資料全套-連桿加工工藝設(shè)計(jì)【斜螺栓孔】【純工藝】【中心距210】【含CAD圖紙】

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In addition, processing of two processes of automobile connecting rod parts of the design of the fixture.Key Words: connecting rod, processing technology, processing method, process documents, fixture目 錄摘 要IIAbstractIII目 錄IV第1章 緒論51.1 機(jī)械加工工藝概述51.2機(jī)械加工工藝流程5第2章 連桿分析62.1 連桿零件的作用62.2零件的工藝分析7第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)93.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定93.2 連桿的材料選擇與毛坯的制造方法103.2.1 連桿的材料選擇103.2.2 45鋼的成分和力學(xué)性能113.2.3 毛坯的制造方法113.3 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定123.4 指定工序定位基準(zhǔn)的選擇133.5 加工工藝階段的劃分和加工順序的安排143.6 連桿加工工藝過程的擬定143.7 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題153.7.1工序安排153.7.2定位基準(zhǔn)153.7.3夾具使用153.8 切削用量的選擇原則153.8.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則153.8.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則163.9 工時(shí)定額的計(jì)算17總 結(jié)25參考文獻(xiàn)26致謝27第1章 緒論1.1 機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機(jī)械加工工藝流程制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。第2章 連桿分析2.1 連桿零件的作用圖2-1 連桿實(shí)物圖連桿是較細(xì)長(zhǎng)的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，以適應(yīng)在工作中承受的急劇變化的動(dòng)載荷。其形狀也比較復(fù)雜，很多表面并不容易加工，不管是在其工作過程之中還是在加工過程中也很容易產(chǎn)生變形。連桿是將活塞上下的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重要部件，所以要求要求有較高的強(qiáng)度、韌性和疲勞性能之外，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿還有較高的位置精度和尺寸形狀精度要求以及表面質(zhì)量要求。基本要求如：連桿桿身不垂直度0.5，小頭、大頭兩端面對(duì)稱面與桿身相應(yīng)對(duì)稱面之間的偏移0.6，桿身橫向?qū)ΨQ面對(duì)大小頭孔中心偏移1.首先必須保證大頭中心孔中心線和小頭孔中心線之間的平行度，這樣才能保證連桿在工作過程中平穩(wěn)不刮曲軸和軸瓦；第二個(gè)就是保證兩個(gè)端面的平行度，以及兩端面中心線與兩孔中心線之間的垂直度，用于保證工作中不會(huì)刮傷曲軸平衡塊，可以減少噪聲，保持平穩(wěn)；第三個(gè)要保證的是連桿體和蓋的分和面之間的配合和吻合，以保證大頭孔的圓柱度，以免刮傷軸瓦；第四要確保大小頭孔中心線之間的距離，如果其得不到保證，將保證不了發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的氣體壓縮比等。2.2零件的工藝分析由零件圖可知。可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：首先連桿的加工表面如下：（1）以端面互為基準(zhǔn)加工的兩端面，尺寸為，以其中一加工端面為基準(zhǔn)的小頭孔36，大頭孔70。（2）以小頭孔為中心的加工有：銑連桿體卡挖槽，加工側(cè)面工藝凸臺(tái)。（3）以大頭孔為中心的加工表面有：加工連桿蓋卡挖槽，加工螺栓孔，和連桿蓋上螺釘光孔。連桿精度的參數(shù)主要有五個(gè)：1.連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)于連桿身中心面的對(duì)稱；2.連桿大小頭空中心距尺寸精度；3.連桿大小頭孔平行度；4.連桿大小頭孔的 尺寸精度、形狀精度；5.連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。其余技術(shù)參數(shù)如下表：表2.1技術(shù)要求項(xiàng)目具體要求或數(shù)值滿足的主要性能大、小頭孔的橢圓度，錐度橢圓度0.012錐度0.014保證與襯套、軸瓦的良好配合兩孔中心距0.030.05氣缸氣體的壓縮比兩孔軸線在同一個(gè)平面內(nèi)在連桿軸線平面內(nèi)：0.03在垂直連桿軸線平面內(nèi)：0.06減少氣缸壁和曲軸頸磨損大孔兩端面對(duì)軸線的垂直度0.015減少曲軸頸邊緣磨損兩螺孔中心線（定位孔）的位置精度在兩個(gè)在45方向上的平行度：0.020.04對(duì)結(jié)合面的垂直度0.015保證正常承載和軸頸與軸瓦的良好配合同一組內(nèi)的重量差30g保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算:N=Qn（1+%）（1+%）式中 N零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）;Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）; n每臺(tái)產(chǎn)品中,該零件的數(shù)量(件/臺(tái));%備品率;%廢品率。 根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型。假設(shè)某連桿零件。該連桿用于6105柴油機(jī)，年產(chǎn)量為5000臺(tái)。設(shè)其備品率為10%，機(jī)械加工廢品率選擇為0.5%，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件 N=Qn（1+%）（1+%） =50001（1+10%）（1+0.5%） = 5527件/年假設(shè)連桿零件的年產(chǎn)量為5000件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于中型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ，確定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。大量生產(chǎn)的工藝特征：（1） 零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。（2） 毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，一般采用模鍛。毛坯精度高，加工余量小。（3） 機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備。（4） 工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。（5） 對(duì)工人的技術(shù)要求：對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低。（6） 工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。（7） 成本：較低。（8） 生產(chǎn)率：高。（9） 工人勞動(dòng)條件：較好。3.2 連桿的材料選擇與毛坯的制造方法3.2.1 連桿的材料選擇考慮到在該工藝方案中采用銑結(jié)合面工藝，那么選擇材料也是很重要的。在過去其發(fā)動(dòng)機(jī)連桿多采用中碳鋼或者中碳合金鋼，經(jīng)過淬火和高溫回火處理，處理后一般硬度在HBS288HBS269之間.后來為了減低成本研發(fā)了非調(diào)質(zhì)鋼并用與生產(chǎn)，在鍛造后空冷，通過析出強(qiáng)化得到與淬火高溫回火一樣的力學(xué)性能，省去了淬火和高溫回火，從而降低了成本。后來為了減少機(jī)加工，更進(jìn)一步降低成本，于是開發(fā)了用粉末冶金的方法來制造連桿，大大減少了機(jī)加工。而且粉末冶金連桿的質(zhì)量公差小，更適合用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是的制造。美國(guó)就廣泛的運(yùn)用粉末冶金的方法來生產(chǎn)連桿。實(shí)際上它是一種含0.7%左右的高碳鋼。連桿的主要材料為粉末燒結(jié)材料、高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、球墨鍛鐵以及可鍛鍛鐵，其中45和粉末燒結(jié)材料應(yīng)用最廣。與粉末冶金連桿相比，45鋼在成本和使用性能上都具有一定優(yōu)越性，首先鍛造后空冷不需要熱處理；裝配后連桿體與連桿蓋的裂解面能緊密地接觸并相互鎖定，使其不產(chǎn)生錯(cuò)位和移動(dòng)，提高了與曲軸零件的配合，同時(shí)也提高了曲軸的剛度，大大地改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。減輕連桿的重量一直都是連桿制造上討論的一個(gè)主題，如果采用粉末冶金技術(shù)，在不改變連桿形狀結(jié)構(gòu)的前提之下會(huì)導(dǎo)致連桿的重量增加15%30%，這樣使得連桿得重量有了很大的增加，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的重量也會(huì)在一定程度的增加，會(huì)影響其使用性能。如果用粉末冶金制造連桿，就必須重新設(shè)計(jì)連桿的形狀結(jié)構(gòu)，以減輕連桿的重量。綜上所述，考慮了各種因素，并經(jīng)過組內(nèi)成員的共同討論，最后決定采用45鋼作為本次設(shè)計(jì)中連桿的材料。3.2.2 45鋼的成分和力學(xué)性能45 材料中主要各化學(xué)成分質(zhì)量百分比分別為：C為0. 72 % ，Mn為0. 5 % ，S為0. 06 % ， P為0. 009 % ，V為0. 04 %；其金相組織為珠光體加斷續(xù)的鐵素體，抗拉強(qiáng)度為：900MPa1 050 MPa，屈服極限為520 MPa，最大延伸率為10 %。其中Mn作為強(qiáng)化項(xiàng)而存在，用以提高材料的強(qiáng)度。銑結(jié)合面工藝要求連桿切斷后的塑性變形最小，又要保證材料有良好的可切削加工性能。45為高碳鋼，含C量提高后，便增加了鋼材的淬透性能，假如保持含Mn量不變，連桿鍛造空冷后硬度會(huì)提高，而且金相組織中可能會(huì)出現(xiàn)貝氏體，惡化可切削加工性能，須通過適當(dāng)途徑降低含Mn量。為了改善可切削加工性，提高了含S量，鋼中的Mn和S的親和力大于Fe和S的親和力，優(yōu)先形成MnS，從而降低鋼的塑性，防止金相組織中可能會(huì)出現(xiàn)的貝氏體；另外FeS會(huì)引起鋼的“熱脆”，促進(jìn)了銑削時(shí)的斷裂。Mn和S結(jié)合時(shí)含Mn量又不能過低，至少要高于S三 倍的含量。45材料的力學(xué)性能:表3.1極限抗拉強(qiáng)度/MPa屈服強(qiáng)度/MPa伸長(zhǎng)率（%）壓縮屈服強(qiáng)度/MPa剪切強(qiáng)度/MPa990580146106553.2.3 毛坯的制造方法由于連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中要承受交變載荷以及沖擊性載荷，一次應(yīng)選用鍛造，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證連桿可靠地工作。而且該零件的年產(chǎn)量是5000，已經(jīng)達(dá)到了大量生產(chǎn)的水平，要求其生產(chǎn)率比較高，零件尺寸不是很大，再者為了保證它的尺寸精度、加工精度，故選擇模鍛。脹斷工藝要求連桿鍛件在脹斷過程之中不能有過大的塑性變形，因此模鍛連桿性能的合格就是保證連桿達(dá)到理想的脆性斷裂的因素。用于脹斷工藝的45系列高碳非調(diào)質(zhì)鋼，它的成分特點(diǎn)是低硅，低錳及添加了微量合金元素釩和易切削的S元素，范圍窄，純度高。脹斷連桿工藝現(xiàn)有的模鍛工藝主要有以下三種：（1）輥鍛（楔橫軋）制坯熱模鍛生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛成型（預(yù)鍛，終鍛）切邊沖孔熱校正BY處理噴丸處理探傷處理精壓處理。 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)）中頻感應(yīng)加熱爐（300KW)輥鍛機(jī)（460型）熱模鍛壓力機(jī)（25000KN）閉式單點(diǎn)壓力機(jī)BY控冷設(shè)備噴丸機(jī)探傷機(jī)精壓機(jī) 該生產(chǎn)線比較先進(jìn)，以載貨車連桿為主導(dǎo)產(chǎn)品，其采用了中頻感應(yīng)加熱，輥鍛或楔模軋制坯，在國(guó)內(nèi)被廣泛采用。這種生產(chǎn)線便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，具有噪聲小，勞動(dòng)環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)?？缮a(chǎn)各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。（2)輥鍛（楔橫軋）制坯錘上模鍛生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛成型（預(yù)鍛，終鍛）切邊沖孔熱校正BY處理噴丸處理探傷處理精壓處理。 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)或棒料剪切機(jī)床）中頻感應(yīng)加熱爐（300KW）輥鍛機(jī)（370型）液壓精鍛錘（2550KJ）開式壓力機(jī)（1000KN）BY控冷設(shè)備拋丸機(jī)（6001200kg/h)熒光探傷機(jī)600WE型）電動(dòng)螺旋壓力機(jī)（400KW） 該生產(chǎn)線主要柴油機(jī)連桿為主，鍛件厚度公差基本在0.2mm以內(nèi)，錯(cuò)差在0.4mm以內(nèi)，切邊模具沒有氮?dú)飧?，可使模鍛件定位后再切邊，切邊變性很小，精壓尺寸精度可以控制?.1mm以內(nèi)（3）輥鍛制坯摩擦壓力機(jī)模鍛（高能螺旋壓力機(jī)）生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛預(yù)鍛終鍛切邊沖壓熱校正BY處理拋丸處理探傷處理精壓處理。 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)）中頻感應(yīng)加熱爐（250W)輥鍛機(jī)（460型）摩擦壓力機(jī)（630t）摩擦壓力機(jī)（1000t）閉式單點(diǎn)壓力機(jī)（250t）摩擦壓力機(jī)。 該生產(chǎn)線以柴油機(jī)連桿為主，在摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛、終鍛、熱校正，其工藝過程較為穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也比較高，適合中小型企業(yè)。3.3 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定根據(jù)模鍛的基本要求，在零件的基本尺寸上加上加工余量24mm，所以在加工多數(shù)表面在基本尺寸的基礎(chǔ)上單面加2mm，一些特殊表面如螺釘座面上加2mm，側(cè)面工藝凸臺(tái)加工精度不是很高，在其表面加1mm。（如圖3.2，詳細(xì)尺寸請(qǐng)查閱柴油機(jī)連桿毛坯圖圖紙）3.4 指定工序定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。在加工起始工序中，只能用毛坯尚未曾加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則該表面稱為粗基準(zhǔn)；利用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。其基準(zhǔn)的選擇也是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)之中的重要問題之一，定位基準(zhǔn)的選擇合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)，往往會(huì)增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設(shè)計(jì)困難，甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求，造成零件報(bào)廢等情況。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)主要考慮兩個(gè)問題：一是保證加工表面與非加工表面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。粗、精基準(zhǔn)具體選擇時(shí)參考下列原則： （1） 對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應(yīng)選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。（2） 對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。（3） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮如下原則： （1） “基準(zhǔn)重合”原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則 。如果加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則會(huì)增大定位誤差。（2 ）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其它表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。采用“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則可減少工裝設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用，提高生產(chǎn)率，并可避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所造成的誤差。 （3） “自為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這就是“自為基準(zhǔn)”原則。例如磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，就以床身導(dǎo)軌面作為定位基準(zhǔn)。（4） “互為基準(zhǔn)”原則 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則。 （5 ）精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。3.5 加工工藝階段的劃分和加工順序的安排粗加工階段：粗磨連桿兩端面，粗、半精鏜大小頭孔，磨搭子面工藝凸臺(tái)，槍鉆螺紋底孔，鉸螺釘光孔，攻絲；锪螺釘座面、倒角，激光開槽、作標(biāo)記，脹斷，銑卡瓦槽，壓襯套，鉆油孔。首先要加工其他表面就必須先加工出精基準(zhǔn)，端面的加工必須安排所以必須安排在第一，接著再在以端面為基準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上加工其他面或者其他精基準(zhǔn)，那么接下來要安排的就是粗鏜大小頭孔，粗磨搭子面，這樣精基準(zhǔn)就基本出來了。那么在精加工之前必須把所有的粗加工都做完，緊接著的粗加工工序都在這樣的一些基準(zhǔn)上進(jìn)行加工了。精加工階段：精磨兩端面，精鏜大小頭孔，珩磨大頭孔，小頭銑落差。在連桿的加工過程之中，其輔助工藝（去毛刺，倒角，清洗等）必須貫穿整個(gè)工藝過程，所以說必須在其中安排輔助工序。在連桿脹斷之前安排一道磁力探傷，在锪螺釘座面、倒角之后安排了去毛刺、清洗，脹斷之后要立即用螺釘套住連桿體與蓋，以免錯(cuò)位，連桿總裝時(shí)時(shí)必須要求清理連桿結(jié)合面之間的塵屑，最后還要來一道清洗。3.6 連桿加工工藝過程的擬定經(jīng)組內(nèi)成員共同探討和評(píng)比（其他方案略），最后得出最優(yōu)方案如下：粗銑第一端面粗銑第二端面磁力探傷及去磁粗、半精鏜大、小頭孔粗磨搭子面工藝凸臺(tái)槍鉆螺紋底孔，鉸螺釘光孔，攻絲锪螺釘座面、倒角去毛刺、清洗壓襯套鉆油孔精磨第一端面精磨第二端面精鏜大、小頭孔珩磨大頭孔小頭銑落差倒角、去毛刺稱重、去重清洗終檢一共23道工序，從連桿使用性能的基本要求來看，該工藝方案能基本達(dá)到要求。3.7 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題3.7.1工序安排連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開。3.7.2定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。3.7.3夾具使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷限制2個(gè)）。長(zhǎng)銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。3.8 切削用量的選擇原則正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。3.8.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計(jì)算：Zw V.f.ap.1000式中：Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 進(jìn)給量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f，最后確定一個(gè)合適的切削速度V.選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t 顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。1）切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。3.8.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2）進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度ap和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)1.8 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差1.8.1 確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量：（根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷 表3.225 表3.226 表3.227）（1）、平面加工的工序余量（mm） 單面加工方法單面余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度毛坯412.5粗銑1.5IT12()40()12.5精銑0.6IT10()38.8()3.2粗磨0.3IT8()38.2()1.6 精磨0.1IT7()40()0.8 則連桿兩端面總的加工余量為：A總= =（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2=（1.5+0.6+0.3+0.1）2=mm3.9 工時(shí)定額的計(jì)算3.9.1 銑連桿大小頭平面選用X52K機(jī)床根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.481選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 100 mm 切削速度Vf = 2.47 m/s切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 475 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 500 /min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.67 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm基本時(shí)間tj = L/fm z = (3+50+3)/(5000.366) = 0.11 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.36 min 3.9.2 粗磨大小頭平面選用M7350磨床 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s切削深度ap = 0.3 mm fr0 = 0.033 mm/r Z = 8則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 158.8 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際磨削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為：按表2.511基本時(shí)間tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min按表3.140 輔助時(shí)間ta = 0.21 min3.9.3 加工小頭孔(1) 鉆小頭孔 選用鉆床Z525 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.438(41)選取數(shù)據(jù)鉆頭直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 1000 r/min則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s 鉆削工時(shí)為：按表2.57L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm基本時(shí)間tj = L/fn = (10+1.5+2.5)/(0.121000) = 0.12 min按表2.541 輔助時(shí)間ta = 0.5 min按表2.542 其他時(shí)間tq = 0.2 min(2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床Z525根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.453選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s切削深度ap = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 250 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為：按表2.57L = 10 mm L1 = 3 mm基本時(shí)間tj=L/fn=(10+3)/(0.8250)=0.07 min按表2.541 輔助時(shí)間ta=0.25 min(3) 鉸小頭孔 選用鉆床Z525根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.481選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 200 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.32 m/s 鉸削工時(shí)為： 按表2.57L=10 mm L1 =0 L2=3 mm基本時(shí)間tj = L/fn = (10+3)/(0.8200) = 0.09 min按表2.541 輔助時(shí)間ta = 0.25 min3.9.4 銑大頭兩側(cè)面 選用銑床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.477(88)選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 4 mm af = 0.10 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n=750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.78 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L=40 mm L1=+1.5=8.5 mm L2=2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (40+8.5+2.5)/(7500.103)=0.23 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.36 min3.9.5、擴(kuò)大頭孔選用鉆床床Z525 刀具:擴(kuò)孔鉆根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.454選取數(shù)據(jù)擴(kuò)孔鉆直徑D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s進(jìn)給量f = 0.50 mm/r 切削深度ap =3.0 mm 走刀次數(shù)I = 1則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D=410 r/min根據(jù)表3.141 按機(jī)床選取n=400 r/min則實(shí)際切削速度V=Dn/（100060）=1.256 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為： 按表2.57L = 40 mm L1 = 3 mm L2 =3 mm 基本時(shí)間: (3) 粗锪連桿兩螺栓底面 選用鉆床Z3025根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.467選取數(shù)據(jù)锪刀直徑D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s锪刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 50.9 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 750 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 锪削工時(shí)為： 按表2.57L = 28 mm L1 = 1.5 mm 基本時(shí)間tj = L/fn = (28+1.5)/(0.107508) = 0.04 min (5) 精銑螺栓座面 選用銑床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.490選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削寬度ae = 5 mm af=0.015 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 142 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 150 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.49 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 28 mm L1 = +1.5 = 19 mm L2 = 3 mm基本時(shí)間tj=L/fmz = (28+19+3)/(15024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta = 0.40.45 = 0.36 min(7) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7130根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為： 按表2.511 基本時(shí)間tj= =0.02 min (=0.1 k=1 z=8)3.9.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面(1) 粗銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.474（84）選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 af = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 16 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz=(38+16+2.5)/(1008) = 0.07 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.36 min(2) 精銑連桿上蓋結(jié)合面 選用銑床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.484選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 進(jìn)給量f = 0.7 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 107 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 110 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.43 m/s 銑削工時(shí)為： 按表2.510 L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (38+7.5+2.5)/(1108) = 0.6 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.36 min(3) 粗銑螺母座面 選用銑床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.488選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s銑刀齒數(shù)Z = 24 切削寬度ae = 5 mm af = 0.15 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 銑削工時(shí)為：按表2.510 L = 28mm L1 = +1.5 = 17.5 mm L2 = 2.5 mm基本時(shí)間tj = L/fmz = (28+17.5+2.5)/(10024) = 0.02 min按表2.546 輔助時(shí)間ta=0.40.45=0.36 min (5) 精磨結(jié)合面 選用磨床M7350根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 100 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為： 按表2.511 基本時(shí)間tj = = 0.02 min (=0.1 k=1 z=8)3.9.9 銑、鉆、鏜（連桿總成體）（1）、從連桿上方鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔a) 鉆螺栓孔 選用鉆床Z3025根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.438（41）選取數(shù)據(jù)切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm進(jìn)給量f = 0.08 mm/r 鉆頭直徑D = 10 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1910 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 910 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.99 m/s鉆削工時(shí)為： 按表2.57 L = 34 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2 mm基本時(shí)間tj = L/fn = (34+1.5+2)/(0.081910) = 0.23 min按表2.541 輔助時(shí)間ta = 0.5 min按表2.542 其他時(shí)間tq=0.2 minb) 擴(kuò)螺栓孔 選用鉆床Z3025根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.453選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D = 10 mm 切削速度V = 0.40 m/s切削深度ap = 1.0 mm 進(jìn)給量f = 0.6 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 764 r/min根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n=764 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 0.40 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為： 按表2.57L = 34 mm L1 = 2 mm基本時(shí)間tj = L/fn = (34+2)/(0.6764) = 0.07 min按表2.541 輔助時(shí)間ta=0.25 minc）鉸螺栓孔 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.481選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 12.2 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.2 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min根據(jù)表3.131 按機(jī)床選取n = 200 r/min則實(shí)際切削速度V =Dn/（100060） = 0.127 m/s 鉸削工時(shí)為： 按表2.57 L = 34 mm L1 = 2 mm L2 = 3 mm 基本時(shí)間tj = L/fn = (34+2+3)/(0.8200) = 0.23 min (3) 從連桿蓋上方給螺栓孔口倒角根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.467選取數(shù)據(jù)切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8 根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 750 r/min切削工時(shí)為： 按表2.57基本時(shí)間tj = L/fn = （0.5+1.5）/7500.10 = 0.03 min3.9.10 粗鏜大頭孔 選用鏜床T68根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.466選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 65 mm 切削速度V = 0.16 m/s進(jìn)給量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n = 000v/D = 47 r/min根據(jù)表3.141 按機(jī)床選取n = 800 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = 2.72 m/s 鏜削工時(shí)為： 按表2.53L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm 基本時(shí)間tj = Li/fn = (38+3.5+5)/(0.30800) = 0.19 min按表2.567 輔助時(shí)間ta = 0.50 min3.9.11 大頭孔兩端倒角 選用機(jī)床X52K根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.467選取數(shù)據(jù)切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm進(jìn)給量f = 0.10 mm/r Z = 8 根據(jù)表3.130 按機(jī)床選取n = 750 r/min切削工時(shí)為： 按表2.57基本時(shí)間tj = L/fn = （0.5+1.5）/7500.10 = 0.03 min3.9.12精磨大小頭兩平面（先標(biāo)記朝上） 選用磨床M7130根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.4170選取數(shù)據(jù)切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.006 mm/r 磨削工時(shí)為： 按表2.57基本時(shí)間 tj = =0.1700.021.1/（100060）0.4130.006200.1=0.03 min3.9.13 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 選用鏜床T68（1）根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.466選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 65.5 mm 切削速度V = 0.20 m/s進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm 根據(jù)表3.139 按機(jī)床選取n = 1000 r/min鏜削工時(shí)為： 按表2.53L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm基本時(shí)間tj= Li/fn = (38+3.5+5)/(0.201000) = 0.23 min（2）根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2.466選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 3.36 m/s進(jìn)給量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm根據(jù)表3.139 按機(jī)床選取n = 2000 r/min鏜削工時(shí)為：