發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝及造型

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1、無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 J 823"畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)造型 學(xué) 號(hào) 12874105 姓 名 王松 班 級(jí) 機(jī)電124 專 業(yè)機(jī)電一體化技術(shù) 系 部 機(jī)電技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)老師 張帆 完成時(shí)間2014年9 月8日至 2015年4月10日 目 錄 引 言 1 第1章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的分析 2 1.1發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的介紹 2 第2章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝 4 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝規(guī)程 4 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的技術(shù)要求 4 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件圖分析 5 2.4 連桿的材料和毛坯 9 2.5 確定加工方法 10 2.6

2、 制定工藝路線 11 2.7 確定加工余量 11 2.8 切削用量的選擇 13 2.9 切削深度的選擇 13 2.10 進(jìn)給量的選擇 13 2.11 切削速度的選擇 13 2.12 加工工序表見下表 14 第3章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三維造型 15 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的造型 15 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿造型的步驟 15 3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的裝配 24 結(jié)束語 28 參考文獻(xiàn) 29 無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 引言 隨著汽車工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能及可靠性要求越來越 高，而連桿的強(qiáng)度、剛度對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性及可靠性至關(guān)重要，

3、因此，國內(nèi)外各 大汽車公司對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的材料及制造技術(shù)的研究都非常重視?！毙◇w積、大功率、 低油耗”的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要求： (1)作為高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲； (2)強(qiáng)度、剛度要高，并且要有較高的韌性； (3)連桿比要大，連桿要短。 這就意味著對(duì)連桿的設(shè)計(jì)和加工有著更高的要求。 其一，桿身有足夠的剛度可以 預(yù)防工作時(shí)發(fā)生彎曲變形；其二，連桿的大端和連桿蓋有足夠的剛度， 以防大端變形 時(shí)連桿螺栓承受附加的彎曲應(yīng)力和大端失圓， 使軸承潤滑破壞。同時(shí)，還要求連桿組 具有足夠的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性。 36 第1章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的分析 1.1 發(fā)

4、動(dòng)機(jī)連桿的介紹 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的最核心傳動(dòng)部件，及連桿鏈接主動(dòng)和從動(dòng)部件傳遞運(yùn)動(dòng)零 件。例如在往復(fù)活塞式傳動(dòng)機(jī)械和壓縮機(jī)中， 用連桿來連接活塞與曲柄。連桿體為鋼 件，它的主體部分的截面形狀大多為工性和圓形， 大小端有孔，軸孔內(nèi)裝有軸承來減 小摩擦提高使用壽命。柴油機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件。活塞和曲軸的作用是把往 復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成會(huì)回運(yùn)動(dòng)來輸出功率。 因而在加工設(shè)計(jì)之初，先進(jìn)行 CAD?口 UG的繪圖設(shè)計(jì)，確定外形及輪廓尺寸。在 安排加工工藝的過程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。 慢慢減少切削的 余量、來達(dá)到消除或減少切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用， 并修正加工后的變形，就一定能達(dá) 到

5、加工工藝要求的精度要求。 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿工作中，除承受燃料燃燒產(chǎn)生的壓力，還要承受橫向和徑向的慣性力。所以 柴油的連桿是在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下做工的。因此柴油機(jī)要求的尺寸和位置精度的很 高，而且柴油連桿的結(jié)構(gòu)的剛性較差，很容易產(chǎn)生沖擊形變。它的運(yùn)動(dòng)中動(dòng)載荷急劇 變化，運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力使連桿體高頻振動(dòng)，就會(huì)使剛性部件的連桿體產(chǎn)生變形， 會(huì)影響連桿的工作效率即減少它的傳動(dòng)動(dòng)力， 還會(huì)磨損活塞的密封圈，讓潤滑油外泄 和灰塵進(jìn)入影響旋轉(zhuǎn)精度，可能造成活塞拉瓦、拉缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常工作。因此 對(duì)連桿抗振性、剛性及強(qiáng)度提出了很高的要求。 圖1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 連桿的作用是傳

6、遞活塞與曲軸間的作用力，并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和剛度。 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為模鍛件，由連桿小頭、桿身和連桿大頭三部分組成。連桿大頭 是分開的，一半為連桿蓋，另一半與桿身為一體，通過連桿螺栓連接起來。連桿 大頭孔內(nèi)分別裝有軸瓦。由于連桿體與連桿蓋的結(jié)合面是與大、小頭孔中心連線 傾斜，故稱為斜剖式連桿。連桿小頭裝有青銅襯套，通過活塞銷與活塞連接。連 桿大頭是可分開式，內(nèi)裝半圓形軸瓦，大頭與曲軸連桿軸連。 (1)連桿小頭 連桿小頭與活塞銷連接呈浮式結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞銷與連 桿小頭可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此沿銷的長度方向和圓周方向的磨損比較均勻。為 提高摩擦副的耐磨

7、性，連桿小頭內(nèi)孔壓入青銅襯套。青銅襯套分為兩段，分別從 小頭的兩端壓入。小頭的頂上有一個(gè)集油孔，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，激濺起來的機(jī)油甩 到活塞內(nèi)腔的頂部，冷卻活塞后，落下一部分通過集油孔聚集并流入連桿的小頭 內(nèi)孔潤滑活塞銷。 (2)桿身發(fā)動(dòng)機(jī)為了在最小質(zhì)量時(shí)最大的強(qiáng)度和剛度，連桿桿身斷面加工成 “工”字形。 圖1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 第2章發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝規(guī)程 1）機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車 問中一切從事生產(chǎn)的人員都要認(rèn)真、嚴(yán)格貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件，按照它組織生產(chǎn), 就能做到個(gè)工序科學(xué)的承接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀、高產(chǎn)量和低消

8、耗。 2）機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)。有了機(jī)械加工工藝規(guī) 程，就可以制所生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃，使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的技術(shù)要求 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，來輸出動(dòng)力。因此，柴油機(jī)連桿的加工精度和加工工藝性將直接影響柴油機(jī)的工 作性能，而加工工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。 反映連桿精度的參數(shù)主要有 5個(gè)：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿 桿身中心面的對(duì)稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔 平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）

9、連桿大頭螺栓孔與接合面 的垂直度。 2.2.1 柴油機(jī)連桿部件工藝要求 （1）小孔直徑①55連桿頭處要有足夠的抗振強(qiáng)度和剛度，并使連桿小頭軸承承 受的徑向壓力控制在合理的范圍內(nèi)； （2）桿身應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度，盡可能小的質(zhì)量，良好的鍛造工藝性； （3）大孔直徑①102連桿頭處要有足夠的剛度，以減小運(yùn)動(dòng)時(shí)的變形，防止軸 承過熱熔接。連焊軸承應(yīng)具有足夠的承載面積； （4）連桿螺栓應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力。 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件圖分析 2.3.1 零件的功用及其特點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的最核心傳動(dòng)部件，及連桿鏈接主動(dòng)和從動(dòng)部件傳遞運(yùn)動(dòng)零 件。例如在往復(fù)活塞式傳動(dòng)

10、機(jī)械和壓縮機(jī)中， 用連桿來連接活塞與曲柄。連桿體為鋼 件，它的主體部分的截面形狀大多為工性和圓形， 大小端有孔，軸孔內(nèi)裝有軸承來減 小摩擦提高使用壽命。柴油機(jī)連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件?；钊颓S的作用是把往 復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成會(huì)回運(yùn)動(dòng)來輸出功率。 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)中的關(guān)鍵零件之一，它將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)直線反復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，它在工作中主要承受拉壓交變應(yīng)力。 它的工作穩(wěn)定性和可靠性對(duì)整臺(tái)柴油機(jī)至關(guān) 重要。這就涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)零件的工作部位的加工精度要求， 其形狀復(fù)雜而不規(guī)則，對(duì) 孔本身的加工精度以及面之間的位置精度一般要求較高，桿身斷面不大，剛度較差， 易變行。 2.3.2 連桿零件圖樣和工

11、藝分析 （1）連桿零件圖樣分析 1）圖2.3.2.1 （1）以6102 mW圓孔為最高精度表面，精度等級(jí)為IT6 ,表面 粗糙度為Ra0.8。 2）零件小頭655 mm的孔的表面精度等級(jí)為IT7 ,表面粗糙度也為Ra0.8。 3）零件結(jié)合面的表面粗糙度為Ra0.8o 4）結(jié)合面上的兩個(gè)定位孔（|）23 mm孔深6 mm，孔壁表面粗糙度Ra3.2;兩孔下 還有M18X 1.5的螺紋孔；兩孔相對(duì)基準(zhǔn)面 A （結(jié)合面）有垂直度要求100 ： 0.15。 5）大端的兩面厚度要求65 mm表面粗糙度RRa1.6;小端兩面厚度52 mm表面粗 糙度6.3。 6）兩大孔中心距為2800.03,

12、公差為0.06mm 圖2.1發(fā)動(dòng)機(jī)連桿圖 L6X_1 3HL1 1* ■ H >1 1 1Z741Dt 圖2.2發(fā)動(dòng)機(jī)連桿蓋圖 （4）零件的工藝分析 1）連桿大、小頭孔連桿的大頭和小頭的孔加工精度分別為： IT6和IT7級(jí)，而 且大端孔的圓孔為6102mm勺半圓孔，加工很困難，所以考慮到了大端的孔是半圓孔 可以考慮到等其他的面和孔加工完后和連桿蓋

13、合裝構(gòu)成整個(gè)圓孔再進(jìn)行加工， 這樣就 可以解決了半圓孔的加工困難又保證了連桿和與其配合的連桿蓋。 兩孔的用途是用于 裝配瓦軸所以要求的表面粗糙度值為 R0.8仙m的要求，所以精加工時(shí)要排鏈孔和研磨 工藝。 2）定位孔大端孔兩邊2-623H11是連桿與連桿蓋裝配的定位孔，與它們裝配時(shí) 的結(jié)合面有垂直度的要求，要求垂直精度為 100： 0.15。為了保證大端和小端的孔的 中心距以及兩孔軸線的位置精度，應(yīng)在連桿與連桿蓋合裝后在鏈床上鏈兩端大小孔。 3）該零件材料為45鋼，其工藝性較好，但是由于結(jié)構(gòu)原因剛性較差，加工的 時(shí)候應(yīng)盡量避免切削力過大，同時(shí)在夾緊時(shí)也要注意夾緊力的作用位置和大小等因

14、 2.3.3 計(jì)算連桿生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬件/年，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制 造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生 產(chǎn)。 2.3.4 審查零件圖樣工藝性 連桿零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊 圖2.3連桿體零件圖 圖2.4連桿蓋零件圖 2.4 連桿的材料和毛坯 2. 4.1連桿的材料 連桿在工作中承受多向交變載荷的作用， 要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料 一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如 45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB^。近年來也有采 用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高

15、，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛 造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的 辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。 連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性） 及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及 采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生 產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種 是將體和蓋鍛成一體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開， 為 保證切開后粗鏈孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相

16、對(duì)于分體鍛造 而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問題， 但由于整體鍛造 的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連 桿毛坯的一種主要形式。總之，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本 降低，性能提高。 根據(jù)給定的零件圖，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是一個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件，要求材料要容易成 形，切削性能好，故選用45號(hào)鋼，根據(jù)生產(chǎn)批量、零件材料及結(jié)構(gòu)，選用模鍛的加 工方法。這樣更有利于材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的連續(xù)，可以使零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更好。 2.5 確定加工方法 2.5.1 粗基準(zhǔn)的選擇 (1)按基準(zhǔn)先行的原則，應(yīng)首先加工出主要定位基準(zhǔn)面(連桿的上下

17、端面) ，加工 連桿的上下端面時(shí)以大頭孔和它的另一端面定位。 2.5.2 精基準(zhǔn)的選擇 (1)磨削定位面，以兩端面為基準(zhǔn)。 (2)精鏈定位孔時(shí)，由于該孔與結(jié)合面有垂直度的要求，加工時(shí)要以結(jié)合面作為 精加工基準(zhǔn)。 (3)連桿與連桿蓋合裝后再來鏈、磨孔，這時(shí)是以基準(zhǔn)面互為基準(zhǔn)加工。合裝以 后精鏈及琦磨大頭孔時(shí)、應(yīng)該以大頭端面、小頭孔以及工藝土臺(tái)作為定位。 2.5.3 加工階段的劃分和加工順序的安排 連桿本身的剛度比較低，在外力作用下容易變形；連桿是模鍛件，孔的加工余量 較大，切削加工時(shí)易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。因此，在安排工藝過程時(shí)，應(yīng)把各主要表面的粗、 精加工工序分開。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形

18、就可以在半精加工中得到修正； 半精加工 中產(chǎn)生的變形可以在精加工中得到修正， 最后達(dá)到零件的技術(shù)要求，同時(shí)在工序安排 上先加工定位基準(zhǔn)。所以連桿的加工工藝工藝過程可分為以下三個(gè)階段。 (1)粗加工階段：粗加工階段也是連桿體和蓋合并前的加工階段： 主要是基準(zhǔn)面 的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工；裝配連桿體及蓋合并所進(jìn)行的加工， 如兩者對(duì)口面的 銃、磨等。 (2)半精加工階段：半精加工階段也是連桿體和蓋合并后的加工， 如精磨兩平面， 半精加工大小頭孔及孔口倒角等?？傊?，是為精加工大、小頭孔作準(zhǔn)備的階段。 (3)精加工階段：精加工階段主要是最終保證連桿主要兩結(jié)合面、大、小頭孔全 部達(dá)到圖紙要求的階段

19、，以及去除大孔表面硬化如琦磨大頭孔、精鏈小頭軸承孔等。 2.5.4 零件表面加工方法的選擇 根據(jù)零件圖紙的加工精度要求和連桿的形狀、材料、剛性、工藝性，以及查《機(jī) 械加工工藝手冊(cè)》，選擇個(gè)表面的加工方法如下。 (1)端面的加工：粗銃一一半精銃一一磨削。 (2)大端頭的孔：粗鏈(合裝)(IT11)——半精鏈(合裝)(IT9)——精鏈(IT6)---- 培磨(IT6)。 (3)小端頭的孔：鉆(IT12)---擴(kuò)(IT10)---粗較(IT8)---精鏈(IT7)。 (4)定位孔：鉆(IT12)——粗較(IT8)——精鏈(IT7)。 (5)結(jié)合面：粗銃----半精銃----磨削。 2

20、.6 制定工藝路線 根據(jù)以上零件的個(gè)表面的加工方法可以確定工藝路線為： 下料----調(diào)質(zhì)----粗銃 端面— 半精銃端面— 磨削端面— 鉆、擴(kuò)、較小端的孔— 粗銃、半精銃結(jié)合面 以及工藝凸臺(tái)----磨削結(jié)合面----鉆、攻螺紋----鉆、較定位孔----精鏈定位孔---- 合裝---磨端面— 半精鏈— 半精鏈大端孔— 精鏈大小端孔— 鉆小頭油孔 — ―磨大端孔一一—-小端端面一一拆開一一銃軸瓦定位槽一一檢驗(yàn) ———涂油一一入 庫。 2.7 確定加工余量 由于柴油機(jī)連桿以及連桿蓋的結(jié)合表面、 孔面和兩定位孔的精度要求較高， 所以 按排的加工工序也很多要求的精度等級(jí)也很高最高的達(dá)到 I

21、T6級(jí)。因此各個(gè)工序多， 為了勝利可靠地完成各個(gè)加工工序，就得考慮到各個(gè)加工工序的加工余量和各個(gè)工序 尺寸，一步一步的按照各個(gè)工序的加工要求來加工， 這樣才保證加工得到最終零件要 求的各種技術(shù)要求。所以要先確定各個(gè)工序余量。 2.7.1 確定加工余量的方法種類 (1)經(jīng)驗(yàn)估算法 經(jīng)驗(yàn)估算法是工藝員根據(jù)積累經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來確定加工余量的方法， 一般情況 下，為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估算法往往偏大。這種方法常用于小批量生 產(chǎn)。 (2)查表修正法 是以生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的有關(guān)加工余量資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 并按具體生產(chǎn)條 件加以修正來確定加工余量的方法。 該方法應(yīng)用比較廣泛。加

22、工余量表在各種機(jī)械加 工手冊(cè)中都有，所以比較方便和可靠。 (3)分析計(jì)算法 這是通過對(duì)影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析，然后根據(jù)一定的計(jì)算關(guān)系式來計(jì) 算加工余量的方法。利用這種方法比較合理，但是所需要的具體數(shù)據(jù)目前尚不完整， 計(jì)算也較復(fù)雜，所以目前少用。 1)各工序尺寸及其公差的確定 同時(shí)也確定工序尺寸及其公差。本零件主 在這用余量法確定各工序的加工余量, 要加工工藝路線: 大端孔：粗鏈（兩件合并加工）（IT11 ） ——半精鏈（合裝）（IT9）——精鏈（IT6） ——琦磨（IT6）.最終達(dá)到圖紙要求的（|）102H6（（|）102，022 ）Ra0.8。琦磨工序只是為了 降低表面

23、粗糙度而不是為了去除余量，所以加工余量很小經(jīng)過查資料知道琦磨一般取 0.02mm -- 0.03mm 的力口工余量。 2）其他的工序根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2 -- 2.5 表確定各個(gè) 工序余量分別為：琦磨 0.16mm精鏈為0.5mm半精鏈為2.4mm粗鏈為5mm該工序 力口工總余量=（0.16+0.5+2.4+5 ） =8.06mm. 3）工序尺寸公差確定：最后一次加工劃磨的公差即為設(shè)計(jì)尺寸公差 H6（00.022 ）, 其余工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度查表確定，并按“如體原則”確定偏差：半精鏈H9（00.087 ）, 粗鏈 H11(00.22),毛坯土 1.2mm.

24、4）各工序尺寸的計(jì)算如下： 琦磨的尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸4 102mm 精鎮(zhèn)：小（102-0.16）mm =小 101.84mm 半精鎮(zhèn):「（101.84-0.5） = 1101.34mm 粗鎮(zhèn)：?。?01.34-2.4） = 4 98.94mm 毛坯：小（98.94-5 ） =（|）93.94mm 5）所以最后各個(gè)工序的基本尺寸和公差分別為：琦磨的尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸 小 10200.022 mm精專堂小 101.84 00.022 mm半精鏈小 101.34 I87 mm粗專堂小 98.94 00.22mm,毛 坯?。?3.94 1.2）mm。 6）小端頭的孔：鉆（IT12）——

25、 擴(kuò)（IT10）—— 粗較（IT8）—— 精鏈（IT7）。 7）各工序的加工余量： 精鏈余量0.5mm粗較余量0.6mm,擴(kuò)孔余量1.7mm，加 工總余量=（0.5+0.6+1.7 ） mm =2.8mm. 各工序尺寸公差： 精鍵H7（010.03）粗較H8（00.046 ）擴(kuò)H10（00.12 ） 8）各工序基本尺寸計(jì)算如下: 精鏈：小55為設(shè)計(jì)尺寸， 粗錢：?。?5-0.5 ） =（［）54.5mm 擴(kuò)：小（54.5-0.6）= 小 53.9 mm, 鉆(毛坯):小(53.9-1.7)= 小 52.2 mm。 9)各工序尺寸及公差：精鏈 小5500.03 mn]粗較小54.

26、5產(chǎn)46 mm擴(kuò)小53.9工2 mm] 鉆小(52.2 1.2)mm。 10)定位孔：鉆(IT12) — 粗較(IT8) 一 精鏈(IT7)。查表各個(gè)工序余量, 粗較 0.5mm,精鏈 1.0mm 力口工總余量=(0.5+1.0 ) mm=1.5mm. 2.8 切削用量的選擇 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，勞動(dòng)效率、可以提高產(chǎn)生效率，降低勞 動(dòng)成本和資金都有著密切的聯(lián)系。合理的切削用量還可以提高刀具的耐用度和經(jīng)濟(jì) 性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大粗加工主要是去除大部 分的加工余量。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較

27、高的單位時(shí)間金屬 切削量和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 2.9 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。 2.10 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

28、差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。 2.11 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。 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。 2.12 加工工序表 表2.1加工工序表 工序 選用的 機(jī)床 切削速度v 切削深 度ap 進(jìn)給量f 工具直 徑D 主軸轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速的選 取 實(shí)際磨削 速度 銃連桿 大小

29、平 面 X52立式 銃床 148m/min 2mm af=0.15 mm 63mm / / / 磨大小 平面 M7350磨 床 24.78m/mi n fys=0.1 0.015mm 40mm 158.8r/min 100r/min 12m/min 鉆小孔 鉆床 Z3080 59.4m/min 10mm 0.12mm/ r 20mm 945r/min 1000r/min 62.4m/min 擴(kuò)小頭 鉆床 Z3080 19.2m/min 1.5mm 0.8mm/r / 203r/min 250r/min 23.4m/

30、min 絞小孔 鉆床 Z3080 13.2m/min 0.10mm 0.8mm/r 30mm 140r/min 200r/min 19.2m/min 銃大端 銃床 X52W 38m/min 4mm af=0.10 mm/r 40mm 611r/min 750r/min 48m/min 銃軸瓦 鎖口槽 銃床 X62W 18.6m/min 2mm af=0.02 mm/r 8mm 94r/min 100r/min 19.8m/min 鏈大頭 孔 鏈床T68 9.6m/min 3.0mm 0.03mm/ r 65mm 47

31、r/min 800r/min 16.13m/mi n 精鏈大 頭孔 鏈床 T2115 12m/min 1mm 0.2mm/r 65mm 47r/min 1000r/min 16.13m/mi n 精磨結(jié) 合面 磨床 M7130 19.8m/min 0.1mm 0.006mm /r 40mm 157r/min 100r/min 12m/min 鉆螺栓 孔 鉆床 Z3080 59.4m/min 5mm 0.08mm/ r 10mm 1910r/min 910r/min 59.4m/min 較定位 孔 鉆床 Z3080 13.

32、2m/min 0.10mm 0.2mm/r 22mm 140r/min 200r/min 10.3m/min 鉆小頭 油孔 鉆床 Z3025 1.18m/min 2mm 0.05mm/ r / 1000r/min 1000r/min 1000m/min  第3章 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三維造型 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的造型 基于給定的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿二維零件圖，使用 UG繪圖軟件進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的各部件 三維立體造型，而后進(jìn)行裝配。對(duì)于連桿的設(shè)計(jì)制造有很好的預(yù)見性和設(shè)計(jì)性， 可以 對(duì)連桿的輪廓形狀進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的創(chuàng)新有很大的幫助。 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)

33、連桿造型的步驟 3.2.1 連桿體的繪制 (1)打開NX 8.5,創(chuàng)建草圖。 郵現(xiàn)贈(zèng)科◎設(shè) 品」用察知g %@ *. 尾：■ 辟出附聒同研工網(wǎng)”同『—②) 出如登作融圈干而如擊聯(lián)向的希 怎 A |餐在平^ ^| 單朗T面 A 而防去 國福 網(wǎng) 郵平6W或平面P) 第 友向 岡 錮旃 A 段若 俅平 一 選H年考D) 反向 區(qū)| 也一Wn6?@?lal國一a??a? (2)在早圖中畫出 ①65mms桿小頭的球。 +周口去這忒 -占跚限磔 團(tuán)序教—I ⑴"養(yǎng) 審

34、*瑞E) □ 口日準(zhǔn)平而? ?9 Ol , 二口、SBisu尋母更 □ □□□□□ HH二一三■ (3)以①65mmJ、球的球心距離為27.5mm基準(zhǔn)創(chuàng)建兩個(gè)平面，然后修剪體 j用口腐沽忒 m品帽斗誨史腮 團(tuán)摩?建里蟀星州 國品■圖 . ill 團(tuán)*回信m 國5 ?淮平面⑴ 口口 ■肯平面⑶ S3 %寓甘5) 巳二I“密平面M (4)以修剪好的小球的平面創(chuàng)建草圖， 繪制①55mmi勺圓，然后打通孔，導(dǎo)斜邊 某以乳 進(jìn)平面 售平面 淮平面 d?方仲等依者 防 . □ □ □□ 窗 的口耳日平面⑷ 團(tuán)瞪園

35、海S) 的口皇淮甲也胤 團(tuán)工削修m 自電.罔)fsmic S3電?僧 "skhol □ U ―1 孔方向 電簟構(gòu)H I H母■子面看 8* 方向 再爾 *新- R11 屯口蔓■4甲西(1) 01.俄弟體回 巳口要冠印西ffl) 巳二隹一除E HfX 口回 勵(lì) -JETOt_ .. 團(tuán)洛姑E3舊j .REIOL BU國單孔Da) 團(tuán)舟醉語01) 酒冏制屬(12) CffiSffl (L9J 口才 □ □?.電印街口3】 □ Q i .工 I □ □口篁平面m. □ 上

36、 V ffi能 (5)在距離發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭球心 280mmt,創(chuàng)建①165mm勺球，距離大頭球心 32.5mm&創(chuàng)建兩個(gè)平面，進(jìn)行修剪打孔。 St”白：以3 3-.CEIT HfeEit: SJ . 砸⑼"smrji... 3 U用”孔Um 切叼山制閑ti：i) 3f=r ns) 5雷匚七(13) ,smuK aCliht a*) 5口工準(zhǔn)平面硼 5口4準(zhǔn)平面＜K1 0口口準(zhǔn)平面TJ 一三II mtttt 羽千 V 卡 岸 nMrn^ - r .工 0

37、-. HIBIS(LW 的d KES (l 怕懦tt 如節(jié) 牌 (6)創(chuàng)建草圖平面, 回出連桿的桿件，拉伸，邊倒圓，求和 0 事件號(hào) 荻■ 明遼 厘口要隹卬面E S 一厘出陞阿 0J幢睥體［胤 制舟糜caj節(jié)KOTH . 國U泡球孔(EI) 厘等，怦I角⑶ 的6面走■*平面也中 日電 ?EE SKETCH □U4」V $ 國0 ■準(zhǔn)平面Ofij 回生?草比271 SHTCH □ QU! □mu □■ nt 口同 口a—- ；r 二一三 -怦牙咳天 硼■ 田匚出佳平面UT) 明鼻慘目坪UB.3 回工修同除口歸 回宅? ?冏 sti) Arnett

38、團(tuán)U國單乳CSLH 由晞倒科躺曲 田口囿左K成耳面的 HhgWQ 6J MffiTCK 的U里鼻孔EJ 團(tuán)b基港甲而蜘 的電阜冏型TJ FJtEEL 由工1拉仲甌I Eiaa幅悻冽| 日■花粕忸1〕 □亭瓊圖131 nd巧”? , 京部件尊保者 名牌人 附注 制口基底平面點(diǎn)廠 團(tuán)圖加 tT) "5EH1OL 防CH近伸胡) 目H位悻自) 回■求知

39、00) 回彳協(xié)匾C31) 回國沏f匾032) 國3山司閭C33) 回醫(yī)就1 CH) *SEm：H. 回尊邊州Q 35) 口 □ 口字 t3T) *5KnQf. □m □ LU ■ . Sffl m nsmoL.. nm & I-4； ? ■ I in (7)連桿體的表面是肋板結(jié)構(gòu)，對(duì)于加強(qiáng)連桿體的整體結(jié)構(gòu)的剛性有利， 還減少 了自身的重量，節(jié)約成本。因?yàn)檫B桿表面不是水平的，所以在離表面 50mmt創(chuàng)建平 面，再進(jìn)行拉伸布爾求差。至于另一面，使用鏡像特征。 RNSfe ~^T 一通 IIMFT一三三 J語母導(dǎo)航善 百， 1T陰4 卜明口菰娓中.

40、審?fù)?， 由走草團(tuán) 學(xué)T) "SEETCK .. 回」拄前儂用 的二I拉伸39) 國理殺和臼叫 回9郵場(chǎng)如 的年詡值也 團(tuán)爭(zhēng)賊喝㈤ 田的阜圖白網(wǎng)"EKTttH f 團(tuán)/流幅(35) 00基難平面加J 的唐卓圖C3T) -SKETCH 口 Bl ?巾( 口0B拉仲■ ■ 1 的由里圖HdLsketuh .. :一門?加油田11 L3 . I iir j h 相檢性 y 如節(jié) v HTNE 辰M.rl a n 溫 n s-lljn-rm 名禪人 臉 日必草陽(2T) EKETCtt

41、 .. 5口找伸肉3 團(tuán)JJ拄伸切」 用咨求和(3QJ 回早通時(shí)3 (31) 的，了邊■?虺(3?) 團(tuán)3邊利回網(wǎng) 團(tuán)曙單囹CW) -xmn . □事點(diǎn)呼13 135) 由匚豆洼二面C38) 團(tuán)電甲怪印， □ UU □ . 的 *1 年三：3117；-： □m』，修山 期俄性 dm 一出 3W P 他覺 福. 附注 .仞口發(fā):行工1 F3 厘咕草囪CfT) -SKETCH 團(tuán)ID粒伸口6) WU轉(zhuǎn)伸Gfl) 國亨求和(30) 口號(hào)通例圖C31) 國)邊利圖季) 回斗邊倒聞03) 國豆豆圖(30 "SKETCH. r 0-不邊車唱(35) 0 Q

42、 ： F Ji：晝, S也 - 團(tuán)口粒仰國 汾R楨伸由 5 曲?1. JMS 皆Bn分 J/ S事件導(dǎo)研看 名新* ph 回山 的口—I曰 口 口 , !； 田王:里圖fqqj "SKETCH 團(tuán)口*；ff Ift. 15 0g^ . t. 口 口 ? X祈 □a.. ■ ■ ," ：t 網(wǎng) 0Q 1 ： r 的匚p.： ff-ffi -( :??口HJ|修簧體⑸) 田肥 i?) "SKETCH .. 團(tuán)由拄伸00 □JI 投用

43、 C. j 盅5l 學(xué)圖 ^E.l -SHTCH . 后?「"在亡/ I耳丁| 相襪性 7 如節(jié) V 理賞 V (8)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的大頭的設(shè)計(jì)，與連桿大頭的中心線成 40。修剪，并打孔 —IINW巴慍 laln ③一更 ? 3.2.2發(fā)動(dòng)機(jī)連桿蓋的繪制 新建草圖，畫出①165的圓，然后修剪，打螺栓孔 上 4 顏 岡 帕依忖 7 SS制件事 京

44、福上 明主 回拿回轉(zhuǎn)可 二 的口 中口:：松斗自：「 用口「「直t 星-修型體m = 團(tuán)z低剪體電， 回電,； 屋1U藺單孔(皿 回育蹲退UD 0C1」：：；:-1：：. 用名 -< ：：.■) 用口星鞋平I：： 虛甘圖 (15) "SKETCH... 回口縣王； 二的題草圖07) SKETCH.. m r~i 1:日； ■ 1口 J 〉 口IK7I一151〕l[fe,G ■str 工 +。二博生無史位錄 團(tuán)驚W - - ?■ 型早醫(yī)心. 0Q SEETCH_ SKETCH 的王 HQ 的口*卻平日 的五愎奧體 由一.慘輿悴 婦避 Q

45、U商單正 的辟部(11) 口 □*.甘平面(JE： 口亞Q. (13) -5EETO1 11門口登單:干 k WO 3.3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的裝配 (1)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體與小頭連桿軸瓦的裝配 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體與連桿大頭孔軸瓦裝配  結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在學(xué)校的最后一門課程，也是對(duì)三年來所學(xué)知識(shí)個(gè)一次綜合應(yīng) 用。本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以很好的鍛煉自己， 為以后的就業(yè)做好準(zhǔn)備。本課

46、題是一個(gè)典 型零件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的重要零件。在設(shè)計(jì)中要求運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，以培養(yǎng)自已 獨(dú)立思考的能力，以及創(chuàng)新精神。在機(jī)械加工中，機(jī)械加工工藝是機(jī)械生產(chǎn)過程 的重要部分，是直接生產(chǎn)過程。它是用刀具切削金屬材料或者磨削材料已達(dá)到形 狀、尺寸和表面粗糙度。因此機(jī)械加工工藝對(duì)零件由設(shè)計(jì)到成品是至關(guān)重要的。 機(jī)械制造加工工藝主要是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理性 質(zhì)，成為具有所需的一定精度、粗糙度的零件。 本設(shè)計(jì)說明書是發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝設(shè)計(jì)及造型， 這個(gè)零件是復(fù)雜零件， 對(duì)加工工藝的要求很高。所以在材料的選擇和加工工藝的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的結(jié)合 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作的各種影響和因素。該發(fā)動(dòng)機(jī)

47、連桿該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10萬件/ 年，屬于大批量生產(chǎn)。根據(jù)連桿的用途和連桿的設(shè)計(jì)要求， 只有把各個(gè)加工工藝 的順序才能完成加工才達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。首先要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的用途有基本的認(rèn) 識(shí)，以便于對(duì)制造連桿的材料及工藝有直觀的認(rèn)識(shí)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之際，首先要向我的老師張帆表示感謝，還有幫助過我的的 同學(xué)們！ 參考文獻(xiàn) [1] 王凡.主編《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 徐 激.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 趙慧欣.主編《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》.電子工業(yè)出版社 [3]夏正權(quán).陳修興.柴油機(jī)連桿的機(jī)械加工.北京：中國鐵道出版社，1980 [4]李厚生.內(nèi)燃機(jī)制造工藝學(xué).中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.1981 [5]鄭修本.馮冠大.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.1991 [6]第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)床研究所.機(jī)械工程手冊(cè)，.第46篇金屬切削方法. 機(jī)械工業(yè)出版社.1981.1