2022年柴油机连杆加工工艺设计方案说明书 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 摘要连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件；例如在往复活 塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄；连杆多为钢件,其主体部分 的截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销 而构成铰接；连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将 活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功 率；连杆在工作中,除承担燃烧室燃气产生的压力外,仍要承担纵向和横向的惯性 力；因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作；它既受交变的拉压应力、又受弯曲 应力；连杆的主要损坏形式是疲惫断裂和过量变形；通常疲惫断裂的部位是在连杆 上的三个高应力区域；连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲惫性能；又 要求具有足够的钢性和韧性；连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆 的加工工艺及其部分工序夹具设计；制定工艺路线时主要考虑粗、精加工支配、加工 方法挑选、工序集中与分散、加工次序等方面的要求；接着确定加工余量、工序尺寸 及切削用量,最终设计夹具；本论文介绍了确定加工连杆的生产纲领及生产类型；确 定连杆的毛坯材料及尺寸,确定毛坯加工余量；设计连杆加工工艺；确定部分重要工 序所用的工艺装备和设备；运算部分重要工序的切削用量和基本时间；设计重要工序 所用的夹具；连杆的尺寸精度、外形精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的工作 环境恶劣,刚性比较差,简洁产生变形,因此在支配工艺过程时,就需要把各主要表 面的粗精加工工序分开；逐步削减加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后 的变形,才能最终达到零件的技术要求；关键词 : 连杆；变形；工作环境；加工工艺；夹具设计I / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 前 言本次设计是一次综合性的练兵设计,是对我们三年来所学学问的一次检验,在设 计中既巩固了所学的学问,又为走向工作岗位奠定了良好的基础；因而,我们必需认 真、谨慎、踏实、一步一步、绝不马虎地完成设计；从而给三年高校生活画上一个完 整的句号！毕业设计是一个重要的教案环节,通过毕业实习使我们明白到一些实际与理论的 差异；在各位老师及有关技术人员的指导下锤炼自己独立摸索、分析、解决问题的能 力,把我们所学的课本学问与实践结合起来,起到温故知新的作用；本次设计说明书包括方案设计、技术设计、工程图绘制三个阶段；按设计次序又 分为毕业实习、拟定方案、设计分析、编写说明书等；本次设计中,得到了李平老师的细心指导,在此表示诚心的感谢；限于水平,在设计中仍存在不少问题,敬请老师予以批判指正；II / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录摘要 I 前 言 .错误！未定义书签；目录 .错误！未定义书签；I第 1 章绪论 11.1 机车柴油机简介 11.1.1柴油机概述 11.1.2机车柴油机简介 21.2 连杆简介及连杆加工工艺分析 41.2.1连杆的作用 41.2.2连杆机械加工工艺技术关键分析 41.2.3论文主要讨论内容 5第 2 章连杆加工工艺规程 62.1 机械加工工艺规程简介 62.1.1机械加工工艺规程的作用 62.1.2机械加工工艺规程的制定程序 62.2 运算产品生产纲领,确定生产类型 62.3 审查零件图样工艺性 72.4 挑选毛坯 72.5 工艺过程设计 82.5.1定位基准的挑选 82.5.2加工阶段的划分与工序次序的支配 102.5.3制定工艺路线 112.6确定毛坯加工余量及毛坯尺寸 132.6.1确定运算连杆机械加工余量的方法 13III / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.6.2设计毛坯图 142.7部分重要工序设计 152.7.1挑选部分重要工序介绍 152.7.2确定部分重要工序工序尺寸 162.7.3确定切削用量及基本时间 17第 3 章夹具设计 273.1 机床夹具的分类、基本组成及功能 273.1 .1 机床夹具的分类 273.1.2机床夹具的基本组成 283.1.3机床专用夹具的主要功能 283.1.4机床专用夹具设计的基本要求 283.2 12V180C 系列柴油机连杆铣剖分面夹具设计 293.2.1问题的指出 293.2.2夹具设计 293.3 12V180C 系列柴油机连杆镗大小头孔夹具设计 313.3.1问题的指出 313.3.2夹具设计 31结论 33参考文献 34致谢 35IV / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章 绪论1.1 机车柴油机简介1.1.1 柴油机概述 1>.柴油机是一种动力机械,它以柴油为燃料,将柴油燃烧而产生的热能转化为 机械能；柴油机广泛应用在工农业、交通运输、国防及人民日常生活中；柴油机的型 式许多,一般可按下述几种方式分类：按工作方式 二冲程,四冲程；按汽缸数 单缸,多缸；按汽缸直径 95、105、135mm>等；柴油的特点是自燃温度低,所以柴油发动机无需要火花塞之类的点火装置,它 采纳压缩空气的方法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃测试,这时再喷入 柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧；从性能上说,国内传统柴油机一 直给人以体积笨重、振动噪声大以及排放污染严峻的印象,因此国产轿车基本都采 用汽油发动机,然而近年来,国外知名车商开头将一些最新的柴油机技术引入到中 TDI 柴油发动 国,大大改善了国人对柴油机的偏见,譬如一汽大众刚刚推出宝来 机,其环保性、动力性以及平顺性都不逊于汽油机,同时又具有柴油机特有的庞大 扭力和超低油耗,市场前景非常看好；2）.柴油机结构及工作原理 1>结构：柴油机由燃烧室组件、动力传递组件、机体和主轴承、配气机构、燃油系 统和调速器、润滑系统、冷却系统、起动系统构成； 2>工作原理：柴油机工作时,一般分为吸气、压缩、爆发、排气等步骤；开头时,活塞从上止点下行到下止点,将新奇空气吸入气缸,然后从下止点上行到上止点,将吸入的气体压缩,使其压力及温度上升；当接近上止点时,气体温度已超过柴油 燃点,此时由喷油嘴将柴油喷入快速燃烧,高温高压燃气推动活塞下行做功；之 后,活塞再次从下止点上行,将废气排出气缸,完成一个循环；活塞往复不停地工 作,带动连杆使曲轴转动,就从曲轴上把动能传输出来；1 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.1.2 机车柴油机简介1）机车柴油机概述机车柴油机 <locomotive diesel engine）是指用于内燃机车、内燃车组或内燃动车的柴油机；机车柴油机具有高功率强化柴油机的典型特点,一般为四冲程 V 型机 ,以 12缸、16 缸最为普遍 ,也有直列式 6、8、10 缸的；柴油机的宽度和高度受铁路机车车辆 限界标准的限制,机车的答应轴重对柴油机重量也有肯定的限制；现代机车柴油机 不断提高增压度 <见内燃机增压）,同时加大气缸排量；大功率柴油机的单机功率已达 5000千瓦,平均有效压力为1.32.0 兆帕,燃料消耗率为200225 克/<千瓦·时）；柴油机的附件 ,如冷却水散热器、风扇和空气滤清器等均布置在机车厢内,机油滤清器、机油换热器一般也布置在机车厢内；柴油机几乎都采纳电起动方式 ,只 有个别的采纳空气起动；调速系统大多采纳液压全速调速器 ,并装有超速停机、油压 保 1 护和超温卸载等自动安全爱护装置；2）对机车柴油机的性能要求 机车在铁路上运行时线路状况不时变化,又需要按方案时间运行,因而要求机 车柴油机的转速和功率在相当宽的范畴内变化；从运行工况的时间比例来看,部分 负荷约占 50,空转占 40左右,而标定工况的使用时间很少；铁路分布地区广 泛,列车运行时的自然环境条件也在转变,这就要求柴油机具有广泛的适应才能；对机车柴油机的性能要求是:不仅在标定工况下 ,而且更重要的是在部分负荷和空转时燃油和机油的消耗量小,经济性应与机车牵引特性相适应；有一个经济性最好的最低空载稳固转速；性能指标随环境条件的变化小；噪声低,排气烟尘和有害成分少；冷机或热机均能连续牢靠起动,一般在+5气温时,起动时间不超过10 秒；2）机车柴油机在中国的进展历程柴油机创造后 ,屡经讨论试图将柴油机用于铁路牵引；1913 年,瑞典最先制造了以 55 千瓦 75 马力>柴油机为动力的第一台电力传动内燃动车；但在 1950 年以前,铁路车辆的牵引动力主要仍是蒸汽机车；50 岁月,内燃机车因有较好的能源利用率 ,可以改善列车牵引经济性 ,而获得了广泛的应用 ,并逐步取代了蒸汽机车；到 80 岁月初,世界上内燃机车已占机车总数的 2/3；中国于 1958 年自行制造内燃机车 , 长辛店机车车辆厂制成了国产第一台内燃机车-建设型直流电力传动调车内燃机车；机车装有2 / 39 2 台 B2-300 型柴油机,总装车功名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 率为 2×300 马力,最高速度 80km/h；该机车基本上是按从匈牙利进口的 ND1 型内燃机车仿造试制的；1969 年、 1970 年和 1977 年,四方厂、戚墅堰厂和资阳内燃机车厂 <以下简称资阳厂）先后制造了 6 台 4500 马力等级的东方红 4 型货运液力传动内燃机车；机车装用 2 台 16V200ZL 型柴油机,最高速度 100km/h；1970 年,四方厂开头生产救济坦 -赞铁路和越南等国的装用 12V180ZJ 型柴油机的 1000马力的 DFH1、3、4、5、型和 2000马力的 DFH2 型液力传动内燃机车,总数达 163 台；这是最早走出国门的国产内燃机车；本文所讨论就是 12V180ZJ 型柴油机气缸盖的加工工艺过程；1999 年 8 月,戚墅堰厂和浦镇车辆厂合作,制成了M+9T 双+M 编组的新曙光号电力传动双层内燃车组；媒介动力车 <机车）装用 1 台 12V280ZJ 型柴油机,车组总功率为 2×3750马力,席位 1140 个,最高速度 180km/h,试验时达到 190.4km/h；其他工厂的内燃动车,也正在试制、开发当中；内燃动车组的进展,不仅提高了铁路在国内运输市场的竞争才能,仍提高了在国际市场上的竞争才能,也为 3）机车柴油机进展方向21 世纪初叶我国铁路客运供应了新的运输工具；机车柴油机进展重点是在机车车辆限界和机车轴重答应的条件下不断提高功 率,一个重要的趋势是采纳低压缩比与二级增压相协作的方法提高功率；提高牢靠性和耐久性以延长柴油机寿命；提高经济性,特殊是改善部分负荷、过渡工况和空转时的经济性；应用电子技术实现运行工况优化和故障自动监控；降低噪声和削减排 气中的有害成分,防止污染；改善机车用柴油机增压器的跟随性等；内燃机车牢靠性与可修理性设计也是国外大功率内燃机车的一个进展方向；体会 说明,大功率沟通传动内燃机车无故障运行才能要比传统的直流传动内燃机车大 左右；牢靠性提高除通过结构方面的改进外,一个显著的特点是叫牢靠性技术 的应用；提高内燃机车牢靠性问题不只是通过对薄弱零件改进来解决,而且要将可 靠性技术贯穿于内燃机车设计、试验、制造、使用修理和治理等各个环节中,形成 一个系统工程；在设计中除采纳概率统计方法,把影响应力和强度的各因素视为随 机变量运用牢靠性理论保证所设计的零部件具有规定的牢靠度外,仍要进行牢靠性 规划与设计,主要包括 “建立牢靠性模型 ”；将系统牢靠性指标安排给各级组成部分,进行 “牢靠性安排 ” ；依据设计方案进行“ 牢靠性猜测 ”；依据设计方案进行“故障模3 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式、影响及危害性分析<） ”及“故障树分析 <） ”等,找出影响牢靠性、安全性的关键部件及薄弱环节；国产第代内燃机车,应具有牢靠性、修理性 及模块化设计；1.2 连杆简介及连杆加工工艺分析1.2.1 连杆的作用图 1-1 活塞连杆组 连杆是将活塞的往复运动转变成曲轴旋转运动的中间构件；1.2.2 连杆机械加工工艺技术关键分析 连杆由连杆小头,杆身,连杆大头三部分组成；连杆小头承担着活塞组产生的往复惯 性力；杆身承担着气缸内燃机气压力所产生的压应力以及往复惯性力产生的拉应力,由制造误差产生的杆身断面偏移也会在杆身上形成附加弯曲应力；连杆大头承担着往 复惯性力和不包括连杆盖在内的连杆离心惯性力；对连杆的基本要求是： <1）连杆小头应具有足够的强度和刚度,并使连杆小头轴承比压掌握在合理范畴内； <2）杆身应具有足够的疲惫强度,尽可能小的质量,良好的锻造工艺性； <3）连杆大头应具有足够的刚度,以减小运转时的变形,防止轴承热熔接；连焊轴承 应具有足够的承载面积； <4）连杆螺栓应具有足够的疲惫强度和肯定的超转速工作才能；4 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2.3 论文主要讨论内容 本论文主要讨论大内容主要有：（1） 确定加工连杆的生产纲领及生产类型；（2） 确定连杆的毛坯材料及尺寸,确定毛坯加工余量；（3） 设计连杆加工工艺；（4） 确定部分重要工序所用的工艺装备和设备；（5） 运算部分重要工序的切削用量和基本时间；（6） 设计重要工序所用的夹具；5 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 2 章 连杆加工工艺规程2.1 机械加工工艺规程简介2.1.1 机械加工工艺规程的作用 1）机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件；机械加工工艺规程是车 间中一切从事生产的人员都要严格、仔细贯彻执行的工艺技术文件,依据它组织生产,就能做到个工序科学的连接,实现优质、高产和低消耗；2）机械加工工艺规程是生产预备和方案调度的主要依据；有了机械加工工艺规 程,在产品投入生产之前就可以依据它进行一系列的预备工作,如原材料和毛坯的供应,机床的调整,专用工艺装备<如专用夹具、刀具和量具）的设计制造,生产作业方案的编排,劳动力的组织,以及生产成本的核算等；有了机械加工工艺规程,就可以制所生产产品的进度方案和相应的调度方案,使生产均衡、顺当的进行；3）机械加工工艺规程是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件；在新建或扩建 工厂、车间时,只有依据机械加工工艺规程和生产纲领,才能精确确定生产所需机 床的种类和数量,工厂和车间的面积,机床的平面布置,生产工人的工种、等级、数量,以及个帮助部门的支配等；2.1.2 机械加工工艺规程的制定程序 制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图样、生产纲领、生产类型、现 场加工设备及生产条件等；设计机械加工工艺规程的程序一般为：1）分析加工零件的工艺性；主要包括审查零件结构的工艺性及明白零件的各项 技术要求,分析产品的装配图和零件的工作图,熟识该产品的用途、性能及工作条 件,明确被加工零件在产品中的位置和作用等；2）熟识和确定毛坯 3）拟定加工工艺路线 4）工序设计 5>编制工艺文件2.2 运算产品生产纲领,确定生产类型180C 柴油机的连杆；该产品年产量为150 台,设其备品率为10%,机械加工废品率为6 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1%,现制定该活塞的机械加工工艺规程；N=Qn1+ %+ %> =1501+10%+1%> =166件/年 连杆的年产量为 166 件,现已知该产品属于轻型机械,依据机械制造工艺设计简明 手册表 1.1-2 生产类型与生产纲领的关系,可确定其生产类型为中批生产；2.3 审查零件图样工艺性连杆零件图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全；2.4 挑选毛坯连杆在工作中承担多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度；因此,连杆材料一般采纳高强度碳钢和合金钢；如45 钢、 55 钢、 40Cr、40CrMnB 等；近年来也有采用球墨铸铁的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料损耗少,成本低；随着粉末冶金锻 造工艺的显现和应用,使粉末冶金件的密度和强度大为提高；因此,采纳粉末冶金的 方法制造连杆是一个很有进展前途的制造方法；连杆毛坯制造方法的挑选,主要依据生产类型、材料的工艺性 <可塑性,可锻性）及零件对材料的组织性能要求,零件的外形及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及 采纳先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法；依据生产纲领为大量生 产,连杆多用模锻制造毛坯；连杆模锻形式有两种,一种是体和盖分开锻造,另一种 是将体和盖锻成 体；整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开,为 保证切开后粗镗孔余量的匀称,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形；相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造 的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连 杆毛坯的一种主要形式；总之,毛坯的种类和制造方法的挑选应使零件总的生产成本 降低,性能提高；目前我国有些生产连杆的工厂,采纳了连杆辊锻工艺；图 <1-2）为连杆辊锻示意 4 的型槽,毛坏产生塑性变形,从 图毛坯加热后,通过上锻辊模具 2 和下锻辊模具 而得到所需要的外形；用辊锻法生产的连杆锻件,在表面质量、内部金属组织、金属 纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简洁,劳动条件好,生产 率较高,便于实现机械化、自动化,适于在大批大量生产中应用；辊锻需经多次逐步7 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成形；图 2-1 连杆辊锻示意图图 2-2 给出了连杆的锻造工艺过程,将棒料在炉中加热至 11401200C 0,先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图2-2,然后在锻压机上进行预锻和终锻,再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图 2-2；锻好后的连杆毛坯需经调质处理,使之得到细 致匀称的回火索氏体组织,以改善性能,削减毛坯内应力；为了提高毛坯精度,连杆 的毛坯尚需进行热校正；连杆必需经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查,方能进入机 械加工生产线；图 2-2 连杆辊锻制坯示意图2.5 工艺过程设计2.5.1 定位基准的挑选 在连杆机械加工工艺过程中,大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作 为主要基面,并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面；这是由于：端面的面积 大,定位比较稳固,用小头孔定位可直接掌握大、小头孔的中心距；这样就使各工序8 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中的定位基准统一起来,削减了定位误差；具体的方法是,如图 <15）所示：在安装 工件时,留意将成套编号标记的一面不图 2-3 连杆的定位方向 与夹具的定位元件接触 <在设计夹具时亦作相应的考虑）；在精镗小头孔 <及精镗小头 衬套孔）时,也用小头孔 <及衬套孔）作为基面,这时将定位销做成活动的称“假销 ”；当连杆用小头孔 <及衬套孔）定位夹紧后,再从小头孔中抽出假销进行加工；为了不断改善基面的精度,基面的加工与主要表面的加工要适当协作：即在粗加 工大、小头孔前,粗磨端面,在精镗大、小头孔前,精磨端面；由于用小头孔和大头孔外侧面作基面,所以这些表面的加工支配得比较早；在小 头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔、扩孔和铰孔,这些工序对于铰后的孔与端面 的垂直度不易保证,有时会影响到后续工序的加工精度；在第一道工序中,工件的各个表面都是毛坯表面,定位和夹紧的条件都较差,而 加工余量和切削力都较大,假如再遇上工件本身的刚性差,就对加 工精度会有很大影响；因此,第一道工序的定位和夹紧方法的挑选,对于整个工艺过 程的加工精度常有深远的影响；连杆的加工就是如此,在连杆加工工艺路线中,在精 加工主要表面开头前,先粗铣两个端面,其中粗磨端面又是以毛坯端面定位；因此,粗铣就是关键工序；在粗铣中工件如何定位呢？一个方法是以毛坯端面定位,在侧面 和端部夹紧,粗铣一个端面后,翻身以铣好的面定位,铣另一个毛坯面；但是由于毛9 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 坯面不平整,连杆的刚性差,定位夹紧时工件可能变形,粗铣后,端面好像平整了,一放松,工件又复原变形,影响后续工序的定位精度；另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位；这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小,同时可以铣工件 的端面,使一部分切削力相互抵消,易于得到平面度较好的平面；同时,由于是以对 称面定位,毛坯在加工后的外形偏差也比较小；2.4.2 加工阶段的划分与工序次序的支配 连杆的主要加工部位是大小头端面,大小头孔；次要加工部位是各种螺纹孔及倒角；除机械加工外,仍有调质处理、划螺纹孔线、探伤等；另外在机械加工过程后仍支配 了钳工倒角去毛刺、并对连杆进行喷丸处理,为连杆的组装做好预备；2.5.2 加工阶段的划分与工序次序的支配（一）加工阶段的划分连杆机械加工工艺过程连杆的机械加工工艺过程大致可以分为：加工基准面 小头孔 调质处理 半精钻铣大小头平面及大小头孔 粗钻铣大小头平面及大 分别连杆和连杆盖 精铣基准面并进行磨削 钻、铰、锪各种孔 精钻铣大小头平面及小头孔和大头轴瓦 研磨重要孔的支撑面 钳工倒角、去毛刺 探伤后钳工清洗组装；连杆的大小头平面及大小头孔的技术要求都很严格,所以对于这些端面支配了：粗铣 半精铣 精车铣；对于180C 柴油机连杆进行粗加工时,以大小头两端面作为精基准,所以先粗加工大小头端面,然后再加工其他各主要表面；各种孔的加工集 中在连杆与连杆盖连接处,所以将各种孔加工完之后再精铣大小头端面,以保证重要 加工表面不被破坏或划伤；连杆盖机械加工工艺过程 连杆盖的机械加工工艺过程大致可以分为：半精铣对接面 划孔线 车孔 精铣对接面 钻铰各孔 磨螺钉面 修正圆角 钳工组装 划瓦槽 铣瓦槽 钳工组装；对于连杆盖进行粗加工时,以连杆盖一侧的一端面作为粗基准,然后以对接端面 作为精基准,加工其他的重要表面；<二）工序支配 在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：<1）连杆本身的刚度比较低,在外力<切削力、夹紧力）的作用下简洁变形；10 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - <2）连杆是模锻件,孔的加工余量大,切削时将产生较大的残余内应力,并引起 内应力重新分布；因此,在支配工艺进程时,就要把各主要表面的粗、精加工工序分开,即把粗加 工支配在前,半精加工支配在中间,精加工支配在后面；这是由于粗加工工序的切削 余量大,因此切削力、夹紧力必定大,加工后简洁产生变形；粗、精加工分开后,粗 加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修 正；这样逐步削减加工余量,切削力及内应力的作用,逐步修正加工后的变形,就能 最终达到零件的技术条件；各主要表面的工序支配如下：<1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨 <2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗 <3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨 一些次要表面的加工,就视需要和可能支配在工艺过程的中间或后面；2.5.3 制定工艺路线 制定工艺路线即工序设计,其主要内容包括机床与工艺装备的挑选、加工余量的确 定、工序尺寸的确定、切削用量的确定、时间定额的确定等；在此先确定工艺路线,再在后面具体论述机床与工艺装备的挑选、加工余量的确定、工序尺寸的确定、切削 用量的确定、时间定额的确定等内容；制定柴油机连杆加工工艺路线的动身点,应当是使其能够合理保证气缸盖的几何形 状、尺寸精度及位置精度等技术要求；在小批量生产的生产纲领下,可以考虑广泛采 用技术水平较高的数控机床及加工中心,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,仍应当综合考虑零件特点和技术要求、工艺设备与装备的具体使用条件及经济因 素等,可初步确定其加工工艺路线为：制定 180C 柴油机连杆工艺路线的动身点,应当使连杆的几何外形、尺寸精度及位置精 度等技术要求得到合理保证,在中批生产的生产条件下,可以考虑采纳通用夹具和部 分专用夹具等,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,仍应当考虑经济因素,以降低生产成本；因此,经过综合考虑,最终确定180C 柴油机连杆加工工艺过程如下表2-1；连杆盖的加工工艺过程如下表2-2：表 2-1 180C柴油机连杆加工工艺过程11 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 序号工序名称定位基准1 铣一步大平面及小平面大小头平面铣二步大平面大小头平面2 铣二步小头平面大小头平面3 钻小头孔66 大小头平面4 5 铣小头孔至69.5<上偏差 +0.1）大小头平面6 大小头孔铣工艺面 94±0.1 7 铣另一侧面188± 0.1 基面和一侧面8 粗镗大头孔134 基面和一侧面以及小头孔9 铣落刀槽14<两侧）基面和一侧面10 铣工字型副板基面和一侧面11 精铣外形12 精铣盖顶面及螺钉面基面和一侧面13 锯开14 半精铣对接面15 钻扩铰各孔,攻丝16 精铣一步大平面17 精铣另一大平面及小平面基面和一侧面18 精铣另一小头平面基面和一侧面19 半精镗大小孔基面和一侧面以及大小头孔20 铣两面肋基面和一侧面21 铣 R25,R58 基面和一侧面22 基面和一侧面铣 R75 23 车179.5<下偏差 -0.2）,车185 基面和一侧面24 车大端156,165 及148 25 磨两平面26 精镗大小头孔基面和一侧面以及大小头孔12 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 27 铣瓦槽基面和一侧面以及小头孔28 钻 2-6 油孔29 铣 7°斜30 铣小孔倒角31 配重2.6 确定毛坯加工余量及毛坯尺寸2.6.1 确定运算连杆机械加工余量的方法钢质锻模件的机械加工余量按JB3835-85 确定,依据估算的锻件质量、加工精度及锻件外形复杂系数,由机械制造工艺简明手册表 2.2-25 可查得除孔以外各内外表面的加工余量；孔的加工余量由机械制造工艺简明手册表 2.2-24 查得；表中余量值为单面余量；<1）锻件质量依据零件成品质量估算锻件质量为13.52kg <2）加工精度零件表面均为精加工和磨削加工精度F 2 <3）机械加工余量用查表法确定机械加工余量：<依据机械加工工艺手册第一卷 1）平面加工的工序余量 <mm）表 3.225 表 3.226 表 3.227）表 2-2 平面加工的工序余量 <mm）单面加工方法单面余量经济精度0. 320> 工序尺寸> 表面粗糙度毛坯1.5 IT12072 12.5 粗铣690.0320> 12.5 精铣0.6 IT1000. 100> 67.80.01003.2 粗磨0.3 IT800.050> 67.20.0050> 1.6 精磨0.1 IT700.025> 67.0170> 0.8 0.232就连杆两端面总的加工余量为：nA总= i1iA22 =<A 粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨）13 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - =<1.5+0.6+0.3+0.1）2 =500.55mm H=67+50.055=72+50.055mm2）连杆铸造出来的总的厚度为2.6.2 设计毛坯图 <一）确定毛坯尺寸公差 连杆的锻件质量 13.52kg,外形复杂系数 S2, 42CrMoA 中合金元素含量大于 3.0%,按机械制造工艺设计简明手册表 2.2-11,锻件的材质系数为 M 2,实行平直 分模线,锻件为精密精度等级,就毛坯的公差可从机械制造工艺设计简明手册表 2.2-14,2.2-17 查得；连杆毛坯的尺寸公差如表2-2；毛坯的同轴度误差答应值为1.2mm,残留飞边为1.2mm；毛坯图如下图 2-1 表 2-3 连杆 <锻件）尺寸公差 <mm）零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差.1 77 5.5 660 0 137 1.5 134 0 0.1 63 1 65 0 0.270 1 72 0 0.2179.5 4.25 188 0 0.214 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-1 连杆毛坯图2.7 部分重要工序设计2.7.1 挑选部分重要工序介绍 <一）连杆两端面的加工采纳粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序,并将精磨工序支配在精加工大、小头孔之前,以便改善基面的平面度,提高孔的加工精度；粗磨在转盘磨床上,使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削；这种方法的生产率较高；精磨在 边磨削,这种方法的生产率低一些,但精度较高；<二）连杆大、小头孔的加工M7130 型平面磨床上用砂轮的周连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序,它的加工精度对连杆质量有 较大的影响；小头孔是定位基面,在用作定位基面之前,它经过了钻、扩、铰三道工序；钻时 以小头孔外形定位,这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小；小头孔在钻、扩、铰后,在金刚镗床上与大头孔同时精镗,达到 IT6 级公差等 级,然后压入衬套,再以衬套内孔定位精镗大头孔；由于衬套的内孔与外圆存在同轴 度误差,这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差；大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗和珩磨达到 IT6 级公差等级；表面 粗糙度 Ra 为 0.4 m,大头孔的加工方法是在铣开工序后,将连杆与连杆体组合在一 起,然后进行精镗大头孔的工序；这样,在铣开以后可能产生的变形,可以在最终精 镗工序中得到修正,以保证孔的外形精度；<三）连杆螺栓孔的加工 连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序；加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定 位；为了使两螺栓孔在两个相互垂直方向平行度保持在公差范畴内,在扩和铰两个工 步中用上下双导向套导向；从而达到所需要的技术要求；15 / 39 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 粗铣螺栓孔端面采纳工件翻身的方法,这样铣夹具没有活动部分,