2022年连杆加工工艺及夹具设计方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 连杆加工工艺及夹具设计目录第1.2 一章连孔汽车连要杆加工工艺1.1 杆的结构特点连术杆的主技要求1.2.1 大、小头的尺寸精度、形状精度1.2.2 大 、 小 头 孔 轴 心 线 在 两 个 互 相 垂 直 方 向 的 平 行 度1.2.3 大、小 头 孔 中 心 距1.2.4 连 杆 大 头 孔 两 端 面 对 大 头 孔 中 心 线 的 垂 直 度1.2.5 大、小 头 孔 两 端 面 的 技 术 要 求1.2.6 螺 栓 孔 的 技 术 要 求1.2.7 有 关 结 合 面 的 技 术 要 求1.3 连 杆 的 材 料 和 毛 坯1.4

2、 连 杆 的 机 械 加 工 工 艺 过 程1.5 连 杆 的 机 械 加 工 工 艺 过 程 分 析1.5.1 工 艺 过 程 的 安 排1.5.2 定 位 基 准 的 选 择1.5.3 确 定 合 理 的 夹 紧 方 法1.5.4 连 杆 两 端 面 的 加 工1.5.5 连 杆 大、小 头 孔 的 加 工1.5.6 连 杆 螺 栓 孔 的 加 工1.5.7 连 杆 体 与 连 杆 盖 的 铣 开 工 序1.5.8 大 头 侧 面 的 加 工1.6 连 杆 加 工 工 艺 设 计 应 考 虑 的 问 题1.6.1 工 序 安 排1.6.2 定 位 基 准1.6.3 夹 具 使 用1.7 切

3、 削 用 量 的 选 择 原 就1.7.1 粗 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 就1.7.2 精 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 就1.8 确 定 各 工 序 的 加 工 余 量 、计 算 工 序 尺 寸 及 公 差1.8.1 确 定 加 工 余 量1.8.2 确 定 工 序 尺 寸 及 其 公 差1.9 计 算 工 艺 尺 寸 链1.9.1 连 杆 盖 的 卡 瓦 槽 的 计 算1.9.2 连 杆 体 的 卡 瓦 槽 的 计 算1.10 工 时 定 额 的 计 算1.10.1 铣 连 杆 大 小 头 平 面1.10.2 粗 磨 大 小 头 平 面1.10.3 加 工

4、小 头 孔0 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.10.4 铣大头两侧面1.10.5、扩 大 头 孔1.10.6 铣 开 连 杆 体 和 盖1.10.7 加 工 连 杆 体1.10.8 铣、磨 连 杆 盖 结 合 面1.10.9 铣、钻、镗 连 杆 总 成 体1.10.10 粗 镗 大 头 孔1.10.11 大 头 孔 两 端 倒 角1.10.12 精 磨 大 小 头 两 平 面1.10.13 半 精 镗 大 头 孔 及 精 镗 小 头 孔1.10.14 精 镗 大 头 孔1.10.16 小 头 孔 两

5、 端 倒 角1.10.17 镗 小 头 孔 衬 套1.10.18 珩 磨 大 头 孔1.11 连 杆 的 检 验1.11.1 观 察 外 表 缺 陷 及 目 测 表 面 粗 糙 度1.11.2 连 杆 大 头 孔 圆 柱 度 的 检 验1.11.3 连 杆 体 、 连 杆 上 盖 对 大 头 孔 中 心 线 的 对 称 度 的 检 验1.11.4 连 杆 大 小 头 孔 平 行 度 的 检 验1.11.5 连 杆 螺 钉 孔 与 结 合 面 垂 直 度 的 检 验第 二 章 夹 具 设 计2.1 铣 剖 分 面 夹 具 设 计2.1.1 问 题 的 指 出2.1.2 夹 具 设 计1 定 位

6、基 准 的 选 择2 夹 紧 方 案3 夹 具 体 设 计4 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计 算5 定 位 误 差 分 析2.2 扩 大 头 孔 夹 具2.2.1 问 题 的 指 出2.2.2 夹 具 设 计1 定 位 基 准 的 选 择2 夹 紧 方 案3 夹 具 体 设 计4 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计 算5 定 位 误 差 分 析结 束 语：参考文献 : 附件图纸1 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要 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夹 具设计；连杆的

7、尺寸精度、外形精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚 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,就能最终达到零件的技术要求；第一章 汽车连杆加工工艺 1.1 连杆的结构特点 连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞 顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气 体；连杆在工作中承担焦急剧变化的动载荷；连杆由连杆体及连杆盖两部分组 成；连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起；为了削减磨损 和便于修理,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦；

8、轴瓦有钢质的底,底的内表 面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属；在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损；连杆小头用活塞销与活塞连接；小头孔内压入青铜 衬套,以削减小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换；在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,仍应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯 性力的作用；连杆杆身一般都采纳从大头到小头逐步变小的工字型截面外形；为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小头两端设置了去不平稳质量的凸块,以便在称量后切除不 平稳质量；连杆大、小头两端对称

9、分布在连杆中截面的两侧；考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等 基本尺寸相同 ；在连杆小头的顶0 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 端设有油孔 或油槽 ,发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的 润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摇摆运 动副；连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的 回转运动,以输出动力；因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而 工艺的挑选又是直接影响精度的主要因素；反映连杆精度的参数主要有 5 个：1）连杆

10、大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；2）连杆 4）连杆大、小头 大、小头孔中心距尺寸精度；3）连杆大、小头孔平行度；孔尺寸精度、外形精度； 5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度；1.2 连杆的主要技术要求 连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面,连杆体与 连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等；连杆总成的主要技术要求 图 1-1 ）如 下；连杆总成图 11）1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、外形精度 为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能亲密协作,削减冲击的不良影响和便于传热；大头孔公差等级为IT6 ,表面粗糙度Ra 应不大于0.4 1 / 49 名师归纳总结 - -

11、 - - - - -第 4 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - m；大头孔的圆柱度公差为0.012 mm,小头孔公差等级为IT8 ,表面粗糙度Ra应不大于 3.2 m；小头压衬套的底孔的圆柱度公差为 公差为 0.04/100 mm；0.0025 mm,素线平行度1.2.2 大、小头孔轴心线在两个相互垂直方向的平行度 两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,从而造 成汽缸壁磨损不匀称,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线 在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平 行度误差对不匀称磨损影响较小,因而其公差值较大

12、；两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在 100 mm长度上公差为 0.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的 平行度在 100 mm长度上公差为 0.06 mm；1.2.3 大、小头孔中心距 大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,即影响到发动机的效率,所以规 定了比较高的要求： 190 0.05 mm；1.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度,影响到轴瓦的安装和磨损,甚至引起烧伤；所以对它也提出了肯定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于 IT9大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm）；1.2.5 大、小头孔两端

13、面的技术要求 连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同,但从技术要求是不同的,大头两端面的尺寸公差等级为 IT9 ,表面粗糙度 Ra 不大于 0.8 m, 小头两端 Ra 不大于 6.3 m；这是由于连杆大头 面的尺寸公差等级为 IT12,表面粗糙度 两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有协作要求,而连杆小头两端面与活塞销 2 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 孔座内档之间没有协作要求；连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆 小头端面间距离尺寸的公差带中,这给连杆的加工带来很多便利；1.2.6 螺栓孔的技

14、术要求 在前面已经说过,连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用；这一动载 荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上；因此除了对螺栓及螺母要提 出高的技术要求外,对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了肯定的要求；Ra 应不大于 6.3 m加工；两螺 规定：螺栓孔按 IT8 级公差等级和表面粗糙度 栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为 0.25 mm；1.2.7 有关结合面的技术要求 在连杆受动载荷时,接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对 错位,影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良,从而产生不匀称磨损；结合面 的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度,因而也影响到螺栓 的受力情形和

15、曲轴、轴瓦的磨损；对于本连杆,要求结合面的平面度的公差为 0.025 mm；1.3 连杆的材料和毛坯 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；近年来也有采纳球墨铸铁的,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

16、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；根 3 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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

17、 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 意图毛坯加热后,通过上锻辊模具 2 和 下锻辊模具 4 的型槽,毛坏产生塑性变 形,从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；辊锻需经多次逐步成形；图 、图 1-4 给出了连杆的锻造工艺过程,将棒料在炉中加热至 1-3 ,然后在锻 11401200C 0,先在辊锻机上通过四

18、个型槽进行辊锻制坯见图 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 1-4 ；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；4 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；1.4 连杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知,连杆的尺寸精度、外形精度以及位置精度的要求都很高,但是连杆的刚性比较差,简洁产生变形,

19、这就给连杆的机械加工带来了很多困难,必需充分的重视；连杆机械加工工艺过程如下表 1 1所示：工序 工序名 工序内容 工艺装备称1 铣 铣连杆大、小头两平面 , 每面留磨量 0.5mm X52K 粗 以一大平面定位,磨另一大平面,保证中心线对2 M7350 磨 称,无标记面称基面； 下同）3 钻 与基面定位,钻、扩、铰小头孔 Z3080 以基面及大、小头孔定位,装夹工件铣尺寸4 铣 99 0 . 01 mm两侧面,保证对称 此平面为工艺用基准 X62W组合机床或专用工装面）5 扩 以基面定位,以小头孔定位,扩大头孔为 60mm Z3080 X62W组合机床以基面及大、小头孔定位,装夹工件,切开工

20、件,6 铣 编号杆身及上盖分别打标记；或专用工装锯片铣刀厚 2mm 以基面和一侧面定位装夹工件,铣连杆体和盖结合 X62组合夹具7 铣面,保直径方向测量深度为 27.5mm 或专用工装以基面和一侧面定位装夹工件,磨连杆体和盖的结8 磨合面 M7350 9 铣 以基面及结合面定位装夹工件,铣连杆体和盖 X62组合夹具5 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 50. 10mm8mm斜槽或专用工装0.0510 锪以基面、结合面和一侧面定位,装夹工件,锪两螺X62W Z3050 Z3050 Z3050 T6 8 X6

21、2W M7130 可调双轴镗 T2115 弹簧称Z3025 双面气动压床 压床 Z3050 T2115 珩磨机床栓座面R 12 00；mm,R11mm, 保证尺寸220 .25mm 11 钻钻 210mm螺栓孔12 扩 先扩 2栓孔并倒角12mm螺栓孔,再扩 213mm深 19mm螺13 铰铰 212.2mm螺栓孔14 钳用专用螺钉,将连杆体和连杆盖装成连杆组件,其扭力矩为100120N.m 15 镗粗镗大头孔16 倒角大头孔两端倒角17 磨精磨大小头两端面,保证大端面厚度为380. 170mm .023218 镗以基面、一侧面定位,半精镗大头孔,精镗小头孔至图纸尺寸,中心距为1900.1mm

22、 19 镗精镗大头孔至尺寸20 重称称量不平稳质量21 钳按规定值去重量22 钻钻连杆体小头油孔6.5mm,10mm 23 压铜套 24 挤压铜 套孔25 倒角小头孔两端倒角26 镗半精镗、精镗小头铜套孔27 珩磨珩磨大头孔28 检检查各部尺寸及精度29 探伤无损探伤及检验硬度30 入库连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体 和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面,次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头 两侧面及体和盖上的螺栓座面等；连杆的机械加工路线是环围着主要表面的加工来支配的；连杆的加工路线 按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；其次 阶段为连杆

23、体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工；第一6 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 阶段的加工主要是为其后续加工预备精基准端面、小头孔和大头外侧面）；其次阶段主要是加工除精基准以外的其它表面,包括大头孔的粗加工,为合装 做预备的螺栓孔和结合面的粗加工,以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段就主 要是最终保证连杆各项技术要求的加工,包括连杆合装后大头孔的半精加工和 端面的精加工及大、小头孔的精加工；假如按连杆合装前后来分,合装之前的 工艺路线属主要表面的粗加工阶段,合装之后的工艺路线就为主要表面的半精

24、 加工、精加工阶段；1.5 连杆的机械加工工艺过程分析 1.5.1 工艺过程的支配 在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：形；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,

25、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7 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；1.5.2 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

26、 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 使各工序中的定位基准统一起来,削减了 定位误差；详细的方法是,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 活动的称“ 假销” ；当连杆用小头孔 抽出假销进行加工；及衬套孔）作为基面,这时将定位销做成 及衬套孔）定位夹紧后,再从小头孔中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

27、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,这些工序对于铰后图1-5 ）连杆的定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 8 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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

28、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；1.5.3 确定合理的夹紧方法 既

29、然连杆是一个刚性比较差的工件,就应当非常留意夹紧力的大小,作用 力的方向及着力点的挑选,防止因受夹紧力的作用而产生变形,以影响加工精 度；在加工连杆的夹具中,可以看出设计人员留意了夹紧力的作用方向和着力 点的挑选；在粗铣两端面的夹具中,夹紧力的方向与端面平行,在夹紧力的作 用方向上,大头端部与小头端部的刚性高,变形小,既使有一些变形,亦产生 在平行于端面的方向上,很少或不会影响端面的平面度；夹紧力通过工件直接 作用在定位元件上,可防止工件产生弯曲或扭转变形；在加工大小头孔工序中,主要夹紧力垂直作用于大头端面上,并由定位元 件承担,以保证所加工孔的圆度；在精镗大小头孔时,只以大平面 基面）定 位

30、,并且只夹紧大头这一端；小头一端以假销定位后,用螺钉在另一侧面夹 9 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 紧；小头一端不在端面上定位夹紧,防止可能产生的变形；1.5.4 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 M7130型 平面磨床上用砂轮的周边磨削,这种方法的生产率低一些,但精度较高；1.5.5 连杆大、小头孔的加工 连杆大、小头孔的

31、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

32、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；1.5.6 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；10 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；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,能保证 承担较大的铣削力；精铣时,为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂 直,

33、使用两工位夹具；连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后,夹具上的定位板带着工件旋转180 0 ,铣另一个螺栓孔的两端面；这样,螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证；1.5.7 连杆体与连杆盖的铣开工序 剖分面 亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对 刀 精 度 来 保 证 ； 为 了 保 证 铣 开 后 的 剖 分 面 的 平 面 度 不 超 过 规 定 的 公 差 0.03mm ,并且剖分面与大头孔端面保证肯定的垂直度,除夹具本身要保证精 度外,锯片的安装精度的影响也很大；假如锯片的端面圆跳动不超过 0.02 mm, 就铣开的剖分面能达到图纸的要求,否就可能超差

34、；但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响；因此,在剖分面铣 开以后再经过磨削加工；1.5.8 大头侧面的加工以基面及小头孔定位,它用一个圆销小头孔）；装夹工件铣两侧面至尺寸,保证对称 此对称平面为工艺用基准面）；1.6 连杆加工工艺设计应考虑的问题 1.6.1 工序支配连杆加工工序支配应留意两个影响精度的因素：1）连杆的刚度比较低,在外力作用下简洁变形；2）连杆是模锻件,孔的加工余量大,切削时会产生较大的残余内应力；因此在连杆加工工艺中,各主要表面的粗精加工工序肯定11 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 49 页精选学习资料

35、- - - - - - - - - 要分开；1.6.2 定位基准 精基准：以杆身对称面定位,便于保证对称度的要求,而且采纳双面铣,可使部分切削力抵消；统一精基准：以大小头端面,小头孔、大头孔一侧面定位；由于端面的面 积大,定位稳固牢靠；用小头孔定位可直接掌握大小头孔的中心距；夹具使用 1.6.3 应具备适应“ 一面一孔一凸台” 的统一精基准；而大小头定位销是一次装 夹中镗出,故须考虑“ 自为基准” 情形,这时小头定位销应做成活动的,当连 杆定位装夹后,再抽出定位销进行加工；保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度；为此,精铣端面时,夹具可考虑重复定位情形,如采纳夹具限制7 个自由度 其是长圆柱销限制4 个

36、,长菱形销限制2个）；长销定位目的就在于保证垂直度；但由于重复定位装御有困难,因此要 求夹具制造精度较高,且实行肯定措施,一方面长圆柱销削去一边,另一方面 设计顶出工件的装置；1.7 切削用量的挑选原就 正确地挑选切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济 性,保证加工质量,具有重要的作用；1.7.1 粗加工时切削用量的挑选原就粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高, 毛坯余量较大；因此,挑选粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切削量 金属切除率）和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本；金属切除率可以用下式运算：12 / 49 名师归纳总结 - - - - -

37、- -第 15 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - ZwV.f.a p.1000 式中： Zw单位时间内的金属切除量 mm 3/s ）V切削速度 m/s）f 进给量 mm/r）ap 切削深度 mm）提高切削速度、增大进给量和切削深度,都能提高金属切除率；但是,在这三个因素中,影响刀具耐用度最大的是切削速度,其次是进给量,影响最小的是切削深度；所以粗加工切削用量的挑选原就是：第一考虑挑选一个尽可能大的吃刀深度ap, 其次挑选一个较大的进给量度f ,最终确定一个合适的切削速度 V. 选用较大的 ap和 f 以后,刀具耐用度t 明显也会下降,但要比V对 t 的影响小得多

38、,只要略微降低一下V 便可以使 t 回升到规定的合理数值,因此,能使 V、f 、ap的乘积较大,从而保证较高的金属切除率；此外,增大 ap可使走刀 次数削减,增大 f 又有利于断屑；因此,依据以上原就挑选粗加工切削用量对 提高生产效率,削减刀具消耗,降低加工成本是比较有利的；1）切削深度的挑选：粗加工时切削深度应依据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定；在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,应 当尽量将粗加工余量一次切除；只有当总加工余量太大,一次切不完时,才考 虑分几次走刀；2）进给量的挑选：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力；因此,进给量应依据工艺系统

39、的刚性和强度来确定；挑选进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆 13 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等；在工艺系统的刚性和强度好的情形 下,可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情形下,应适当减小进给 量；3）切削速度的挑选：粗加工时,切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制；切削深度、进 给量和切削速度三者打算了切削功率,在确定切削速度时必需考虑到机床的许 用功率；如超过了机床的许用功率,就应适当降低切削速度；1.7.2 精加工时切削用量的挑选原就 精加工时加工

40、精度和表面质量要求较高,加工余量要小且匀称；因此,选 择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生 产效率；1）切削深度的挑选：精加工时的切削深度应依据粗加工留下的余量确定；通常期望精加工余量 不要留得太大,否就,当吃刀深度较大时,切削力增加较显著,影响加工质 量；2）进给量的挑选：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度；进给量增大时,虽有 利于断屑,但残留面积高度增大,切削力上升,表面质量下降；3）切削速度的挑选：切削速度提高时,切削变形减小,切削力有所下降,而且不会产生积屑瘤 和鳞刺；一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,尽可能提高切削 速度；只有当切

41、削速度受到工艺条件限制而不能提高时,才选用低速,以躲开 积屑瘤产生的范畴；14 / 49 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 49 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由此可见,精加工时选用较小的吃刀深度ap 和进给量f ,并在保证合理刀具耐用度的前提下,选取尽可能高的切削速度 量,同时满意生产率的要求；V,以保证加工精度和表面质1.8 确定各工序的加工余量、运算工序尺寸及公差 1.8.1 确定加工余量用查表法确定机械加工余量：27）依据机械加工工艺手册第一卷 表 3.2 25 表 3.2 26 表 3.2 1）、平面加工的工序余量 表面粗糙度毛坯1.5 IT120.0320 4 12.5 粗铣4000.320 12.5 精铣IT100.0100 38.80.01003.2 0.6 粗磨IT80.0050 38.20.0050 1.6 0.3 精磨IT70.0025 400.170 0.8 0.1 0. 232就连杆两端面总的加工余量为：A 总= ini