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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械 051 姓名 胡江 下發(fā)日期 2009-3-10 題目 12V180C 柴油機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì) 專題 12V180C 柴油機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì) 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 設(shè)計(jì)內(nèi)容：首先仔細(xì)分析所要加工零件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)等內(nèi)容， 從而制定一套該零件的加工工藝規(guī)程。認(rèn)真分析該加工工藝規(guī)程的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而繪制出 各個(gè)主要工序的工序卡片，設(shè)計(jì)主要工序的機(jī)床夾具，分析計(jì)算定位誤差，設(shè)計(jì)機(jī)床 夾具的主要零件。 要求：根據(jù)給定的 12V180C 系列柴油機(jī)連桿零件圖，制定出符合加工技術(shù)要求 的加工工藝工藝規(guī)程。并對(duì)所制定的加工工藝規(guī)程進(jìn)行可行性和優(yōu)化性比較，從而制 定出較好的加工工藝。設(shè)計(jì)重要工序的工藝裝備，要求的圖紙量折合為零號(hào)圖后不少 于四張，設(shè)計(jì)說明書不少于三萬(wàn)字。 主要 技術(shù) 參數(shù) 零件材料為 42CrMoA，連桿組重量為 13.52kg，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后連桿的機(jī)械性能 為：抗拉強(qiáng)度 b85X kPa；屈服點(diǎn) s65X kPa；延伸率 s14%；斷面410410 收縮度 45%；硬度為 280-320HB。 進(jìn) 度 及 完 成 日 期 3 月 16 日至 3 月 27 日（2 周）:工廠實(shí)習(xí),了解常用。同時(shí)熟悉常用機(jī)械加工方法。 3 月 30 日至 4 月 10 日（2 周）: 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求查閱資料，完成外文翻譯工作。 4 月 13 日至 4 月 24 日（2 周）: 繪制連桿零件圖，熟悉連桿的結(jié)構(gòu)，初步確定連桿 的加工工藝過程。 4 月 27 日至 5 月 8 日（2 周）:確定連桿機(jī)械加工工藝過程，設(shè)計(jì)部分工序的工藝過 程。 5 月 11 日至 5 月 22 日（2 周）:了解機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原則，繪制重要工序夾具簡(jiǎn) 圖。 5 月 25 日至 5 月 29 日(1 周): 繪制重要工序的夾具圖。 6 月 1 日至 6 月 12 日（2 周）: 編寫設(shè)計(jì)說明書。 6 月 15 日至 6 月 21 日（1 周）: 修改、整理資料,打印資料。 6 月 22 日至 6 月 23 日（2 天）: 答辯。 教學(xué)院長(zhǎng)簽字 日 期 教研室主任簽 字 日 期 指導(dǎo)教師簽字 日 期 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師: 年 月 日 指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱人: 年 月 日 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師給定 成績(jī) (30%) 評(píng)閱人給定 成績(jī)(30%) 答辯成績(jī) （ 40%） 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席 簽字 評(píng) 定 成 績(jī) 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 摘要 連 桿 機(jī) 構(gòu) 中 兩 端 分 別 與 主 動(dòng) 和 從 動(dòng) 構(gòu) 件 鉸 接 以 傳 遞 運(yùn) 動(dòng) 和 力 的 桿 件 。 例 如 在 往 復(fù) 活 塞 式 動(dòng) 力 機(jī) 械 和 壓 縮 機(jī) 中 ， 用 連 桿 來 連 接 活 塞 與 曲 柄 。 連 桿 多 為 鋼 件 ， 其 主 體 部 分 的 截 面 多 為 圓 形 或 工 字 形 ， 兩 端 有 孔 ， 孔 內(nèi) 裝 有 青 銅 襯 套 或 滾 針 軸 承 ， 供 裝 入 軸 銷 而 構(gòu) 成 鉸 接 。 連 桿 是 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 中 的 重 要 零 件 ， 它 連 接 著 活 塞 和 曲 軸 ， 其 作 用 是 將 活 塞 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 并 把 作 用 在 活 塞 上 的 力 傳 給 曲 軸 以 輸 出 功 率 。 連 桿 在 工 作 中 ， 除 承 受 燃 燒 室 燃 氣 產(chǎn) 生 的 壓 力 外 ， 還 要 承 受 縱 向 和 橫 向 的 慣 性 力 。 因 此 ， 連 桿 在 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 應(yīng) 力 狀 態(tài) 下 工 作 。 它 既 受 交 變 的 拉 壓 應(yīng) 力 、 又 受 彎 曲 應(yīng) 力 。 連 桿 的 主 要 損 壞 形 式 是 疲 勞 斷 裂 和 過 量 變 形 。 通 常 疲 勞 斷 裂 的 部 位 是 在 連 桿 上 的 三 個(gè) 高 應(yīng) 力 區(qū) 域 。 連 桿 的 工 作 條 件 要 求 連 桿 具 有 較 高 的 強(qiáng) 度 和 抗 疲 勞 性 能 ； 又 要 求 具 有 足 夠 的 鋼 性 和 韌 性 。 連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，本文主要 論述了連桿的加工工藝及其部分工序夾具設(shè)計(jì)。制定工藝路線時(shí)主要考慮粗、精加工 安排、加工方法選擇、工序集中與分散、加工順序等方面的要求。接著確定加工余量、 工序尺寸及切削用量，最后設(shè)計(jì)夾具。本論文介紹了確定加工連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn) 類型；確定連桿的毛坯材料及尺寸，確定毛坯加工余量；設(shè)計(jì)連桿加工工藝；確定部 分重要工序所用的工藝裝備和設(shè)備；計(jì)算部分重要工序的切削用量和基本時(shí)間；設(shè)計(jì) 重要工序所用的夾具。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連 桿的工作環(huán)境惡劣，剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時(shí)，就需要把 各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修 正加工后的變形，才能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 關(guān)鍵詞: 連桿;變形;工作環(huán)境;加工工藝;夾具設(shè)計(jì) 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 II Abstract At both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar. For example, in reciprocating piston compressor and power machinery, to connect the piston with connecting rod and crank. Connecting rod for steel parts, the main part of the cross section for the round or shaped, both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis. Linkage is an important automotive engine parts, it is connected to the piston and the crankshaft, its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft, and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power. Link at work, in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure, also have to face the vertical and horizontal inertia force. Therefore, the connecting rod in a complex work under the stress state. It is subject to alternating stress of tension and compression, but also by the bending stress. Link the main form of fatigue damage and excessive deformation. Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress. Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance; also requires adequate and toughness of steel.The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod ； Deformination ；Working environment ； Processing technology ； Design of clamping device 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 目錄 摘要 .........................................................................................................I ABSTRACT.........................................................................................II 目錄 ......................................................................................................III 第 1 章 緒論 ........................................................................................1 1.1 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 ...................................................................................1 1.1.1 柴油機(jī)概述 ........................................................................................................1 1.1.2 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 .................................................................................................2 1.2 連桿簡(jiǎn)介及連桿加工工藝分析 ...........................................................4 1.2.1 連桿的作用 .........................................................................................................4 1.2.2 連桿機(jī)械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析 .....................................................................4 1.2.3 論文主要研究?jī)?nèi)容 .............................................................................................5 第 2 章 連桿加工工藝規(guī)程 ................................................................6 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 .......................................................................6 2.1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 .................................................................................6 2.1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定程序 .........................................................................6 2.2 計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 ...................................................6 2.3 審查零件圖樣工藝性 ...........................................................................7 2.4 選擇毛坯 ...............................................................................................7 2.5 工藝過程設(shè)計(jì) .......................................................................................8 2.5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................8 2.5.2 加工階段的劃分與工序順序的安排 ...............................................................10 2.5.3 制定工藝路線 ...................................................................................................11 2.6 確定毛坯加工余量及毛坯尺寸 .........................................................13 2.6.1 確定計(jì)算連桿機(jī)械加工余量的方法 ...............................................................13 2.6.2 設(shè)計(jì)毛坯圖 ......................................................................................................14 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 IV 2.7 部分重要工序設(shè)計(jì) .............................................................................15 2.7.1 選擇部分重要工序介紹 ...................................................................................15 2.7.2 確定部分重要工序工序尺寸 ...........................................................................16 2.7.3 確定切削用量及基本時(shí)間 ...............................................................................17 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) ..............................................................................28 3.1 機(jī)床夾具的分類、基本組成及功能 .................................................28 3.1 .1 機(jī)床夾具的分類 ..............................................................................................28 3.1.2 機(jī)床夾具的基本組成 .......................................................................................28 3.1.3 機(jī)床專用夾具的主要功能 ...............................................................................28 3.1.4 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 .......................................................................29 3.2 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) ..............................29 3.2.1 問題的指出 .......................................................................................................29 3.2.2 夾具設(shè)計(jì) ..........................................................................................................30 3.3 12V180C 系列柴油機(jī)連桿鏜大小頭孔夾具設(shè)計(jì) ...........................31 3.3.1 問題的指出 ......................................................................................................32 3.3.2 夾具設(shè)計(jì) ..........................................................................................................32 結(jié)論 ......................................................................................................34 參考 文獻(xiàn) ..............................................................................................35 致謝 ......................................................................................................36 附件 1 ...................................................................................................37 附件 2 ...................................................................................................62 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 第 1 章 緒論 1.1 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 1.1.1 柴油機(jī)概述 (1).柴油機(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械，它以柴油為燃料，將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械能。柴油機(jī)廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防及人民日常生活中。柴油機(jī)的型 式很多，一般可按下述幾種方式分類： 按工作方式二沖程，四沖程； 按汽缸數(shù)單缸，多缸； 按汽缸直徑95、105、135(mm)等。 柴油的特點(diǎn)是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需要火花塞之類的點(diǎn)火裝置，它 采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃測(cè)試，這時(shí)再噴入柴 油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。從性能上說，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)柴油機(jī)一直給 人以體積笨重、振動(dòng)噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象，因此國(guó)產(chǎn)轎車基本都采用汽油 發(fā)動(dòng)機(jī)，然而近年來，國(guó)外知名車商開始將一些最新的柴油機(jī)技術(shù)引入到中國(guó)，大大 改善了國(guó)人對(duì)柴油機(jī)的偏見，譬如一汽大眾剛剛推出寶來 TDI 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其環(huán)保 性、動(dòng)力性以及平順性都不遜于汽油機(jī)，同時(shí)又具有柴油機(jī)特有的巨大扭力和超低油 耗，市場(chǎng)前景十分看好。 2）.柴油機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 (1)結(jié)構(gòu)：柴油機(jī)由燃燒室組件、動(dòng)力傳遞組件、機(jī)體和主軸承、配氣機(jī)構(gòu)、燃油系 統(tǒng)和調(diào)速器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。 (2)工作原理：柴油機(jī)工作時(shí)，一般分為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等步驟。開始時(shí)， 活塞從上止點(diǎn)下行到下止點(diǎn)，將新鮮空氣吸入氣缸，然后從下止點(diǎn)上行到上止點(diǎn)，將 吸入的氣體壓縮，使其壓力及溫度升高。當(dāng)接近上止點(diǎn)時(shí)，氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn)， 此時(shí)由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下行做功。之后，活塞再 次從下止點(diǎn)上行，將廢氣排出氣缸，完成一個(gè)循環(huán)?；钊鶑?fù)不停地工作，帶動(dòng)連桿 使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就從曲軸上把動(dòng)能傳輸出來。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 1.1.2 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 1）機(jī)車柴油機(jī)概述 機(jī)車柴油機(jī)（locomotive diesel engine）是指用于內(nèi)燃機(jī)車、內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動(dòng)車 的柴油機(jī)。機(jī)車柴油機(jī)具有高功率強(qiáng)化柴油機(jī)的典型特征,一般為四沖程 V 型機(jī),以 12 缸、16 缸最為普遍,也有直列式 6、8、10 缸的。柴油機(jī)的寬度和高度受鐵路機(jī)車車輛 限界標(biāo)準(zhǔn)的限制，機(jī)車的允許軸重對(duì)柴油機(jī)重量也有一定的限制?，F(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不 斷提高增壓度（見內(nèi)燃機(jī)增壓），同時(shí)加大氣缸排量。大功率柴油機(jī)的單機(jī)功率已達(dá) 5000 千瓦，平均有效壓力為 1.32.0 兆帕，燃料消耗率為 200225 克/（千瓦 時(shí)）。 柴油機(jī)的附件,如冷卻水散熱器、風(fēng)扇和空氣濾清器等均布置在機(jī)車廂內(nèi)，機(jī)油濾清 器、機(jī)油換熱器一般也布置在機(jī)車廂內(nèi)。柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式,只有個(gè)別的 采用空氣起動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器,并裝有超速停機(jī)、油壓保護(hù)和超 溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置。 2）對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求 機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化，又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行，因而要求機(jī)車 柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。從運(yùn)行工況的時(shí)間比例來看，部分負(fù)荷 約占 50，空轉(zhuǎn)占 40左右，而標(biāo)定工況的使用時(shí)間很少。鐵路分布地區(qū)廣泛，列 車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變，這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力。 對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求是:不僅在標(biāo)定工況下,而且更重要的是在部分負(fù)荷和空 轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車牽引特性相適應(yīng)；有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的 最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化??；噪聲低，排氣煙塵和有害成分少； 冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)，一般在+5氣溫時(shí)，起動(dòng)時(shí)間不超過 10 秒。 2）機(jī)車柴油機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程 柴油機(jī)發(fā)明后,屢經(jīng)研究試圖將柴油機(jī)用于鐵路牽引。1913 年，瑞典最先制造了 以 55 千瓦(75 馬力) 柴油機(jī)為動(dòng)力的第一臺(tái)電力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車。但在 1950 年以前，鐵 路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車。50 年代，內(nèi)燃機(jī)車因有較好的能源利用率,可 以改善列車牽引經(jīng)濟(jì)性,而獲得了廣泛的應(yīng)用,并逐步取代了蒸汽機(jī)車。到 80 年代初, 世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的 2/3。 中國(guó)于 1958 年自行制造內(nèi)燃機(jī)車, 長(zhǎng)辛店機(jī)車車輛廠制成了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī) 車--- 建設(shè)型直流電力傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝有 2 臺(tái) B2-300 型柴油機(jī)，總裝車功 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 3 率為 2300 馬力，最高速度 80km/h。該機(jī)車基本上是按從匈牙利進(jìn)口的 ND1 型內(nèi)燃 機(jī)車仿造試制的。 1969 年、1970 年和 1977 年，四方廠、戚墅堰廠和資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車廠（以下簡(jiǎn)稱資 陽(yáng)廠）先后制造了 6 臺(tái) 4500 馬力等級(jí)的東方紅 4 型貨運(yùn)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝 用 2 臺(tái) 16V200ZL 型柴油機(jī)，最高速度 100km/h。 1970 年,四方廠開始生產(chǎn)援助坦-贊鐵路和越南等國(guó)的裝用 12V180ZJ 型柴油機(jī) 的 1000 馬力的 DFH1、3、4、5、型和 2000 馬力的 DFH2 型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，總 數(shù)達(dá) 163 臺(tái)。這是最早走出國(guó)門的國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車。本文所研究就是 12V180ZJ 型柴油 機(jī)氣缸蓋的加工工藝過程。 1999 年 8 月，戚墅堰廠和浦鎮(zhèn)車輛廠合作，制成了 M+9T 雙+M 編組的新曙光號(hào) 電力傳動(dòng)雙層內(nèi)燃車組。媒介動(dòng)力車（機(jī)車）裝用 1 臺(tái) 12V280ZJ 型柴油機(jī)，車組總 功率為 23750 馬力，席位 1140 個(gè)，最高速度 180km/h，試驗(yàn)時(shí)達(dá)到 190.4km/h。其 他工廠的內(nèi)燃動(dòng)車，也正在試制、開發(fā)當(dāng)中。 內(nèi)燃動(dòng)車組的發(fā)展，不僅提高了鐵路在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，還提高了在國(guó) 際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，也為 21 世紀(jì)初葉我國(guó)鐵路客運(yùn)提供了新的運(yùn)輸工具。 3）機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展方向 機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展重點(diǎn)是在機(jī)車車輛限界和機(jī)車軸重允許的條件下不斷提高功率， 一個(gè)重要的趨勢(shì)是采用低壓縮比與二級(jí)增壓相配合的方法提高功率；提高可靠性和耐 久性以延長(zhǎng)柴油機(jī)壽命;提高經(jīng)濟(jì)性,特別是改善部分負(fù)荷、過渡工況和空轉(zhuǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì) 性；應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況優(yōu)化和故障自動(dòng)監(jiān)控；降低噪聲和減少排氣中的有害 成分，防止污染；改善機(jī)車用柴油機(jī)增壓器的跟隨性等。 內(nèi)燃機(jī)車可靠性與可維修性設(shè)計(jì)也是國(guó)外大功率內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)發(fā)展方向。經(jīng)驗(yàn) 表明，大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車無(wú)故障運(yùn)行能力要比傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車大 左右。可靠性提高除通過結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)外，一個(gè)顯著的特點(diǎn)是叫可靠性技術(shù) 的應(yīng)用。提高內(nèi)燃機(jī)車可靠性問題不只是通過對(duì)薄弱零件改進(jìn)來解決，而且要將可靠 性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中，形成一個(gè) 系統(tǒng)工程。在設(shè)計(jì)中除采用概率統(tǒng)計(jì)方法，把影響應(yīng)力和強(qiáng)度的各因素視為隨機(jī)變量 運(yùn)用可靠性理論保證所設(shè)計(jì)的零部件具有規(guī)定的可靠度外，還要進(jìn)行可靠性規(guī)劃與設(shè) 計(jì)，主要包括“ 建立可靠性模型 ”；將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分配給各級(jí)組成部分，進(jìn)行 “可 靠性分配”；根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行“ 可靠性預(yù)測(cè)”；按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行“故障模式、影響及 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 危害性分析（） ”及“ 故障樹分析（） ”等，找出影響可靠性、安全性 的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)產(chǎn)第代內(nèi)燃機(jī)車，應(yīng)具有可靠性、維修性及模塊化設(shè)計(jì)。 1.2 連桿簡(jiǎn)介及連桿加工工藝分析 1.2.1 連桿的作用 圖 1-1 活塞連桿組 連桿是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中間構(gòu)件。 1.2.2 連桿機(jī)械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析 連桿由連桿小頭，桿身，連桿大頭三部分組成。連桿小頭承受著活塞組產(chǎn)生的往復(fù) 慣性力;桿身承受著氣缸內(nèi)燃機(jī)氣壓力所產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及往復(fù)慣性力產(chǎn)生的拉應(yīng)力， 由制造誤差產(chǎn)生的桿身斷面偏移也會(huì)在桿身上形成附加彎曲應(yīng)力；連桿大頭承受著往 復(fù)慣性力和不包括連桿蓋在內(nèi)的連桿離心慣性力。 對(duì)連桿的基本要求是： （1）連桿小頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并使連桿小頭軸承比壓控制在合理范圍內(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）連桿大頭應(yīng)具有足夠的剛度，以減小運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的變形，防止軸承熱熔接。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。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 1.2.3 論文主要研究?jī)?nèi)容 本論文主要研究大內(nèi)容主要有： （1） 確定加工連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型； （2） 確定連桿的毛坯材料及尺寸，確定毛坯加工余量； （3） 設(shè)計(jì)連桿加工工藝； （4） 確定部分重要工序所用的工藝裝備和設(shè)備； （5） 計(jì)算部分重要工序的切削用量和基本時(shí)間； （6） 設(shè)計(jì)重要工序所用的夾具。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 第 2 章 連桿加工工藝規(guī)程 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 2.1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 1）機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車 間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格、認(rèn)真貫徹執(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)的銜接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。 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，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，如原材料和毛坯的供 應(yīng)，機(jī)床的調(diào)整，專用工藝裝備（如專用夾具、刀具和量具）的設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)作業(yè) 計(jì)劃的編排，勞動(dòng)力的組織，以及生產(chǎn)成本的核算等。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。 3）機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠、車間的基本技術(shù)文件。在新建或擴(kuò)建 工廠、車間時(shí)，只有根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能準(zhǔn)確確定生產(chǎn)所需機(jī)床 的種類和數(shù)量，工廠和車間的面積，機(jī)床的平面布置，生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量， 以及個(gè)輔助部門的安排等。 2.1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定程序 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、現(xiàn)場(chǎng) 加工設(shè)備及生產(chǎn)條件等。設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的程序一般為： 1）分析加工零件的工藝性。主要包括審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性及了解零件的各項(xiàng) 技術(shù)要求，分析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件， 明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用等。 2）熟悉和確定毛坯 3）擬定加工工藝路線 4）工序設(shè)計(jì) 5)編制工藝文件 2.2 計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 180C 柴油機(jī)的連桿。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 150 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 率為 1%，現(xiàn)制定該活塞的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 N=Qn(1+%+%) =150(1+10%+1%) =166 件 /年 連桿的年產(chǎn)量為 166 件，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)表 1.1-2 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2.3 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)要求齊全。 2.4 選擇毛坯 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 等。近年來也有采 用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，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 切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(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?？傊鞯姆N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。 目前我國(guó)有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。圖（1-2）為連桿輥鍛示意 圖毛坯加熱后，通過上鍛輥模具 2 和下鍛輥模具 4 的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從 而得到所需要的形狀。用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬 纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn) 率較高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。輥鍛需經(jīng)多次逐漸 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 成形。 圖 2-1 連桿輥鍛示意圖 圖 2-2 給出了連桿的鍛造工藝過程，將棒料在爐中加熱至 11401200C 0，先在輥 鍛機(jī)上通過四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見圖 2-2，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓 床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖 2-2。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì) 致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度，連桿 的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。 連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī) 械加工生產(chǎn)線。 圖 2-2 連桿輥鍛制坯示意圖 2.5 工藝過程設(shè)計(jì) 2.5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作 為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大， 定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是，如圖（15）所示：在安裝工 件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不 圖 2-3 連桿的定位方向 與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮） 。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭 襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成活動(dòng)的稱“假銷” 。 當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再?gòu)男☆^孔中抽出假銷進(jìn)行加工。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加 工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。 由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。在小 頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面 的垂直度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度。 在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而 加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加 工精度會(huì)有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過 程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精 加工主要表面開始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此， 粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面 和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了， 一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另一方面是以連桿的大頭外形 及連桿身的對(duì)稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件 的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。同時(shí)，由于是以對(duì) 稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。 2.4.2 加工階段的劃分與工序順序的安排 連桿的主要加工部位是大小頭端面，大小頭孔。次要加工部位是各種螺紋孔及倒角。 除機(jī)械加工外，還有調(diào)質(zhì)處理、劃螺紋孔線、探傷等。另外在機(jī)械加工過程后還安排 了鉗工倒角去毛刺、并對(duì)連桿進(jìn)行噴丸處理，為連桿的組裝做好準(zhǔn)備。 2.5.2 加工階段的劃分與工序順序的安排 （一）加工階段的劃分 連桿機(jī)械加工工藝過程 連桿的機(jī)械加工工藝過程大致可以分為：加工基準(zhǔn)面粗鉆銑大小頭平面及大 小頭孔調(diào)質(zhì)處理半精鉆銑大小頭平面及大小頭孔分離連桿和連桿蓋 精銑基準(zhǔn)面并進(jìn)行磨削鉆、鉸、锪各種孔精鉆銑大小頭平面及小頭孔和大頭 軸瓦研磨重要孔的支撐面鉗工倒角、去毛刺探傷后鉗工清洗組裝。 連桿的大小頭平面及大小頭孔的技術(shù)要求都很嚴(yán)格，所以對(duì)于這些端面安排了： 粗銑半精銑精車銑。對(duì)于 180C 柴油機(jī)連桿進(jìn)行粗加工時(shí)，以大小頭兩端面作 為精基準(zhǔn)，所以先粗加工大小頭端面，然后再加工其他各主要表面。各種孔的加工集 中在連桿與連桿蓋連接處，所以將各種孔加工完之后再精銑大小頭端面，以保證重要 加工表面不被破壞或劃傷。 連桿蓋機(jī)械加工工藝過程 連桿蓋的機(jī)械加工工藝過程大致可以分為：半精銑對(duì)接面劃孔線車孔 精銑對(duì)接面鉆鉸各孔磨螺釘面修正圓角鉗工組裝劃瓦槽 銑瓦槽鉗工組裝。 對(duì)于連桿蓋進(jìn)行粗加工時(shí)，以連桿蓋一側(cè)的一端面作為粗基準(zhǔn)，然后以對(duì)接端面 作為精基準(zhǔn)，加工其他的重要表面。 （二）工序安排 在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度： （1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 （2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起 內(nèi)應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加 工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這是由于粗加工工序的切削 余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗 加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。 這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后 達(dá)到零件的技術(shù)條件。 各主要表面的工序安排如下： （1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨 （2）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜 （3）大頭孔：擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨 一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。 2.5.3 制定工藝路線 制定工藝路線即工序設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括機(jī)床與工藝裝備的選擇、加工余量的 確定、工序尺寸的確定、切削用量的確定、時(shí)間定額的確定等。在此先確定工藝路線， 再在后面詳細(xì)論述機(jī)床與工藝裝備的選擇、加工余量的確定、工序尺寸的確定、切削 用量的確定、時(shí)間定額的確定等內(nèi)容。 制定柴油機(jī)連桿加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使其能夠合理保證氣缸蓋的幾何 形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求。在小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)下，可以考慮廣泛 采用技術(shù)水平較高的數(shù)控機(jī)床及加工中心，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之 外，還應(yīng)當(dāng)綜合考慮零件特點(diǎn)和技術(shù)要求、工藝設(shè)備與裝備的具體使用條件及經(jīng)濟(jì)因 素等，可初步確定其加工工藝路線為： 制定 180C 柴油機(jī)連桿工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使連桿的幾何形狀、尺寸精度及 位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，在中批生產(chǎn)的生產(chǎn)條件下，可以考慮采用通用夾 具和部分專用夾具等，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì) 因素，以降低生產(chǎn)成本。 因此，經(jīng)過綜合考慮，最終確定 180C 柴油機(jī)連桿加工工藝過程如下表 2-1；連桿 蓋的加工工藝過程如下表 2-2： 表 2-1 180C 柴油機(jī)連桿加工工藝過程 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 序號(hào) 工序名稱 定位基準(zhǔn) 1 銑一步大平面及小平面 大小頭平面 2 銑二步大平面 大小頭平面 3 銑二步小頭平面 大小頭平面 4 鉆小頭孔 66大小頭平面 5 銑小頭孔至 69.5（上偏差+0.1） 大小頭平面 6 銑工藝面 940.1 大小頭孔 7 銑另一側(cè)面 1880.1 基面和一側(cè)面 8 粗鏜大頭孔 134 基面和一側(cè)面以及小頭孔 9 銑落刀槽 14（兩側(cè)）基面和一側(cè)面 10 銑工字型副板 11 精銑外形 基面和一側(cè)面 12 精銑蓋頂面及螺釘面 13 鋸開 14 半精銑對(duì)接面 15 鉆擴(kuò)鉸各孔，攻絲 16 精銑一步大平面 基面和一側(cè)面 17 精銑另一大平面及小平面 基面和一側(cè)面 18 精銑另一小頭平面 基面和一側(cè)面 19 半精鏜大小孔 基面和一側(cè)面以及大小頭孔 20 銑兩面肋 基面和一側(cè)面 21 銑 R25,R58 基面和一側(cè)面 22 銑 R75 基面和一側(cè)面 23 車 179.5（下偏差-0.2 ） ，車 185 24 車大端 156， 165 及 148 25 磨兩平面 基面和一側(cè)面 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 26 精鏜大小頭孔 基面和一側(cè)面以及大小頭孔 27 銑瓦槽 基面和一側(cè)面以及小頭孔 28 鉆 2- 6 油孔 29 銑 7斜 30 銑小孔倒角 31 配重 2.6 確定毛坯加工余量及毛坯尺寸 2.6.1 確定計(jì)算連桿機(jī)械加工余量的方法 鋼質(zhì)鍛模件的機(jī)械加工余量按 JB3835-85 確定，根據(jù)估算的鍛件 質(zhì)量、加工精度 及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2-25 可查得除孔以外各內(nèi)外 表面的加工余量?？椎募庸び嗔坑蓹C(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2-24 查得。表中余 量值為單面余量。 （1）鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量估算鍛件質(zhì)量為 13.52kg （2）加工精度 零件表面均為精加工和磨削加工精度 2F （3）機(jī)械加工余量 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） 表 2-2 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 72 12.5 粗銑 1.5 IT12( )320.69( )320.12.5 精銑 0.6 IT10( )1.067.8( )1.03.2 粗磨 0.3 IT8( )5.67.2( )5.1.6 精磨 0.1 IT7( )02.67( )170.230.8 則連桿兩端面總的加工余量為： 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 A 總 = 21ni =（A 粗銑 +A 精銑 +A 粗磨 +A 精磨 ） 2 =（1.5+0.6+0.3+0.1） 2 = mm05. 2）連桿鑄造出來的總的厚度為 H=67+ =72+ mm05.05. 2.6.2 設(shè)計(jì)毛坯圖 （一）確定毛坯尺寸公差 連桿的鍛件質(zhì)量 13.52kg，形狀復(fù)雜系數(shù) S2，42CrMoA 中合金元素含量大于 3.0%，按 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2-11，鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M2，采取平直 分模線，鍛件為精密精度等級(jí)，則毛坯的公差可從機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2-14， 2.2-17 查得。 連桿毛坯的尺寸公差如表 2-2。毛坯的同軸度誤差允許值為 1.2mm，殘留飛邊為 1.2mm。 毛坯圖如下圖 2-1 表 2-3 連桿（鍛件）尺寸公差（mm） 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 偏差 77 5.5 66 )01.( 137 1.5 134 63 1 65 )2.( 70 1 72 0 179.5 4.25 188 ).( 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 15 圖 2-1 連桿毛坯圖 2.7 部分重要工序設(shè)計(jì) 2.7.1 選擇部分重要工序介紹 （一）連桿兩端面的加工 采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔 之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼 成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在 M7130 型平面磨床上用砂輪的周 邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。 （二）連桿大、小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有 較大的影響。 小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí) 以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。 小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到 IT6 級(jí)公差等級(jí)， 然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤 差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。 大頭孔經(jīng)過擴(kuò)、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達(dá)到 IT6 級(jí)公差等級(jí)。表面 粗糙度 Ra 為 0.4m，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，將連桿與連桿體組合在一起， 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工 序中得到修正，以保證孔的形狀精度。 （三）連桿螺栓孔的加工 連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆、擴(kuò)、鉸工序。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定 位。 為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工 步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。 粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒有活動(dòng)部分，能保證承受較 大的銑削力。精銑時(shí)，為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位 夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋 轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由 夾具保證。 （四）連桿體與連桿蓋的銑開工序 剖分面（亦稱結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對(duì)刀精度 來保證。為了保證銑開后的剖分面的平面度不超過規(guī)定的公差 0.03mm ，并且剖分面 與大頭孔端面保證一定的垂直度，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度的影響 也很大。如果鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過 0.02 mm,則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求， 否則可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度對(duì)連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度 有較大的影響。因此，在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工。 （五）大頭側(cè)面的加工 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷（小頭孔） 。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱 （此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面） 。 2.7.2 確定部分重要工序工序尺