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機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝分析與設(shè)計(jì) 摘 要 因?yàn)檫B桿是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的主要零件之一，其大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接，其作用是將活塞的氣體壓力傳送給曲軸，又收曲軸驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿承受的是沖擊動(dòng)載荷，因此要求連桿質(zhì)量小，強(qiáng)度高。所以在安排工藝過(guò)程時(shí)，按照“先基準(zhǔn)后一般”的加工原則。連桿的主要加工表面為大小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及螺栓孔定位面。 由于連桿既是傳力零件，又是運(yùn)動(dòng)件，不能單靠加大連桿尺寸來(lái)提高其承載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在對(duì)其設(shè)計(jì)中我們先對(duì)連桿工藝過(guò)程分析，聯(lián)系實(shí)際通過(guò)對(duì)其具體設(shè)計(jì)的了解進(jìn)行連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程分析及其一些機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定。 關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)，連桿，定位基面，工藝設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的概述 1 1.1發(fā)動(dòng)機(jī)的定義 1 1.2發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史 1 1.3發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 2 1.4發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 2 第二章 連桿的分析 3 2.1連桿的作用 3 2.2連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3 2.3連桿的工藝分析 4 第三章 連桿工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1確定連桿的材料和毛坯 7 3.2連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 7 3.4連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程的夾緊方法 8 第四章 連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 9 4.1.工藝過(guò)程的安排 9 4.2連桿主要加工表面的工序安排 9 4.3連桿機(jī)械加工工藝路線(xiàn) 10 第五章 機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 12 5.1大頭孔兩端面的加工余量及工序尺寸 12 5.2小頭孔端面加工余量及工序尺寸 12 5.3小頭孔的加工余量及工序尺寸 12 5.4大頭孔的加工余量及工序尺寸 13 5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸 13 5.6小頭油孔加工余量及工序尺寸 13 5.7連桿蓋定位銷(xiāo)孔加工余量及工序尺寸 14 5.8小頭油孔加工余量及工序尺寸 14 5.9確定切削用量及工時(shí) 14 5.10工藝卡片的制訂 15 謝 辭 29 參考資料 30 附錄 31 第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的概述 1.1發(fā)動(dòng)機(jī)的定義 發(fā)動(dòng)機(jī)，又稱(chēng)為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機(jī)器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)器能的稱(chēng)謂電動(dòng)機(jī)）有時(shí)它既適用于動(dòng)力發(fā)生裝置，也可指包括動(dòng)力裝置的整個(gè)機(jī)器，比如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)。 1.2發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史 發(fā)動(dòng)機(jī)最早誕生在英國(guó)，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的概念也源于英語(yǔ)，它的本義是指那種“產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械裝置”。隨著科技的進(jìn)步，人們不斷地研制出不同用途多種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是，不管哪種發(fā)動(dòng)機(jī)，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。 　　所謂外燃機(jī)，就是說(shuō)它的燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的外部燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)就是一種典型的外燃機(jī)，當(dāng)大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時(shí)，高壓便產(chǎn)生了，然后這種高壓又推動(dòng)機(jī)械做功，從而完成了熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)變。 　　此外還有燃?xì)廨啓C(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)猓萌細(xì)獾母邏和苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)，從而輸出動(dòng)力。燃?xì)廨啓C(jī)使用范圍很廣，但由于很難精細(xì)地調(diào)節(jié)輸出的功率，所以汽車(chē)和摩托車(chē)很少使用燃?xì)廨啓C(jī)，只有部分賽車(chē)裝用過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)。 人類(lèi)的智慧是無(wú)窮無(wú)盡的，各種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地被研制出來(lái)，但是，出于安全操控的需要，到目前為止，我們可愛(ài)的摩托車(chē)還只有一種選擇——往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。 1.3發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi) （1）按使用燃料分：汽油機(jī)、柴 油機(jī)等。 （2）按工作循環(huán)分：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 （3）按氣門(mén)位置分：頂置氣門(mén)式發(fā)動(dòng)機(jī)、側(cè)置氣門(mén)式發(fā)動(dòng)機(jī)。 （4）按氣缸排列分：直列式發(fā)動(dòng)機(jī)、v型發(fā)動(dòng)機(jī)。 （5）按氣缸數(shù)分：?jiǎn)胃装l(fā)動(dòng)機(jī)、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 1.4發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的五大系統(tǒng)：冷卻系、潤(rùn)滑系、燃料供給系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系 第二章 連桿的分析 2.1連桿的作用 將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并把作用在活塞組上的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸。所以，連桿除上下運(yùn)動(dòng)外,還左右擺動(dòng)作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。連桿工作時(shí)，主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。同時(shí)，由于連桿既是傳力零件，又是運(yùn)動(dòng)件，不能單靠加大連桿尺寸來(lái)提高其承載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.2連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 圖2-1 連桿的結(jié)構(gòu)圖 連桿由連桿及連桿蓋兩部分組成。連桿體與連桿蓋上的大頭孔用螺母和螺栓與曲軸裝配在一起。如圖2-1 175Ⅱ型柴油機(jī)連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦以剛質(zhì)為母體，其內(nèi)表面澆有一層耐磨合金。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來(lái)補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭有活塞銷(xiāo)于活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，一減少小頭孔與活塞銷(xiāo)的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。 連桿是柴油機(jī)的主要零件之一。它把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體，工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。 2.3連桿的工藝分析 各類(lèi)連桿主要技術(shù)條件基于類(lèi)似，僅在數(shù)值上有差別。下面具體介紹175Ⅱ型柴油機(jī)連桿的主要技術(shù)條件。 (1) 大小頭孔的精度 為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭與活塞銷(xiāo)能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱，大頭孔于小頭的襯套孔尺寸公差均為IT6。大頭孔表面粗糙度Ra＜0.8μm, 襯套孔表面粗糙度Ra＜0.4μm。大頭孔的圓度公差為0.005mm，圓柱度公差為0.01mm，小頭壓襯套的底孔的圓度公差為0.007mm，圓柱度公差為0.015mm。小頭襯套孔的圓度公差為0.004mm，圓柱度公差為0.008mm。 （2）大小頭孔軸心線(xiàn)在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 兩孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度誤差會(huì)使活塞在氣缸中傾斜，從而造成氣缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以?xún)煽纵S心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度要求較高；而兩孔軸心線(xiàn)在垂直于連桿軸線(xiàn)方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。此處規(guī)定為：兩孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度公差為0.03mm；在垂直于連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06mm。 （3）大小頭孔的中心距 大小頭孔的中心距影響到氣缸的壓縮比，即影響到柴油機(jī)的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：180±0.05mm。 （4）大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度 大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度影響到軸瓦的安裝和磨損；同時(shí)，這個(gè)垂直度在加工過(guò)程中將影響到加工小頭孔兩端面時(shí)的定位精度，所以對(duì)它也提出了一定的要求：大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.1mm。 （5）有關(guān)螺栓孔的技術(shù)要求 連桿在工作過(guò)程中承受著急劇變化的動(dòng)載荷，這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對(duì)于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求：螺栓孔按公差等級(jí)IT8和表面粗糙度Ra＜3.2μm；兩螺栓孔在互相垂直的兩個(gè)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.15mm；螺栓孔兩端面對(duì)螺栓孔軸心線(xiàn)的圓跳動(dòng)在100mm長(zhǎng)度上公差為0.2mm。 （6）有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 在連桿受動(dòng)載荷時(shí)，結(jié)合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著結(jié)合面產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)位，使曲軸的連桿勁和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平面度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。此處規(guī)定：結(jié)合面對(duì)大頭孔端面的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.2mm，結(jié)合面的平面度公差為0.01mm。 連桿的結(jié)構(gòu)形式，直接影響機(jī)械加工工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。影響連桿結(jié)構(gòu)工藝性的因素，主要有以下幾方面。 （1） 連桿蓋和連桿體的連接方式 連桿蓋和連桿體的定位方式，主要有連桿螺栓、套筒、齒形和凸肩四種方式。用連桿螺栓和螺栓孔的尺寸公差都較小，螺栓孔尺寸公差一般為H7，表面粗糙度Ra為1.6μm；用齒形或凸肩定位，定位精度高，接合穩(wěn)定性好，制造工藝也較簡(jiǎn)單，連桿螺栓孔為自由尺寸，接合面上的齒形或凸肩可采用拉削方法加工，適用于大批大量生產(chǎn)；成批生產(chǎn)時(shí)，可用銑削方法加工。 （2） 連桿大、小頭厚度 考慮到加工時(shí)的定位、加工中的輸送等要求，連桿大、小一般采用相等厚度。對(duì)于不等厚度的連桿，為了加工定位和夾緊的方便，也常在工藝過(guò)程中先按等厚度加工，最后再將連桿小大頭加工至所需尺寸。 （3） 連桿桿身油孔的大小和深度 活塞削與連桿小頭襯套孔之間需進(jìn)行潤(rùn)滑，很多發(fā)動(dòng)機(jī)連桿采用壓力潤(rùn)滑。為此，在連桿桿身鉆有油孔，潤(rùn)滑油從連桿大頭沿油孔向小頭襯套，油孔一般為Φ4mm~Φ8mm的深孔。由于深孔加工困難，有些連桿以階梯孔代替小直徑通孔，從而改善了工藝性。也可以改變潤(rùn)滑方式，以避免深孔加工。 第三章 連桿工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1確定連桿的材料和毛坯 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的材料一般采用45鋼（精選含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.42%~0.47%）或40Cr、35CrMo，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，以提高其強(qiáng)度及抗沖擊能力。我國(guó)有些工廠(chǎng)也有用球墨鑄鐵制造連桿的。 鋼制連桿一般采用鍛造。在單件小批生產(chǎn)時(shí)，采用自由鍛造或簡(jiǎn)單的胎模進(jìn)行鍛造；由于我們這次要進(jìn)行的是在大批大量生產(chǎn)，所以我們采用模鍛。模鍛一般分兩個(gè)工序進(jìn)行，即初鍛和終鍛，通常在切邊后進(jìn)行熱較正。中、小型的連桿，其大、小頭的端面常進(jìn)行精壓，以提高毛坯精度。 模鍛生產(chǎn)率高，但需要較大的鍛造設(shè)備。在本課題中連桿設(shè)計(jì)我們采用45鋼，鋼制連桿采用鍛造來(lái)完成。 3.2連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 連桿的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須予以充分的重視。 孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外圓面作為另一基面。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，并可達(dá)到基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少定位誤差。在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸。在精鏜小頭孔時(shí)也用小頭孔及襯套孔作為基面，這時(shí)將定位銷(xiāo)做成活動(dòng)的。當(dāng)連桿用小頭孔及襯套孔定位并夾緊后，從小頭孔中抽出假銷(xiāo)，進(jìn)行加工。 3. 4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程的夾緊方法 　　 既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小、作用的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形而影響加工精度。例如：在粗銑而端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力作用的方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，即使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平行度。夾緊力通過(guò)工作直接作用在定位元件上，可避免工作產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 又例如：在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大頭端面定位，并且只大頭這一端。小頭一端以假銷(xiāo)定位后，用輔助支承在一側(cè)面托信，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小對(duì)一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。 第四章 連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 4.1.工藝過(guò)程的安排 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； （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，并引起內(nèi)應(yīng)力的重新分布； 因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分工。這樣，粗加工生產(chǎn)的變形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中生產(chǎn)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。 各主要表面的工序安排如下： （1） 兩端面：粗銑、粗磨、半精磨、精磨； （2） 小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、拉孔、精鏜，壓入襯套后再精鏜； （3） 大頭孔：粗鏜、半精鏜、精鏜； （4） 螺栓孔：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔。 一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面。 4.2連桿主要加工表面的工序安排 連桿的主要加工表面為大、小頭孔、端面、連桿蓋與連桿體的接合面和連桿螺栓孔；次要加工表面為油孔、鎖口槽等。此外，還有檢驗(yàn)、清洗、去毛刺等工序。 大頭孔的加工順序一般為：大頭孔的加工順序一般為：粗鏜—半精鏜—金剛鏜—珩磨。為了保證主要表面的加工精度和表面粗糙的要求，連桿在機(jī)械機(jī)械加工時(shí)，粗加工、精加工和光整加工工序分階段進(jìn)行。 由于連桿剛度較差，在確定夾緊力的作用點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使連桿在夾緊力與切削力的作用下產(chǎn)生的變形最小。有時(shí)，為了減小變形和消除內(nèi)應(yīng)力對(duì)加工精度的影響，增加了一些輔助工序，如在金剛鏜大頭孔之前，將連接連桿蓋與連桿體的螺栓松開(kāi)，使大頭孔在粗加工后產(chǎn)生的變形，而在精鏜工序中消除。在連續(xù)式拉床組成的連桿拉削自動(dòng)線(xiàn)上，也采取松開(kāi)連桿的方法，使其變形后再在下一工序中得到修正。 根據(jù)連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及機(jī)械加工的要求，各表面的加工順序大致可歸納為：加工大、小頭端面；加工基準(zhǔn)孔（小頭孔）和工藝凸臺(tái)；粗、半精加工主要表面（包括大頭孔、接合面及螺栓孔等）；把連桿蓋和連桿體裝配在一起；精加工連桿總成；校正連桿總重量；對(duì)大、小頭孔進(jìn)行精加工和光整加工。 4.3連桿機(jī)械加工工藝路線(xiàn) 在進(jìn)行大量的工藝分析之后，制定出大批大量生產(chǎn)連桿的加工工藝路線(xiàn)： （1） 鍛造 （2） 銑兩平面 （3） 粗磨兩平面 （4） 退磁 （5） 鉆擴(kuò)小頭孔 （6） 锪小頭孔口倒角 （7） 拉小頭孔 （8） 粗鏜大頭孔 （9） 車(chē)大頭外圓 （10） 打成套編號(hào) （11） 粗銑螺栓孔平面 （12） 精銑螺栓孔平面 （13） 鉆擴(kuò)鉸兩螺栓孔 （14） 中間檢驗(yàn) （15） 半精磨兩平面 （16） 退磁 （17） 半精鏜大頭孔 （18） 精鏜小頭孔 （19） 中間檢測(cè) （20） 鉆小頭油孔 （21） 去毛刺 （22） 壓入襯套 （23） 銑開(kāi) （24） 去全部毛刺 （25） 螺栓孔口的倒角 （26） 鉆連桿蓋定位銷(xiāo)孔 （27） 鉆連桿體定位銷(xiāo)孔 （28） 裝配連桿體和連桿蓋 （29） 精磨兩平面 （30） 精鏜襯套孔及大頭孔 （31） 精細(xì)鏜大頭孔 （32） 中間檢驗(yàn) （33） 車(chē)小頭兩端面及孔口倒角 （34） 去全部毛刺 （35） 清洗 （36） 最后檢驗(yàn) 第五章 機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 5.1大頭孔兩端面的加工余量及工序尺寸： 175Ⅱ型柴油機(jī)的材料采用45鋼，生產(chǎn)類(lèi)型為大批大量生產(chǎn)，采用模鍛方式。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定的各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸。確定大頭孔兩端面的加工余量及工序尺寸如下表5-1。 表5-1：大頭孔兩端面的加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 粗銑 2mm IT13 34±0.2 粗磨 0.5mm IT10 33.5±0.05 半精磨 0.3mm IT8 33.2±0.02 精磨 0.2mm IT7 33-0.025 -0.050 5.2小頭孔端面加工余量及工序尺寸： 確定小頭孔端面加工余量及工序尺寸如下表5-2。 表5-2：小頭孔端面加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 粗銑 2mm IT13 34±0.2 粗磨 0.5mm IT11 33.5±0.05 半精磨 0.3mm IT 8 33.2±0.02 精磨 0.2mm IT 7 33-0.025 -0.050 銑落差 4mm IT 7 290 -0.29 5.3小頭孔的加工余量及工序尺寸： 確定小頭孔的加工余量及工序尺寸如下表5-3。 表5-3：小頭孔的加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鉆孔 30mm IT11 Φ30+0.130 0 擴(kuò)孔 2mm IT20 Φ32 拉孔 0.5mm IT7 Φ32.5 精鏜 0.5mm IT7 Φ33 5.4大頭孔的加工余量及工序尺寸： 確定大頭孔的加工余量及工序尺寸如下表5-4。 表5-4：大頭孔的加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 粗鏜 5mm IT10 Φ45 半精鏜 2mm IT9 Φ52 精鏜 1mm IT8 Φ53 5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸： 確定螺栓孔加工余量及工序尺寸如下表5-5。 表5-5：螺栓孔加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鉆孔 5mm IT11 Φ11.2+0.110 0 擴(kuò)孔 0.6mm IT 9 Φ11.8+0.043 0 鉸孔 0.2mm IT 8 Φ12+0.027 0 5.6小頭油孔加工余量及工序尺寸： 確定小頭油孔加工余量及工序尺寸如下表5-6。 表5-6：小頭油孔加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鉆孔 4mm IT11 Φ4+0.110 0 5.7連桿蓋定位銷(xiāo)孔加工余量及工序尺寸： 確定連桿蓋定位銷(xiāo)孔加工余量及工序尺寸如下表5-7。 表5-7：連桿蓋定位銷(xiāo)孔加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鉆孔 3mm IT11 Φ3+0.110 0 5.8小頭油孔加工余量及工序尺寸： 確定小頭油孔加工余量及工序尺寸如下表5-8。 表8：小頭油孔加工余量及工序尺寸 工序名稱(chēng) 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鉆孔 3.5mm IT11 Φ3.5+0.110 0 5.9確定切削用量及工時(shí) 5.9.1擴(kuò)鉆孔Φ32+0.10 0 利用Φ32+0.10 0的鉆頭對(duì)Φ30mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取 f=（1.2~1.8）f鉆=（1.2~1.8）×0.65×0.75=0.585~0.87（mm/r） 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取f=0.65mm/r V=(1/2~1/3)V鉆=（1/2~1/3）×12=6~4(mm/min) 則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6~34r/min并按孔機(jī)床說(shuō)明書(shū)取nw=68r/min， 實(shí)際切削速度為 V=πdwnw/1000=π×37×68/1000=7.9(m/min) 切削工時(shí)：l=33.5mm l=6mm l=3mm T1=（33.5+6+3）/nwf=42.5/68×0.65=1.01(min) 5.9.2擴(kuò)孔Φ32.5 采用刀具：Φ32.5專(zhuān)用擴(kuò)孔鉆。 進(jìn)給量：f=（0.9~1.2）×0.7 (《切削手冊(cè)》表2.10) =0.63~0.84(mm/r) 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.65mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=33.5mm l=3mm l=3mm T1=（33.5+3+3）/nf=39.5/68×0.65=0.93(min) 5.10工藝卡片的制訂 175Ⅱ連桿零件工藝過(guò)程卡片如下表5-9。 表5-9 ：175Ⅱ型柴油機(jī)連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 材　　料 某　柴　油　機(jī)　廠(chǎng) 75Ⅱ型柴油機(jī) 連　桿 45鋼 序號(hào) 工序名稱(chēng) 技術(shù)條件及檢查要求 工　序　簡(jiǎn)　圖 設(shè)備 夾具 1 鍛造 按連桿鍛造工藝進(jìn)行 雙面銑專(zhuān)用機(jī)床 銑夾具 2 粗銑兩平面 銑到尺寸34±0.2 3 粗磨兩平面 磨完一面后，翻身，磨另一面，保證尺寸33.5±0.05 M7475型轉(zhuǎn)盤(pán)磨床 磁力吸盤(pán) 4 退磁 5 鉆、擴(kuò)小頭孔 鉆至Φ30， 擴(kuò)至Φ32+0.10 0 Z535型立式鉆床 滑柱式鉆模 6 锪小頭孔口倒角 一面锪好后，锪另一面 Z535型立式鉆床 7 拉小頭孔 拉后孔徑為Φ32.5 L55型立式拉床 拉刀 8 粗鏜大頭孔 粗鏜至Φ45大小頭孔中心距保證180±0.05 鏜孔專(zhuān)用機(jī)床 鏜夾具 9 車(chē)大頭外圓 車(chē)大頭外圓直徑至Φ74.5 C618K型車(chē)床 車(chē)夾具 10 打成套編號(hào) 11 粗銑螺栓孔平面 先在工位Ⅰ銑一個(gè)螺栓孔的兩端面，再翻身在工位Ⅱ銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面 X62W型臥式銑床 銑夾具，三面刃銑刀 12 精銑螺栓孔平面 先在工位Ⅰ銑一個(gè)螺栓孔的兩端面，再翻身在工位Ⅱ銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面 X62W型臥式銑床 銑夾具三面刃銑刀 13 鉆、擴(kuò)、鉸兩螺栓孔 鉆Φ11.2，擴(kuò)Φ11.8，鉸Φ12 1） 兩螺栓孔距離59±0.1 2） 螺栓孔軸心線(xiàn)與大頭孔端面距離16.75±0.10 3） 兩孔的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.15 4） 端面G對(duì)螺栓孔的圓跳動(dòng)在100mm長(zhǎng)度上公差0.20 Z535型立式鉆床 鉆模 14 中間檢驗(yàn) 1） 尺寸檢驗(yàn)： ① 59±0.1 ② 29.5±0.1 ③ 28.98±0.14 ④ 55.96±0.1 ⑤ 26.98±0.2 ⑥ Φ12 ⑦ 180±0.05 ⑧ 74.5 ⑨ 16.75±0.10 ⑩ 10.5+0.2 0 ? 6.6+0.2 0 2）兩K孔在兩個(gè)互相垂直方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.15 3）G面對(duì)K孔的圓跳動(dòng)在100mm長(zhǎng)度上公差為0.20 平板 通用量具 15 半精磨兩平面 磨完一面后翻身磨另一面保證尺寸33.2±0.02 M7475型平面磨床 磁力吸盤(pán) 16 退磁 退磁機(jī) 17 半精鏜大頭孔 按圖示位置裝夾，大頭孔直徑鏜至Φ52+0.8 0大頭孔兩端面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.1 鏜孔專(zhuān)用機(jī)床 鏜夾具 18 精鏜小頭孔 按圖示裝夾，加工到下列尺寸及技術(shù)條件：小頭孔直徑，Φ33 +0.027 0 (1)圓度公差為0.007，圓柱度公差為0.015 (2)大小頭孔的軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向平行度在長(zhǎng)度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03 (3)大小頭孔的軸心線(xiàn)在垂直連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06 T760型金剛鏜床 鏜夾具 19 中間檢測(cè) 1) 尺寸檢測(cè)， ① 180±0.05 ② Φ33+0.27 0 ③ Φ52+0.06 0 ④ 33.2±0.02 2） 小頭孔圓度公差為0.007，圓柱度公差為0.015 3） 大小頭孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03 4） 大小頭孔軸心線(xiàn)在垂直與連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06 5） Ⅰ面對(duì)大頭孔軸心線(xiàn)的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.1 檢驗(yàn)臺(tái) 通用量，位置偏差檢驗(yàn)夾具 20 鉆小頭油孔 按圖示位置裝夾，鉆Φ4，磨Φ8深3 臺(tái)鉆 鉆模 21 去毛刺 去小頭孔內(nèi)毛刺 22 壓入襯套 連桿與襯套油孔軸心線(xiàn)的同軸度公差為Φ1mm 油壓機(jī) 23 銑開(kāi) 先在工位Ⅰ銑開(kāi)連桿的一邊，在翻身在工位Ⅱ銑開(kāi)連桿的另一邊。 （1）F面對(duì)兩Ⅰ面的垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.2 （2）F面的平面度公差為0.01 X62W型臥式銑床 銑夾具 24 去全部毛刺 25 螺栓孔口的倒角 倒角0.5×45° 臺(tái)鉆 鉆夾具 26 鉆連桿蓋定位銷(xiāo)孔 鉆4個(gè)Φ3深5的定位銷(xiāo)孔。 (1)銷(xiāo)孔之間的距離為63±0.1，20±0.1 (2)銷(xiāo)孔對(duì)連桿蓋剖分面的中心距離為31.5±0.1，10±0.1 臺(tái)鉆 鉆夾具 27 鉆連桿體定位銷(xiāo)孔 鉆4個(gè)Φ3.5深5的定位銷(xiāo)孔 (1)銷(xiāo)孔之間的距離為63±0.1，20±0.1 (2)銷(xiāo)孔對(duì)連桿體制分面的中心線(xiàn)面離為31.5±0.1，10±0.1 臺(tái)鉆 鉆夾具 28 裝配連桿體和連桿蓋 扭力扳手 工藝螺栓工藝墊片 29 精磨兩平面 保持尺寸33-0.025 -0.050 M7475平面磨床 磁力吸盤(pán) 30 精鏜襯套孔及大頭孔 1） 鏜后襯套直徑Φ28，大頭孔直徑Φ52.8+0.030 0 2） 襯套的圓度公差為0.004，圓柱度公差為0.008 3） 大頭孔的圓度公差為0.005，圓柱公差為0.010 4） 襯套孔對(duì)大頭孔的軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03 5） 襯套孔對(duì)大頭孔的軸心線(xiàn)在垂直于連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06 6） 大小頭孔距離180±0.05 T760型金剛鏜床 鏜夾具 31 精細(xì)鏜大頭孔 Φ53 T760型金剛鏜床 鏜夾具 32 中間檢驗(yàn) 1） 尺寸檢驗(yàn) ①16.5 ②Φ8 ③3 ④45°⑤Φ28 ⑥180±0.05 ⑦Φ4 ⑧Φ53 ⑨33 2） 襯套孔的圓度公差為0.004，圓柱度公差為0.008 3） 大頭孔的圓度公差為0.005，圓柱度公差為0.010 4） 大頭孔、襯套孔軸心線(xiàn)在連桿軸線(xiàn)方向的平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03 5） 大頭孔、襯套孔軸心線(xiàn)在垂直方向平行度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.06 6） 連桿及襯套上油孔軸心線(xiàn)同軸度公差為Φ1mm 檢驗(yàn)臺(tái) 檢具通用量具 33 車(chē)小頭兩端面及孔口倒角 1） 兩端面間距離為29 2） 小頭端面與大頭端面間的落差為 2±0.15 3） 小頭襯套口倒角倒角0.5×45° 車(chē)床 活心軸 34 去全部毛刺 35 清洗 36 最后檢驗(yàn) 按圖紙上的尺寸及技術(shù)要求檢驗(yàn) 工序簡(jiǎn)圖見(jiàn)附錄 謝 辭 本課題在選題及研究過(guò)程中得到吳明明老師的悉心指導(dǎo)吳老師多次詢(xún)問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。吳老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)吳老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。 感謝所有任課老師三年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)。這個(gè)文化底蘊(yùn)深厚、安詳寧?kù)o而又激情飛揚(yáng)的地方，塑造了我積極樂(lè)觀(guān)的人生態(tài)度，刻畫(huà)了我永遠(yuǎn)留戀的青春記憶，讓我在這個(gè)即將離別的時(shí)候，如此不舍。在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 感謝我的父母，我所邁出的每一步，都凝聚著你們的心血和汗水，你們始終如一的支持和關(guān)愛(ài)，是我一直勇敢向前的動(dòng)力。 感謝我的同學(xué)朋友們，我將永遠(yuǎn)記得你們伴我走過(guò)的每一個(gè)有歡笑有淚水的日子，是你們的關(guān)心和幫助，讓我在舉目無(wú)親的長(zhǎng)沙感覺(jué)塌實(shí)溫暖。 能寫(xiě)下來(lái)的感激那么有限，只希望老師、家人、朋友都能體會(huì)到我感恩的心，我是如此平凡，卻又如此幸運(yùn)，謝謝你們?。。? 錢(qián) 威 2009年5月28日 參考資料 [1]陳明主編，機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.07 [2] www.cnki.net [3]陳宏鈞主編，實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第2版）[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.08 [4]王茂元主編，機(jī)械制造技術(shù). 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