發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)

1、重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄緒論1連桿的工藝分析3 1.1連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3 1.2連桿的主要技術(shù)要求4 1.2.1大、小頭孔的尺寸精度要求、形狀精度4 1.2.2大小頭孔兩端面4 1.2.3大小頭孔中心距及孔的中心線的平行度和扭曲度4 1.2.4連桿連接螺栓孔的技術(shù)要求5 1.2.5有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求6 1.3連桿的材料和毛坯6 1.4連桿的機(jī)械加工工藝過程8 1.5連桿的機(jī)械加工工藝過程分析8 1.5.1 工藝過程的安排8 1.5.2定位基準(zhǔn)選擇11 1.5.3確定合理的夾緊方法15 1.5.4連桿兩端面的加工16 1.5.5連桿大、小頭孔的加工16 1.5.6連桿螺

2、栓孔的加工16 1.5.7連桿體和蓋的銑開工序17 1.5.8大、小頭側(cè)面的加工17 1.5.9加工小頭孔18 1.5.10 精鏜大頭孔18 1.5.11小頭孔壓入襯套18 1.5.12鏜小頭襯套孔19 1.5.13 珩磨大頭孔19 1.6連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題20 1.6.1工序安排20 1.6.2 定位基準(zhǔn)23 1.6.3 夾具使用24 1.6.4 確定加工余量25 1.6.5連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算25 1.6.6工時(shí)定額計(jì)算262連桿的檢驗(yàn)27 2.1觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度27 2.2連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn)27 2.3 連桿體，連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線對(duì)稱度檢驗(yàn)28 2.4 連桿

3、螺栓孔的精度檢驗(yàn)28 2.5連桿大小端孔的平行度和扭曲度檢驗(yàn)303 連桿大小頭孔的數(shù)控加工30 3.1數(shù)控精加工連桿大小頭孔的加工工藝分析30 3.2數(shù)控設(shè)備的選擇31 3.3精鏜連桿大小頭孔夾具的使用說明333.4高速精鏜的特點(diǎn)及切削余量的確定333.5 精鏜刀的刀具角度及材料343.6 切削用量的選擇343.7切削液的選用353.8 工藝路線及基點(diǎn)坐標(biāo)的確定35 致謝38參考文獻(xiàn)39緒論此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的機(jī)械加工工藝、夾具、的設(shè)計(jì)，在連桿的加工過程中主要加工是連桿小頭孔55和連桿大頭孔102。其他部分主要是對(duì)其進(jìn)行工藝分析。本文通過對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及連桿精加工部分夾具設(shè)計(jì)與加

4、工來提高連桿的加工精度,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能。主要講述在傳統(tǒng)加工的技術(shù)上，對(duì)精加工階段進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。產(chǎn)品從毛坯到成品的加工過程，對(duì)連桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得出合理的加工工藝過程，并引進(jìn)數(shù)控銑床對(duì)連桿大小頭孔精鏜及精鏜過程中夾具的設(shè)計(jì)。1連桿的工藝分析1.1連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 連桿的作用是傳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

5、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(zhǎng)度方向和圓周方向的磨損比較均勻。為提高摩擦副的耐磨性，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(rùn)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。（3）連桿大頭 連桿通過大頭與曲軸上的連桿軸頸相

6、連，連桿大頭為分開式，采用簡(jiǎn)單的平口結(jié)構(gòu)形式。連桿大頭軸承蓋固定螺母為自鎖型螺母，其擰緊力為100120N.m1.2連桿的主要技術(shù)要求 小頭孔55（未裝銅套）是與活塞銷配合的表面，加工尺寸精度為IT6，圓柱度公差為0.0040.006mm、表面粗糙R0.8。小頭孔與活塞銷的配合精度要求較高，如果配合間隙過小，會(huì)影響連桿與活塞間的傳動(dòng)力效果，如果配合間隙過大，就會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中發(fā)出敲擊聲，考慮到工作后的摩損量0.01，因此，安裝時(shí)必須保證連桿小孔與活塞銷之間的配合間隙。要在加工中直接滿足這一要求顯然是困難的，因此在裝配時(shí)，把連桿小頭孔分成四組，每2.5um的尺寸間隔為一組，分組進(jìn)行裝

7、配，才能有效控制配合間隙。 1.2.1大、小頭孔的尺寸精度要求、形狀精度 大頭孔102mm（未裝軸瓦） 大頭孔上要裝軸瓦，通過軸瓦與曲軸配合，為了保證良好的配合精度減小沖擊的影響，大頭孔的加工精度為IT6,圓柱度為0.0040.006mm，表面粗糙度R為0.8um。1.2.2大小頭孔兩端面大頭孔兩端面與曲軸軸承座端面配合,其精度影響到安裝和磨損，,端面跳動(dòng)(100:0.1)/mm,小頭厚度52mm大頭厚度為65mm。1.2.3大小頭孔中心距及孔的中心線的平行度和扭曲 大小頭孔的中心距影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，即發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，所以規(guī)定了較高的要求，中心距為280mm；大小頭孔的中心線的平行度誤差

8、會(huì)使活塞在氣缸中傾斜，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，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，所以規(guī)定平行度公差為0.020.04/100mm；大小頭孔中心線的扭曲對(duì)不均勻磨損的影響較小，一般規(guī)定扭曲度不大于0.040.06/100mm。這兩項(xiàng)技術(shù)要求，對(duì)于結(jié)構(gòu)剛性較差的連桿來說，加工可能有些困難，但是為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，必須達(dá)到這些要求，加工中應(yīng)特別注意。1.2.4連桿連接螺栓孔的技術(shù)要求 連桿在工作過程中，受到急劇的動(dòng)載荷的作用，這一作用又傳遞到連桿體和蓋的兩個(gè)連接螺母上。因此，除了對(duì)螺栓及螺母提出較高的技術(shù)要求外，對(duì)螺栓孔及兩螺栓孔端面也有一定的要求，兩螺栓孔在互相垂直的兩個(gè)

9、方向的平行度公差為0.020.04:100mm，兩螺栓孔18.5mm與接合面的垂直度為0.10.2:100mm，兩螺栓孔的尺寸公差為0.021mm。 此外，連桿的毛坯都要求通過鍛造來改善金相組織。對(duì)于連桿體和蓋分開鍛造的毛坯，鍛造工藝較整體鍛造簡(jiǎn)單，金屬纖維呈連續(xù)型式，使大頭具有較高的強(qiáng)度，不易產(chǎn)生變形，但分開鍛造使材料消耗增加，機(jī)械加工雖然省去了切開工序，但結(jié)合面加工余量較大，兩側(cè)平面加工余量較大，兩側(cè)平面加工需要分開進(jìn)行，故機(jī)械加工工藝較整體鍛造復(fù)雜。整體鍛造在切開體與蓋的工序之后，金屬纖維呈斷裂狀，強(qiáng)度減弱，加工后變形較大，但比整體鍛造節(jié)省材料，提高了金屬的利用率，生產(chǎn)效率高，便于組織生

10、產(chǎn)，特別適于大批量生產(chǎn)。 考慮到整體鍛造毛坯在切開體，蓋后金屬纖維呈斷裂狀的缺點(diǎn)，所以在連桿的大頭增加了帶“耳朵”形的肋。 連桿螺母的自鎖，是利用連桿螺栓螺母上所開六個(gè)槽，擰緊螺母后，由于螺母的彈性變形保持有100120N.m的扭矩。由于該扭矩的作用，使螺母的底面受一向上頂?shù)牧?，螺母產(chǎn)生的彈性變形卡住螺栓，保證螺母在工作時(shí)不會(huì)松動(dòng)。1.2.5有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求結(jié)合面主要應(yīng)考慮其垂直度、粗糙度。結(jié)合面與螺栓孔的垂直度為1000.15，表面粗糙度為a0.8µ1.3連桿的材料和毛坯 連桿材料一般采用45鋼或40cr 、45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的（粉末冶金），本連

11、桿采用40MnB。 鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：將連桿體和蓋分開鍛造；連桿體和蓋整體鍛造。 整體鍛造或分開鍛造的選擇決定于鍛造設(shè)備的能力，顯然整體鍛造需要有大的鍛造設(shè)備。 從鍛造后材料的組織來看，分開鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具有較高的強(qiáng)度；而整體鍛造的連桿，銑切后，連桿蓋金屬纖維是斷裂的，因而消弱了強(qiáng)度。整體鍛造要增加切開連桿的工序，但整體鍛造可以提高材料的利用率，減少結(jié)合面的加工余量，加工時(shí)裝夾也較方便。整體鍛造只需一套鍛模，一次便可鍛成，也有利于組織和管理生產(chǎn)。故一般只要不受連桿蓋形狀和鍛造設(shè)備限制，均盡可能采用連桿的整體鍛造工藝。毛坯鍛模后應(yīng)正火并校

12、直。毛坯要經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理（加工量大時(shí)最好在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理）。其規(guī)范為：（1）升溫，880，保溫90分。（2）淬火，在濃度為1/1000的聚乙烯醇水溶液中進(jìn)行，淬火硬度HRC50 。（3）回火 升溫580，保溫120分，在空氣中冷卻。（4）檢查 檢查機(jī)械性能及變性量。變形量在35毫米時(shí)允許整形以保證圖紙要求，但整形后必須經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理。 酸洗后要對(duì)毛坯進(jìn)行噴丸處理。表面噴丸是利用機(jī)械敲擊產(chǎn)生表面殘余壓應(yīng)力來強(qiáng)化機(jī)件，可以顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度。合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)表面噴丸強(qiáng)化后其疲勞極限能提高4050。噴丸還可以提高表面硬度和耐磨性，降低應(yīng)力集中敏感性，消除毛坯表面輕微脫碳的不利影想。因此

13、，噴丸處理是一項(xiàng)十分有效的工藝措施。本連桿毛坯采用整體精密模鍛工藝，連桿小頭孔不予鍛出，其目的為了減小在鉆削小頭孔時(shí)刀頭偏離現(xiàn)象帶來的加工難度。連桿大頭孔結(jié)構(gòu)為橢圓狀，如圖1-1所示，其目的是為桿蓋切離后，連桿大頭孔因銑削縮短了桿蓋之前的實(shí)際距離，使其接近圓以減小工作強(qiáng)度。1.4連桿的機(jī)械加工工藝過程銑連桿大、小平面粗磨大、小頭平面、加工小頭孔、銑大頭兩則面、擴(kuò)大頭孔、銑開連桿體和蓋、加工連桿體、銑、磨連桿蓋結(jié)合面、銑、鉆、鏜連桿總成體、粗鏜大頭孔、大頭孔兩端倒角、精磨大小頭兩平面、半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔、精鏜大頭孔、鏜小頭孔襯套、珩磨大頭孔、連桿的檢驗(yàn)。1.5連桿的機(jī)械加工工藝過程分析1.

14、5.1 工藝過程的安排 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。有殘余應(yīng)力存在,就會(huì)有變形的傾向。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。如大頭孔先進(jìn)性粗鏜，連桿合件加工后半精鏜大頭孔，精鏜大頭孔。在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銑、磨工序放在加工過程的前面。連桿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：基準(zhǔn)面的加

15、工，包括輔助基準(zhǔn)面的加工；準(zhǔn)備連桿體及蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對(duì)口面的銑、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，半精鏜大頭孔及孔口倒角等。總之，是為精加工作準(zhǔn)備階段。3精加工階段 精加工階段主要是最終保證連桿主要表面大、小頭孔全部達(dá)到圖紙要求的階段，如珩磨大頭孔、精鏜小頭孔軸承孔等。 定位基準(zhǔn)的選擇 連桿加工工藝過程的大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)：一個(gè)端面、小頭孔及凸臺(tái)。這樣有利于保證連桿的加工精度，而且端面的面積大，定位也比較穩(wěn)定。 由于連桿的外形不規(guī)則，為了定位需要，在連桿大頭處作出工藝凸臺(tái)，作為輔助基準(zhǔn)面。連桿大、小頭端面對(duì)稱分布在桿身的兩端，由

16、于大、小頭孔厚度不等，所以大頭端面與同側(cè)小頭端面不在一個(gè)平面上。用這樣的不等高面作為定位基準(zhǔn)，必然會(huì)產(chǎn)生定位誤差。制定工藝時(shí)，可先把大、小頭作成一樣的厚度，這樣不但避免了上述缺點(diǎn)，而且由于定位面積加大，使得定位更加可靠，直到加工最后階段銑出這個(gè)階梯面。 確定合理的夾緊方法 連桿是一個(gè)剛性較差的工作，應(yīng)十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)位置的選擇。以免因受夾緊力作用而產(chǎn)生變形，使得加工精度下降。 實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)的粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在加緊力作用的方向上，大頭端部與小頭端部的剛性大，即使有一點(diǎn)變形，也產(chǎn)生在平行于端面的方向上，對(duì)端面平行度影響較小。夾緊力通過工件直

17、接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 主要表面的加工方法1 兩端面的加工 連桿的兩端面是連桿加工過程中最主要的定位基準(zhǔn)面，而且在許多工序中使用。所以應(yīng)先加工它，且隨著工藝過程的進(jìn)行要逐漸精化其基準(zhǔn)，以提高其定位精度。大批量生產(chǎn)多采用拉削和磨削加工；成批量生產(chǎn)多采用銑削和磨削。 銑兩端面時(shí)，為保證兩端面對(duì)稱于桿身軸線，應(yīng)以桿身定位。銑削時(shí)多采用下面兩種銑削方法：一種是在專用銑床上裝兩把硬質(zhì)合金端銑刀盤，工件裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上低速回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，粗銑同時(shí)進(jìn)行，只是切深不同，加工完一個(gè)面，轉(zhuǎn)過180°再加工另一端面；另一種銑削方法是在專用的四軸龍門銑床上，用四把端銑刀從兩端面方

18、向同時(shí)銑削大、小兩端面。 兩端面的磨削加工，一般在立軸平面磨床上用磨輪端面進(jìn)行磨削，生產(chǎn)率較高。在大量生產(chǎn)中，可采用雙端面磨床進(jìn)行磨削，以保證兩端面的平行度和高的生產(chǎn)率。2 大、小頭孔的加工 連桿大、小頭孔的加工時(shí)連桿加工中關(guān)鍵工序，尤其大頭孔的加工是連桿各部分加工中要求最高的部位，直接影響連桿的質(zhì)量。 一般先加工小頭孔，后加工大頭孔，合裝后再同時(shí)精加工大、小頭孔。 小頭孔小，鍛坯上不鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序?yàn)殂@削加工。加工方案多為鉆-擴(kuò)（拉）-鏜（鉸）。 無論采用整體鍛還是分開鍛，大頭孔都會(huì)鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序都是粗鏜（或擴(kuò)）。大頭孔的加工方案多為:（擴(kuò)）粗鏜-半精鏜-精鏜。 在

19、大、小頭孔的加工中，鏜孔是保證精度的主要方法。因?yàn)殓M孔能夠修正毛坯和上道工序造成的孔的傾斜，易于保證孔與其它孔或平面的相互定位精度。雖然鏜桿尺寸受孔徑大小的限制，但連桿的孔徑一般不會(huì)太小，且孔深與孔徑比皆在1左右，這個(gè)范圍鏜孔工藝性最好，鏜桿懸伸短，剛性也好。 大、小頭孔的精鏜一般都在專用的雙軸鏜床同時(shí)進(jìn)行，由條件的廠采用雙面、雙軸金剛鏜床，對(duì)提高加工精度和生產(chǎn)率效果更好。 大、小頭孔的光整加工是保證孔的尺寸、形狀精度和表面粗糙度不可缺少的加工工序。一般采用以下三種方案：1）珩磨。2）金剛鏜。3）脈沖式滾壓。1.5.2定位基準(zhǔn)選擇 在制定連桿機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇與否，對(duì)能否保證連

20、桿的尺寸精度和相互位置精度要求及對(duì)連桿各表面的加工順序安排都有很大影響。采用夾具裝夾工件時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具的結(jié)構(gòu)。定位基準(zhǔn)的選擇，是設(shè)計(jì)連桿加工工藝改過程的首要問題。在許多情況下，連桿的技術(shù)條件能否獲得保證，首先決定于基準(zhǔn)的選擇正確與否。因此定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問題。 基準(zhǔn)是連干上用以確定其他點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 本零件主要考慮工藝基準(zhǔn)中的定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)主要是從經(jīng)濟(jì)可靠地保證連桿各加工表面間的相互位置精度出發(fā)。一般應(yīng)

21、考慮如下問題：圖121精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠，如圖12所示。（1）因?yàn)檫B桿的大小端孔、大小端兩端面、分開面、結(jié)合面以及螺栓孔等各加工表面間的相互位置精度都很高，既不能一次加工而成，又不能在一次安裝中把這些有相互位置精度要求的各加工面都同時(shí)加工出來，而是經(jīng)過多次安裝，反復(fù)加工后逐步達(dá)到圖紙要求的，所以，為了保證各加工表面的相互位置精度，要避免過多地轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇一個(gè)使大部分工序都可用它來作為定位基準(zhǔn)的表面作為精基準(zhǔn)。這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。（2）由于連桿剛性較差，容易產(chǎn)生桿身彎曲變形，而直接影響各加工表面之間的相互位置精度，所以，要選擇支撐面

22、積大、精度高、定位準(zhǔn)確、又能防止夾緊變形的表面作為精基準(zhǔn)。（3）盡量選擇零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)重合”的原則。這樣，圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸是直接保證的，可以避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差對(duì)該設(shè)計(jì)尺寸的影響。為了滿足以上要求，以連桿的大小端面及工藝面作為定位基準(zhǔn)，并且在機(jī)械加工的開頭就把這組定位基準(zhǔn)面加工出來，且達(dá)到一定精度。這種基準(zhǔn)面在夾具中定位時(shí)，大小端端面面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，可作為極限工件沿Z軸移動(dòng)、繞X軸和Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度的主要基準(zhǔn)面；工藝面間距離較大，可作為極限工件一個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的導(dǎo)向基準(zhǔn)面，以使導(dǎo)向正確；工藝面面積狹窄

23、，可作為限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度的止推基準(zhǔn)面.圖13 落差平面的定位方法 對(duì)于這組基準(zhǔn)面的定位方法如圖所示。由于大小端端面不在同一個(gè)平面上，兩者之間有落差。為了減少落差而引起的定位誤差，可將支承小端端面的夾具定位元件作成能隨落差值變化而自動(dòng)定位的浮動(dòng)支承，這樣才不會(huì)破壞固定支承對(duì)主要基準(zhǔn)面大端端面的定位。 這種定位方法可以使得連桿在整個(gè)機(jī)械加工過程中，精基準(zhǔn)得到統(tǒng)一。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）不僅避免了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過多到來的積累誤差，還為在一次安裝中同時(shí)加工出有相互位置精度要求的表面提供了有利條件，從而使連桿大小端孔軸心線之間的平行度和扭曲度以及大小端孔軸心線分別對(duì)大小端面的垂直度等都達(dá)到了圖紙的要求。（2）

24、由于小端孔的位置是靠大小頭端端面決定的，大端孔的位置是根據(jù)小端孔中心線和小端端面決定的，所以，工藝面大小端端面是小端孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而小端孔中心線和小頭端端面是大頭孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如用上述方式定位大小頭端面孔，則定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合的誤差等于零。（3）簡(jiǎn)化了工藝過程設(shè)計(jì)，并使各工序的夾具結(jié)構(gòu)基本相同或相似。從而減少了設(shè)計(jì)和制造夾具所需的時(shí)間和費(fèi)用，加速生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，降低生產(chǎn)成本。圖14 連桿精基準(zhǔn)的定位方法 為了提高主要基準(zhǔn)面大端端面的定位精度，采用其中一個(gè)無工藝凸臺(tái)的大端端面為精基準(zhǔn)，并且該端面的加工應(yīng)以已加工的有工藝凸臺(tái)的大端端面定位，如圖14所示。對(duì)定位基準(zhǔn)的定位方法如圖所示。

25、大端端面用支承板定位，其作用相當(dāng)于三個(gè)定位點(diǎn)，消除了工件一個(gè)移動(dòng)（OZ方向）兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（OX和OY方向）的自由度;小端孔用短銷定位，相當(dāng)于兩個(gè)定位點(diǎn)，又消除了工件兩個(gè)移動(dòng)（OX和OY方向）的自由度；大端工藝側(cè)面用小支承板定位，由于其長(zhǎng)度和寬度都比工件相差很大，所以只能相當(dāng)于一個(gè)定位點(diǎn)，即只能消除工件以一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（OZ方向）的自由度。這樣，就完全限制了工件的六個(gè)自由度。在加工小端孔夾具中，小端孔是用可伸縮的短銷定位，在定位和夾緊后，再將定位銷從小端孔中抽出。1.5.3確定合理的夾緊方法 連桿是一個(gè)剛性較差的工件，在外力作用下容易產(chǎn)生變形，如果在夾緊狀態(tài)下檢查精度時(shí)，達(dá)到了規(guī)定的精度，但在松開后，由于

26、工件的彈性變形的恢復(fù)而使連桿精度受到損失，因此，在選擇連桿定位基準(zhǔn)的同時(shí)，必須正確確定夾緊力的方向和著力點(diǎn)，注意防止連桿的夾緊變形。1 夾緊力的方向?qū)A緊力作用方向的確定，就必須考慮下列問題：（1）夾緊力的作用方向應(yīng)朝向工件的主要基準(zhǔn)面，把工件壓向夾具定位面，以保證工件定位的準(zhǔn)確性。（2）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形最小。 2 夾緊力的著力點(diǎn) 夾緊力著力點(diǎn)的問題是指在夾緊方向的情況下，確定夾緊力著力點(diǎn)的位置和數(shù)目。 著力點(diǎn)的選擇原則首先是不應(yīng)破壞工件在定位時(shí)已經(jīng)確定的位置。如果著力點(diǎn)選擇不當(dāng)，會(huì)使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力矩。 為了防止工件切削時(shí)的振動(dòng)，夾緊力的著力點(diǎn)應(yīng)盡可能地靠近加工面，以使切削力對(duì)夾緊

27、力作用點(diǎn)的力矩最小。這是由于工件在承受平行于接觸表面的切削力時(shí)最容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)動(dòng)的中心往往正是夾緊力的著力點(diǎn)。 由于連桿剛性較差，很容易產(chǎn)生夾緊變形，所以?shī)A緊力的著力點(diǎn)必須作用于工件的剛性最大的部位上，一定要避免在連桿桿身上進(jìn)行夾緊。否則就會(huì)造成連桿彎曲變形，而影響各加工表面間的相互位置精度。 應(yīng)十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)位置的選擇，以免因受夾緊力作用而產(chǎn)生變表面形，使得加工精度降低。 在生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)的粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力作用的方向上，大頭端部與小頭端面的剛性大，即使有一點(diǎn)變形，也產(chǎn)生在平行于端面的方向上，對(duì)端面平行度影響較小。夾緊力通過

28、工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。1.5.4連桿兩端面的加工 連桿兩端面的加工主要為后續(xù)工序的加工作好定位基準(zhǔn)，其加工精度直接影響連桿大小頭孔的同軸度，在加工過程中應(yīng)選擇適合的夾緊力，以免因夾緊變形造成材料變形，從而影響定位基準(zhǔn)。1.5.5連桿大、小頭孔的加工 連桿大小頭孔的加工是連桿加工的關(guān)鍵，確定基準(zhǔn)是關(guān)鍵。在加工連桿孔時(shí)以前序工序中兩端面和工藝凸臺(tái)為定位基準(zhǔn)。在鏜削過程中，應(yīng)選擇合理的切削用量及夾具，在本工序中，采用了手動(dòng)夾緊和液壓夾緊來達(dá)到加工要求，這在后面會(huì)得以講述。1.5.6連桿螺栓孔的加工 連桿體和蓋是用螺栓連接的，螺孔內(nèi)部由螺紋、銷部構(gòu)成，其精度要求較高。

29、連桿大頭與曲軸連接，當(dāng)螺孔內(nèi)與螺栓，銷部接觸位過盈配合，當(dāng)接觸不良時(shí)，在交變載荷的作用下，螺栓發(fā)生變性甚至斷裂，將造成嚴(yán)重的后果，故在加工螺孔時(shí)，應(yīng)充分考慮，鉆孔、鉸孔時(shí)排削問題以使螺孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求。螺紋底孔本身的螺紋精度主要取決于絲錐的精度，而螺紋中心線的不垂直度及其對(duì)其它表面的不平行度、不垂直度等形位精度則主要取決于螺紋底孔的形位精度。所以對(duì)連桿螺栓孔的底孔采用以槍鉆為基型的高壓強(qiáng)制排屑的高速精鉆工藝。1.5.7連桿體和蓋的銑開工序 連桿體和蓋的銑開工序應(yīng)注意切削時(shí)定位的可靠性及滿足加工要求。連桿大頭肩部加載兩個(gè)垂直向下的壓力，為避免在銑削過程中連桿蓋的夾緊剛度，應(yīng)連桿蓋中心垂直位置的垂線

30、上預(yù)緊一定的力，并使壓板與銷對(duì)稱，壓緊力不易太大，以免連桿蓋變形。1.5.8大、小頭側(cè)面的加工 大頭側(cè)面的加工包括，大頭工藝凸臺(tái)的銑削，鉆孔處工藝凸臺(tái)的銑削是保證后序工序鉆銷螺孔的精度及鉆削時(shí)刀具不發(fā)生傾斜而造成的偏差，故需精銑大頭工藝凸臺(tái)。 大頭側(cè)面的加工包括大頭孔下端工藝凸臺(tái)的銑削，鉆孔處工藝凸臺(tái)的銑削。 大頭下端凸臺(tái)的加工是為加工大頭孔作定位基準(zhǔn)。通過小頭孔的定位保證大頭下端凸臺(tái)與大小頭孔中心線垂直度。 鉆孔處凸臺(tái)位于偏離中心處是為鉆孔及連桿體蓋切削作準(zhǔn)備，尤其是大頭孔下端凸臺(tái)對(duì)連桿大頭的垂直度影響較大1.5.9加工小頭孔 小頭孔分粗加工，半精加工，精加工三個(gè)階段。主要為了消除在加工過程

31、中因金屬切削產(chǎn)生材料內(nèi)部變形所引起的應(yīng)力。由于粗加工中要切除大量的金屬材料，在不受力或受力減少時(shí)，材料內(nèi)部組織會(huì)釋放出因變形產(chǎn)生的力，這在金屬加工中應(yīng)慎重予以考慮。1.5.10 精鏜大頭孔 大頭孔的鏜削安排在數(shù)控臥式銑床上進(jìn)行，這不僅可以保證連桿孔的加工精度，也可降低勞動(dòng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這將在后面予以介紹。1.5.11小頭孔壓入襯套 本工序由鉗工工人使用專有工具，將襯套壓入連桿小頭孔中，為后續(xù)的精鏜做好準(zhǔn)備，在壓入時(shí)，應(yīng)保證襯套在小頭孔中的牢靠性。1.5.12鏜小頭襯套孔 采用金剛鏜床，連桿大頭工藝凸臺(tái)和小頭的定位插銷，小頭的連桿體來進(jìn)行定位，從而保證其定位精度，進(jìn)而保證連桿的加工精度。1.5

32、.13 珩磨大頭孔珩磨是磨削加工的特殊形式，又是一種高效率的加工方法，并且加工精度高，表面質(zhì)量好。連桿大頭孔同軸度較高，在磨削大頭孔時(shí)，其同軸度達(dá)到5µ以下，另一方面珩磨加工面具有交叉網(wǎng)紋，有利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存及油膜的保持，并具有較高的表面支承率（孔與軸的實(shí)際接承受較大的載荷，耐磨損，從而延長(zhǎng)了使用壽命。加之珩磨時(shí)速度低（只是普通磨削速度的幾十分之一），且油石與孔是面接觸，因此每一粒磨粒的平均磨削壓力很小，這樣工件的發(fā)熱量很小，連桿產(chǎn)生的變形量也小。由于在珩磨是將安裝在珩磨頭周圍的若干條油石張開機(jī)構(gòu)將油石沿徑向張開，使其壓向連桿孔壁以便產(chǎn)生一定的接觸，同時(shí)使磨頭作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)。珩磨石

33、采用金剛石或立方氮化硼等耐磨材料。連桿孔的精度在一定程度上取決于珩磨頭的原始精度。本工序選用臥式珩磨機(jī),見圖表1-1。 表1-1項(xiàng)目合成切削速度Ve m/min交叉角圓周速度V：m/min往復(fù)速度Vf m/min精加工30402810精加工余量為0.03mm ,切削液選用70煤油加25錠子油。1.6連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題連桿本身的剛度比較低，在外力作用下易變形，合理的加工工序?qū)⒅苯佑绊戇B桿的最終加工質(zhì)量，在這里主要考慮連桿加工工序安排、定位基準(zhǔn)選擇、夾具使用問題。1.6.1工序安排連桿的工序安排見表1-2工藝過程卡片產(chǎn)品名稱柴油機(jī)毛坯種類胎模鍛零件名稱連桿重量圖號(hào)A1尺寸材料40MnB序

34、號(hào)工序名稱及內(nèi)容設(shè)備定位基準(zhǔn)1模鍛、退火2噴丸處理3探傷檢查4劃線身中心線及大小端兩端面加工線劃線平臺(tái)考慮加工面余量均勻分配及其與不加工面相對(duì)位置尺寸5粗銑大小端一端面及工藝凸臺(tái)立式銑床劃線找正6粗銑大小端另一端面立式銑床大端一端面及工藝凸臺(tái)7劃大小端孔中心線及大小端外形線劃線平臺(tái)兼顧大小端的余量及壁厚均勻8鉆小端孔Z3080大端一端面及工藝凸臺(tái)小端孔中心線9插分開面及大端孔插床大小端另一端面及劃線找正10檢驗(yàn)11調(diào)質(zhì)處理12噴丸處理13探傷檢查14涂油漆15半精銑大小端一端面及工藝凸臺(tái)立式銑床大小端另一端面16半精銑大小端另一端面立式銑床大端一端面及工藝凸臺(tái)17劃小端孔及外形線劃線平臺(tái)18鏜

35、小端孔立式銑床大端一端面及工藝凸臺(tái)19銑大端工藝側(cè)面立式銑床大端另一端面，小端孔及桿身側(cè)面20精銑分開面立式銑床大端另一端面小端孔及大端工藝側(cè)面21插小端外形插床小端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面22鉆、鉸、攻2M18×1.6螺紋孔立式鉆床大端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面23鉆、鉸體蓋結(jié)合面上的定位銷孔，并孔口倒角Z3050大端另一端面、小端孔及打端工藝側(cè)面24鉗工去毛刺25鉗工把對(duì)體蓋26精銑大端一端面及工藝凸臺(tái)立式銑床大小端另一端面27精銑大端另一端面立式銑床大端一端面及工藝凸臺(tái)28鏜大小端孔臥式鏜床大端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面29大小端孔口倒角Z3050大端另一端面、小

36、端孔及大端工藝側(cè)面30車大端凸臺(tái)普通車床大端另一端面及大端孔31仿形銑連桿外形立式銑床大小端孔及端面32銑小端外形立式銑床小端孔及端面33磨連桿外形磨光機(jī)大小端孔及端面34卸蓋自然時(shí)效24小時(shí)35鉗工把對(duì)體蓋36精鏜大小端孔雙頭鏜床大端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面37檢查大小端孔中心線平行、扭曲38卸蓋39劃深油孔，油溝加工線40鉆深油孔并倒角搖臂鉆床大小端端面、小端孔及大端工藝側(cè)面41銑油溝立式銑床大端端面大端孔及分開面42銑大端孔軸瓦定位槽立式銑床大端端面大端孔及分開面43磁力探傷，并退磁44小端孔壓入銅套45精鏜銅套內(nèi)孔雙頭鏜床大端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面46銑小端兩側(cè)圓弧立式銑

37、床大端另一端面、小端孔及大端工藝側(cè)面47鉗工修毛刺48清洗49終檢各部50稱重51削重 連桿的加工工藝過程分三個(gè)階段進(jìn)行，即粗加工、半精加工、精加工。在粗加工小頭孔時(shí)，應(yīng)合理選用鉆削的切削用量。大小頭端面在磨削時(shí)應(yīng)注意灼傷。1.6.2 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)連桿加工工藝過程的首要問題。在加工中，連桿的技術(shù)條件能否獲得保證，首先決定于定位基準(zhǔn)的選擇正確與否。 1 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)選擇是否正確，直接關(guān)系到被加工表面的余量分配和加工表面與不加工表面間的相互位置要求。所以，選擇連桿的粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求： 連桿大小端孔及兩端面應(yīng)有足夠而且盡量均勻的加工余量； 連桿大小端孔圓柱面及兩端面應(yīng)與桿身縱向中心

38、線對(duì)稱；， 連桿大小端外形應(yīng)分別與大小端孔中心線對(duì)稱。所以在加工連桿時(shí)，第一道工序是劃桿身各向中心線和大小端兩端面加工線時(shí)都是選擇桿身兩側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。對(duì)于精度較低的連桿毛坯，尤其是當(dāng)大小端毛坯孔偏位很大時(shí)，若僅僅考慮以桿身兩側(cè)面作為粗基準(zhǔn)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)大小端孔加工余量不均，甚至不夠的現(xiàn)象。因此，劃線時(shí)，必須各面予以互相借正，以滿足基本要求。2 精基準(zhǔn)選擇精基準(zhǔn)主要從經(jīng)濟(jì)可靠地保證連桿各加工表面間的相互位置精度出發(fā)。應(yīng)注意以下問題 應(yīng)避免過多地轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，應(yīng)盡量選擇一個(gè)使大部分工序都可用它來作為定位基準(zhǔn)的表面作為精基準(zhǔn)。（2）要選擇支承面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、又能防止夾緊變形的表面作為精基

39、準(zhǔn)。（3）要以圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸作為精基準(zhǔn)，可避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起基準(zhǔn)不重合誤差對(duì)該設(shè)計(jì)尺寸的影響。1.6.3 夾具使用由于連桿的剛性較差，在鏜削其大小頭孔時(shí)，使用專有夾具顯的十分必要。在鏜削大小頭孔時(shí)使用自動(dòng)和手動(dòng)并用的夾緊方式，自動(dòng)部分采用液壓系統(tǒng)，手動(dòng)部分是采用虎鉗的工作原理進(jìn)行改進(jìn)，保證連桿在加工過程中具有良好的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了連桿的加工精度。1.6.4 確定加工余量鍛件長(zhǎng)度余量mm 鍛造長(zhǎng)度余量 ：1mm 工藝凸臺(tái)的加工余量 鍛造時(shí)余量：2.25mm 粗銑時(shí)余量：1.0mm 精銑時(shí)余量：0.2mm 小頭孔鉆后各工序的加工余量 擴(kuò)孔余量：1.7mm 鏜孔余量：2.0mm

40、 精鏜余量：1.0mm 小頭孔擴(kuò)孔或鏜孔后各工序的加工余量 一次鉸余量：0.5mm 粗鉸余量：0.4mm 精鉸余量：0.2mm小鏜孔精鏜的加工余量 粗加工余量：0.2mm 精加工余量：0.1mm 小頭孔鉆后的總加工余量 ：6.1mm 大頭孔各工序的加工余量粗鏜余量：2.0mm 精鏜余量：1.3mm 大頭孔擴(kuò)孔或鏜孔后各工序的加工余量一次鉸余量：0.6mm 粗鉸余量：0.45mm 精鉸余量：0.25mm 大頭孔精鏜的加工余量 粗加工余量：0.3mm 精加工余量：0.1mm大頭孔鉆后的總加工余量：5mm1.6.5連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算基本尺寸65mm=8mmA A157mm封閉環(huán)上偏差ESA10.1

41、000.10mm封閉環(huán)下偏差EIA10.1740.090mm0.264mm基本尺寸A25744.5mm12.5mm封閉環(huán)上偏差ESA20.100（0.15）mm0.05mm封閉環(huán)下偏差EIA20.2640mm0.264mm得出連桿蓋的卡瓦槽尺寸為12.5mm1.6.6工時(shí)定額計(jì)算N連桿=N柴油機(jī)×n(1+)(1+N連桿連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)，即連桿的年產(chǎn)量；N柴油機(jī)柴油機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng)n每臺(tái)柴油機(jī)的連桿數(shù)量；連桿的備品率；機(jī)械加工的廢品率（一般取0.51.0）N連桿=2000×6（15）（10.5）=12000根2連桿的檢驗(yàn) 連桿的檢驗(yàn)分為毛坯的檢驗(yàn)和連桿精度檢驗(yàn)，其中連桿的加工精度檢

42、驗(yàn)有孔的加工精度檢驗(yàn)，相互位置精度檢驗(yàn)，連桿體蓋結(jié)合面的精度檢驗(yàn)，連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn)，表面粗糙度的檢驗(yàn)。2.1觀察外表缺陷及目測(cè)表面粗糙度 檢測(cè)表面粗糙度主要采用以下方法，比較法，儀器檢測(cè)法，連桿表面粗糙度選用儀器檢測(cè)法。儀器檢測(cè)法分有：光切法、干涉法和感觸法。本工序選用感觸法，感觸法是利用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量被測(cè)表面的Ra值方法。測(cè)量時(shí)使觸針以一定速度劃過隨被測(cè)表面，傳感器將觸針隨被檢測(cè)表面的微小峰谷的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過傳輸、放大和積分運(yùn)算處理后，通過顯示器顯示Ra值。其測(cè)量范圍一般為Ra0.0125µ。2.2連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 在工件旋轉(zhuǎn)一周過程中，測(cè)出一個(gè)正截面上最大

43、于最小讀數(shù)。按上述方法，連續(xù)測(cè)量幾段截面，取各截面內(nèi)所測(cè)得的所有讀數(shù)中最大與最小讀數(shù)的差值的一半，作為該圓柱面的圓柱度誤差，保證在要求精度范圍以內(nèi)。2.3 連桿體，連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線對(duì)稱度檢驗(yàn)連桿體蓋結(jié)合面的精度檢驗(yàn)主要是結(jié)合處和安裝軸瓦用的定位銷孔沿大端孔周圍方向的偏移。連桿體和連桿蓋的結(jié)合面的加工方法較多。檢驗(yàn)的方法是靠目測(cè)。在結(jié)合面上涂紅丹粉，經(jīng)體蓋研磨后，檢查其貼合面積，觀察其表面光潔度，并與檢驗(yàn)合格的樣件比較來確定產(chǎn)品質(zhì)量。2.4 連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn)連桿螺栓孔的精度檢驗(yàn)包括以下幾面： 2-M18×1.6-1螺栓孔的檢驗(yàn)。 2-M18×1.6-1螺栓孔中心線對(duì)

44、螺栓肩面的不垂直度。 23對(duì)M22×2-1螺栓孔的不同心度。圖21 圖紙規(guī)定螺栓孔的加工必須將連桿體和連桿蓋配對(duì)進(jìn)行，不得互換。因而對(duì)23對(duì)M22×2-1螺栓孔的不同心度是依靠在十二工位中央立柱式螺栓孔加工組合機(jī)床上精鉆螺栓底孔和擴(kuò)孔的加工精度來保證的。檢驗(yàn)方法是在攻制螺紋之前依靠階梯軸的界限塞規(guī)來進(jìn)行，如圖21所示。用帶有止端和通端的螺紋塞規(guī)對(duì)螺栓孔M22×2-1的精度進(jìn)行綜合檢驗(yàn)。對(duì)螺栓孔中心線與螺栓肩面的不垂直度檢驗(yàn)采用-。量桿的螺紋也是M22×2-1，并做成1:200錐度，羅紋后端尺寸按螺紋的上偏差制作。量桿上圓柱部分及其端面對(duì)中心線的跳動(dòng)量嚴(yán)格

45、控制在±0.005mm以內(nèi)。利用量塊在端面上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過百分表便可顯示出螺栓肩面對(duì)螺栓孔中心線的不垂直度來，其值為百分表的最大與最小讀數(shù)之差。 2.5連桿大小端孔的平行度和扭曲度檢驗(yàn)在連桿大小端孔中各套入標(biāo)準(zhǔn)管狀定為心軸，先將大端孔的心軸調(diào)整成水平，用百分表在小端孔心軸100mm長(zhǎng)度上進(jìn)行測(cè)量，其最大讀數(shù)和最小讀數(shù)之差即為兩孔中心線的不平行度數(shù)值。將連桿放成水平位置，調(diào)整大端孔心軸成水平，小端孔心軸在100mm長(zhǎng)度上的百分表最大讀數(shù)和最小讀數(shù)之差就是大小端孔中心線的扭曲度數(shù)值。3 連桿大小頭孔的數(shù)控加工3.1數(shù)控精加工連桿大小頭孔的加工工藝分析 在連桿的加工過程中，大小頭孔的精度對(duì)發(fā)

46、動(dòng)機(jī)的性能質(zhì)觀重要，因此使用數(shù)控銑床鏜削連桿大小頭孔顯得十分必要。其主要加工表面為壓入瓦套前大小頭孔的鏜削。 連桿大頭孔的尺寸精度分別為102和55?？椎膱A度為0.03mm，不許呈腰形或鼓形，光潔度均為0.8µm。兩孔軸線的不平形度在100mm允差0.03mm，扭曲在100mm允差0.05mm，孔距為mm。 鏜削的工藝特征鏜削在孔加工中是用的比較普遍的一種加工方法。其特點(diǎn)是能夠較好地保證孔中心軸線的準(zhǔn)確位置。它不受前工序加工精度的約束，并能修正前一工序留下的孔中心線的歪斜和偏移，從而能夠提高工件的幾何和形位精度。 鏜削時(shí)一般使鏜刀有較大的主偏角以減少鏜孔時(shí)的徑向切削力。安裝時(shí)鏜刀的刀

47、尖略高于回轉(zhuǎn)中心，以減少切削時(shí)的振動(dòng)。鏜刀的后角一般比較大，以避免鏜刀后面與工件表面相碰。鏜削的方式按照工件、刀具的主切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式的不同，鏜削可以分為三種方式：（1）工件回轉(zhuǎn)，刀具不轉(zhuǎn)但刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 其特點(diǎn)是孔的中心線和回轉(zhuǎn)中心一致，因而效果是同一旋轉(zhuǎn)軸線的內(nèi)外圓同心度高，端面對(duì)內(nèi)外圓跳動(dòng)量小。這種加工方式對(duì)工件形狀有要求，最好是回轉(zhuǎn)體，外形和重量都不能太大。（2）工件固定不動(dòng)，刀具即作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 其特點(diǎn)是能保證鏜孔的中心線和機(jī)床主軸中心線一致。但由于鏜桿的剛度是變化的，因而會(huì)引起孔徑的變化。改善的方法是增加鏜桿支承及導(dǎo)向孔。（3）刀具回轉(zhuǎn)，工件不轉(zhuǎn)但作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 其特點(diǎn)

48、是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向偏斜或非直線性反映在被加工孔的中心線上，使鏜孔的中心線偏移。改善的方法是加強(qiáng)調(diào)整精度，使主軸中心線與工作臺(tái)移動(dòng)方向一致。3.2數(shù)控設(shè)備的選擇 本工序選用山東天河數(shù)控XK6132數(shù)控銑床 主要特點(diǎn)： 一、XK6132數(shù)控銑床是一種使用范圍很廣的銑床，根據(jù)用戶要求，配置國(guó)內(nèi)外（OSP-U10M、SIEMENS802D、FANUC 0i、華中號(hào)）先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三座標(biāo)三聯(lián)動(dòng)，并可根據(jù)用戶要求提供第四坐標(biāo)（配置煙臺(tái)產(chǎn)TK13250數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)），完成直線、斜線、曲線輪廓等銑削加工；可以組成各種往復(fù)循環(huán)和框式循環(huán)該產(chǎn)品操作方便，性能可靠。可用各種圓柱銑刀、圓片銑刀、角度銑刀、成型銑刀和端面銑

49、刀加工各種平面、斜面、溝槽等。如果使用適當(dāng)銑床附件，可加工齒輪、凸輪、弧形槽及螺旋面等特殊形狀的零件，配置萬能銑頭、圓工作臺(tái)、分度頭等銑床附件，可進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床使用范圍。二、主要特點(diǎn)： 1、機(jī)床剛性好，能承載重負(fù)荷切削。 2、機(jī)床主軸電機(jī)功率高，變速范圍廣，充分發(fā)揮刀具效能，高速切削。 3、易磨損鑄件采用釩鈦耐磨鑄鐵，重要部位采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，穩(wěn)定耐用。 4、機(jī)床有完善的潤(rùn)滑系統(tǒng)。 山東天河數(shù)控XK6132數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù)： 項(xiàng)目名稱單位 UNIT參數(shù) 工作臺(tái)工作面積（寬×長(zhǎng)）mm320 X 1600 T 型槽數(shù)目3 T 型槽寬度mm18 行程X 向（工作臺(tái)縱向）mm900 Y 向（滑

50、座橫向）mm360 Z 向（升降臺(tái)垂向）mm350 主軸錐孔IOS 50(7:24) 轉(zhuǎn)速范圍r/min30-1500 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)級(jí) Step18 軸向移動(dòng)距離mm85 主軸中心孔至工作臺(tái)面距離mm900 主軸中心線至懸梁平面距離mm360 進(jìn)給切削進(jìn)給電機(jī)功率X/Y/Zmm/min2/2/4.3 切削進(jìn)給數(shù)度mm/min1-4000 電動(dòng)機(jī)主軸電機(jī)功率kw7.5 進(jìn)給電機(jī)功率kw1.5 精度定位精度mm0.03 重復(fù)定位精度mm0.015 其他機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）m m2040 × 1800 × 1800 機(jī)床凈重kg26503.3精鏜連桿大小頭孔

51、夾具的使用說明專用夾具的使用是為保證連桿的加工精度，本夾具采用液壓系統(tǒng)裝置和手動(dòng)夾緊裝置對(duì)零件進(jìn)行夾緊，其夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。夾具固定在工作臺(tái)上，隨工作臺(tái)的移動(dòng)而移動(dòng)。在使用夾具時(shí)應(yīng)定期更換液壓系統(tǒng)所使用的高壓油，以保證在鏜削連桿的工程中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，從而影響加工精度。本夾具的小頭孔由定位插銷進(jìn)行固定，大頭孔由壓板進(jìn)行固定，小頭的肩部由弧形壓塊固定，待大頭壓板和小頭的肩部予以固定時(shí)，取出定位插銷，便可進(jìn)行數(shù)控加工,如圖3-1。圖3-13.4高速精鏜的特點(diǎn)及切削余量的確定高速精鏜的特點(diǎn)是切削速度高，切削深度小，走刀量小，切屑變形小，切削熱量少而且散熱好。因而有：（1）加工精度高 一般可達(dá)到一

52、級(jí)精度。當(dāng)加工孔徑在15100mm范圍內(nèi)其精度可達(dá)0.0050.008mm，圓度為0.0030.005mm。（2）加工表面質(zhì)量好 零件加工的表面光潔度可達(dá)到0.20.4µ，表面變形層深度小，約為0.0150.02mm。（3）和磨削比較起來，鏜削的生產(chǎn)率要高的多。連桿高精鏜對(duì)床的要去是剛度大、精度高、速度高和隔離振源。高速精鏜的切削用量的確定切削深度過大時(shí)，將顯著增大切削寬度，引起切削力的加大以致振動(dòng)。相反的，切削深度過小即當(dāng)t0.02mm時(shí)，刀具實(shí)際停止了正常的切削，而只是在工件表面滑動(dòng)和刮削，也會(huì)引起劇烈振動(dòng)。切削深度在0.050.16mm為好。進(jìn)給量對(duì)加工精度、生產(chǎn)率、表面光潔度都有影響。當(dāng)S0.07mm/r時(shí)，孔的椎度和圓度