連桿的加工設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水平和國防實力。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家或地區(qū)國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的程度，而機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機械制造裝備的先進程度，產(chǎn)品性能和質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。

2、</p><p>　　將設(shè)計圖樣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具，因而它是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造出先進的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。機械制造工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。機械制造工藝的內(nèi)容極其廣泛，它包括零件的毛坯制造、機械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等。</p><p>　　連桿作為傳遞力的主要部件

3、廣泛應(yīng)用于各類動力機車上，是各類柴油機或汽油機的重要部件。連桿在傳遞力的過程中，承受著很高的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力。這就要求連桿應(yīng)具有高的強度、韌性和疲勞性能。同時，因其是發(fā)動機重要的運動部件，故要求很高的重量精度。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，連桿的需求量在不斷增加，也出現(xiàn)了許多不同的加工制造工藝。如何制定一套合理的加工工藝是我這次設(shè)計的主要內(nèi)容。</p><p>　　Abstract Machinery man

4、ufacturing industry is the most important sector of the national economy is one of a country or a region's economic development pillar industries, which marks the level of development of the country or region's e

5、conomic strength, scientific and technological level of living standards and national defense strength. Machinery manufacturing capacity and level of development of a country or a region marked the modernization of the n

6、ational economy, and machinery manufacturing </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要(0)</b></p><p><b>　　緒 論(3)</b></p><p>　　1、零件的結(jié)構(gòu)工藝

7、分析(4)</p><p>　　1.1零件的作用 ………………………………………………………… （4）</p><p>　　1.2零件的結(jié)構(gòu) ………………………………………………………… （4）</p><p>　　1.3零件的材料及保護措施 ……………………………………………（5）</p><p>　　1.4零件的主要技術(shù)條件及要求 ……

8、…………………………………（5）</p><p>　　2、選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖(7)</p><p>　　2.1毛坯材料的選用 ……………………………………………………（7）</p><p>　　2.2毛坯的種類及制造方法 ……………………………………………（8）</p><p>　　2.3材料的可鍛性 ……………………………

9、…………………………（8）</p><p>　　3、零件工藝規(guī)程的設(shè)計(9)</p><p>　　3．1零件的機械加工工藝過程及工藝方案(9)</p><p>　　3．2零件的機械加工工藝過程分析(11)</p><p>　　3．3機械加工余量、切削用量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定(15)</p><p>　　3

10、．4計算工序的工時定額（指定工序）(20)</p><p>　　3．5零件機械加工技術(shù)近期發(fā)展 (23)</p><p>　　3．6零件的修復(fù)…………………………………………………………（26）</p><p>　　4、零件機械加工過程中工裝的設(shè)計(28)</p><p>　　4.1、設(shè)計方案及設(shè)計思想……………………………………………

11、…（29）</p><p>　　4.2、夾具的結(jié)構(gòu)工藝……………………………………………………（30）</p><p>　　4.3、工序精度分析………………………………………………………（31）</p><p>　　4.4、夾緊力的確定………………………………………………………（32）</p><p>　　4.5、夾具的操作方法…………………

12、…………………………………（34）</p><p>　　5、總 結(jié)(35)</p><p>　　6、致 謝(36)</p><p>　　7、參考文獻(37)</p><p>　　8、任 務(wù) 書………………………………………………………………（38）</p><p><b>　　緒 論</b

13、></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝及夾具和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在畢業(yè)前對所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，更是一次畢業(yè)總結(jié)。因此，畢業(yè)設(shè)計在這三年的學(xué)習(xí)中占有十分重要的地位，要求每位畢業(yè)生都能發(fā)揮所能，搞好自己的設(shè)計，給自己的學(xué)業(yè)劃上一個圓滿的句號。</p><p>　　2007年6月29日

14、—8月28日，我在浙江先鋒機械有限公司實習(xí)，我是跟著師傅學(xué)習(xí)操作滾齒機和數(shù)控車床。所實習(xí)期間，我十分重視對自己能力的提高，多次接觸廠內(nèi)技術(shù)工人，與他們交流技術(shù)經(jīng)驗，從他們身上學(xué)到很多技術(shù)經(jīng)驗，為做此次設(shè)計打下了很好的基礎(chǔ)，也有利于以后的工作。</p><p>　　我也十分重視這次畢業(yè)設(shè)計，并希望通過這次設(shè)計對自己今后將從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為回廠后的工作打下一個良好的基

15、礎(chǔ)。</p><p>　　由于個人能力有限，設(shè)計中難免有許多不足之處。希望各位指導(dǎo)老師給予批評指正，我也會在以后的工作中嚴(yán)格要求自己，努力提高自己的專業(yè)技能。</p><p>　　1 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析</p><p><b>　　1．1零件的作用</b></p><p>　　連桿是活塞式發(fā)動機內(nèi)部的一個十分重要的零（

16、部）件，它連接活塞和曲軸，傳遞力和轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，提供動力源。再經(jīng)過一套完整的傳動鏈，汽車可以穩(wěn)定行駛。連桿的形狀如圖1。</p><p>　　圖1 連桿的形狀 </p><p><b>　　1．2零件的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　連桿是一種變截面非圓形細長桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，以適應(yīng)在工作中承受急劇變化的動

17、載荷。</p><p>　　連桿是由連桿蓋和連桿體兩部分組成，連桿蓋和連桿體用螺栓和螺母與曲軸主軸頸裝配在一起。圖2是某型號汽車發(fā)動機的連桿組合件圖。</p><p>　　圖2 175型柴油機的連桿組合件</p><p>　　1．3零件的材料及保護措施</p><p>　　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

18、也有采用球墨鑄鐵的。其毛坯用模鍛制造，可以將連桿體和連桿蓋分開鍛造，也可以整體鍛造，主要取決于鍛造毛坯的設(shè)備能力和工藝性。</p><p>　　為了減少磨損和磨損后便于修理，在連桿小頭孔沖壓入青銅襯套，大頭孔中裝有薄壁金屬軸瓦。</p><p>　　1．4零件的主要技術(shù)條件及要求</p><p>　　連桿作為傳遞力的主要部件廣泛應(yīng)用于各類動力機車上，是各類柴油機或汽

19、油機的重要部件。連桿在傳遞力的過程中，承受著很高的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力。這就要求連桿應(yīng)具有高的強度、韌性和疲勞性能。同時，因其是發(fā)動機重要的運動部件，故要求很高的重量精度。</p><p>　　1.4.1 小頭襯套底孔尺寸公差為IT7～IT9級，粗糙度Ra3.2,小頭襯套孔尺寸公差為IT5級，粗糙度Ra0.4。為了保證與活塞銷的精密裝配間隙，小頭襯套孔在加工后，以每組間隔為0.0025mm分組，便于分組裝

20、配,保證良好的配合。</p><p>　　文獻中指出：分組裝配法是將相關(guān)尺寸公差放大若干倍，使其尺寸能夠按經(jīng)濟精度加工，然后按零件的實際加工尺寸分為若干組，各對應(yīng)組進行裝配，以達到裝配精度要求。因同組零件具有互換性，也稱此法為分組互換法。這種方法在大批量生產(chǎn)中可降低零件的加工精度，而不降低裝配精度，適用于成批、大量、生產(chǎn)中組成環(huán)數(shù)少而裝配精度要求高的部件裝配。</p><p>　　1.4.

21、2 大頭孔鑲有薄壁剖分軸瓦，底孔尺寸公差為IT6級，粗糙度Ra0.8。</p><p>　　1.4.3大小頭孔軸線應(yīng)位于同一平面，其在連桿軸線平面內(nèi)的平行度為0.02～0.04:100，在垂直連桿軸線平面內(nèi)的平行度為0.04～0.06:100，使氣缸壁磨損均勻和曲軸頸邊緣減少磨損；</p><p>　　1.4.4 大小頭孔間距尺寸公差±0.05mm，滿足氣缸的壓縮比；大小頭孔對端

22、面的垂直度允差為每100mm長度上不大于0.01mm，減少曲軸頸邊緣的磨損； </p><p>　　1.4.5 兩螺孔（定位孔）的位置精度，在兩個垂直方向上的平行度為0.02～0.04:100,對接合面的垂直度為0.1～0.2:100，目的為保證正常承載能力和大頭孔軸瓦與曲軸頸的良好配合；</p><p>　　1.4.6為保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對于連桿的重量及裝于同一臺發(fā)動機中的一組連桿重量

23、都有要求, 連桿組內(nèi)的質(zhì)量差為±2%。對連桿大頭重量和小頭重量都分別規(guī)定、涂色分組，供選擇裝配。</p><p>　　2 選擇毛坯材料、種類及制造方法，繪制毛坯圖</p><p>　　2．1.毛坯材料的選用</p><p>　　連桿材料一般采用45鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼。</p><p>　　表1 45鋼、

24、40Cr和45Mn2化學(xué)成分（摘自GB/T699-1999）</p><p>　　表2 45鋼、40Cr和45Mn2力學(xué)性能（摘自GB/T699-1999）</p><p>　　文獻中指出：45鋼屬于優(yōu)質(zhì)非合金結(jié)構(gòu)鋼（中碳鋼），具有一定的塑性和韌性，較高的強度，切削性能良好。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，用于制造受力較大要求強度、塑性和韌性都較高的機械零件，如機床齒輪、主軸，發(fā)

25、動機曲軸、連桿，絲杠等，應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　綜上，此次設(shè)計連桿材料選用45鋼，毛坯尺寸精度要求為IT11～IT12級。</p><p>　　2．2 毛坯的種類及制造方法</p><p>　　連桿是較細長的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，因此，其毛坯采用模鍛制造?？紤]其生產(chǎn)類型、經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)工藝性，整體鍛造較好。毛坯為整體鍛造，其外形

26、精度高，省材料，簡化工藝，便于組織生產(chǎn)、加工和運輸。</p><p>　　文獻中指出：模鍛是使金屬坯料在沖壓力作用下，在鍛模模膛內(nèi)變形從而獲得鍛件的工藝方法。在鍛造過程中，由于金屬塑性變形的結(jié)果，使毛坯金屬獲得較細的晶粒，同時能壓合組織內(nèi)部的缺陷，因而提高了金屬的力學(xué)性能和使用中的可靠性，一般可使強度提高20%、韌性提高一倍左右。因此，凡承受重載荷、動載荷、高壓力的零件多采用鍛件作毛坯。與自由鍛相比：模鍛鍛件的尺

27、寸和精度比較高，機械加工余量較小，材料利用率高?？梢藻懺煨螤钶^復(fù)雜的鍛件，鍛件內(nèi)部流線分布合理，適用于中小型鍛件的大批量生產(chǎn)。</p><p>　　2．3 材料的可鍛性</p><p>　　可鍛性是指金屬在受到鍛壓后，可改變自己的形狀而又不產(chǎn)生破裂的性能。碳鋼隨含碳量的增加可鍛性下降。45鋼的含碳量在0.42～0.50之間，其熱鍛工藝特性：塑性高，變形抗力比較低，鍛造溫度范圍寬。</

28、p><p>　　模鍛件經(jīng)修整后一般還需要通過熱處理，鍛件熱處理常采用正火（或退火），以消除過熱組織或形變強化組織，細化晶粒，改善切削性能，提高鍛件的力學(xué)性能。</p><p>　　3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計</p><p>　　3．1零件的機械加工工藝過程及工藝方案</p><p>　　連桿的尺寸精度、形狀精度和位置精度的要求都很高，但剛度又較差容

29、易產(chǎn)生變形。連桿的主要加工表面為大小孔、兩端面、連桿蓋與連桿體的接合面和螺栓孔等，次要加工表面為油孔、鎖口槽、供作工藝基準(zhǔn)的工藝凸臺等。還有稱重、去重、檢驗、清洗和去毛刺等工序。其中檢驗是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。</p><p>　　3.1.1 加工工藝過程的安排</p><p>　　連桿的加工順序大致如下：粗磨（銑）上下端面——鉆、拉小頭孔——拉大孔兩側(cè)面——切開——磨

30、接合面——配對加工螺栓孔——裝配合件——精加工合件——大小孔光整加工——稱重去重——檢驗，標(biāo)記分組——成品入庫 </p><p>　　連桿小頭孔壓入襯套后常以金剛鏜孔作為最后精加工工序，大頭孔常以珩磨作為底孔的最后精加工工序。</p><p>　　3.1.2 加工工藝方安的擬定</p><p>　　為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制

31、訂合理的加工工藝路線。</p><p><b>　　0. 鍛造</b></p><p><b>　　5. 銑二平面Ⅰ</b></p><p>　　10. 粗磨二平面Ⅰ</p><p><b>　　15. 退磁</b></p><p>　　20. 鉆、擴小

32、頭孔</p><p>　　25. 锪小頭孔口倒角</p><p><b>　　30.鉆削大頭孔</b></p><p><b>　　35. 拉小頭孔</b></p><p><b>　　40. 粗鏜大頭孔</b></p><p><b>　　4

33、5. 車大頭外圓</b></p><p><b>　　50.鉆打成套編號</b></p><p>　　55粗銑螺栓孔平 面G</p><p>　　60. 精銑螺紋孔平面</p><p>　　65. 鉆、擴、鉸兩螺栓孔</p><p><b>　　70. 中間檢驗</b&

34、gt;</p><p>　　75. 半精鏜大頭孔磨削大頭孔內(nèi)表面</p><p>　　80. 精磨二銑平面Ⅰ</p><p><b>　　85. 退磁</b></p><p>　　90. 精鏜大小頭孔</p><p><b>　　95. 中間檢驗</b></p>

35、<p>　　100. 鉆小頭油孔</p><p><b>　　105. 去毛刺</b></p><p><b>　　110. 壓入襯套</b></p><p><b>　　115. 精鏜套孔</b></p><p><b>　　120. 中間檢驗</

36、b></p><p>　　125車小頭. 二端面及孔口倒角</p><p><b>　　130. 銑開</b></p><p>　　135. 去全部毛刺</p><p><b>　　140锪螺栓倒角</b></p><p>　　145鉆連桿孔定位銷</p>

37、<p>　　150 鉆連桿蓋定位銷孔</p><p><b>　　155去全部毛刺</b></p><p><b>　　160 最后檢驗</b></p><p>　　3．2 零件的機械加工工藝過程分析</p><p>　　3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇工藝過程的安排</p>&

38、lt;p>　　如前所述，連桿的精度要求是很高的。但是下列兩個原因都影響加工精度：</p><p>　　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;</p><p>　　連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時將產(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。</p><p>　　因此在安排工藝過程時，就需要把各主要的粗精加工工序分開，即把粗加工安

39、排在前，半精加工安排在中間，粗加工安排在后面。這是由于粗加工 工序的切削余量大，因此切削力、夾緊必然大，加工后容易變形。粗精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，步修正加工后的變形，就能最后這到零件的技術(shù)條件。</p><p>　　各主要表面的工序安排如下：</p><p>　　兩端面：粗銑、粗磨;

40、</p><p>　　小頭孔：鉆孔、擴孔、拉孔、精鏜，壓入襯套后再精鏜;</p><p>　　大頭孔：粗邇、半粗鏜 、精鏜;</p><p>　　螺栓孔：鉆孔、擴孔、鉸孔。</p><p>　　一些次要表面的加工 ，則視需要和可能安排在工藝過程的蹭或后面。</p><p>　　3.2.2 連桿兩端面的加工</p&

41、gt;<p>　　如果毛坯精度高，可以不經(jīng)粗銑而直接粗磨。精磨工序應(yīng)安排在精加工大小孔之前，以保證與端面的相互垂直度要求。粗磨和精磨應(yīng)在不同的機床上進行。</p><p>　　如工藝路線中：是在雙軸立式平面磨床上進行兩頭孔端面的精磨工序（圖3）。磨床上有兩根主軸，分別裝有高速旋轉(zhuǎn)的砂輪1和2，砂輪2比砂輪1略低一些，可分別調(diào)整磨削深度，磨削連桿的不同端面。所以Ⅰ、Ⅱ工位的定位基面不是等的，第Ⅱ工位比

42、第Ⅰ工位高，其高出量就是一端面的加工余量。</p><p>　　圖3 磨削連桿兩端面示意圖</p><p>　　3.2.3連桿大小頭孔的加工</p><p>　　大小頭孔加工既要保證本身的精度、表面粗糙度要求，還要保證相互位置和孔與端面垂直度要求。</p><p>　　小頭底孔徑由鉆孔、倒角、拉孔三道工序而成。鉆孔用外圓定位、心夾具，以保

43、證壁厚均勻。小頭孔經(jīng)倒角后在立式拉床上拉孔，然后壓入青銅襯套，再以襯套內(nèi)孔定位，在金剛鏜床上精鏜內(nèi)孔。如工藝路線方案二中：工序26加工過程中定位加緊方式為鏜孔前大頭孔以內(nèi)漲心軸定位，小孔插入菱形假銷，并使端面緊貼支承面后將工件夾緊。抽出假銷進行精鏜小頭襯套孔。大頭孔經(jīng)切開后，這時連桿體和連桿蓋的圓弧均不成半圓，故在工藝路線方案二中：工序7精拉連桿體和連桿蓋的側(cè)面及接口面時，同時拉出圓弧面。此后，大頭孔的粗鏜、精鏜、珩磨工序都是在配套合裝

44、后進行的。</p><p>　　3.2.4 螺栓孔的加工</p><p>　　對于整體鍛造的連桿，螺栓孔的加工是在切開后，接合面經(jīng)精加工后進行的。這樣易于保證螺栓孔與接合面的垂直度。因其精度要求較高，一般需要經(jīng)鉆——擴——鏜——鉸等加工工序。工藝路線方案二中在工序安排上分二個階段，第一階段是在連桿體和連桿蓋分開狀況下的加工（工序9、工序11～13）；第二階段是在連桿體和連桿蓋合裝后的加工（

45、工序14）。</p><p>　　3.2.5 連桿的檢驗</p><p>　　連桿加工工序長，中間又插入質(zhì)檢處理工序，因而需經(jīng)多次中間檢驗、最終檢驗項目和其它零件一樣，包括尺寸精度，形狀精度和位置精度以及表面粗糙度的檢驗，只不過連桿某些要求較高而已。</p><p>　　由于裝配的要求，大小頭孔要按尺寸分組，連桿的位置精度測量要在檢具上進行。如大頭孔軸心線在兩個相互

46、垂直方向上的平行度，可采用圖4所示的方法進行。在大頭孔中塞入心軸擱在等高墊鐵上，使大頭心軸與平板平行。將連桿置于直立位置時（a）,在小頭孔心軸上距離為100mm處測量高度的讀數(shù)差，即為大小頭孔在連桿軸心線方向的平行度誤差值；工件置于水平位置時（b）同樣方法測出來的讀數(shù)差值，即為大小孔在垂直連桿軸心線方向的平行度誤差值。連桿還要進行探傷檢查其內(nèi)在質(zhì)量。</p><p>　　3.2.6 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇<

47、;/p><p>　　機床設(shè)備與工藝裝備是零件加工的物質(zhì)基礎(chǔ)，是加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要保障。為了合理的選擇加工設(shè)備和工藝裝備，必須對各種機床的規(guī)格、性能、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性和工藝裝備的種類、精度、規(guī)格、可靠性等進行詳細的了解?？偟脑瓌t是根據(jù)零件的生產(chǎn)類型與加工要求，使所選擇的加工設(shè)備及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟合理。連桿屬于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品，加工技術(shù)要求較為嚴(yán)格，尺寸公差精度要求高，應(yīng)多采用高效專用機床、組合機床流水線

48、與隨機專用夾具，并考慮工序集中原則，以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。</p><p>　　文獻中指出：組合機床是按系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化原則設(shè)計的通用部件，以及按被加工工件形狀和加工工藝要求而設(shè)計的專用部件所組成的高效專用機床。專用組合機床可實現(xiàn)多刀切削，自動化程度較高，生產(chǎn)效率也較高，加工精度穩(wěn)定，制造成本低。</p><p>　　圖4 連桿大小頭孔在兩個相互垂直方向平行

49、度的檢驗</p><p>　　通過對零件的機械加工工藝過程的分析，同時對兩個工藝路線方案進行比較，考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備、能否借用工裝夾具、量具等。本次設(shè)計選擇工藝路線方案二對零件進行機械加工。</p><p>　　根據(jù)工藝路線方案二制定出詳細的機械加工工藝規(guī)程，如下：</p><p>　　毛坯為整體模鍛件，清理后進行調(diào)質(zhì)處理，以消除鍛件在鍛造過程中產(chǎn)生的

50、內(nèi)應(yīng)力，改善機械加工性能，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間進行加工。</p><p>　　機械加工工藝過程卡、機械加工工序卡參見《連桿加工工藝規(guī)程》。</p><p>　　3．3 機械加工余量、切削用量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　加工余量是指加工過程中的加工表面切去的材料層厚度，主要分為工序余量和加工總余量兩種。加工余量的大小對于零件的加

51、工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大的影響，應(yīng)當(dāng)合理地確定加工余量。</p><p>　　切削用量是切削加工過程中切削速度、進給量和切削深度的總稱。合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。在選擇切削量時，應(yīng)考慮的側(cè)重點不同：粗加工時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般選用盡可能大的切削深度和進給量。最后根據(jù)刀具的耐用度要求確

52、定合適的切削速度；精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進給量和切削深度，而盡可能選用較高的切削速度。</p><p>　　工件從毛坯加工至成品的過程中，要經(jīng)過多道工序，每道工序都將得到相應(yīng)的工序尺寸。工序尺寸是指某一個工序加工達到的尺寸，其公差即為工序尺寸公差，各個工序的加工余量確定后，即可確定工序尺寸及其公差。制定合理的工序尺寸及其公差是確保加工工藝規(guī)程、加工精度和加工質(zhì)量的重要內(nèi)

53、容。</p><p>　　3.3.1 毛坯尺寸的確定</p><p>　　連桿是活塞式發(fā)動機內(nèi)的一個重要零件，確定其材料為45鋼。由于產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)為細長的變截面非圓形桿件，生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，所以毛坯選用模鍛整體鍛造成形。</p><p>　　由文獻可查，該種鍛件的尺寸公差等級CT為IT11～IT12級。故取CT為 IT11級。 </p><

54、p>　　可用查表法確定各表面的總余量，但是由于用查表法所確定的總余量與生產(chǎn)實際情況有些差距，故還應(yīng)根據(jù)工廠具體情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。</p><p>　　現(xiàn)將調(diào)整后的毛坯主要尺寸及公差如表3所示：</p><p>　　表3 連桿毛坯主要尺寸及公差 （mm）</p><p>　　由此，即可繪制出零件的毛坯圖（見圖5）。</p><p>

55、　　圖5 175型柴油機的連桿鍛件毛坯圖</p><p>　　3.3.2 粗磨連桿大小兩端面</p><p>　　該工序選用雙軸立式平面磨床對連桿大小兩端面進行粗磨。粗磨平面的基準(zhǔn)面是毛坯底平面、小頭外圓和大頭一側(cè)。磨第一面至尺寸，磨第二面至尺寸，表面粗糙度到Ra6.3。</p><p>　　由毛坯尺寸公差和本工序的加工尺寸，計算可得磨削時的余量為0.8mm和0.6

56、mm。 </p><p>　　由文獻表33-55，取平面磨削砂輪速度為=20m/s ; </p><p>　　由文獻表33-58，選取工作臺縱向進給量=2mm/st , 磨削深度=0.3mm/dst。</p><p>　　3.3.3 鉆、拉小頭孔</p><p>　　該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓空拉刀拉削。在加工過程中

57、鉆孔用外圓定心夾具，保證小頭孔壁厚均勻，孔經(jīng)倒棱后在立式拉床上拉孔。</p><p>　　鉆孔：工序尺寸及公差為；</p><p>　　拉孔：工序尺寸及公差為。</p><p>　　由毛坯尺寸公差和本工序的加工尺寸，計算可得鉆削余量為14.15mm，拉削余量為1.2mm。</p><p>　　由文獻表28-10，取鉆孔時的進給量=0.5mm/

58、r ；鉆削深度=14.15 ；</p><p>　　由文獻表32-01，可得拉削時切削厚度為0.01mm，拉削速度=5m/min；</p><p>　　由文獻表28-13 ，取鉆孔時的切削速度=20m/min ；</p><p><b>　　由此計算出轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　按鉆床的實際轉(zhuǎn)速?。簄=275r

59、/min,則實際切削速度為：=24m/min 。</p><p>　　由文獻表28-14 ，軸向力為11085 N；轉(zhuǎn)矩為156.96 N.m;功率為 2.68 kw。</p><p>　　3.3.4 切斷整體鍛件</p><p>　　該工序選用雙面臥式組合銑床對整體鍛件進行切斷加工，加工過程中由大頭側(cè)面定位基準(zhǔn)，選用高速鋼鋸片切斷刀加工工件。</p>

60、<p>　　由文獻表30-14 ，已知鍛件厚度約為40mm,選取切斷銑刀厚度為3～5mm,銑刀直徑為100mm(可切斷厚度為50mm),每齒進給量=0.08mm/r；</p><p>　　由文獻表30-23 ，取銑削速度=30m/min；</p><p>　　3.3.5 精拉連桿體和連桿蓋的兩側(cè)接合面及圓弧面</p><p>　　該工序選用臥式連續(xù)拉床對

61、連桿體和連桿蓋的兩側(cè)接合面及圓弧面進行拉削加工，工序余量為1mm。</p><p>　　拉削：工序尺寸及公差為——大頭兩側(cè)寬mm；兩孔中心距mm；連桿蓋高度mm；兩圓弧面mm。</p><p>　　由文獻表32-1 ，可得拉削時切削厚度為0.01mm，拉削速度=5m/min；</p><p>　　3.3.6 锪連桿體和連桿蓋的螺栓窩座</p><

62、;p>　　該工序用雙面臥式锪孔組合機床對連桿體和連桿蓋的螺栓窩座進行加工，選用高速鋼锪孔鉆頭。</p><p>　　連桿體：窩座尺寸Φ25mm ;</p><p>　　連桿蓋：窩座尺寸Φ29mm ;</p><p>　　由文獻表28-34 ,取锪孔加工的切削用量為:進給量=0.10mm/r；</p><p>　　切削速度為：=24m

63、/min;</p><p>　　由此可計算出主軸轉(zhuǎn)速:</p><p>　　3.3.7 精加工螺栓孔</p><p>　　該工序采用五工位組合機床對連桿體和連桿蓋的螺栓孔進行精加工，選用Φ11.4H10、Φ12.5、Φ13的高速鋼鉆頭，YT30鏜刀，Φ12.2 H7mm的機用鉸刀對尺寸要求不同的孔進行加工：</p><p>　　第一工位：將連

64、桿體和連桿蓋在夾具中定位并夾緊(標(biāo)記向上)放在工作臺指定位置；</p><p>　　第二工位：擴連桿蓋上螺栓孔Φ12.5mm 深度19mm ；</p><p>　　第三工位：階梯擴連桿體和連桿蓋的螺栓孔，尺寸分別為Φ13mm 深度19mm；Φ11.4H10mm ； </p><p>　　第四工位：鏜連桿體和連桿蓋的螺栓孔Φ12H10 mm；</p>

65、<p>　　第五工位：鉸連桿體和連桿蓋的螺栓孔Φ12.2H7 mm。</p><p>　　由文獻表28-16 ,取螺栓孔加工的切削用量為:</p><p>　　進給量=0.60mm/r；切削速度為：=18m/min。</p><p>　　由此可計算出主軸轉(zhuǎn)速n=477r/min,可取機床實際主軸轉(zhuǎn)速n=530r/min。</p><p

66、>　　3.3.8 粗、精鏜大頭孔</p><p>　　該工序采用金剛鏜床對連桿大頭孔進行加工，加工時為提高孔的加工精度和表面質(zhì)量，應(yīng)采用較小的切削深度和進給量，同時提高切削速度?？色@得較高的尺寸精度（0.003～0.005mm）和很高的表面質(zhì)量（表面粗糙度一般為Ra=0.16～1.25）。使用硬質(zhì)合金刀YT30對大頭孔進行鏜削。</p><p>　　加工中應(yīng)保證孔間距及孔徑的尺寸公差

67、，孔內(nèi)表面質(zhì)量。</p><p>　　孔徑尺寸：粗鏜 mm ；精鏜 mm</p><p><b>　　兩孔中心距：mm</b></p><p>　　經(jīng)尺寸計算可知，鏜孔時的加工余量為0.25mm,</p><p>　　由文獻表29-15，取鏜孔時的切削用量為：鏜刀進給量為0.06 mm/r；鏜削深度為0.2mm; 切削

68、速度為：=160 m/min。由以上數(shù)據(jù)可利用公式計算出鏜削時的主軸轉(zhuǎn)速n=778r/min。實際生產(chǎn)中參照機床主軸轉(zhuǎn)速具體設(shè)定。 </p><p>　　3.3.9 精鏜小頭青銅襯套孔</p><p>　　該工序采用金剛鏜床對連桿小頭青銅襯套孔進行精鏜加工，以大頭孔中心軸定位，保證兩孔中心間距，小頭青銅套孔的最終尺寸公差為：mm，表面粗糙度Ra=0.4。同時保證小頭青銅套孔的圓柱度為mm

69、；小頭青銅套孔與大頭孔中心軸線的平行度為0.03mm；小頭青銅套孔中心軸線與小頭孔端面的垂直度為0.01mm。</p><p>　　經(jīng)尺寸計算可知，鏜孔時的加工余量為0.25mm,</p><p>　　由文獻表29-15，取鏜孔時的切削用量為：鏜刀進給量為0.06 mm/r；鏜削深度為0.2mm; 切削速度為：=120 m/min。由以上數(shù)據(jù)可利用公式計算出鏜削時的主軸轉(zhuǎn)速n=1365 r

70、/min。實際生產(chǎn)中參照機床主軸轉(zhuǎn)速具體設(shè)定。 </p><p>　　3．4 計算工序的工時定額</p><p>　　工時定額是指在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定生一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。它是安排生產(chǎn)計劃、進行成本核算、考核工人完成任務(wù)情況的主要依據(jù)。制定合理的工時定額是調(diào)動工人積極性的重要手段，可以促進工人技術(shù)水平的提高，從而不斷提高生產(chǎn)率。</p><p>

71、　　零件機械加工工序的工時定額，在使用中應(yīng)定期修訂，以使其保持平均先進水平。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，選定工序路線中的一道工序進行工時計算，下面對工序2鉆小頭孔通孔進行工時定額計算：</p><p>　　3.4.1 基本時間</p><p>　　基本時間Tb是直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間，對機械加工而言是

72、指從工件上切除材料層所消耗的時間?；緯r間可按公式求得：</p><p>　　由文獻表28-42，得鉆孔工序基本時間的計算公式為：</p><p><b>　　式中：； .</b></p><p>　　?。?0mm . 3 . 0.5 mm/r . 275 r/min</p><p>　　所以： = 0.40 mi

73、n</p><p>　　Ta =2=2×0.40 =0.80 min</p><p>　　3.4.2 輔助時間</p><p>　　輔助時間Ta是為了實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消耗的時間，這些輔助時間包括：裝夾和卸下工件、開動和停止機床、改變切削用量、進退刀具、測量工件尺寸等。</p><p>　　由文獻表28-43，取

74、</p><p>　　開停機床： 0.015 min</p><p>　　升降鉆桿： 0.015 min</p><p>　　主軸運轉(zhuǎn)： 0.02 min</p><p>　　清除切屑： 0.04 min</p><p>　　測量工件： 0.10 min</p>&

75、lt;p>　　裝卸工件： 1.0 min</p><p><b>　　所以輔助時間：</b></p><p>　　Ta =( 0.015 + 0.015 + 0.02 + 0.04 + 0.10 + 1.0 )min = 1.19 min</p><p>　　3.4.3 作業(yè)時間</p><p>　　基本

76、時間和輔助時間的總和稱工序作業(yè)時間TB，即直接用于制造產(chǎn)品或零部件所消耗的時間。</p><p>　　TB =Tb+Ta=( 0.80 + 1.19 )min = 1.99 min</p><p>　　3.4.4 布置工作場地時間</p><p>　　布置工作場地時間Ts是為使加工正常進行，工人照管工作地（如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間。布

77、置工作地時間可以按照工序作業(yè)時間的α倍（一般α=2%～7%）來估算。</p><p>　　由文獻取α= 5 %，則</p><p>　　Ts=TBα = 1.99×5 % = 0.0995 min</p><p>　　3.4.5 休息和生理需要時間</p><p>　　休息和生理需要時間Tr是工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力 和滿足生理上的

78、需要所消耗的時間。它可按工序時間的β倍（一般β=2%～4%）來估算。</p><p>　　由文獻取β= 3 %，則</p><p>　　Tr = TBβ = 1.99×3 % = 0.0597 min</p><p>　　3.4.6 單件工時</p><p>　　基本時間、輔助時間、布置工作地時間及休息和生理需要時間四部分的時間之和

79、稱為單件工時Tp。</p><p>　　因此，單件工時Tp為：</p><p>　　Tp=Tb+Ta+Ts+Tr=(Tb+Ta) (1+α+β) = 1.99×1.08 = 2.15min</p><p>　　3.4.7 準(zhǔn)備和終結(jié)時間</p><p>　　對于成批生產(chǎn)還要考慮準(zhǔn)備與終結(jié)時間，準(zhǔn)備和終結(jié)時間Te是工人為了生產(chǎn)一批成形

80、產(chǎn)品和零部件，進行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時間。這些工作包括：熟悉工藝文件、安裝工藝設(shè)備、調(diào)整機床、歸還工藝裝備和送交成品等。</p><p>　　準(zhǔn)備和終結(jié)時間對一批零件只有一次，工件批量n越大，則分?jǐn)偯恳患ぜ系倪@部分時間越少。</p><p>　　由文獻表28-43 ，取部分時間為：</p><p>　　簡單件： 26 min </p>

81、<p>　　深度定位： 0.3 min </p><p>　　使用鉆模： 6 min</p><p>　　由設(shè)計者給定零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，則：</p><p>　　= 0.00323 min</p><p>　　綜上時間，成批生產(chǎn)的單件工時為：</p><p>　　α +β

82、）+== 2.15 min</p><p>　　在大量生產(chǎn)時，每個工作地點完成的一道工序，一般不需要考慮準(zhǔn)備和終結(jié)時間。</p><p>　　3．5零件機械加工技術(shù)近期發(fā)展</p><p>　　3.5.1 連桿的鍛造工藝</p><p>　　連桿是汽車發(fā)動機里面的一種重要的零件，一般為鍛件，國內(nèi)市場中，汽車發(fā)動機連桿的年需求量大約在5000萬

83、只左右。目前國內(nèi)有上百家鍛造廠擁有連桿生產(chǎn)線，專業(yè)連桿廠也有幾十家，如廣東四會、吉林白城、山東博山等。由于連桿屬精密級鍛件，因此生產(chǎn)設(shè)備主要以鍛壓機、螺旋壓力機，高速電液錘為主，也有相當(dāng)多的廠家使用摩擦壓力機。連桿屬于大批量需求產(chǎn)品，因此，一些專業(yè)的連桿生產(chǎn)線生產(chǎn)率極高，達到300件/天。對于連桿精度判斷標(biāo)準(zhǔn)主要有外形公差和重量公差等，如厚度公差帶一般在0.5～0.9之間，重量公差一般在1.5～3％之間。   <

84、;/p><p>　　材質(zhì)主要有：1）調(diào)質(zhì)鋼，如42CrMo、35CrMo、45、等；2）非調(diào)質(zhì)鋼，如C70S6（一種裂解材料）等；3）鋁合金材質(zhì)；4）粉末冶金材質(zhì)等。按照成型方式主要有：粉末冶金成型、壓力機成型、輥鍛成型、閉塞成型、輥壓成型等。</p><p>　　其中絕大多數(shù)廠家是以壓力機成型為主，其工藝流程主要有以下幾種：</p><p>　　1）下料—加熱－制坯輥

85、鍛—壓扁－預(yù)鍛－終鍛—切邊沖孔—熱校正—熱處理—強化噴丸－精壓－機加工－成品</p><p>　　2）下料—加熱－制坯輥鍛—成型輥鍛－熱精整－切邊沖孔—熱校正—熱處理—強化噴丸－精壓－機加工－成品機加工－成品</p><p>　　3）粉末冶金—鐵粉—燒結(jié)成型－熱處理—強化噴丸－機加工－成品</p><p>　　4）下料—加熱－制坯輥鍛—輥壓成型－熱精整－切邊沖孔—熱

86、校正—熱處理—強化噴丸－精壓－機加工－成品機加工－成品</p><p>　　5）下料—加熱－楔橫軋制坯－壓扁－預(yù)鍛－終鍛—切邊沖孔—熱校正—熱處理—強化噴丸－精壓－機加工－成品</p><p>　　6）下料—加熱－制坯輥鍛—壓扁－預(yù)鍛－預(yù)鍛—終鍛—切邊— 沖孔熱校正—熱處理—強化噴丸－精壓－機加工－成品</p><p>　　目前，模鍛和模鑄連桿的主、重要地位，正面臨

87、著粉末鍛造鋼連桿和粉末一次燒結(jié)鋼連桿成形工藝的挑戰(zhàn)。就國內(nèi)現(xiàn)狀而言，粉末冶金鍛造工業(yè)雖然有了一定的發(fā)展，但要提供大批量和高質(zhì)量的粉末冶金鍛件還不成熟。而且涉及設(shè)備更新、技術(shù)改進等方面費用問題，在今后一個長的時期內(nèi)，國產(chǎn)連桿生產(chǎn)還將以模鍛工藝為主。</p><p>　　3.5.2 連桿的斷裂剖分工藝</p><p>　　斷裂剖分工藝是一種為了部件裝配的需要,將一整體件通過沖擊的方法而斷裂剖分

88、為二個構(gòu)件的新工藝。這種工藝與傳統(tǒng)切削剖分的工藝或構(gòu)件通過單個制造的方法相比，其突出的優(yōu)點是剖分的兩個構(gòu)件不需加工剖分面而可直接進行合裝，并具有可重復(fù)的極高定位精度和承載能力，以及構(gòu)件的生產(chǎn)只需較少的加工工序，從而顯著節(jié)約設(shè)備投資和降低生產(chǎn)成本。這種新工藝具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。 　　連桿是發(fā)動機中高精度的關(guān)鍵零件，由連桿體、連桿蓋共同組成。在傳統(tǒng)制造工藝中，連桿體和蓋的制造依賴兩種方法：1)連桿體和蓋整體鍛造→鋸切分離→接觸面機加工

89、→裝配。2)連桿體—蓋分別鍛造→接觸面機加工→裝配。采用上述兩種工藝，不僅需對連桿體和蓋的聯(lián)接面進行銑削和磨削，并且在該聯(lián)接面上還要鉆鉸螺栓定位孔和攻螺紋孔，或者切制端面齒，鉆鉸定位銷孔和鉆螺栓孔等，以便將來能使連桿體—蓋實現(xiàn)精確合裝。為此，需要較多的加工機床，經(jīng)過十幾道工序，耗費大量的加工工時。 　　針對連桿傳統(tǒng)制造工藝中的缺點，為了降低制造費用和工時，提高配合精度，連桿斷裂剖分工藝被提出，并首先于80年代中，由Alfling公司在

90、德國申請專利。進入90年代，該工藝在工業(yè)發(fā)達國家</p><p>　　a)開槽的連桿　b)斷裂剖分工藝示意 圖 6　連桿斷裂剖分工藝示意圖</p><p>　　連桿在斷裂剖分后進行合裝，此時在大頭孔上所測得的不圓度約達到40μm。不圓度變大是由于在斷裂剖分時連桿產(chǎn)生一定的變形所致?？自俳?jīng)精加工后，這時孔的不圓度減少到約3μm。接著，連桿經(jīng)多次拆卸和合裝，此時孔的不圓度則穩(wěn)定

91、保持在4μm左右，此不圓度與精加工后直接測得的不圓度只有1μm左右的變化，這表明，采用斷裂剖分工藝一保證連桿體和其頂蓋合裝的可重復(fù)的高精度。</p><p>　　這種新工藝，使分離后的連桿體和連桿蓋能直接在斷裂面處自然精確合裝，無需加工配合面，達到了減少加工工序和減少加工機床的目的。此外，除連桿剖分面具有較高的配合精度外，還由于其剖分接觸面是凸凹不平的，大大提高了接觸面積，從而提高了連桿承載能力。</p&g

92、t;<p><b>　　3．6零件的修復(fù)</b></p><p>　　連桿是承載較復(fù)雜作用力的重要部件。連桿螺栓是該部件的重要部件，一旦發(fā)生故障，可能導(dǎo)致設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。連桿常見的故障有：連桿大端變形、螺紋孔及其端面磨損、小頭孔磨損等，出現(xiàn)這些現(xiàn)象應(yīng)及時修復(fù)。</p><p>　　連桿大端變形的修復(fù)：連桿大端變形如圖7所示。產(chǎn)生大端變形的主要原因是：大端

93、薄壁瓦口余面高度過大，使用厚壁瓦的連桿大端面兩側(cè)墊片厚度不一致或安裝不正確。在上述狀態(tài)下，擰緊連桿螺栓后便產(chǎn)生大端變形，螺栓孔的精度也隨之降低。因此，在修復(fù)大端孔時應(yīng)同時檢修螺栓孔。</p><p>　　圖7 連桿大端變形示意圖</p><p>　　3.6.1 修復(fù)大頭孔 將連桿體和連桿蓋的兩接合面磨去少許，使接合面垂直于連桿體的中心線，然后把連桿蓋組裝到連桿體上。在保證大小孔

94、中心距尺寸精度的前提下，重新鏜大頭孔達到規(guī)定尺寸及精度。</p><p>　　3.6.2 檢修兩螺栓孔 如兩螺栓孔的圓度、圓柱度、平行度和孔端面對其軸線的垂直度不符合規(guī)定的技術(shù)要求，則應(yīng)鏜孔或鉸孔修復(fù)，修復(fù)時，孔的端面可以人工修刮以達到精度要求。按修復(fù)后孔的實際尺寸配制新的連接螺栓。</p><p>　　4 零件機械加工過程中工裝的設(shè)計</p><p>　　在

95、機械加工中，為了迅速、準(zhǔn)確地確定工件在機床上的位置，進行正確地確定工件與機床、刀具的相對位置關(guān)系，并在加工中始終保持這個正確位置的工藝裝備稱為機床夾具。機床夾具由定位裝置、夾緊裝置、夾具體、連接元件、對刀元件及其他元件或裝置組成。它可以保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率，改善工人的勞動條件，降低對工人的技術(shù)要求，降低生產(chǎn)成本及擴大機床的工藝范圍。</p><p>　　專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工

96、要求而專門設(shè)計和制造的機床夾具。這類夾具專用性強，操作迅速方便，其優(yōu)點是在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中可獲得較高的加工精度和生產(chǎn)率，對工人的技術(shù)水平要求也相對較低。由于專用夾具的針對性極端，只能適用產(chǎn)品相對穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中。</p><p>　　前面已對連桿零件的結(jié)構(gòu)工藝性及零件的技術(shù)要求進行了分析，并確定了零件的機械加工工藝路線，制定了詳細的加工工藝規(guī)程。下面將從制定的工藝路線中選擇一道工序，對其加工中所需

97、的工藝裝備進行設(shè)計。</p><p>　　工序26 精鏜小頭青銅襯套孔mm的鏜孔夾具</p><p>　　連桿的相對剛性較差，應(yīng)十分注意夾緊力的大小、方向及著力點的選擇。鏜小頭青銅襯套孔既要保證孔本身的精度、表面粗糙度要求，還要保證相互位置和孔與端面的垂直度要求。小頭底孔由鉆孔、倒角、拉孔三道工序而成，小頭孔經(jīng)拉孔后在壓力機上加壓壓入青銅襯套，最后在金剛鏜床上對小頭孔內(nèi)的青銅襯套孔進行

98、精鏜加工，達到技術(shù)要求和尺寸公差。</p><p>　　小頭孔尺寸變化：mm（鉆）——mm（拉）——mm（壓入青銅襯套）——mm（精鏜）</p><p>　　小頭青銅襯套孔最終加工技術(shù)要求：孔徑為mm；孔軸線對端面的垂直度允差為每100 mm長度上不大于0.01 mm；兩孔軸線保證在同一個平面上，其平行度允差為每100 mm長度上不大于0.03 mm；兩孔間距尺寸公差為mm；孔內(nèi)表面要求圓

99、柱度公差是0.025 mm。</p><p>　　根據(jù)實際生產(chǎn)能力及狀況確定：加工余量為0.25mm；鏜刀進給量為0.06 mm/r；鏜削深度為0.2mm; 切削速度為：=120 m/min；鏜削時的主軸轉(zhuǎn)速n=1365 r/min。</p><p>　　4.1 設(shè)計方案及設(shè)計思想</p><p>　　工件以一面兩孔定位。定位夾緊方式為：鏜孔前，小頭青銅襯套孔插入菱

100、形假銷并使端面緊貼支承面后，大頭孔以內(nèi)漲心軸（材料為硬鋁合金）定位，然后將工件夾緊，最后抽出菱形假銷，精鏜小頭青銅襯套孔。</p><p>　　夾具在設(shè)計過程中考慮到了螺旋鉤形壓板夾緊機構(gòu)和斜楔夾緊機構(gòu)配合使用定位夾緊工件。該夾具中設(shè)計使用了兩種螺栓：</p><p>　?、賂r20X8(P4)-7H 梯形螺紋螺栓;</p><p>　?、贛8X1.25LH-6H

101、 緊固螺紋螺栓。</p><p>　　鏜小頭青銅套孔夾具如圖8所示。</p><p>　　由文獻可知：夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于螺栓是由平面斜楔纏繞在圓柱表面形成的。螺旋夾緊機構(gòu)的夾緊力計算、自鎖性能等與斜楔相似，且螺旋線長、升角小。所以，螺栓夾緊機構(gòu)自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程大，是應(yīng)用最為廣泛的一種夾緊機構(gòu)。</p><p>

102、;　　斜楔夾緊機構(gòu)在夾具設(shè)計和生產(chǎn)實踐中應(yīng)用較廣，一般都情況下是與其他機構(gòu)聯(lián)合使用。增力系數(shù)（增力比）是指夾緊力與原始作用力之比，是衡量夾緊機構(gòu)的重要指標(biāo)。升角也是衡量夾緊機構(gòu)的重要指標(biāo)，在選擇升角時，必須同時考慮機構(gòu)的增力、夾緊行程和自鎖三方面的問題。為保證自鎖和具有適當(dāng)?shù)膴A緊行程，一般升角不得大于12º。斜楔升角大的用來使機構(gòu)迅速趨近工件，而斜楔升角小的用來夾緊工件。</p><p>　　鏜小頭孔夾

103、具采用基準(zhǔn)重合原則，選用大頭孔軸線和小頭孔端面為定位基準(zhǔn)，其中，大頭孔內(nèi)漲心軸限制工件的、、、、、；菱形假銷限制工件的、；鉤形壓塊限制工件的。由于菱形假銷只起臨時定位作用，所以夾具不存在過定位和重復(fù)定位現(xiàn)象。撤去菱形假銷后鉤形壓塊限制了工件的，和內(nèi)漲心軸共同限制工件的六個自由度，實現(xiàn)了工件的合理定位。</p><p>　　圖8 鏜小頭青銅套孔夾具</p><p>　　4.2 夾具的結(jié)構(gòu)

104、工藝</p><p>　　夾具通常是單件生產(chǎn)，制造周期很短，具有較高的制造精度，夾具制造過程中，除了生產(chǎn)方式與一般產(chǎn)品不同外，在應(yīng)用互換性原則方面也有一定的限制，以保證夾具的制造精度。對于與加工尺寸直接有關(guān)的且精度較高的部位，在夾具制造時常用調(diào)整法和修配法來保證夾具的精度。</p><p>　　為了使夾具的裝配、測量具有良好的工藝性，應(yīng)遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，以夾具體的基面為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，便于裝配

105、和測量，保證夾具的制造精度和加工工件的尺寸精度。</p><p>　　夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體，因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上的各種裝置的布置及與機床的連接。此外，夾具體還應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；有足夠的強度和剛度；尺寸和形狀及位置精度；結(jié)構(gòu)工藝性要好，便于制造、裝配和檢驗；排屑方便，在機床上安裝穩(wěn)定可靠。</p><p>　　夾具體毛坯的制造類型為鑄造夾具體

106、，其優(yōu)點是制造工藝性好，可鑄造出各種復(fù)雜的形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性。常用材料為灰鑄鐵，其具有良好的鑄造性和切削加工性，而且吸振性和耐磨性較好。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。</p><p>　　4.3 工序精度分析</p><p>　　工件以一面兩孔定位，在加工時，工件以兩孔軸線相互平行的孔和與之相互垂直的底面作為定位基準(zhǔn)，采用一面兩孔定位易做到

107、工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相互位置精度。</p><p>　　夾具體上兩孔凸臺孔距保證尺寸公差為mm，大頭孔以內(nèi)漲心軸定位，大頭孔軸線為定位基準(zhǔn)，在小頭青銅襯套孔內(nèi)插入菱形假銷，保證小頭孔與夾具孔的孔軸線重合，同時保證兩孔的孔間距和兩孔軸線的平行度，再由鉤形壓板壓緊小頭孔端面與支撐板充分接觸。</p><p>　　定位裝置的主要參數(shù)確定：</p><p>　　

108、（1）圓柱漲心軸直徑的基本尺寸及公差：</p><p>　　圓柱漲心軸直徑的基本尺寸應(yīng)等于與之配合的工件孔()的最大極限尺寸，其公差一般取g6(或f7)。經(jīng)換算得到圓柱漲心軸的直徑為mm。</p><p>　?。?）兩定位銷軸的中心距尺寸及公差：</p><p>　　兩孔的中心距的基本尺寸應(yīng)等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般為孔距公差的1/2～1/5且對稱

109、標(biāo)注。當(dāng)孔中心距精度較高，生產(chǎn)批量大，工序尺寸精度要求較高時，兩定位銷軸中心距公差取最小值。經(jīng)換算得到兩定位銷軸的中心距為mm。</p><p>　　（3）菱形假銷（或稱削邊銷）的直徑尺寸及公差：</p><p>　　由文獻表1-9(或文獻表17-6)中查得的b值,代入公式計算確定：b=5mm、B=27.5-4=23.5mm、小頭孔與銷的最小間隙為0.02545mm。由此可以確定菱形假銷的

110、直徑（公差配合一般取h6）為mm。</p><p>　　綜上尺寸，參見文獻表17-9的定位誤差確定方法計算并確定夾具的定位尺寸及公差：</p><p>　　在夾具體上，與圓柱漲心軸配合的定位孔的尺寸為mm；與菱形假銷配合的定位孔的尺寸為mm；兩定位孔的中心距為mm。</p><p>　　確定了夾具合理的尺寸精度，就相當(dāng)于保證了工件的加工工序精度在公差范圍內(nèi)，就可以加

111、工出尺寸穩(wěn)定的零件。</p><p>　　4.4 夾緊力的確定</p><p>　　確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作用點三個要素。</p><p>　　夾緊力的大小直接影響夾具使用的可靠性、安全性及工件的變形量，因此，既要有足夠的夾緊力，但又不得過大。夾緊力大小根據(jù)具體情況用類比法或用分析計算法進行估算。</p><p>　?。?）夾

112、緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)：</p><p>　　本工序要求所鏜孔與定位基面垂直，故應(yīng)以連桿一端面為主要定位基準(zhǔn)，在確定夾緊力方向時，應(yīng)使夾緊力朝向其端面即主要定位基準(zhǔn)，以保證孔中心與端面的垂直度；</p><p>　?。?）夾緊力應(yīng)朝向工件剛度較好的方向，使工件變形盡可能??；</p><p>　　（3）夾緊力方向應(yīng)盡可能實現(xiàn)“三力（夾緊力、切削力、工件自身重力）”同向

113、，以利于減少夾緊力；</p><p>　?。?）夾緊力作用應(yīng)作用在工件剛度較好的部位，盡量靠近加工部位，在夾緊力的方向，作用點確定后，必須確定夾緊力的大小。</p><p>　　夾具在夾緊過程中的夾緊力確定：</p><p>　　由文獻可知：分析計算法是將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)，根據(jù)工件在加工過程中受切削力、離心力、慣性力以及工件的重力作用情況，找出在加工過程