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1、学号:密级:_ 本科毕业业论文汽车连杆杆加工工工艺及钻钻螺栓孔孔专用夹夹具设计计院(系)名名 称:工学院院专 业 名 称称 :机械设设计制造造及自动动化学 生 姓 名名 :指 导 教 师师 : 二一年五月月BACHHELOORSS DEEGREEE TTHESSIS OF DONNGHUUW CCOLLLEGEE WUUHANN UNNIVEERSIITYRod Prooducctioon PProccesss annd DDrilll bboltt hoole speeciaal jjig dessignn CColllegee:Colllegge oof EEngiineeerinng a
2、and Tecchnoologgy SSubjjectt:Mecchannicaal DDesiign andd Maanuffactturee annd Auttomaatioon NNamee: DDireecteed bby :May 20110 声 明明本人呈交交的学位位论文,是是在导师师的指导导下,独独立进行行研究工工作所取取得的成成果,所所有数据据、图片片资料真真实可靠靠。尽我我所知,除除文中已已经注明明引用的的内容外外,本学学位论文文的研究究成果不不包含他他人享有有著作权权的内容容。对本本论文所所涉及的的研究工工作做出出贡献的的其他个个人和集集体,均均已在文文中以明明确的方方式标
3、明明。本学学位论文文的知识识产权归归属于培培养单位位。 本人人签名: 日期: 闰土机械械外文翻翻译成品品TB店店摘 要要连杆是柴柴油机的的主要传传动件之之一,本本文主要要论述了了连杆的的加工工工艺及其其夹具设设计。连连杆的尺尺寸精度度、形状状精度以以及位置置精度的的要求都都很高,而而连杆的的刚性比比较差,容容易产生生变形,因因此在安安排工艺艺过程时时,就需需要把各各主要表表面的粗粗精加工工工序分分开。逐逐步减少少加工余余量、切切削力及及内应力力的作用用,并修修正加工工后的变变形,就就能最后后达到零零件的技技术要求求。安排排工艺进进程时,就就要把各各主要表表面的粗粗、精加加工工序序分开,即即把粗
4、加加工安排排在前,半半精加工工安排在在中间,精精加工安安排在后后面。这这是由于于粗加工工工序的的切削余余量大,因因此切削削力、夹夹紧力必必然大,加加工后容容易产生生变形。粗粗、精加加工分开开后,粗粗加工产产生的变变形可以以在半精精加工中中修正;半精加加工中产产生的变变形可以以在精加加工中修修正。本本课题夹夹具设计计为钻连连杆螺栓栓孔专用用夹具设设计。关键词:加工工工艺;加加工余量量;尺寸寸链;夹夹具设计计ASTRRACTTThe connnecctinng rrod is onee off thhe mmainn drriviing meddiumm off diieseel eengiine
5、, thhis texxt eexpooundds mmainnly thee maachiininng ttechhnollogyy annd tthe dessignn off cllamppingg deevicce oof tthe connnecctinng rrod. Thhe ppreccisiion of sizze, thee prreciisioon oofprrofiileaand thee prreciisioon oof pposiitioon , off thhe cconnnecttingg rood iis ddemaandeed hhighhly , aand
6、 thee riigiddityy off thhe cconnnecttingg rood iis nnot enooughh, eeasyy too deeforrm, so aarraangiing thee crraftt cooursse, neeed tto ssepaaratte tthe eacch mmainn annd ssupeerfiiciaal tthicck ffiniish macchinningg prroceess. Reeducce tthe funnctiion of proocesssinng tthe surrpluus , cuuttiing for
7、rce andd innterrnall sttresss pproggresssivvelyy , revvisee thhe ddefoormaatioon aafteer pproccesssingg, ccan reaach thee sppeciificcatiion reqquirremeent forr thhe ppartt fiinallly , Arrrangge ttechhnollogyy prroceess, thhe mmainn suurfaace coaarsee, ffiniishiing proocesss, thee foormeer, hallf iin
8、 bbalaanciing arrranggemeent in thee miiddlle, finnishh maachiininng ppreccisiion arrranggemeent in behhindd. TThiss iss duue tto tthe rouugh macchinningg prroceessees, thuus ccutttingg alllowwancce oof ccutttingg foorcee, cclammpinng fforcce iinevvitaablee laargee deeforrmattionn, pproccesssed eass
9、ilyy. AAfteer ffiniishiing sepparaate coaarsee, mmolddinggs, defformmatiion of finnishhingg inn haalf, Haalf of macchinningg deeforrmattionn off fiinisshinng iin. Thiis ffixtturee deesiggn ffor driill connnecctinng bboltt hoole speeciaal jjig dessignn.Keywwordd: Prroceessiing tecchnoologgy;Limmitss.
10、buut;Dimmenssionn chhainn;Fixxturre ddesiign目录第1章 绪论11.1设设计任务务11.2加加工工艺艺规程设设计的目目的和意意义11.3连连杆加工工的发展展趋势11第2章汽汽车连杆杆加工工工艺规程程设计332.1连连杆的结结构特点点32.2连连杆的主主要技术术要求332.2.1大、小小头孔的的尺寸精精度、形形状精度度32.2.2大、小小头孔轴轴心线在在两个互互相垂直直方向的的平行度度32.2.3大、小小头孔中中心距442.2.4连杆杆大头孔孔两端面面对大头头孔中心心线的垂垂直度442.2.5大、小小头孔两两端面的的技术要要求42.2.6螺栓栓孔的技技术
11、要求求42.2.7有关关结合面面的技术术要求442.3连连杆的材材料和毛毛坯52.4连连杆的机机械加工工工艺过过程62.5连连杆的机机械加工工工艺过过程分析析82.5.1工艺艺过程的的安排882.5.2定位位基准的的选择882.5.3确定定合理的的夹紧方方法92.5.4连杆杆两端面面的加工工102.5.5连杆杆大、小小头孔的的加工1102.5.6连杆杆螺栓孔孔的加工工102.5.7连杆杆体与连连杆盖的的铣开工工序1112.5.8大头头侧面的的加工1112.6连连杆加工工工艺设设计应考考虑的问问题1112.6.1工序序安排1112.6.2定位位基准1112.6.3夹具具使用1112.7切切削用量
12、量的选择择原则1122.7.1粗加加工时切切削用量量的选择择原则1122.7.2精加加工时切切削用量量的选择择原则1132.8确确定各工工序的加加工余量量、计算算工序尺尺寸及公公差1332.8.1确定定加工余余量1332.9计计算工艺艺尺寸链链142.9.2连杆杆体的卡卡瓦槽的的计算1142.100工时定定额的计计算1552.100.1铣铣连杆大大小头平平面1552.100.2粗粗磨大小小头平面面162.100.3加加工小头头孔1662.100.4铣铣大头两两侧面1172.100.5扩扩大头孔孔182.100.6铣铣开连杆杆体和盖盖182.100.7加加工连杆杆体1992.100.8铣铣、磨连
13、连杆盖结结合面1192.100.9铣铣、钻、镗镗(连杆杆总成体体)2002.100.100粗镗大大头孔2222.100.111大头孔孔两端倒倒角2222.100.122精磨大大小头两两平面(先先标记朝朝上)2222.100.133钻小头头油孔2232.100.144半精镗镗大头孔孔及精镗镗小头孔孔232.100.155精镗大大头孔2242.100.166小头孔孔两端倒倒角2442.100.177镗小头头孔衬套套242.100.188珩磨大大头孔2252.111连杆加加工工艺艺卡片及及供需卡卡片填写写25第3章钻钻螺栓孔孔夹具设设计2663.1钻钻螺栓孔孔夹具设设计2663.1.1问题题的指出出
14、263.1.2夹具具设计226(1) 定位基基准的选选择266(2) 夹紧方方案266(3) 夹具体体设计226(4) 定位误误差分析析273.2夹夹具体结结构设计计图277结束语229参考文献献30致谢311本科毕业论文第1章 绪 论1.1 设计任任务本课题主主要设计计汽车连连杆的加加工工艺艺规程及及钻连杆杆螺栓孔孔专用夹夹具。年年生产纲纲领为445万件件。1.2 加工工工艺规程程设计的的目的和和意义连杆是汽汽车发动动机中的的主要传传动部件件之一,它它在柴油油机中,把把作用于于活塞顶顶面的膨膨胀的压压力传递递给曲轴轴,连杆杆在工作作中承受受着急剧剧变化的的动载荷荷。连杆杆由连杆杆体及连连杆盖
15、两两部分组组成。连连杆体及及连杆盖盖上的大大头孔用用螺栓和和螺母与与曲轴装装在一起起。为了了减少磨磨损和便便于维修修,连杆杆的大头头孔内装装有薄壁壁金属轴轴瓦。轴轴瓦有钢钢质的底底,底的的内表面面浇有一一层耐磨磨巴氏合合金轴瓦瓦金属。在在连杆体体大头和和连杆盖盖之间有有一组垫垫片,可可以用来来补偿轴轴瓦的磨磨损。连连杆小头头用活塞塞销与活活塞连接接。小头头孔内压压入青铜铜衬套,以以减少小小头孔与与活塞销销的磨损损,同时时便于在在磨损后后进行修修理和更更换。在发动机机工作过过程中,连连杆受膨膨胀气体体交变压压力的作作用和惯惯性力的的作用,连连杆除应应具有足足够的强强度和刚刚度外,还还应尽量量减小
16、连连杆自身身的质量量,以减减小惯性性力的作作用。连连杆杆身身一般都都采用从从大头到到小头逐逐步变小小的工字字型截面面形状。为为了保证证发动机机运转均均衡,同同一发动动机中各各连杆的的质量不不能相差差太大,因因此,在在连杆部部件的大大、小头头两端设设置了去去不平衡衡质量的的凸块,以以便在称称量后切切除不平平衡质量量。连杆杆大、小小头两端端对称分分布在连连杆中截截面的两两侧。考考虑到装装夹、安安放、搬搬运等要要求,连连杆大、小小头的厚厚度相等等(基本本尺寸相相同)。在在连杆小小头的顶顶端设有有油孔(或油槽槽),发发动机工工作时,依依靠曲轴轴的高速速转动,把把气缸体体下部的的润滑油油飞溅到到小头顶顶
17、端的油油孔内,以以润滑连连杆小头头衬套与与活塞销销之间的的摆动运运动副。连杆的作作用是把把活塞和和曲轴联联接起来来,使活活塞的往往复直线线运动变变为曲柄柄的回转转运动,以以输出动动力。因因此,连连杆的加加工精度度将直接接影响柴柴油机的的性能。1.3 连杆加加工的发发展趋势势汽车连杆杆的发展展目前主主要在其其材料上上的发展展, 碳碳素调质质钢和合合金调质质钢是连连杆用钢钢的传统统钢种,通通常小功功率的发发动机采采用碳素素调质钢钢,大功功率的发发动机采采用合金金调质钢钢。 碳碳素钢调调质硬度度一般在在22992669HBBS,合合金钢可可达到3300HHBS,但但最高不不超过3330HHBS。碳碳
18、素钢抗抗拉强度度可达到到8000MPaa以上,冲冲击韧度度在600J/ccm2以以上;合合金调质质钢抗拉拉强度可可达到9900MMPa以以上,冲冲击韧度度在800J/ccm2以以上。调调质钢连连杆用于于要求连连杆有较较高强度度和韧性性的大功功率柴油油机。非非调质钢钢是在中中碳钢基基础上添添加钒、钛钛、铌等等微合金金元素,通通过控制制轧制或或控制锻锻造过程程的冷却却速度,使使其在基基体组织织中弥散散析出碳碳、氮的的化合物物使其得得到强化化。非调调质钢省省略了锻锻后的热热处理。按按其强韧韧性可以以分4类类,其中中基本型型和高强强度型适适用于发发动机连连杆。我国研究究的非调调质钢主主要是钒钒系、锰锰
19、钒系、锰锰钒氮系系。每个个系列都都开发了了添加易易切削元元素的钢钢种。用用于发动动机连杆杆的钢种种有355MnVVS、335MnnVN、440MnnV、448MnnV等,其其强度都都在9000MPPa以下下。疲劳劳试验表表明,非非调质钢钢连杆的的疲劳强强度与相相同级别别调质钢钢相当。我我国现在在用的材材料是从从德国进进口的CC70SSC系列列高碳非非调质钢钢。其成成分特点点是低硅硅、低锰锰、添加加微量合合金元素素钒及易易切削元元素硫。合合金元素素的范围围要求窄窄、材料料纯净度度要求高高。我国国已开展展该系列列钢种的的国产化化工作。非非调质钢钢正逐步步取代调调质钢,国国外几乎乎完全采采用非调调质
20、钢生生产连杆杆。 随发动机机轻量化化的要求求,连杆杆的设计计应力提提高,CC70SS6系列列的钢种种的应用用会越来来越多。德德国在该该钢种的的基础上上开发了了强度级级别更高高的钢种种。1本科毕业论文第2章 汽汽车连杆杆加工工工艺规程程设计2.1 连杆的的结构特特点连杆是汽汽车发动动机中的的主要传传动部件件之一,它它在柴油油机中,把把作用于于活塞顶顶面的膨膨胀的压压力传递递给曲轴轴,又受受曲轴的的驱动而而带动活活塞压缩缩气缸中中的气体体。连杆杆在工作作中承受受着急剧剧变化的的动载荷荷。连杆杆由连杆杆体及连连杆盖两两部分组组成。连连杆体及及连杆盖盖上的大大头孔用用螺栓和和螺母与与曲轴装装在一起起。
21、为了了减少磨磨损和便便于维修修,连杆杆的大头头孔内装装有薄壁壁金属轴轴瓦。轴轴瓦有钢钢质的底底,底的的内表面面浇有一一层耐磨磨巴氏合合金轴瓦瓦金属。在在连杆体体大头和和连杆盖盖之间有有一组垫垫片,可可以用来来补偿轴轴瓦的磨磨损。连连杆小头头用活塞塞销与活活塞连接接。小头头孔内压压入青铜铜衬套,以以减少小小头孔与与活塞销销的磨损损,同时时便于在在磨损后后进行修修理和更更换。2.2 连杆的的主要技技术要求求连杆上需需进行机机械加工工的主要要表面为为:大、小小头孔及及其两端端面,连连杆体与与连杆盖盖的结合合面及连连杆螺栓栓定位孔孔等。连连杆总成成的主要要技术要要求(附附图1)。2.2.1大、小小头孔
22、的的尺寸精精度、形形状精度度大头孔公公差等级级为ITT6,表表面粗糙糙度Raa应不大大于0.4m;大大头孔的的圆柱度度公差为为0.0012 mm,小小头孔公公差等级级为ITT8,表表面粗糙糙度Raa应不大大于3.2m。小小头压衬衬套的底底孔的圆圆柱度公公差为00.00025 mm,素素线平行行度公差差为0.04/1000 mmm。2.2.2 大大、小头头孔轴心心线在两两个互相相垂直方方向的平平行度两孔轴心心线在连连杆轴线线方向的的平行度度误差会会使活塞塞在汽缸缸中倾斜斜,从而而造成汽汽缸壁磨磨损不均均匀,同同时使曲曲轴的连连杆轴颈颈产生边边缘磨损损,所以以两孔轴轴心线在在连杆轴轴线方向向的平行
23、行度公差差较小;而两孔孔轴心线线在垂直直于连杆杆轴线方方向的平平行度误误差对不不均匀磨磨损影响响较小,因因而其公公差值较较大。两两孔轴心心线在连连杆的轴轴线方向向的平行行度在1100 mm长长度上公公差为00.044 mmm;在垂垂直与连连杆轴心心线方向向的平行行度在1100 mm长长度上公公差为00.066 mmm。2.2.3 大大、小头头孔中心心距大小头孔孔的中心心距影响响到汽缸缸的压缩缩比,即即影响到到发动机机的效率率,所以以规定了了比较高高的要求求:19900.11 mmm。2.2.4 连连杆大头头孔两端端面对大大头孔中中心线的的垂直度度连杆大头头孔两端端面对大大头孔中中心线的的垂直度
24、度,影响响到轴瓦瓦的安装装和磨损损,甚至至引起烧烧伤;所所以对它它也提出出了一定定的要求求:规定定其垂直直度公差差等级应应不低于于IT99(大头头孔两端端面对大大头孔的的轴心线线的垂直直度在1100 mm长长度上公公差为00.088 mmm)。2.2.5 大大、小头头孔两端端面的技技术要求求连杆大、小小头孔两两端面间间距离的的基本尺尺寸相同同,但从从技术要要求是不不同的,大大头两端端面的尺尺寸公差差等级为为IT99,表面面粗糙度度Ra不不大于00.8m, 小头两两端面的的尺寸公公差等级级为ITT12,表表面粗糙糙度Raa不大于于6.33m。这这是因为为连杆大大头两端端面与曲曲轴连杆杆轴颈两两轴
25、肩端端面间有有配合要要求,而而连杆小小头两端端面与活活塞销孔孔座内档档之间没没有配合合要求。2.2.6 螺螺栓孔的的技术要要求在前面已已经说过过,连杆杆在工作作过程中中受到急急剧的动动载荷的的作用。这这一动载载荷又传传递到连连杆体和和连杆盖盖的两个个螺栓及及螺母上上。因此此除了对对螺栓及及螺母要要提出高高的技术术要求外外,对于于安装这这两个动动力螺栓栓孔及端端面也提提出了一一定的要要求。规规定:螺螺栓孔按按IT88级公差差等级和和表面粗粗糙度RRa应不不大于66.3m加工工;两螺螺栓孔在在大头孔孔剖分面面的对称称度公差差为0.25 mm。2.2.7 有有关结合合面的技技术要求求在连杆受受动载荷
26、荷时,接接合面的的歪斜使使连杆盖盖及连杆杆体沿着着剖分面面产生相相对错位位,影响响到曲轴轴的连杆杆轴颈和和轴瓦结结合不良良,从而而产生不不均匀磨磨损。结结合面的的平行度度将影响响到连杆杆体、连连杆盖和和垫片贴贴合的紧紧密程度度,因而而也影响响到螺栓栓的受力力情况和和曲轴、轴轴瓦的磨磨损。对对于本连连杆,要要求结合合面的平平面度的的公差为为0.0025 mm。2.3连连杆的材材料和毛毛坯目前我国国有些生生产连杆杆的工厂厂,采用用了连杆杆辊锻工工艺。图图(2.1)为为连杆辊辊锻示意意图毛毛坯加热热后,通通过上锻锻辊模具具2和下下锻辊模模具4的的型槽,毛毛坏产生生塑性变变形,从从而得到到所需要要的形
27、状状。用辊辊锻法生生产的连连杆锻件件,在表表面质量量、内部部金属组组织、金金属纤维维方向以以及机械械强度等等方面都都可达到到模锻水水平,并并且设备备简单,劳劳动条件件好,生生产率较较高,便便于实现现机械化化、自动动化,适适于在大大批大量量生产中中应用。辊辊锻需经经多次逐逐渐成形形。图2.11 连杆杆辊锻示示意图图2.22给出了了连杆的的毛胚图图,将棒棒料在炉炉中加热热至1114012000C00,先在在辊锻机机上通过过四个型型槽进行行辊锻制制坯,然然后在锻锻压机上上进行预预锻和终终锻,再再在压床床上冲连连杆大头头孔并切切除飞边边。锻好好后的连连杆毛坯坯需经调调质处理理,使之之得到细细致均匀匀的
28、回火火索氏体体组织,以以改善性性能,减减少毛坯坯内应力力。为了了提高毛毛坯精度度,连杆杆的毛坯坯尚需进进行热校校正。连杆必须须经过外外观缺陷陷、内部部探伤、毛毛坯尺寸寸及质量量等的全全面检查查,方能能进入机机械加工工生产线线。图2.22 连杆杆辊锻2.4 连杆的的机械加加工工艺艺过程连杆机械械加工工工艺路线线如下表表2.44.1所所示:表2.44.1连连杆机械械加工工工艺路线线工序工序名称称工序内容容工艺装备备1铣铣连杆大大、小头头两平面面,标记记一面为为基面X52KK2粗磨以一大平平面定位位,磨另另一大平平面,保保证中心心线对称称,M733313钻以基面定定位,钻钻、扩、铰铰小头孔孔至一定定
29、尺寸Z33SS-14铣以基面小小头孔 定位 铣侧面面X625扩以基面定定位,以以小头孔孔定位,扩扩大头孔孔为63mmmZ57556铣以基面,大大,小头头孔定位位切断大大头。X627铣以基面和和侧面定定位铣,连连杆体盖盖接合面面X628精磨以基面和和一侧面面定位装装夹工件件,磨连连杆体和和盖的结结合面M733319铣以基面及及结合面面定位装装夹工件件,铣连连杆体和和盖mmm8mmm斜槽X6210钻以基面、结结合面和和一侧面面定位,装装夹工件件,钻油油孔8.5mmm,100mmZ33SS-111钻以基面结结合面各各自侧面面定位,装装夹工件件钻210mmm,22R10mmm 深度保保持2220.22
30、5Z33SS-112扩先扩210mmm螺栓栓孔,再再扩2R100mm深深至标准准尺寸。并并倒角Z33SS-113钳用专用螺螺钉,将将连杆体体和连杆杆盖装成成连杆组组件,其其扭力矩矩为10001200N.mm14镗粗镗大头头孔至一一定量T6815倒角大头孔两两端倒角角X6216磨精磨大小小头两端端面,保保证大端端面厚度度为mmmM7333117镗以基面、一一侧面定定位,半半精镗大大头孔,精精镗小头头孔至图图纸尺寸寸,中心心距为mmm可调双轴轴镗18镗精镗大头头孔至尺尺寸T2111519称重称量不平平衡质量量弹簧称20钳按规定值值去重量量21压铜套双面气动动压床22挤压铜套套孔压床23倒角小头孔两
31、两端倒角角Z33SS-124镗半精镗、精精镗小头头铜套孔孔T2111525珩磨珩磨大头头孔珩磨机床床26检检查各部部尺寸及及精度27探伤无损探伤伤及检验验硬度28入库2.5 连杆的的机械加加工工艺艺过程分分析2.5.1 工工艺过程程的安排排各主要表表面的工工序安排排如下:(1)两两端面:粗铣、精精铣、粗粗磨、精精磨(2)小小头孔:钻孔、扩扩孔、铰铰孔、精精镗、压压入衬套套后再精精镗(3)大大头孔:扩孔、粗粗镗、半半精镗、精精镗、金金刚镗、珩珩磨一些次要要表面的的加工,则则视需要要和可能能安排在在工艺过过程的中中间或后后面。2.5.2 定定位基准准的选择择在连杆机机械加工工工艺过过程中,大大部分
32、工工序选用用连杆的的一个指指定的端端面和小小头孔作作为主要要基面,并并用大头头处指定定一侧的的外表面面作为另另一基面面。这是是由于:端面的的面积大大,定位位比较稳稳定,用用小头孔孔定位可可直接控控制大、小小头孔的的中心距距。这样样就使各各工序中中的定位位基准统统一起来来,减少少了定位位误差。具具体的办办法是,如如图2.3所示示:在安安装工件件时,注注意将成成套编号号标记的的一面不不与连杆杆的定位位原件接接触, 在精镗镗小头孔孔时也用用小头孔孔做基面面。图2.33 连杆杆的定位位方向为了不断断改善基基面的精精度,基基面的加加工与主主要表面面的加工工要适当当配合:即在粗粗加工大大、小头头孔前,粗粗
33、磨端面面,在精精镗大、小小头孔前前,精磨磨端面。由于用小小头孔和和大头孔孔外侧面面作基面面,所以以这些表表面的加加工安排排得比较较早。在在小头孔孔作为定定位基面面前的加加工工序序是钻孔孔、扩孔孔和铰孔孔,这些些工序对对于铰后后的孔与与端面的的垂直度度不易保保证,有有时会影影响到后后续工序序的加工工精度。2.5.3 确确定合理理的夹紧紧方法既然连杆杆是一个个刚性比比较差的的工件,就就应该十十分注意意夹紧力力的大小小,作用用力的方方向及着着力点的的选择,避避免因受受夹紧力力的作用用而产生生变形,以以影响加加工精度度。在加加工连杆杆的夹具具中,可可以看出出设计人人员注意意了夹紧紧力的作作用方向向和着
34、力力点的选选择。在在粗铣两两端面的的夹具中中,夹紧紧力的方方向与端端面平行行,在夹夹紧力的的作用方方向上,大大头端部部与小头头端部的的刚性高高,变形形小,既既使有一一些变形形,亦产产生在平平行于端端面的方方向上,很很少或不不会影响响端面的的平面度度。夹紧紧力通过过工件直直接作用用在定位位元件上上,可避避免工件件产生弯弯曲或扭扭转变形形。在加工大大小头孔孔工序中中,主要要夹紧力力垂直作作用于大大头端面面上,并并由定位位元件承承受,以以保证所所加工孔孔的圆度度。在精精镗大小小头孔时时,只以以大平面面(基面面)定位位,并且且只夹紧紧大头这这一端。小小头一端端以假销销定位后后,用螺螺钉在另另一侧面面夹
35、紧。小小头一端端不在端端面上定定位夹紧紧,避免免可能产产生的变变形。2.5.4 连连杆两端端面的加加工采用粗铣铣、精铣铣、粗磨磨、精磨磨四道工工序,并并将精磨磨工序安安排在精精加工大大、小头头孔之前前,以便便改善基基面的平平面度,提提高孔的的加工精精度。粗粗磨在转转盘磨床床上,使使用砂瓦瓦拼成的的砂轮端端面磨削削。这种种方法的的生产率率较高。精精磨在MM73331型平平面磨床床上用砂砂轮的周周边磨削削,这种种办法的的生产率率低一些些,但精精度较高高。2.5.5 连连杆大、小小头孔的的加工连杆大、小小头孔的的加工是是连杆机机械加工工的重要要工序,它它的加工工精度对对连杆质质量有较较大的影影响。小
36、头孔是是定位基基面,在在用作定定位基面面之前,它它经过了了钻、扩扩、铰三三道工序序。钻时时以小头头孔外形形定位,这这样可以以保证加加工后的的孔与外外圆的同同轴度误误差较小小。小头孔在在钻、扩扩、铰后后,在金金刚镗床床上与大大头孔同同时精镗镗,达到到IT66级公差差等级,然然后压入入衬套,再再以衬套套内孔定定位精镗镗大头孔孔。由于于衬套的的内孔与与外圆存存在同轴轴度误差差,这种种定位方方法有可可能使精精镗后的的衬套孔孔与大头头孔的中中心距超超差。大头孔经经过扩、粗粗镗、半半精镗、精精镗、金金刚镗和和珩磨达达到ITT6级公公差等级级。表面面粗糙度度Ra 为0.4m,大大头孔的的加工方方法是在在铣开
37、工工序后,将将连杆与与连杆体体组合在在一起,然然后进行行精镗大大头孔的的工序。这这样,在在铣开以以后可能能产生的的变形,可可以在最最后精镗镗工序中中得到修修正,以以保证孔孔的形状状精度。2.5.6 连连杆螺栓栓孔的加加工连杆的螺螺栓孔经经过钻、扩扩、铰工工序。加加工时以以大头端端面、小小头孔及及大头一一侧面定定位。为了使两两螺栓孔孔在两个个互相垂垂直方向向平行度度保持在在公差范范围内,在在扩和铰铰两个工工步中用用上下双双导向套套导向。从从而达到到所需要要的技术术要求。粗铣螺栓栓孔端面面采用工工件翻身身的方法法,这样样铣夹具具没有活活动部分分,能保保证承受受较大的的铣削力力。精铣铣时,为为了保证
38、证螺栓孔孔的两个个端面与与连杆大大头端面面垂直,使使用两工工位夹具具。连杆杆在夹具具的工位位上铣完完一个螺螺栓孔的的两端面面后,夹夹具上的的定位板板带着工工件旋转转18000 ,铣铣另一个个螺栓孔孔的两端端面。这这样,螺螺栓孔两两端面与与大头孔孔端面的的垂直度度就由夹夹具保证证。2.5.7 连连杆体与与连杆盖盖的铣开开工序剖分面(亦亦称结合合面)的的尺寸精精度和位位置精度度由夹具具本身的的制造精精度及对对刀精度度来保证证。为了了保证铣铣开后的的剖分面面的平面面度不超超过规定定的公差差0.003mmm ,并并且剖分分面与大大头孔端端面保证证一定的的垂直度度,除夹夹具本身身要保证证精度外外,锯片片
39、的安装装精度的的影响也也很大。如如果锯片片的端面面圆跳动动不超过过0.002 mmm,则则铣开的的剖分面面能达到到图纸的的要求,否否则可能能超差。但但剖分面面本身的的平面度度、粗糙糙度对连连杆盖、连连杆体装装配后的的结合强强度有较较大的影影响。因因此,在在剖分面面铣开以以后再经经过磨削削加工。2.5.8 大大头侧面面的加工工以基面及及小头孔孔定位,它它用一个个圆销(小小头孔)。装装夹工件件铣两侧侧面至尺尺寸,保保证对称称(此对对称平面面为工艺艺用基准准面)。2.6 连杆加加工工艺艺设计应应考虑的的问题2.6.1 工工序安排排连杆加工工工序安安排应注注意两个个影响精精度的因因素:(11)连杆杆的
40、刚度度比较低低,在外外力作用用下容易易变形;(2)连连杆是模模锻件,孔孔的加工工余量大大,切削削时会产产生较大大的残余余内应力力。因此此在连杆杆加工工工艺中,各各主要表表面的粗粗精加工工工序一一定要分分开。2.6.2 定定位基准准精基准:以杆身身对称面面定位,便便于保证证对称度度的要求求,而且且采用双双面铣,可可使部分分切削力力抵消。统一精基基准:以以大小头头端面,小小头孔、大大头孔一一侧面定定位。因因为端面面的面积积大,定定位稳定定可靠;用小头头孔定位位可直接接控制大大小头孔孔的中心心距。2.6.3夹具具使用保证螺栓栓孔与螺螺栓端面面的垂直直度。为为此,精精铣端面面时,夹夹具可考考虑重复复定
41、位情情况,如如采用夹夹具限制制7个自自由度(其其是长圆圆柱销限限制4个个,长菱菱形销限限制2个个)。长长销定位位目的就就在于保保证垂直直度。但但由于重重复定位位装御有有困难,因因此要求求夹具制制造精度度较高,且且采取一一定措施施,一方方面长圆圆柱销削削去一边边,另一一方面设设计顶出出工件的的装置。2.7 切削用用量的选选择原则则正确地选选择切削削用量,对对提高切切削效率率,保证证必要的的刀具耐耐用度和和经济性性,保证证加工质质量,具具有重要要的作用用。2.7.1 粗粗加工时时切削用用量的选选择原则则粗加工时时加工精精度与表表面粗糙糙度要求求不高,毛坯余余量较大大。因此此,选择择粗加工工的切削削
42、用量时时,要尽尽可能保保证较高高的单位位时间金金属切削削量(金金属切除除率)和和必要的的刀具耐耐用度,以以提高生生产效率率和降低低加工成成本。金属切除除率可以以用下式式计算:ZwVVfapp10000式中:ZZw单位时时间内的的金属切切除量(mmm3/s)V切削速速度(mm/s)f进给量量(mmm/r)ap背吃吃刀量(mmm)1)切削削深度的的选择:粗加工时时切削深深度应根根据工件件的加工工余量和和由机床床、夹具具、刀具具和工件件组成的的工艺系系统的刚刚性来确确定。在在保留半半精加工工、精加加工必要要余量的的前提下下,应当当尽量将将粗加工工余量一一次切除除。只有有当总加加工余量量太大,一一次切
43、不不完时,才才考虑分分几次走走刀。2)进给给量的选选择:粗加工时时限制进进给量提提高的因因素主要要是切削削力。因因此,进进给量应应根据工工艺系统统的刚性性和强度度来确定定。选择择进给量量时应考考虑到机机床进给给机构的的强度、刀刀杆尺寸寸、刀片片厚度、工工件的直直径和长长度等。在在工艺系系统的刚刚性和强强度好的的情况下下,可选选用大一一些的进进给量;在刚性性和强度度较差的的情况下下,应适适当减小小进给量量。3)切削削速度的的选择:粗加工时时,切削削速度主主要受刀刀具耐用用度和机机床功率率的限制制。切削削深度、进进给量和和切削速速度三者者决定了了切削功功率,在在确定切切削速度度时必须须考虑到到机床
44、的的许用功功率。如如超过了了机床的的许用功功率,则则应适当当降低切切削速度度。2.7.2 精精加工时时切削用用量的选选择原则则1)切削削深度的的选择:精加工时时的切削削深度应应根据粗粗加工留留下的余余量确定定。通常常希望精精加工余余量不要要留得太太大,否否则,当当吃刀深深度较大大时,切切削力增增加较显显著,影影响加工工质量。2)进给给量的选选择:精加工时时限制进进给量提提高的主主要因素素是表面面粗糙度度。进给给量增大大时,虽虽有利于于断屑,但但残留面面积高度度增大,切切削力上上升,表表面质量量下降。2.8 确定各各工序的的加工余余量、计计算工序序尺寸及及公差2.8.1 确确定加工工余量用查表法
45、法确定机机械加工工余量:(根据机机械加工工工艺手手册第第一卷 表3.225 表3.226 表33.227)(1)平平面加工工的工序序余量(mmm) 表2.88.1 平面加加工工序序余量工序名称称工序基本本余量工序经济济精度工序尺寸寸表面粗糙糙度(uum)最小极限限尺寸珩磨0.0885-665.550.044-1.2565.55精镗0.47-965.4420.633-565.442半精镗111-11264.0022.5-1064.002二次精镗镗212-11362.225-10062.22一次精镗镗212-11360.225-20060.22扩59-133毛坯尺寸寸1.255-40059() 则则连杆两两端面总总的加工工余量为为:A总=(A粗粗铣+AA精铣+AA粗磨+AA精磨)2=(1.5+00.6+0.33+0.1)22=mm连杆铸造造出来的的总的厚厚度为HH=388+=mm(2)小小头孔各各工序尺尺寸及其其公差(根据机机械制造造技术基基础课程程设计指指导教程程 表表229表表230)表2.88