汽车制造工艺学课程设计说明书(连杆)本汽设091-尤悦兴.doc

汽车制造工艺学课程设计说明书课题： 连杆加工工艺规程及连杆盖结合面夹具设计姓 名： 尤悦兴 学 号： 2009030643143 专 业：车辆工程（汽车设计与制造） 班 级： 本汽设091 指导教师： 谭滔 蒋文明 二 一一 年 十二 月汽车制造工艺学学课程设计任务书系部： 机电工程系 课程代码： 0340132_ 班级： 本汽设091一、设计题目：连杆加工工艺规程及连杆盖结合面夹具设计二、主要内容：1毛坯选择；2连杆加工工艺路线制定；3连杆盖结合面工序具体内容确定；4连杆盖结合面夹具设计；5. 确定生产类型（产量可自己确定或直接设定生产类型）。三、具体要求及应提交的材料1填写工艺过程卡时，除铣削连杆盖结合面工序，其它工序机床确定名称，夹具确定类型，刀具与量具也确定名称；2工艺路线制定因是同一个零件，必须独立完成；3同组夹具结构必须有差异；4必须按时完成、设计说明书按规定格式书写； 5完成应提交的材料：设计说明书一份、夹具装配总图一张、连杆体零件图一张、工艺过程卡片及钻大头油孔工序卡片各一份；6不校核设计能力，若要校核，自己确定年产量（中批或大批生产或大量生产）。四、主要技术路线提示1确定生产类型(设定为中批或大批量生产)，对零件进行工艺分析，画零件图；2确定毛坯种类及制造方法；3拟订零件机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具)，确定铣削连杆盖结合面工序及相关加工余量和工序尺寸，计算铣削连杆盖结合面工序的切削用量和工时定额；4夹具设计必须满足dt/3。五、进度安排（设计共两周10天）1准备一天（课程设计工艺讲解、画图工具准备、借阅相关资料等）；2画零件图一天；3制定工艺路线两天；4确定铣削连杆盖结合面工序具体内容一天；5夹具设计及完成总装图三天；6完成设计说明书及答辩两天。六、推荐参考资料(不少于3篇) 1王凡主编.实用机械制造工艺设计手册.机械工业出版社.2008.5 ； 2柯建宏主编.机械制造技术基础课程设计.华中科技大学出版社.2008.8；3机械加工工艺手册(软件版)r1.0.机械工业出版社.2007.8；指导教师： 签名日期： 年 月 日教研室主任： 系主任： 审核日期： 年 月 日目录序言1一、课程设计目的2二、生产纲领及零件说明2三、连杆的材料和毛坯3四、连杆的技术要求6六、切削用量的选择原则11七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差13八、工时定额的计算15九、专用夹具设计22课程设计总结25参考文献26序言汽车制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的汽车类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合的课程设计，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段汽车制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。对于本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的汽车制造业相对落后的局面探索可能的途径。但由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指正。 一、课程设计目的汽车制造工艺学课程设计是车辆工程专业学生学完汽车制造工艺学后，进行的一个重要的实践性教学环节。通过设计培养学生综合运用所学知识的能力，为以后的毕业设计进行一次综合训练和准备。通过本课程设计使学生在下述各方面得到训练：1. 运用汽车制造工艺学课程中的基本理论解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定、机床、工具、量具的选择等问题，以保证零件的加工质量。2. 通过设计，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理、能保证加工质量的夹具的能力。3. 学会使用手册及图表资料。培养查阅各种资料的能力，同时掌握与本设计有关的各种资料。二、生产纲领及零件说明1. 生产纲领生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。发动机连杆零件的年产量为30000件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献，确定其生产类型为大批量生产。大批量生产的工艺特征：（1）零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。毛坯的制造方法和加工余量，广泛采用金属模机器造型，模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小。（2）机床设备及其布置形式：广泛采用高效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。（3）工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。（4）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。（5）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。（6）成本：较低。（7）生产率：高。（8）工人劳动条件：较好。2. 零件说明连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。 在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。为了保证发动机运转平衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摩擦运动副。三、连杆的材料和毛坯粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场、竞争力的少、无切削金属加工方法，以金属粉末为原料，经过预成形压制，在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯，然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻，获得了与普通模锻件相同密度、形状复杂的精密锻件。它既有粉末冶金成形性能较好的优点，又发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点，使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破，特别适宜大批量生产高强度、形状复杂的结构零件，因此在各工业部门中有较大推广应用的发展前途。汽车发动机连杆是承受强烈冲击及动态应力最高的典型动力学负荷零件，其负荷与其自身质量成比例，因此杆的轻量化对发动机具有特别的重要意义。如减轻发动机质量，可导致发动机上所有摆动体质量的减少，对发动机的运转噪声、震动、燃料消耗等将产生良好的作用。更重要的是，由于粉末锻造采用粉末坯料的称量法，使每根连杆得到同一重量，因此，连杆联接曲轴旋转时，明显减轻了动平衡所引起的影响。粉末锻造工艺是一种可以精减工艺、减少公害和节约资源的合乎时代要求的技术，是一项跨世纪的先进的高新技术。连杆的材料参考了德国krebsoge公司为宝马公司生产的美洲虎发动机ajv8型粉末锻造连杆，所用预合金钢粉的牌号为ais14200，其化学成分(w)为：025 035mn、025 045mo、025 035ni、0 1 0 1cr、0 65c、其余为fe。由于这种低合金钢粉的化学成分均匀，物理性能及工艺性能优良，从而使经粉末锻造制成的高强度连杆零件的综合性能，特别是冲击韧性及疲劳性能显著提高。毛坯的生产工序如下：1 配料及混料：将低合金钢粉，经配料计算和准确称取粉重后，置于混料机内混和30min左右，至分布均匀。2 压预成形坯：在压制机上将粉料压制成连杆预成形坯。对预成形坯的形状及尺寸设计应合理，对其密度、质量、质量变化和尺寸要严格精确控制，以避免超负荷而损坏模具。3 烧结：在通有还原性保护气氛的烧结电炉中进行，其温度为11001130，至完全合金化。然后，将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉(约1000)中进行保温。4闭式模锻：为了节约能源，将粉末预成形压坯直接从保温炉内送人压力机模具中进行闭式模锻。烧结体经致密化封闭锻造时，可将80理论密度的烧结体锻造直至接近100理论密度。（必须指出，粉末锻造连杆的变形温度对其性能的影响很大，烧结预成形坯经l000保温出炉时，应尽量缩短停留时间，立即投人模锻工序。若模锻温度过低，在连杆表层的残留微孔隙增多，则使连杆的密度下降；若停留时间过长，则连杆内部易被氧化。这两种情况都能导致连杆的冲击韧性和疲劳强度降图1 粉末锻造过程示意图图2 连杆的锻造毛坯图粉末锻造连杆除了要求粉末性能一致、粉末的流动性和填充性要好及合理的预制坯形状及尺寸设计外，还需要较复杂的工艺设备和严格的质量控制。为提高模具使用寿命与保证粉末锻造连杆质量的一致，其关键是实现生产工艺过程的计算机自动化。四、连杆的技术要求连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力，同时又压缩汽缸内气体。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。1大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为it6，表面粗糙度ra应不大于0.8m；大头孔的圆柱度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为it8，表面粗糙度ra应不大于3.2m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。3大、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求：1900.05 mm。4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于it9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm）。5大、小头孔两端面的技术要求连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为it11，表面粗糙度ra不大于0.8m, 小头两端面的尺寸公差等级为it8，表面粗糙度ra不大于6.3m。这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连杆的加工带来许多方便。6螺栓孔的技术要求在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按it11级公差等级和表面粗糙度ra应不大于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。7对口面的技术要求在连杆受动载荷时，对口面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为0.025 mm。表1 方案对比方案一方案二1.锻造，模锻成型。1.精磨连杆柄。2.热处理，调质处理。2.粗，精铣大小头端面。3.清理，清除毛刺、涂漆。3.钻，扩小头孔。4.以小头孔为定位基准划线。4.半精镗小头孔5.粗铣大小头孔两端面。5.切开连杆盖。6.粗铣大小头孔两侧面。6锪平连杆盖贴合面。7.钻、扩、螺栓孔。7.精铣连杆结合面。8.精铣大小头孔两端面。8.粗镗大头孔9.钻小头孔，扩、粗镗大小头孔。9.磨接合面。10.切开连杆，编号及打标记字。10.钻、扩螺栓孔。11.钻连杆体大小头油孔。11.锪结合面。12.粗细结合面。12.钻阶梯油孔。13.铣锁口槽。13.去毛刺、清洗。14.半精镗大小头孔。14.中间检验。15.配连杆盖和连杆体，打字。15.锪孔。16.磨连杆大头两端面。16.精铣结合面。17.半精镗大头孔。17.精镗大小头孔。18.车连杆打头两侧面。18.精磨大小头孔。19.按规定值去重量。19.拆开和装配连杆盖。20.刮研螺钉孔端面。20.精镗打小头孔。21.检查各部尺寸及精度。21拆开连杆盖。22.探伤及检验硬度。22.铣锁口槽。23.组装入库。23.清洗去毛刺。 24.装配连杆盖与连杆体。 25.称重、去重。 26最终检验。方案分析，第二个方案有一些工序重复繁琐，连杆加工时间长，工人操作工序多，机械化自动化程度低，加工效率低，适合小批量生产。第一个方案在这些方面都有改进，其工序去除了繁琐重复的步骤，节省的加工时间，提高了生产效率，适合大批量生产，也符合工艺要求。1.工艺过程的安排在安排工艺进程时，就要把各主要工序的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。各主要表面的工序安排如下：（1）两端面：先粗铣后精铣；（2）小头孔：钻孔、扩孔、粗镗、半精膛压入衬套后再精镗；（3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、精磨。一些次要表面的加工，则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面。2定位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接 控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。3确定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，应注意夹紧力的作用方向和着力点的选择。在铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。4. 连杆两端面的加工连杆两端面在扩粗镗大小头孔之前先进行精铣以保证两端面的平行。而之后采用精磨工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。精磨在m7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削，这种办法的生产率低一些，但精度较高。5. 连杆大、小头孔的加工连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前先进行了扩孔、镗孔。加工时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在粗镗后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到it6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩孔、粗镗、半精镗、精镗、精磨达到it6级公差等级。表面粗糙度ra 为0.4m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。6. 连杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻、扩工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。连杆的螺栓孔经过钻、扩工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。精铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直度，使用两工位夹具。连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转1800，铣另一个螺栓孔的两端面。这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。7连杆体与连杆盖的铣开工序剖分面（亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm ，并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过0.02 mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。六、切削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。1. 粗加工时切削用量的选择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算： v.f.1000式中： 单位时间内的金属切除量（mm3/s）； v切削速度（m/s）；f 进给量（mm/r）； 切削深度（mm）。提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度,其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度v.选用较大的和f以后，刀具耐用度t 显然也会下降，但要比v对t的影响小得多，只要稍微降低一下v便可以使t回升到规定的合理数值，因此，能使v、f、的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。（1）切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。（2）进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。（3）切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。2.精加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上提高生产效率。（1）切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量 （2）进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。（3）切削速度的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。 由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度和进给量，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（根据简明金属切削手册表555 、机械设计制造工艺与机床夹具课程设计指导表2-6、2-9）表2 端面加工工序尺寸及其公差（mm）工艺名称单面余量经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度粗铣1it11282.5精铣0.1it8301.6 则连杆两端面总的加工余量为：a总= =(a粗铣a精铣)2=(10.1)2=2.2mm连杆铸造出来的的厚度为h=(28+2.2)=30.2mm30.21000.2=0.0604 所以毛坯尺寸为30.20.0604表3 侧面加工工序尺寸及其公差工艺名称单面经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度粗铣1t10892.5表4 大头孔各工序尺寸及其公差（锻造出来的大头孔为 mm）工序名称直径余量经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度扩4it12541粗镗1it8581.6半精镗0.8it859.61精镗0.2it759.80.8精磨0.01it6600.01表5 小头孔各工序尺寸及其公差工序名称基本余量经济精度工序尺寸公称尺寸表面粗糙度钻0.2it1210扩0.2it128粗膛4it115半精膛0.08it102.5精膛0.19it80.63精磨0.01it60.01表6 螺栓孔的尺寸及其公差直径经济精度工序尺寸尺寸公差表粗糙度钻4it128扩2it128粗膛0.8it117.5精膛0.2it8065八、工时定额的计算1.铣连杆两侧面（用铣床x 51)根据新编实用切削加工速查手册表4-8铣刀直径d = 50mm于采用标准高速钢圆柱铣刀所以齿数z = 8切削速度 = 0.60m/s 铣削宽度=3 mm 进给量 =0.25 mm/r则主轴转速n = 100060/ = 229.2 r/min根据机械制造技术基础课程设计指南表5-72 按机床选取n=750r/min则实际切削速度v=/(1000x60)=0.67m/s铣削工时为：按表2.510 l=50 mm l1=+2=13.9mm l2=2 mm基本时间= l/2 =0.7min2.加工小头孔（1）钻小头孔根据机械切削工艺参数速查手册表914选取数据采用高速钢钻头d=20mm 进给量f=0.32mm/r切削深度 =5 mm 进给量= 20m/min则主轴转速n =/d=20603.14601000=106r/min根据表3.130 按机床选取n = 500 r/min则实际切削速度v = /（100060） = 39 m/s 扩削工时为：按表2.57l=38.2 mm l1 = 2.22mm l2=3mm 基本时间=l/fm2=(30+2.22+3)(0.32500)=0.22min(2)扩小头孔根据机械制造工艺设计手册表2.474选取数据铣刀直径d = 20 mm 切削速度v = 0.35 m/s切削深度= 2 mm 铣刀齿数z=8 进给量f=0.15mm/r则主轴转速n =/（100060）= 89 r/min根据表3.174 按机床选取n = 750 r/min则实际切削速度v =/（100060）= 0.32 m/s 铰削工时为： 按表2.57l=30 mm l1 =8mm l2=2 mm基本时间 = l/ = (30+8+2)/(0.15750) = 0.36min(3)粗镗小头孔根据简明金属切削手册表555选取数据镗刀直径d = 24 mm 切削速度v = 0.4 m/s进给量f = 0.30 mm/r 切削深度 = 5.0 mm 则主轴转速n = 1000v/d = 0.6m/s根据表3.1-99 按机床选取n = 500 r/min则实际切削速度v = /（100060） = 0.8 m/s 镗削工时为： 按表2.53l = 30mm l1 = 9.7 mm l2 = 3 mm 基本时间= /= (30+9.7+3)/(0.30500) = 0.28 min(4)半精膛小头孔 根据简明金属切削手册）表5-55选取数据膛刀直径d = 22 mm 切削速度v = 0.5 m/s 切削深度 =1.5m 进给量 f=0.2mm/r 根据表3.131 按机床选取n = 700 r/min 则实际切削速度v = /（100060）= 0.8m/s 铣削工时为： 按表2.510 l = 30mm l1 = +2 = 3.5mm l2 =2 mm 基本时间=l/=0.25min(5) 精膛小头孔根据简明金属切削手册表5-55选取数据铣刀直径d = 27mm 切削速度v = 0.58m/r切削宽度 = 0.6mm 进给量f= 0.1mm/r 根据表3.174 按机床选取n=1000r/min则实际切削速度v = /（100060）= 1.41 m/s 铣削工时为： 按表2.510 l = 30 mm l1 = 3.5mm l2 = 2 mm基本时间= / =0.36mm(6) 精磨小头孔 根据机械机械切削工艺参数速查手册选取数据 磨刀直径d = 28 mm 磨削速度v = 30 m/min 切削深度=0.47mm/s 进给量f=0.025mm/r则主轴转速n = 1000v/d = 341.2r/min根据表3.174 按机床选取n = 3000r/min则实际切削速度v =/（100060）= 2.94 m/s 铣削工时为： 按表2.510 l = 30mm l1 = 2mm l2 = 2 mm基本时间= l/= 0.06 min3.大小头端面，采用高速钢柱形铣刀铣削 (1)粗铣大小头孔端面根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导，切削加工表2.1-39、2-21、 2-22铣刀直径d = 75 mm 切削速度 =0.33m/s切削深度=10mm 进给量f=0.12mm/r 则主轴转速n = 1000v/d =63.1r/min根据表3.174 按机床选取n = 300 r/min则实际切削速度v = /（100060）= 15.7 m/s 铣削工时为：按表2.510 l =104 mm l1 = +2 = 32 mm l2 = 2 mm基本时间 = l/ = (38+8.1+2)/(7500.7) = 0.61 min (2)精铣大小头孔端面根据机械制造工艺设计手册表2.474（84）选取数据铣刀直径d = 75 mm 切削速度v = 35m/min切削宽度= 10mm 进给量 = 2 mm/r 则主轴转速n = 100060v/d =111.5r/min根据表3.174 按机床选取n = 600 r/min则实际切削速度v = /（100060）= 31.4 m/s 铣削工时为：按表2.510 l =104 mm l1 = 32mm l2 = 2 mm基本时间= l/=0.23因为走刀两次才能完成一次加工则=0.232=0.46min4.大头孔 (1)扩大头孔 根据切削加工简明实用手册表8-79铣刀直径d = 50mm 切削速度v = 30m/min切削宽度 =1.3mm 进给量f = 1 mm/r 则主轴转速n = 1000v/d = 190 r/min根据表3.174 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度v = /（100060）= 31.4 m/min铣削工时为： 按表2.510 l = 30 mm l1 = 2.45mm l2=3mm基本时间= l/= 0.18min (2)粗膛大头孔 根据实用机械制造工艺设计手册表815选取数据膛削速度v = 0.3 m/s 膛削深度 = 5 mm进给量f = 1 mm/r 镗刀直径d = 58 mm则主轴转速n = 100060v/d = 98r/min根据表3.130 按机床选取n = 700r/min则实际切削速度v = /（100060）=1.52m/s钻削工时为： 按表2.57 l =30mm l1 =3.731mm l2 = 5 mm基本时间 = l/4 = 0.11min （3）半精膛大头孔根据实用机械制造工艺设计手册表8-15选取数据膛刀直径d = 59.6 mm 膛削速度v = 0.50 m/s膛削深度= 1.5 mm 进给量f = 0.2 mm/r则主轴转速n = 100060v/d = 160 r/min根据表11-8 按机床选取n=800 r/min则实际切削速度v = /（100060）= 2.5m/s 扩削工时为： 按表2.57l = 30 mm l1 =3.732mm l2=5mm基本时间 = l/=0.24min (4)精膛大头孔根据实用机械制造工艺设计手册表8-15选取数据膛刀直径d =59.8mm 膛削速度v = 0.66 m/s切削深度= 0.60 mm 进给量f = 0.1 mm/r则主轴转速n = 100060v/d = 210 r/min根据表11-15 按机床选取n = 1000r/min则实际切削速度v =/（100060）= 3.1 m/s 铰削工时为： 按表2.57l = 30 mm l1 =3.732mm l2 = 5 mm基本时间= l/=0.39min(5)精磨大头孔 根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据砂轮直径d = 40 mm 切削速度v = 0.330 m/s 切削深度 = 0.25 mm 进给量fr = 0.015 mm/双行程fa=20mm 工作台速度选择=10m/min则主轴转速n = 1000v/d = 157 r/min根据表3.148 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度v =/（100060）= 0.40 m/s 磨削工时为： 按表2.511 基本时间= l/=0.267 min5.铣轴瓦锁口槽 根据机械制造工艺设计手册表2.490选取数据铣刀直径d = 60 mm 切削速度v = 0.31 m/s铣刀齿数z = 24 切削深度= 5 mm 则主轴转速n = 1000v/d =98.7r/min根据实用机械制造工艺设计手册按机床选取n=100 r/min则实际切削速度v = /（100060）= 0.31 m/s 铣削工时为： 按表2.510 l = 5 mm l1=+2 = 7.6 mm l2 = 2 mm基本时间=l/=(5+7.6+2)/(100240.05)=0.12 min 6.螺栓孔的加工(1)钻螺栓孔根据机械切削工艺参数速查手册表9-14选取数据钻头直径d = 4 mm 钻削速度v = 0.33 m/s进给量f = 0.13 mm/r 钻削宽度=3.2mm则主轴转速n = 1000v/d = 1576 r/min根据实用机械制造工艺设计手册表10-16按机床选取n=2400则实际切削速度v = /（100060）= 0.33 m/s钻削工时为： 基本时间 = l/4=0.68min（2）扩螺栓孔 根据机械切削工艺参数速查手册表9-14选取数据钻头直径d = 6 mm 钻削速度v = 0.33m/s进给量f = 0.2 mm/r 切削深度= 1 mm 根据表3.139 按机床选取n = 1000 r/min则主轴转速n=100060v/d=1050r/min根据实用机械制造工艺设计手册表10-16按机床选取n=1600r/min切削速度v=/（100060）=0.47m/s 钻削工时为： 按表2.53l = 50 mm l1 = 1.5 mm l2 = 2 mm基本时间= / = 0.67min7.钻小头油孔根据机械切削工艺参数速查手册表914选取数据钻刀直径d = 4mm 钻削速度v = 0.33 m/s进给量f = 0.08 mm/r 钻削深度 = 2 mm根据实用机械制造工艺设计手册表3.139 按机床选取n = 1000 r/min切削速度v=/（100060）=3.08m/s镗削工时为： 按表2.53l =4 mm l1 = 3 mm 基本时间= / = (4+3)/(10000.08) = 0.09 min 8.钻大头油孔 根据切削加工手册表8-7选取数据钻头直径d=5mm或2mm 进给量f=0.08mm/r钻削速度v = 20 m/min 钻削宽度 = 1.3 mm或0.4mm 主轴转速n=v/d=1260r/min或3185r/min 根据实用机械制造工艺设计手册选用机床z3125a 按机床选取n=1600r/min或2400r/min钻削工时为： 按表2.57 ln = 10 mm lw=7mm l1 = 3 mm 基本时间= l/ = 0.1 min =l/=0.05min 9.加工连杆结合面（1）粗铣连杆体与连杆盖结合面铣削宽度=100mm 铣刀直径d=100mm 进给量f=0.12mm/r 铣削速度=20m/min则主轴转速n=v/d=6.37r/min按机床选取n=300r/min则实际铣削速度v=/（100060）=3.14m/min粗铣工时 lw=89mm l1=32mm l2=2mm基本时间 =l/=0.41min（2）精铣连杆体与连杆盖结合面 铣削宽度=100mm 铣刀直径d=125mm 进给量f=2mm/r 铣削速度=35m/min 主轴转速 n=v/d=111.5r/min 按机床选取 n=300r/min 则实际铣削速度 v=/（100060）=94.2 精铣工时 lw=89mm l1=32mm l2=2mm 基本时间 =l/=0.82min最后，将以上各工序切削用量、工时定额的结果计算结果，连同其他加工数据一并填入机械加工工艺过程总卡片九、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。这里的夹具为铣平面的专用夹具，铣箱盖两侧面工序。1.设计主旨本夹具主要用来铣（连杆盖结合面），且有一定的技术要求。且这是第九道加工工序，零件已经经过部分加工，因此要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，同时达到要求的精度。2. 连杆盖结合面铣床夹具的设记（1）基准选择两螺栓孔是定位基准，在用作定位基面之前先进行了扩孔。加工时先用一个假销对两螺栓孔进行定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差。铣削结合面之前，连杆的两螺栓孔扩孔工序具有很高的表面精度,因此铣结合面定位时采用两螺栓孔和连杆盖两端面定位，连杆两端采用以平行块进行