毕业设计（论文）连杆机加工工艺及主要装备的设计

1、连杆机加工工艺及主要装备的设计连杆机加工工艺及主要装备的设计 机械设计制造及其自动化 机自 指导老师 摘 要 连杆机构 是两端分别与 主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械 和压缩机中，用连杆来连接 活塞与曲柄。连杆也是柴油机的主要传动件之一，本课题主要研究连杆的加 工工艺及相关夹具的设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差， 容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切 削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。 关键词关键词: : 连杆 加工工艺 夹具设计

2、 the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod abstract the connecting rod is a kind of rod which connects driving member with driven member to transport power and movement. for example in reciprocating piston power machine and compressors, the connecting rod is us

3、ed to connect piston with crank. the connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. the precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the c

4、onnecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress pro

5、gressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . keywordkeyword: connecting rod processing technology design of clamping device 目目 录录 绪论 .1 1 第一章 连杆加工工艺 .2 2 1.1 连杆的结构特点 .2 1.2 连杆的机械加工工艺过程分析 .3 1.2.1 工艺过程的安排 .3 1.2.2 定位基准的选择 .3 1.2.

6、3 确定合理的夹紧方法 .4 1.3 连杆加工工艺设计应考虑的问题 .5 1.3.1 工序安排.5 1.3.2 定位基准.5 1.3.3 夹具使用.5 1.4 切削用量的选择原则 .5 1.4.1 粗加工时切削用量的选择原则 .5 1.4.2 精加工时切削用量的选择原则 .6 1.5 连杆的机械加工工艺过程 .7 1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 .9 1.6.1 确定加工余量 .9 1.6.2 确定工序尺寸及其公差 .10 1.7 计算工艺尺寸链 .11 1.7.1 连杆盖的卡瓦槽的计算 .11 1.7.2 连杆体的卡瓦槽的计算 .12 1.8 工时定额的计算 .13 1.8

7、.1 铣连杆大小头平面 .13 1.8.2 粗磨大小头平面 .13 1.8.3 加工小头孔 .14 1.8.4 铣大头两侧面 .15 1.8.5 扩大头孔 .16 1.8.6 铣开连杆体和盖 .16 1.8.7 加工连杆体 .17 1.8.8 铣、磨连杆盖结合面 .19 1.8.9 铣、钻、镗（连杆总成体） .21 1.8.10 粗镗大头孔 .23 1.8.11 大头孔两端倒角 .24 1.8.12 精磨大小头两平面（先标记朝上） .24 1.8.13 半精镗大头孔及精镗小头孔 .24 1.8.14 精镗大头孔 .25 1.8.15 钻小头油孔 .25 1.8.16 小头孔两端倒角 .26 1

8、.8.17 镗小头孔衬套 .26 1.8.18 珩磨大头孔 .26 第二章 夹具设计 .2727 2.1 铣结合面夹具设计 .27 2.1.1 问题的指出.27 2.1.2 夹具设计 .27 2.2 镗大头孔夹具设计 .29 2.2.1 夹具体上的加工表面 .29 2.2.2 加工精度分析 .30 2.2.3 定位误差 .30 2.2.4 对刀误差 .30 2.2.5 夹具在机床上的安装误差 .30 2.2.6 夹具误差 .30 2.2.7 加工方法误差 .31 2.2.8 工件在夹具中加工时总误差 .31 2.3 钻配对孔夹具设计 .31 2.3.1 问题的指出.32 2.3.2 夹具设计

9、.32 2.3.3 加工精度分析 .33 结束语 .3535 谢辞 .3636 参考文献 .3737 绪论 课题研究背景 连杆机构是两端分别与 主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活 塞式动力机械和 压缩机中，用连杆来连接 活塞与曲柄。连杆多为钢件，其主体部分的截 面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰 接。 连杆也是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复 运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中， 除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆在一个复杂

10、的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。连杆的主要损坏形式是疲劳 断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要 求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能；又要求具有足够的钢性和韧性。 在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高 了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸， 工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计 方案。同时我们也都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项 重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精

11、度也是改进效率和质量的关键。 譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。 随着全球经济一体化的加快和信息网络技术的迅猛发展,国外先进企业管理思想不断涌入,企 业流程再造(bpr)作为近年来出现的新的管理理念和思想,为扩展我国企业的发展空间、提升 核心竞争力提供了新的思路。由于市场需求变化的加快和先进制造技术的发展，尤其是各种 先进生产方式的兴起，使得企业必须适应快速变化的市场，以最小的运营成本产生最大的效 益，才能在国际化竞争中立于不败之地。本课题结合连杆企业资源与生产现状，以先进生产 方式的理念为依据对连杆生产工艺流程和生产模式以及相关夹具进行了重新的研究和设计并 应用于连杆生产，提高

12、了连杆生产的柔性和适应市场的快速变换能力，降低了生产中存在的 各种变差和浪费，为企业增强产品竞争力打下了基础。 第一章 连杆加工工艺 1.1 连杆的结构特点 连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，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轴瓦金属。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

13、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。连杆杆身一般 都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中 各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块， 以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。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

14、油孔(或油槽)，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摆动运动副。 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。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）连杆大头螺栓孔与结合面的垂直度。 图 1-1 1.2 连杆的机械加工工艺过程

15、分析 1.2.1 工艺过程的安排 在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度： （1）连杆本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下容易变形。 （2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应 力重新分布。 因此，在安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗、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

16、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：粗铣、精铣、粗磨、精磨 （2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗 （3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨 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。 1.2.2 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。 为了不断改善基面的精度，基面的加工

17、与主要表面的加工要适当配合：即在粗加工大、 小头孔前，粗磨端面，在精镗大、小头孔前，精磨端面。 由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。在小头孔作 为定位基面前的加工工序是钻孔、扩孔和铰孔，这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易 保证，有时会影响到后续工序的加工精度。 在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余 量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响。因此，第 一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。连杆的 加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工主要表面开始前，先

18、粗铣两个端面，其中 粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗铣就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢？一个 方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身以铣好的面定位，铣另 一个毛坯面。但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后， 端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。另一方面是以连杆 的大头外形及连杆身的对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣 工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。同时，由于是以对称 面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。 1.2.3 确定合理的夹紧方法 既然连杆是一个

19、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， 可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择。在粗铣两端面的夹具中，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

20、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。 1.3 连杆加工工艺设计应考虑的问题 1.3.1 工序安排 连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（1）连杆的刚度比较低，在外力作用 下容易变形；（2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。因 此在连杆加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开。 1.3.2 定位基准 精基准：以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切削 力抵消。 统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。因为端面的面积大，定位稳 定可靠；用小头孔定位可直接

21、控制大小头孔的中心距。 1.3.3 夹具使用 应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出，故 须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位 销进行加工。 保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采 用夹具限制 7 个自由度（其是长圆柱销限制 4 个，长菱形销限制 2 个） 。长销定位目的就在 于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取一定措施， 一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。 1.4 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

22、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。 1.4.1 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： zw v.f.ap.1000 式中：zw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） ap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

23、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 ap,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 ap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、ap的乘积较大， 从而保证较高的金属切除率。此外，增大 ap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

24、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

25、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。 1.4.2 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，并在此基础上尽量提高生产效率。 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

26、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 ap和进给量 f，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 v，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 1.5 连杆的机械加工工艺过程 连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易 产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。 连杆机械加工工艺过程如下表(11)所示：

27、表(11) 工序工序名称工序内容工艺装备 1 铣铣连杆大、小头两平面,每面留磨量 0.5mm x52k 2 粗磨 以一大平面定位，磨另一大平面，保证中心 线对称，无标记面称基面。 （下同） m7350 3 钻与基面定位，钻、扩、铰小头孔 z3080 4 铣 以基面及大、小头孔定位，装夹工件铣尺寸 98mm 两侧面，保证对称（此平面为工艺用基 准面） x62w 组合机 床或专用工 装 5 镗 以基面定位，以小头孔定位，镗大头孔为 60mm t68 6 铣 以基面及大、小头孔定位，装夹工件，切开 工件，编号杆身及上盖分别打标记。 x62w 组合机 床或专用工 装锯片铣刀 厚 2mm 7 铣 以基面

28、和一侧面定位装夹工件，铣连杆体和 盖结合面，保直径方向测量深度为 27.5mm x62 组合夹具 或专用工装 8 磨 以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和 盖的结合面 m7350 9 铣 以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和 盖mm8mm 斜槽 10 . 0 05 . 0 5 x62 组合夹具 或专用工装 10 锪 以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件， 锪两螺栓座面mm,r11mm,保证尺寸 30 0 12 。 r mm25 . 0 22 x62w 11 钻钻 210mm 螺栓孔 z3050 12 扩 先扩 212mm 螺栓孔，再扩 213mm 深 19mm 螺栓孔并倒角 z3050 1

29、3 铰铰 212.2mm 螺栓孔 z3050 14 钳 用专用螺钉，将连杆体和连杆盖装成连 杆组件，其扭力矩为 100120n.m 15 镗粗镗大头孔 t68 16 倒角大头孔两端倒角 x62w 17 磨 精磨大小头两端面，保证大端面厚度为 mm 170 . 0 232 . 0 38 m7130 18 镗 以基面、一侧面定位，半精镗大头孔，精镗 小头孔至图纸尺寸，中心距为mm1 . 0190 可调双轴镗 19 镗精镗大头孔至尺寸 t2115 20 称重称量不平衡质量弹簧称 21 钳按规定值去重量 22 钻钻连杆体小头油孔6.5mm,10mm z3025 23 压铜套压铜套 双面气动压 床 24

30、 挤压铜套孔挤压铜套孔压床 25 倒角小头孔两端倒角 z3050 26 镗半精镗、精镗小头铜套孔 t2115 27 珩磨珩磨大头孔珩磨机床 28 检检查各部尺寸及精度 29 探伤无损探伤及检验硬度 30 入库 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面 及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座 面等。 1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1.6.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量： （根据机械加工工艺手册第一卷 表 3.225 表 3.226 表 3.227） （1） 、平面加工的工序余量（mm）

31、单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度 毛坯 4312.5 粗铣 1.5 it12() 320 . 0 0 40() 320 . 0 0 12.5 精铣 0.6 it10() 100 . 0 0 38.8() 100 . 0 0 3.2 粗磨 0.3 it8() 050 . 0 0 38.2() 050 . 0 0 1.6 精磨 0.1 it7() 025 . 0 0 38() 170 . 0 232 . 0 0.8 则连杆两端面总的加工余量为： a总= 2 1 n i i a =（a粗铣+a精铣+a粗磨+a精磨）2 =（1.5+0.6+0.3+0.1）2 =mm 0 55 . 0 5

32、 （2） 、连杆铸造出来的总的厚度为 h=38+=mm 0 55 . 0 5 0 55 . 0 43 1.6.2 确定工序尺寸及其公差 （根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 229 表 234） 1） 、大头孔各工序尺寸及其公差（铸造出来的大头孔为55 mm） 工序名称 工序基 本余量 工序经济 精度 工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度 珩磨 0.08 )(6 019. 0 0 h 65.5 65.5 )(6 019. 0 0 h 0.4 精镗 0.4 )(8 046 . 0 0 h 65.4 65.4 )(8 046 . 0 0 h 0.8 半精镗 1 )(11 19. 0 0 h 65

33、65 )(11 19. 0 0 h 1.6 二次粗镗 2 )(12 30 . 0 0 h 64 64 )(12 30 . 0 0 h 6.3 一次粗镗 2 )(12 30 . 0 0 h 62 62 )(12 30 . 0 0 h 12.5 扩孔 5 60 59 ) 1( 2） 、小头孔各工序尺寸及其公差 （根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 229 表 230） 工序 名称 工序基本余 量 工序经济 精度 工序 尺寸 最小极限尺寸 表面 粗糙度 精镗 0.2 )(8 033 . 0 0 h49.29)(49.29 033 . 0 0 1.6 铰 0.2 )(9 052 . 0 0 h2

34、9.29)(29.29 052 . 0 0 6.4 扩 9 )(10 084 . 0 0 h 1 . 29)( 1 .29 084 . 0 0 12.5 钻钻至20 33 . 0 0 13h20 33 . 0 0 20 12.5 1.7 计算工艺尺寸链 1.7.1 连杆盖的卡瓦槽的计算 增环为：；减环为：；封闭环为： 2 a 3 a 0 a 1） 、极限尺寸为： 0 a 1 1 min 1 maxmax0 n mi i m i i aaa =30.20-4.95 =25.25mm 1 1 max 1 minmin0 n mi i m i i aaa =29.8-5.1 =24.7mm 2） 、

35、的上、下偏差为: 0 a 1 11 0 n mi i m i i aeiaesesa =0.20-(-0.05) =0.25mm 1 11 0 n mi i m i i aesaeieia =-0.20-0.10 =-0.30mm 3） 、的公差为: 0 a 000 eiaesat = 0.25-（0.30） =0.55mm 4） 、的基本尺寸为: 0 a = 0 a 32 aa =30-5 =25mm 5） 、的最终工序尺寸为: 0 a =mm 0 a)(25 25 . 0 30 . 0 1.7.2 连杆体的卡瓦槽的计算 增环为：；减环为：；封闭环为：1 a 2 a 0 a 1） 、极限尺寸

36、为： 0 a 1 1 min 1 maxmax0 n mi i m i i aaa =13.30-4.95 =8.35mm 1 1 max 1 minmin0 n mi i m i i aaa =12.9-5.1 =7.8mm 2） 、的上、下偏差为: 0 a 1 11 0 n mi i m i i aeiaesesa =0.30-(-0.05) =0.35mm 1 11 0 n mi i m i i aesaeieia =-0.10-0.10 =-0.20mm 3） 、的公差为: 0 a 000 eiaesat =0.35-(-0.20) =0.55mm 4） 、的基本尺寸为: 0 a =

37、0 a 21 aa =13-5 =8mm 5） 、的最终工序尺寸为: 0 a =m 0 a)(8 35 . 0 20 . 0 1.8 工时定额的计算 1.8.1 铣连杆大小头平面 选用 x52k 机床 根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据 铣刀直径 d=100mm 切削速度 vf =2.47m/s 切削宽度 ae=60mm 铣刀齿数 z=6 切削深度 ap=3mm 则主轴转速 n=1000v/d=475r/min 根据表 3.131 按机床选取 n=500r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=2.67m/s 铣削工时为：按表 2.510 l=3mm l1=+1.5

38、=50mm l2=3mm)( ee ada 基本时间 tj=l/f=(3+50+3)/(5000.186)=0.11min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min 1.8.2 粗磨大小头平面 选用 m7350 磨床 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 砂轮直径 d=40mm 磨削速度 v=0.33m/s 切削深度 ap=0.3mm fr0=0.033mm/r z=8 则主轴转速 n=1000v/d=158.8r/min 根据表 3.148 按机床选取 n=100r/min 则实际磨削速度 v=dn/（100060）=0.20m/s 磨削工时为：按表 2

39、.511 基本时间 tj=zbk/nfr0z=(0.31)/(1000.0338)=0.01min 按表 3.140 辅助时间 ta =0.21min 1.8.3 加工小头孔 (1) 钻小头孔 选用钻床 z3080 根据机械制造工艺设计手册表 2.438(41)选取数据 钻头直径 d=20mm 切削速度 v=0.99mm 切削深度 ap=10mm 进给量 f=0.12mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=945r/min 根据表 3.130 按机床选取 n=1000r/min 则实际钻削速度 v=dn/（100060）=1.04m/s 钻削工时为：按表 2.57 l=10mm l1=1.5

40、mm l2=2.5mm 基本时间 tj=l/fn=(10+1.5+2.5)/(0.121000)=0.12min 按表 2.541 辅助时间 ta=0.5min 按表 2.542 其他时间 tq=0.2min (2) 扩小头孔 选用钻床 z3080 根据机械制造工艺设计手册表 2.453 选取数据 扩刀直径 d=30mm 切削速度 v=0.32m/s 切削深度 ap=1.5mm 进给量 f=0.8mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=203r/min 根据表 3.130 按机床选取 n=250r/min 则实际切削速度 v =dn/（100060）=0.39m/s 扩削工时为：按表 2.5

41、7 l=10mm l1=3mm 基本时间 tj=l/fn=(10+3)/(0.8250)=0.07min 按表 2.541 辅助时间 ta=0.25min (3) 铰小头孔 选用钻床 z3080 根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据 铰刀直径 d=30mm 切削速度 v =0.22m/s 切削深度 ap=0.10mm 进给量 f=0.8mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=140r/min 根据表 3.131 按机床选取 n=200r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.32m/s 铰削工时为： 按表 2.57 l=10mm l1=0 l2=3mm 基本时间

42、 tj=l/fn=(10+3)/(0.8200)=0.09min 按表 2.541 辅助时间 ta=0.25min 1.8.4 铣大头两侧面 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.477(88)选取数据 铣刀直径 d=20mm 切削速度 v=0.64m/s 铣刀齿数 z=3 切削深度 ap=4mm af=0.10mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=611r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.78m/s 铣削工时为：按表 2.510 l=40mm l1=+1.5=8.5mm l2=2.5mm)( ee

43、 ada 基本时间 tj=l/fmz=(40+8.5+2.5)/(7500.103)=0.23min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min 1.8.5 扩大头孔 选用钻床床 z3080 刀具:扩孔钻 根据机械制造工艺设计手册表 2.454 选取数据 扩孔钻直径 d=60mm 切削速度 v=1.29m/s 进给量 f=0.50mm/r 切削深度 ap=3.0mm 走刀次数 i=1 则主轴转速 n=1000v/d=410r/min 根据表 3.141 按机床选取 n=400r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=1.256m/s 扩削工时为： 按表 2.

44、57 l=40mm l1=3mm l2 =3mm 基本时间: 42 )21( (min)23 . 0 1 2 21 40050 . 0 3340 l ctgkl t r dd fn l j 1.8.6 铣开连杆体和盖 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.479(90)选取数据 铣刀直径 d=63mm 切削速度 v=0.34m/s 切削宽度 ae=3mm 铣刀齿数 z=24 切削深度 ap=2mm af=0.015mm/r d=40mm 则主轴转速 n=1000v/d=103r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060

45、）=2.47m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l= 22 )2( p add =17mm l1= ppp daada)( 2 - 2 pp ada +2=6mm l2=2mm 基本时间 tj=li/fm=(17+6+2)/(148)=0.17min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min 1.8.7 加工连杆体 (1) 粗铣连杆体结合面 选用铣床 x62w 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=75mm 切削速度 v=0.35m/s 切削宽度 ae=0.5mm 铣刀齿数 z=8 切削深度 ap=2mm af=0.12mm/r 则主

46、轴转速 n=1000v/d=89r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=2.94m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=38mm l1=+1.5=7.5mm l2=2.5mm)( ee ada 基本时间 tj=l/fnz=(38+7.5+2.5)/(2.96608)=0.03min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (2) 精铣连杆体结合面 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.484 选取数据 铣刀直径 d =75mm 切削速度 v =0.42m/s 铣刀齿数 z=8 切削

47、深度 ap=2mm af=0.7mm/r 切削宽度 ae=0.5mm 则主轴转速 n=1000v/d=107r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=2.94m/s 铣削工时为：按表 2.510 l=38mm l1= ae)-ae(d +1.5=7.5mm l2=2.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(38+7.5+2.5)/(2.96608)=0.03min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (3) 粗锪连杆两螺栓底面 选用钻床 z3025 根据机械制造工艺设计手册表 2.467 选取数据

48、锪刀直径 d=28mm 切削速度 v=0.2m/s 锪刀齿数 z=6 切削深度 ap=3mm 进给量 f=0.10mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=50.9r/min 根据表 3.130 按机床选取 n=750r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=2.94m/s 锪削工时为： 按表 2.57 l=28mm l1=1.5mm 基本时间 tj=l/fn=(28+1.5)/(0.107508)=0.04min (4) 铣轴瓦锁口槽 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.490 选取数据 铣刀直径 d=63mm 切削速度 v=0.31m/s 铣刀齿数 z=24

49、切削深度 ap=2mm 切削宽度 ae=0.5mm af=0.02mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=94r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.33m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=5mm l1=0.563+1.5=33mm l2=1.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(5+33+1.5)/(10024)=0.02min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (5) 精铣螺栓座面 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.490 选取数据 铣刀直径 d=63mm

50、切削速度 v =0.47m/s 铣刀齿数 z=24 切削深度 ap=2mm 切削宽度 ae=5mm af=0.015mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=142r/min 根据表 3.131 按机床选取 n=150r/min 则实际切削速度 v =dn/（100060）=0.49m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=28mm l1=+1.5=19mm l2=3mm)( ee ada 基本时间 tj=l/fmz=(28+19+3)/(15024)=0.02min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (6) 精磨结合面 选用磨床 m7130 根据机械制造工艺

51、设计手册表 2.4170 选取数据 砂轮直径 d=40mm 切削速度 v=0.330m/s 切削深度 ap=0.1mm 进给量 fr0=0.006mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=157r/min 根据表 3.148 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.20m/s 磨削工时为： 按表 2.511 基本时间 tj= znfrkzb 0 / =0.02min ( b z =0.1 k=1 z=8) 1.8.8 铣、磨连杆盖结合面 (1) 粗铣连杆上盖结合面 选用铣床 x62w 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

52、=75mm 切削速度 v=0.35m/s 切削宽度 ae=3mm 铣刀齿数 z=8 af =0.12mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=89r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.39m/s 铣削工时为：按表 2.510 l=38mm l1= ae)-ae(d +1.5=16mm l2=2.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(38+16+2.5)/(1008)=0.07min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (2) 精铣连杆上盖结合面 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册

53、表 2.484 选取数据 铣刀直径 d=75mm 切削速度 v=0.42m/s 切削宽度 ae=0.5mm 铣刀齿数 z=8 进给量 f=0.7mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=107r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=110r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.43m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=38mm l1= ae)-ae(d +1.5=7.5mm l2=2.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(38+7.5+2.5)/(1108)=0.6min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (3) 粗铣螺母座面

54、选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.488 选取数据 铣刀直径 d=63mm 切削速度 v=0.34m/s 铣刀齿数 z=24 切削宽度 ae=5mm af=0.15mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=103r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.39m/s 铣削工时为：按表 2.510 l=28mm l1= ae)-ae(d +1.5=17.5mm l2=2.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(28+17.5+2.5)/(10024)=0.02min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.

55、45=0.18min (4) 铣轴瓦锁口槽 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.490 选取数据 铣刀直径 d=63mm 切削速度 v=0.31m/s 铣刀齿数 z=24 切削深度 ap=2mm 切削宽度 ae=0.6mm af=0.02mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=94r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.33m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=5mm l1=0.563+1.5=33mm l2=1.5mm 基本时间 tj=l/fmz=(5+33+1.5)/(10024)=0.02m

56、in 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min (5) 精磨结合面 选用磨床 m7350 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 砂轮直径 d=40mm 切削速度 v=0.330m/s 切削深度 ap=0.1mm 进给量 fr0=0.006mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=157r/min 根据表 3.148 按机床选取 n=100r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.20m/s 磨削工时为： 按表 2.511 基本时间 tj= znfrkzb 0 / =0.02min ( b z =0.1 k=1 z=8) 1.8.9 铣、钻

57、、镗（连杆总成体） (1) 精铣连杆盖上两螺母座面 选用铣床 x62w 根据机械制造工艺设计手册表 2.490 选取数据 铣刀直径 d=63mm 切削速度 v=0.47m/s 切削宽度 ae=5mm 铣刀齿数 z=24 切削深度 ap=2mm af=0.015mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=142r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=150r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.49m/s 铣削工时为： 按表 2.510 l=28mm l1=+1.5=17.5mm l2=2.5mmae)-ae(d 基本时间 tj=l/fmz=(28+17.5+2.5)/

58、(15024)=0.02min 按表 2.546 辅助时间 ta=0.40.45=0.18min （2）从连杆上方钻、扩、铰螺栓孔 a) 钻螺栓孔 选用钻床 z3025 根据机械制造工艺设计手册表 2.438（41）选取数据 切削速度 v=0.99m/s 切削深度 ap=5mm 进给量 f=0.08mm/r 钻头直径 d=10mm 则主轴转速 n=1000v/d=1910r/min 根据表 3.130 按机床选取 n=910r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.99m/s 钻削工时为： 按表 2.57 l=34mm l1=1.5mm l2=2mm 基本时间 tj=l/fn

59、=(34+1.5+2)/(0.081910)=0.23min 按表 2.541 辅助时间 ta=0.5min 按表 2.542 其他时间 tq=0.2min b) 扩螺栓孔 选用钻床 z3025 根据机械制造工艺设计手册表 2.453 选取数据 扩刀直径 d=10mm 切削速度 v=0.40m/s 切削深度 ap=1.0mm 进给量 f=0.6mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=764r/min 根据表 3.130 按机床选取 n=764r/min 则实际切削速度 v =dn/（100060）=0.40m/s 扩削工时为： 按表 2.57 l=34mm l1=2mm 基本时间 tj=l/

60、fn=(34+2)/(0.6764)=0.07min 按表 2.541 辅助时间 ta=0.25min c）铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据 铰刀直径 d=12.2mm 切削速度 v=0.22m/s 切削深度 ap=0.10mm 进给量 f=0.2mm/r 则主轴转速 n=1000v/d=140r/min 根据表 3.131 按机床选取 n=200r/min 则实际切削速度 v=dn/（100060）=0.127m/s 铰削工时为： 按表 2.57 l=34mm l1 =2mm l2 =3mm 基本时间 tj=l/fn =(34+2+3)/(0.8200)=0.23m