工程机柴油机连杆工艺及其夹具设计

1、西南科技大学本科生毕业论文 I工程机柴油机连杆工艺及其夹具设计 摘要：连杆是柴油机的主要传动构件之一，其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轴的回转运动，以输出动力。因此，连杆工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。柴油机连杆的加工工艺是影响柴油机连杆机械性能的重要因素，本文重要对柴油机连杆的加工工艺和夹具进行设计。 关键词：连杆； 加工工艺； 定位基准； 夹具设计西南科技大学本科生毕业论文 II Engineering Machine Diesel Engine connecting rod and fixture

2、 design processAbstract: The diesel engine connecting rod is one of the main drive components, its role is to link up the piston and the crankshaft, the piston of the reciprocating linear motion into rotary crankshaft motion, to output power. Therefore, the linkage of work stability, reliability is

3、critical to the quality of the diesel engine machine, light weight, high precision, connecting rod, help reduce energy consumption and engine noise. Diesel engine connecting rod of diesel processing technology is an important factor in the mechanical properties of connecting rod, this important proc

4、ess of diesel engine connecting rod and fixture design.Key words: rod; processing technology; positioning reference; fixture design.西南科技大学本科生毕业论文 III目 录第一章 绪 论 . 11.1概述 . 11.2国内外研究现状和发展趋势 . 11.3国内柴油机连杆市场状况 . 21.4连杆的结构特点 . 2第二章 连杆的主要技术要求 . 42.1 材料选择 . 42.2 表面质量 . 42.3热处理 . 52.4 加工精度 . 62.5 重量 . 6第三章

5、连杆毛坯的选择 . 7第四章 连杆加工工艺过程 . 94.1柴油机连杆加工工艺过程 . 94.2柴油机连杆主要表面技术要求 . 14第五章 连杆机械加工工艺过程分析 . 155.1 工艺过程安排 . 155.2定位基准的选择 . 155.2.1定位基准选择得原则 . 155.2.2粗基准的选择 . 165.2.3精基准的选择 . 175.3加紧力的方向和位置 . 195.3.1夹紧力的方向 . 205.3.2夹紧力位置 . 205.4各主要表面的加工方法及工艺 . 215.4.1 主要表面的加工方法 . 215.4.2 工艺过程 . 225.5加工工序 . 235.6其他辅助工序 . 255.

6、6.1热处理工序 . 255.6.2检查工序 . 265.6.3清洗工序 . 275.6.4去毛刺工序 . 27第六章 连杆加工中工序余量和尺寸分析. 286.1 加工余量的确定 . 286.2连杆加工余量计算 . 306.2.1连杆大下头孔两平面加工余量 . 306.3连杆工时定额计算 . 30西南科技大学本科生毕业论文 IV6.3.1粗铣连杆大小头平面 . 306.3.2精铣连杆大小头面 . 306.3.3粗磨连杆大小头平面 . 306.3.4精磨连杆大小头平面 . 316.3.5粗铣连杆两侧面 . 316.3.6精铣连杆大头孔两侧面 . 316.3.7钻小头孔 . 316.3.8扩小头孔

7、 . 326.3.9半精镗小头孔 . 326.3.10精镗小头孔 . 326.4连杆加工尺寸链的计算 . 326.4.1连杆大头孔的工序尺寸 . 326.4.2连杆小头加工工序尺寸 . 33第七章 连杆夹具设计 . 347.1连杆夹具设计目的 . 347.2 夹具的组成 . 347.2.1定位元件 . 347.2.2夹紧装置 . 347.2.3对刀元件 . 347.2.4夹具体 . 347.3夹具设计 . 347.3.1定位基准的选择 . 347.3.2定位元件的选择 . 357.4夹紧力装置的设计 . 367.4.1确定夹紧力的作用点和作用方向 . 36结 论 . 37致 谢 . 38参考文

8、献 . 39西南科技大学本科生毕业论文第一章 绪 论1.1概述连杆是柴油机的主要传动构件之一，其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轴的回转运动，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。连杆工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。连杆在工作过程中承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。连杆的制造质量接影响到发动机的性能和可靠性，这就要求连杆应具有高的强度、韧性和耐疲劳性能，以及很高的重量精度。随着制造技术的发展，发动机趋于轻量化、结构简单化，连杆制造技术和下艺

9、也随之发生了很大的变化。1.2国内外研究现状和发展趋势目前，连杆生产中有模铸工艺、模锻工艺、粉末锻造工艺、常规粉末冶金工艺、粉末热挤压一锻造工艺、碳纤维强化工艺等。由于模锻成形具有接近最终产品的几何形状和尺寸精度，并同时改善其组织，能获得更高的力学性能；模锻钢连杆的疲劳强度和可靠性高，适用于负荷大、转速高的汽油和柴油发动机，因此，在连杆制造中占据主导地位。近年来汽车零部件设计与生产过程的高质量、高效率、低成本、低能耗已成为提高产品竞争力的唯一途径，拘泥于传统、落后加工技术的生产模式已难以适应市场的变化, 加工技术的变革成为必然的发展趋势。许多新工艺打破常规，以构思新颖、操作经济、效益显著为特点

10、应运而生，满足了现代企业的要求。连杆裂解工艺是国际上九十年代初研究发展起来的一种连杆加工最新技术， 是对连杆传统机械加工技术的重大变革目前，模锻和模铸连杆的主、重要地位，正面临着粉末锻造钢连杆和粉末一次烧结钢连杆成形工艺的挑战。就国内现状而言，粉末冶金锻造工业虽然有 1西南科技大学本科生毕业论文了一定的发展，但要提供大批量和高质量的粉末冶金锻件还不成熟。而且涉及设备更新、技术改进等方面费用问题，在今后一个，长的时期内，国产连杆生产还将以模锻工艺为主。1.3国内柴油机连杆市场状况目前，各国内燃机制造业对连杆的加工都非常重视，我国除各大汽车厂及内燃机制造厂外，经“八五”技术改造，已形成几家批量较大

11、的连杆专业生产厂，但仍无法满足日益发展的汽车及内燃机制造业对连杆的批量及精度要求。为缓解这种矛盾，应瞄准世界先进水平制定我国大批量连杆生产工艺，方能使我国的连杆工艺水平迎头赶上先进的工业国家。中国的汽车年产量已达八百多万辆，连杆需求量在七千万件以上。1.4连杆的结构特点发动机是一种将自然界某种能量直接转换为机械能，并带动某些机械进行工作的机器。内燃机的特点是将其他能量转换为机械能；发动机是将热能转化为机械能的装置。其中的热能是由燃料燃烧所产生，柴油机是发动机的一种，其特点是将柴油和空气混合后直接输入机器内部，燃烧产生热能，通过膨胀是热能转化为机械能。连杆的作用是把柴油机内燃烧所产生的热能作用的

12、活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，就是将热能转化为机械能的机构，以便向机械输出机械能。因此连杆实在高压下做变速运动，它在工作中承受力的情况是相当复杂的：有气体的作用力，欲动质量的惯性力，摩擦力，挤压力，外界阻力，曲轴与活塞的压力。气体作用力：发动机的循环工作运动分为4个行程，在每个工作循环的四个行程中，气体的压力是始终存在的，但是在个行程中，进气行程和排气行程气体的压力是比较小的，对连杆的性能影响不是很大，但是压缩行程和做功行程则是对连杆的受力的急剧变换，所以连杆在运动中承受交变力的变换，对连杆的疲劳强度和刚度就有了较高的要求。往复性惯性力和离心力：对于往复运动的物体，当运动的方向和速度发生变化是

13、，就要产生往复运动惯性力；而物体围绕某一中心运动是就要产生离心力，这两种是连杆在运动中会产生的，连杆随着活塞做四行程运动，其受力必然受到活塞的影响。由于是连接活塞和曲轴，也会同时受到曲轴惯性力的影响。 2西南科技大学本科生毕业论文由于连杆是连接曲轴和活塞的重要部件，在运动承急剧变化的交变载荷，为了方便连杆的拆卸，将连杆分为两个部分，连杆盖和连杆杆身，两部分有螺栓连接。连杆是连接曲轴和活塞，所以连杆大小头孔的精度将直接影响连杆柴油机运动的效率，所以连杆的大小头孔具有很高的精度要求。由于连杆是高速急剧运转的，其磨损较高，为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有村套。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有

14、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。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内衬套，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

15、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(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）连杆大头螺栓孔与接合面的

16、垂直度。3西南科技大学本科生毕业论文第二章 连杆的主要技术要求2.1 材料选择表2-1 连杆材料选用表(1) 允许采用性能不低于表 1 规定且已经证明同样适用的其他材料。(2) 用于柴油机转速不大于 300 r/min 的连杆宜采用自由锻形式形成毛坯件， 其总锻造比应不小于 3；柴油机转速大于 300 r/min 的连杆宜采用模锻形式形成毛坯件，其总锻造比一般应不小于6。(3) 材料内部不应有裂纹、折叠、夹杂、气孔等缺陷。连杆锻件的纤维组织应沿连杆长度方向伸展，不允许有严重扭曲和折断。2.2 表面质量(1) 连杆表面不应有毛刺、碰伤等缺陷。(2) 模锻连杆不加工表面不应有裂纹、折痕、结疤、氧化

17、皮及因金属未充满锻模而产生的缺陷。连杆杆身部位不应有切边拉伤，分模面飞边高度应不大于 0.8mm，不应有总数多于两个、深度大于截面基本尺寸 3的凹坑，且同一横截面上不应存在两个凹坑，凹坑应与杆身表面圆滑过渡。(3) 用于柴油机转速不大于 300 r/min 的连杆，其表面可在公差范围内采取修补工艺进行修补，但不允许采用焊补，经修补的部位应圆滑过渡。用于柴油机转速大于 300 r/min 的连杆，其表面不允许修复。(4) 连杆表面不应存在横向磁痕，大、小端孔内表面离边缘 10mm 范围内不应有长度大于1mm 的磁痕。4西南科技大学本科生毕业论文(5) 连杆主要部分的表面粗糙度应不低于表2的规定。

18、表2-2 连杆主要部分表面粗糙度值 单位为微米(6) 柴油机转速大于1000r/min的连杆表面应进行强化处理。2.3热处理(1) 连杆热处理方法见表3。回火温度应不低于580。表2-3 不同材料的连杆应进行的热处理方法(2) 连杆最终热处理后的机械性能宜不低于表 4的规定。同一连杆的硬度差应不大于30HBS。表2-4 热处理后连杆机械性能要求5西南科技大学本科生毕业论文2.4 加工精度(1) 连杆大、小端孔孔径的尺寸精度应不低于 IT 6。(2) 柴油机转速不大于 300 r/min 的连杆大、小端孔的中心距偏差应不大于±0.5 mm；柴油机转速大于 300r/min 的连杆大、小

19、端孔的中心距偏差应不大于±0.1mm。(3)连杆各主要部分的形位公差应不大于表2-5的规定值。表2-5 连杆各主要部分的形状和位置精度 单位为毫米2.5 重量安装在同一台柴油机上的连杆总成的重量偏差应不超过 1。6西南科技大学本科生毕业论文第三章 连杆毛坯的选择连杆的整体为模锻成形，在加工中先将连杆切开，再重新组装，镗削大小头孔，其外形不在加工，连杆的大头孔是模锻确定的孔，所以加工时不需要在对大头孔进行钻削工序，可以减少后续工序。只需要钻小头孔，对大头孔进行定位，以便确定大小头孔的的中心距，而且，可以方便对后续工序中的加工，因为小头孔的定位是钻床确定，有很高的精度，小头孔的具体位置、

20、中心轴确定方便后续加工的定位。是以后面以小头孔和小头孔的圆柱面进行定位，提高加工精度，和加工速度。连杆是连接内燃机中重要的动力传动件，是连接活塞和曲轴的机构，长期处于恶劣的工作环境，承受周期性气体冲击，承受较大的惯性力，这种工作性质就要求连杆必须要耐疲劳，能抗压，抗冲击，因为是连接件，所以必须要有很高的耐磨性，有足够的刚度和强度以及韧性。因此连杆材料选择有较高的要求，一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶

21、金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。目前连杆毛坯主要有两种形式，一种是先进的热模 锻压力机精锻工艺另一种为模锻锤普通锻造工艺。目前，工业发达国家多采用前者，我国经“七五”及“八五”技改后，各大企业也多采用国产或引进热模锻压力机锻造连杆毛坯。以上两种锻造形式所获得的连杆毛坯质量相差很大 。模锻锤锻造的连杆毛坯拔模角度较大，且易产生错位连杆质量公差也难以控制，毛坯在加工线上需经粗精二次铣削。而热模锻压力机精锻连杆毛坯则不存在上述问题，并且在机械加工生产线可以磨代铣，取消铣削工艺更好地保证两端面的平面度及相互位置精度 。连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性

22、）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲 7西南科技大学本科生毕业论文领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择

23、应使零件总的生产成本降低，性能提高。 8西南科技大学本科生毕业论文第四章 连杆加工工艺过程4.1柴油机连杆加工工艺过程根据柴油机连杆所要求的技术条件，连杆的尺寸精度，形位公差等要求编制连杆加工工艺过程卡。9西南科技大学本科生毕业论文10西南科技大学本科生毕业论文11西南科技大学本科生毕业论文12西南科技大学本科生毕业论文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。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开

24、之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要13西南科技大学本科生毕业论文是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。4.2柴油机连杆主要表面技术要求14西南科技大学本科生毕业论

25、文第五章 连杆机械加工工艺过程分析5.1 工艺过程安排在连杆加工的中有两个主要因素影响连杆加工的精度：（1）连杆本身的刚度的较低，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，切削是将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。因此，在安排工艺进程时主要把各要表面的粗、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，逐步修正加工后的变形，这样才能达到零件的精度要求。各主要表面的加工工序的安排：大小头孔平面：粗铣、精铣、粗磨、精磨。小头孔：钻、扩、粗镗、精镗、衍磨。大头孔：扩、粗镗、精镗、衍磨。大小头孔两侧面：粗铣、精铣。5.2定位基准的选择5.2.1定位

26、基准选择得原则定位基准选择得正确与否是关系到工艺路线和夹具结构设计是否合理的主要因素之一，并将影响到工件的加工精度、生产率和加工成本，因此定位基准的选择是制定工艺规程的主要内容之一。定位基准又分为精基准、粗定位基准和辅助定位基准。粗基准：以从未加工过的表面进行定位的基准称为粗基准，也就是第一道工序所用的定位基准，一般粗基准只使用一次。15西南科技大学本科生毕业论文精基准：以加工过的表面进行定位的基准称为精基准。选择定位基准的主要是为了保证零件加工表面之间及加工表面与为加工表面之间的相互位置精度，因此定位基准的选择应从有相互位置精度的表面去找。（1）选择精基准原则：基准重合原则；基准不变原则；互

27、为基准，反复加工的原则；自为基准的原则；应能是工件装夹稳定可靠、夹具简单。（2）粗基准的选择原则：选择加工余量小而均匀的重要表面为粗基准；选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准；选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为基准；粗基准一般情况下只允许使用一次。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。5.2.2粗基准的选择粗基准选择是否正确，直接关系到被加工表面的余量分配和加工

28、表面与非加工表面的相互位置要求。一般地，选择连杆的粗基准时，应满足以下几点要求：（1）遵循先面后孔的原则，先粗铣大小头孔两端面，选择大小头孔端面为粗基准，因此，连杆大小头孔的两端面应该有足够的加工余量，以保证对大小头孔的加工，消除内应力；同时为确定后续加工选择的精基准提供基础。（2）粗铣两端面后进行钻、扩小头孔，确定大小头孔的中心轴，中心距，以便为铣大小头孔的两侧面提供定位基准，保证连杆的对称；（3）保证连杆外形的整体对称。为了满足上述的几点要求，对连杆的粗加工的夹具要求进行不同的定位，保证对粗基准的选择，例如，对连杆大头孔两端面的粗铣选择不同的夹具，（1）由于连杆是模锻件，第一次粗铣大头孔端

29、面采用的是V型块夹具，不以一端面定位，用V型块悬空对大头孔一端面进行加工，这样可以比以一端面定位进行加工，提高了连杆粗加工的精度，为保证另一面的加工提供基础，同时保证了孔加工的定位。保证两侧面的加工余量均匀；16西南科技大学本科生毕业论文图5-1 图5-2钻连杆小端面孔工序。小孔中心的位置确定，是后续加工的保证，怎样保证小孔位置的对称，是加工的难点，只有小孔处于连杆小孔的中心，才能保证铣两侧面的对称，才能确定连杆的大小头孔的中心距。使用三爪锥型压块可以有效的是钻孔的中心线与连杆外端保证对称。对于铣连杆大端两侧面同样面临着这样的问题，由于连杆是模锻件，大端孔是由模锻出来的，本身有了一定的位置，对

30、于西两侧面则是要用大端孔的中心轴，怎样是大端孔的中心轴进行定位，是保证大端孔两侧面对称的关键。一般地，采用可以上下浮动、活动的圆锥体是大段孔自动定位，保证中心轴的对称。5.2.3精基准的选择对于精基准的选择，要求精基准能够保证加工的精度，同时方便装夹工件，对于大批量的加工，精基准的选择还要考虑产品生产的效率和经济性，对于连 17西南科技大学本科生毕业论文杆精基准的选择还要要求保证连杆的加工精度要求和各面、孔的位置要求。一般地，对于连杆加工精基准的选择应该考虑如下要求：1) 考虑“基准统一”的原则。考虑连杆是模锻件，加工余量较大，并且连杆的大小头孔端面，连杆大头孔两侧面，大小头孔，连杆杆身和连杆

31、盖之间的分开面是不可能一次性加工出来，连杆各个面是在不同的机床，经过多道工序，多次装夹多次反复的加工而加工完成的，因此在加工的时候要避免过多的装换基准，做到尽量的使用同一个基准，对于选择得精基准要求能够保证大部分的工序是使用的同以基准，这样保证连杆各个面之间位置精度。这就是所谓的“基准统一“原则。2)对于基准面得选择，应该遵循基准选择得原则，选择面积较大的面作为精基准平面，具体的对于连杆精基准面得选择则是选择大头孔和小头孔的端面作为精基准面，这样遵循了先面后孔的原则，同时参照加工工艺过程，大小头孔的端面在各加工阶段总是先于其他面的加工而且大小头孔端面的加工便于装夹，这样能够保证大小头孔端面的精

32、度要求，也保证了后续加工个面得加工精度要求。3)尽可能的遵循基准“重合原则”，即尽可能的选择与设计基准相符合的基准，这样可以减少基准选择尺寸链的计算，减少加工误差，可以直接保证加工的尺寸，避免设计基准和工艺基准相转化的误差，减少设计基准对工艺基准的影响，保证尺寸精度。根据连杆基准选择的要求，结合连杆自身的加工工艺和加工要求，选择大小端端面(A.B)和小端孔(C)、大端一侧侧面(D)作为作为连杆定位的精基准，为了保证精基准的精度，在柴油机连杆加工工艺的开始阶段应该先加工连杆的基准即在机械加工生产线的前几道工序(第一步粗铣连杆的大小头孔的两端面，第二步精铣大小头孔两端面，第三部钻、扩小头孔，第四步

33、，铣大头孔的两侧面)就安排对这组定位基准进行加工，并且安排粗铣精铣，钻扩等加工工序，是要求对这组基准达到一定的精度，方便后续加工的定位。18西南科技大学本科生毕业论文图5-3图5-45.3加紧力的方向和位置柴油机连杆工作过程主要是考虑连杆的抗冲击，来选择连杆的材料，所以连杆的本身的刚度较差，所以在连杆加工的过程中必须合理的确定夹紧力的大小，避免在加工过程中连杆发生变形，导致连杆在加工的时候达到了加工精度，而在恢复外力后，连杆发生变形，没有达到连杆所要求的精度。因此必须合理的确定连杆的夹紧力的大小和方向。19西南科技大学本科生毕业论文5.3.1夹紧力的方向图5-52)夹紧力的作用方向应使工件变形

34、最小。图5-65.3.2夹紧力位置5-720 图西南科技大学本科生毕业论文加工余量磨床加工方向图5-85.4各主要表面的加工方法及工艺连杆的各种表面加工方法的选择，应主要根据加工面的结构形状、尺寸大小、精度、表面粗糙度以及生产类型，从生产实践出发，并参考有关各种表面加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度等资料来初步确定的。5.4.1 主要表面的加工方法1)零件的结构特点因为柴油机连杆是模锻件，所以连杆两端面的加工余量较大，而且连杆的精度要求较高，所以对于连杆的定位基准的选择要求也较高，要求连杆的定位基准的精度也要较高，考虑到上述因素，因此在对连杆大小头孔两端面得加工是采用粗铣、精铣、磨削、精磨

35、等加工工艺，对于大小头孔两侧面采用铣和精铣的方式，对于精度要求很高的分开面采用粗铣、精铣、粗磨、精磨等几个工序反复加工来调高精度。2)零件的技术要求因为连杆本身工作条件和工作环境的要求连杆具有高的精度，特别是连杆的大小头孔是连接活塞和曲轴的地方，摩擦较多，必须提高连杆的精度来减少摩擦系数，提高发动机的效率，而且连杆作为传动件，作往复式运动则要求连杆具有较高的对称度，以便降低连杆运动是的震动，较少噪音，这也要求连杆的质量对称，所以必须考虑连杆的质量要求，需要添加对称块。所以在对连杆 21西南科技大学本科生毕业论文的孔进行加工是同连杆的大小头孔端面一样需要采取多不，反复加工，粗加工与精加工相结合，

36、分别为，钻、扩、镗、精镗、衍磨。考虑对称度得要求，采用对称度和中心轴精度较高的双轴镗床进行加工。3)零件的材料柴油连杆的材料需要考虑连杆的工作负荷，一般地，对于不同的载荷的连杆采用不同的材料，一般为合金钢，采用国家标准进行对照，并进行校核，所以一般选择柴油机连杆的加工刀具是硬质合金刀具，特别是对于大批量加工，这样可以提高刀具的切削速度，提高加工效率，节约成本。4)生产类型连杆的生产过程必须考虑连杆的生产批量，对于不同批量连杆的生产对于设备的要求也有一定的差距，主要还是考虑加工生产的成本，对于大批量生产要求采用高精度专用机床，便于提高连杆的加工效率和精度，同时应该设计专用夹具。工艺方法采取粗精加

37、工分开，尽可能的采用较多的工序，工序越分散，加工的效率的越高，对于端面采用粗铣、精铣、粗磨、精磨的加工方法，分开加工、对于大小头孔采取钻、扩、镗、精镗、衍磨等加工工艺，对于模锻件柴油机连杆分散加工工序还可以较少连杆因为粗精加工所产生的内应力，粗精加工分开，多工序，可以有效地消除连杆加工过程中所产生的内应力，可以提高连杆的加工精度。5.4.2 工艺过程确定连杆大小头孔端面，连杆大端孔的两侧面，连杆杆身和连杆盖结合面以及螺栓孔的座面的的加工方法粗铣、精铣、粗磨、精磨、衍磨可以看出连杆各个主要表面对粗加工半精加工精加工有明显的阶段层次，主要是这些主要表面很难通过一次性加工完成，而且还必须好考虑连杆的

38、受力情况，例如：对于大小头孔的加工就会影响连杆大小头孔端面的加工，钻、扩、镗、精镗、衍磨等加工工序必然影响连杆大小头孔端面的内应力；导致连杆内部结构的变化，影响连杆的总体受力情况，再根据先面后孔的原则，在粗铣大小头孔两端面后进行钻扩小头孔，在粗加工端面后加工大小头孔，在半精加工后进行半精加工大小头孔，在精加工端面后进行精加工大小头孔，这样层次分明的加工对于连杆总体的加工、受力、精度都要好处，整体的好处表现如下： 22西南科技大学本科生毕业论文1)连杆的机械加工是刀具对连杆的旋转运动引起的，刀具对连杆必然有较大的力的作用，所以刀具在切割连杆是必然导致连杆的整体结构的变形。而通过粗加工、半精加工、

39、精加工则可以有效地减少连杆在加工过程中引起的变形，因为柴油机连杆是模锻件，其整体的加工余量较大，所以对于粗加工的加工余量较大而导致连杆粗加工切削不均匀，因此在连杆粗加工过程所受的切削力，切削热也比较大，这些切削力和切削热则会导致连杆结构内部的变形，而且连杆粗加工过程的切削余量较大，也会引起连杆结构的内部变形。这些变形是需要一定的时间才会恢复的，如果连杆加工的粗精加工部分开则会导致下一个加工步骤中的连杆变形对加工产生很大的影响，所以连杆的加工分为粗加工、半精加工、精加工几个阶段，这样各个加工阶段连杆有较长的时间去恢复，抵消变形所产生的误差，保证下一个加工过程中连杆的表面精度、位置精度、表面粗糙度

40、到位。2) 连杆大小头孔端面，连杆大端孔的两侧面，连杆杆身和连杆盖结合面以及螺栓孔的座面在粗加工后，可以发现连杆毛坯锻造表面的不足，能够及时的进行处理。减少连杆因为锻造所产生的加工成本，可以减少不必要的加工工时，减少废品率，提高加工效率，降低生产成本。3)连杆粗、精加工的分开可以合理地使用资源，在不同的机床进行不同的加工，一般地再功率大、精度低的机床进行粗加工，这样可以提高粗加工的效率，大功率机床可以加大刀具的背吃刀量，切削速度，在功率小、精度高的机床进行粗加工，由于机床的功率小，对刀具的背吃刀量、切削速度就有了一定的限制，可以减少机械加工对机床的损害，提高连杆的表面质量和精度，又有利于保护机

41、床的精度。5.5加工工序综合连杆的机械的技术要求，以及连杆加工工艺过程，以及机械加工过程应该遵循的基本原则，安排连杆加工工序应该遵循的基本原则：（1）先基准后其它先基准后其他就是指应该先先安排加工连杆的基准面，基准轴线，联系连杆的加工工艺，就是加工出连杆所选择的精基准面大小头孔的端面、连杆大头孔的两侧面、以及连杆小头孔。这几个定位面是进行其他面加工的基准的 23西南科技大学本科生毕业论文面，因此在连杆加工过程中应该首先加工出这几定位面，并且要求达到一定的精度，以方便进行其他面得加工。（2）先面后孔先面后孔的原则是任何机械加工都必须遵循的原则，结合柴油机连杆加工的实际情况，对于连杆机械加工中的先面后孔的原则是指先加工连杆大小头孔的两端面，后加工连杆的大小头孔，但这又必须考虑连杆的精度要求，连杆对于 连杆的大小头孔的精度要求很高，这就需要考虑加工的实际情况，主要可以分为两种加工顺序：第一种是先加工面，是指先完成对面的加工的，即对连杆的大小头孔的两端面得精加工在钻、扩大小头孔之前；第二种是连杆的大小头孔加工与两端面得加工逐步向前的，循序渐进的方式，即在粗加工面后进行粗加工孔，半精加工面后进行半精加工孔，精加