汽油机连杆机械加工工艺

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！摘要连杆是汽油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。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:连杆变形加工工艺夹具设计ITheconnectingrodisoneofthemaindrivingmediumofGasolineengine,thistextexpoundsmainlythemachiningtechnologyandthedesignofclampingdeviceoftheconnectingrod.Theprecisionofsize,theprecisionofprofileandtheprecisionofposition,oftheconnectingrodisdemandedhighly,andtherigidityoftheconnectingrodisnotenough,easytodeform,soarrangingthecraftcourse,needtoseparatetheeachmainandsuperficialthickfinishmachiningprocess.Reducethefunctionofprocessingthesurplus,cuttingforceandinternalstressprogressively,revisethedeformationafterprocessing,canreachthespecificationrequirementforthepartfinally.Keyword:Connectingrod;Deformination;Processingtechnology;DesignofclampingdeviceII目录摘要...................................................................IAbstract.................................................................II1绪论...................................................................12零件的机械加工工艺.....................................................22.1连杆的结构特点...................................................22.2连杆的主要技术要求...............................................22.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度..............................32.2.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度..................32.2.3大、小头孔中心距............................................32.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度......................32.2.5大、小头孔两端面的技术要求..................................32.2.6螺栓孔的技术要求............................................42.2.7有关结合面的技术要求........................................42.3连杆的材料和毛坯.................................................42.4连杆的机械加工工艺过程...........................................62.5连杆的机械加工工艺过程分析.......................................82.5.1工艺过程的安排..............................................82.5.2定位基准的选择..............................................92.5.3确定合理的夹紧方法..........................................102.5.4连杆两端面的加工...........................................102.5.5连杆大、小头孔的加工.......................................102.5.6连杆螺栓孔的加工...........................................112.5.7连杆体与连杆盖的铣开工序...................................112.5.8大头侧面的加工.............................................112.6连杆加工工艺设计应考虑的问题....................................112.6.1工序安排...................................................112.6.2定位基准...................................................112.6.3夹具使用...................................................122.7切削用量的选择原则...............................................122.7.1粗加工时切削用量的选择原则.................................122.7.2精加工时切削用量的选择原则.................................132.8确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差........................132.8.1确定加工余量...............................................132.8.2确定工序尺寸及其公差.......................................142.9计算工艺尺寸链..................................................152.9.1连杆盖的卡瓦槽的计算.......................................152.9.2连杆体的卡瓦槽的计算.......................................162.10工时定额的计算.................................................172.10.1铣连杆大小头平面..........................................17III2.10.2粗磨大小头平面............................................182.10.3加工小头孔................................................182.10.4铣大头两侧面..............................................192.10.5扩大头孔..................................................202.10.6铣开连杆体和盖............................................202.10.7加工连杆体................................................212.10.8铣、磨连杆盖结合面........................................232.10.9铣、钻、镗（连杆总成体）..................................242.10.10粗镗大头孔...............................................262.10.11大头孔两端倒角...........................................262.10.12精磨大小头两平面（先标记朝上）...........................272.10.13半精镗大头孔及精镗小头孔.................................272.10.14精镗大头孔...............................................272.10.16小头孔两端倒角...........................................282.10.17镗小头孔衬套.............................................282.10.18珩磨大头孔...............................................282.11连杆的检验.....................................................292.11.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度..............................292.11.2连杆大头孔圆柱度的检验....................................292.11.3连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验..............292.11.4连杆大小头孔平行度的检验..................................292.11.5连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验............................303夹具设计..............................................................313.1铣顶面夹具......................................................313.1.1定位基准的选择.............................................313.1.2夹紧结构的确定.............................................313.1.3切削力及夹紧力的计算.......................................313.1.4定位误差分析...............................................323.2镗小头孔夹具....................................................323.2.1定位基准的选择.............................................323.2.2夹紧机结构的确定...........................................323.2.3切削力及夹紧力的计算.......................................323.2.4定位误差分析...............................................33结论................................................................34参考文献........................................................35致谢................................................................36IV1近代，随着科学技术的迅猛发展和市场需求的变化及竞争的激烈，传统的制造技术发展到了一个崭新的阶段，传统的制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理与技术成果，并将综合应用于整个生命周期成为“市场——制造——市场”的大生产制造系统，其目的是以满足市场（用户）的要求作为战略决策的核心。现代高速柴油机导致柴油机主关键零件连杆制造不断涌现出新材料与新工艺。连杆是活塞式发动机的重要零件，其大头孔和曲轴连接，小头孔通过活塞销和活塞连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆承受的是高交变载荷，气体的压力在杆身内产生很大的压缩应力和纵向弯曲应力，由活塞和连杆重量引趄的。惯性力，使连杆承受拉应力。所以连杆承受的是冲击性质的动载荷。因此要求连杆重量轻、强度要好。在设计中分为两部分，一部分是机械加工规程的制定，掌握了制造理论，即工艺的有机地结合在一起，培养主管产品工艺的初步能力，强调了装配工艺的基础知识，从保证产品质量出发，分析装配工艺以及装配和机械加工的关系；紧紧围绕质量、生产率和经济性三者的辨证关系分析问题，确定出最佳的工艺方案。零件加工时，首先解决的准确、快速装夹工件的问题，充分改善劳动条件，降低产品成本。在大批量生产中大量采用夹具装夹，有利地培养了我的夹具设计的能力。自己分析问题、解决问题的能力，为以后走向工作岗位打下一个良好的基础。由于水平有限，设计中的缺点和错误在所难免，恳请广大师生批评指正。122.1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油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，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喂曲柄的回转运动，以输出动力。因此连杆的加工进度影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反应连杆精度的参数主要有5得垂直度。2.2连杆的主要技术要求连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的主要技术要求（图1-1）如下。22.2.1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0.4μm；大头孔的圆柱度公差为0.012mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm，素线平行度公差为0.04/100mm。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100mm长度上公差为0.04mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100mm长度上公差为0.06mm。2.2.3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：190±0.05mm。2.2.4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100mm长度上公差为0.083面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8μm,小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3μm。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。连杆大加工带来许多方便。2.2.6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IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3μm为0.25mm。2.2.7有关结合面的技术要求在连杆受动载荷时，接合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0.025mm。2.3连杆的材料和毛坯连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料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，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。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）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应使零件总的生产成本降低，性能提高。目前我国有些生产连杆的工厂，采用了连杆辊锻工艺。图（1-2）为连杆辊锻示意4图．毛坯加热后，通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。用辊锻法生产的连杆锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形。图（1-2）连杆辊锻示意图1140～1200C，0再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图(1-4)。锻好后的连杆毛坯需经调质处理，使连杆的毛坯尚需进行热校正。52.4连杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，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(1—1)所示：表(1—1)工艺装备卧式升降台铣床以一大平面定位，磨另一大平面，保证粗磨钻以基面及大、小头孔定位，装夹工件铣X62W组合铣扩尺寸990.01mm两侧面，保证对称（此机床或专用平面为工艺用基准面）以基面定位，以小头孔定位，扩大头孔为Φ60mmX62W组合以基面及大、小头孔定位，装夹工件，机床或专用工装锯片铣刀厚2mm铣以基面和一侧面定位装夹工件，铣连杆X62组合夹体和盖结合面，保直径方向测量深度为具或专用工铣磨铣以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和盖的结合面X62组合夹具或专用工装以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和盖5mm8mm斜槽0.100.086以基面、结合面和一侧面定位，装夹工锪R钻扩铰钳镗铰2—12.2mm螺栓孔16倒角精磨大小头两端面，保证大端面厚度为mm38磨镗以基面、一侧面定位，半精镗大头孔，精镗小头孔至图纸尺寸，中心距为可调双轴镗镗称重钳钻双面气动压床23压铜套压床Z3050T211526镗半精镗、精镗小头铜套孔7珩磨珩磨机床检探伤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。分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；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；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装精加工、精加工阶段。2.5连杆的机械加工工艺过程分析2.5.1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8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，如图（1—5）所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不图（1-5）连杆的定位方向为了不断改善基面的精度，基面的加工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9主要表面开始前，先粗铣两个端面，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。2.5.3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，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。2.5.4连杆两端面的加工采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序，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。粗磨在转盘磨床上，使用砂瓦拼成的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。2.5.5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，它经过了钻、扩、铰三道工序。钻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。小头孔在钻、扩、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，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、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级。表面粗10糙度Ra为0.4μm，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。2.5.6连杆螺栓孔的加工中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。粗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180，0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。2.5.7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，并且剖分面与大如果锯片的端面圆跳动不超过0.02因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。2.5.8大头侧面的加工2.6连杆加工工艺设计应考虑的问题2.6.1工序安排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。2.6.2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。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控制大小头孔的中心距。112.6.3夹具使用故须考虑“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。2.7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。2.7.1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：Z≈V.f.a.1000wp式中：Z单位时间内的金属切除量（mm/s）3wV切削速度（m/s）f进给量（mm/r）a切削深度（mm）p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a,其次选p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a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p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，能使的乘p积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大a可使走刀次数减少，增大f又有利p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12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。2.7.2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：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：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a和进给量f，并在保证合理刀具耐用度p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。2.8确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.8.1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3.2—25表3.2—26表3.2—27）13表面粗糙度0.32000.32000.10000.1000粗磨精磨1.60.80.30.1))38.2(38(0.0500.05000IT7()0.02500.1700.250则连杆两端面总的加工余量为：n2AA=总ii1=（A+A+A+A）2粗铣精铣粗磨=（1.5+0.6+0.3+0.1）2精磨=5mm00.55H=38+5=43mm000.550.552.8.2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2—29表2—34）55mm）工序基本余量工序名称珩磨工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度0.40精镗0.81.66.312.50.0460半精镗H0.1806564620二次粗镗一次粗镗20.300.3000262H)H)0.300.300014扩孔56059(（根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2—29表2—30）粗糙度00.0520H)29.1)12.512.50.08400.0840H20钻钻至0.330.33002.9计算工艺尺寸链2.9.1连杆盖的卡瓦槽的计算增环为：；减环为：；封闭环为：AAA230A极限尺寸为：0mn1A0Aii1iim1=30.20-4.95=25.25mmmn1AiAA0ii1im1=29.8-5.1=24.7mmA的上、下偏差为:015Amn1A0iii1im1=0.20-(-0.05)=0.25(mm)mn1AA0iii1im1=-0.20-0.10=-0.30(mm)A的公差为:0TESAEIA000=0.25-（0.30）=0.55(mm)A的基本尺寸为:0A=AA023=30-5=25(mm)A的最终工序尺寸为:0A=0.25)mm00.302.9.2连杆体的卡瓦槽的计算AA增环为：；减环为：；封闭环为：A210A极限尺寸为：0mn1A0Aii1iim1=13.30-4.92=8.38mm16mn1AiAA0ii1im1=12.9-5.1=7.8mmA的上、下偏差为:0Amn1A0iii1im1=0.30-(-0.08)=0.38mmmn1AA0iii1im1=-0.10-0.10=-0.20mmA的公差为:0TESAEIA000=0.38-(-0.20)=0.58mmA的基本尺寸为:0A=AA012=13-5=8mmA的最终工序尺寸为:0A=0.38)m00.202.10工时定额的计算2.10.1铣连杆大小头平面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据17铣刀直径D=100mm切削宽度a=60mm切削速度V=2.47m/sf铣刀齿数Z=6则主轴转速n=1000v/D=475r/min根据表3.1—31按机床选取n=500/min切削深度a=3mmep则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.67m/s铣削工时为：按表2.5—10L=3mmL1=a(da)+1.5=50mmL2=3mmee基本时间t=L/f=(3+50+3)/(500×0.18×6)=0.11minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina2.10.2粗磨大小头平面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据砂轮直径D=40mm磨削速度V=0.33m/s切削深度a=0.3mmp则主轴转速n=1000v/D=158.8r/minf=0.033mm/rr0Z=8根据表3.1—48按机床选取n=100r/min则实际磨削速度V=Dn/（1000×60）=0.20m/s磨削工时为：按表2.5—11基本时间t=zk/nfz=(0.3×1)/(100×0.033×8)=0.01minr0j按表3.1—40bt=a2.10.3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2.4—38(41)选取数据钻头直径D=20mm切削速度V=0.99mm进给量f=0.12mm/r切削深度a=10mmp则主轴转速n=1000v/D=945r/min根据表3.1—30按机床选取n=1000r/min则实际钻削速度V=Dn/（1000×60）=1.04m/s钻削工时为：按表2.5—7L=10mmL1=1.5mmL2=2.5mm基本时间t=L/fn=(10+1.5+2.5)/(0.12×1000)=0.12minj按表2.5—41辅助时间t=0.5mina18按表2.5—42其他时间t=0.2minq选用钻床Z3080(2)扩小头孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—53选取数据扩刀直径D=30mm切削深度a=1.5mm切削速度V=0.32m/s进给量f=0.8mm/rp则主轴转速n=1000v/D=203r/min根据表3.1—30按机床选取n=250r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.39m/s扩削工时为：按表2.5—7L=10mmL1=3mm基本时间t=L/f=(10+3)/(0.8×250)=0.07minnj按表2.5—41辅助时间t=0.25mina(3)铰小头孔选用钻床Z3080根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据铰刀直径D=30mm切削速度V=0.22m/s切削深度a=0.10mmp进给量f=0.8mm/r则主轴转速n=1000v/D=140r/min根据表3.1—31按机床选取n=200r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.32m/s铰削工时为：按表2.5—7L=10mmL1=0L2=3mm基本时间t=L/f=(10+3)/(0.8×200)=0.09minnj按表2.5—41辅助时间t=0.25mina2.10.4铣大头两侧面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—77(88)选取数据铣刀直径D=20mm铣刀齿数Z=3p则主轴转速n=1000v/D=611r/min切削速度V=0.64m/s切削深度a=4mma=0.10mm/rf根据表3.1—74按机床选取n=750r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.78m/s铣削工时为：按表2.5—10L=40mmL1=a(da)+1.5=8.5mmL2=2.5mmee19基本时间t=L/f=(40+8.5+2.5)/(750×0.10×3)=0.23minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina2.10.5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2.4—54选取数据扩孔钻直径D=60mm进给量f=0.50mm/r切削速度V=1.29m/s切削深度a=3.0mmp走刀次数I=1则主轴转速n=1000v/D=410r/min根据表3.1—41按机床选取n=400r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=1.256m/s扩削工时为：L=40mm按表2.5—7L=3mm1L=3mm2基本时间:tjlfn40331400lDd(1~2)12rl2~422.10.6铣开连杆体和盖根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—79(90)选取数据铣刀直径D=63mm切削速度V=0.34m/s铣刀齿数Z=24a=0.015mm/r切削宽度a=3mme切削深度a=2mmd=40mmpf则主轴转速n=1000v/D=103r/min根据表3.1—74按机床选取n=750r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.47m/s铣削工时为：按表2.5—10d2(d2a)2L==17mmpa2(a)2L1=-p+2=6mmppppL2=2mm基本时间t=L/F=(17+6+2)/(148)=0.17minMj按表2.5—46i辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina202.10.7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2.4—74（84）选取数据铣刀直径D=75mm切削速度V=0.35m/s切削宽度a=0.5mm铣刀齿数Z=8e切削深度a=2mma=0.12mm/rpf则主轴转速n=1000v/D=89r/min根据表3.1—74按机床选取n=750r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.94m/s铣削工时为：按表2.5—10L=38mmL1=a(da)+1.5=7.5mmL2=2.5mmee基本时间t=L/f=(38+7.5+2.5)/(2.96×60×8)=0.03minnzj按表2.5—46辅助时间ta=0.4×0.45=0.18min选用铣床X62W(2)精铣连杆体结合面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—84选取数据铣刀直径D=75mm铣刀齿数Z=8切削速度V=0.42m/s切削深度a=2mmp切削宽度a=0.5mma=0.7mm/rfe则主轴转速n=1000v/D=107r/min根据表3.1—74按机床选取n=750r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.94m/s铣削工时为：按表2.5—10L=38mmL1=ae(d-ae)+1.5=7.5mmL2=2.5mm基本时间t=L/f=(38+7.5+2.5)/(2.96×60×8)=0.03minmz辅助时间t=0.4×0.45=0.18minj按表2.5—46a选用钻床Z3025(3)粗锪连杆两螺栓底面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据锪刀直径D=28mm锪刀齿数Z=6切削速度V=0.2m/s切削深度a=3mmp进给量f=0.10mm/r则主轴转速n=1000v/D=50.9r/min根据表3.1—30按机床选取n=750r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.94m/s锪削工时为：按表2.5—721L=28mmL1=1.5mm基本时间t=L/f=(28+1.5)/(0.10×750×8)=0.04minn选用铣床X62Wj(4)铣轴瓦锁口槽根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—90选取数据铣刀直径D=63mm铣刀齿数Z=24切削速度V=0.31m/s切削深度a=2mmpa=0.02mm/r切削宽度a=0.5mme则主轴转速n=1000v/D=94r/minf根据表3.1—74按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.33m/s铣削工时为：L=5mm按表2.5—10L1=0.5×63+1.5=33mmL2=1.5mm基本时间t=L/f=(5+33+1.5)/(100×24)=0.02minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina(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2.4—90选取数据铣刀直径D=63mm铣刀齿数Z=24切削速度V=0.47m/s切削深度a=2mmpa=0.015mm/r切削宽度a=5mme则主轴转速n=1000v/D=142r/minf根据表3.1—31按机床选取n=150r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.49m/s铣削工时为：按表2.5—10L=28mmL1=a(da)+1.5=19mmL2=3mmee基本时间t=L/f=(28+19+3)/(150×24)=0.02minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina选用磨床M7130(7)精磨结合面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据砂轮直径D=40mm切削速度V=0.330m/s进给量f=0.006mm/rr0切削深度a=0.1mmp则主轴转速n=1000v/D=157r/min根据表3.1—48按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.20m/s22磨削工时为：按表2.5—11zk/nfrzbz(=0.1k=1z=8)基本时间t=j=0.02min0b2.10.8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2.4—74（84）选取数据铣刀直径D=75mm切削速度V=0.35m/s切削宽度a=3mme则主轴转速n=1000v/D=89r/min铣刀齿数Z=8a=0.12mm/rf根据表3.1—74按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.39m/s铣削工时为：按表2.5—10L=38mmL1=ae(d-ae)+1.5=16mmL2=2.5mm基本时间t=L/f=(38+16+2.5)/(100×8)=0.07minmzj按表2.5—46辅助时间ta=0.4×0.45=0.18min选用铣床X62W(2)精铣连杆上盖结合面根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—84选取数据铣刀直径D=75mm切削速度V=0.42m/s铣刀齿数Z=8进给量f=0.7mm/r切削宽度a=0.5mme则主轴转速n=1000v/D=107r/min根据表3.1—74按机床选取n=110r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.43m/s铣削工时为：按表2.5—10L=38mmL1=ae(d-ae)+1.5=7.5mmL2=2.5mm基本时间t=L/f=(38+7.5+2.5)/(110×8)=0.6minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina(3)粗铣螺母座面选用铣床X62W根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—88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a=5mme则主轴转速n=1000v/D=103r/mina=0.15mm/rf根据表3.1—74按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.39m/s23铣削工时为：按表2.5—10ae(d-ae)+1.5=17.5mmL=28mmL1=L2=2.5mm基本时间t=L/f=(28+17.5+2.5)/(100×24)=0.02minmz辅助时间t=0.4×0.45=0.18minj按表2.5—46a选用铣床X62W(4)铣轴瓦锁口槽根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—90选取数据铣刀直径D=63mm铣刀齿数Z=24切削速度V=0.31m/s切削深度a=2mmpa=0.02mm/r切削宽度a=0.6mmef则主轴转速n=1000v/D=94r/min根据表3.1—74按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.33m/s铣削工时为：L=5mm按表2.5—10L1=0.5×63+1.5=33mmL2=1.5mm基本时间t=L/f=(5+33+1.5)/(100×24)=0.02minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18mina(5)精磨结合面选用磨床M7350根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据砂轮直径D=40mm切削速度V=0.330m/s切削深度a=0.1mm进给量f=0.006mm/rpr0则主轴转速n=1000v/D=157r/min根据表3.1—48按机床选取n=100r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.20m/s磨削工时为：按表2.5—11zk/nfrzbz(=0.1k=1z=8)基本时间t=j=0.02min0b2.10.9铣、钻、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2.4—90选取数据铣刀直径D=63mm切削速度V=0.47m/s切削宽度a=5mme切削深度a=2mmp则主轴转速n=1000v/D=142r/min铣刀齿数Z=24a=0.015mm/rf24根据表3.1—74按机床选取n=150r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.49m/s铣削工时为：L=28mm按表2.5—10L1=ae(d-ae)+1.5=17.5mmL2=2.5mm基本时间t=L/f=(28+17.5+2.5)/(150×24)=0.02minmzj按表2.5—46辅助时间t=0.4×0.45=0.18minaa)钻螺栓孔选用钻床Z3025根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38（41）选取数据切削速度V=0.99m/s进给量f=0.08mm/r切削深度a=5mmp钻头直径D=10mm则主轴转速n=1000v/D=1910r/min根据表3.1—30按机床选取n=910r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.99m/s钻削工时为：L=34mm按表2.5—7L1=1.5mmL2=2mm基本时间t=L/f=(34+1.5+2)/(0.08×1910)=0.23minnj按表2.5—41辅助时间t=0.5mina其他时间t=0.2min按表2.5—42q选用钻床Z3025b)扩螺栓孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—53选取数据扩刀直径D=10mm切削速度V=0.40m/s切削深度a=1.0mmp进给量f=0.6mm/r则主轴转速n=1000v/D=764r/min根据表3.1—30按机床选取n=764r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.40m/s扩削工时为：L=34mm按表2.5—7L1=2mm基本时间t=L/f=(34+2)/(0.6×764)=0.07minnj按表2.5—41辅助时间t=0.25minac）铰螺栓孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据铰刀直径D=12.2mm切削速度V=0.22m/s25切削深度a=0.10mmp则主轴转速n=1000v/D=140r/min进给量f=0.2mm/r根据表3.1—31按机床选取n=200r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=0.127m/s铰削工时为：L=34mm按表2.5—7L=2mm1L=3mm2基本时间t=L/f=(34+2+3)/(0.8×200)=0.23minjn(3)从连杆盖上方给螺栓孔口倒角根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据切削速度V=0.2m/s进给量f=0.10mm/r根据表3.1—30切削深度a=3mmpZ=8按机床选取n=750r/min按表2.5—7切削工时为：基本时间t=L/fn=（0.5+1.5）/750×0.10=0.03minj2.10.10粗镗大头孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据铣刀直径D=65mm切削速度V=0.16m/s进给量f=0.30mm/r切削深度a=3.0mmp则主轴转速n=000v/D=47r/min根据表3.1—41按机床选取n=800r/min则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=2.72m/s镗削工时为：L=38mm按表2.5—3L2=5mmL1=3.5mm基本时间t=Li/fn=(38+3.5+5)/(0.30×800)=0.19minj按表2.5—67辅助时间t=0.50mina2.10.11大头孔两端倒角根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据切削速度V=0.2m/s进给量f=0.10mm/r根据表3.1—30切削深度a=3mmpZ=8按机床选取n=750r/min按表2.5—7切削工时为：26基本时间t=L/fn=（0.5+1.5）/750×0.10=0.03minj2.10.12精磨大小头两平面（先标记朝上）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据切削速度V=0.413m/s进给量f=0.006mm/r磨削工时为：切削深度a=0.10mmp按表2.5—7基本时间t=lbzk/1000vffzjr0ba=0.1×70×0.02×1.1/（1000×60）×0.413×0.006×20×0.1=0.03min2.10.13半精镗大头孔及精镗小头孔（1）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据镗刀直径D=65.5mm进给量f=0.2mm/r根据表3.1—39镗削工时为：切削速度V=0.20m/s切削深度a=1mmp按机床选取n=1000r/min按表2.5—3L=38mmL1=3.5mmL2=5mm基本时间t=Li/fn=(38+3.5+5)/(0.20×1000)=0.23minj（2）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据镗刀直径D=30mm进给量f=0.10mm/r根据表3.1—39镗削工时为：切削速度V=3.18m/s切削深度a=1.0mmp按机床选取n=2000r/min按表2.5—3L=38mmL1=3.5mmL2=5mm基本时间t=Li/fn=(38+3.5+5)/(0.10×2000)=0.23minj2.10.14精镗大头孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据镗刀直径D=65.4mm进给量f=0.2mm/r根据表3.1—39切削速度V=0.20m/s切削深度a=1mmp按机床选取n=1000r/min27镗削工时为：L=38mm按表2.5—3L1=3.5mmL2=5mmt===j2.10.15钻小头油孔选用钻床Z3025根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38（41）选取数据切削速度V=1.18m/s进给量f=0.05mm/r根据表3.1—30钻削工时为：切削深度a=3mmp按机床选取n=1000r/min按表2.5—7L=6mmL1=3mm基本时间t=L/fn=(6+1)/(1000×0.05)=0.14minj2.10.16小头孔两端倒角选用机床X62W根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67选取数据切削速度V=0.2m/s进给量f=0.10mm/r根据表3.1—30切削深度a=3mmpZ=8按机床选取n=750r/min按表2.5—7切削工时为：基本时间t=L/fn=（0.5+1.5）/750×0.10=0.03minj2.10.17镗小头孔衬套选用镗床T2115根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据镗刀直径D=30mm进给量f=0.2mm/r根据表3.1—39镗削工时为：切削速度V=0.25m/s切削深度a=0.2mmp按机床选取n=1000r/min按表2.5—3L=38mmL1=3.5mmL2=5mm基本时间t=Li/fn=(38+3.5+5)/(0.20×1000)=0.23minj2.10.18珩磨大头孔根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据切削速度V=0.32m/s进给量f=0.05mm/r28切削深度a=0.05mmp根据表3.1—39镗削工时为：连杆在机械加工中要进行中间检验，加工完毕后要进行最终检验，检验项目按图纸上的技术要求进行。2.11.2连杆大头孔圆柱度的检验用量缸表，在大头孔内分三个断面测量其内径，每个断面测量两个方向，三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度。2.11.4连杆大小