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1、 編號 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 題目： 連桿工藝工裝設計 信機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 學 號： 　　　 0923826　　　　 學生姓名： 祝祥竣 指導教師： 　 鮑虹蘇 （職稱：高工 ） （職稱： ） 2013年5月25日

2、 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 連桿工藝工裝設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械97 學 號： 0923826 作者姓名：

3、 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院 信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè) 畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目　　 連桿工藝工裝設計 2、專題　 　 二、課題來源及選題依據(jù) 連桿機構的應用十分的廣泛，它不僅在眾多工農業(yè)機械的工程機械中得到廣泛的應用，而且諸如人造

4、衛(wèi)星太陽能板的展開機構，機械手的傳動機構，折疊傘的收放機構及人體假肢等也都用有連桿機構，連桿機構的共同特點是原動件的運動都要經過一個不與機架直接相接相連的中間機構才能傳動從動件，故稱之為連桿機構。 連桿機構中的運動副一般均為低副。其運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機構中的低副一般是幾何封閉，對保證工作的可靠性有利。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： ① 閱讀外文資料，翻譯與所學專業(yè)或課題相關的外文文獻3000字左右，語句通順、流暢、準確； ② 了

5、解連桿的工作原理； ③ 根據(jù)加工產品具體結構和加工要求，擬定分析設備設計方案； ④ 用繪制部分零件圖，裝配圖； ⑤ 能夠熟練使用CAD，并用CAD對部分零件進行三維建模； ⑥ 撰寫論文，要求符合本科論文的格式要求，語言簡潔、流暢、層次分明。整個畢業(yè)設計過程的技術工作要嚴謹、靈活、工作要有主動性，計算方法、計算的程序、計算結果、結論要正確。

6、 四、接受任務學生： 機械97 班 　　姓名 祝祥竣 五、開始及完成日期： 自2012年11月7日 至2013年5月25日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師　　　　　　　簽名 簽名 　　　　　　　簽名 教研室主任 　　　　　　〔學科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　簽名 2012年11月7日 摘 要 連桿是柴油

7、機的主要傳動件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。 機械加工工藝是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保障。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標準化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。

8、關鍵詞: 連桿；加工工藝；夾具設計 Abstract 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 an

9、d the precision of position , of the connecting 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 ,

10、 cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally Keywords: connecting rod；deformination；processing technology；design of clamping device 目錄 摘 要 II

11、I Abstract IV 緒論 1 1 零件的造型 2 1.1零件造型軟件介紹 2 1.2零件造型過程 2 2 零件的分析 7 2.1 零件的作用 7 2.2 零件的工藝分析 7 2.2.1 零件圖樣分析 7 2.2.2 工藝分析 7 3 工藝規(guī)程設計 9 3.1 確定毛坯的制造形式 9 3.2 定位基準的選擇 9 3.2.1 粗基準的選擇 9 3.2.2 精基準的選擇 10 3.3 擬定工藝路線 10 3.3.1 工藝路線方案一 11 3.3.2 工藝路線方案二 11 3.4 工藝方案的比較與分析 12 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

12、 14 3.5.1 大小頭兩端表面 14 3.5.2 990.01mm的兩側面 14 3.5.3 內孔Φ25mm 14 3.5.4 內孔Φ50mm 14 3.5.5 油孔Φ5mm 14 3.5.6 油孔Φ1.5mm 14 3.5.7 油孔Φ4mm 15 3.5.8 油孔Φ8mm 15 3.5.9 螺栓孔Φ12.22mm 15 3.5.10 螺栓孔Φ13mm 15 3.5.11 锪孔Φ20mm 15 3.5.12 鏜孔Φ580.05mm 15 3.5.13 鏜孔Φ260.05mm 16 3.5.14 鏜孔Φ65.5mm 16 3.5.15 鏜孔Φ29.5mm 16

13、 3.5.16 銑連桿上蓋5mm8mm斜槽 16 3.5.17 銑連桿體5mm8mm斜槽 16 3.6 確定切削用量及工時定額 16 4 專用夾具設計 45 4.1 問題的提出 45 4.2 夾具設計 45 4.2.1 定位基準的選擇 45 4.3 切削力及夾緊力計算 45 4.2.2 定位誤差分析 46 5 存在的問題與展望 47 5.1 存在的問題 47 5.2 展望 47 47 畢業(yè)設計小結 48 致 謝 49 參考文獻 50 V 連桿工藝工裝設計 緒論 機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合

14、運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計

15、及制造提出了更高的要求。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。 夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 在夾具設計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設

16、計還經常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至會影響到工件的加工精度。我們把多年來在夾具設計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設計端面和內孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時無此問題。夾具要不要清根，應根據(jù)工件的結構而定。如果零件定位內孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時，與上述相同。讓刀問題在設計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時，會存在讓刀問題。設計這類夾具時，應考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀

17、或砂輪的退刀位置，其位置大小應根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設計加工結構相同或相似，尺寸不同的系列產品零件夾具時，為了降低生產成本,提高夾具的利用率，往往會把夾具設計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了越來越高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像換擋撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智慧、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技

18、術正朝著高精高效模塊組合通用經濟方向發(fā)展。 1 零件的造型 1.1零件造型軟件介紹 柴油機連桿零件的造型選用AutoCAD2007，CAD三維造型及二維圖的繪制，包括三維繪圖基礎、創(chuàng)建、編輯三維實體的布爾用算，用三維圖繪制二維圖，有感性的認識，較強的三維結構，方便繪制二維圖。也可由二維圖經過拉伸、差集、并集等命令完成三維實體造型。在三維造型過程中，應選擇不同的視圖來進行合理的造型，使造型過程方便、簡單，提高效率。 1.2零件造型過程 1選擇視圖俯視面作為創(chuàng)建草圖基面，通過創(chuàng)建草圖 并使用拉伸，旋轉，差集等命令造連桿小頭孔和油槽。如圖1.1所示。 圖1.1 連桿小頭

19、 2.通過拉伸，差集造出連桿桿身，如圖1.2所示。 圖1.2 連桿桿身 3.采用并集把連桿小頭和桿身組合在一起，如圖1.3所示。 圖1.3 連桿小頭和桿身 4.拉伸連桿大頭孔和上蓋的一部分，如圖1.4所示。 圖1.4 連桿大頭孔 5.通過拉伸連桿大頭孔兩邊，形成如圖1.5所示 圖1.5 連桿加工螺栓孔部分 6.通過拉伸、平移把連桿大頭孔組合起來，如圖1.6所示。 圖1.6 連桿加強耳 7.用并集把所有的部分合并成一個整體，在用面域拉伸，使用差集把連桿體造出來。使用旋轉命令造出螺栓孔，如圖 1.7所示。 圖1.7 連桿體 8. 在用面域拉伸

20、，使用差集把連桿上蓋造出來。使用旋轉命令造出Φ20锪孔，如圖 1.8所示。 圖1.8 連桿上蓋 9.畫出螺栓孔面域圖，形成面域，使用旋轉命令造出螺栓孔，如圖1.9所示。 圖1.9 連桿上蓋螺栓孔 10.用螺栓、螺母把連桿體和連桿上蓋組合起來，使用并集把連桿合并在一起，如圖1.10所示。 圖1.10 連桿 11.使用面域拉伸造出斜槽，最后倒角形成連桿零件，如圖1.11所示。 圖1.11 連桿最終造型 2 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給定的零件是汽車發(fā)動機的主要傳力構件

21、連桿，連桿一般由連桿蓋、連桿體和螺栓等零件組成，形體結構可分為大頭、小頭和桿身等部分。連桿將活塞與曲軸連接起來，同時將活塞所承受的力穿給曲軸，在發(fā)動機做功行程中活塞推動連桿傳動曲軸；在吸氣、壓縮與排氣行程中，由曲軸帶動連桿而推動活塞。連桿工作時承受著急劇變化的動載荷，因此，要求連桿的質量輕且有足夠的剛度、足夠的疲勞強度好沖擊韌性。同時，連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有五個：（1）連桿大端中心面和小段中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、

22、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與結合面的垂直度。 2.2 零件的工藝分析 2.2.1 零件圖樣分析 1）該連桿為整體模鍛成形，在加工中將連桿切開后，在重新組裝后鏜削大頭孔。其外形可不在加工。 2) 連桿大頭孔圓柱度公差為0.005mm。 3）連桿大、小頭孔平行度公差為0.06mm/100mm。 4）連桿大頭孔兩側對大頭孔中心線的垂直度公差為0.1mm/100mm。 5）連桿分割面、連桿上蓋分割面對連桿螺釘孔的垂直度為0.25mm/100mm。 6）連桿體分割面、連桿上蓋分割面對大頭孔軸線位置度公差為0.0125mm。 7）連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度公差為0.25m

23、m。 8）材料為45鋼。 2.2.2 工藝分析 連桿的形狀復雜，不宜定位加緊；剛度差，易變形；另外它是發(fā)動機精密部件之一，尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面粗糙度要求都很高，加工精度不易保證。 1）毛坯需要經過正火熱處理，以消除殘余應力。盡量減少毛坯的加工余量，從而降低切削力對工件的變形影響。 2）連桿加工為保證加工精度應使定位基準統(tǒng)一，該零件的主要定位基準有大圓柱面、分割面和側面（99mm兩側面）。 3）連桿本身剛性較差，外力作用下易變形，從而影響加工精度。必須正確確定夾緊力的大小、方向及著力點。夾緊力應作用在連桿大小頭孔端面上，盡量避免直接作用于桿身上，如需要夾緊力作用在桿身

24、上時，應使夾緊力作用于剛度好的那個方向上，即連桿水平方向上，并采用雙向浮動夾緊。 4）模鍛時不留預留孔。 5）孔的尺寸精度檢驗，使用內徑千分尺或內徑百分表進行測量。軸內孔之間距離的測量可以通過孔與孔之間壁厚進行間接測量。 6）同一軸在線各孔的同軸度，可采用檢驗心軸進行檢驗。 7）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準面的平行度，均應通過檢驗心軸進行測量。 8）探傷和去毛刺技術須合理解決。探傷應貫穿于整個加工過程始末，去毛刺是為了便于裝配和維持必要的配合精度。 3 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的

25、制造形式 毛坯選擇時，應全面考慮以下因素。 1）零件的材料及機械性能要求； 2）零件的結構形狀與外形尺寸； 3）零件的抗疲勞要求； 4）生產類型，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經濟性； 5）現(xiàn)有生產條件； 6) 充分考慮利用新工藝、新材料、新技術的可能性。 由于連桿在工作承受多向交變載荷作用，要求具有很高的強度和剛度，因此連桿的材料多采用45鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質鋼或合金鋼，并經過熱處理和噴丸強化。其毛坯用模鍛制造，連桿體和蓋可以分開鍛造，也可整體鍛造，取決于毛坯尺寸及鍛造毛坯的設備能力。該零件選用45鋼。 3.2 定位基準的選擇 定位基準的選擇是工藝規(guī)程設計

26、中的重要工作之一。定位基準選擇正確、合理，可以保證零件的加工質量，提高生產率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，使生產無法進行。 由于以上分析連桿的形狀復雜、剛度較差，因此加工過程刀具和工件的相對運動慣關系及位置關系十分重要，因此對于過程中的定位基準的選擇就決定著工件最后的加工效果。連桿的加工面主要有大小頭及兩端面；桿體與大頭蓋分割面；螺栓定位孔等，分析如下： 3.2.1 粗基準的選擇 對于一般零件而言，以外圓表面作粗基準是比較合理的 。該連桿零件的粗基準一般都用它圓柱表面作粗基準，這樣可以較好地保證兩孔的位置精度，同時也可合理分配各表面的加工余量。 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面

27、有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則： 1）重要表面原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應選擇該表面為粗基準。 2）不加工表面原則 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加面 為粗基準。 3) 余量最小原則 如果零件上每個表面都要加工，則應選擇毛坯上加工余量最小的表 面為粗基準，這樣可以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 4) 使用一次原則 因為粗基準本身都是未經機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度 低，若重復使用將產生較大的誤差。 5)平整光潔原則 以便工件

28、定位可靠、夾緊方便。粗基準的選擇：小批生產時，由于 毛坯精度低，一般以主軸孔作為粗基準，采用劃線裝夾法。 3.2.2 精基準的選擇 精基準的選擇主要應考慮基準重合和基準統(tǒng)一的問題。當設計基準和工序基準不重合時，應進行尺寸換算。精基準選用原則如下： 1）基準重合原則——應盡量選用被加工表面的設計基準作為竟基準，這樣可以避免由于基準不重合而引起的定位誤差。在用設計基準不可能或者不方便統(tǒng)一的時候，允許出現(xiàn)基準不重合情況； 2）基準統(tǒng)一原則——盡可能選擇同一精基準加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面之間的相對應位置關系。采用統(tǒng)一基準加工工件還可以減少夾具種類，降低夾具的設計費用；

29、 3）互為基準原則——當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高的時候，可以采用兩個加工表面互為基準反復加工的方法； 4）自為基準原則——一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準； 5）所選擇的精基準，應能保證定位準確、可靠、夾緊機構簡單，操作方便。用作定位的表面除應具有較高的精度和較小的表面粗糙度值外，還具有較大的面積并盡量靠近加工表面。 當具有使用以上原則的時候，可能出現(xiàn)一些矛盾，應根據(jù)具體情況靈活運用，既保證主要方面，又要兼顧其次方面，從整體上盡量使定位基準選擇更加合理?；鶞蔬x擇一般按以下順序進行：首先選定最終完成零件主要表面加工和保證只要技術要求所需

30、精基準；接著考慮為了可靠地加工出上述主要精基準，是否需要選擇一些表面作為中間精基準，然后再結合選擇粗基準應解決的問題，考慮粗基準的選擇。 由于連桿兩端的加工為第一道工序，兩端面加工完畢即確定了連桿后續(xù)機械加工的一個基準。而連桿的第二端面以第一端面為基準進行定位加工的，這樣，兩個端面的平行度就能得到保證，而連桿上的大部分加工表面都與連桿端面有相對的形狀、位置精度要求。因此，選擇連桿的端面為統(tǒng)一基準時的一個精基準。 加工好小頭孔和連桿定位面以后，分別于連桿的端面、小頭孔、定位面為第一、第二、第三基準為以后的工序定位，成為連桿機械加工的統(tǒng)一基準，對各工序進行定位。 3.3 擬定工藝路線 劃分

31、加工階段 1）粗加工階段 此階段的主要任務是提高生產率，切除零件被將面上的大部分余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品，所能達到的加工精度和表面質量都比較低。 2）半精加工階段 此階段要減少主要表面粗加工中留下的誤差，使加工面達到一定的精度并留有一定的加工余量，并完成次要表面的加工（鉆、攻死、銑槽等），為精加工作號準備。 3)精加工階段 切除少量加工余量，保證各主要表面達到圖紙要求，所得精度和表面質量都比較高。所以此階段主要目的是全面保證加工質量。 4）光整加工階段 此階段主要針對要進一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6級以上，表面粗糙度值為0.2um以下）的表面。一般不用于

32、提高形狀、位置精度。 擬定工藝路線的出發(fā)點：應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。還要考慮經濟效果，在保證各項尺寸及技術指標的同時，把生產成本降到最低。 3.3.1 工藝路線方案一： 表3-1 工藝路線一 工序號 工序內容 10 模鍛毛坯成形、切邊 20 正火處理 30 磁力探傷 40 粗銑兩端面 50 退磁 60 劃線 70 鉆、擴大小頭孔，大頭孔尺寸為50mm，小頭孔尺寸為Φ25mm 80 粗镋大、小頭孔，大頭孔尺寸為Φ580.05mm

33、，小頭孔尺寸為Φ260.05mm 90 銑尺寸為990.01mm兩側面，保證對稱 100 按劃線切開連桿 110 銑連桿上蓋分割面，鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175，精鏜孔Φ12.22mm和擴孔Φ13mm，孔深15mm。锪 2Φ20mm孔 120 銑連桿體分割面，鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175，精鏜 孔Φ12.22mm。锪平面R7mm，保證尺寸240.26mm 130 用螺栓將連桿體和連桿上蓋組裝成連桿組件 140 磨兩端面保證尺寸 150 半精鏜大、小頭孔 160

34、 精鏜大、小頭孔至圖樣尺寸，中心距為1900.08mm 170 拆除連桿體與上蓋 180 銑連桿上蓋5mm8mm斜槽，銑連桿體5mm8mm斜槽 190 鉆連桿體大頭油孔Φ5mm、Φ1.5mm，小頭油孔 Φ4mm、Φ 8mm 210 刮研螺栓孔端面 220 檢驗 230 入庫 3.3.2 工藝路線方案二： 表3-2 工藝路線二 工序號 工序內容 10 模鍛成形，切邊 20 正火處理 30 清除毛刺、飛邊、 40 劃線 5

35、0 粗銑連桿大小兩平面 60 磨大平面，翻轉磨另一個大平面，保證厚度尺寸為38mm 80 重新劃大小頭孔線 90 鉆、擴大小頭孔，大頭孔尺寸為 Φ50mm，小頭孔尺寸為Φ 25mm 100 粗鏜大、小頭孔，大頭孔的尺寸為Φ580.05mm，小頭孔尺寸為Φ26 0.05mm， 110 銑尺寸990.01mm兩側面，保證對稱 120 按線切開連桿 130 銑連桿上蓋分割面，鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175mm，精鏜孔Φ12.22mm和擴孔Φ13mm，孔深15mm。锪2Φ20mm孔

36、140 銑連桿體分割面，鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175mm，精鏜孔Φ12.22mm。锪平面R7mm，保證尺寸240.26mm 150 用螺栓將連桿體和連桿上蓋組裝成連桿組件 160 半精鏜大、小頭孔 170 精鏜大、小頭孔至圖樣尺寸，中心距為1900.08mm 180 拆除連桿體與上蓋 190 銑連桿上蓋5mm8mm斜槽，銑連桿體5mm8mm斜槽 200 鉆連桿體大頭油孔Φ5mm、Φ1.5mm，小頭油孔 Φ4mm、Φ 8mm 210 去毛刺，按規(guī)定去重量 220 刮研螺栓孔端面 230 檢查

37、各部尺寸及精度 240 探傷 250 組裝入庫 3.4 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先探傷在進行加工，方案二是入庫前進行探傷。兩者比較方案一比較合理，先探傷可以預防鍛造的毛坯是否有問題，降低加工成本。方案二在入庫前進行探傷是檢查零件是否有問題，把不合格的零件排除在外。方案二，在粗銑大小端面后，就進行磨削。在加工過程中可能使端面劃傷，為保證零件的表面光整，應該使用的一方案。因此需要把以上兩方案進行調整，使它合理化，符合零件的加工要求，使之能達到所要的工藝要求，更好的裝夾，方便定位，減少裝夾次數(shù)，能夠順利的完成零件的加工。最終擬定的加工工藝

38、路線如下： 表3-3 最終工藝路線 工序號 工序內容 定位基準 10 模鍛毛坯成形、切邊 20 正火處理 30 探傷 40 清除毛刺、飛邊 50 劃線 60 粗銑連桿大小兩平面 連桿外輪廓 70 磨大平面，翻轉磨另一個大平面，保證厚度尺寸為38mm 連桿外輪廓 80 重新劃大小頭孔線 90 鉆、擴大小頭孔，大頭孔尺寸為 Φ50mm，小頭孔尺寸為Φ 25mm 連桿大頭平面 100 粗鏜大、小頭孔，大頭孔的尺寸為Φ580.05mm，小頭孔尺寸為Φ260.05mm 連桿

39、大頭平面 110 銑尺寸990.01mm兩側面，保證對稱 連桿大頭平面及大小頭孔 120 按線切開連桿 連桿大頭平面及大小頭孔 130 銑連桿上蓋分割面，鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175mm，精鉸孔Φ12.22mm和擴孔Φ13mm，孔深15mm。锪2Φ20mm孔 連桿大頭平面、分割面和一側面 140 銑連桿體分割面， 鉆連桿兩螺栓孔Φ12mm保證中心距820.0175，精鉸孔Φ12.22mm。锪平面R7mm，保證尺寸240.26mm 連桿大頭平面、分割面和一側面 150 精磨兩分割面 連桿大頭平面 160 用螺栓將連桿體和連桿上蓋

40、組裝成連桿組件 170 半精鏜大、小頭孔；精鏜大、小頭孔至圖樣尺寸，中心距為1900.08mm 連桿大頭平面、一側面及連桿體螺栓孔 180 拆除連桿體與上蓋 190 銑連桿上蓋5mm8mm斜槽，銑連桿體5mm8mm斜槽 連桿大頭平面及分割面 200 鉆連桿體大頭油孔Φ5mm、Φ1.5mm，小頭油孔Φ4mm、Φ8mm 210 去毛刺，按規(guī)定去重量 220 刮研螺栓孔端面 230 檢查各部尺寸及精度 240 組裝入庫 以上工藝路線詳見機械加工工藝過程卡、機械加工工藝卡和機械加工工序卡。 3.5 機械加工余量、工序尺

41、寸及毛坯尺寸的確定 “連桿”零件材料為45鋼，硬度為226-278HRB,毛坯可用模鍛毛坯。同時也適合大批量生產。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.5.1 大小頭兩端表面 毛坯為模鍛，考慮其加工外廓尺寸為2669938mm，表面粗糙度要求為0.8um,根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》中“鍛件的機械加工余量確定表面的加工余量為3mm。該表面進行粗銑和磨削。 3.5.2 990.01mm的兩側面 毛坯為模鍛，考慮其加工外廓尺寸為2669938mm，表面粗糙度要求為0.8um,根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》中

42、“鍛件的機械加工余量確定表面的加工余量為3mm。該表面進行銑削加工。 3.5.3 內孔Φ25mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ23mm 擴孔：Φ24.8mm 2Z=1.8mm 鉸孔：Φ25mm 2Z=0.2mm 3.5.4 內孔Φ50mm 根據(jù)實際情況，毛坯不作預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-1

43、5確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ25mm 鉆孔：Φ48mm 2Z=23mm 擴孔：Φ49.75mm 2Z=1.75mm 鉸孔：Φ50mm 2Z=0.25mm 3.5.5 油孔Φ5mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ4.8mm 鉸孔：Φ5mm 2Z=0.2mm 3.5.6 油孔Φ1.5mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加

44、工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ1.5mm 3.5.7 油孔Φ4mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ3.9mm 鉸孔：Φ4mm 2Z=0.1mm 3.5.8 油孔Φ8mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔

45、直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ7.8mm 鉸孔：Φ8mm 2Z=0.2mm 3.5.9 螺栓孔Φ12.22mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ11.8mm 鉸孔：Φ12mm 2Z=0.2mm 精鉸：Φ12.22mm 2Z=0.22mm 3.5.10 螺栓

46、孔Φ13mm 由于孔的直徑較小，查《金屬機械加工工藝人員手冊》可知毛坯不預留孔，為實心件。兩孔直徑尺寸精度要求介于IT8-IT10之間，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ11.8mm 鉸孔：Φ12mm 2Z=0.2mm 擴孔：Φ12.8mm 2Z=0.8mm 鉸孔：Φ13mm 2Z=0.2mm 3.5.11 锪孔Φ20mm 由連桿上蓋零件圖，可知加工余量為1mm。 3.5.12 鏜孔Φ580.05mm 由于孔加工較大，所以選用鏜削加工。兩孔的尺寸公差為0.05mm

47、，公差等級要求也不是很高，采用鏜削加工比較方便。參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-16確定工序尺寸及余量為： 粗鏜： Φ54mm 粗鏜： Φ56mm 2Z=2mm 精鏜： Φ57.5mm 2Z=1.5mm 精細鏜：Φ58mm 2Z=0.5mm 3.5.13 鏜孔Φ260.05mm 根據(jù)加工工序要求，選用鏜削加工。兩孔的尺寸公差為0.05mm，按照工序鏜削加工比較方便，而且能減少裝夾次數(shù)。具有合理的經濟實用性。參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： Φ25mm 鏜

48、孔： Φ25.8mm 2Z=0.8mm 半精鏜：Φ26mm 2Z=0.2mm 3.5.14 鏜孔Φ65.5mm 由于孔加工較大，所以選用鏜削加工。兩孔的尺寸公差為0.05mm，公差等級要求也不是很高，采用鏜削加工比較方便。參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-16確定工序尺寸及余量為： 粗鏜： Φ61mm 粗鏜： Φ63.5mm 2Z=2mm 精鏜： Φ65mm 2Z=1.5mm 精細鏜： Φ65.5mm 2Z=0.5mm 3.5.15 鏜孔Φ29.5mm

49、 根據(jù)加工工序要求，選用鏜削加工。兩孔的尺寸公差為0.05mm，按照工序鏜削加工比較方便，而且能減少裝夾次數(shù)。具有合理的經濟實用性。參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-15確定工序尺寸及余量為： 鏜孔：Φ26mm 鏜孔：Φ29mm 2Z=3mm 精鏜：Φ29.5mm 2Z=0.5mm 3.5.16 銑連桿上蓋5mm8mm斜槽 根據(jù)連桿上蓋零件圖，可知斜槽的加工余量為3mm。 3.5.17 銑連桿體5mm8mm斜槽 根據(jù)連桿體零件圖，可知斜槽的加工余量為3mm。 3.6 確定切削用量及工時定額 工序60：粗銑

50、連桿大小頭兩平面 1加工條件 工件材料：45鋼正火，=0.6，模鍛。 加工要求：粗銑連桿大小兩平面，大頭平面表面粗糙度為Ra=0.8um；小頭平面表面粗糙度為Ra=6.3um 。 機床：X5030A立式升降臺銑床 刀具：刀具：高速剛圓柱形銑刀 D=63mm d=27mm 粗齒數(shù)Z=6，細齒數(shù)Z=10。 刀具材料：硬質合金。 2、計算切削用量 （1）、粗銑大頭面 銑削深度：=2.5mm 每齒進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=0.08mm/z 銑削速度：參照《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=(20~40)m/min， 機床主軸轉速：

51、 （3.1） 取,代入公式（3.1）得： r/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表11-4，取r/min 實際銑削速度：m/min 工作臺每分進給量： （3.2） 取，，代入公式（3.2）得： mm/min 取mm/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： （3.

52、3） 取，，， 代入公式（3.3）得： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為： （2）、粗銑小頭面 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取mm/z 銑削速度：參照《金屬機械加工工藝人員手冊》 取mm/min 機床主軸轉速：由公式（3.1）： 取mm/min，代入公式（3.1）得： r/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表11-4，取 實際銑削速度：m/min 工作臺每分進給量：由公式（3.2）得： 取，，r/min代入公式（3.2）得： 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺

53、寸可知42mm 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間：由公式（3.3）得： 取，，， 代入公式（3.3）得： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為： 工序70: 磨大平面，翻轉磨另一個大平面，保證厚度尺寸為38mm 1、被吃刀量：單邊余量。 2、進給量：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-133可選取。 3、切削速度：參考《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-133可選取m/min 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-28，大平面工件磨削表面直徑約為80mm，工件磨削表面的長度，。 因此，，由于是磨兩

54、個表面。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-28，小平面工件磨削表面直徑約為50mm，工件磨削表面的長度，。 因此，，由于是磨兩個表面 工序90: 鉆、擴大小頭孔，大頭孔尺寸為 Φ50mm，小頭孔尺寸為Φ25mm 機床：Z3050搖臂鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 1、鉆、擴、鉸小頭孔Φ 25mm （1）、鉆孔φ23mm 切削深度： 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 因為此次鉆孔后還需要一個擴孔及一個鉸刀的加工，所以選擇進給量的范圍為mm/r綜合考慮取進給量 mm/r 取切削速度=28.7m/min 取=28

55、m/min =23mm 代入公式（3.1）得 機床主軸轉速：n==(100028)/(3.1423)=357m/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=420m/min; 實際切削速度：：V= =3.14204201000=26.37m/min 被切削層長度： =38mm 刀具切入長度：=23mm 刀具切出長度： =3mm 走刀次數(shù)為1 機動時間： (3.4) 取=38mm， =20mm， =3mm ，=0.4mm/r，=357m/min代入公式（3.4）得：機動時間 ：min （2）、擴φ24.8mm孔；

56、切削深度：ap=1.8mm 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》得： =(0.9~1.2)mm/r； 查《金屬機械加工工藝人員手冊》 取f=1.0mm/r 切削速度：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取m/min 取=19，=24.8 代入公式（3.1）得； 機床主軸轉速：r/min， 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=265r/min; 實際切削速度：r/min； 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 ； 被切削層長度： =38 刀具切入長度： =4mm 刀具切出長度： =3mm 走刀次數(shù)為1 取l=38mm，=4mm，=3mm， f=1.

57、0mm/r, n=265r/min 代入公式（3.4）得： 機動時間：=（38+4+3)/265=0.17min； （3）鉸φ25孔; 切削深度：=0.2mm； 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 ，取mm 取切削速度9m/min 取=9m/min, =23mm 代入公式（3.1）得; 機床主軸轉速：r/min，根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=132r/min； 實際切削速度：m/min； 被切削層長度：=38mm 刀具切入長度：=20mm 刀具切出長度：=5mm 走刀次數(shù)為1 取，，，，r/min

58、 代入公式（3.4）得： 機動時間 ：0.4min 2、鉆、擴、鉸大頭孔Φ50mm （1）、鉆孔φ25mm 切削深度：=25mm 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 因為此次鉆孔后還需要一個擴孔及一個鉸刀的加工，所以選擇進給量的范圍為=0.43~0.53mm/r 綜合考慮取 進給量 =0.4mm/r 取切削速度v=28.7m/min 取=28m/min，=25mm 代入公式（3.1）得 機床主軸轉速：n=1000v/πd0=(1000x28)/(3.14x25)=357m/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=420m/min; 實際切削速度：：V

59、= πdn/1000=3.14254201000=32.97m/min 被切削層長度：=38mm 刀具切入長度：=25mm 刀具切出長度：=3mm 走刀次數(shù)為1； 機動時間：根據(jù)公式（4.4）得： 取=38mm，=25mm，=3mm，f=0.4mm/r, n=357m/min 入公式 （3.4）得： 機動時間 ：=(38+25+3)/(357x0.4) =0.46min （2）、鉆孔φ48mm 切削深度：ap=23mm 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 因為此次鉆孔后還需要一個擴孔及一個鉸刀的加工，所以選擇進給量的范圍為 f=0.54~0.66mm/r

60、 綜合考慮取 進給量 f=0.6mm/r 取切削速度v=22.4m/min 取=22m/min，=48mm 代入公式（3.1）得 機床主軸轉速：n=1000v/πd0=(1000x22)/(3.14x48)=146m/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=170m/min; 實際切削速度：：V= πdn/1000=3.14481701000=25,62m/min 被切削層長度：=38mm 刀具切入長度：=25mm 刀具切出長度：=3mm 走刀次數(shù)為1 機動時間：由公式（3.4）得： 取=38mm，=25mm，=3mm，f=0.6mm/r，n=170m/min代

61、入公式 （3.4）得： 機動時間 ：=(38+25+3)/(170x0.6) =0.65min （3）、擴φ49.75mm孔； 切削深度：=1.75mm 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》得： f=(0.9~1.2)mm/r； 查《金屬機械加工工藝人員手冊》 取f=1.0mm/r 切削速度：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取 取=19，=49.75mm代入公式（3.1）得； 機床主軸轉速：r/min， 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=132r/min; 實際切削速度：m/min； 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 ； 被切削層長度：

62、=38 刀具切入長度：=4mm 刀具切出長度：=3mm 走刀次數(shù)為1 取=38mm，=4mm，=3mm，f=1.0mm/r，=132r/min代入公式（4.4）得： 機動時間：（38+4+3)/132=0.43min； （4）鉸φ50孔; 切削深度：=0.25mm； 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》，取mm/r 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》，取mm/r 取切削速度9m/min 取=9m/min, =50mm 代入公式（3.1）得; 機床主軸轉速：r/min，根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=67r/min； 實際切削速度：m/min 被切削

63、層長度：=38mm 刀具切入長度：=20mm 刀具切出長度：=5mm 走刀次數(shù)為1 取=38mm，5mm，=25 mm，1.2mm/r，=67r/min 代入公式（3.4）得： 機動時間 ：mm 工序100：粗鏜大、小頭孔，大頭孔的尺寸為Φ580.05mm，小頭孔尺寸為Φ26 0.05mm 機床：T68鏜床 刀具：90鏜刀、45鏜刀 1、粗鏜小頭孔Φ260.05mm （1）、鏜孔至φ25.8mm； 切削深度：=0.8mm; 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表14-7 取=0.2~0.5mm/r; 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=0.3mm/

64、r; 切削速度=115m/min 取=125m/min，=25.8代入公式（3.1）得 機床主軸轉速：m/min， 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》取n=1000r/min; 實際切削速度：m/min； 切屑加工時： 被切削層長度：=38mm; 刀具切入長度：=30mm; 刀具切出長度：=2mm; 走刀次數(shù)為1次 取=38mm，=30mm，=2mm, =0.3mm/r, n=1000r/min; 代入公式（3.4）得： 機動時間 ：min （2）半精鏜φ26mm孔; 切削深度：=0.2mm； 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取 根據(jù)《金屬機械

65、加工工藝人員手冊》 ，取mm/r 取切削速度9m/min 取=9m/min，=26mm 代入公式（3.1）得; 機床主軸轉速：r/min，根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取n=100r/min； 實際切削速度：m/min 被切削層長度：=38mm 刀具切入長度：=20mm 刀具切出長度：=5mm 走刀次數(shù)為1 取=38mm，=5 mm， mm，1.2mm/r, n=100r/min 代入公式（3.4）得： 機動時間 ：min ; 2、粗鏜大頭孔Φ58 0.05mm （1）、鏜孔至φ54mm； 切削深度：=4mm; 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》

66、 表14-7 取=0.3~0.5mm/r; 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=0.3mm/r; 切削速度V=115m/min 取=125m/min，=54mm代入公式（3.1）得 機床主軸轉速：m/min 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》取n=800r/min; 實際切削速度：m/min 切屑加工時： 被切削層長度：=38mm; 刀具切入長度：=30mm; 刀具切出長度：=2mm; 走刀次數(shù)為1次 取=38mm，=30mm，=2mm, =0.3mm/r, n=800r/min; 代入公式（3.4）得： 機動時間 ：0.29min； （2）、鏜孔至φ56mm； 切削深度：=2mm; 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表14-7 取=0.3~0.5mm/r; 根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 取=0.3mm/r; 切削速度V=115m/min 取=125m/min，=56mm代入公式（3.1）得 機