柴油機(jī)連桿加工工藝規(guī)程及專用鉆床夾具的設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄目錄摘要摘要abstract第一章第一章緒論緒論11.1 前言11.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)31.3 連桿工藝研究方向和研究的關(guān)鍵問(wèn)題3第二章第二章連桿零件的分析連桿零件的分析52.1 連桿的結(jié)構(gòu)功能分析52.2 連桿的主要技術(shù)要求6第三章第三章連桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制連桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制73.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定73.2 連桿的工藝分析83.3 連桿的材料選擇與毛坯的制造方法83.3.1 連桿的材料選擇83.3.2 c70s6 鋼的成分和力學(xué)性能103.3.3 毛坯的制造方法113.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定133.5 指定工序定位基準(zhǔn)的選擇

2、133.6 加工工藝階段的劃分和加工順序的安排153.7 連桿加工工藝過(guò)程的擬定163.8 填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡16第四章第四章指定工序的工裝設(shè)計(jì)指定工序的工裝設(shè)計(jì)174.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求174.2 專用夾具設(shè)計(jì)步驟174.3 激光開應(yīng)力槽工裝設(shè)計(jì)194.3.1 應(yīng)力槽的設(shè)計(jì)194.3.2 設(shè)備的選擇與改裝204.3.3 擬定定位方案204.4 脹斷工裝設(shè)計(jì)214.4.1 設(shè)備選擇214.4.2 擬定定位方案214.4.3 夾具使用說(shuō)明214.4.4 脹斷參數(shù)的計(jì)算 23總結(jié)總結(jié)24參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)25致謝致謝26柴油機(jī)連桿加工工藝規(guī)程及專用鉆床夾具柴油機(jī)連桿加工工

3、藝規(guī)程及專用鉆床夾具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)摘 要連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。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(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，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(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: : 連桿 粉末鍛造 加工工藝 夾具設(shè)計(jì)diesel engine connecting rod machining process and the exclusive design of drilling jigabstract: the c

4、onnecting 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 connecting rod is demanded highly , and

5、 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 progressively , revise the deformation af

6、ter processing, can reach the specification requirement for the part finally . keyword: connecting rod powder-forging processing technology fixture design 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè)第一章 緒論1.1 前言連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)中作為改變力的傳遞方向和方式最重要的零部件之一，用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)上，其大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過(guò)活塞銷與活塞連接，將作用于活塞的氣體膨脹壓力的直線運(yùn)動(dòng)傳給曲軸轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圖 1.1）。在工作過(guò)程中，其承受著較高

7、的周期性沖擊力、慣性力、壓縮應(yīng)力、縱向彎曲應(yīng)力、拉應(yīng)力、動(dòng)載荷等，因此要求連桿重量要輕，必須有較高的強(qiáng)度、韌性和疲勞性能。圖 1.1 連桿動(dòng)力轉(zhuǎn)化圖發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性在很大程度上取決于連桿的可靠程度，在連桿的總成可靠性的因素之中分合面質(zhì)量與定位關(guān)系是主要因素，因此解決好連桿體與連桿蓋之間的定位問(wèn)題，可以降低連桿的生產(chǎn)成本，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。但由于連桿的外形比較復(fù)雜、容易變形、剛性差，尺寸精度、位置精度以及表面質(zhì)量等要求較高，在制造上具有一定難度。而其連桿制造技術(shù)的好壞直接影響著連桿的使用性能和經(jīng)濟(jì)性能以及一個(gè)企業(yè)的生存和發(fā)展，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術(shù)漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)在生產(chǎn)的要求。據(jù)相關(guān)文

8、章介紹，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿脹斷加工技術(shù)是目前國(guó)際上連桿生產(chǎn)的最新技術(shù)，隨著連桿生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，連桿體與蓋的分離不再采用銑、鋸或拉這類傳統(tǒng)切削加工方 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁(yè)法，而是采用了最新的脹斷技術(shù)。該技術(shù)是以整體加工代替分體加工，用切口(用機(jī)械方法或激光技術(shù)等方法制造預(yù)裂紋) 斷裂，使大端連桿蓋從連桿體移去，使連桿體與蓋的分離達(dá)到理想的脆性斷裂，并能很容易達(dá)到其連桿使用性能要求的一門先進(jìn)技術(shù)(圖 1.2)。圖 1.2 脹斷過(guò)程示意簡(jiǎn)圖采用脹斷工藝有如下優(yōu)點(diǎn)：1.簡(jiǎn)化了連桿及連桿蓋的設(shè)計(jì)要求；2.采用連桿脹斷工藝后，連桿與連桿蓋的分離面是最完全的嚙合，所以其無(wú)需再進(jìn)行機(jī)加工，省略了分

9、離面的磨削加工；3.連桿體與連桿蓋裝配時(shí)無(wú)需額外的精確定位，如螺栓孔定位（或定位環(huán)孔），只需螺栓拉緊即可，這樣省去了螺栓孔的精加工（如鉸或鏜）。與傳統(tǒng)連桿加工方法相比，脹斷工藝的優(yōu)勢(shì)很大：減少了加工工序、節(jié)省精加工設(shè)備、節(jié)省刀具磨損、節(jié)材料和能源、降低生產(chǎn)成本等，連桿脹斷加工技術(shù)還可提高連桿承載能力、抗剪能力、桿和蓋的定位精度及裝配質(zhì)量，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平和整機(jī)性能具有很重要作用。綜上所述，以體現(xiàn)自己大學(xué)四年來(lái)所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系的綜合，鍛煉自己的獨(dú)立思考、自我創(chuàng)新的意識(shí)和能力為目的，在采用脹斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索和制定出一條能提高連桿的質(zhì)量和減少連桿制造成本，并基本適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的方

10、案，故選擇該課題作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè)1.2 國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)連桿工藝發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)在毛坯材料方面：國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)工藝連桿毛坯材料一般采用 42crmo 、35crmo 、40mnvb、45crmnb、40cr 、 40crmnb s40c 等調(diào)質(zhì)鋼和 s43cvs1 (進(jìn)口) 、35mnv、40mns 等非調(diào)質(zhì)鋼?？得魉股a(chǎn)線采用調(diào)質(zhì)鋼毛坯 40mnbh(gb5216-85),1995年全面轉(zhuǎn)用非調(diào)質(zhì)鋼材料毛坯 38mnv。60 年代中期粉末熱鍛技術(shù)開始發(fā)展起來(lái)，從 80年代以來(lái)粉末冶金注射成型（pim）成功的得到應(yīng)用，大多數(shù)連桿制造中使用的中碳鋼和低合

11、金鋼逐步由新鋼種和粉末冶金的鍛造材料所代替。而德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和零部件的專家 mahlegmbh 公司先后推出了 c70s6by 鋼、36mnvs4by 鋼、 70mnvs4by 鋼等可用于提高總體經(jīng)濟(jì)效益的材料。在加工工藝方面：國(guó)內(nèi)外連桿生產(chǎn)方式大致有：鍛造、鑄造、粉末冶金等，進(jìn)入90年代后，90%以上的連桿制造都采用了模鍛工藝；傳統(tǒng)鍛造有將連桿體和蓋分開鍛造、連桿整體鍛造兩種，連桿體與連桿蓋分離方式一般采取鋸斷、銑斷等工藝。1.3 連桿工藝研究方向和研究的關(guān)鍵問(wèn)題本設(shè)計(jì)的目的主要是制定一條適合銑結(jié)合面工藝的工藝方案，基本需要解決以下問(wèn)題：首先是要確定毛坯的材料以及其毛坯的制造方法。目前,絕大

12、多數(shù)連桿是由需要淬火和回火的中碳鋼和低合金鋼經(jīng)過(guò)鍛造加工制造的，但正不斷由新鋼種和粉末冶金的鍛造材料所代替。銑連桿結(jié)合面要求其材料塑性變形小、強(qiáng)度好、脆性適中、工藝性好，即在保證連桿強(qiáng)韌綜合性能指標(biāo)的前提下，限制連桿的韌性指標(biāo)；而可用于連桿裂解的材料主要有粉末燒結(jié)材料、高碳鋼、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。應(yīng)用比較廣泛的材料是粉末燒結(jié)材料和高碳鋼。提到粉末冶金，粉末冶金是利用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類型制品的工藝技術(shù)。對(duì)粉末冶金零件工業(yè)提出的主要要求是降低成本、改進(jìn)使用性能、減輕零件重量及保護(hù)環(huán)境。對(duì)其零件的使用性能而言,關(guān)鍵在于開發(fā)

13、高強(qiáng)度、高精度材料，耐熱、耐磨材料及高性能材料。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè)關(guān)于螺栓裝配，在裝配螺栓過(guò)程中必須保證切斷后的連桿桿身與連桿蓋完全嚙合、不錯(cuò)位。為防止錯(cuò)位或施加扭矩不一致，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行兩側(cè)螺栓的裝配，裝配螺栓需要進(jìn)行螺栓預(yù)裝配及定扭矩裝配。第二章 連桿零件的分析2.1 連桿的結(jié)構(gòu)功能分析連桿是較細(xì)長(zhǎng)的變截面非圓形桿件，其桿身截面從大頭到小頭逐步變小，以適應(yīng)在工作中承受的急劇變化的動(dòng)載荷。其形狀也比較復(fù)雜，很多表面并不容易加工，不管是在其工作過(guò)程之中還是在加工過(guò)程中也很容易產(chǎn)生變形。連桿由連桿大頭、桿身和連桿小頭三部分組成，連桿大頭是分開的，一半與桿身為一體，一半為連桿蓋

14、，連桿蓋用螺栓和螺母與曲軸主軸頸裝配在一起。為了減少磨損和磨損后便于修理，在連桿小頭孔中壓人青銅材套，大頭孔中裝有薄壁金屬軸瓦（如圖 2.1）。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè)圖 2.1 襯套、軸瓦位置示意圖連桿是將活塞上下的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重要部件，所以要求要求有較高的強(qiáng)度、韌性和疲勞性能之外，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿還有較高的位置精度和尺寸形狀精度要求以及表面質(zhì)量要求?；疽笕纾哼B桿桿身不垂直度0.5，小頭、大頭兩端面對(duì)稱面與桿身相應(yīng)對(duì)稱面之間的偏移0.6，桿身橫向?qū)ΨQ面對(duì)大小頭孔中心偏移1.首先必須保證大頭中心孔中心線和小頭孔中心線之間的平行度，這樣才能保證連桿在工作過(guò)程中

15、平穩(wěn)不刮曲軸和軸瓦；第二個(gè)就是保證兩個(gè)端面的平行度，以及兩端面中心線與兩孔中心線之間的垂直度，用于保證工作中不會(huì)刮傷曲軸平衡塊，可以減少噪聲，保持平穩(wěn)；第三個(gè)要保證的是連桿體和蓋的分和面之間的配合和吻合，以保證大頭孔的圓柱度，以免刮傷軸瓦；第四要確保大小頭孔中心線之間的距離，如果其得不到保證，將保證不了發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的氣體壓縮比等。2.2 連桿的主要技術(shù)要求連桿精度的參數(shù)主要有五個(gè)：1.連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)于連桿身中心面的對(duì)稱；2.連桿大小頭空中心距尺寸精度；3.連桿大小頭孔平行度；4.連桿大小頭孔的 尺寸精度、形狀精度；5.連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)

16、計(jì)） 第 6 頁(yè)其余技術(shù)參數(shù)如下表：表 2.1技術(shù)要求項(xiàng)目具體要求或數(shù)值滿足的主要性能大、小頭孔的橢圓度，錐度橢圓度0.012錐度0.014保證與襯套、軸瓦的良好配合兩孔中心距0.030.05氣缸氣體的壓縮比兩孔軸線在同一個(gè)平面內(nèi)在連桿軸線平面內(nèi)：0.03在垂直連桿軸線平面內(nèi)：0.06減少氣缸壁和曲軸頸磨損大孔兩端面對(duì)軸線的垂直度0.015減少曲軸頸邊緣磨損兩螺孔中心線（定位孔）的位置精度在兩個(gè)在 45方向上的平行度：0.020.04對(duì)結(jié)合面的垂直度0.015保證正常承載和軸頸與軸瓦的良好配合同一組內(nèi)的重量差30g保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)第三章 連桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)

17、的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算:n=qn（1+%）（1+%）式中 n零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）;q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）; n每臺(tái)產(chǎn)品中,該零件的數(shù)量(件/臺(tái));%備品率; 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁(yè)%廢品率。 根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型。圖 3.1 為某產(chǎn)品上的一個(gè)連桿零件。該連桿用于 6105 柴油機(jī)，年產(chǎn)量為 5000 臺(tái)。設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率選擇為 0.5%，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 1 件 n=qn（1+

18、%）（1+%） =50001（1+10%）（1+0.5%） = 5527 件/年連桿零件的年產(chǎn)量為 5000 件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于中型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ，確定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。圖 3-1 連桿零件圖大量生產(chǎn)的工藝特征：（1）零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。（2）毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，一般采用模鍛。毛坯精度高，加工余量小。（3）機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備。（4）工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。（5

19、）對(duì)工人的技術(shù)要求：對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低。（6）工藝文件：有工藝過(guò)程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。（7）成本：較低。（8）生產(chǎn)率：高。（9）工人勞動(dòng)條件：較好。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè)3.2 連桿的工藝分析 首先連桿的加工表面如下：（1）以端面互為基準(zhǔn)加工的兩端面，尺寸為，以其中一加工端面為基準(zhǔn)的小頭孔 ，大頭孔 。（2）以小頭孔為中心的加工有：鉆兩個(gè) 4 的油孔，銑連桿體卡挖槽，加工側(cè)面工藝凸臺(tái)。（3）以大頭孔為中心的加工表面有：加工連桿蓋卡挖槽，加工 m12 螺栓孔，和 12.5的連桿蓋上螺釘光孔。3.3 連桿的材料選擇與毛坯的制造

20、方法3.3.1 連桿的材料選擇考慮到在該工藝方案中采用銑結(jié)合面工藝，那么選擇材料也是很重要的。在過(guò)去其發(fā)動(dòng)機(jī)連桿多采用中碳鋼或者中碳合金鋼，經(jīng)過(guò)淬火和高溫回火處理，處理后一般硬度在 hbs288hbs269 之間.后來(lái)為了減低成本研發(fā)了非調(diào)質(zhì)鋼并用與生產(chǎn)，在鍛造后空冷，通過(guò)析出強(qiáng)化得到與淬火高溫回火一樣的力學(xué)性能，省去了淬火和高溫回火，從而降低了成本。后來(lái)為了減少機(jī)加工，更進(jìn)一步降低成本，于是開發(fā)了用粉末冶金的方法來(lái)制造連桿，大大減少了機(jī)加工。而且粉末冶金連桿的質(zhì)量公差小，更適合用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是的制造。美國(guó)就廣泛的運(yùn)用粉末冶金的方法來(lái)生產(chǎn)連桿。實(shí)際上它是一種含 0.7%左右的高碳鋼。連桿的主要

21、材料為粉末燒結(jié)材料、高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、球墨鑄鐵以及可鍛鑄鐵，其中c70s6 高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼和粉末燒結(jié)材料應(yīng)用最廣。那么在這種情況之下該如何來(lái)選擇材料呢？在粉末冶金和c70s6之間做出一個(gè)選擇。據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，我國(guó)粉末冶金行業(yè)與國(guó)外相比有如下差距：（）產(chǎn)品水平低 在產(chǎn)品精度方面，少數(shù)企業(yè)尺寸精度可達(dá)is078級(jí)，形位公差可達(dá)89級(jí)，與國(guó)外水平相比低12級(jí)，但一般企業(yè)約相差23級(jí)。在產(chǎn)品質(zhì)量方面，最大的問(wèn)題是質(zhì)量不夠穩(wěn)定，產(chǎn)品內(nèi)在重量和外觀質(zhì)量均有較大的差距。而且高檔粉末冶金零件國(guó)內(nèi) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 9 頁(yè)還沒(méi)有辦法生產(chǎn)出來(lái)，即使生產(chǎn)出來(lái)，也是質(zhì)量很差，所以很多高檔的粉末冶

22、金零件還需要進(jìn)口。（2）工藝裝備落后在粉末冶金設(shè)備方面，主要是通過(guò)企業(yè)引進(jìn)，購(gòu)置國(guó)外粉末成形壓機(jī)、燒結(jié)爐、模具加工和測(cè)試設(shè)備及消化吸收、改造設(shè)備的使用來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。粉末冶金行業(yè)除少數(shù)企業(yè)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的專用壓機(jī)外，大多數(shù)企業(yè)仍采用通用壓機(jī)、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定，由于壓機(jī)功能少，不能生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，后續(xù)加工量較大。在燒結(jié)爐方面也如此，多數(shù)企業(yè)仍采用性能較差的設(shè)備、能耗大、效率低、爐溫均勻性差，質(zhì)量不穩(wěn)定。目前，國(guó)內(nèi)雖有少數(shù)設(shè)備制造企業(yè)在生產(chǎn)粉末冶金專用設(shè)備，但在性能及質(zhì)量可靠性上與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備相比仍有較大差距，還不能完全滿足企業(yè)的要求。另外，模具、模架的設(shè)計(jì)制造力量較弱，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成一

23、個(gè)專業(yè)生產(chǎn)粉末冶金模具、模架的企業(yè)，這導(dǎo)致粉末冶金新產(chǎn)品開發(fā)速度較慢，不能滿足需要。（3）買方市場(chǎng)下的產(chǎn)需矛盾 受粉末冶金企業(yè)技術(shù)、設(shè)備及規(guī)模等諸方面的影響，目前的情況是，低檔產(chǎn)品多、生產(chǎn)過(guò)剩、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，紛紛降低促銷，嚴(yán)重影響整個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而高檔產(chǎn)品上不去雖有市場(chǎng)，能夠勝任的廠家太少，市場(chǎng)供不應(yīng)求，不能滿足主機(jī)配套要求。 （4）科研跟不上產(chǎn)品發(fā)展需要 粉末冶金制品技術(shù)含量高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。大量的共性技術(shù)和新材料、新產(chǎn)品需要進(jìn)行試驗(yàn)。如模具、模架的設(shè)計(jì)與制造、高性能、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的成形工藝、后續(xù)處理工藝、粉末熱鍛、溫壓、注射成形等工藝的研究等。由于企業(yè)技術(shù)力量薄弱及忙于應(yīng)付日常生產(chǎn)、

24、經(jīng)營(yíng)等工作，無(wú)力研究，而研究單位科研經(jīng)費(fèi)緊張，自顧尚有問(wèn)題，這種局面嚴(yán)重影響著粉末冶金技術(shù)的提高與發(fā)展。 （5）出口產(chǎn)品創(chuàng)匯方面 粉末冶金制品企業(yè)主要為國(guó)內(nèi)主機(jī)配套，能夠出口創(chuàng)匯的企業(yè)較少。（6）企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益與國(guó)外同類企業(yè)相比差距較大與粉末冶金連桿相比，c70s6鋼在成本和使用性能上都具有一定優(yōu)越性，首先鍛造后空冷不需要熱處理；裝配后連桿體與連桿蓋的裂解面能緊密地接觸并相互鎖定，使 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè)其不產(chǎn)生錯(cuò)位和移動(dòng)，提高了與曲軸零件的配合，同時(shí)也提高了曲軸的剛度，大大地改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。減輕連桿的重量一直都是連桿制造上討論的一個(gè)主題，如果采用粉末冶金技術(shù)，在不

25、改變連桿形狀結(jié)構(gòu)的前提之下會(huì)導(dǎo)致連桿的重量增加15%30%，這樣使得連桿得重量有了很大的增加，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的重量也會(huì)在一定程度的增加，會(huì)影響其使用性能。如果用粉末冶金制造連桿，就必須重新設(shè)計(jì)連桿的形狀結(jié)構(gòu)，以減輕連桿的重量。綜上所述，考慮了各種因素，并經(jīng)過(guò)組內(nèi)成員的共同討論，最后決定采用c70s6鋼作為本次設(shè)計(jì)中連桿的材料。3.3.2 c70s6鋼的成分和力學(xué)性能c70s6 材料中主要各化學(xué)成分質(zhì)量百分比分別為：c為0. 72 % ，mn為0. 5 % ，s為0. 06 % ， p為0. 009 % ，v為0. 04 %；其金相組織為珠光體加斷續(xù)的鐵素體，抗拉強(qiáng)度為：900mpa1 050 mp

26、a，屈服極限為520 mpa，最大延伸率為10 %。其中mn作為強(qiáng)化項(xiàng)而存在，用以提高材料的強(qiáng)度。銑結(jié)合面工藝要求連桿切斷后的塑性變形最小，又要保證材料有良好的可切削加工性能。c70s6為高碳鋼，含c量提高后，便增加了鋼材的淬透性能，假如保持含mn量不變，連桿鍛造空冷后硬度會(huì)提高，而且金相組織中可能會(huì)出現(xiàn)貝氏體，惡化可切削加工性能，須通過(guò)適當(dāng)途徑降低含mn量。為了改善可切削加工性，提高了含s量，鋼中的mn和s的親和力大于fe和s的親和力，優(yōu)先形成mns，從而降低鋼的塑性，防止金相組織中可能會(huì)出現(xiàn)的貝氏體；另外fes會(huì)引起鋼的“熱脆”，促進(jìn)了銑削時(shí)的斷裂。mn和s結(jié)合時(shí)含mn量又不能過(guò)低，至少要

27、高于s三 倍的含量。c70s6材料的力學(xué)性能:表3.1極限抗拉強(qiáng)度/mpa屈服強(qiáng)度/mpa伸長(zhǎng)率（%）壓縮屈服強(qiáng)度/mpa剪切強(qiáng)度/mpa990580146106553.3.3 毛坯的制造方法由于連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中要承受交變載荷以及沖擊性載荷，一次應(yīng)選用鍛造，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證連桿可靠地工作。而且該零件的年產(chǎn)量是5000，已經(jīng)達(dá) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁(yè)到了大量生產(chǎn)的水平，要求其生產(chǎn)率比較高，零件尺寸不是很大，再者為了保證它的尺寸精度、加工精度，故選擇模鍛。脹斷工藝要求連桿鍛件在脹斷過(guò)程之中不能有過(guò)大的塑性變形，因此模鍛連桿性能的合格就是保證連桿達(dá)到理想的脆性斷裂

28、的因素。用于脹斷工藝的c70s6系列高碳非調(diào)質(zhì)鋼，它的成分特點(diǎn)是低硅，低錳及添加了微量合金元素釩和易切削的s元素，范圍窄，純度高。脹斷連桿工藝現(xiàn)有的模鍛工藝主要有以下三種：（1）輥鍛（楔橫軋）制坯熱模鍛生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛成型（預(yù)鍛，終鍛）切邊沖孔熱校正by處理噴丸處理探傷處理精壓處理。 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)）中頻感應(yīng)加熱爐（300kw)輥鍛機(jī)（460型）熱模鍛壓力機(jī)（25000kn）閉式單點(diǎn)壓力機(jī)by控冷設(shè)備噴丸機(jī)探傷機(jī)精壓機(jī) 該生產(chǎn)線比較先進(jìn)，以載貨車連桿為主導(dǎo)產(chǎn)品，其采用了中頻感應(yīng)加熱，輥鍛或楔模軋制坯，在國(guó)內(nèi)被廣泛采用。這種生產(chǎn)線便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，具有噪聲小，勞動(dòng)環(huán)境好等優(yōu)

29、點(diǎn)。可生產(chǎn)各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。（2)輥鍛（楔橫軋）制坯錘上模鍛生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛成型（預(yù)鍛，終鍛）切邊沖孔熱校正by處理噴丸處理探傷處理精壓處理。 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)或棒料剪切機(jī)床）中頻感應(yīng)加熱爐（300kw）輥鍛機(jī)（370型）液壓精鍛錘（2550kj）開式壓力機(jī)（1000kn）by控冷設(shè)備拋丸機(jī)（6001200kg/h)熒光探傷機(jī)600we型）電動(dòng)螺旋壓力機(jī)（400kw） 該生產(chǎn)線主要柴油機(jī)連桿為主，鍛件厚度公差基本在0.2mm以內(nèi)，錯(cuò)差在0.4mm以內(nèi)，切邊模具沒(méi)有氮?dú)飧?，可使模鍛件定位后再切邊，切邊變性很小，精壓尺寸精度可以控制?.1mm以內(nèi)（3）輥鍛制坯摩擦壓力機(jī)模鍛

30、（高能螺旋壓力機(jī)）生產(chǎn)線 工藝：下料加熱輥鍛預(yù)鍛終鍛切邊沖壓熱校正by處理拋丸處理探傷處理精壓處理。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁(yè) 設(shè)備配置：下料機(jī)（帶鋸機(jī)）中頻感應(yīng)加熱爐（250w)輥鍛機(jī)（460型）摩擦壓力機(jī)（630t）摩擦壓力機(jī)（1000t）閉式單點(diǎn)壓力機(jī)（250t）摩擦壓力機(jī)。 該生產(chǎn)線以柴油機(jī)連桿為主，在摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛、終鍛、熱校正，其工藝過(guò)程較為穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也比較高，適合中小型企業(yè)。3.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定 根據(jù)模鍛的基本要求，在零件的基本尺寸上加上加工余量 24mm，所以在加工多數(shù)表面在基本尺寸的基礎(chǔ)上單面加 2mm，一些特殊表面如螺釘座

31、面上加 2mm，側(cè)面工藝凸臺(tái)加工精度不是很高，在其表面加 1mm。（如圖 3.2，詳細(xì)尺寸請(qǐng)查閱 105 高速柴油機(jī)連桿毛坯圖圖紙）圖3.2 連桿毛坯圖3.5 指定工序定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。在加工起始工序中，只能用毛坯尚未曾加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則該表面稱為粗基準(zhǔn)；利用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。其基準(zhǔn)的選擇也是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)之中的重要問(wèn)題之一，定位基準(zhǔn)的選擇合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)，往往會(huì)增加工序， 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁(yè)或使工藝路線不合理，或使夾具設(shè)計(jì)困難，甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精

32、度）要求，造成零件報(bào)廢等情況。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)主要考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是保證加工表面與非加工表面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。粗、精基準(zhǔn)具體選擇時(shí)參考下列原則： （1） 對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應(yīng)選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。（2） 對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。（3） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮如下原則： （1） “基準(zhǔn)重

33、合”原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則 。如果加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則會(huì)增大定位誤差。（2 ） “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其它表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。采用“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則可減少工裝設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用，提高生產(chǎn)率，并可避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所造成的誤差。 （3） “自為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這就是“自為基準(zhǔn)”原則。例如磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，就以床身導(dǎo)軌面作

34、為定位基準(zhǔn)。（4） “互為基準(zhǔn)”原則 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則。 （5 ）精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。在該設(shè)計(jì)中大部分工序由組內(nèi)其他同學(xué)做，現(xiàn)在介紹一下我做的兩道工序的基準(zhǔn)選擇： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁(yè)圖 3.3 激光開應(yīng)力槽工序基準(zhǔn)示意圖（2）脹斷加工工序的基準(zhǔn)、定位與激光開應(yīng)力槽加工工序一樣（圖 3.4） 。圖 3.4 脹斷加工工序基準(zhǔn)示意圖3.6 加工工藝階段的劃分和加工順序的安排 粗加工階段：粗磨連桿兩端面，粗、半精鏜大小頭孔，磨搭子面工藝凸臺(tái)，槍鉆螺紋底孔，鉸螺釘光孔，攻絲；锪螺釘座面、倒角，激光開

35、槽、作標(biāo)記，脹斷，銑卡瓦槽，壓襯套，鉆油孔。首先要加工其他表面就必須先加工出精基準(zhǔn)，端面的加工必須安排所以必須安排在第一，接著再在以端面為基準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上加工其他面或者其他精基準(zhǔn)，那么接下來(lái)要安排的就是粗鏜大小頭孔，粗磨搭子面，這樣精基準(zhǔn)就基本出來(lái) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁(yè)了。那么在精加工之前必須把所有的粗加工都做完，緊接著的粗加工工序都在這樣的一些基準(zhǔn)上進(jìn)行加工了。精加工階段：精磨兩端面，精鏜大小頭孔，珩磨大頭孔，小頭銑落差。在連桿的加工過(guò)程之中，其輔助工藝（去毛刺，倒角，清洗等）必須貫穿整個(gè)工藝過(guò)程，所以說(shuō)必須在其中安排輔助工序。在連桿脹斷之前安排一道磁力探傷，在锪螺釘座面

36、、倒角之后安排了去毛刺、清洗，脹斷之后要立即用螺釘套住連桿體與蓋，以免錯(cuò)位，連桿總裝時(shí)時(shí)必須要求清理連桿結(jié)合面之間的塵屑，最后還要來(lái)一道清洗。3.7 連桿加工工藝過(guò)程的擬定 經(jīng)組內(nèi)成員共同探討和評(píng)比（其他方案略），最后得出最優(yōu)方案如下：粗磨第一端面粗磨第二端面磁力探傷及去磁粗、半精鏜大、小頭孔粗磨搭子面工藝凸臺(tái)槍鉆螺紋底孔，鉸螺釘光孔，攻絲锪螺釘座面、倒角去毛刺、清洗激光開槽、作標(biāo)記脹斷銑卡瓦槽連桿體、蓋裝配壓襯套鉆油孔精磨第一端面精磨第二端面精鏜大、小頭孔珩磨大頭孔小頭銑落差倒角、去毛刺稱重、去重清洗終檢一共 23 道工序，從連桿使用性能的基本要求來(lái)看，該工藝方案能基本達(dá)到要求。3.8填寫機(jī)

37、械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡工藝過(guò)程綜合卡片。簡(jiǎn)要寫明各道工序，作為生產(chǎn)管理使用。工藝卡片。詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程，除寫明工序內(nèi)容外，還應(yīng)填寫工序所采用的切削用量和工裝設(shè)備名稱、代號(hào)等。工序卡片。用于指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)的更為詳細(xì)的工藝文件，在大批量生產(chǎn)的關(guān)鍵零件的關(guān)鍵工序才使用。（1）簡(jiǎn)圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡(jiǎn)圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖，除加工面、定位面夾緊面、主要輪廓面，其余線條可省略，以必需、明了為度。（2）被加工表面用粗實(shí)線（或紅線）表示，其余均用細(xì)實(shí)線。應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸，公差及粗糙度要求。（3）定位、夾緊表面應(yīng)以

38、規(guī)定的符號(hào)標(biāo)明。工藝文件詳見附件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁(yè)第四章 指定工序的工裝設(shè)計(jì)4.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2.提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3.工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片

39、等。4.使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5.經(jīng)濟(jì)性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。4.2 專用夾具設(shè)計(jì)步驟1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等。其次是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部

40、頒標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn)，各類夾具圖冊(cè)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計(jì)圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁(yè)2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖1） 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。2） 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。3） 確定對(duì)刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計(jì)對(duì)刀或?qū)蜓b置。4） 確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面。5） 確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元件等。6） 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。7） 繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。3.進(jìn)行必要的分析計(jì)算工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)

41、進(jìn)行工件加工精度分析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案。4.審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改。5.繪制夾具裝配總圖夾具的總裝配圖應(yīng)按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用 11。主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、個(gè)種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。夾具裝配圖繪制方法如下：1）用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。2）依次繪出定位裝置、夾

42、緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。3）標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。4）編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。6.繪制夾具零件圖夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 18 頁(yè)1.61.6 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題1.6.11.6.1工序安排工序安排連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開。1.6.2

43、1.6.2定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。1.6.31.6.3夾具使用夾具使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制 7 個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷限制 4 個(gè)，長(zhǎng)菱形銷限制 2 個(gè)）。長(zhǎng)銷定位目

44、的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。1.71.7 切削用量的選擇原則切削用量的選擇原則正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 19 頁(yè)1.7.11.7.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以

45、用下式計(jì)算：zw v.f.ap.1000式中：zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）v 切削速度（m/s）f 進(jìn)給量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度 ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度 f，最后確定一個(gè)合適的切削速度 v.選用較大的 ap和 f 以后，刀具耐用度 t 顯然也會(huì)下降，但要比 v 對(duì)t 的影響小得多，只要稍微降低一下 v 便可以使 t 回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使 v

46、、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大 ap可使走刀次數(shù)減少，增大 f 又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。1）切削深度的選擇： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁(yè)粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮

47、到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。1.7.21.7.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇

48、：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 21 頁(yè)2）進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度由此可見

49、，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度 a ap p和進(jìn)給量和進(jìn)給量 f f，并在保證合理刀，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 v v，以保證加工精度和表面，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)質(zhì)量，同時(shí) 1.81.8 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差1.8.11.8.1 確定加工余量確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量：（根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷 表 3.225 表 3.226 表3.227）（1）、平面加工的工序余量（mm） 單面加工方法單面余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度毛坯412.5粗銑1.

50、5it12()320. 0040()320. 0012.5精銑0.6it10()100. 0038.8()100. 003.2粗磨0.3it8()050. 0038.2()050. 001.6 精磨0.1it7()025. 0040()170. 0232. 00.8 則連桿兩端面總的加工余量為： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 22 頁(yè)a總= 21niia=（a粗銑+a精銑+a粗磨+a精磨） 2=（1.5+0.6+0.3+0.1） 2=mm055. 05（2）、連桿鑄造出來(lái)的總的厚度為 h=38+=mm055. 05055. 0431.8.21.8.2 確定工序尺寸及其公差確定工序尺寸及其公

51、差（根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 表 229 表 234）1）、大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來(lái)的大頭孔為55 mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度珩磨0.08)(6019. 00h65.565.5)(6019. 00h0.4精鏜0.4)(8046. 00h65.465.4)(8046. 00h0.8半精鏜1)(1119. 00h6565)(1119. 00h1.6二次粗鏜2)(1230. 00h6464)(1230. 00h6.3一次粗鏜2)(1230. 00h6262)(1230. 00h12.5 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 23 頁(yè)擴(kuò)孔56

52、059) 1(2）、小頭孔各工序尺寸及其公差（根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 表 229 表 230）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度精鏜0.2)(8033. 00h49.29)(49.29033. 001.6鉸0.2)(9052. 00h29.29)(29.29052. 006.4擴(kuò)9)(10084. 00h1 .29)( 1 .29084. 0012.5鉆 鉆至2033. 0013h2033. 002012.51.91.9 計(jì)算工藝尺寸鏈計(jì)算工藝尺寸鏈1.9.11.9.1 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算增環(huán)為： ； 減環(huán)為： ；封閉環(huán)為：2a3

53、a0a1）、極限尺寸為：0a11min1maxmax0nmiimiiaaa = 30.20-4.95 = 25.25 mm11max1minmin0nmiimiiaaa= 29.8-5.1 = 24.7 mm 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 24 頁(yè)2）、的上、下偏差為:0a1110nmiimiiaeiaesesa=0.20-(-0.05)=0.25(mm)1110nmiimiiaesaeieia=-0.20-0.10=-0.30(mm)3）、的公差為:0a000eiaesat= 0.25-（0.30）= 0.55 mm4）、的基本尺寸為:0a=0a32aa = 30-5= 25 mm5）、

54、的最終工序尺寸為:0a= mm0a)(2525. 030. 01.9.21.9.2 連桿體的卡瓦槽的計(jì)算連桿體的卡瓦槽的計(jì)算增環(huán)為： ； 減環(huán)為： ；封閉環(huán)為：1a2a0a1）、極限尺寸為： 0a 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 25 頁(yè)11min1maxmax0nmiimiiaaa= 13.30-4.95 = 8.35 mm11max1minmin0nmiimiiaaa=12.9-5.1=7.8 mm2）、的上、下偏差為:0a1110nmiimiiaeiaesesa= 0.30-(-0.05)= 0.35 mm= -0.10-0.101110nmiimiiaesaeieia= -0.20

55、mm3）、的公差為:0a000eiaesat =0.35-(-0.20)=0.55 mm4）、的基本尺寸為:0a=0a21aa =13-5 = 8 mm 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁(yè)5）、的最終工序尺寸為:0a= m0a)(835. 020. 01.101.10 工時(shí)定額的計(jì)算工時(shí)定額的計(jì)算1.10.11.10.1 銑連桿大小頭平面銑連桿大小頭平面選用 x52k 機(jī)床根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.481 選取數(shù)據(jù)銑刀直徑 d = 100 mm 切削速度 vf = 2.47 m/s切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù) z = 6 切削深度 ap = 3 mm則主軸轉(zhuǎn)速 n =

56、1000v/ d = 475 r/min根據(jù)表 3.131 按機(jī)床選取 n = 500 /min則實(shí)際切削速度 v = dn/（100060） = 2.67 m/s 銑削工時(shí)為：按表 2.510 l= 3 mm l1 = +1.5 =50 mm l2 = 3 mm)(eeada基本時(shí)間 tj = l/fm z = (3+50+3)/(5000.186) = 0.11 min按表 2.546 輔助時(shí)間 ta = 0.40.45 = 0.18 min 1.10.21.10.2 粗磨大小頭平面粗磨大小頭平面選用 m7350 磨床 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.4170 選取數(shù)據(jù)砂輪直徑 d = 4

57、0 mm 磨削速度 v = 0.33 m/s切削深度 ap = 0.3 mm fr0 = 0.033 mm/r z = 8則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/ d = 158.8 r/min 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 27 頁(yè)根據(jù)表 3.148 按機(jī)床選取 n = 100 r/min則實(shí)際磨削速度 v = dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工時(shí)為：按表 2.511基本時(shí)間 tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min按表 3.140 輔助時(shí)間 ta = 0.21 min1.10.31.10.3 加工小頭孔加工小頭孔(1) 鉆小

58、頭孔 選用鉆床 z3080 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.438(41)選取數(shù)據(jù)鉆頭直徑 d = 20 mm 切削速度 v = 0.99 mm切削深度 ap = 10 mm 進(jìn)給量 f = 0.12 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/ d = 945 r/min根據(jù)表 3.130 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min則實(shí)際鉆削速度 v = dn/（100060） = 1.04 m/s 鉆削工時(shí)為：按表 2.57l = 10 mm l1 = 1.5 mm l2 = 2.5mm基本時(shí)間 tj = l/fn = (10+1.5+2.5)/(0.121000) = 0.12 min按表 2

59、.541 輔助時(shí)間 ta = 0.5 min按表 2.542 其他時(shí)間 tq = 0.2 min(2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床 z3080根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.453 選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑 d = 30 mm 切削速度 v = 0.32 m/s 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 28 頁(yè)切削深度 ap = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n =1000v/ d = 203 r/min根據(jù)表 3.130 按機(jī)床選取 n = 250 r/min則實(shí)際切削速度 v = dn/（100060） = 0.39 m/s 擴(kuò)削工時(shí)為：按表 2.57l = 10 mm l1 = 3

60、 mm基本時(shí)間 tj=l/fn=(10+3)/(0.8250)=0.07 min按表 2.541 輔助時(shí)間 ta=0.25 min(3) 鉸小頭孔 選用鉆床 z3080根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.481 選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑 d = 30 mm 切削速度 v = 0.22 m/s切削深度 ap = 0.10 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/ d = 140 r/min根據(jù)表 3.131 按機(jī)床選取 n = 200 r/min則實(shí)際切削速度 v = dn/（100060） = 0.32 m/s 鉸削工時(shí)為： 按表 2.57l=10 mm l1 =0 l2=3