連桿

連桿是發(fā)動機(jī)H勺重要傳動件之一，本文重要論述了連桿歐I加工工藝及其夾具設(shè)計。連桿的尺寸精度、形狀精

度以及位置精度口勺規(guī)定都很高，而連桿口勺剛性比較差，輕易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各重要

表面口勺粗精加工工序分開。逐漸減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后口勺變形，就能最終到達(dá)零

件H勺技術(shù)規(guī)定。

一汽車連桿加工工藝

1.1連桿的構(gòu)造特點

連桿是汽車發(fā)動機(jī)中的重要傳動部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又

受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中H勺氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩

部分構(gòu)成。連桿體及連桿蓋上日勺大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在?起。為了減少磨損和便于維修，連桿日勺大頭孔

內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之

間有一組墊片，可以用來賠償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭

孔與活塞銷的磨損，同步便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。

在發(fā)動機(jī)工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力口勺作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外,

還宜盡量減小連桿自身H勺質(zhì)量，以減小慣性力H勺作用。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐漸變小R勺工字型截面

形狀。為了保證發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動機(jī)中各連桿H勺質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端

設(shè)置了去不平衡質(zhì)量"勺凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。

考志到裝夾、安放、搬運等規(guī)定，連桿大、小頭U勺厚度相等（基本尺寸相似）。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔（或油

槽i,發(fā)動機(jī)工作時，依托曲軸的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端日勺油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭

襯套與活塞銷之間日勺擺動運動副,

連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞口勺往復(fù)直線運動變?yōu)榍鶫勺回轉(zhuǎn)運動，以輸出動力。因此，連

桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的重要原因。反應(yīng)連桿精度的參數(shù)重要

有5個：（1）連桿大端中心面和小端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、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直

度,

1.2連桿的重要技術(shù)規(guī)定

連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的重要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔

等，連桿總成的重要技術(shù)規(guī)定（圖1T）如下。

連桿總成圖（1-1）

大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度

為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能親密配合，減少沖擊的不良影響和使于傳熱。大頭孔公差等

級為IT6,表面粗糙度Ra應(yīng)不不小于0.4um；大頭孔W、J圓柱度公差為0.012mm,小頭孔公差等級為IT8,表面

粗糙度Ra應(yīng)不不小于3.211m.小頭壓襯套的J底孔的圓柱度公差為0.0025nun,素線平行度公差為0.04/100皿

大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度

兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而導(dǎo)致汽缸壁磨損不均勻，同步使曲軸

IJ勺連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，因此兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較??；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線

方句的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的I平行度在100mm

長度上公差為0.04mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100mm長度上公差為0.06mm。

1.2.3大、小頭孔中心距

大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機(jī)的效率，因此規(guī)定了比較高日勺規(guī)定：190±0.05mm。

連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度

連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線口勺垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；因此對它也提出了

一定日勺規(guī)定：規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線口勺垂直度在100mm長度上

公差為0.08mm）o

大、小頭孔兩端面的技術(shù)規(guī)定

連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相似，但從技術(shù)規(guī)定是不一樣的J,大頭兩端面的尺寸公差等級為

IT9,表面粗糙度Ra不不小于0.8u叫小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12,表面粗糙度Ra不不小于6.3Um。

這是由于連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合規(guī)定，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒

有配合規(guī)定。連桿大頭端面間距因尺寸的公差帶恰好落在連桿小頭端面間距離尺寸I）勺公差帶中，這給連桿附加工

帶來許多以便。

螟栓孔的技術(shù)規(guī)定

在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇日勺動載荷的作用。這?動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個

螺性及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高口勺技術(shù)規(guī)定外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定

日勺規(guī)定。規(guī)定：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)不不小于6.3nm加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的

對稱度公差為0.25mm.

1.2.7有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)規(guī)定

在連桿受動載荷時.，接合面H勺歪斜使連桿蓋及連桿體沿著劑分面產(chǎn)生相對錯位，影響到曲軸H勺連桿軸頸和軸

瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平行度將影響到逐桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影

響到螺栓的受力狀況和曲軸、軸瓦的磨損。對于本連桿，規(guī)定結(jié)合面的平面度U勺公差為0.025mm。

1.3連桿的材料和毛坯

連桿在工作中承受多向交變或荷的）作用，規(guī)定具有很高B勺強(qiáng)度。因此，連桿材料?般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金

鋼：如45鋼、55鋼、40Cr.40CrMnB等。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗

少，成本低。伴隨粉末冶金鑄造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金

H勺措施制造連桿是一種很有發(fā)展前途的）制造措施。

連桿毛坯制造措施口勺選擇，重要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料口勺工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對材料的組織性能

規(guī)定，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間既有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造措施的也許性來確定毛坯的J制造

措施。根據(jù)生產(chǎn)大綱為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開緇造，另一

種是將體和蓋鍛成一體。整體鑄造的毛坯，需要在后來的機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鐐孔余量的

均勻，最佳將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對于分體鑄造而言，整體鑄造存在所需鑄造設(shè)備動力大和金屬纖維

被切斷等問題，但由于整體鑄造的連桿毛坯具有材料損耗少、鑄造工時少、模具少等長處，故用得越來越多，成

為連桿毛坯的一種重要形式?？傊?，毛坯H勺種類和制造措施的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本減少，性能提高。

1.4連桿的機(jī)械加工工藝過程

由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的規(guī)定都很高，不過連桿的剛性比較

差，輕易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了諸多困難，必須充足的重視。

連桿機(jī)械加工工藝過程如下表（1—D所示：

工

工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備

序

銃銃連桿大、小頭兩平面，每面留磨量0.5mmX52K

以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對稱，無標(biāo)識面稱基面。

粗磨M7350

（下同）

鉆與基面定位，鉆、擴(kuò)、較小頭孔Z3080

以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銃尺寸99±0.01mm兩側(cè)面，保

銃X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb

證對稱（此平面為工藝用基準(zhǔn)面）

擴(kuò)以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為①60nlmZ3080

以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件，切動工件，編號桿身及上蓋分X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb

銃

別打標(biāo)識。鋸片銃刀厚2mm

以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，銃連桿體和蓋結(jié)合面，保直徑方向測

鐵X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb

量深度為27.5mm

磨以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面M7350

蛻以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銃連桿體和蓋5%；mmx8mm斜槽X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb

以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，像兩螺栓座面

1

錮X62W

0R12廿3nl巾,RI1mm,保證尺寸22±0.25mm

1

鉆鉆2一①10mm螺栓孔Z3050

1

1

擴(kuò)先擴(kuò)2一612mm螺栓孔，再擴(kuò)2一613mm深19mm螺栓孔并倒角Z3050

2

1校S2—4)12.2mm螺栓孔Z3050

3

1用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100

鉗

4—120N.m

1

鑲粗鋒大頭孔T68

5

1

倒角大頭孔兩端倒角X62W

6

1

磨精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為38二黑；mmM7130

7

1以基面、一側(cè)面定位，半精鎮(zhèn)大頭孔，精鑲小頭孔至圖紙尺寸，中心

鑲可調(diào)雙軸鐐

8距為190±0.1mm

1

鑲精饃大頭孔至尺寸T2115

9

9

稱重稱量不平衡質(zhì)量彈簧稱

0

9

鉗按規(guī)定值去重量

1

2

鉆鉆連桿體小頭油孔①6.5mm,①10mmZ3025

2

一9

壓銅套雙面氣動壓床

3

9擠壓銅套

壓床

4孔

2

倒角小頭孔兩端倒角Z3050

5

一9

犍半精鎮(zhèn)、精鑲小頭銅套孔T2115

6

2

帝磨斫磨大頭孔布磨機(jī)床

7

9

檢檢查各部尺寸及精度

8

一9

探傷無損探傷及檢查硬度

9

3

入庫

0

連桿的重要加工表面為大、小頭孔和兩端面,較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面,

次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上口勺螺栓座面等。

連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著重要表面的加工來安排”勺。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第

一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后附加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加

工，第?階段日勺加工重要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）：第二階段重要是加工除精

基淮以外的其他表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工

等；第三階段則重要是最終保證連桿各項技術(shù)規(guī)定日勺加T,包括連桿合裝后大頭孔的半精加T.和端面日勺精加工及

大、小頭孔口勺精加工。假如按連桿合裝前后來分，合裝之前日勺工藝路線屬重要表面日勺粗加工階段，合裝之后的工

藝路線則為重要表面H勺半精加工、精加工階段。

1.5連桿的機(jī)械加工工藝過程分析

工藝過程的安排

在連桿加工中有兩個重要原因影響加工精度：

（1）連桿自身的剛度比較低，在外力（切削力、央緊力）的作用下輕易變形。

（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時將產(chǎn)生較大的殘存內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。

因此，在安排工藝進(jìn)程時，就要把各重要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排

在中間，精加工安排在背面。這是由于粗加工工序11勺切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后輕易產(chǎn)生

變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修

正，這樣逐漸減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐漸修正加工后的變形，就能最終到達(dá)零件H勺技術(shù)條件。

各重要表面日勺工序安排如下：

（1）兩端面：粗銃、精銃、粗磨、精磨

（2）小頭孔：鉆孔、擴(kuò)孔、較孔、精鍍、壓入襯套后再精鐐

（3）大頭孔：擴(kuò)孔、粗饃、半精鍍、精饃、金剛鎮(zhèn)、琦磨

某些次要表面H勺加工，則視需要和也許安排在工藝過程H勺中間或背面。

定位基準(zhǔn)的選擇

在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿口勺

一種指定的端面和小頭孔作為重要基面，并用大頭處指定

一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，

定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可宜接控制大、小頭孔U勺中

心距。這樣就使各工序中II勺定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少J'定

位誤差。詳細(xì)的I措施是，如圖（1-5）所示：在安裝工件時，注意將成套編號標(biāo)識的一面不與夾具H勺定位元件接

觸（在設(shè)計夾具時亦作對應(yīng)日勺考慮）。在精鏤小頭孔（及精鑲小頭襯套孔）時，也用小頭孔（及襯套孔）作為基

面，這時將定位銷做成活動的稱“假銷”。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)

行加工。

為了不停改善基面的精度，基面H勺加工與重要表面H勺加工要合適配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面,

在精鋒大、小頭孔前，精磨端面,

由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，因此這些表面的加工安排得比較早。在小頭孔作為定位基面前的加工

工序是鉆孔、擴(kuò)孔和錢孔，這些工序?qū)τ谳^后口勺孔與端面的垂直度不易保證，有時會影響到后續(xù)工序的加工精度。

在第一道工序中，工件的各個表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，

假如再遇上工件自身U勺剛性差，則對加

囪M-R'i建肝取I克待方向

工精度會有很大影響。因此，第?道工序日勺定位和夾緊措施日勺選擇，對于整

個工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿H勺加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工重要表面開始

前，先粗銃兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銃就是關(guān)鍵工序。在粗銃中工件怎樣定位呢？

一種措施是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銃一種端面后，翻身以銃好的面定位，銃另一種毛坯面。不

過由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時工件也許變形，粗銃后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢

復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另首先是以連桿H勺大頭外形及連桿身H勺對稱面定位。這種定位措施使工件在

夾緊時的變形較小，同步可以銃工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度很好的平面。同步，由

于是以對稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。

確定合理的夾緊措施

既然連桿是?種剛性比較差的工件，就應(yīng)當(dāng)十分注意夾緊力的I大小，作用力的方向及著力點的選擇，防止因

受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力日勺作用方

向和著力點的詵擇。在粗錦兩端面日勺夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向匕大頭端部與小

頭端部的剛性高，變形小，既使有某些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面日勺方向上，很少或不會影響端面的平面度。夾

緊力通過工件直接作用在定位元件上，可防止工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。

在加工大小頭孔工序中，重要夾緊力垂直作用于大頭端面二，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。

在精鎮(zhèn)大小頭孔時，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一

側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，防止也許產(chǎn)生口勺變形。

連桿兩端面附加工

采用粗銃、精銃、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面

度,提高孔的加工精度。粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼成H勺砂輪端面磨削。這種措施的生產(chǎn)率較高。精磨在

M7130型平面磨床上用砂輪的周圍磨削，這種措施的生產(chǎn)率低某些，但精度較高。

連桿大、小頭孔附加工

連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對連桿質(zhì)量有較大的影響。

小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它通過了鉆、擴(kuò)、校三道工序。鉆時以小頭孔外形定位，這樣可

以保證加工后的I孔與外圓的同軸度誤差較小。

小頭孔在鉆、擴(kuò)、較后，在金剛鎮(zhèn)床上與大頭孔同步精鐐，到達(dá)IT6級公差等級，然后壓入襯套，再以襯套

內(nèi)孔定位精鑲大頭孔。由于襯套時內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位措施有也許使精鍍后的襯套孔與大頭孔

日勺中心距超差。

大頭孔通過擴(kuò)、粗錨、半精鐐、精錘、金剛鐐和布磨到達(dá)IT6級公差等級。表面粗糙度Ra為0.4um,大頭

孔H勺加工措施是在銃動工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鐐大頭孔的工序。這樣，在銃開后來也

許產(chǎn)生的變形，可以在最終精鐐工序中得到修正，以保證孔H勺形狀精度。

連桿螺栓孔附加工

連桿的螺栓孔通過鉆、擴(kuò)、狡工序。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。

為了使兩螺栓孔在兩個互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和錢兩個工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。

從而到達(dá)所需要的拙術(shù)規(guī)定。

粗銃螺栓孔端面采用工件翻身小J措施，這樣銃夾具沒有活動部分，能保證承受較大口勺銃削力。精銃時，為了

保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銃完一種螺栓孔的兩端面后,

夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)180°,銃另?種螺栓孔日勺兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面H勺垂直度就

由夾具保證。

連桿體與連桿蓋的銃動工序

剖分面（亦稱結(jié)合面）口勺尺寸精度和位置精度由夾具自身的制造精度及對刀精度來保證,為了保證銃開后的

剖分面的平面度不超過規(guī)定的公差0.03mm,并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度，除夾具自身要保證精

度外，鋸片的I安裝精度的影響也很大。假如鋸片H勺端面圓跳動不超過0.02mm,則銃開H勺剖分面能到達(dá)圖紙的規(guī)

定，否則也許超差。但剖分面自身的平面度、粗糙度對連桿蓋、連桿體裝配后H勺結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。因此，

在刻分面銃開后來再通過磨削加工。

大頭側(cè)面的加工

以基面及小頭孔定位，它用一種圓銷（小頭孔）。裝夾工件銃兩側(cè)面至尺寸，保證對稱（此對稱平面為工藝

用基準(zhǔn)面）。

1.6連桿加工工藝設(shè)計應(yīng)考慮的問題

1.6.1工序安排

連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個影響精度的原因：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下輕易變形；（2）連桿

是模鍛件，孔H勺加工余量大，切削時會產(chǎn)生較大的殘存內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各重要表面H勺粗精加工

工序一定要分開。

1.6.2定位基準(zhǔn)

精基準(zhǔn)：以桿身對稱面定位，便于保證對稱度的規(guī)定，并且采用雙面銃，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。由于端面U勺面積大，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＜

1.6.3夾具使用

應(yīng)具有適應(yīng)“一面一孔一凸臺”口勺統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鐐出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”

狀況，這時小頭定位銷應(yīng)做成活動的），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，精銃端面時，夾具可考慮反復(fù)定位狀況，如采用夾具限制7個自由

度（其是長圓柱銷限制4個，長菱形銷限制2個）。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于反復(fù)定位裝御有困

難，因此規(guī)定夾具制造精度較高，且采用一定措施，首先長圓柱銷削去一邊，另首先設(shè)計頂出工件口勺裝置。

1.7切削用量的選擇原則

對的地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要R勺刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加_￡質(zhì)量，具有重要的作用。

粗加工時切削用量的J選擇原則

粗加工時加工精度與表面粗糙度規(guī)定不高，毛壞余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡量保證較

高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和減少加工成本。

金屬切除率可以用下式計算：

Z.1000

式中：Zv單位時間內(nèi)的金屬切除量（mm7s）,V切削速度（m/s）,f進(jìn)給量（mm/r）,%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。不過，在這三個原因中，影響刀具耐用度

最大的是切削速度，另一方面是進(jìn)給量，影響最小H勺是切削深度。因此粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮

選擇一種盡量大的I吃刀深度aP,另一方面選擇一種較大的進(jìn)給量度f,最終確定一種合適的切削速度V.

選用較大的4和f后來，刀具耐用度t顯然也會下降，但要比丫對1的影響小得多，只要稍微減少一下V

便可以使t回升到規(guī)定H勺合理數(shù)值，因此，能使V、f、apH勺乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增

大拆可使走刀次數(shù)減少，增大f又有助于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對提高生產(chǎn)效率，減

少刀具消耗，減少加工成本是比較有利"勺。

1）切削深度的選擇：

粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件H勺加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保

留半精加工、精加工必要余量的前提F,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，才考慮分幾次走刀。

2）進(jìn)給量的選擇：

粗加工時限制進(jìn)給量提高的原因重要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)

給屆時應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的J強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件打勺直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)口勺剛性和強(qiáng)度好

的狀況下，可選用大某些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差口勺狀況下，應(yīng)合適減小進(jìn)給量。

3）切削速度的選擇：

粗加工時，切削速度重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，在確定切削速度時必須考慮到機(jī)床口勺許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)合適減少切削速度。

精加工時切削用量的選擇原則

精加工時加工精度和表面質(zhì)量規(guī)定較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(yīng)先考慮怎

樣保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。

1）切削深度H勺選擇：精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下口勺余量確定。一般但愿精加工余量不要留

得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時，切削力增長較明顯，影響加工質(zhì)量。

2）進(jìn)給量的選擇：精加工時限制進(jìn)給量提高日勺重要原因是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時，雖有助于斷

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，切削變形減小，切削力有所下降，并且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。

一股選用切削性能高TI勺刀具材料司合理H勺幾何參數(shù)，盡量提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不

能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生?的范圍。

由此可見，精加工時選用較小H勺吃刀深度即和進(jìn)給量3并在保證合理刀具耐用度的前提下，選用盡量高的

切削速度V,以保證加工精度和表面質(zhì)量，同步滿足生產(chǎn)率的規(guī)定。

1.8確定各工序的I加工余量、計算工序尺寸及公差

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》第一卷表3.2—25表3.2—26表3.2—27）

（1）、平面加工的工序余量（mm）

單面加工措施單面余晝經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度

毛坯4312.5

IT12(40（產(chǎn)2。）12.5

粗銃1.5+0.320\

0)

精銃IT10(3.2

38.8(^100)

0.6M.IOO、

0)

粗磨1.6

IT8(J°05038.2(1°)

0.3

)

精磨0.8

"7(產(chǎn)38（瑞）

0.1

)

則連桿兩端面總的加工余量為：

之4x2

從總=1=1=（A鑰株+A恤+A期密+A精磨）x2=（1.5+0.6+0.3+0.1）>2=5?055mm

（2）、連桿鑄造出來的總的厚度為H=38+5°o$s=43°05$mm

確定工序尺寸及其公差

（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表2—29表2—34）

1）、大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為①55nun）

工序基工序經(jīng)濟(jì)

工序名稱工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度

本余量精度

圻磨0.08①65.5“a+0.019、0.4

H6C019)①65.5"6(。)

①65.4

精饃0.4H8（6）ITQZ+0.046\0.8

「似①65.4""。)

半精鏡I①651.6

”11（產(chǎn)）①65ml(產(chǎn))

二次粗鎮(zhèn)2①646.3

H12(/3°)中64”12（產(chǎn)）

一次粗鑲2①6212.5

H12靖如）①62m2(產(chǎn))

擴(kuò)孔5①60

①59(±D

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)計指導(dǎo)教程》表2—29表2—30）

工序工序基本余工序經(jīng)濟(jì)工序表面

最小極限尺寸

名稱量精度尺J粗糙度

精鎮(zhèn)0.2H8(J°33)中29.49中29.49（一力1.6

較0.2“9(42)中29.29①29.29(產(chǎn)2)6.4

擴(kuò)9H1O（產(chǎn)）029.1①29.1(,0,12.5

①20產(chǎn)3

鉆鉆至①20①2012.5

1.9計算工藝尺寸鏈

1.9.1連桿蓋的卡瓦槽的計算

增環(huán)為：X；減環(huán)為：A；封閉環(huán)為：為

1）、為極限尺寸為:

m—>——14—

4；max-4max-ZAmin

=25.25mm

Al

"i—n-l4_

Amin—ZAmin—/匚;十U」

"u-005

/=/,,+|=29.8-5.1=24.7mm

2)、4的上、下偏差為:

m_>〃-1

ESyfESAj-ZE/Aj

i=,n+i=0.20-(-0.05)=0.25(mm)

EIA『￡EIA「EESA,

i=ii=m+i=-0.20-0.l()=-0.30(mm)

3)、4的公差為："二￡54-瓦40=0.25-(0.30)=0.55mm

4)、4B、J基本尺寸為：4=&-A§=30-5=25mm

5)、4的最終工序尺寸為：

A)=25(^)ir.m

連桿體的卡瓦槽的計算

增環(huán)為：￡；減環(huán)為：A2；封閉環(huán)為：A。

1）、&極限尺寸為：

r=m+l

==8.35mm

—>，?-1<—

in-〉:Amin->:Aj―x

7z=w+,=7.8mm

2)、4的上、下偏差為：

m->〃-1<-

ESA產(chǎn)Z/A-gEIA,

?='i=m+i=0.30-(-0.05)=0.35mm

m->〃T-

￡M=X￡/A-Z^A

()i=ti=m+1=-o.10-0.10=-o.20mm

3)、&的公差為："=ES4-E/A0=0.35-(-0.20)=0.55mm

4）、4的基本尺寸為：

Ao=A,-A,=13-5=8mm

5）、4的最終工序尺寸為：

4=-

1.10工時定額的計算

銃連桿大小頭平面

選用X52K機(jī)床

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—81選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=100mm切削速度Vf=2.47m/s

切削寬度60mm銃刀齒數(shù)Z=6切削深度a.=3mm

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=475r/min

根據(jù)表3.1—31按機(jī)床選用n=500/min

則實際切削速度V=7Dn/(1000X60)=2.67m/s

銃削工時為：按表2.5—10

L=3mmLI=yjae(d—ae)+1.5=50mmL2=3mni

基本時間tj=L/f.z=(3+50+3)/(500X0.18X6)=0.11min

按表2.5—46輔助時間t8=0.4X0.45=0.18min

粗磨大小頭平面

選用M7350磨床

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—170選用數(shù)據(jù)

砂輪直徑D=40mm磨削速度V=0.33m/s

切削深度a*=0.3mm%=0.033mm/rZ=8

則主軸轉(zhuǎn)速n=WOOv/^-D=158.8r/min

根據(jù)表3.1—48按機(jī)床選用n=100r/min

則實際磨削速度V=萬Dn/(1000X60)=0.20m/s

磨削工時為：按表2.5—11

基本時間tj=zbk/nfroz=(0.3X1)7(100X0.033X8)=C.01min

按表3.1—40輔助時間ta=0.21min

加工小頭孔

(1)鉆小頭孔選用鉆床Z3080

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—38(41)選用數(shù)據(jù)

鉆頭直徑D=20rnm切削速度V=0.99mm

切削深度ap=10mm進(jìn)給量f=0.12mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=945r/min

根據(jù)表3.1—30按機(jī)床選用n=1000r/min

則實際鉆削速度V=乃Dn/(1000X60)=1.04m/s

鉆削工時為：按表2.5—7

L=10mmLI=1.5nunL2=2.5mm

基本時間tj=L/fn=(10+1.5+2.5)/(0.12X1000)=0.12min

按表2.5—41輔助時間ta=0.5min

按表2.5—42其他時間tq=0.2min

(2)擴(kuò)小頭孔選用鉆床Z3080

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—53選用數(shù)據(jù)

擴(kuò)刀直徑D=30mm切削速度V=0.32m/s

切削深度a=1.5mm進(jìn)給量f=0.8mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^l)=203r/min

根據(jù)表3.1—30按機(jī)床選用n=250r/min

則實際切削速度V=萬Dn/(1000X60)=0.39m/s

擴(kuò)削工時為：按表2.5—7

L=10mmL1=3mm

基本時間tj=L/f?=(10+3)/(0.8X250)=0.07min

按表2.5—41輔助時間t“=0.25min

(3)較小頭孔選用鉆床Z3080

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4-81選用數(shù)據(jù)

錢刀直徑D=30mm切削速度V=0.22m/s

切削深度為=0.10mm進(jìn)給量f=0.8mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=lOOOv/^-D=140r/min

根據(jù)表3.1—31按機(jī)床選用n=200r/min

則實際切削速度V=萬Dn/(1000X60)=0.32m/s

校削工時為：按表2.5—7

L=10mmLI=0L2=3mm

基本時間tj=L/fn=(10+3；/(0.8X200)=0.09min

按表2.5—41輔助時間t?=0.25min

銃大頭兩側(cè)面

選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—77(88)選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=20mm切削速度V=0.64m/s

銃刀齒數(shù)Z=3切削深度aP=4mmar=0.10mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=611r/min

根據(jù)表3.1—74按機(jī)床選用n=750r/min

則實際切削速度V=萬Dn/(1000X60)=0.78m/s

銃削工時為：按表2.5—10

L=40mmLl=--,)+1.5=8.5mm1,2=2.5mm

基本時間匕=L/f?=(40+8.5+2.5)/(750X0.10X3)=0.23min

按表2.5—46輔助時間ta=0.4X0.45=0.18min

、擴(kuò)大頭孔

選用鉆床床Z3080刀具:擴(kuò)孔鉆

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—54選用數(shù)據(jù)

擴(kuò)孔鉆直徑D=60mm切削速度V=1.29m/s

進(jìn)給量f=0.50mm/r切削深度=3.0mm走刀次數(shù)I=1

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=410r/min

根據(jù)表3.1—41按機(jī)床選用n=400r/min

則實際切削速削V=%Dn/(1000X60)=1.256m/s

擴(kuò)削工時為:按表2.5-7

L=40mmLi=3nunL2=3mm

基本時間：

z；=i=^^xl=0-23(min)

上警X(c/g(+l~2)

6二2?4

銃開連桿體和蓋

選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—79(90)選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=63mm切削速度V=0.34m/s

切削寬度a.=3mm銃刀齒數(shù)Z=24

切削深度4-2mma,-0.015mm/rd-40mm

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=103r/min

根據(jù)表3.1—74按機(jī)床選用n=750r/min

則實際切削速度V=4Dn/(1000X60)=2.47m/s

銃削T時為：按表2.5—10

2

-{d-2cip)_

——1?

L2=2mm

基本時間tj=Li/Fw=(17+6-2)/(148)=0.17min

按表2.5—46輔助時間3=0.4X0.45=0.18min

加工連桿體

(1)粗銃連桿體結(jié)合面選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—74(84)選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=75mm切削速度V=0.35m/s

切削寬度&=0.5mm銃刀指數(shù)Z=8

切削深度a=2mmat=0.12mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=89r/min

根據(jù)表3.1—74按機(jī)床選用n=750r/min

則實際切削速度V=乃Dn/(1000X60)=2.94m/s

銃削工時為：按表2.5-10

L=38mmLI=-勺)+1.5=7.5mmL2=2.5mm

基本時間tj=L/fnz=(38+7.5+2.5)/(2.96X60X8)=0.03min

按表2.5—46輔助時間ta=O.4X0.45=0.18min

(2)精銃連桿體結(jié)合面選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—84選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=75mm切削速度V=0.42m/s

銃刀齒數(shù)Z=8切削深度m=2mm

a(=0.7mm/r切削寬度a<.=0.5mm

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=107r/min

根據(jù)表3.1-74按機(jī)床選用n=750r/min

則實際切削速度V=萬Dn/(1000X60)=2.94m/s

銃削工時為：按表2.5—10

L=38mmLI=Vae(d-ae)+1.5=7.5nunL2=2.5mm

基本時間tj=L/f-=(38+7.5+2.5)/(2.96X60X8)=0.03min

按表2.5—46輔助時間ta=0.4X0.45=0.18min

(3?粗銳連桿兩螺栓底面詵用鉆床Z3025

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—67選用數(shù)據(jù)

錢刀直徑D=28mm切削速度V=0.2m/s

像刀齒數(shù)Z=6切削深度%=3mm進(jìn)給量f=0.10mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/^D=50.9r/min

根據(jù)表3.1—30按機(jī)床選用n=750r/min

則實際切削速度丫=4Dn/(1000X60)=2.94m/s

錢削工時為：按表2.5—7

L-28mmLI=1.5mm

基本時間tj=L/fn=(28+1.5)/(0.10X750X8)=0.04rrin

(4)銃軸瓦鎖口槽選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—90選用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=63mm切削速度V=0.31m/s

銃刀齒數(shù)Z=24切削深度m=2mm

切削寬度在.=0.5nunat=0.02mm/r

則主軸轉(zhuǎn)速n=IOOOV/TTD=94r/min

根據(jù)表3.1-74按機(jī)床選用n=100r/min

則實際切削速度丫=萬Dn/(1000X60)=0.33m/s

銃削工時為：按表2.5—10

L=5mm14-0.5X63+1.5-33mmL2=1.5mm

基本時間tj=L/f?=(5+33+1.5)/(100X24)=0.02min

按表2.5—46輔助時間tF0.4X0.45=0.18min

(5)精銃螺栓座面選用銃床X62W

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表2.4—90詵用數(shù)據(jù)

銃刀直徑D=63mm切削速度丫=