連桿加工工藝及夾具設(shè)計說明書

1、*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目：連桿加工工藝及夾具設(shè)計Design topics:Connecting rod processing technology and fixture design學(xué) 院： * 專 業(yè)： * 學(xué)生姓名： * 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 評閱教師： 完成日期： *大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書R4150型柴油機連桿加工工藝及其專用鏜床夾具設(shè)計摘要：連桿是柴油機的主要傳動件之一，在柴油機工作工程中，連桿在工作中承受著呈周期交變的壓縮、拉伸及彎曲應(yīng)力，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形。本文主要論述了連桿的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的要求都較高，因此在安排工

2、藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開，通過逐步減少加工余量方的方法減小切削力，進而減小切削引起的變形；還可以通過熱處理工藝來消除切削加工產(chǎn)生的變形和內(nèi)應(yīng)力；另外可以通過專用夾具的使用，合理設(shè)置定位及夾緊力，避免在工件剛度差的方向夾緊，從而減小因夾緊力引起的變形。這樣就可以盡量的減小工件在加工過程中的變形，從而能最后達到零件的技術(shù)要求。關(guān)鍵詞：連桿，加工工藝，專用夾具R4150 diesel engine connecting rod processing technology and its special boring machine fixture designAbstract

3、: Connecting rod is one of the main transmission parts of diesel engine, the diesel engine work in the project, the connecting rod in the work under the periodic alternating of compression, tensile and bending stress, and the connecting rod with poor rigidity, easy to deformation. This paper mainly

4、discusses the processing technology and fixture design of connecting rod. Connecting rod size accuracy, precision and shape of the accuracy requirement of the position is higher, so the arrangement of technological process, you need to separate the rough finish machining process on the surface of th

5、e major, step by step to reduce machining allowance method to reduce the cutting force, and reduce the cutting deformation caused by; Also can be eliminated by heat treatment process to machining the deformation and internal stress; Also can through the use of special fixture, setting up reasonable

6、positioning and clamping force, avoid the difference of stiffness in the direction of the clamping workpiece, thereby reducing the distortion caused by clamping force. So you can try to minimize the deformation of workpiece in machining process, which could finally reach parts of the technical requi

7、rements.Keyword: Connecting Rod，Processing Technology，Special Fixture I目錄緒論- 1 -第一篇 連桿工藝規(guī)程設(shè)計第一章 連桿的技術(shù)要求- 3 -第一節(jié)：連桿的結(jié)構(gòu)分析- 3 -第二節(jié)：連桿的精度要求- 3 -第二章 連桿毛坯的確定- 5 -第一節(jié)：毛坯材料的確定- 5 -第二節(jié) ：毛坯尺寸的確定- 5 -第三章 工藝路線分析- 6 -第一節(jié)：定位基準和定位方案- 6 -第二節(jié) ：工序安排- 6 -第三節(jié) ：方案分析比較- 7 -第四節(jié) ：確定最終工藝路線- 8 -第四章 工藝內(nèi)容制定- 10 -4.1 粗銑大、小頭兩平面-

8、 12 -4.2擴小頭孔- 12 -4.3銑大頭兩側(cè)面- 13 -4.4擴大頭孔- 14 -4.5锪螺栓座面- 15 -4.6切開- 15 -4.7粗銑結(jié)合面- 16 -4.8精銑結(jié)合面- 17 -4.9磨結(jié)合面- 18 -4.10加工連桿體螺栓孔- 19 -4.11加工連桿蓋螺栓孔- 21 -4.12精銑大、小頭兩端面- 23 -4.13精銑大頭兩側(cè)面- 24 -4.14粗鏜大頭孔- 25 -4.15磨大、小頭兩端面- 25 -4.16半精鏜大頭孔- 26 -4.17半精鏜小頭孔- 27 -4.18精鏜大頭孔- 27 -4.19精鏜小頭孔- 28 -4.20加工小頭銷孔- 29 -4.21銑

9、大頭定位槽- 30 -第二篇 專用鏜床夾具設(shè)計第五章 ：定位方案及加緊方式- 32 -第一節(jié) ：定位方案分析- 32 -第二節(jié) ：夾緊方式分析- 33 -第六章 ：切削力及加緊力計算- 34 -第七章 ：夾具設(shè)計- 35 -第一節(jié) ：定位元件- 35 -第二節(jié) ：夾緊機構(gòu)- 36 -第三節(jié) ：夾具體設(shè)計- 38 -第八章 ：定位誤差分析- 40 -致謝- 41 -附錄：- 42 -外文原文- 42 -中文翻譯- 45 -參考文獻- 48 -III緒論一、連桿的結(jié)構(gòu)特點連桿是發(fā)動機的主要零件之一，它連接活塞和曲軸，把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸；將活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍男D(zhuǎn)運動，又受

10、到曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮縮氣缸中的氣體。因此，連桿在工作中承受著呈周期交變的壓縮、拉伸及彎曲應(yīng)力，這些交變載荷具有很大的沖擊特性。發(fā)動機正常工作時，連桿大頭約以3000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，線速度達10m/s，所以連桿在工作時，形成巨大的離心力。由于連桿橫向竄動和形位誤差引起連桿受壓時產(chǎn)生彎曲，是連桿很容易斷裂，斷裂是連桿的主要損傷形式。 連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(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。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

11、銷的磨損，同時便于在磨損后進行修理和更換。連桿屬于典型的“雜件”類零件，不但精度要求高，形狀復(fù)雜，制造難度大，而且批量大，直接影響發(fā)動機質(zhì)量，本篇論文詳細介紹了其加工方法的擬訂和確立，并對加工中鏜連桿總成體大頭孔所采用專用立式鏜床夾具進行設(shè)計。從工藝與專用夾具的方向進行了一定的探討。<制造工藝的發(fā)展情況>隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。近年發(fā)

12、展起來的以計算機為行動中心，完成加工、裝卸、運輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實現(xiàn)了加工自動化，大大促進了自動化的進程，尤其是將計算機輔助設(shè)計與制造結(jié)合起來而形成的計算機集成制造系統(tǒng)，是加工自動化向智能化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。<夾具的發(fā)展趨勢>工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準備周期時間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。夾具設(shè)計與制造是機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的一項重要步

13、驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計制造時需大量的工時消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的各個階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計也必須向標(biāo)準化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國加入WTO后機電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快實現(xiàn)機電產(chǎn)品設(shè)計制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。二、本次設(shè)計的內(nèi)容本設(shè)計主要是針對連桿加工工藝及鏜床夾具的設(shè)計。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)

14、備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。夾具設(shè)計是工藝設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是用工件以已加工端面為定位基準，工件以氣動夾緊，這樣設(shè)計主要是為了解決了手動夾緊時夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強度大等缺點；氣動夾緊采用空氣作為動力源，資源豐富并且干凈、清潔，對周圍環(huán)境沒有污染；不足是噪音比較大。- 49 -第一篇 連桿工藝規(guī)程設(shè)計第一章 連桿的技術(shù)要求第一節(jié)：連桿的結(jié)構(gòu)分析 該連桿為發(fā)動機上的重要組成部分之一，其大頭孔和曲軸連接，小頭孔通過活塞銷和活塞連接，將作用于活塞的力傳給曲軸，又受曲軸

15、驅(qū)動而帶動活塞。因此該連桿器將受到壓縮壓力，縱向彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力，故要求此連桿有較輕的重量、較高的強度，同時大小頭孔還有較高的耐磨性和互換性。該連桿由連桿體和連桿蓋兩部分組成，由螺栓連接，小頭孔裝有襯套提高耐磨性和互換性。第二節(jié)：連桿的精度要求 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動，以輸出動力，同時又壓縮汽缸內(nèi)氣體。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能。反映連桿精度的參數(shù)主要有一下幾個：1.2.1 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、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級為IT6，表面粗糙度Ra應(yīng)不

16、大于0.8m；大頭孔的尺寸公差為0.015 mm，圓柱度公差為0.008mm。同樣小頭孔公差等級為IT6，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.8m，小頭孔尺寸公差公差為0.023 mm圓柱度公差為0.012mm。1.2.2 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，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以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向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平行度在100 mm長度上公差為0.03 mm；在垂直與連桿軸心線

17、方向的平行度在100 mm長度上公差為0.06 mm。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)動機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：260±0.05 mm。1.2.4 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的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對它也提出了一定的要求：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的垂直度在100 mm長度上公差為0.05mm）。1.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求 大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度Ra不大于1.6m, 小頭兩端面的尺寸公差等

18、級為IT10，表面粗糙度Ra不大于1.6m。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。1.2.6螺栓孔的技術(shù)要求 在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規(guī)定：螺栓孔配合段按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6m加工；兩螺栓孔與螺紋孔同軸度公差為R0.015mm。1.2.7對口面的技術(shù)要求在連桿受動載荷時，對口面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對錯位，影

19、響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(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連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為0.015 mm。第二章 連桿毛坯的確定第一節(jié)：毛坯材料的確定連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。因此，連桿材料一般采用高強度碳鋼和合金鋼；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。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方

20、法。這里根據(jù)現(xiàn)有條件選擇球墨鑄鐵毛坯。第2節(jié) ：毛坯尺寸的確定根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊第一章內(nèi)容，選取鑄造毛坯的精度等級為IT12.具體個加工面的余量如下：大小頭兩端面單邊余量：4mm大頭孔單邊余量：1.5mm小頭孔單邊余量：1.5mm大頭螺栓座面余量：2mm切斷余量：5mm最終確定的毛坯尺寸見附圖：LGMPT-00-01第三章 工藝路線分析第一節(jié)：定位基準和定位方案 連桿外形較復(fù)雜而剛性較差，它的技術(shù)要求很高，恰當(dāng)?shù)剡x擇加工中的定位基準是能否保證連桿技術(shù)要求的重要問題之一。定位基準的選擇主要注意以下幾點：（1）選擇粗基準時，主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求；二

21、是合理分配各加工面的加工余量。（2）精基準的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。選擇精基準一般應(yīng)考慮如下原則：1“基準重合”原則。2“基準統(tǒng)一”原則 3“自為基準”原則。4“互為基準”原則。5精基準選擇應(yīng)保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。在連桿的實際加工過程中，一般都對連桿進行完全定位，即按六點定位原理來限制連桿的六個自由度。多數(shù)情況下，選用連桿的大、小頭端面作為主要定位基準，使零件的支撐面積大、定位穩(wěn)定、裝夾方便。同時選擇小頭孔和大頭連桿體的外側(cè)面作為定為基準，從而限制了連桿的六個自由度。選用連桿端面和小頭孔作為定位基準，不僅便于在加工過程中實現(xiàn)基準統(tǒng)一，更重要

22、的是保證連桿的重要技術(shù)要求，在加工過程中實現(xiàn)基準重合，減小定位誤差。對于一些要求高或加工中不易保證的技術(shù)要求，在精加工時也可以采用自為基準的原則進行加工，或采用互為基準的原則進行加工，由機床精度直接保證。在安排連桿加工工藝時，定位方案如下：以毛坯大小頭的一端面作為粗基準，加工出兩端面作為精基準，以小頭外圓為粗基準加工出小頭孔作為精基準；再以此為精基準加工出大頭側(cè)面作為工藝基準。加工兩端面時以另一端面為基準定位，加工小頭孔時以小頭孔自為基準定位，加工大頭孔時以小頭孔和端面為基準定位，加工結(jié)合面時以小頭孔和端面為基準定位，加工螺栓孔時以一端面和結(jié)合面以及大頭側(cè)面為基準定位。第2節(jié) ：工序安排本連桿

23、毛坯采用的是鑄造件，余量較大，切削時產(chǎn)生的切削力以及需要的加緊力都較大，會導(dǎo)致工件變形，增大誤差。由于連桿屬于典型的復(fù)雜類零件，剛性較差，但精度要求又較高因此在工序安排時注意每次加工的余量不能太大。因此在工序安排時應(yīng)盡量采取少量多次的措施，減小每次加工的余量，以盡量減小因切削力而引起的工件變性。在連桿各個主要加工面的工序安排時可以分為一下幾步：（1） 大小頭兩端面：粗銑、精銑、磨削（2） 小頭孔：擴孔、粗鏜、半精鏜、精鏜（3） 大頭孔：擴孔、粗鏜、半精鏜、精鏜（4） 結(jié)合面：銑開、粗銑、精銑、磨削 另外還要注意，在切削加工過程中應(yīng)適當(dāng)安排熱處理工序，以減小工件因切削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致的工

24、件變形，進而導(dǎo)致加工誤差的增大。第3節(jié) ：方案分析比較結(jié)合以上分析，可以初步擬定出以下兩種工藝路線：方案一： 粗銑大小頭平面-擴小頭孔-銑大頭兩側(cè)面-擴大頭孔-切斷-锪大頭螺栓座面-加工螺栓孔-切開-粗銑結(jié)合面-精銑結(jié)合面-磨結(jié)合面 裝配-精銑總成體大小頭平面-粗鏜大小頭孔-熱處理-磨大小頭平面 -半精鏜、精鏜大小頭孔-銑大頭定位槽-鉆小頭銷孔-壓入襯套-精鏜大小頭孔方案二： 粗銑大小頭平面-擴小頭孔-銑大頭兩側(cè)面-擴大頭孔-切斷-锪大頭螺栓座面-切斷-粗銑結(jié)合面-精銑結(jié)合面-磨結(jié)合面-加工螺栓孔 銑大頭定位槽-裝配-精銑總成體大小頭平面-半精鏜、精鏜大小頭孔-銑兩側(cè)面-粗鏜大小頭孔-熱處理-

25、磨大小頭平面-鉆小頭銷孔-壓入襯套-精鏜打小頭孔比較以上兩種方案，主要不同有一下幾點：（1）方案一是先加工大頭的螺栓孔然后將連桿切開，這樣保證了連桿體和連桿蓋的螺栓孔中心距的誤差，但是結(jié)合面的加工有可能導(dǎo)致連桿體與連桿蓋螺栓孔與大頭孔的同軸度誤差以及和結(jié)合面的垂直度誤差；方案二是先將連桿切開再分別加工連桿與連桿蓋的螺栓孔，這樣連桿體與連桿蓋的螺栓孔分開加工，中心距誤差不容易保證，但是可以保證螺栓孔軸線與結(jié)合面的垂直度，而螺栓孔的中心距可以用組合機床或雙主軸鉆床來保證；這樣可以達到相對較高的精度。（2）方案一是大頭孔以及端面精加工完成后將總成體拆開，分別加工連桿體和連桿蓋的定位槽，這樣可以保證定

26、位槽的位置精度；方案二是在結(jié)合面加工完成后就把定位槽加工出來，這樣不用將總成體再拆開來加工定位槽，考慮到大頭孔的襯套是分開的兩半，故后加工定位槽不會影響工時定額。（3）方案一是將總成體的兩端面粗加工完成后進行大頭孔的粗加工，最后進行兩端面和大頭孔的精加工；方案二是將兩端面的精加工完成后再進行大頭孔的粗精加工。顯然方案一能保證粗精加工分開的原則，而且能避免粗加工大頭孔引起的兩端面的變形，保證精度。第4節(jié) ：確定最終工藝路線最終可以確定連桿的詳細工藝路線，如下:表3-4 工藝路線工序號工序名稱工序號工序名稱1粗銑大、小頭兩端面6锪螺栓座面2擴小頭孔7切開3銑大頭兩側(cè)面8檢驗4擴大頭孔9熱處理5做標(biāo)

27、記10粗銑連桿體結(jié)合面11粗銑連桿蓋結(jié)合面24半精鏜大頭孔12精銑連桿體結(jié)合面25半精鏜小頭孔13精銑連桿蓋結(jié)合面26精鏜大頭孔14磨連桿體結(jié)合面27精鏜小頭孔15磨連桿蓋結(jié)合面28大、小頭孔倒角16加工連桿體螺栓孔29加工小頭銷孔17加工連桿蓋螺栓孔30拆開18裝配31銑大頭定位槽19精銑大、小頭兩端面32壓入襯套20精銑大頭兩側(cè)面33裝配21粗鏜大頭孔34精鏜大、小頭孔22熱處理35動平衡23磨大小頭兩端面36檢驗合格第4章 工藝內(nèi)容制定正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。粗加工時切削用量的選擇原則： 粗加工時加工精度與表面粗糙度

28、要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡可能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)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計算：Zw V.f.ap.1000式中：Zw單位時間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s） V切削速度（m/s） f 進給量（mm/r） ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進給量，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：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個較大的進給量度f，最后確定一個合適的切削速度V

29、。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，降低加工成本是比較有利的。1切削深度的選擇： 粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(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，才考慮分幾次走刀。2進給量的選擇： 粗加工時限制進給量提高的因素主要是切削力。因此，進給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進給量時應(yīng)考慮到機床進給機構(gòu)的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進給量；在剛性和強度較差的情況下，應(yīng)適

30、當(dāng)減小進給量。3切削速度的選擇： 粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。切削深度、進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床的許用功率。如超過了機床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。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： 精加工時的切削深度應(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，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2進給量的選擇： 精加工時限制進給量提高的主要因素是表面

31、粗糙度。進給量增大時，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，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(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，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時選用較小的吃刀深度ap和進給量f，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V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。4.1 粗銑大、小頭兩平面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-44選取數(shù)據(jù)）：高

32、速鋼圓柱形銑刀，D=100mm，L=160mm，d=40mm，Z=10切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=2mm每齒進給量=0.2mm/z （表3-28）切削速度v=0.25mm/s=15m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=47.7n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=47.5n/min故實際切削速度=14.9m/min工作臺進給量為=95mm/min（根據(jù)表4-17-2機床正好可以提供此轉(zhuǎn)速）基本工時：mm =4mm =365mm min4.2擴小頭孔機床選擇：Z37 搖臂鉆床 （表4-4）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表

33、5-10選取數(shù)據(jù)）：鑲齒套式擴孔鉆 D=50mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=1mm進給量f=(1.3-1.44)mm/r （表3-38、3-54），根據(jù)表4-4-2選擇機床的主軸進給量f=1.25mm/r切削速度v=0.1mm/s=6m/min （表3-40、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=38.2n/min根據(jù)表4-4-1，Z37機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=35.5n/min故實際切削速度=5.6m/min基本工時：mm =3mm =54mm min4.3銑大頭兩側(cè)面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-42選取

34、數(shù)據(jù)）：高速鋼圓柱形銑刀，D=80mm，d=27mm，Z=10切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=0.75mm每齒進給量=0.25mm/z （表3-28）切削速度v=0.25mm/s=15m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=59.7n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=60n/min故實際切削速度=15m/min工作臺進給量為=150mm/min （根據(jù)表4-17-2機床正好可以提供此轉(zhuǎn)速）基本工時：mm 2mm 101mm min4.4擴大頭孔機床選擇：Z30100 搖臂鉆床 （表4-4）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5

35、-10選取數(shù)據(jù)）：鑲齒套式擴孔鉆 D=96mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=1mm進給量f=(1.76-1.92)mm/r （表3-38、3-54），根據(jù)表4-4-2選擇機床的主軸進給量f=1.8mm/min切削速度v=0.1mm/s=6m/min （表3-40、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=19.9n/min根據(jù)表4-4-1，Z30100機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=20n/min故實際切削速度=6m/min基本工時：mm 3mm 62mm min4.5锪螺栓座面機床選擇：Z3050 搖臂鉆床 （表4-4）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)

36、）：平頭锪鉆 D=35mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.1mm/r （表3-38、3-54）切削速度v=0.2mm/s=12m/min （表3-40、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=109.2n/min根據(jù)表4-4-1，Z3050機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=100n/min故實際切削速度=11m/min基本工時：mm 0 2mmmin4.6切開機床選擇：X63T 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-48選取數(shù)據(jù)）：鋸片銑刀，D=200mm，d=32mm，B=3mm，Z=30切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=

37、3mm每齒進給量=0.1mm/z （表3-28）切削速度v=0.2mm/s=12m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=19.1n/min根據(jù)表4-17-1，X63T機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=18n/min故實際切削速度=11.3m/min工作臺進給量為=54mm/min 根據(jù)表4-17-2機床可以提供的工作臺進給量，選擇f=56mm/min基本工時：mm 3mm 148mm min4.7粗銑結(jié)合面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-42選取數(shù)據(jù)）：高速鋼圓柱形銑刀，D=63mm，L=80mm，d=27mm，Z=6切削用量（根據(jù)機

38、械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=0.75mm每齒進給量=0.25mm/z （表3-28）切削速度v=0.2mm/s=12m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=60.6n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=60n/min故實際切削速度=11.9m/min工作臺進給量為=90mm/min 根據(jù)表4-17-2機床可提供的工作臺轉(zhuǎn)速，選取f=95mm/min基本工時：mm 3mm 120mm min4.8精銑結(jié)合面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-42選取數(shù)據(jù)）：高速鋼圓柱形銑刀，D=63mm，L=80

39、mm，d=27mm，Z=10切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=0.2mm每齒進給量=0.2mm/z （表3-28）切削速度v=0.3mm/s=18m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=91n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=95n/min故實際切削速度=18.8m/min工作臺進給量為=190mm/min （根據(jù)表4-17-2機床正好可以提供此轉(zhuǎn)速）基本工時：mm 3mm 120mmmin4.9磨結(jié)合面機床選擇：M7130 臥軸矩臺平面磨床 （表4-13）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表3-97選取數(shù)據(jù)）：平形砂輪，D=2

40、50mm，B=80mm，d=27mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：單邊余量=0.05mm工作臺進給量=10mm/min 磨頭單行程進給量=0.01mm （根據(jù)表3-110和表4-13機床參數(shù)選取）切削速度v=20mm/s=1200m/min （表3-110）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=1529n/min根據(jù)表4-13，M7130機床主軸轉(zhuǎn)速為n=1500n/min，與計算轉(zhuǎn)速相近。故實際切削速度=1176m/min=19.6m/s基本工時： min4.10加工連桿體螺栓孔機床選擇：Z3025 搖臂鉆床 （表4-4）一工步：鉆螺紋底孔刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)

41、據(jù)）：麻花鉆 D=14mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.25mm/r （根據(jù)表3-38及表4-4-2機床主軸進給量選取）切削速度v=0.2mm/s=12m/min （表3-40）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=273n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=250n/min故實際切削速度=11m/min基本時間：mm 0 44mmmin二工步：擴孔刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：擴孔鉆 D=15.9mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=（0.3-0.45）mm/r （表3-38、3-54） 根據(jù)表

42、4-4-2機床主軸進給量取f=0.4mm/r切削速度v=0.1mm/s=6m/min （表3-40、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=120n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=125n/min故實際切削速度=6.2m/min基本工時：mm 0 12mmmin三工步：鉸孔配合段刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：機用鉸刀 D=16mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=1.2mm/r （根據(jù)表3-46、3-54 及表4-4-2機床主軸進給量選?。┣邢魉俣葀=0.25mm/s=15m/min （表3-50、3-54）根據(jù)公

43、式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=299n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=300n/min故實際切削速度=15.1m/min基本工時：mm 0 12mmmin四工步：攻螺紋 攻螺紋的切削運動由機床來完成，這里選擇機床轉(zhuǎn)速n=250r/min4.11加工連桿蓋螺栓孔機床選擇：Z3025 搖臂鉆床 （表4-4）一工步：鉆螺紋底孔刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：麻花鉆 D=14mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.25mm/r （根據(jù)表3-38及表4-4-2機床主軸進給量選?。┣邢魉俣葀=0.2mm/s=12m/min （表3-

44、40）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=273n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=250n/min故實際切削速度=11m/min基本工時：mm 0 52mmmin二工步：擴孔刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：擴孔鉆 D=15.9mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=（0.3-0.45）mm/r （表3-38、3-54） ，根據(jù)表4-4-2機床工作臺進給量取f=0.4mm/r切削速度v=0.1mm/s=6m/min （表3-40、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=120n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇

45、機床主軸轉(zhuǎn)速為n=125n/min故實際切削速度=6.2m/min基本工時：mm 0 52mmmin三工步：鉸孔配合段刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：機用鉸刀 D=16mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=1.2mm/r （根據(jù)表3-46、3-54 及4-4-2機床工作臺進給量選?。┣邢魉俣葀=0.25mm/s=15m/min （表3-50、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=299n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=300n/min故實際切削速度=15.1m/min基本工時：mm 0 52mmmin四工步：鉸孔間

46、隙段刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-12選取數(shù)據(jù)）：機用鉸刀 D=16mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=1.2mm/r （根據(jù)表3-46、3-54 及4-4-2機床工作臺進給量選?。┣邢魉俣葀=0.25mm/s=15m/min （表3-50、3-54）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=299n/min根據(jù)表4-4-1，Z3025機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=300n/min故實際切削速度=15.1m/min基本工時：mm 0 52mmmin4.12精銑大、小頭兩端面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-44選取數(shù)據(jù)）：高速鋼圓

47、柱形銑刀，D=100mm，L=160mm，d=40mm，Z=14切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=0.95mm每齒進給量=0.15mm/z （表3-28）切削速度v=0.3mm/s=18m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=57.3n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=60n/min故實際切削速度=18.8m/min工作臺進給量為=126mm/min，根據(jù)表4-17-2機床可以提供的工作臺進給量選取f=118mm/min基本工時：mm 3mm 365mmmin4.13精銑大頭兩側(cè)面機床選擇：X62 臥式銑床 （表4-17）刀

48、具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表5-42選取數(shù)據(jù)）：高速鋼圓柱形銑刀，D=80mm，d=27mm，Z=10切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：被吃刀量=0.25mm每齒進給量=0.25mm/z （表3-28）切削速度v=0.3mm/s=18m/min （表3-30）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=72n/min根據(jù)表4-17-1，X62機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=75n/min故實際切削速度=18.8m/min工作臺進給量為=263mm/min ，根據(jù)表4-17-2機床可以提供的工作臺進給量選取f=235mmmin基本工時：mm 2mm 101mm min4.14粗鏜大頭孔機床選擇：

49、T42100 坐標(biāo)鏜床 （表4-8）切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.3mm/r （根據(jù)表3-22及表4-8-2機床主軸進給量選?。┣邢魉俣葀=0.25mm/s=15m/min （根據(jù)表3-19車外圓的切削速度，鏜孔時的切削速度比車外圓降低10%-20%）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=49n/min根據(jù)表4-8-1，T42100機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=40n/min故實際切削速度=12.1m/min基本工時：mm 4mm =5mm 62mm min4.15磨大、小頭兩端面機床選擇：M7130 臥軸矩臺平面磨床 （表4-13）刀具（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表3-

50、97選取數(shù)據(jù)）：平形砂輪，D=250mm，B=80mm，d=27mm切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：單邊余量=0.05mm工作臺進給量=10mm/min 磨頭單行程進給量=0.01mm （根據(jù)表3-110和表4-13機床參數(shù)選取）切削速度v=20mm/s=1200m/min （表3-110）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=1529n/min根據(jù)表4-13，M7130機床主軸轉(zhuǎn)速為n=1500n/min，與計算轉(zhuǎn)速相近。故實際切削速度=1176m/min=19.6m/s基本工時： min4.16半精鏜大頭孔機床選擇：T42100 坐標(biāo)鏜床 （表4-8）切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊

51、選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.15mm/r （根據(jù)表3-22及表4-8-2機床主軸進給量選取）切削速度v=0.3mm/s=18m/min （根據(jù)表3-19車外圓的切削速度，鏜孔時的切削速度比車外圓降低10%-20%）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=58.64n/min根據(jù)表4-8-1，T42100機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=52n/min故實際切削速度=15.9m/min基本工時：mm 4mm =5mm 62mm min4.17半精鏜小頭孔機床選擇：T42100 坐標(biāo)鏜床 （表4-8）切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.15mm/r （根據(jù)表3-22及表4-8-2機床主軸

52、進給量選取）切削速度v=0.3mm/s=18m/min （根據(jù)表3-19車外圓的切削速度，鏜孔時的切削速度比車外圓降低10%-20%）根據(jù)公式：，可求出主軸轉(zhuǎn)速=110.7n/min根據(jù)表4-8-1，T42100機床主軸轉(zhuǎn)速選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為n=105n/min故實際切削速度=17.1m/min基本工時：mm 4mm =5mm 54mm min4.18精鏜大頭孔機床選擇：T42100 坐標(biāo)鏜床 （表4-8）切削用量（根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊選取數(shù)據(jù)）：進給量f=0.06mm/r （根據(jù)表3-22及表4-8-2機床主軸進給量選取）切削速度v=0.35mm/s=21m/min （根據(jù)表3-19車外圓的切削速度，鏜孔時的切削速