柴油機連桿加工

1、柴油機連桿加工機自 84 陸天馳 08012018機自 84 李建 08095015 陸天馳負責：搜集資料 編寫文檔 計算編排工序 制作工藝卡片 李建負責：設(shè)計夾具裝配三維圖 二維圖一柴油機連桿加工工藝1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點連桿是柴油發(fā)動機中的主要傳動部件之一，它在柴油機中，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的氣體。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軸瓦金屬。

2、在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補償軸瓦的磨損。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，同時便于在 磨損后進行修理和更換。1.1.1 連桿各部件的結(jié)構(gòu)特點在發(fā)動機工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除 應(yīng)具有足夠的強度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。 連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn) 均衡，同一發(fā)動機中各連桿的質(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)量的凸塊，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

3、兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運等要求，連桿大、小頭的厚度相 等（基本尺寸相同 。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔 （或油槽 ，發(fā)動機工作時，依靠曲軸 的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套 與活塞銷之間的擺動運動副。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍幕剞D(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 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

4、精度、形狀精度； 在連桿毛坯大頭孔的斷裂線處預(yù)先加工出 兩條對稱 V 型裂解槽，形成初始斷裂源。 2在裂解專用設(shè)備上對連桿大頭內(nèi)孔側(cè)面施 加徑向力，使裂紋由內(nèi)孔向外不斷擴展直至完全裂解，最終把連桿蓋從連桿本體上漲 斷而分離出來。 3在裂解專用設(shè)備上，再將裂解分離后的連桿蓋與本體精確復(fù)位，最 后在斷裂面完全嚙合的條件下，完成螺栓工序及其他后續(xù)加工工序。連桿傳統(tǒng)加工與 漲斷加工對比示意如圖 1-1 所示。與拉、磨等加工方法相比，大頭空的銑加工工藝具有機床設(shè)備投資少、設(shè)備占地 面積小、加工速度快、工藝成熟、產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。傳統(tǒng)銑加工方法 的缺點是：連桿蓋、桿接合面不具有完全嚙合的交錯結(jié)

5、構(gòu)，需要改善接合面的結(jié)合質(zhì) 量, 需要進行接合面的加工，進行分離面的拉削與磨削等工序。切斷裂解槽圖1-1連桿銑加工與激光漲斷加工對比示意圖采用激光切割連桿裂解具有切縫窄、裂解槽均勻、加工速度快、無刀具磨損、易裂解、大頭孔裂解變形小，連桿裂解質(zhì)量高等優(yōu)點。同時簡化了連桿螺栓孔的結(jié)構(gòu)設(shè) 計和整體加工工藝，降低了螺栓孔的加工精度要求。此外，減少了連桿總成的大頭孔變形,使連桿承載能力、抗剪能力與裝配質(zhì)量大幅度提高。但該方法也有明顯的缺點：激光采用的光源是不可見光，激光對焦繁瑣、費時。激光加工過程中，在大頭孔內(nèi)表面靠 近斷裂槽處易粘附熔渣而形成表面硬質(zhì)點，造成后續(xù)精鏜加工時鏜刀崩刃。當激光對 焦不精確，

6、使裂解槽深度變淺，漲斷時會產(chǎn)生爆口缺陷。激光裂解槽加工設(shè)備價格昂貴 維護使用成本高。1.2連桿的主要技術(shù)要求連桿上需進行機械加工的主要表面為：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。連桿總成的主要技術(shù)要求表1-1如下：組 別材料中心距水平平行度垂直平行度小孔襯套尺寸小孔 面粗 糙度小孔尺寸小孔 襯套 面粗 糙度大孔襯套 尺寸大孔 面粗 糙度大孔尺寸145#1 I 210.05/1000.025/100Ra1.6Ra0.4曰Ra1.6圖1-2連桿加工要求4100.05+n.4130+OJl圖1-2連桿總成圖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

7、、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值小于1.6卩m小頭孔公差等 級為IT8，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6卩m大頭壓襯套的底孔表面粗糙度 Ra值為 0.4卩m小頭壓襯套的底孔表面粗糙度 Ra值為0.4卩m1.2.2 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 向的平行度公差較小；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

8、的平行度在100 mm長度上公差為0.025mm在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.05 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： 4000.04mm。1.3 連桿的材料和毛坯因為連桿在上作過程中受交變負荷，尤其是高速大功率柴油機，其工作條件更為 惡劣，因此，必須保證連桿具有足夠的強度和剛度，且盡量減小重量，這就對連桿材 料的選取提出較高的要求：一般中小功率柴油機連桿的材料多為優(yōu)質(zhì)中碳鋼，而高速 大功率柴油機則多采用高強度合金鋼。連桿毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性可塑性，可

9、鍛性）及零件對材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條 件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)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，一種是體和蓋分開鍛造，另一 種是將體和蓋鍛成體。整體鍛造是把連桿體和連桿蓋作為一個整體來模鍛。整體式 毛坯可提高材料利用率，但是所需鍛造設(shè)備的噸位較大，鍛模也比較復(fù)雜，并且機械 加工需要增加連桿相連扦蓋的切開工序。分開鍛造是把連桿體和連桿蓋分開來模鍛、 這種方法比整體鍛造簡單 , 但材料消耗較多且需要兩套鍛模，在機械加工中 , 結(jié)合面 的加工余量較大，兩平面在分別加工后合并 ,然后校正 ,也會增

10、加一定的工作量。對大 批量生產(chǎn)的中小功卒發(fā)動機連桿在模鍛后可增加精壓工序，以提高尺寸精度。大、小 頭端面可以直接進行磨削和拉削。連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進入機 械加工生產(chǎn)線。1.4 連桿的機械加工工藝過程1.4.1 定位基準的選擇定位基準的選擇包括精基準和粗基準的選擇 :(1 精基準的選擇連桿的外形較為復(fù)雜，剛性差，但它的大小頭孔精度、中心 距、齒形結(jié)合面等技術(shù)要求又很高。其精基準的選擇應(yīng)遵循以下原則：連桿是細長 桿件，剛性較差，基準選擇不當，容易引起桿身變形，從而影響各加工表面之間相互 位置精度。因此要選擇支承面積大、精度高、定位準確，又能防止夾緊變形

11、的表面作 為精基準。(2 粗基準的選擇粗基準的選擇應(yīng)滿足以下要求： 1連桿大、小頭孔及兩端面應(yīng) 有足夠而且均勻的加工余量。 2連桿大、小頭孔圓柱面及兩端面與桿身縱向中心線對 稱。 3連桿大、小頭外形應(yīng)分別與兩孔中心線對稱。在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作 為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是因為：端面的面積 大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序 中的定位基準統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。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，如果再遇上工件本身的剛

12、性差，則對加工精度會有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對于整個工藝過程的加工精度常有 深遠的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始 前，先粗銑兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工 序，要以連桿的大頭外形及連桿身的對稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時的變 形較小，同時可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的 平面。同時，因為是以對稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。1.4.2 工藝過程的安排從零件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等方面考慮，連桿大小端面是不連續(xù)的平面，因此采 用面銑刀作階梯銑削較為適宜，但在

13、大批量生產(chǎn)的中小功率柴油機行業(yè)中，為提高生 產(chǎn)效率則多采用磨削兩端面的加上方法。此時對連桿毛坯的精度要求較高，加工余量 也適當縮小連桿的齒形結(jié)合面是保證大孔重復(fù)裝配精度的重要結(jié)構(gòu)要素，因為齒距誤 差、齒形角度誤差和貼合度的要求都比較高，因此工藝難度較大。近年來在大功率柴油機連桿加工中多采用緩進強力磨削工藝。連桿大小頭孔的中 心距和孔的尺寸精度、表面租糙度及位置精度要求都很高，為了保證上述要求應(yīng)盡量 采用雙軸專用鏜床加工。1.4.3 加工工序的安排對于整體鍛造的連桿，機械加工工藝過程可分為以下三個階段:1 連桿蓋切開以前的加工這個階段主要是為以后的機械加工準備好基準和把一些加工表面切去大部分 的

14、余量，使工件內(nèi)應(yīng)力重新分布，以減少因為內(nèi)應(yīng)力引起的變形所產(chǎn)生的誤差，為精 加工作好準備。這個階段包括粗銑大小端平面，粗鏜大小孔，銑工藝側(cè)邊等工序。 2 銑開連桿蓋以后的加工這個階段主要是加工連桿體和連桿蓋的結(jié)合面、螺栓面、螺栓 孔、定位銷孔、輸油孔和結(jié)合面齒形，為連桿體相連桿蓋的合并加工創(chuàng)造條件。3連桿體和連桿蓋合并以后的加工包括重新修整基準面，主要表面的半精加工和精加工以 及裝入大小端襯套的最后精加工。如精磨平面相加工和精加 T 以及裝人大小端襯套的 最后精加上。如精磨平面、半精鏜、精鏜大小頭孔，磨大頭孔及裝入大小頭襯套、精 鏜襯套孔等工序。在連桿加工中有兩個主要因素影響加工精度： 1）連桿

15、本身的剛度比較低，在外 力切削力、夾緊力）的作用下容易變形。 2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削 時將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。因此，在安排工藝進程時，就要把各主要表面的粗、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，精加工安排在后面。這是因為粗加工工序的切削 余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(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。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能 最后達到零件的技術(shù)條件。分析可知，各主要加工表面的加工方法和順序分別為：1兩

16、端面：粗銑、精銑、精磨。2小頭孔：鉆孔、粗鏜、半精鏜、精鏜。3大頭孔：粗銑 （ 仿形、粗鏜、半精鏜、精鏜、珩磨。4螺栓孔：鉆孔、擴孔。5定位銷孔：鉆孔、擴孔、鉸扎。6齒形：緩進給強力磨削 （ 一次切入磨成 在安排連桿加工順序時要注意影響其加工精度的兩個主要因素：1連桿桿身的剛性差，在外力作用下容易變形。 2孔的余量大，切削時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，要 考慮內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。因此，在考慮到各主要加工表面的加工方法和工序內(nèi)容后，安排加工順序時應(yīng) 將加工表面相應(yīng)加工階段的內(nèi)容合理穿插。并將些次要表面的加工視需要和可能， 安排在工藝過程的中間。連桿大、小頭端面的加工通常是連桿加工過程的最初工序，

17、因為這是整個加工過程中主要的工藝基準面，它的加工質(zhì)量對整個連桿的加工精度都有影響。無論是哪 一道工序，不管采取什么樣的加工方法和定位方案，加工時的壓緊力都不能在大、小 端中間的桿身上，否則會引起連桿變形，影響加工精度。大小頭端面的加工，在連桿 體和連桿蓋切開前一般采用銑削、拉削或磨削，在精加工前要進行精磨。一般情況下 拉削或磨削用于大量生產(chǎn)的中小功率柴油機的生產(chǎn)場合。大小頭孔的加工精度要求很高，一般要經(jīng)過鉆 （小孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、 珩磨等工序，在大批量生產(chǎn)的中小功率柴油機連桿加工中多采用拉孔，然后再進入半 精、精加工工序。因為拉孔的生產(chǎn)效率很高，所以特別適合大批量生產(chǎn)。通常加工連桿齒形結(jié)

18、合面的工藝方法是用拉削或銑削法，拉削法一般用于中小 功率柴油機大批量生產(chǎn)場合，銑削法則用于單件小批量生產(chǎn)。拉削法是采用成形拉 刀，將齒形一次拉削成形，而銑削法則是采用一組成形銑刀，在普通銑床上將桿體和 連桿蓋的齒形同時銑出。采用銑削法加工連桿齒形不需專用設(shè)備，但生產(chǎn)效率低，刀 具壽命短，加工精度及表面粗糙度質(zhì)量較差。連桿機械加工工藝過程如下表1 2所示:工序工序名稱加工說明設(shè)備05供毛坯毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理并涂紅漿X52K10粗鉆小頭孔用耳70mm鉆頭鉆通小孔Z308020粗銑平面用連桿一平面為基準粗銑一平面X5030A立銑30粗銑另一平面以銑過的平面為基準用強力電磁吸盤裝夾粗銑一平面X5030A

19、立銑40精銑一平面用強力電磁吸盤裝夾精銑一平面X5030A立銑50精銑另一平面用強力電磁吸盤裝夾精銑另一平面X5030A立銑60粗銑大頭孔用液壓仿形銑床按靠模軌跡去去大孔切邊余量仿形銑70退磁去掉殘磁，為后續(xù)工序提供條件退磁機80粗鏜大小頭孔以大小端面工藝側(cè)邊定位粗鏜大頭孔雙軸兩工位組合機床90修毛刺修去各部加工工序產(chǎn)生的尖角毛刺100套車大頭外圓以粗銑過的大小頭孔及大端平面定位套車大頭外圓組合機床110銑工藝側(cè)邊一大小頭孔定位銑工藝側(cè)邊X62W臥銑120打編號于大外圓側(cè)面在桿體和蓋子分界面分別打印年、月及順序號130粗銑螺栓面并銑開以大小端面工藝側(cè)邊定位銑一側(cè)螺栓面銑另一側(cè)螺栓面 然后銑開X

20、62W臥銑140精銑結(jié)合面以大端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準精銑結(jié)合面X62W臥銑150精銑螺栓面以大端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準精銑桿體蓋子螺栓面X62W臥銑155精銑螺栓面肩部R3以結(jié)合面小頭孔及大端面定位，用形成砂輪磨肩部 R：M6025C工具磨床160鉆、擴螺栓孔 鉆、擴、鉸定 位銷孔1. 鉆螺栓孔2. 擴螺栓孔3.鉆定位銷孔八工位組合機床4. 擴定位銷孔5. 鉸定位銷孔170螺栓孔口倒角以結(jié)合面為基準用專用工具倒角搖臂鉆床180小頭孔口倒角以大小端面為基準用專用刀具倒角搖臂鉆床190鉆輸油孔油孔鉆床200銑油槽以大小端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準半精鏜大孔用專用銑 刀銑油槽X3050A立銑210修毛

21、刺修去各部尖角毛刺220磨結(jié)合面齒形緩進給強力磨床230工序檢驗1. 外觀檢測2. 尺寸精度檢驗3. 表面粗糙度檢驗4. 位置精度檢驗5. 齒形貼合度檢驗240清洗用金屬凈洗劑溶液將兩岸螺栓螺母墊圈洗凈清洗箱250合裝1. 修去毛刺2. 清洗各合裝處并吹凈3. 將定位銷壓裝在連桿蓋上4. 穿入螺栓涂油手工扭入螺母后再用螺母扭緊5. 將連桿螺母松開1/2圈再次扭緊274-754Nm扭力扳手260精磨一平面M7130磨 床270精磨另一平面以磨過的平面為基準精磨另一平面M7130磨 床280退磁退去殘磁退磁機290半精鏜大頭孔以大小端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準半精鏜大孔金剛鏜床300半精鏜大小頭 孔精

22、鏜大小頭孔以大小端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準半精鏜大小頭孔 以大小端面小頭孔工藝側(cè)邊為基準半精鏜大小頭孔雙軸兩工位組合機床310大頭孔口倒角組合機床320熱裝小頭孔襯 套擦凈小頭孔電加熱7-9min溫度160-180度裝入小孔襯套 襯套端面不得高于小頭端面電熱裝小頭襯套機330銑小頭臺階以大小端面大孔小孔為基準 銑一臺階面 再銑另一平面X53T立銑340修毛刺修去小偷兩端臺階處毛刺350珩磨大頭孔M2415珩磨機360銑瓦槽以大端面大頭孔及工藝側(cè)邊為基準，用專用銑刀銑瓦槽X5030A370拆開將組件拆開380鉆通小孔襯套用連桿鉆頭沿桿身輸油孔鉆通入小頭襯套油孔中搖臂鉆床390修毛刺修油孔處毛刺40

23、0退磁退去殘磁退磁機410稱重分組每組12件重量差不大于75g并重新編號電子稱420去重修毛刺復(fù) 稱對不能配套成組的連桿胸透去重重新分組X62臥銑電子稱430清洗將兩岸螺栓螺母墊圈重新清洗待裝440合裝連桿瓦將賞析瓦分別裝入連桿扭緊螺栓274-754Nm扭力扳手450打缸號標記用鋼字頭于連桿外圓和兩岸瓦側(cè)面分別打印順序號460精鏜大小瓦孔以大小端面小頭孔工乙側(cè)邊為基準精鏜大小瓦孔T740K金剛鏜床470測量瓦孔填寫 記錄卡分別測量大小瓦孔尺寸并填寫記錄卡480松開螺母將連桿螺母松開每只螺栓松1-2圈274-754Nm扭力扳手490工序檢驗1.外觀檢測2. 檢驗大小孔3. 表面粗糙度檢驗4. 形

24、位公差檢驗500入半成品庫用專用工位器具按臺轉(zhuǎn)入半成品庫連桿的主要加工表面為大、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 蓋上的螺栓座面等。1.5連桿加工工藝設(shè)計應(yīng)考慮的問題1.5.1工序安排連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個影響精度的因素：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，切削時會產(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夾具使用應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準”情況，這時小頭定位

25、銷應(yīng)做成活動的，當連桿定位裝夾 后，再抽出定位銷進行加工。保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時，夾具可考慮重復(fù)定位情況，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。但因為重復(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，一方面長圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計頂出工件的裝置。1.6切削用量的選擇原則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

26、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.a p.1000式中：乙單位時間內(nèi)的金屬切除量vm/s ）V切削速度m/s）f進給量mm/rap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.選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t顯然也會下降，但要比V對t的影響小得 多，只要稍微降低一下

27、 V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使 V、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)當盡量將粗加 工余量一次切除。只有當總加工余量太大,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

28、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)適當減小進給量。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，貝師適當降低切削速度。162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)上盡量提咼生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇：精加工時的切削深度應(yīng)

29、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

30、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。1.7確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差確定加工余量用查表法確定機械加工余量：1）、大頭平面加工的工序余量52（兇 6.3精銑0.8IT9（兇 50.4（兇 3.2精磨0.2IT7（回 50（回 0.8則連桿兩端面總的加工余量為:A = IrJA總=A粗銑+A精銑+A精磨）2 二V2.5+0.8+0.2 ）2=7mm連桿大頭平面鍛造出來的總的厚度為 H=57mm2）、小頭平面加工的工序余量48（目 6.3精銑0.8IT9（兇 46.4（兇 3.2精磨0.2IT7（兇 46（兇 0.8則連桿小頭端面總的加工余量為:A總=A粗

31、銑+A精銑+A精磨）2二1.5+0.6+0.3+0.1 ）2=7mm連桿小頭平面鍛造出來的總的厚度為H=53mm確定工序尺寸及其公差1）大頭孔各工序尺寸及其公差 鍛造出來的大頭孔為130 mm工序名稱工序基本余量工序經(jīng) 濟精度工序尺寸最小極限尺寸表面粗糙度珩磨0.09舊1361136 S0.4精鏜0.2歸 135.9H 135.9 1 = 10.63半精鏜0.3Hl舊 135.7冋 135.71*11.6粗鏜1.4Hl舊 135.4卜1356.3粗銑4舊1341133 旦12.52）小頭孔各工序尺寸及其公差工序 名稱工序基本余量工序經(jīng)濟 精度工序 尺寸最小極限尺寸表面 粗糙度精鏜0.2* |回

32、|丨X 11.6半精鏜0.8| =*= |_Mjr ti6.3粗鏜4* 1丨112.5鉆鉆至兇1 * 11冋12.53）大瓦孔工序尺寸及其公差工序 名稱工序基本余量工序經(jīng)濟 精度工序 尺寸最小極限尺寸表面 粗糙度精鏜0.3r = 10.44）小瓦孔工序尺寸及其公差工序 名稱工序基本余量工序經(jīng)濟 精度工序 尺寸最小極限尺寸表面 粗糙度精鏜0.3| = |冋|r k 10.41.8工時定額的計算1.8.1 加工小頭選用鉆床Z3080選用麻花鉆鉆頭直徑D = 70 mm切削速度V二0.25m/s進給量f = 0.9 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n = 60 x lOOOOv/ D = 68.2 r/min按

33、機床選取n二70 r/min則實際鉆削速度 V 二Dn/(0.9 x 70 = 0.2 min輔助時間ta = 0.5 min其他時間tq = 0.2 min粗銑連桿大小頭平面選用X5030A立式銑床選用硬質(zhì)合金銑刀銑刀直徑D = 80 mm切削速度Vf = 2 m/s切削寬度a e= 60 mm銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 2.5 mm每齒進給量fm=0.2mm則主軸轉(zhuǎn)速 n 二 60 x lOOOv/ D = 477 r/min按機床選取n二475/min則實際切削速度 V 二Dn/= (2.5+17+4/(475 x 0.2 x 6 = 0.07 min輔助時間 ta = 0.5

34、+0.05=0.55min粗銑連桿大小頭另一平面基本時間 tj = L/( fm z= (2.5+36+4/(475 x 0.2 x 6 = 0.05 min輔助時間 t a=0.05 =0.05 min精銑大小頭平面選用X5030A立式銑床選用硬質(zhì)合金銑刀銑刀直徑D = 80 mm切削速度W = 3 m/s切削寬度a e= 60 mm銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 0.8 mm每齒進給量fm =0.15mm則主軸轉(zhuǎn)速 n = 60 x 1000V/ D = 716r/min按機床選取n二750/min則實際切削速度 V 二Dn/= (0.8+16+4/(750 x 0.2 x 6 =

35、0.03 min 輔助時間 ta = 0.5+0.05=0.55min1.8.5 精銑大小頭另一平面基本時間 tj = L/( fm z= (0.8+16+4/(750 x 0.2 x 6 = 0.03 min輔助時間 ta = 0.5+0.05=0.55min1.8.6 粗鏜大小頭孔選用雙軸兩工位組合機床/(0.50 x 1000 = 0.23 min/(0.40 x 1000 = 0.14 min總基本時間 t j = 0.23 +0.14 = 0.37 min總輔助時間 t a = 0.5+0.05 x 2= 0.6min1.8.7 銑工藝側(cè)邊選用銑床 X62W刀具選用硬質(zhì)合金銑刀銑刀齒

36、數(shù)Z = 3切削深度ap = 4 mm a f = 0.10 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速 n = 60 x 1000v/ D = 611 r/min按機床選取n=750 r/min則實際切削速度 V 二 Dn/(750輔助時間 ta = 0.4 x0.45 = 0.18 min精磨大小頭兩平面x0.10 X3=0.23 min選用磨床M7130切削速度V = 0.413 m/s切削深度ap = 0.20 mm進給量 f = 0.006 mm/r基本時間t j =0.1 x 70x 0.02 X 1.1/1000 X 60x 0.413 x 0.006 X20X 0.1 )=0.03 min輔助時間ta

37、 = 0.5 min精磨另一平面基本時間t j =0.1 x 70x 0.02 x 1.1/1000 x 60x 0.413 x 0.006 x20x 0.1 )=0.03 min輔助時間ta = 0.5 min半精鏜大小頭孔及精鏜大小頭孔選用雙軸兩工位組合機床心.33X 500 = 0.1 min/(0.40 X 500 = 0.26 min/(1切削速度 V = 1 m/s 切削深度 ap = 0.2 mmL2 = 3 mmX 500 = 0.11 min/(1切削速度 V = 1 m/s切削深度 ap = 0.2 mmL2 = 3 mmX 500 = 0.11 min總基本時間 t j=

38、0.1+0.26+0.11+0.11= 0.58min總輔助時間 ta = (0.5+0.05 X2 + 0.2 X2 =2.60min珩磨大頭孔選用M2415珩磨機切削速度 V二0.32 m/s 進給量f = 0.05 mm/r切削深度ap = 0.09 mm按機床選取n二1000 r/min基本時間 t j=2Lnd/(1000 X 0.32=0.57 min輔助時間ta = 0.55min1.10綜合過程工藝卡片零件號材料45編制陸天馳機械加工工藝過程綜合卡片零件名禰柴洶機連桿毛坯亙瑩捋耳主產(chǎn)類型大捷主產(chǎn)毛坯種類精件宙核IT71童機夾工時走額主根據(jù)工藝要求和工時計算，對主要工序制作若干張機械加工工藝過程綜合卡片:工序內(nèi)容工序簡圖i ran .：切削深mJ游標喈IK謹庾合金面毓刀 專用夬具X 5 O 3 o A零件號材料45編制陸天馳零件名稱柴油機連桿毛坯重量指導(dǎo)生產(chǎn)類型大童生產(chǎn)毛坯種類鍛件審核額 服務(wù)時間 務(wù)輔助時間 工一基本時間 切削速度 主輪轉(zhuǎn)速皿 進給| 切削深度3 走刀長度3 走刀次數(shù)e 量 具 刀 具 夾 具 機 床圖簡序工工 步安裝工位工 宇653游標卡尺硬質(zhì)合金面詵刀電童吸S45夾具刀具2?具切 削 深 1r/m1GO1.40 4:心1%40.4:COO工時定額 (in)服務(wù)時何 輔助時間 基本時間切削速度雙軸兩工位組合機床機床材料毛坯重量