連桿加工工藝規(guī)程及鉆大頭油課程設(shè)計說明書

1、汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書課題： 連桿加工工藝規(guī)程及鉆大頭油 孔工序夾具設(shè)計 姓 名： 林澍 學(xué) 號： 2009030643122 班 級： 本汽設(shè)091 指導(dǎo)教師： 譚滔 蔣文明 二 一一 年 十二 月目 錄序言 ················· 1一、課程設(shè)計目的 ········· 2二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件說明 ·

2、3;·· 2三、毛坯方面說明 ····· 3四、連桿的技術(shù)要求 ····· 5五、連桿的機(jī)械加工工藝過程 ······ 6六、切削用量的選擇原則 ····· 9七、確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 ············ 11八、工時定額的

3、計算 ···· 12九、專用夾具設(shè)計 ······· 20課程設(shè)計總結(jié) ··· 22參考文獻(xiàn) ··· 23汽車制造工藝學(xué)學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書系部： 機(jī)電工程系 課程代碼： 0340132_ 班級： 本汽設(shè)091 一、設(shè)計題目：連桿加工工藝規(guī)程及鉆大頭油孔工序夾具設(shè)計二、主要內(nèi)容：1毛坯選擇；2連桿加工工藝路線制定；3鉆大頭油孔工序工序具體內(nèi)容確定；4鉆大頭油孔工序夾具設(shè)計5.確定生產(chǎn)類型（產(chǎn)量可自己確定或直接設(shè)定生產(chǎn)類型）三、具體

4、要求及應(yīng)提交的材料1填寫工藝過程卡時，除鉆大頭油孔工序，其它工序機(jī)床確定名稱，夾具確定類型，刀具與量具也確定名稱；2工藝路線制定因是同一個零件，必須獨立完成；3同組夾具結(jié)構(gòu)必須有差異；4必須按時完成、設(shè)計說明書按規(guī)定格式書寫； 5完成應(yīng)提交的材料：設(shè)計說明書一份、夾具裝配總圖一張、連桿體零件圖一張、工藝過程卡片及鉆大頭油孔工序工序卡片各一份；6不校核設(shè)計能力，若要校核自己確定年產(chǎn)量（中批或大批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)）。四、主要技術(shù)路線提示1確定生產(chǎn)類型(設(shè)定為中批或大批量生產(chǎn))，對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯種類及制造方法；3擬訂零件機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備(刀具、夾

5、具、量具、輔具)，確定鉆大頭油孔工序及相關(guān)加工余量和工序尺寸，計算鉆大頭油孔工序的切削用量和工時定額；4夾具設(shè)計必須滿足dT/3。五、進(jìn)度安排（設(shè)計共兩周10天）1準(zhǔn)備一天（課程設(shè)計工藝講解、畫圖工具準(zhǔn)備、借閱相關(guān)工具書和資料等）；2畫零件圖一天；3制定工藝路線兩天；4確定鉆大頭油孔工序工序具體內(nèi)容一天；5夾具設(shè)計及完成總裝圖三天；6完成設(shè)計說明書及答辯兩天。指導(dǎo)教師： 簽名日期： 年 月 日教研室主任： 系主任： 審核日期： 年 月 日 序 言 汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的汽車類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個綜合的課程設(shè)計，它是將設(shè)計和制造知識有機(jī)

6、的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段汽車制造業(yè)的實際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對所學(xué)知識的理解，并為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。對于本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)會將所學(xué)理論知識和工藝課程實習(xí)所得的實踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；同時，又希望能超越目前工廠的實際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國的汽車制造業(yè)相對落后的局面探索可能的途徑。但由于所學(xué)知識和實踐的時間以及深度有限，本設(shè)計中會有許多不足，希望

7、各位老師能給予指正。一、課程設(shè)計目的汽車制造工藝課程設(shè)計是車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完汽車制造工藝學(xué)后，進(jìn)行的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過本課程設(shè)計使學(xué)生在下述各方面得到訓(xùn)練。1、運用汽車制造工藝學(xué)課程中的基本理論解決零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定，機(jī)床，工具量具的選擇等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。2、通過設(shè)計，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理，能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3、學(xué)會使用手冊及圖表資料。培養(yǎng)查閱各種資料的能力，同時掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料。二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件

8、說明1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起作用，它決定了各工序所需要專業(yè)化和自動化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。發(fā)動機(jī)連桿零件的年產(chǎn)量位30000件，該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn)，確定其生產(chǎn)類型位大批量生產(chǎn)。大批量生產(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。毛坯的制造方法和加工余量；廣泛采用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。（2）機(jī)床設(shè)備及其布置形式；廣泛采用商效專用機(jī)床及自動機(jī)床，按流水線和自動排列設(shè)備。（3）工藝裝備；廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用

9、量具或自動檢驗裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。（4）對工人的技術(shù)要求；對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求較低。（5）工藝文件；有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡。（6）成本：較低。（7）生產(chǎn)率：高。（8）工人勞動條件：較好。2.零件說明 連桿是汽車發(fā)動機(jī)中的重要零件，在發(fā)動機(jī)內(nèi)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過活塞連接，其作用是將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動并輸出動力。連桿承受動態(tài)載荷，因此，要求連桿質(zhì)量小，強(qiáng)度高，高度好連桿的結(jié)構(gòu)特點連桿由大頭、小頭和桿身等部分組成。大頭為分開式結(jié)構(gòu)，連桿體與連桿蓋用螺栓連接。大頭孔和小頭孔內(nèi)分別安裝軸瓦和襯

10、套。為了減輕重量并保證連桿體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，連桿的桿身截面多為工字形，其外表不需要機(jī)械加工。連桿的大頭和小頭端面，通常都與桿身對稱。有些連桿在結(jié)構(gòu)上設(shè)計有工藝凸臺、中心孔等，作為機(jī)械加工時的輔助基準(zhǔn)連桿的結(jié)構(gòu)工藝性連桿的結(jié)構(gòu)形式，直接影響到機(jī)械加工工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。影響連桿結(jié)構(gòu)工藝性的因素除應(yīng)考慮一般的結(jié)構(gòu)工藝性外，還要考慮以下幾點： 連桿蓋和連桿體的連接方式 連桿蓋和連桿體的定位方式，有連桿螺栓、套筒、齒形定位和凸肩定位4種。 連桿的大小頭的厚度 考慮到加工時的定位和加工時的傳輸?shù)?，連桿大、小頭的厚度應(yīng)相等。 連桿桿身油孔的大小和深度 由于活塞銷與連桿小頭襯套之間需要進(jìn)行潤滑，為此

11、連桿桿身鉆有油孔。但為了使?jié)櫥蛷倪B桿大頭沿油孔通向小頭襯套，油孔一般為4-8的深孔,加工困難。為了避免深孔加工，汽車發(fā)動機(jī)連桿可改為重力潤滑，則只在連桿小頭銑槽或鉆孔就可。三、連桿的材料和毛坯 連桿材料一般采用45鋼或40Cr、45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼，近年來也有采用球墨鑄鐵的。其毛坯多用鍛造，可將連桿體和連桿蓋分開鍛造，也可整體鍛造，主要取決與鍛造毛坯的設(shè)備能力。鍛造可用自由鍛或模鍛，但模鍛與自由鍛相比，模鍛的尺寸和精度比較高，機(jī)械加工余量小，材料的利用率高，鍛件內(nèi)部流線分布合理，操作方便，勞動強(qiáng)度低，生產(chǎn)率高。汽車發(fā)動機(jī)連桿是承受沖擊反動態(tài)應(yīng)力最高的典型動力學(xué)定荷零件，連桿的結(jié)構(gòu)形式，

12、直接影響機(jī)械加工的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此，連桿做成工字形斷面，輕量化可減少發(fā)動機(jī)運行時的噪聲震動，提高連桿的力學(xué)性能?，F(xiàn)已40Cr作為原料并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，以提高其強(qiáng)度及抗沖擊能力。鍛件的強(qiáng)度及可靠性很高，廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)變速器，轉(zhuǎn)向器及其他零件上。在大批量生產(chǎn)中采用模鍛。特點是；（1）坯料整體塑性變形，三向受壓：（2）鍛件尺寸精確，加工余量?。?）鍛件形狀可較復(fù)雜：（4）生產(chǎn)效率高（5）鍛模造價高，制造周期長前面提過鍛坯有2種形式，連桿體和蓋在一起的整體鍛造，以及連桿和蓋分別分開的鍛造。2者比較整體鍛造節(jié)省材料，并較少毛坯制造勞動量，又可使連桿體和蓋端面同時加工，課減少毛坯制造勞動量，又可使連桿體

13、和蓋端面同時加工，課減少工序步驟。毛坯生產(chǎn)工序：鍛坯有兩種形式：連桿體和蓋在一起的整體鍛件和兩者分開的分開鍛件。整體較分體節(jié)省金屬材料，并減少毛坯制造勞動量，又可使連桿體和蓋斷面同時加工，可減少工序數(shù)目，整體的毛坯需在機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔時的量均勻，需將毛坯大頭孔鍛或橢圓形。錐上模鍛工藝規(guī)程：切斷毛坯加熱坯料模鍛切除飛邊板正鍛件鍛件熱處理表面清理檢驗稱重成堆存放四、連桿的技術(shù)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(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映

14、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、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。圖3 連桿的技術(shù)要求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)不大于0.8m；大頭孔的圓柱度公差為0.012 mm，小頭孔公差等級為IT8，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于3.2m。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為0.0025 mm，素線平行度公差為0.04/100 mm

15、。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0.04 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.06 mm。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，所以規(guī)定了比較高的要求：195±0.05 mm。4連桿大頭孔兩端面對大頭

16、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0.08 mm）。5大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。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。連桿大頭端面間距離尺寸的公差

17、帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。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：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3m加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對稱度公差為0.25 mm。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

18、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0.025 mm。五、連桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程1.工藝過程的安排在安排工藝進(jìn)程時，就要把各主要工序的粗、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。這是由于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(dá)到零件的技術(shù)條件。各主要表面的工序安排如下：（1）兩端面：先精銑后精磨；（2）

19、小頭孔：擴(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜；（3）大頭孔：粗鏜、半精鏜、精鏜、研磨。一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。2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。這是由于：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(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是在安裝工件時，注意將成套編號標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計夾具時亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時將定位

20、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。3確定合理的夾緊方法既然連桿是一個剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點的選擇，避免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，應(yīng)注意夾緊力的作用方向和著力點的選擇。在銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，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，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，

21、并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時，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，避免可能產(chǎn)生的變形。4. 連桿兩端面的加工連桿兩端面在擴(kuò)粗鏜大小頭孔之前先進(jìn)行精銑以保證兩端面的平行。而之后采用精磨工序，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。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。5. 連桿大、小頭孔的加工連桿大、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

22、之前先進(jìn)行了擴(kuò)孔、鏜孔。加工時以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。小頭孔在粗鏜后，在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜，達(dá)到IT6級公差等級，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。大頭孔經(jīng)過擴(kuò)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、研磨達(dá)到IT6級公差等級。表面粗糙度Ra 為0.4m，大頭孔的加工方法是在銑開工序后，將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。6. 連桿螺栓孔的加工連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆、擴(kuò)、鉸

23、工序。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側(cè)面定位。精銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒有活動部分，能保證承受較大的銑削力。精銑時為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直度，使用兩工位夾具。連桿在夾具的工位上銑完一個螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 ，銑另一個螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。7連桿體與連桿蓋的銑開工序剖分面（亦稱結(jié)合面）的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對刀精度來保證。為了保證銑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，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度

24、的影響也很大。如果鋸片的端面圓跳動不超過0.02 mm,則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求，否則可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度對連桿蓋、連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響。因此，在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工。六、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(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。1. 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 式中：Zw 單位時間內(nèi)

25、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：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個較大的進(jìn)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

26、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(jī)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(jìn)給量的選擇：粗加工時限制進(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)度來確定。選擇進(jìn)給量時應(yīng)考慮到機(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)

27、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，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，在確定切削速度時必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。2.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(jìn)給量的選擇：精加工時限制進(jìn)給量

28、提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)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(jìn)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。七、確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差1確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量：根據(jù)機(jī)械制造學(xué)

29、技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)（以下簡稱設(shè)計指導(dǎo)表19 表144）表1 平面加工的工序余量（mm）工藝名稱單面余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度精磨0.1IT740400.8精銑1IT940.240.26.3 則連桿兩端面總的加工余量為：A總= =(A精銑A精磨)2=(10.1)2=2.2mm連桿鑄造出來的的厚度為H=(40+2.2)=42.2mm46.2÷100×0.2=0.0924 所以毛坯尺寸為42.2±0.09毛坯的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸應(yīng)盡量與零件相近，以減少材料消耗，提高零件加工生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，以滿足零件的質(zhì)量要求。2.確定工序尺寸及其公差（根據(jù)設(shè)計指導(dǎo) 表18

30、表146）表2 大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為74 mm）工序名稱直徑余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度粗鏜2IT1272.472.412.5半精鏜1IT1173.473.91.6精鏜0.5IT873.973.40.8珩磨0.1IT674720.4（根據(jù)設(shè)計指導(dǎo) 表18表146）表3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(jì)精度工序尺寸公稱尺寸表面粗糙度鉆擴(kuò)4IT1137.63312.5鉸0.2IT937.837.86.3半精鏜0.2 IT838381.6八、工時定額的計算1.銑連桿兩側(cè)面 （選用銑床X52K）根據(jù)切削用量手冊表1選取數(shù)據(jù) 采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼圓柱銑刀

31、 銑刀直徑 D = 80mm 齒數(shù)Z = 8根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表1-147 表1-148切削速度V =24m/min銑削寬度ae = 2 mm fm = 0.5 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 95.5r/min按機(jī)床選取n=95 r/min則實際切削速度V = Dn/1000 =23.9m/sLi:刀具切入行程 一般取2到3mm. Lo:刀具切出行程；一般取3到5mL3:為單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，對大批量汽車零件加工時，一般取 L3=0, LW:工件加工長度，單位mm.L= Li+ Lo+ L3 + LW Li=2mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=

32、45mm基本時間Tb=LI/ nf=1.05min2.加工小頭孔（1）擴(kuò)小頭孔 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P49表170（選用搖臂鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P107表1162選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D =37.6 mm 根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊 P486 表9-14 切削速度V = 58 m/min切削深度ap = 2 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D= 491.2 r/min根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P49表169 按機(jī)床選取n = 500 r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 59 m/min Li=2

33、mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=40mm I為進(jìn)給次數(shù)（以下各工序進(jìn)給次數(shù)都取1)。基本時間Tb=LI/ nf=0.1min (2)鉸小頭孔 （選用搖臂鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P 92表1137選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 37.8 mm 切削速度V = 10.6 m/min切削深度ap = 0.15 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89.3 r/min根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P49表169 按機(jī)床選取n = 500 r/min 則實際切削速度V = Dn/（1000×60） =59.35 m/min Li=2

34、mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.11min3.粗鏜大頭孔 （選用鏜床T616）鏜刀直徑D =72.4 mm 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P108表1-166 切削速度V = 30 m/min進(jìn)給量f = 1 mm/r 切削深度ap =3 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 131.96 r/min根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) 按機(jī)床選取n = 810 r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 184.14m/min Li=2mm, Lo=3mm, L3=0mm, Lw=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.06min4.

35、精銑螺栓座面(選用銑床X60) 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表1155選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 40 mm 切削速度V = 56m/min切削深度ap = 3 mm 切削寬度ae = 18 mm af=0.08mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =445.9r/min根據(jù)P56表1-82 按機(jī)床選取n = 800r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 100.48 m/s Li=2mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=7mm基本時間Tb=LI/ nf=0.19min5. 銑開連桿體和蓋 (選用銑床X62W)根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表2.479(90)選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D

36、 = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s切削寬度ae = 38 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm fz = 0.15 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 103 r/min根據(jù)表3.174 按機(jī)床選取n=750 r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.47 m/s 銑削工時為： 按表2.510 L = 95 mm L1 = +2 = 33.3 mm L2 = 2 mm基本時間tj= Li/FM = (95+33.3+2)/(750×24×0.15) = 0.048 min6. 加工連桿體(1)粗

37、銑連桿體結(jié)合面 (選用銑床X60)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)p103表1-153選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D =62 mm 切削速度V = 173 m/min 切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap=40 mm fz = 0.15 mm/z af=0.15*8=1.2mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 888.6 r/minP56根據(jù)表1-82 按機(jī)床選取n =1120r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 218 m/min Li=2mm, Lo=3mm, L3=0mm,Lw=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.03min (2)精銑連桿體結(jié)合面 (選

38、用銑床X60) 圓柱銑刀根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)p103表1-153選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 80 mm 切削速度V = 204 m/s銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap = 40 mmaz=0.2mm/z af = az*8=1.6mm/r 切削寬度ae=2 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =812.1 r/minP56根據(jù)表1-82 按機(jī)床選取n = 1120r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 281.3 m/s Li=2mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.025min7.加工連桿蓋(1)粗銑連桿上

39、蓋結(jié)合面 (選用銑床X60)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)p103表1-153選取數(shù)據(jù)，銑刀直徑D =62mm 切削速度V =213 m/min切削寬度ae = 2 mm ap=40mm銑刀齒數(shù)Z = 8 af = 1.2 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000×60v/D =1094 r/min根據(jù)表1-82 按機(jī)床選取n = 1120r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） =218m/min Li=2mm, Lo=4mm, L3=0mm, LW=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.03min(2)精銑連桿上蓋結(jié)合面（選用銑床X60） 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課

40、程設(shè)計指導(dǎo)p103表1-153選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 62 mm 切削速度V = 213 m/min切削寬度ae =1mm ap=40mm銑刀齒數(shù)Z = 8 az=0.15 進(jìn)給量f =1.2 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1094.1 r/min根據(jù)表1-82 按機(jī)床選取n = 1120r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 218.0 m/min Li=3mm, Lo=4mm, L3=0mm, LW=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.03min8螺栓孔的加工（1）鉆螺栓孔 （選用鉆床Z3025） 根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊P486表

41、9-14選取數(shù)據(jù)切削速度V = 18 m/min 切削深度ap = 5 mm進(jìn)給量f = 0.15 mm/r 鉆頭直徑D = 10 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 573.2 r/min根據(jù)表1-70 按機(jī)床選取n = 1000r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 31.4m/minLi=2mm, Lo=3mm, L3=0mm,Lw=68mm基本時間Tb=LI/ nf=0.49min（2）擴(kuò)螺栓孔 （選用鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P107表1-162選取數(shù)據(jù)擴(kuò)刀直徑D = 11.8 mm 切削速度V = 60.4 m/min切削深度ap = 1.0 m

42、m 進(jìn)給量f =0.4 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1630.1 r/min根據(jù)根據(jù)表1-70 按機(jī)床選取2500 r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 92.63 m/min Li=2mm, Lo=2mm, L3=0mm，Lw=68mm基本時間Tb=LI/ nf=0.07min（3）鉸螺栓孔 （選用鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊P500表9-27選取數(shù)據(jù)鉸刀直徑D = 12mm 切削速度V =18m/min切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.2 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 477.7 r/min根據(jù)表1-69 按

43、機(jī)床選取n =1000 r/min則實際切削速度V =Dn/1000 =37.68m/min Li=3mm, Lo=3mm, L3=0mm，Lw=68mm基本時間Tb=LI/ nf=0.37min9. 精磨結(jié)合面 （選用磨床M7331） 根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊P438表8-35選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度v = 20 m/min切削深度frs = 0.022 mm 軸向進(jìn)給量f = 0.4 mm/雙行程則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 159.2 r/min根據(jù)表1-99 按機(jī)床選取n =500 r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） =

44、62.8m/min Li=4mm, Lo=4mm, L3=0mm，Lw=68mm基本時間Tb=LI/ nf=0.38min10銑軸瓦鎖口槽（選用銑床X60） 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P105表1-156選取數(shù)據(jù)銑刀直徑D = 8mm 切削速度V =57 m/min銑刀齒數(shù)Z = 5 切削深度ap = 10 mm 切削寬度ae = 2 mm az = 0.012 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 2269.1 r/min根據(jù)表1-82 按機(jī)床選取n=2240 r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 56.26 m/min Li=2mm, Lo=2mm，Lw=10mm

45、基本時間Tb=LI/ nf=0.1min11（1）鉆階梯大油孔（選用鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊P486表9-14選取數(shù)據(jù)切削速度V = 18 m/min 切削深度ap = 4 mm進(jìn)給量f = 0.09 mm/r 鉆頭直徑D = 5 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1146.5 r/min根據(jù)表1-69 按機(jī)床選取n = 1600r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 25.12m/minLi=2mm, Lo=3mm, L3=0mm, LW=12mm基本時間Tb=LI/ nf=0.11min（2）鉆階梯小油孔（選用鉆床Z3025）根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查

46、手冊P486表9-14選取數(shù)據(jù)切削速度V = 6 m/min 切削深度ap =3 mm進(jìn)給量f = 0.05 mm/r 鉆頭直徑D = 1.2 mm則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 1592.3r/min根據(jù)表1-69 按機(jī)床選取n = 1600r/min則實際切削速度V = Dn/1000 = 6m/minLi=2mm, Lo=2mm, L3=0mm, LW=9.5mm基本時間Tb=LI/ nf=0.17min11. 精磨大頭兩平面（先標(biāo)記朝上）選用磨床M7130根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表2.4170選取數(shù)據(jù)砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.413 m/s切削深度frs =

47、 0.1 mm 進(jìn)給量fr = 0.015 mm/雙行程切削速度v = 0.330 m/s fa=20mm 工作臺速度選擇=10/min進(jìn)給量f ra= 0.017 mm/r fa=15則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min根據(jù)表3.148 按機(jī)床選取n = 200 r/min則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.40 m/s磨削工時為： 按表2.57基本時間 tj = 2×=2×2×100×80×0.1×1.1/（1000×10×0.017×20×

48、1）=1.035 min12.半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 （1）半精鏜大頭孔（選用鏜床T616）選用刀頭根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P108表1-167選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 73.4 mm 切削速度V = 100 m/min進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm 根據(jù)表3.139 按機(jī)床選取n = 1160 r/min切削速度v=Dn/1000=267.4m/min Li=3mm, Lo=3mm，Lw=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.198min（2）精鏜小頭孔根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P108表1-167選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 73.9 mm 切削速度V = 8

49、0 m/min進(jìn)給量f = 0.2mm/r 切削深度ap = 1.0 mm根據(jù)表3.139 按機(jī)床選取n = 1160 r/min切削速度v=Dn/1000=269.1m/min Li=4mm, Lo=4mm, Lw=40mm基本時間Tb=LI/ nf=0.2min13大頭孔兩端倒角 選用機(jī)床(Z535)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)P50表1-72選取數(shù)據(jù)主軸轉(zhuǎn)速n=68r/min 手動進(jìn)給。14. 鉆小頭油孔 選用鉆床(Z3025)根據(jù)機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊P486表9-14選取數(shù)據(jù)切削速度V = 15 m/min 切削深度ap = 2 mm 進(jìn)給量f = 0.05 mm/r 根據(jù)表1-7

50、0 按機(jī)床選取n = 1000 r/min Li=3mm, Lo=3mm, Lw=20mm基本時間Tb=LI/ nf=0.52min15.精鏜大頭孔（選用鏜床T2115） 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表1-166選取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 73.9 mm 切削速度V = 18 m/min進(jìn)給量f = 0.1 mm/r 切削深度ap = 0.4 mm按機(jī)床選取n =1000 r/min切削速度v=Dn/1000=24.6m/min Li=0.4mm, Lo=3mm, Lw=42mm基本時間Tb=LI/ nf=0.45min16.鏜小頭孔襯套 （選用鏜床T616）根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表167選

51、取數(shù)據(jù)鏜刀直徑D = 36mm 切削速度V = 18 m/min進(jìn)給量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 0.2 mm 按機(jī)床選取n = 500r/min切削速度v=Dn/1000=56.52m/min Li=0.4mm, Lo=3mm, Lw=42.2mm基本時間Tb=LI/ nf=0.45min17. 珩磨大頭孔 (鏜床T740)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表166選取數(shù)據(jù)切削速度V = 15 m/s 進(jìn)給量f = 0.05 mm/r 切削深度ap = 0.1 mm 按機(jī)床選取n = 1000 r/minLi=3mm, Lo=3mm, Lw=42.2m基本時間Tb=LI/ nf=0

52、.9min最后，將以上各工序切削用量、工時定額的結(jié)果計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)一并填入機(jī)械加工工藝過程總卡片九、專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。這里的夾具為鉆大頭油孔專用夾具，鉆階梯油孔工序。1.設(shè)計主旨本夾具主要用來鉆大頭油孔，且有一定的技術(shù)要求。且這是第11道加工工序，零件已經(jīng)經(jīng)過部分加工，因此要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，同時達(dá)到要求的精度。2. 鉆大頭油孔床夾具的設(shè)計（1）基準(zhǔn)選擇小頭孔是定位基準(zhǔn)，在用作定位基面之前先進(jìn)行了擴(kuò)鉸孔。加工時先用一個假銷對小頭孔進(jìn)行定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差。在鉆階梯油孔之前，連桿

53、兩側(cè)面經(jīng)過精銑，表面精度較高,因此鉆大頭階梯油孔時采用連桿兩端面和小頭孔定位，連桿兩端采用以V形塊進(jìn)行對中定位。（2）夾緊方案的確定按完全定位設(shè)計夾具。用快速四連桿夾緊機(jī)構(gòu)限制連桿Z軸2個自由度。假銷對小頭孔進(jìn)行定位限制X軸2個自由度，兩個V形塊限制Y軸2個自由度，屬完全定位，即六點定位。（3）切削力及夾緊力的計算鉆孔時的切削力計算：根據(jù)（現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計吳拓 編著 ）P106表2.4-19d=10mm,f=0.09mm/r, K=1 鉆孔時的切削力為： P=667dfK=1236.2N鉆孔時的扭矩為： M=0.34dfK=4.95N*m夾緊力的計算：根據(jù)（現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計吳拓 編著 ）表4-23 =1236.2-3.9=1232.3N在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 式中：基本安全系數(shù)；取1.5 加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1 刀具鈍化系數(shù)；取1.1 斷續(xù)切