柴油机连杆的加工工艺及其夹具设计设计.doc

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1、摘 要 I 摘摘 要要 本文主要论述了柴油机连杆的加工工艺及其夹具设计。因为连杆是活塞式 发动机和压缩机的主要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与 活塞连接，其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴，又收曲轴驱动而带动活塞 压缩汽缸中的气体。连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小，强度高。 所以在安排工艺过程时，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工 表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔 定位面。 在夹具设计方面也要针对连杆结构特点比较小，设计应时应注意夹具 体结构尺寸的大小等，最终就能达到零件的理想要求！ 关键词: 连杆 变形 加工工艺 夹具

2、设 Abstract II Abstract The diesel connecting rod treating handicraft the main body of a book has been discussed mainly and their grip design. Because of the connecting rod is one of dyadic engine of piston and main compression engine part, whose larger end hole and crank shaft link up , the small he

3、ad hole links up by the wrist pin and the piston , whose effect is that the piston gas pressure is transmitted to the crank shaft , collect crank shaft gas in driving but setting a piston in motion to compress a cylinder. Being that the pole bears pounds a live load , request connecting rod mass is

4、minor therefore , the intensity is high. Therefore when arranging procedure for, according to “first the criterion queen-like “ treating principle. The connecting rod main part processes a surface being that head hole and both ends big or small are weak, more important faying face and bolt hole loca

5、ting surface being the connecting rod body and cover treating outside. Also should be comparatively small specifically for connecting rod structure characteristic in the field of grip design , design that the size should pay attention to gripping the concrete structure dimension of the season waits,

6、 the ideal being therefore likely to reach a part ultimately demands! Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device 目 录 III 目目 录录 摘摘 要要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 第一章第一章 柴油机连杆的加工工艺柴油机连杆的加工工艺 1 1 1.11.1 柴油机连杆的用途及其特点柴油机连杆的用途及其特点.1 1.21.2 连杆的的材料及毛坯制造连杆的的材料及毛坯制造1 1

7、.31.3 连杆的加工工艺过程连杆的加工工艺过程2 1.41.4 连杆的加工工艺过程分析连杆的加工工艺过程分析.2 1.4.1 定位基准的分析 .2 1.4.2 定位基准的选择 .3 1.4.3 加工阶段的划分和加工顺序的安排.4 1.4.4 确定合理的夹紧方法.5 1.4.5 连杆主要面的加工方法.5 1.4.6 连杆主要孔的加工方法.5 1.4.7 连杆体与连杆盖的铣开工序.6 1.51.5 夹具使用夹具使用 .6 1.61.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差.6 1.6.1 确定加工余量.6 1.6.2 确定工序尺寸及其公差 .7 1.7

8、1.7 各项加工数据的计算各项加工数据的计算.7 1.81.8 连杆的检验连杆的检验10 1.8.1 检查主要表面的尺寸精度11 1.8.2 检验主要表面的位置精度 11 1.8.3 连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验11 第二章第二章 夹具的设计夹具的设计 1313 2.12.1 铣削分面夹具设计铣削分面夹具设计13 2.1.1 夹具的问题注意 13 2.1.2 夹具设计13 2.22.2 专用夹具的设计专用夹具的设计 15 2.21 精铣连杆两端面的夹具设计 .15 2.2.2 铣床夹具定位方案的确定 15 2.2.3 铣床夹具的夹紧机构的确定 16 2.2.4 铣床夹具对刀装置的确定 16

9、2.2.5 铣床夹具的结构分析16 致致 谢谢 2121 参考文献参考文献: : 2222 第一章 柴油机连杆的加工工艺 1 第一章第一章 柴油机连杆的加工工艺柴油机连杆的加工工艺 1.1 柴油机柴油机连连杆的杆的用途及其特点用途及其特点 连杆是发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面 的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连 杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连 杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于 维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有 一层耐磨巴氏合

10、金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用 来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套， 以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。 在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用， 连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯 性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。 为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此， 在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不 平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、

11、安 放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶 端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的 润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运 动副。 连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的 回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而 工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有 5 个： （1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆 大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小 头孔尺寸精度、形状精

12、度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。 1.2 连连杆的杆的的材料及毛坯制造的材料及毛坯制造 连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连 杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如 45 钢、55 钢、40Cr、40CrMnB 等。 近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本 低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提 高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性， 可锻性）及零件对材料的组织性能要求

13、，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间 现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根 据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种 是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯，需要在以 后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体 连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动 力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、 锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。 总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。 1.

14、3 连连杆的加工工杆的加工工艺过艺过程程 由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的 要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工 带来了很多困难，必须充分的重视。 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体 和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头 两侧面及体和盖上的螺栓座面等。 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线 按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二 阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一 阶段的加工主要

15、是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面） ；第 二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做 准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要 是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端 面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工 艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加 工、精加工阶段。 1.4 连连杆的加工工杆的加工工艺过艺过程分析程分析 1.4.1 定位基准的分析定位基准的分析 连杆工艺的基准选择连杆件外形复杂而刚性较差,它的技术要求又很高,故 恰当地选

16、择机械加工中的定位基准是能否保证连杆技术要求的重要问题之一。 在连杆的实际加工中,一般都对连杆进行完全定位,多数情况下,选用连杆大小 头端面作为主要定位基准,使零件的支承面积大,定位稳定,装夹方便。同时选择小 头孔和大头连杆体的外侧面作为一般定位基准,从而限制了连杆的六个自由度。 选用连杆的端面和小头孔作为定位基准,不仅便于在加工中实现基准统一,更重要 第一章 柴油机连杆的加工工艺 3 的是使连杆的重要技术要求中加工过程中实现基准重合,以减小定位误差。对于 一些要求高或加工中不易保证的技术要求,在精加工时也可以采用自为基准的原 则进行加工,或采用互为基准的原则进行加工,或由机床精度直接保证。在

17、制造连 杆毛坯时,在杆身一侧作出定位标记, 在对大小头端面进行粗加工时,选取没有凸 起标记的一侧为粗基准来加工。紧接着以已加工过的端面为基准来加工第二个 端面。显然,第一个端面的精度(如平面度)要比第二个端面高,在以后的加工中,当 然用第一个端面做精基准为好。加工连杆时要保证小头孔的壁厚均匀,所以在拉 小头孔时,选大、小头孔的两个端面作为基准。 在加工中，先加工出大、小头孔 两端面，可以为后续的精加工做好备，既满足加工要求，方便加工，又符求， 提高了加工精度。 1.4.2 定位基准的定位基准的选择选择 在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小 头孔作为主要基面，并用大头

18、处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于： 端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。 这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如 图 1 所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不 图 1 连杆的定位方向 与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑） 。在精镗小头孔 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 （及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销 做成活动的称“假销” 。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔 中抽出假销进行加工。 为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要适当配合：

19、即 在粗加工大、小头孔前，粗磨端面，在精镗大、小头孔前，精磨端面。 由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。 在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔、扩孔和铰孔，这些工序对于铰后 的孔与端面的垂直度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。 在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较 差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精 度会有很大影响。因此，第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺 过程的加工精度常有深远的影响。连杆的加工就是如此，在连杆加工工艺路线 中，在精加工主要表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面

20、又是以毛坯端 面定位。因此，粗铣就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢？一个方法是以 毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身以铣好的面定位， 铣另一个毛坯面。但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可 能变形，粗铣后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序 的定位精度。另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。这种定位 方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使一部分切削力互 相抵消，易于得到平面度较好的平面。同时，由于是以对称面定位，毛坯在加 工后的外形偏差也比较小。 1.4.3 加工加工阶阶段的划分和加工段的划分和加工顺顺序的安排序的安

21、排 由于连杆本身的刚性差，切削加工时产生的残余应力，易产生变形。因此， 在安排工艺过程时，应把各主要表面的的粗，精加工工序分开。这样，粗加工 产生的变形就可以在半精加工中得到修；半精加工中产生的形变可以在精加工 中得到修正，最终达到零件的技术要求。 再工序安排上先加工定位基准，如端面加工的铣、磨工序防在加工过程的 前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安装原则。 连杆工艺加工过程可分为以下几个方面： 1）粗加工阶段 粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合之前的加工阶段：基准面的加工，包括 辅助基准面加工：准备连杆体及连杆盖合并所进行的加工，如两者对口面的铣、 磨等 2）半精加工阶段 半精加工阶

22、段也是连杆体和连杆盖合并之后的加工，如精磨两平面，半精 镗大头孔及孔口倒角等。总之是为精加工大、小头孔做准备的阶段。 第一章 柴油机连杆的加工工艺 5 3）精加工阶段 精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面大、小头孔全部达到图样要 求的阶段，如珩磨大头孔，精镗小头活塞销轴承孔。 1.4.4 确定合理的确定合理的夹紧夹紧方法方法 既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用 力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精 度。在加工连杆的夹具中，可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力 点的选择。在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的

23、作 用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生 在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接 作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。 在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元 件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定 位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。 小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。 1.4.5 连连杆主要面的加工杆主要面的加工方法方法 采用粗铣、精铣工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便 改善基面的平面度，提高孔的加

24、工精度，这种方法的生产率较高。以基面及小 头孔定位，它用一个圆销（小头孔） 。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称（此 对称平面为工艺用基准面） 。 1.4.6 连连杆主要孔的加工方法杆主要孔的加工方法 连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆 质量有较大的影响。 小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、铰两道工序。钻 时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。 小头孔在钻、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到 IT6 级公差等 级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存 在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗

25、后的衬套孔与大头孔的中心距超差。 大头孔经过扩、粗镗、精镗、金刚镗和珩磨达到 IT6 级公差等级。表面粗 糙度 Ra 为 1.6m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合 在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可 以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。 连杆的螺栓孔经过钻、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面 定位。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内，在扩和铰两个 工步中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。 1.4.7 连连杆体与杆体与连连杆盖的杆盖的铣铣开工序开工序

26、 剖分面（亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对 刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差 0.03mm ， 并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片 的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过 0.02 mm,则铣开的剖 分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连 杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经 过磨削加工。 1.5夹夹具使用具使用 应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装 夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活

27、动的，当连 杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。 保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定 位情况，如采用夹具限制 7 个自由度（其是长圆柱销限制 4 个，长菱形销限制 2 个） 。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要 求夹具制造精度较高，且采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面 设计顶出工件的装置。 1.6 确定各工序的加工余量、确定各工序的加工余量、计计算工序尺寸及公差算工序尺寸及公差 1.6.1 确定加工余量确定加工余量 用查表法确定机械加工余量： （根据机械加工工艺手册第一卷 表 3.225 表 3.226 表 3.2 27）

28、（1） 、平面加工的工序余量（mm） 单面加 工方法 单面 余量 经济精度工序尺寸表面粗 糙度 毛坯 54812.5 粗铣 4.4 IT12() 320 . 0 0 43.6() 320 . 0 0 12.5 精铣 0.6 IT10() 100 . 0 0 43() .20 . 0 36 . 0 3.2 则连杆两端面总的加工余量为： A总= 2 1 n i i A =（A粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨）2 =（1.5+0.6+0.3+0.1）2 第一章 柴油机连杆的加工工艺 7 =mm 0 55 . 0 5 （2） 、连杆铸造出来的总的厚度为 H=43+=mm 0 55 . 0 5 0 55 .

29、 0 48 1.6.2 确定工序尺寸及其公差确定工序尺寸及其公差 （根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 229 表 234） 1） 、大头孔各工序尺寸及其公差（锻造出来的大头孔为81 mm） 工序名称 工序基本 余量 工序经济 精度 工序尺寸极限尺寸表面粗糙度 精镗0.4)(8 046 . 0 0 H 81+0.0 21/ 0 81 )(8 046 . 0 0 H 1.6 粗镗2)(12 30 . 0 0 H 80.6 80.6 )(12 30 . 0 0 H 12.5 扩孔5 78.6 78.6 ) 1( 2） 、小头孔各工序尺寸及其公差 （根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2

30、29 表 230） 工 序名称 工序基本 余量 工序经济精 度 工序尺寸 最小极限尺 寸 表面粗糙 度 精镗0.2)(8 033 . 0 0 H.20)(20 033 . 0 0 1.6 铰0.2)(9 052 . 0 0 H 8 . 19)( 8 . 19 052 . 0 0 6.4 钻 钻至 6 . 19 33 . 0 0 13H 6 . 19 33 . 0 0 6 . 19 12.5 1.7 各各项项加工数据的加工数据的计计算算 1、 加工小头孔 (1) 钻小头孔 选用钻床 Z3080 根据机械制造工艺设计手册表 2.438(41)选取数据 钻头直径 D = 19.6 mm 切削速度 V

31、 = 0.99 m/s 切削深度 ap = 10 mm 进给量 f = 0.12 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 945 r/min 根据表 3.130 按机床选取 n = 1000 r/min 则实际钻削速度 V = Dn/（100060） = 1.04 m/s (2) 铰小头孔 选用钻床 Z3080 根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 铰刀直径 D = 30 mm 切削速度 V = 0.22 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 进给量 f = 0.8 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 140 r/

32、min 根据表 3.131 按机床选取 n = 200 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.32 m/s 2 、铣大头两侧面 选用铣床 X62W 根据机械制造工艺设计手册表 2.477(88)选取数据 铣刀直径 D = 20 mm 切削速度 V = 0.64 m/s 铣刀齿数 Z = 3 切削深度 ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 611 r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.78 m/s 3 、铣开连杆体和盖 选用铣

33、床 X62W 根据机械制造工艺设计手册表 2.479(90)选取数据 铣刀直径 D = 63 mm 切削速度 V = 0.34 m/s 切削宽度 ae = 3 mm 铣刀齿数 Z = 24 切削深度 ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm 则主轴转速 n = 1000v/D = 103 r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=750 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 4 粗锪连杆两螺栓底面 选用钻床 Z3025 根据机械制造工艺设计手册表 2.467 选取数据 锪刀直径 D = 28 mm 切削速度 V =

34、 0.2 m/s 锪刀齿数 Z = 6 切削深度 ap = 3 mm 进给量 f = 0.10 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 50.9 r/min 根据表 3.130 按机床选取 n = 750 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 5 铣 15 槽 选用铣床 X62W 根据机械制造工艺设计手册表 2.490 选取数据 铣刀直径 D = 63 mm 切削速度 V = 0.31 m/s 铣刀齿数 Z = 24 切削深度 ap = 2 mm 切削宽度 ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r 则主轴转速 n = 1000v

35、/D = 94 r/min 根据表 3.174 按机床选取 n=100 r/min 第一章 柴油机连杆的加工工艺 9 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 6 磨结合面 选用磨床 M7130 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 砂轮直径 D = 40 mm 切削速度 V = 0.330 m/s 切削深度 ap = 0.1 mm 进给量 fr0 = 0.006 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 157 r/min 根据表 3.148 按机床选取 n = 100 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.20

36、 m/s 7 、磨连杆盖结合面 选用磨床 M7350 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 砂轮直径 D = 40 mm 切削速度 V = 0.330 m/s 切削深度 ap = 0.1 mm 进给量 fr0 = 0.006 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 157 r/min 根据表 3.148 按机床选取 n = 100 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 8 钻铰螺栓孔 选用钻床 Z3025 a)钻铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表 2.438（41）选取数据 切削速度 V = 0.99 m/s 切削深度 ap

37、 = 5 mm 进给量 f = 0.08 mm/r 钻头直径 D = 11.8 mm 则主轴转速 n = 1000v/D = 1910 r/min 根据表 3.130 按机床选取 n = 910 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 0.99 m/s b）铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据 铰刀直径 D = 12 mm 切削速度 V = 0.22 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 进给量 f = 0.2 mm/r 则主轴转速 n = 1000v/D = 140 r/min 根据表 3.131 按机床选取 n = 200 r/min 则

38、实际切削速度 V =Dn/（100060） = 0.127 m/s (3) 从连杆盖上方给螺栓孔口倒角 根据机械制造工艺设计手册表 2.467 选取数据 切削速度 V = 0.2 m/s 切削深度 ap = 3 mm 进给量 f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表 3.130 按机床选取 n = 750 r/min 9 、粗镗大头孔 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 选用镗床 T618 根据机械制造工艺设计手册表 2.466 选取数据 镗刀直径 D = 80.6 mm 切削速度 V = 0.16 m/s 进给量 f = 0.30 mm/r 切削深度 ap = 3.0 mm 则主轴

39、转速 n = 000v/D = 47 r/min 根据表 3.141 按机床选取 n = 800 r/min 则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 2.72 m/s 10 、大头孔两端倒角 选用机床 X62W 根据机械制造工艺设计手册表 2.467 选取数据 切削速度 V = 0.2 m/s 切削深度 ap = 3 mm 进给量 f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表 3.130 按机床选取 n = 750 r/min 11、精磨大头两平面（先标记朝上） 选用磨床 M7130 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 切削速度 V = 0.413 m/s 切削深

40、度 ap = 0.10 mm 进给量 f = 0.006 mm/r 12 、精镗小头孔 选用镗床 T2115 （2）根据机械制造工艺设计手册表 2.466 选取数据 镗刀直径 D = 16 mm 切削速度 V = 3.18 m/s 进给量 f = 0.10 mm/r 切削深度 ap = 1.0 mm 根据表 3.139 按机床选取 n = 2000 r/min 13 、精镗大头孔 选用镗床 T2115 根据机械制造工艺设计手册表 2.466 选取数据 镗刀直径 D = 65.4 mm 切削速度 V = 0.20 m/s 进给量 f = 0.2 mm/r 切削深度 ap = 1 mm 根据表 3

41、.139 按机床选取 n = 1000 r/min 14 、小头孔两端倒角 选用机床 X62W 根据机械制造工艺设计手册表 2.467 选取数据 切削速度 V = 0.2 m/s 切削深度 ap = 3 mm 进给量 f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表 3.130 按机床选取 n = 750 r/min 第一章 柴油机连杆的加工工艺 11 1.8 连连杆的杆的检验检验 连杆在机械加工中要进行中间检验，加工完毕后要进行最终检验，检验项 目按图纸上的技术要求进行。 1.8.1 检查检查主要表面的尺寸精度主要表面的尺寸精度 用量缸表，在大头孔内分三个断面测量其内径，每个断面测量两个方向，

42、 三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度。 1.8.2 检验检验主要表面的位置精度主要表面的位置精度 其中大，小头孔轴心线在两个互相平行垂直的方向的平行度用专用量具进行检测。 1.8.3 连连杆螺杆螺钉钉孔与孔与结结合面垂直度的合面垂直度的检验检验 制做专用垂直度检验心轴，其检测心轴直径公差，分三个尺寸段制做，配 以不同公差的螺钉，检查其接触面积，一般在 90%以上为合格，或配用塞尺检 测，塞尺厚度的一半为垂直度公差值。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 第二章 夹具设计 13 第二章第二章 夹具的设计夹具的设计 2.1 铣铣削分面削分面夹夹具具设计设计 由连杆工作图可知，工件材

43、料为 T450-10，年产量 20 万件。根据设计任务 的要求，需设计一套铣剖分面夹具，刀具为硬质合金端铣刀。 2.1.1 夹夹具的具的问题问题注意注意 本夹具主要作来铣剖分面，剖分面与小头孔轴心线有尺寸精度要求，剖分 面与螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工，主要 应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 2.1.2 夹夹具具设计设计 1) 定位基准的选择 由零件图可知，在铣剖分面之前，连杆的两个端面、小头孔及大头孔的两 侧都已加工，且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零，按基准重合原则选 19.8H8 小头孔与连杆的端面为基准。连杆上盖以基面（无标记面） 、凸台面及

44、侧面定位，连杆体以基面和小头孔及侧面定位，均属于完全定位。 2) 夹紧方案 由于零件小，所以采用开口垫圈的螺旋夹紧机构，装卸工件方便、迅速。 3) 夹具体设计 夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上， 加工时，能承受一部分切削力。夹具体图如图： 夹具体为铸造件，安装稳定，刚度好，但制造周期较长。 4) 切削力及夹紧力的计算 切削力的计算：，由组合机床 （表 7-24）得： P= 242 . 0 2250 a = 242 . 0 2 2250 =1902.538N 铣剖面夹具体图 夹紧力的计算：由机床夹具设计手册 （表 1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夹紧力：M=1

45、2mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力： 淮安信息职业技术学院毕业设计 14 F=70N，夹紧力：W0=5380N 由于夹紧力大于切削力，即本夹具可安全使用。 定位误差的计算: 由加工工序知，加工面为连杆的剖分面。剖分面对连接 螺栓孔中心线有垂直度要求（垂直度允差 0.08） ；对连杆体小头孔有中心距 190 0.1 要求；对剖分面有 0.025 的平面度要求。所以本工序的工序基准：连杆上 盖为螺母座面，连杆体为小头孔中心线，其设计计算如下： （1）确定定位销中心与大头孔中心的距离及其公差。此公差取工件相应尺 寸的平均值，公差取相应公差的三分之一（通常取 1/51/3） 。故此尺寸

46、为 190.3 0.010。 （2）确定定位销尺寸及公差 本夹具的主要定位元件为一固定销，结构简单，但不便于更换。该定位销 的基本尺寸取工件孔下限尺寸 19.8。公差与本零件在工作时与其相配孔的尺 寸与公差相同，即为 19.8 0 012 . 0 。 （3）小头孔的确定 考虑到配合间隙对加工要求中心距 1900.1 影响很大，应选较紧的配合。 另外小头孔的定位面较短，定位销有锥度导向，不致造成装工件困难。故确定 小头定位孔的孔径为 19.8 033 . 0 0 。 5) 定位误差分析 对于连杆体剖分面中心距 1900.1 的要求，以 19.8 033 . 0 0 的中心线为 定位基准，虽属“基

47、准重合” ，无基准不重合误差，但由于定位面与定位间存在 间隙，造成的基准位置误差即为定位误差，其值为： Dw=D+d+min =0.033+0.012+0 =0.045 mm Dw剖分面的定位误差 D工件孔的直径公差 d定位销的直径公差 min孔和销的最小保证间隙 此项中心距加工允差为 0.2mm,因此工件在加工过程中能够保证加工精度要 求。 连杆上盖剖分面的尺寸要求，螺母座面（工艺基准）为加工面的工序 基准，同时亦为第一定位基准，对加工剖分面来说，它与工序基准的距离及相 应的平行度误差只取决于基准在夹具中位置。因为工序基准同时为定位基准， 即基准重合，没有基准不重合误差。基准位置误差为零。所以对加工剖分面来 说，定位误差为零。即当基准重合时，造成加工表面定位误差的原因是定位基 第二章 夹具设计 15 准的基准位置误差。 2.2专专用用夹