工程机柴油机连杆工艺及其夹具设计毕业论文(编辑修改稿)

工程机柴油机连杆工艺及其夹具设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

0 240 22 45 135~175 520 260 21 25 150~185 560 280 20 40 160~200 600 300 18 18 175~215 合金钢 600 360 50 40 175~215 700 420 16 45 32 205~245 800 480 14 40 235~275 900 630 13 27 260~320 1000 700 12 35 25 290~365 注：硬度值仅供参考 西 南科技大学本科生毕业论文 6 加工精度 (1) 连杆大、小端孔孔径的尺寸精度应不低于 IT 6。 (2) 柴油机转速不大于 300 r/min 的连杆大、小端孔的中心距偏差应不大于177。 mm；柴油机转速大于 300r/min 的连杆大、小端孔的中心距偏差应不大于177。 (3)连杆各主要部分的形位公差应不大于表 25 的规定值。 表 25 连杆各主要部分的形状和位置精度 单位为毫米 序号 名称 柴油机转速 r/min 300 300~1000 1000 1 连杆大小孔端得圆度和圆柱 度 GB/T 11841996 圆度和圆柱度公差等级 7 级 2 连杆大小轴端的平行度 3 连 杆及连杆盖上螺栓孔支撑面对螺栓孔中心面得垂直度 4 端面（有定位要求的）垂 直度 重量 安装在同一台柴油机上的连杆总成的重量偏差应不超过 1％。 西 南科技大学本科生毕业论文 7 第三 章 连杆毛坯的选择 连杆的整体为模 锻成形，在加工中先将连杆切开，再重新组装，镗削大小头孔，其外形 不在加工，连杆的大头孔是模锻确定的孔，所以加工时不需要在对大头孔进行钻削工序，可以减少后续工序。 只需要钻小头孔，对大头孔进行定位，以便确定大小头孔的的中心距，而且，可以方便对后续工序中的加工，因为小头孔的定位 是钻床确定，有很高的精度，小头孔的具体位置、中心轴确定方便后续加工的定位。 是以后面以小头孔和小头孔的圆柱面进行定位，提高加工精度，和加工速度。 连杆是连接内燃机中重要的动力传动件，是连接活塞和曲轴的机构， 长期处于恶劣的工作环境，承受周期性气体冲击，承受较大的惯性力，这种工作性质就要求连杆必须要耐疲劳，能抗压，抗冲击，因为是连接件，所以必须要有很高的耐磨性，有足够的刚度和强度以及韧性。 因此连杆材料 选择有较高的要求， 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。 目前连杆毛坯主要有两种形式，一种是先进的热模 锻压力机精锻工艺另一种为模锻锤普通锻造工艺。 目前，工业发达国家多采用前者，我国经 “ 七五 ” 及 “ 八五 ”技改后，各大企业也多采用国产或引进热模锻压力机锻造连杆毛坯。 以上两种锻造形式所获得的连杆毛坯质量相差很大。 模锻锤锻造的连杆毛坯拔模角度较大 ， 且易产生错位连杆质量公差也难以控制 ， 毛坯在加工 线上需经粗精二次铣削。 而热模锻压力机精锻连杆毛坯则不存在上述问题 ， 并且在机械加工生产线可以磨代铣 ， 取消铣削工艺更好地保证两端面的平面度及相互位置精度。 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，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。 根据生产纲西 南科技大学本科生毕业论文 8 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。 西 南科技大学本科生毕业论文 9 第四 章 连杆加工工艺过程 根据柴油机连杆所要求的技术条件，连杆的尺寸精度，形位公差等要求编制连杆加工工艺过程卡。 工序号 工序名称 工序内容 切削用量 背 吃刀量 /mm 切削速度/(m/min) 进给量 1 锻造 模锻坯料 2 锻造 模锻成形，切边 3 热处理 退火 +调质处理 4 喷丸 去表面氧化层 5 磁力探 伤 检查锻造裂痕和热处理裂 纹 6 退磁 7 清理 清除毛刺、飞边、涂漆。 8 划线 画连杆中心线，大小头孔中心线（中心距加大 3mm 以留出连杆体与连杆盖在切开时的加工余量 9 铣 第一步：用两个 V 型块夹持连杆大端两侧面，粗铣一平面面加工余量 第二步：以刚加工的一面为基准加工另一面，单面余量 60 10 划线 重画大小头孔线 11 钻 采用三爪锥型压块使小端自动定心，钻，扩小头孔至尺寸 Φ 30mm 21 西 南科技大学本科生毕业论文 10 12 铣 第一步：一以面和两侧面为基准，装夹工件，精铣一平面面加工余量 第二步：以刚加工的一面为基准加工另一面，单面余量 60 13 中检 检查小头孔位置精度和大小 头端面精度 14 磨 第一步：以一平面平面定位粗磨另一片面，单面加工余量 第二步：以刚加工的平面定位粗磨另一面，单面加工余量 18 60mm/st 15 铣 以基面大小头孔定位，大头孔采用可上下浮动的圆锥体自动定位，小头孔采用园销定位，精铣大头孔两侧面至99mm，保证对称 60 16 精铣 以基面大小头孔定位，大头孔采用可上下浮动的圆锥体自动定位，小头孔采用园销定位，粗铣大头孔两侧面至99mm，保证对称 60 17 扩 以基面，大端一侧面和小头 孔定位扩大头孔至Φ 80mm 扩孔钻直径 60 90 18 去毛刺 19 中检 检查大头孔位置精度，大端 两侧面对称度。 西 南科技大学本科生毕业论文 11 20 铣 以基面，小头孔和大端一侧面定位，切切开工件，标记连杆杆身和连杆盖。 60m/min 21 去毛刺 22 铣 以基面和连杆两侧面定位和小头孔，铣连杆体和连杆盖，保证径向深度。 两分开面各保留加工余量 60 23 磨 以基面和连杆两侧面和小头孔定位，磨连杆体和连杆盖。 两分开面各保留加工余量 18 20mm/st 24 精磨 以基面和连杆 两侧面定位和小头孔定位，磨连杆体和连杆盖 20 20mm/st 25 钻 第一步：以基面小头孔和两侧面定位，保证径向垂直，装夹工件。 第二步：钻 2Φ 10mm 螺栓孔。 16m/min 26 锪 以基面，结合面两侧面定位，锪两螺栓座面 R12mm。 60m/min 西 南科技大学本科生毕业论文 12 27 扩 第一步：扩两螺栓孔至212mm 第二步：扩两螺栓扩至 213mm第三步。 钻螺栓孔深度至 mm 第四步：倒角 45m/min 28 去毛刺 29 清洗 30 中检 检查切削面精度，尺寸，螺 栓孔的尺寸精度 31 倒角 大头孔两端倒角 32 镗 以基面和一侧面定位，采用可调双 轴镗床，半精镗大小头孔，加工余量 150 33 磨 第一步：以基面和大小头孔定位，精密大小头孔另一平面加工余量。 第二步：以刚刚精磨的一面定位，精磨另一平面 24 25mm/st 34 中检 大小头孔两端面精度 35 镗 精镗大小头孔。 150 36 压套筒 37 挤压铜 套孔 西 南科技大学本科生毕业论文 13 38 精镗 精镗大小头孔套筒。 150 39 衍磨 衍磨大小头孔套筒 25 10m/min 40 去刺 41 清洗 42 中检 检查大小头孔的精度，尺寸 43 钻 钻连杆大小头油孔 44 钳 按规定值去重 45 清洗 46 终检 47 入库 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；第三阶段则主要西 南科技大学本科生毕业论文 14 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。 单面加工方法 单面加工余量 表面粗糙度 工序尺寸 精度等级 粗铣 ( )IT 精铣 ( )IT 粗磨 ( )IT 精磨 ( )IT 粗铣 ( )IT 精铣 ( )IT 扩小头孔 10 25 ( )IT  半精镗小头孔 ( )H  精镗 ( )H  衍磨 IT6 西 南科技大学本科生毕业论文 15 第五 章 连杆机械加工工艺过程分析 工艺过程安排 在连杆加工的中有两个主要因素影响连杆加工的精度： （ 1）连杆本身的刚度的较低，在外力（切削力，夹紧力）的作用下容易变形。 （ 2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削是将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。 因此，在安排工艺进程时主要把各要表面的粗、精加工工序分开。 逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，这样才能达到零件的精度要求。 各主要表面的加工工序的安排： 大小头孔平面：粗铣、精铣、粗磨、精磨。 小头孔：钻、扩、粗镗、精镗、衍磨。 大头孔：扩、粗镗、精镗、衍磨。 大小头孔两侧面：粗铣、精铣。 定位基准选择得原则 定位基准选择得正确与否是关系到工艺路线和夹具结构设计是否合理的主要因素之一，并将影响到工件的加工精度、生产率和加工成本，因此定位基准的选择是制定工艺规程的主要内容之一。 定位基准又分为精基准 、粗定位基准和辅助定位基准。 粗基准：以从未加工过的表面进行定位的基准称为粗基准，也就是第一道工序所用 的定位基准，一般粗基准只使用一次。 西 南科技大学本科生毕业论文 16 精基准：以加工过的表面进行定位的基准称为精基准。 选择定位基准的主要是为了保证零件加工表面之间及加工表面与为加工表面之间的相互位置精度，因此定位基准的选择应从有相互位置精度的表面去找。 （ 1）选择精基准原则：基准重合原则；基准不变原则；互为基准，反复加工的原则；自为基准的原则；应能是工件装夹稳定可靠、夹具简单。 （ 2）粗基准的选择原则：选择加工余量小而均匀的重要表面为粗基准；选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准；选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为基准； 粗基准一般情况下只允许使用一次。 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。 粗基准的选择 粗基准选择是否正确，直接关系到被加工表面的余量分配和加工表面与非加工表面的相互位置要求。 一般地，选择连杆。