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连杆加工工艺及夹具设计目录 摘要 第一章 汽车连杆加工工艺 1.1 连杆结构特点 1.2 连杆关键技术要求 1.2.1 大、小头孔尺寸精度、形状精度 1.2.2 大、小头孔轴心线在两个相互垂直方向平行度 1.2.3 大、小头孔中心距 1.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线垂直度 1.2.5 大、小头孔两端面技术要求 1.2.6 螺栓孔技术要求 1.2.7 相关结合面技术要求 1.3连杆材料和毛坯 1.4连杆机械加工工艺过程 1.5 连杆机械加工工艺过程分析 1.5.1 工艺过程安排 1.5.2 定位基准选择 1.5.3 确定合理夹紧方法 1.5.4 连杆两端面加工 1.5.5 连杆大、小头孔加工 1.5.6 连杆螺栓孔加工 1.5.7 连杆体和连杆盖铣开工序 1.5.8 大头侧面加工 1.6 连杆加工工艺设计应考虑问题 1.6.1工序安排 1.6.2定位基准 1.6.3夹具使用 1.7 切削用量选择标准 1.7.1 粗加工时切削用量选择标准 1.7.2 精加工时切削用量选择标准 1.8 确定各工序加工余量、计算工序尺寸及公差 1.8.1 确定加工余量 1.8.2 确定工序尺寸及其公差 1.9 计算工艺尺寸链 1.9.1 连杆盖卡瓦槽计算 1.9.2 连杆体卡瓦槽计算 1.10 工时定额计算 1.10.1 铣连杆大小头平面 1.10.2 粗磨大小头平面 1.10.3 加工小头孔 1.10.4 铣大头两侧面 1.10.5、扩大头孔 1.10.6 铣开连杆体和盖 1.10.7 加工连杆体 1.10.8 铣、磨连杆盖结合面 1.10.9 铣、钻、镗连杆总成体 1.10.10 粗镗大头孔 1.10.11 大头孔两端倒角 1.10.12精磨大小头两平面 1.10.13 半精镗大头孔及精镗小头孔 1.10.14精镗大头孔 1.10.16 小头孔两端倒角 1.10.17 镗小头孔衬套 1.10.18 珩磨大头孔 1.11 连杆检验 1.11.1 观察外表缺点及目测表面粗糙度 1.11.2 连杆大头孔圆柱度检验 1.11.3 连杆体、连杆上盖对大头孔中心线对称度检验 1.11.4 连杆大小头孔平行度检验 1.11.5 连杆螺钉孔和结合面垂直度检验 第二章 夹具设计 2.1 铣剖分面夹具设计 2.1.1问题指出 2.1.2 夹具设计 1) 定位基准选择 2) 夹紧方案 3) 夹具体设计 4) 切削力及夹紧力计算 5) 定位误差分析 2.2 扩大头孔夹具 2.2.1 问题指出 2.2.2 夹具设计 1) 定位基准选择 2) 夹紧方案 3) 夹具体设计 4) 切削力及夹紧力计算 5) 定位误差分析 结束语： 参考文件: 附件图纸摘 要连杆是柴油机关键传动件之一，本文关键叙述了连杆加工工艺及其夹具设计。连杆尺寸精度、形状精度和位置精度要求全部很高，而连杆刚性比较差，轻易产生变形，所以在安排工艺过程时，就需要把各关键表面粗精加工工序分开。逐步降低加工余量、切削力及内应力作用，并修正加工后变形，就能最终达成零件技术要求。第一章 汽车连杆加工工艺1.1 连杆结构特点连杆是汽车发动机中关键传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面膨胀压力传输给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中气体。连杆在工作中承受着急剧改变动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上大头孔用螺栓和螺母和曲轴装在一起。为了降低磨损和便于维修，连杆大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质底，底内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，能够用来赔偿轴瓦磨损。连杆小头用活塞销和活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以降低小头孔和活塞销磨损，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作用和惯性力作用，连杆除应含有足够强度和刚度外，还应尽可能减小连杆本身质量，以减小惯性力作用。连杆杆身通常全部采取从大头到小头逐步变小工字型截面形状。为了确保发动机运转均衡，同一发动机中各连杆质量不能相差太大，所以，在连杆部件大、小头两端设置了去不平衡质量凸块，方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两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头厚度相等(基础尺寸相同)。在连杆小头顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴高速转动，把气缸体下部润滑油飞溅到小头顶端油孔内，以润滑连杆小头衬套和活塞销之间摆动运动副。连杆作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞往复直线运动变为曲柄回转运动，以输出动力。所以，连杆加工精度将直接影响柴油机性能，而工艺选择又是直接影响精度关键原因。反应连杆精度参数关键有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、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔和接合面垂直度。1.2 连杆关键技术要求连杆上需进行机械加工关键表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体和连杆盖结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成关键技术要求（图1-1）以下。连杆总成图（11）1.2.1 大、小头孔尺寸精度、形状精度为了使大头孔和轴瓦及曲轴、小头孔和活塞销能亲密配合，降低冲击不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应小于0.4m；大头孔圆柱度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应小于3.2m。小头压衬套底孔圆柱度公差为0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。1.2.2 大、小头孔轴心线在两个相互垂直方向平行度两孔轴心线在连杆轴线方向平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向平行度误差对不均匀磨损影响较小，所以其公差值较大。两孔轴心线在连杆轴线方向平行度在100 mm长度上公差为0.04 mm；在垂直和连杆轴心线方向平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。1.2.3 大、小头孔中心距大小头孔中心距影响到汽缸压缩比，即影响到发动机效率，所以要求了比较高要求：1900.05 mm。1.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线垂直度，影响到轴瓦安装和磨损，甚至引发烧伤；所以对它也提出了一定要求：要求其垂直度公差等级应不低于IT9（大头孔两端面对大头孔轴心线垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm）。1.2.5 大、小头孔两端面技术要求连杆大、小头孔两端面间距离基础尺寸相同，但从技术要求是不一样，大头两端面尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra小于0.8m, 小头两端面尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra小于6.3m。这是因为连杆大头两端面和曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面和活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸公差带恰好落在连杆小头端面间距离尺寸公差带中，这给连杆加工带来很多方便。1.2.6 螺栓孔技术要求在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧动载荷作用。这一动载荷又传输到连杆体和连杆盖两个螺栓及螺母上。所以除了对螺栓及螺母要提出高技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定要求。要求：螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应小于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面对称度公差为0.25 mm。1.2.7 相关结合面技术要求在连杆受动载荷时，接合面歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合紧密程度，所以也影响到螺栓受力情况和曲轴、轴瓦磨损。对于本连杆，要求结合面平面度公差为0.025 mm。1.3连杆材料和毛坯连杆在工作中承受多向交变载荷作用，要求含有很高强度。所以，连杆材料通常采取高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。多年来也有采取球墨铸铁，粉末冶金零件尺寸精度高，材料损耗少，成本低。伴随粉末冶金铸造工艺出现和应用，使粉末冶金件密度和强度大为提升。所以，采取粉末冶金措施制造连杆是一个很有发展前途制造方法。连杆毛坯制造方法选择，关键依据生产类型、材料工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料组织性能要求，零件形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采取优异毛坯制造方法可能性来确定毛坯制造方法。依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，一个是体和盖分开铸造，另一个是将体和盖锻成体。整体铸造毛坯，需要在以后机械加工过程中将其切开，为确保切开后粗镗孔余量均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体铸造而言，整体铸造存在所需铸造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但因为整体铸造连杆毛坯含有材料损耗少、铸造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯一个关键形式。总而言之，毛坯种类和制造方法选择应使零件总生产成本降低，性能提升。现在中国有些生产连杆工厂，采取了连杆辊锻工艺。图（1-2）为连杆辊锻示意图毛坯加热后，经过上锻辊模具2和下锻辊模具4型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要形状。用辊锻法生产连杆锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向和机械强度等方面全部可达成模锻水平，而且设备简单，劳动条件好，生产率较高，便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。辊锻需经数次逐步成形。图（1-2）连杆辊锻示意图图(1-3)、图(1-4)给出了连杆铸造工艺过程，将棒料在炉中加热至11401200C0，先在辊锻机上经过四个型槽进行辊锻制坯见图(1-3)，然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图(1-4)。锻好后连杆毛坯需经调质处理，使之得到细致均匀回火索氏体组织，以改善性能，降低毛坯内应力。为了提升毛坯精度，连杆毛坯尚需进行热校正。连杆必需经过外观缺点、内部探伤、毛坯尺寸及质量等全方面检验，方能进入机械加工生产线。1.4连杆机械加工工艺过程由上述技术条件分析可知，连杆尺寸精度、形状精度和位置精度要求全部很高，不过连杆刚性比较差，轻易产生变形，这就给连杆机械加工带来了很多困难，必需充足重视。连杆机械加工工艺过程以下表(11)所表示：工序工序名称工序内容工艺装备1铣铣连杆大、小头两平面,每面留磨量0.5mmX52K2粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，确保中心线对称，无标识面称基面。（下同）M73503钻和基面定位，钻、扩、铰小头孔Z30804铣以基面及大、小头孔定位，装夹工件铣尺寸mm两侧面，确保对称（此平面为工艺用基准面）X62W组合机床或专用工装5扩以基面定位，以小头孔定位，扩大头孔为60mmZ30806铣以基面及大、小头孔定位，装夹工件，切开工件，编号杆身及上盖分别打标识。X62W组合机床或专用工装锯片铣刀厚2mm7铣以基面和一侧面定位装夹工件，铣连杆体和盖结合面，保直径方向测量深度为27.5mmX62组合夹具或专用工装8磨以基面和一侧面定位装夹工件，磨连杆体和盖结合面M73509铣以基面及结合面定位装夹工件，铣连杆体和盖mm8mm斜槽X62组合夹具或专用工装10锪以基面、结合面和一侧面定位，装夹工件，锪两螺栓座面mm,R11mm,确保尺寸mmX62W11钻钻210mm螺栓孔Z305012扩先扩212mm螺栓孔，再扩213mm深19mm螺栓孔并倒角Z305013铰铰212.2mm螺栓孔Z305014钳用专用螺钉，将连杆体和连杆盖装成连杆组件，其扭力矩为100120N.m15镗粗镗大头孔T6 816倒角大头孔两端倒角X62W17磨精磨大小头两端面，确保大端面厚度为mmM713018镗以基面、一侧面定位，半精镗大头孔，精镗小头孔至图纸尺寸，中心距为mm可调双轴镗19镗精镗大头孔至尺寸T211520称重称量不平衡质量弹簧称21钳按要求值去重量22钻钻连杆体小头油孔6.5mm,10mmZ302523压铜套双面气动压床24挤压铜套孔压床25倒角小头孔两端倒角Z305026镗半精镗、精镗小头铜套孔T211527珩磨珩磨大头孔珩磨机床28检检验各部尺寸及精度29探伤无损探伤及检验硬度30入库连杆关键加工表面为大、小头孔和两端面，较关键加工表面为连杆体和盖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螺栓座面等。连杆机械加工路线是围绕着关键表面加工来安排。连杆加工路线按连杆分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前加工；第二阶段为连杆体和盖切开后加工；第三阶段为连杆体和盖合装后加工。第一阶段加工关键是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段关键是加工除精基准以外其它表面，包含大头孔粗加工，为合装做准备螺栓孔和结合面粗加工，和轴瓦锁口槽加工等；第三阶段则关键是最终确保连杆各项技术要求加工，包含连杆合装后大头孔半精加工和端面精加工及大、小头孔精加工。假如按连杆合装前以后分，合装之前工艺路线属关键表面粗加工阶段，合装以后工艺路线则为关键表面半精加工、精加工阶段。1.5 连杆机械加工工艺过程分析1.5.1 工艺过程安排在连杆加工中有两个关键原因影响加工精度：（1）连杆本身刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）作用下轻易变形。（2）连杆是模锻件，孔加工余量大，切削时将产生较大残余内应力，并引发内应力重新分布。所以，在安排工艺进程时，就要把各关键表面粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是因为粗加工工序切削余量大，所以切削力、夹紧力肯定大，加工后轻易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生变形能够在半精加工中修正；半精加工中产生变形能够在精加工中修正。这么逐步降低加工余量，切削力及内应力作用，逐步修正加工后变形，就能最终达成零件技术条件。各关键表面工序安排以下：（1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨（2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗（3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨部分次要表面加工，则视需要和可能安排在工艺过程中间或后面。1.5.2 定位基准选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选择连杆一个指定端面和小头孔作为关键基面，并用大头处指定一侧外表面作为另一基面。这是因为：端面面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔中心距。这么就使各工序中定位基准统一起来，降低了定位误差。具体措施是，图（15）所表示：在安装工件时，注意将成套编号标识一面不和夹具定位元件接触（在设计夹具时亦作对应考虑）。在精镗小头孔（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。为了不停改善基面精度，基面加工和关键表面加工要合适配合：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。图（1-5）连杆定位方向 因为用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面加工安排得比较早。在小头孔作为定位基面前加工工序是钻孔、扩孔和铰孔，这些工序对于铰后孔和端面垂直度不易确保，有时会影响到后续工序加工精度。在第一道工序中，工件各个表面全部是毛坯表面，定位和夹紧条件全部较差，而加工余量和切削力全部较大，假如再遇上工件本身刚性差，则对加工精度会有很大影响。所以，第一道工序定位和夹紧方法选择，对于整个工艺过程加工精度常有深远影响。连杆加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工关键表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。所以，粗铣就是关键工序。在粗铣中工件怎样定位呢？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，翻身以铣好面定位，铣另一个毛坯面。不过因为毛坯面不平整，连杆刚性差，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，影响后续工序定位精度。其次是以连杆大头外形及连杆身对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时变形较小，同时能够铣工件端面，使一部分切削力相互抵消，易于得到平面度很好平面。同时，因为是以对称面定位，毛坯在加工后外形偏差也比较小。1.5.3 确定合理夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差工件，就应该十分注意夹紧力大小，作用力方向及着力点选择，避免因受夹紧力作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆夹具中，能够看出设计人员注意了夹紧力作用方向和着力点选择。在粗铣两端面夹具中，夹紧力方向和端面平行，在夹紧力作用方向上，大头端部和小头端部刚性高，变形小，既使有部分变形，亦产生在平行于端面方向上，极少或不会影响端面平面度。夹紧力经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，关键夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以确保所加工孔圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，而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，避免可能产生变形。1.5.4 连杆两端面加工采取粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，方便改善基面平面度，提升孔加工精度。粗磨在转盘磨床上，使用砂瓦拼成砂轮端面磨削。这种方法生产率较高。精磨在M7130型平面磨床上用砂轮周围磨削，这种措施生产率低部分，但精度较高。1.5.5 连杆大、小头孔加工连杆大、小头孔加工是连杆机械加工关键工序，它加工精度对连杆质量有较大影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、扩、铰三道工序。钻时以小头孔外形定位，这么能够确保加工后孔和外圆同轴度误差较小。小头孔在钻、扩、铰后，在金刚镗床上和大头孔同时精镗，达成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。因为衬套内孔和外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后衬套孔和大头孔中心距超差。大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗和珩磨达成IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为0.4m，大头孔加工方法是在铣开工序后，将连杆和连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔工序。这么，在铣开以后可能产生变形，能够在最终精镗工序中得到修正，以确保孔形状精度。1.5.6 连杆螺栓孔加工连杆螺栓孔经过钻、扩、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。为了使两螺栓孔在两个相互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。从而达成所需要技术要求。粗铣螺栓孔端面采取工件翻身方法，这么铣夹具没有活动部分，能确保承受较大铣削力。精铣时，为了确保螺栓孔两个端面和连杆大头端面垂直，使用两工位夹具。连杆在夹具工位上铣完一个螺栓孔两端面后，夹具上定位板带着工件旋转1800 ，铣另一个螺栓孔两端面。这么，螺栓孔两端面和大头孔端面垂直度就由夹具确保。1.5.7 连杆体和连杆盖铣开工序剖分面（亦称结合面）尺寸精度和位置精度由夹具本身制造精度及对刀精度来确保。为了确保铣开后剖分面平面度不超出要求公差0.03mm ，而且剖分面和大头孔端面确保一定垂直度，除夹具本身要确保精度外，锯片安装精度影响也很大。假如锯片端面圆跳动不超出0.02 mm,则铣开剖分面能达成图纸要求，不然可能超差。但剖分面本身平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后结合强度有较大影响。所以，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。1.5.8 大头侧面加工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，确保对称（此对称平面为工艺用基准面）。1.6 连杆加工工艺设计应考虑问题1.6.1工序安排连杆加工工序安排应注意两个影响精度原因：（1）连杆刚度比较低，在外力作用下轻易变形；（2）连杆是模锻件，孔加工余量大，切削时会产生较大残余内应力。所以在连杆加工工艺中，各关键表面粗精加工工序一定要分开。1.6.2定位基准精基准：以杆身对称面定位，便于确保对称度要求，而且采取双面铣，可使部分切削力抵消。统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。因为端面面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔中心距。1.6.3夹具使用应含有适应“一面一孔一凸台”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动，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。确保螺栓孔和螺栓端面垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑反复定位情况，如采取夹具限制7个自由度（其是长圆柱销限制4个，长菱形销限制2个）。长销定位目标就在于确保垂直度。但因为反复定位装御有困难，所以要求夹具制造精度较高，且采取一定方法，首先长圆柱销削去一边，其次设计顶出工件装置。1.7 切削用量选择标准正确地选择切削用量，对提升切削效率，确保必需刀具耐用度和经济性，确保加工质量，含相关键作用。1.7.1 粗加工时切削用量选择标准粗加工时加工精度和表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。所以，选择粗加工切削用量时，要尽可能确保较高单位时间金属切削量（金属切除率）和必需刀具耐用度，以提升生产效率和降低加工成本。金属切除率能够用下式计算：Zw V.f.ap.1000式中：Zw单位时间内金属切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 进给量（mm/r）ap切削深度（mm） 提升切削速度、增大进给量和切削深度，全部能提升金属切除率。不过，在这三个原因中，影响刀具耐用度最大是切削速度，其次是进给量，影响最小是切削深度。所以粗加工切削用量选择标准是：首先考虑选择一个尽可能大吃刀深度ap,其次选择一个较大进给量度f，最终确定一个适宜切削速度V.选择较大ap和f以后，刀具耐用度t 显然也会下降，但要比V对t影响小得多，只要稍微降低一下V便能够使t回升到要求合理数值，所以，能使V、f、ap乘积较大，从而确保较高金属切除率。另外，增大ap可使走刀次数降低，增大f又有利于断屑。所以，依据以上标准选择粗加工切削用量对提升生产效率，降低刀具消耗，降低加工成本是比较有利。1）切削深度选择：粗加工时切削深度应依据工件加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成工艺系统刚性来确定。在保留半精加工、精加工必需余量前提下，应该尽可能将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。2）进给量选择：粗加工时限制进给量提升原因关键是切削力。所以，进给量应依据工艺系统刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件直径和长度等。在工艺系统刚性和强度好情况下，可选择大部分进给量；在刚性和强度较差情况下，应合适减小进给量。3）切削速度选择：粗加工时，切削速度关键受刀具耐用度和机床功率限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必需考虑到机床许用功率。如超出了机床许用功率，则应合适降低切削速度。1.7.2 精加工时切削用量选择标准精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。所以，选择精加工切削用量时应先考虑怎样确保加工质量，并在此基础上尽可能提升生产效率。1）切削深度选择：精加工时切削深度应依据粗加工留下余量确定。通常期望精加工余量不要留得太大，不然，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。2）进给量选择：精加工时限制进给量提升关键原因是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。3）切削速度选择：切削速度提升时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。通常选择切削性能高刀具材料和合理几何参数，尽可能提升切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提升时，才选择低速，以避开积屑瘤产生范围。由此可见，精加工时选择较小吃刀深度ap和进给量f，并在确保合理刀具耐用度前提下，选择尽可能高切削速度V，以确保加工精度和表面质量，同时满足生产率要求。1.8 确定各工序加工余量、计算工序尺寸及公差1.8.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（依据机械加工工艺手册第一卷 表3.225 表3.226 表3.227）（1）、平面加工工序余量（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412.5粗铣1.5IT12()40()12.5精铣0.6IT10()38.8()3.2粗磨0.3IT8()38.2()1.6 精磨0.1IT7()40()0.8 则连杆两端面总加工余量为：A总= =（A粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨）2=（1.5+0.6+0.3+0.1）2=mm（2）、连杆铸造出来总厚度为H=38+=mm1.8.2 确定工序尺寸及其公差（依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（铸造出来大头孔为55 mm）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珩磨0.0865.565.50.4精镗0.465.465.40.8半精镗165651.6二次粗镗264646.3一次粗镗2626212.5扩孔560592）、小头孔各工序尺寸及其公差（依据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229表230）工序名称工序基础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0.21.6铰0.26.4扩912.5钻钻至12.51.9 计算工艺尺寸链1.9.1 连杆盖卡瓦槽计算增环为： ； 减环为： ；封闭环为：1）、极限尺寸为： = 30.20-4.95 = 25.25 mm= 29.8-5.1 = 24.7 mm2）、上、下偏差为:=0.20-(-0.05)=0.25(mm)=-0.20-0.10=-0.30(mm)3）、公差为:= 0.25-（0.30）= 0.55 mm4）、基础尺寸为:= 30-5= 25 mm5）、最终工序尺寸为:= mm1.9.2 连杆体卡瓦槽计算增环为： ； 减环为： ；封闭环为：1）、极限尺寸为： = 13.30-4.95 = 8.35 mm=12.9-5.1=7.8 mm2）、上、下偏差为:= 0.30-(-0.05)= 0.35 mm= -0.10-0.10= -0.20 mm3）、公差为: =0.35-(-0.20)=0.55 mm4）、基础尺寸为:=13-5 = 8 mm5）、最终工序尺寸为:= m1.10 工时定额计算1.10.1 铣连杆大小头平面选择X52K机床依据机械制造工艺设计手册表2.481选择数据铣刀直径D = 100 mm 切削速度Vf = 2.47 m/s切削宽度 ae= 60 mm 铣刀齿数Z = 6 切削深度ap = 3 mm则主轴转速n = 1000v/D = 475 r/min依据表3.131 按机床选择n = 500 /min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.67 m/s 铣削工时为：按表2.510 L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm基础时间tj = L/fm z = (3+50+3)/(5000.186) = 0.11 min按表2.546 辅助时间ta = 0.40.45 = 0.18 min 1.10.2 粗磨大小头平面选择M7350磨床 依据机械制造工艺设计手册表2.4170选择数据砂轮直径D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s切削深度ap = 0.3 mm fr0 = 0.033 mm/r Z = 8则主轴转速n = 1000v/D = 158.8 r/min依据表3.148 按机床选择n = 100 r/min则实际磨削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 磨削工时为：按表2.511基础时间tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min按表3.140 辅助时间ta = 0.21 min1.10.3 加工小头孔(1) 钻小头孔 选择钻床Z3080 依据机械制造工艺设计手册表2.438(41)选择数据钻头直径D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm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依据表3.130 按机床选择n = 1000 r/min则实际钻削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s 钻削工时为：按表2.57L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm基础时间tj = L/fn = (10+1.5+2.5)/(0.121000) = 0.12 min按表2.541 辅助时间ta = 0.5 min按表2.542 其它时间tq = 0.2 min(2) 扩小头孔 选择钻床Z3080依据机械制造工艺设计手册表2.453选择数据扩刀直径D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s切削深度ap = 1.5 mm 进给量 f = 0.8 mm/r则主轴转速n =1000v/D = 203 r/min依据表3.130 按机床选择n = 250 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.39 m/s 扩削工时为：按表2.57L = 10 mm L1 = 3 mm基础时间tj=L/fn=(10+3)/(0.8250)=0.07 min按表2.541 辅助时间ta=0.25 min(3) 铰小头孔 选择钻床Z3080依据机械制造工艺设计手册表2.481选择数据铰刀直径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/min依据表3.131 按机床选择n = 200 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.32 m/s 铰削工时为： 按表2.57L=10 mm L1 =0 L2=3 mm基础时间tj = L/fn = (10+3)/(0.8200) = 0.09 min按表2.541 辅助时间ta = 0.25 min1.10.4 铣大头两侧面 选择铣床X62W依据机械制造工艺设计手册表2.477(88)选择数据铣刀直径D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s铣刀齿数Z = 3 切削深度ap = 4 mm af = 0.10 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 611 r/min依据表3.174 按机床选择n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.78 m/s 铣削工时为：按表2.510 L=40 mm L1=+1.5=8.5 mm L2=2.5 mm基础时间tj = L/fmz = (40+8.5+2.5)/(7500.103)=0.23 min按表2.546 辅助时间ta = 0.40.45 = 0.18 min1.10.5、扩大头孔选择钻床床Z3080 刀具:扩孔钻依据机械制造工艺设计手册表2.454选择数据扩孔钻直径D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s进给量f = 0