1、编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目: 内燃机连杆加工工艺及夹具设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 0923012学生姓名: 朱斌 指导老师: 高汉华 (职称:副教授 ) (职称: )5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人郑重申明:所呈交毕业设计(论文) 内燃机连杆加工工艺及夹具设计 是本人在导师指导下独立进行研究所取得结果,其内容除了在毕业设计(论文)中尤其加以标注引用,表示致谢内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其它个人、集体已发表或撰写结果作品。 班 级: 机械91 学 号: 0923012 作者姓名: 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械
2、工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题:1、题目内燃机连杆加工工艺及夹具设计 2、专题 二、课题起源及选题依据 课题起源于生产实际。 内燃机行业是中国机械工业中跨行业、跨部门最多一个行业,内燃机是汽车、工程机械、农业机械、船舶、内燃机车、内燃发电设备、地质石油钻机、军用、多种通用机械等产品配套动力,是多种配套产品“心脏”。所以,内燃机行业发展,对中国工业、交通运输、农业、国防建设,和人民生活全部有十分重大影响。 工艺是机械产品设计、制造过程中关键组成部分。工艺设计好坏直接影响产品最终制造质量和整个生产系统优化情况。 三、本设计(论文或其它)应达成要求: 1经过该设计使
3、学生熟悉零件加工工艺设计和夹具设计通常思绪。 2使学生掌握通常零件加工工艺设计和夹具设计方法和技巧。 3经过设计巩固机械制图、金属材料、机械设计基础、机械制造工艺等课程知识。 4完成连杆零件工艺设计、关键部件参数计算及标准件选择。 5.机械加工工艺过程卡片及工序卡1套 6.完成夹具零、部件图8张以上。 7.完成夹具总装图1张。 8.撰写毕业说明书一份。 计算正确完整,文字简练通顺,书写整齐清楚。 论文中所引用公式和数据应注明出处。 论文字数不少于1.5万字。 9. 内燃机连杆毛坯图、零件图及技术要求见图纸。 四、接收任务学生: 机械91 班 姓名 五、开始及完成日期:自11月12日 至5月25
4、日六、设计(论文)指导(或顾问): 指导老师署名 署名 署名教研室主任 学科组组长研究所所长 署名 系主任 署名11月12日摘 要 连杆是内燃机关键传动件之一,正文关键叙述了连杆加工工艺及夹具设计。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需要把各关键表面粗精加工工序分开。逐步降低连杆加工余量、切削力及内应力作用,和修正加工后变形,最终就能达成连杆技术要求。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,次要加工表面为大头两侧面及螺栓座面等。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
5、度比较低,在外力(夹紧力、切削力)作用下轻易变形。(2)连杆是模锻件,孔加工余量较大,切削时将产生较大残余内应力,并引发内应力重新分布。经过对内燃机连杆机械加工工艺及对粗加工大头孔夹具和铣结合面夹具设计,关键归纳为以下两个方面: 第首先:连杆件外形较复杂,而刚性较差。其技术要求很高,所以合适选择机械加工中定位基准,是能否确保连杆技术要求关键问题之一。在连杆实际加工过程中,选择连杆大小头端面及小头孔作为关键定位基面,同时选择大头孔两侧面作为通常定位基准。为确保小头孔尺寸精度和形状精度,可采取自为基准加工标准;确保大小头孔中心距精度要求,可采取互为基准标准加工。第二方面:相关夹具设计方法及其步骤。
6、关键词:连杆;变形;加工工艺;夹具设计ABSTRACTThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connect
7、ing rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the margin of processing, cutting force and internal stress progressively, revise th
8、e deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .In the Connecting rod is one of the main processing surface is large, the small head hole and both ends of the machined surface, is important for the connecting rod body and cover joint surface and the conn
9、ecting rod bolt hole locating surface, secondary processing surface for bearing locking grooves, oil hole, head and body and a cover on the two sides of the bolt seat surface. Machine of connecting rod are two major factors that affect the machining precision:(1) Connecting rod itself stiffness is r
10、elatively low, in the external forces (cutting force, clamping force ) under the action of easy deformation.(2) Connecting rod is die forgings, hole machining allowance, cutting will produce bigger residual stress, and stress redistribution caused by.The automobile connecting rod machining process a
11、nd the rough machining and milling combined with big hole clamp surface fixture design, mainly divided into the following two aspects:The first aspect: connecting rod parts with complicated shape, while the poor rigidity. And the very high technical requirements, so the appropriate selection of mech
12、anical processing in the locating datum, can ensure the connecting rod is one of the important problems of technical requirements. The connecting rod in the practical production process, selection of connecting rod to the size of the head end and the small head hole as the main positioning datum, an
13、d choice of big hole two side as a general locating datum. In order to ensure the size precision and shape precision of the small head hole, can be used for reference from the processing principle; ensure that the size of the first hole center distance accuracy requirements, can be used for referenc
14、e each other the principle of processing.Second: mainly on the fixture design method and steps.Key words: Connecting rod;Deformation;Process;Fixture design目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V1 绪论11.1 本课题研究内容和意义11.2 中国外发展概况11.3 本课题应达成要求32 连杆分析42.1 连杆作用42.2 连杆机械分析42.3 连杆结构特点42.4连杆关键技术要求52.4.1 大、小头孔尺寸精度、形状精度52.4.2
15、大、小头孔轴心线在两个相互垂直方向平行度52.4.3 大、小头孔中心距52.4.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线垂直度52.4.5 大、小头孔两端面技术要求52.4.6 相关结合面技术要求52.5 连杆材料和毛坯分析53 连杆加工工艺规程制订73.1 加工工艺基础概念73.2 选择定位基准73.3 确定加工余量83.4 拟订机械加工工艺路线83.5 连杆工艺计算103.5.1 粗铣两平面103.5.2 粗磨两平面113.5.3 钻小头小孔133.5.4 粗镗小头孔143.5.5 车大头外圆153.5.6 粗镗大头孔173.5.7 粗铣螺栓孔端平面173.5.8 精铣螺栓孔端平面173.5.9
16、 铣开连杆大头183.5.10 精铣体盖分开面183.5.11 钻扩铰螺栓孔183.5.12 精磨体盖分开面20 3.5.13 精磨两端平面213.5.14 精镗小头孔213.5.15 粗镗大头孔223.5.16 精镗大头孔223.5.17 精镗小头孔224 夹具设计234.1 机床夹具分类224.2 工件加工工艺分析234.3 确定定位方案234.4 夹具机构设计244.5 夹具使用265 结论和展望286 致谢297.参考文件301 绪论1.1 本课题研究内容和意义本课题研究内容是:K2500内燃机车发动机NDS5主连杆工艺规程设计和系列夹具设计,其中包含了工艺步骤设计、工序编写、系列夹具
17、设计,并有相关计算和说明书。连杆作用是将活塞承受力传给曲轴,并使活塞往复运动转变为曲轴旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成,连杆体和连杆盖为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆小头用来安装活塞销,以链接活塞。连杆大头和曲轴连杆轴颈相连。通常做成份开式,和杆身切开二分之一称为连杆盖,二者靠连杆螺栓链接为一题。连杆轴瓦安装在连杆大头孔座中,和曲轴上连杆轴颈装和在一起,是发动机中最关键配合副之一。常见减磨合金关键有白合金、铜铅合金和铝基合金。不难看出,连杆对于内燃机来说是不可或缺而且起到关键性作用零件。所以本课题研究对于生产出优异耐用连杆起到至关关键作用。同时对内燃机安全性也起到关
18、键作用。1.2 中国外发展概况从80年代以来粉末冶金注射成型(PIM)成功得到应用,大多数连杆制造使用中碳钢和低合金钢。中国传统工艺连杆毛坯材料通常采取 42CrMo,35CrMo,40MnVB,45CrMnB,40Cr,40CrMnBS40C等调质钢和S43CVS1(进口),35MnV,40MnS等非调质钢。康明斯生产线采取调质钢毛坯40MnBH(GB5216-85),1995年全方面转用非调质钢材料毛坯38MnV。在加工工艺方面:中国外连杆生产方法大致有:铸造,铸造,粉末冶金等,进入90年代后,90%以上连杆制造全部采取了模锻工艺。中国汽车产业在“十五”期间发生了天翻地覆改变,汽车产量5年
19、翻了一番多,汽车市场由卖方市场转为买方市场,一举由世界第七大汽车生产国跃升为世界第三大汽车生产国和消费国。伴随汽车产业快速发展,对于汽车发动机动力性能及可靠性要求越来越高,而连杆强度、刚度对提升发动机动力性及可靠性至关关键,所以中国外各大汽车企业对发动机连杆用材料及制造技术研究全部很重视。十五期间,中国企业普遍采取裂解连杆体和连杆盖分界面技术,能够大幅度地降低机械加工工序,由此开发了高强度低韧性高碳非调质钢和粉末冶金锻件,以满足工艺需要。中国在调质钢应用方面和国外差距不大,但在铸造技术方面和国外比还有部分差距。表1-1 中国发动机连杆材料及热处理硬度材料热处理硬度45调质229-255HBS5
20、5余热淬火226-271HBS40Cr调质229-269HBS40MnB调质223-262HBS53CaS调质229-269HBS45Mn2调质229-269HBS42CrMo调质28-2HRCHBS国外连杆毛坯加热大多采取电加热或感应加热,加热时间短,加热温度控制稳定,采取辊锻制坯,液压模锻成形,锻件尺寸精度高,避免了锻件表面脱碳。中国多数连杆生产厂采取是空气锤制坯,蒸汽锤成形,连杆锻件普遍存在问题是尺寸精度差、锻件表面状态不好、锻件表面脱碳严重等问题。“十一五”期间,中国很多企业和外国合资采取裂解连杆大头接合面(裂解法)生产技术。设计出强度均在900MPa以上发动机连杆,代表企业有一汽和德
21、国合资生产捷达轿车发动机连杆、上海和德国合资生产桑塔纳轿车发动机连杆、一汽技术引进道依兹柴油机连杆和开发CA6DL系列柴油机连杆。裂解法工艺要求连杆锻件在裂解过程不能有过大塑性变形,所以对连杆材料要求是,在确保其强韧综合性能指标前提下,限制连杆韧性指标,使其断口呈脆性断裂状态。材料多是从德国进口C70S6系列高碳非调质钢。中国发动机连杆制造企业在铸造加热和锻后控制方面多年已经取得长足进步,含有了应用非调质钢生产连杆条件。中国烧结铸造技术还很落后,专用粉末冶金压机及烧结炉应用还不普遍。金属粉末品种少,质量差且不稳定。另外,烧结保护气体还需深入地研究改善,这些全部影响着中国超高密度粉末冶金零件发展
22、。“十一五”期间,中国大多数连杆生产厂家仍沿用传统连杆加工工艺,其加工精度及加工后装配质量难以控制,生产效率低,制造成本高,是阻碍中国高速、高精度、高性能发动机制造“技术瓶颈”之一。一汽大众企业耗资亿元以上引进了德国EX-CELL-O Machine Tools企业生产一条连杆裂解自动化生产线,现正用于捷达轿车门多点电控燃油喷射发动机连杆批量生产;上海大众企业引进德国Alfing企业生产连杆裂解自动化生产线,用于帕萨特轿车发动机连杆生产;上海通用企业也引进了连杆裂解自动化生产线,用于粉末铸造连杆生产。现在中国还有很多家连杆生产企业全部在主动准备采取连杆裂解技术对原有传统连杆生产线进行技术改造。
23、表1-2 国外部分厂家发动机连杆剖析结果生产厂家钢号相当中国牌号处理工艺硬度日本丰田S53C55正火229HBSS55C55调质29-30HRCS58C60铸造控冷235HBS波罗乃兹45调质207HBS太脱拉45调质229-252HBS斯柯达40Mn调质263-269HBS福特300SAE114140Mn2调质223HBS1.3 本课题应达成要求 满足零件设计加工精度; 零件机械加工工艺过程卡片,各工序工序卡片; 关键机械加工工序夹具总装配图及关键零件图; 设计说明书(不少于一万字); 必需有相关计算和说明; 专业外语文件翻译(不少于一万字符)。2 连杆分析2.1 连杆作用连杆机构作用是提供
24、燃烧场所,把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上膨胀压力转变为曲轴旋转转矩,不停输出动力,即是将活塞往复运动转变为曲轴旋转运动,并把作用在活塞组上燃气压力传给曲轴。所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂平面运动。连杆工作时,关键承受气体压力和往复惯性力所产生文变载荷,要求它应有足够疲惫强度和结构刚度。概括为: 将气体压力变为曲轴转矩;将活塞往复运动变为曲轴旋转运动。2.2 连杆机械分析连杆是内燃机关键运动部件之一,它连接活塞和曲轴,把作用于活塞顶面膨胀气体压力传给曲轴,使活塞往复直线运动变为曲轴回旋运动,从而输出功率。在工作时,连杆承受大小、方向为周期性改变动载荷。在做功冲程,燃气压力在连杆轴线上分
25、力为压缩应力;在进气冲程上止点,活塞组合连杆本身惯性力在横断界面内造成拉伸应力;摆动时横向惯性力造成横向弯曲应力。连杆关键受力方法能够概括为:气缸内燃气压力;活塞连杆组往复运动惯性力;连杆告诉摆动时所产生横向惯性力。所以连杆常见疲惫破坏有:连杆小头和杆身圆弧过渡处产生裂纹;大头杆身和螺栓平面直角处产生应力集中;连杆螺栓断裂。所以,要求连杆重量轻且有足够强度、足够疲惫强度和冲击韧性。2.3 连杆结构特点连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体和连杆盖上大头孔用螺栓和螺母和曲轴装配在一起。为了降低惯性力影响,在确保连杆有足够强度和刚度前提下,要尽可能减轻其重量,所以连杆采取了从大头到小头逐步变小“工
26、”字型截面形状。连杆形状复杂而不规则,而孔本身及孔和平面之间位置精度要求较高:杆身断面不大,刚度较差,易变形。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。2.4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
27、定位孔等。 2.4.1 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;大头孔圆柱度公差通常在0.0040.008mm之间。小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应小于3.2m。 2.4.2 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
28、杆轴线方向平行度在100 mm长度上公差为0.020.04 mm;在垂直和连杆轴心线方向平行度在100 mm长度上公差为0.040.06 mm。 2.4.3 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:198.860.1 mm。 2.4.4 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。 2.4.5 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
29、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。 2.4.6 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。2.5 连杆材料和毛坯分析连杆在工作中承受多向
30、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。选择45钢。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
31、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。3 连杆加工工艺规程制订加工工艺工艺过程就是改变生产对象形状、尺寸、相互位置和性质,使其成为产品、半成品过程,在生产过程中占关键位置。工艺过程关键分为毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程和机械装配工艺过程,后两个过程被称为机械制造(工艺)过程。3.1 加工工艺基础概念机械加工工艺过程就是用切削方法改变毛坯形状、尺寸和材料力学性质,使之成为合格零件全过程,是直接生产过程。根据要求工艺过程组织生产,对确保产品质量、产量和
32、生产成本有着关键作用。3.2 选择定位基准基面选择是工艺规程设计中关键工作之一,基面选择正确和合理,能够使加工质量得到确保,生产率得以提升。不然,不仅使加工工艺过程中问题百出,更有胜者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。所以,工件在加工过程中定位、测量等问题需要被关键考虑。(1)粗基准选择 在选择粗基按时要考虑怎样确保各个加工面有足够余量,怎样确保各个表面间相互位置精度和本身尺寸精度。所以,选择粗基按时,赢遵照以下多个标准:对于不需要全部加工表面零件,应使用一直不加工表面作粗基准,以确保不加工表面和加工表面之间相互位置要求。选择毛坯余量最小表面做粗基准。选择零件上关键基准面作粗基准。选
33、择零件上加工面积大,形状复杂表面作粗基准,以使定位正确、加紧可靠,夹具结构简单、操作方便。粗基准在同一尺寸方向上通常只能使用一次,不应反复使用,以免产生无须要定位误差。(2)精基准选择 精基准选择应使工件定位误差较小,能确保工件加工精度,同时还应使加工过程操作方便,夹具结构简单。选择时应遵照以下标准:基准重合 尽可能选择被加工表面设计基准或工序基准作为定位基准,避免基准不重合而产生定位误差。一次安装标准 一次安装又称为基准统一标准。基准统一或一次安装和相关工序所使用夹具结构大致上统一,降低了工装设计和制造成本。同时多数表面采取同一基准进行加工,避免因基准转换而带来误差。互为基准标准 当一些表面
34、相互位置精度要求较高时,这些表面又能够互为基准反复加工,以不停提升定位基准精度,确保这些表面之间位置精度。自为基准标准 对于精度要求很高表面,假如加工时要求其它量很小而均匀时,能够以加工表面本身作为定位基准,以确保加工质量和提升生产效率。依据以上标准,结合连杆具体结构,确定基准以下:为了确保小头孔壁厚均匀,在钻小头孔时,选小头孔不加工外圆作为粗基准。在毛坯制造时往往在杆身一侧做出定位标识,以大、小头端面定位时就能区分两个端面。粗加工大、小头两端面时,先选择没有标识一侧端面,然后以这个加工过端面为精基准加工没有标识一侧端面,以后大部分工序全部以这个精加工端面作为精基准。这么能够确保两端面平行度,
35、并使作为精基准端面有良好表面质量。在整个加工过程中,各工序尽可能保持基准一致,选择连杆断没有标识一侧端面、经过钻削小头孔及连杆大端经过加工侧面作为辅助定位基准。大、小头孔精加工时,大、小头孔互为基准。3.3 确定加工余量在确定工序尺寸时,首先要确定加工余量。正确确定加工余量对于工厂含相关键意义。若毛坯余量过大,浪费材料势必增加生产成本;反之若余量过小,使毛坯制造困难,一样增加成本,余量太小也不能确保零件加工精度。所以余量过小、过大对机械加工全部会带来不利影响。经查表,设计使用加工余量列表于表3-1.表3-1 加工余量明细工序号工序内容加工余量工序号工序内容加工余量2粗铣两平面到43.5312精
36、铣体、盖分开面13粗磨两平面到42.5单面0.514钻扩铰两螺栓孔到115.54钻小头孔到341715精磨体、盖分开面0.55粗镗小头孔到36.51.2516精磨两平面到42单面0.256粗车大头外圆到109317精镗小头孔到370.57粗镗大头到66318粗镗大头孔691.58粗铣螺栓孔端平面到64319精镗大头孔到700.510精铣螺栓孔端平面到62121精镗小头孔到340.511对准中心线位置,铣开连杆大头33.4 机械加工工艺路线拟订加工次序就是指工序排列次序,加工次序对确保加工质量、降低生产成本有着关键作用。通常考虑以下多个标准。先基准后其它 零件前几道工序应安排加工精基准,然后用精
37、基准来加工其它表面。先粗加工后精加工 整个零件加工工序应是粗加工在前,然后半精加工、精加工和和光整加工。这么能够避免因为工件受力变形而影响加工质量,也避免了精加工表面受到损伤等。先加工平面,后加工内孔 先加工关键平面,后加工次要表面,即作为精基准表面应首先加工。然后对精度要求高关键表面进行粗加工、半精加工,并穿插部分次要表面加工,然后进行各表面精加工。要求高关键表面精加工安排在最终进行,这么避免已加工表面在运输过程中碰伤。依据以上标准,和在部分相关资料中查找数据,制订工艺路线,如表3-2所表示:表3-2 连杆加工工艺路线工序号工序内容0根据毛柸尺寸进行模锻1退火处理,消除毛坯内应力,改善切削加
38、工性和消除组织不均匀性2粗铣两平面到43.53粗磨两平面到42.54钻小头孔到345粗镗小头孔到36.56粗车大头外圆到1097粗镗大头到668粗铣螺栓孔端平面到649调质处理,改善材料力学性能10精铣螺栓孔端平面到6211对准中心线位置,铣开连杆大头12精铣体、盖分开面13中间检验14钻扩铰两螺栓孔到1115精磨体、盖分开面16精磨两平面到4217精镗小头孔到3718粗镗大头孔6919精镗大头孔到7020小头压入衬套21精镗小头孔到3422清洗23最终检验在工艺路线中,具体定位和夹紧方法表现在工序卡中。3.5 连杆工艺计算加工工艺路线制订完成以后,为了能达成加工工艺路线中要求,有必需对每个加
39、工工序进行切削用量计算,选择适宜机床,并在此基础上编制工艺过程卡、工序卡,使整个加工过程有章可循,最大程度地节省费用,降低公式,提升生产效率。下面是本设计过程中相关工艺参数计算过程。 3.5.1 粗铣两平面(1) 工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-39,选40mm立铣刀,材料为高速钢,齿数取6,取=3mm,查金属机械加工工艺人员手册表14-69,取=0.1mm/z,查金属机械加工工艺人员手册表14-67,有式中 系数,=53; d 铣刀直径,mm; t 刀具耐用度,min; 切削深度,mm; 每齿进给量,mm/z; 铣刀宽度,mm; z铣刀齿数。由金属机械加工工艺人员手册表14-8
40、0,=,得:t =90min,=40mm, v =41.47m/min则(2) 机床选择 查金属机械加工工艺人员手册表8-55,选择铣床X5030AS,主轴8级转速,转速范围401800 r/min, P=3kM.据切削用量简明手册,有 式中 z 级数; 最高转速,r/min; 最低转速,r/min。则:=1.72。查切削用量简明手册表2-2,选n=315r/min,则实际转速为验证功率:查金属机械加工工艺人员手册表14-67知,式中 系数,=3.37; d 铣刀直径,mm; 切削深度,mm; 每齿进给量,mm; 铣削宽度,mm; z 铣刀齿数; n 主轴转速,r/min。 计算得P=2.08
41、kW , 机床选择满足要求。(3) 机动时间和辅助时间计算 查金属机械加工工艺人员手册知机动时间为式中 加工长度,mm; 刀具切入长度,mm; 刀具超出长度,mm; 每齿进给量,mm/r; 铣刀齿数; 走刀次数。 其中=267.3mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-6,=10.5mm,=2.0mm,i=3,则=4.44min。依据参考文件机械制造工艺学,辅助时间按18%计算,则。(4) 小结 总而言之,机床为立式铣床X5030,主轴转速315r/min,切削速度u=39.56m/min,进给量f=0.1mm/z,切削深度=3mm,机动时间=4.43min,辅助时间。 3.5.2 粗磨两平面(1)工序加工计算及机床选择查金属机械加工工艺人员手册表10-26,磨料选棕刚玉,查金属机械加工工艺人员手册表8-35,选卧式矩台平面磨床MG7120.其关键参数为:可磨削最大工件尺寸(宽长高)为200mm630mm320mm,砂轮尺寸(外径宽内径)为