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连杆螺钉课程设计

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2020年4月19日
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连杆螺钉课程设计

一、 零件图的分析
（一）、零件的作用
连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。其主要用来紧固连杆大头和连杆盖，在柴油机工作时，连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力，这样的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，这就要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。因此，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。
（二）、零件图样分析
1）连杆螺钉定位部分φ34mm的表面粗糙度值为Ra0.8μm，圆度公差为0.008mm，圆柱度公差为0.008mm。
2）螺纹M30×2的精度为6g，表面粗糙度值为Ra3.2μm。
3）螺纹头部支撑面，即靠近φ30mm杆径一端，对φ34mm轴心线垂直度公差为0.015mm。
4）连杆螺钉螺纹部分与定位基准φ34mm轴心线的同轴度公差为 φ0.04mm。
5）连杆螺钉体承受交变载荷作用，不允许材料有裂纹，夹渣等影响螺纹及整体强度的缺陷存在，因此，对每一根螺钉都要进行梯粉探伤检验。
6）调质处理28~32HRC。

二、工艺规程设计
（一）、工艺分析
1）连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产生疲劳断裂，因此本身要有较高的强度，在结构上，各变径的地方均以圆角过渡，以减少应力集中。在定位尺寸φ34mm两边均为φ30mm尺寸，主要是为了装配方便。在φ45mm圆柱头部分铣一平面（尺寸42mm），是为了防止在拧紧螺钉时转动。
2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，能够采用自由锻或模锻，锻造后要进行正火。锻造的目的是为了改进材料的性能。下料尺寸为φ60mm×125mm，是为了保证有一定的锻造比，以防止金属烧损，并保证有足够的毛坯用料量。
3）图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行，为了保证调质变形后的加工余量，粗加工时就留有3mm的加工余量。
4）连杆螺钉上不允许留有中心孔，在锻造时就留下工艺留量，两边留有φ25mm×7.5mm工艺凸台，中心孔钻在凸台上，中心孔为A2.5。
5）M30×2-6g螺纹的加工，不宜采用板牙套螺纹的方法（因为这种方法达不到精度要求）。应采用螺纹车刀，车削螺纹。
6）热处理时，要注意连杆螺钉的码放、不允许交叉放置，以减小连杆螺钉的变形。
7）为保证连杆螺钉头部支撑面（即靠近φ30mm杆径一端）对连杆螺钉轴心线的垂直度要求，在磨削φ34mm外圆时，一定要用砂轮靠端面的方法，加工出支撑面来，磨削前应先修整砂轮，保证砂轮的圆角及垂直度。
8)对连杆螺钉头部支撑面 (即靠近φ30mm杆径一端)对中心线垂直度的检验，可采用专用检具配合涂色法检查图2-5。专用检具与连杆螺钉φ34mm相配的孔径应按工作实际公差分段配作。检验时将连杆螺钉支撑面涂色后与专用工具端面进行对研，当连杆螺钉头部支撑面与检具端面的接触面在90%以上时为合格。

图2-5 连杆螺钉垂直度检具
技术要求
1、 φ34mm尺寸分为三个尺寸段，
φ34mm、φ34mm、φ34mm
2、热处理56~62HRC。
3、材料GCr15。

9）连杆螺钉M30×2-6g螺纹部分对φ34mm定位直径的同轴度的检验，可采用专用检具图2-6和标准V形块配合进行。

技术要求
1、 调质处理28~32HRC。 2、材料40Cr。
专用检具特点是采用1:100的锥度螺纹套。要求螺纹套的外径与内螺纹中心线的同轴度公差在零件同轴度误差1/2范围内，以消除中径加工的误差。
检查方法是先将连杆螺钉与锥度螺纹套旋合在一起，以连杆螺钉φ34mm为定位基准，放在V形块上 (V形块放在标准平板上)，然后转动连杆螺钉，同时用百分表检测锥度螺纹套外径的跳动量，其百分表读数为误差值 (图2-7)。

图2-7 连杆螺钉同轴度检验方法
（二） 、制定工艺路线
连杆螺钉的加工工艺路线一般是先进行外形的加工，再进行孔、槽等加工。连杆的加工包括各侧面和端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，其加工可按下面工艺路线进行。又因为此零件要求批量生产，因此工序安排要求较集中以提高生产率。除此之外，还应该考虑经济成果，以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一：
工序一：下料，棒料尺寸为φ60mm×125mm
工序二：锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为φ52mm×27mm部为
φ41m×183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）
工序三：正火处理
工序四：调质处理28~32HRC
工序五：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量
工序六：钻两端中心孔A2.5，也能够在车床上加工
工序七：粗车，夹φ37mm外圆，车另一端毛坯外圆φ52mm至φ48mm

工序八：粗车，以φ52mm×27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以
毛坯外圆找正，将毛坯外圆φ41mm车至φ37mm，长度185mm
工序九：精车，修研两中心孔。夹紧φ48mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，
车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至φ25mm，长7.5mm，车φ37mm外圆至
φ35mm，长178.5mm
工序十：精车，夹φ35 mm(垫上铜皮)，车工艺凸台（中心孔部分）φ25mm×7.5mm，
尺寸φ48mm车至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°
工序十一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ34mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ30mm
工序十二：以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm
工序十三：夹紧φ34mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g，倒角1×45°
工序十四：用V形块或组合夹具装夹工作，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）
工序十五：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）
工序十六：用V形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分
工序十七：用V形块或组合夹具装夹工作，铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。注意不可碰伤倒角部分
工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查
工序十九：涂防锈油、包装入库
2、工艺路线方案二：
工序一：下料，棒料尺寸为φ60mm×125mm
工序二：锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为φ52mm×27mm，杆
部分为φ41m×183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）
工序三：正火处理
工序四：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量
工序五：钻两端中心孔A2.5，也能够在车床上加工
工序六：粗车，以φ52mm×27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以
毛坯外圆找正，将毛坯外圆φ41mm车至φ37mm，长度185mm
工序七：粗车，夹φ37mm外圆，车另一端毛坯外圆φ52mm至φ48mm
工序八：调质处理28~32HRC
工序九：精车，修研两中心孔。夹紧φ48mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至φ25mm，长7.5mm，车φ37mm外圆至φ35mm，长178.5mm
工序十：精车，夹φ35 mm(垫上铜皮)，车工艺凸台（中心孔部分）φ25mm×7.5m，尺寸φ48mm车至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°
工序十一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ34mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ30mm
工序十二：精车，夹紧φ34.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g，倒角1×45°
工序十三：以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm
工序十四：用V形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分
工序十五：用V形块或组合夹具装夹工作，铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。注意不可碰伤倒角部分
工序十六：用V形块或组合夹具装夹工作，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）（为以下工序中用）
工序十七：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）
工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查
工序十九：涂防锈油、包装入库
3、工艺方案的比较与分析：
方案一是先进行调质处理再进行毛坯尺寸加工，加工过程中先进行粗车，再根据尺寸要求将定位尺寸进行磨削。接着进行其它尺寸的处理，最后加工时先进行铣φ45mm处的42mm尺寸（42±0.1mm）以及钻2×φ6mm孔，之后再铣两端的工艺凸台，最后检验，入库。这种做法，本想先进行定位尺寸的加工，以使之后的尺寸加工更加准确，但这样会导致之后的加工使磨削变得毫无意义，粗糙度更无法保证。而且，在进行凸台处理与平面铣削和钻孔加工时，其顺序有些不太合理。
方案二则与方案一有所区别，是先进行毛坯尺寸加工再进行调质处理，其次在粗精车时，先车出工艺凸台，经过中心孔的定位，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求（其中φ34 mm处留磨量0.5mm），接着夹紧φ34.5mm外圆，车图示螺纹及倒角，之后再进行φ34.5mm外圆和φ45mm右端面的磨削。最后加工时先铣削两端的工艺凸台，之后再进行铣φ45mm处的42mm尺寸（42±0.1mm）以及2×φ6mm钻孔，最后检验，入库。
从以上两种工艺加工路线分析中可知：工艺路线方案二比较好。因为它更清晰具体地说明了该工件的加工所需步骤路线，它的加工路线更为精确，加工顺序更为精细合理，能够更好地达到所要求的加工标准。
因此，最后确定的加工路线为方案二，即如下表2—3的加工工艺过程卡：
表2-3连杆螺钉机械加工工艺过程卡
工序号
工序名称
工序内容
工艺装备
1
下料
棒料φ60mm×125mm
锯床
2
锻造
自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为φ52mm×27mm，杆部为φ41mm×183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）
锻
3
热处理
正火处理
热
4
划线
划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量

5
钻
钻两端中心孔A2.5，也能够在车床上加工
C620
6
粗车
以φ52mm×27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以毛坯外圆找正，将毛坯外圆φ41mm车至φ37mm，长度185mm
C620
7
粗车
夹φ37mm外圆，车另一端毛坯外圆φ52mm至φ48mm
C620
8
热处理
调质处理28~32HRC
热
9
精车
修研两中心孔。夹紧φ48mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至φ25mm，长7.5mm，车φ37mm外圆至φ35mm，长178.5mm
C620
10
精车
夹φ35 mm(垫上铜皮)，车工艺凸台（中心孔部分）φ25mm×7.5mm，尺寸φ48mm车至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°。
C620
11
精车
以两中心孔定位，卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ34mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ30mm
C620
12
精车
夹紧φ34.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g，倒角1×45°。
C620、环规
13
磨
以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm
磨床
M1420
14
铣
用V形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分
X62W、专用工装或组合夹具
15
铣
用V形块或组合夹具装夹工作，铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。注意不可碰伤倒角部分
X62W、专用工装或组合夹具
16
铣
用V形块或组合夹具装夹工作，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）（为以下工序中用）
X62W、专用工装或组合夹具
17
钻
用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）
Z512
18
检验
按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查
专用检查、探伤机
19
入库
涂防锈油、包装入库

（三）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：
“连杆螺钉”零件材料为40Cr，硬度为28～32HRC，，生产类型为批量生产，采用在锻锤上自由锻造成型。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）、螺纹外圆表面（M30×2—6g）
考虑其加工长度为40mm(含退刀槽)，与其联结的非加工外圆表面直径为φ41mm，为简化锻件毛坯的外形，考虑其加工工序以及外表有螺纹配合精度要求，因此，其工序尺寸和加工余量为：
粗车：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm
精车：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm
精车：φ35mm ， 2Z=5 ， 加工至φ30mm
切退刀槽：φ30mm，退刀槽尺寸为5mm×4mm
车螺纹：M30×2—6g ， 倒角1×45°
（2）、φ34mm外圆表面
考虑其加工长度为60mm，与其联结的非加工外圆表面直径为φ41mm，为简化锻件毛坯的外形，考虑其作为定位基准尺寸，有圆度以及圆柱度精度要求，因此，其工序尺寸和加工余量为：
粗车：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm
精车：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm
精车：φ35mm ， 2Z=0.5 ， 加工至φ34.5mm
倒角：两侧倒角C1
磨削：φ34.5mm ， 2Z=0.5 ， 加工至φ34mm，使之满足φ34mm
（3）、φ30mm外圆表面
表面粗糙度Ra要求为3.2μm，因此，其工序尺寸和加工余量为：
粗车：φ41mm ， 2Z=4 ， 加工至φ37mm
精车：φ37mm ， 2Z=2 ， 加工至φ35mm
精车：φ35mm ， 2Z=5 ， 加工至φ30mm
（4）、φ42mm外圆表面及端面
粗车：φ52mm ， 2Z=4 ， 加工至φ48mm
精车：φ48mm ， 2Z=3 ， 加工至φ45mm，倒角1x45°
铣削：φ45mm×15.1mm ，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）
磨削：φ45mm右端面，即φ45mm×15.1mm，使之保证尺寸为15mm，表面粗糙度Ra要求为3.2μm
（5）、内孔2×φ6mm
根据工序安排，以（42±0.1）mm尺寸定位，依照图示：
钻孔：2×φ6mm
命选60min)：
（四）、确定切削用量及基本工时：
工序一：车尺寸为φ48mm部分至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°，同时应校验机床功率和进给结构强度。单边余量Z=1.5mm，可一次切除。
Ⅰ、（1）、切削深度 单边余量Z=1.5mm。
（2）、进给量 根据《切削手册》表1.4，选用f=0.4mm/r。
（3）、计算切削速度 见《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为(寿命选60min)：

（其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系数见《切削手册》表1.28，即
=1.55，=0.8，=0.81，=0.97，
因此
==135(m/min)
（4）、确定机床主轴转速
=895（r/min）
按机床选取n=960r/min
因此实际切削速度
=145 (m/min)
（5）、检验机床功率 主切削力按按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： =2795，，，，
=1.36

因此 =2795×1.5×××1.36×0.89
=1210（N）
切削时消耗功率为
=2.9（kw）
由《切削手册》表1.30中C 620-1机床说明书可知，C 620-1主电动机功率为7.8kw,当主轴转速为960r/min时，主轴传递的最大功率为5.2kw,因此机床功率足够，能够正常加工。
6）校验机床进给系统强度 已知主切削力，径向切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： ，，，，

因此
=315（N）
而轴向切削力
其中：，，，，

轴向切削力
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给结构的作用力为

=655+0.1（1210+315）=807.5（N）
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见《切削手册》表1.30），故机床进给系统可正常工作。
工序二：卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ34 mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ30 mm
1、加工条件
工件材料：40Cr，δb=980MPa，自由锻。
机床：C620
刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16×25mm2， =90°， =15°， =12°， =0.5mm。
2、计算切削用量
㈠、将φ35 mm车至φ34 .5mm，即φ34 mm处留磨量0.5mm，同时应校验机床功率和进给结构强度。单边余量Z=025mm，可一次切除。
（1）、切削深度 单边余量Z=0.25mm。
（2）、进给量 根据《切削手册》表1.4，选用f=0.4mm/r。
（3）、计算切削速度 见《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为(寿命选60min)：

（其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系数见《切削手册》表1.28，即
=1.55，=0.8，=0.81，=0.97，
因此
==176(m/min)
（4）、确定机床主轴转速
=1600（r/min）
按机床选取n=1200r/min
因此实际切削速度
=132 (m/min)
（5）、检验机床功率 主切削力按按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： =2795，，，，
=1.36

因此 =2795×0.25×××1.36×0.89
=204（N）
切削时消耗功率为
=0.5（kw）
由《切削手册》表1.30中C 620-1机床说明书可知，C 620-1主电动机功率为7.8kw,当主轴转速为1200r/min时，主轴传递的最大功率为4.9kw,因此机床功率足够，能够正常加工。
6）校验机床进给系统强度 已知主切削力，径向切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： ，，，，

因此
=65（N）
而轴向切削力
其中：，，，，

轴向切削力
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给结构的作用力为

=113+0.1（204+65）=140（N）
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见《切削手册》表1.30），故机床进给系统可正常工作。
㈡、按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，将图示非φ34 mm部分从φ34.5 mm车至φ30 mm，并保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm，长度多余部分留在螺纹一端，同时应校验机床功率和进给结构强度。
（1）、切削深度 单边余量Z=2.25mm，可一次切除。
（2）、进给量 根据《切削手册》表1.4，选用f=0.4mm/r。
（3）、计算切削速度 见《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为(寿命选60min)：

（其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系数见《切削手册》表1.28，即
=1.55，=0.8，=0.81，=0.97，
因此
= =127(m/min)
（4）、确定机床主轴转速
=1171（r/min）
按机床选取n=1200r/min
因此实际切削速度
=130(m/min)
（5）、检验机床功率 主切削力按按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： =2795，，，，
=1.36

因此 =2795×2.25×××1.36×0.89
=1845（N）
切削时消耗功率为
=4.0（kw）
由《切削手册》表1.30中C 620-1机床说明书可知，C 620-1主电动机功率为7.8kw,当主轴转速为1200r/min时，主轴传递的最大功率为4.9kw,因此机床能够正常加工。
6）校验机床进给系统强度 已知主切削力，径向切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： ，，，，

因此
=469（N）
而轴向切削力
其中：，，，，

轴向切削力
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给结构的作用力为

=1026+0.1（1845+469）=1257.4（N）
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见《切削手册》表1.30），故机床进给系统可正常工作。
㈢、按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，保证总长190mm，将螺纹一端长出部分车至φ25mm，同时应校验机床功率和进给结构强度。单边余量Z=2.5mm，可一次切除。
（1）、切削深度 单边余量Z=2.5mm。
（2）、进给量 根据《切削手册》表1.4，选用f=0.4mm/r。
（3）、计算切削速度 见《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为(寿命选60min)：

（其中，=242，=0.15，=0.35，m=0.20。修正系数见《切削手册》表1.28，即
=1.55，=0.8，=0.81，=0.97，
因此
= =125(m/min)
（4）、确定机床主轴转速
=1326（r/min）
按机床选取n=1200r/min
因此实际切削速度
=113(m/min)
（5）、检验机床功率 主切削力按按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： =2795，，，，
=1.36

因此 =2795×2.5×××1.36×0.89
=2093（N）
切削时消耗功率为
=3.9（kw）
由《切削手册》表1.30中C 620-1机床说明书可知，C 620-1主电动机功率为7.8kw,当主轴转速为1200r/min时，主轴传递的最大功率为4.9kw,因此机床能够正常加工。
6）校验机床进给系统强度 已知主切削力，径向切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算

其中： ，，，，

因此
=538（N）
而轴向切削力
其中：，，，，

轴向切削力
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给结构的作用力为

=1206+0.1（2093+538）=1409（N）
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见《切削手册》表1.30），故机床进给系统可正常工作。
工序三：精车，夹紧φ34.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30×2-6g，倒角1×45°
（1）、切削速度的计算 查《切削手册》可知，刀具寿命为T=60min，采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时=0.17，走到次数i=4；精车螺纹时=0.08，走刀次数为i=2。
（m/min）
其中：=11.8，m=0.11，=0.70，=0.3，螺距=2
， =0.75
因此粗车螺纹时：
=17.5（m/min）
精车螺纹时：
=29.9（m/min）
（2）、确定主轴转速
粗车螺纹时
=185.7(r/min)
按机床说明书取
n=184 r/min
实际切削速度 =17.3 m/min
精挑螺纹时
=317.2 (r/min)
按机床说明书取
n=330 r/min
实际切削速度 =31.1 m/min
工序四：以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34 mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm
（一）、磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34 mm，保证尺寸φmm。
（1）、选择砂轮。见《工艺手册》第三章中磨具选择各表，结果为
WA60KV6P350×40×127
其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为60#，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）。
（2）、切削用量的选择。砂轮主轴转速=1755r/min（见机床说明书），=30.7m/s。
轴向进给量=0.5B=20mm(双行程)
工件速度=10m/min
径向进给量=0.015mm/双行程
（二）、磨φ45mm右端面至图样要求φ34 m，保证尺寸φ15mm。
（1）、选择砂轮。见《工艺手册》第三章中磨具选择各表，结果为
WA46KV11P350×40×127
其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46#，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，11号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）。
（2）、切削用量的选择。砂轮转速=1220r/min（见机床说明书），=21.4m/s。
轴向进给量=0.5B=20mm(双行程)
工件速度=10m/min
径向进给量=0.015mm/双行程

工序五：铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分。
=0.08mm/齿 （参考《切削手册》表3-3）
切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm，齿数z=20。则
=26.5(m/min)
当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为
=0.08×20×37.5=60(mm/min)
查机床说明书，选取其进给量为60mm/min。
工序六：铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。注意不可碰伤倒角部分。
=0.08mm/齿 （参考《切削手册》表3-3）
切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm，齿数z=20。则
=26.5(m/min)
当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为
=0.08×20×37.5=60(mm/min)
查机床说明书，选取其进给量为60mm/min。
工序七：铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）。
=0.08mm/齿 （参考《切削手册》表3-3）
切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm，齿数z=20。则
=26.5(m/min)
当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为
=0.08×20×37.5=60(mm/min)
查机床说明书，选取其进给量为60mm/min。
工序八：钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）。
确定进给量f：根据《切削手册》表2.7，当钢的为800～1000MPa，=Φ6mm时，f=0.10～0.12mm/r。由于本零件在加工Φ6mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则
f=(0.10～0.12) ×0.75=0.075～0.09(mm/r)
根据Z512机床说明书，现取f=0.09mm/r。
切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度v=17m/min。因此
=902(r/min)
按机床选取=850r/min，故v=16.0m/min。
最后，将以上各工序切削用量的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工序卡及机械加工工艺过程卡。

机械加工工序卡片
产品型号

零件图号

产品名称
连杆螺钉
零件名称
连杆螺钉
共

页
第

页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号

45Gr
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
45Gr
mm
1

设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
车尺寸为φ48mm部分至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°
车床
960r/min
145 (m/min)
f=0.4mm/r
单边余量Z=1.5mm
1

2
卡环夹紧φ45mm外圆φ34 mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ30 mm

机床：C620自由锻
刀片材料为YT15
1200r/min
176(m/min)
f=0.4mm/r
单边余量Z=0.25mm
1

非φ34 mm部分从φ34.5 mm车至φ30 mm，并保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm
机床：C620自由锻
刀片材料为YT15
1200r/min
176(m/min)
f=0.4mm/r
单边余量Z=0.25mm
1

3
精车，夹紧φ34.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30×2-6g，倒角1×45°

车床
n=184 r/min

31.1 m/min
f=0.4mm/r
单边余量Z=0.25mm
2

4
磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ34 mm，保证尺寸φmm。磨φ45mm右端面至图样要求φ34 m，保证尺寸φ15mm。

砂轮磨料
1755r/min
30.7m/s
20mm
0.015mm/双行程
2

5
铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐
铣床
37.5r/min
27m/min
60mm/min
单边余量Z=0.25mm
1

6
铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐
铣床
37.5r/min
27m/min
60mm/min
单边余量Z=0.25mm
1

7
铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）
铣床
37.5r/min
37.5r/min
60mm/min
单边余量Z=0.25mm
1

8
钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）
钻床
850r/min
17m/min
0.09mm/r
单边余量Z=0.25mm
1

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

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基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。其次，本次课程设计使我提高了自身的结构设计能力。能够根据被加工零件的加工要求，选择高效、省力、经济合理而能保证加工质量的加工工艺方案。同时，提高了自己熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。另外，进一步培养了我识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
就我个人而言，我希望能经过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次锻炼。此次课程设计对给定的零件图分析并进行工艺规程设计，其中考察了定位基准的选择，零件表面加工方法的选择，加工工艺路线的拟订及工序加工。
设计总结
经过课程设计，使我能够熟练运用机械制造技术余量，工序尺寸，公差等相关知识，历时几个星期的设计加深了对所学知识的理解， 有助于今后能够熟练地运用于工作中。设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后工作打下一个良好的基础。

参 考 资 料
1.《机械制图》 教材
2.《机械设计》 教材
3.《金属切削原理》 教材
4.<<机械工程材料>> 教材
5.<<金属工艺学>>