连杆加工工艺设计【斜螺栓孔】【纯工艺】【中心距210】【含cad图纸+文档全套资料】

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Key Words: connecting rod, processing technology, processing method, process documents, fixture 目 录 摘 要 II Abstract III 目 录 IV 第1章 绪论 5 1.1 机械加工工艺概述 5 1.2机械加工工艺流程 5 第2章 连杆分析 6 2.1 连杆零件的作用 6 2.2零件的工艺分析 7 第3章　机械加工工艺规程设计 9 3.1 生产纲领的确定 9 3.2 连杆的材料选择与毛坯的制造方法 10 3.2.1 连杆的材料选择 10 3.2.2 45钢的成分和力学性能 11 3.2.3 毛坯的制造方法 11 3.3 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定 12 3.4 指定工序定位基准的选择 13 3.5 加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排 14 3.6 连杆加工工艺过程的拟定 14 3.7 连杆加工工艺设计应考虑的问题 15 3.7.1　工序安排 15 3.7.2　定位基准 15 3.7.3　夹具使用 15 3.8 切削用量的选择原则 15 3.8.1 粗加工时切削用量的选择原则 15 3.8.2 精加工时切削用量的选择原则 16 3.9 工时定额的计算 17 总 结 25 参考文献 26 致谢 27 第1章 绪论 1.1 机械加工工艺概述 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 1.2机械加工工艺流程 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 第2章 连杆分析 2.1 连杆零件的作用 图2-1 连杆实物图 连杆是较细长的变截面非圆形杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。 其形状也比较复杂，很多表面并不容易加工，不管是在其工作过程之中还是在加工过程中也很容易产生变形。 连杆是将活塞上下的直线运动转化为曲轴的旋转运动的重要部件，所以要求要求有较高的强度、韧性和疲劳性能之外，对发动机连杆还有较高的位置精度和尺寸形状精度要求以及表面质量要求。 基本要求如：连杆杆身不垂直度≤0.5，小头、大头两端面对称面与杆身相应对称面之间的偏移≤0.6，杆身横向对称面对大小头孔中心偏移≤1. 首先必须保证大头中心孔中心线和小头孔中心线之间的平行度，这样才能保证连杆在工作过程中平稳不刮曲轴和轴瓦；第二个就是保证两个端面的平行度，以及两端面中心线与两孔中心线之间的垂直度，用于保证工作中不会刮伤曲轴平衡块，可以减少噪声，保持平稳；第三个要保证的是连杆体和盖的分和面之间的配合和吻合，以保证大头孔的圆柱度，以免刮伤轴瓦；第四要确保大小头孔中心线之间的距离，如果其得不到保证，将保证不了发动机在工作时的气体压缩比等。 2.2零件的工艺分析 由零件图可知。 可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： 首先连杆的加工表面如下： （1）以端面互为基准加工的两端面，尺寸为，以其中一加工端面为基准的小头孔Φ36，大头孔Φ70。 （2）以小头孔为中心的加工有：铣连杆体卡挖槽，加工侧面工艺凸台。 （3）以大头孔为中心的加工表面有：加工连杆盖卡挖槽，加工螺栓孔，和连杆盖上螺钉光孔。 连杆精度的参数主要有五个：1.连杆大端中心面和小端中心面相对于连杆身中心面的对称；2.连杆大小头空中心距尺寸精度；3.连杆大小头孔平行度；4.连杆大小头孔的 尺寸精度、形状精度；5.连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。 其余技术参数如下表： 表2.1 技术要求项目 具体要求或数值 满足的主要性能 大、小头孔的椭圆度，锥度 椭圆度≤0.012 锥度≤0.014 保证与衬套、轴瓦的良好配合 两孔中心距 ±0.03～0.05 气缸气体的压缩比 两孔轴线在同一个平面内 在连杆轴线平面内：≤0.03 在垂直连杆轴线平面内：≤0.06 减少气缸壁和曲轴颈磨损 大孔两端面对轴线的垂直度 ≤0.015 减少曲轴颈边缘磨损 两螺孔中心线（定位孔）的位置精度 在两个在45°方向上的平行度：0.02~0.04 对结合面的垂直度≤0.015 保证正常承载和轴颈与轴瓦的良好配合 同一组内的重量差 ±30g 保证运转平稳 第3章　机械加工工艺规程设计 3.1 生产纲领的确定 生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。 零件生产纲领计算:N=Qn（1+α%）（1+β%） 式中 N──零件的年生产纲领（件/年）; Q──产品的年产量（台/年）; n──每台产品中,该零件的数量(件/台); α%──备品率; β%──废品率。 根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。假设某连杆零件。该连杆用于6105柴油机，年产量为5000台。设其备品率为10%，机械加工废品率选择为0.5%，每台产品中该零件的数量为1件 N=Qn（1+α%）（1+β%） =5000×1（1+10%）（1+0.5%） = 5527件/年 假设连杆零件的年产量为5000件，现已知该产品属于中型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为大量生产。 大量生产的工艺特征： （1） 零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。 （2） 毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，一般采用模锻。毛坯精度高，加工余量小。 （3） 机床设备及其布置形式：广泛采用专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。 （4） 工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。 （5） 对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。 （6） 工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。 （7） 成本：较低。 （8） 生产率：高。 （9） 工人劳动条件：较好。 3.2 连杆的材料选择与毛坯的制造方法 3.2.1 连杆的材料选择 考虑到在该工艺方案中采用铣结合面工艺，那么选择材料也是很重要的。在过去其发动机连杆多采用中碳钢或者中碳合金钢，经过淬火和高温回火处理，处理后一般硬度在HBS288～HBS269之间.后来为了减低成本研发了非调质钢并用与生产，在锻造后空冷，通过析出强化得到与淬火高温回火一样的力学性能，省去了淬火和高温回火，从而降低了成本。后来为了减少机加工，更进一步降低成本，于是开发了用粉末冶金的方法来制造连杆，大大减少了机加工。而且粉末冶金连杆的质量公差小，更适合用于发动机连杆是的制造。美国就广泛的运用粉末冶金的方法来生产连杆。实际上它是一种含0.7%左右的高碳钢。 连杆的主要材料为粉末烧结材料、高碳微合金非调质钢、球墨锻铁以及可锻锻铁，其中45和粉末烧结材料应用最广。 与粉末冶金连杆相比，45钢在成本和使用性能上都具有一定优越性，首先锻造后空冷不需要热处理；装配后连杆体与连杆盖的裂解面能紧密地接触并相互锁定，使其不产生错位和移动，提高了与曲轴零件的配合，同时也提高了曲轴的刚度，大大地改善了发动机的性能。 减轻连杆的重量一直都是连杆制造上讨论的一个主题，如果采用粉末冶金技术，在不改变连杆形状结构的前提之下会导致连杆的重量增加15%～30%，这样使得连杆得重量有了很大的增加，那么发动机的重量也会在一定程度的增加，会影响其使用性能。如果用粉末冶金制造连杆，就必须重新设计连杆的形状结构，以减轻连杆的重量。 综上所述，考虑了各种因素，并经过组内成员的共同讨论，最后决定采用45钢作为本次设计中连杆的材料。 3.2.2 45钢的成分和力学性能 45 材料中主要各化学成分质量百分比分别为：C为0. 72 % ，Mn为0. 5 % ，S为0. 06 % ， P为0. 009 % ，V为0. 04 %；其金相组织为珠光体加断续的铁素体，抗拉强度为：900MPa～1 050 MPa，屈服极限为520 MPa，最大延伸率为10 %。其中Mn作为强化项而存在，用以提高材料的强度。 铣结合面工艺要求连杆切断后的塑性变形最小，又要保证材料有良好的可切削加工性能。45为高碳钢，含C量提高后，便增加了钢材的淬透性能，假如保持含Mn量不变，连杆锻造空冷后硬度会提高，而且金相组织中可能会出现贝氏体，恶化可切削加工性能，须通过适当途径降低含Mn量。 为了改善可切削加工性，提高了含S量，钢中的Mn和S的亲和力大于Fe和S的亲和力，优先形成MnS，从而降低钢的塑性，防止金相组织中可能会出现的贝氏体；另外FeS会引起钢的“热脆”，促进了铣削时的断裂。Mn和S结合时含Mn量又不能过低，至少要高于S三 倍的含量。 45材料的力学性能: 表3.1 极限抗拉强度/MPa 屈服强度 /MPa 伸长率 （%） 压缩屈服强度/MPa 剪切强度 /MPa 990 580 14 610 655 3.2.3 毛坯的制造方法 由于连杆在发动机工作中要承受交变载荷以及冲击性载荷，一次应选用锻造，以使金属纤维尽量不被切断，保证连杆可靠地工作。而且该零件的年产量是5000，已经达到了大量生产的水平，要求其生产率比较高，零件尺寸不是很大，再者为了保证它的尺寸精度、加工精度，故选择模锻。 胀断工艺要求连杆锻件在胀断过程之中不能有过大的塑性变形，因此模锻连杆性能的合格就是保证连杆达到理想的脆性断裂的因素。 用于胀断工艺的45系列高碳非调质钢，它的成分特点是低硅，低锰及添加了微量合金元素钒和易切削的S元素，范围窄，纯度高。 胀断连杆工艺现有的模锻工艺主要有以下三种： （1）辊锻（楔横轧）制坯——热模锻生产线 工艺：下料→加热→辊锻→成型（预锻，终锻）→切边冲孔→热校正→BY处理→喷丸处理→探伤处理→精压处理。 设备配置：下料机（带锯机）→中频感应加热炉（300KW)→辊锻机（Φ460型）→热模锻压力机（25000KN）→闭式单点压力机→BY控冷设备→喷丸机→探伤机→精压机 该生产线比较先进，以载货车连杆为主导产品，其采用了中频感应加热，辊锻或楔模轧制坯，在国内被广泛采用。这种生产线便于实现自动化生产，具有噪声小，劳动环境好等优点。可生产各种类型的发动机连杆。 （2)辊锻（楔横轧）制坯——锤上模锻生产线 工艺：下料→加热→辊锻→成型（预锻，终锻）→切边冲孔→热校正→BY处理→喷丸处理→探伤处理→精压处理。 设备配置：下料机（带锯机或棒料剪切机床）→中频感应加热炉（300KW）→辊锻机（Φ370型）→液压精锻锤（25～50KJ）→开式压力机（1000KN）→BY控冷设备→抛丸机（600～1200kg/h)→荧光探伤机600WE型）→电动螺旋压力机（400KW） 该生产线主要柴油机连杆为主，锻件厚度公差基本在±0.2mm以内，错差在0.4mm以内，切边模具没有氮气缸，可使模锻件定位后再切边，切边变性很小，精压尺寸精度可以控制在±0.1mm以内 （3）辊锻制坯——摩擦压力机模锻（高能螺旋压力机）生产线 工艺：下料→加热→辊锻→预锻→终锻→切边冲压→热校正→BY处理→抛丸处理→探伤处理→精压处理。 设备配置：下料机（带锯机）→中频感应加热炉（250W)→辊锻机（Φ460型）→摩擦压力机（630t）→摩擦压力机（1000t）→闭式单点压力机（250t）→摩擦压力机。 该生产线以柴油机连杆为主，在摩擦压力机上进行预锻、终锻、热校正，其工艺过程较为稳定，生产效率也比较高，适合中小型企业。 3.3 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定  根据模锻的基本要求，在零件的基本尺寸上加上加工余量2～4mm，所以在加工多数表面在基本尺寸的基础上单面加2mm，一些特殊表面如螺钉座面上加2mm，侧面工艺凸台加工精度不是很高，在其表面加1mm。（如图3.2，详细尺寸请查阅柴油机连杆毛坯图图纸） 3.4 指定工序定位基准的选择  定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始工序中，只能用毛坯尚未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准；利用已加工表面作为定位基准，则称为精基准。其基准的选择也是工艺规程设计之中的重要问题之一，定位基准的选择合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求，造成零件报废等情况。 选择粗基准时主要考虑两个问题：一是保证加工表面与非加工表面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。 粗、精基准具体选择时参考下列原则： （1） 对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择非加工表面作为粗基准。 （2） 对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。 （3） 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。 精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则： （1） “基准重合”原则 为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。 如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。 （2 ）“基准统一”原则 当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。 采用“基准统一”原则可减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。 （3） “自为基准”原则 当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。 （4） “互为基准”原则 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。 （5 ）精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。 3.5 加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排  粗加工阶段：粗磨连杆两端面，粗、半精镗大小头孔，磨搭子面工艺凸台，枪钻螺纹底孔，铰螺钉光孔，攻丝；锪螺钉座面、倒角，激光开槽、作标记，胀断，铣卡瓦槽，压衬套，钻油孔。首先要加工其他表面就必须先加工出精基准，端面的加工必须安排所以必须安排在第一，接着再在以端面为基准的基础之上加工其他面或者其他精基准，那么接下来要安排的就是粗镗大小头孔，粗磨搭子面，这样精基准就基本出来了。那么在精加工之前必须把所有的粗加工都做完，紧接着的粗加工工序都在这样的一些基准上进行加工了。 精加工阶段：精磨两端面，精镗大小头孔，珩磨大头孔，小头铣落差。 在连杆的加工过程之中，其辅助工艺（去毛刺，倒角，清洗等）必须贯穿整个工艺过程，所以说必须在其中安排辅助工序。在连杆胀断之前安排一道磁力探伤，在锪螺钉座面、倒角之后安排了去毛刺、清洗，胀断之后要立即用螺钉套住连杆体与盖，以免错位，连杆总装时时必须要求清理连杆结合面之间的尘屑，最后还要来一道清洗。 3.6 连杆加工工艺过程的拟定  经组内成员共同探讨和评比（其他方案略），最后得出最优方案如下： 粗铣第一端面→粗铣第二端面→磁力探伤及去磁→粗、半精镗大、小头孔→粗磨搭子面工艺凸台→枪钻螺纹底孔，铰螺钉光孔，攻丝→锪螺钉座面、倒角→去毛刺、清洗→压衬套→钻油孔→精磨第一端面→精磨第二端面→精镗大、小头孔→珩磨大头孔→小头铣落差→倒角、去毛刺→称重、去重→清洗→终检 一共23道工序，从连杆使用性能的基本要求来看，该工艺方案能基本达到要求。 3.7 连杆加工工艺设计应考虑的问题 3.7.1　工序安排 连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（1）连杆的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。因此在连杆加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开。 3.7.2　定位基准 精基准：以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，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。因为端面的面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。 3.7.3　夹具使用 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。 3.8 切削用量的选择原则 正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。 3.8.1 粗加工时切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。 金属切除率可以用下式计算： Zw ≈V.f.ap.1000 式中：Zw单位时间内的金属切除量（mm3/s） V切削速度（m/s） f 进给量（mm/r） ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap,其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度V. 选用较大的ap和f以后，刀具耐用度t 显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值，因此，能使V、f、ap的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大ap可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。 1）切削深度的选择： 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量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）进给量的选择： 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 3）切削速度的选择： 粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。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须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。 3.8.2 精加工时切削用量的选择原则 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。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 1）切削深度的选择： 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 2）进给量的选择： 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。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）切削速度的选择： 切削速度提高时，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。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。 由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度ap和进给量f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时1.8 确定各工序的加工余量、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： （根据《机械加工工艺手册》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27） （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 4 12.5 粗铣 1.5 IT12() 40() 12.5 精铣 0.6 IT10() 38.8() 3.2 粗磨 0.3 IT8() 38.2() 1.6 精磨 0.1 IT7() 40() 0.8 则连杆两端面总的加工余量为： 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 3.9 工时定额的计算 3.9.1 铣连杆大小头平面 选用X52K机床 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 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 根据表3.1—31 按机床选取n = 500 /min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.67 m/s 铣削工时为：按表2.5—10 L= 3 mm L1 = +1.5 =50 mm L2 = 3 mm 基本时间tj = L/fm z = (3+50+3)/(500×0.36×6) = 0.11 min 按表2.5—46 辅助时间ta = 0.4×0.45 = 0.36 min 3.9.2 粗磨大小头平面 选用M7350磨床 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据 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 根据表3.1—48 按机床选取n = 100 r/min 则实际磨削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 磨削工时为：按表2.5—11 基本时间tj = zbk/nfr0z = (0.3×1)/(100×0.033×8) = 0.01 min 按表3.1—40 辅助时间ta = 0.21 min 3.9.3 加工小头孔 (1) 钻小头孔 选用钻床Z525 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38(41)选取数据 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 根据表3.1—30 按机床选取n = 1000 r/min 则实际钻削速度V = Dn/（1000×60） = 1.04 m/s 钻削工时为：按表2.5—7 L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm 基本时间tj = L/fn = (10+1.5+2.5)/(0.12×1000) = 0.12 min 按表2.5—41 辅助时间ta = 0.5 min 按表2.5—42 其他时间tq = 0.2 min (2) 扩小头孔 选用钻床Z525 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—53选取数据 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 根据表3.1—30 按机床选取n = 250 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s 扩削工时为：按表2.5—7 L = 10 mm L1 = 3 mm 基本时间tj=L/fn=(10+3)/(0.8×250)=0.07 min 按表2.5—41 辅助时间ta=0.25 min (3) 铰小头孔 选用钻床Z525 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 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 根据表3.1—31 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.32 m/s 铰削工时为： 按表2.5—7 L=10 mm L1 =0 L2=3 mm 基本时间tj = L/fn = (10+3)/(0.8×200) = 0.09 min 按表2.5—41 辅助时间ta = 0.25 min 3.9.4 铣大头两侧面 选用铣床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—77(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 = 4 mm af = 0.10 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 611 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n=750 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.78 m/s 铣削工时为：按表2.5—10 L=40 mm L1=+1.5=8.5 mm L2=2.5 mm 基本时间tj = L/fmz = (40+8.5+2.5)/(750×0.10×3)=0.23 min 按表2.5—46 辅助时间ta = 0.4×0.45 = 0.36 min 3.9.5、扩大头孔 选用钻床床Z525 刀具:扩孔钻 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—54选取数据 扩孔钻直径D = 60 mm 切削速度V = 1.29 m/s 进给量f = 0.50 mm/r 切削深度ap =3.0 mm 走刀次数I = 1 则主轴转速n = 1000v/D=410 r/min 根据表3.1—41 按机床选取n=400 r/min 则实际切削速度V=Dn/（1000×60）=1.256 m/s 扩削工时为： 按表2.5—7 L = 40 mm L1 = 3 mm L2 =3 mm 基本时间: (3) 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2.4—67选取数据 锪刀直径D = 28 mm 切削速度V = 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3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s 锪削工时为： 按表2.5—7 L = 28 mm L1 = 1.5 mm 基本时间tj = L/fn = (28+1.5)/(0.10×750×8) = 0.04 min (5) 精铣螺栓座面 选用铣床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—90选取数据 铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.47 m/s 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削宽度ae = 5 mm af=0.015 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 142 r/min 根据表3.1—31 按机床选取n = 150 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.49 m/s 铣削工时为： 按表2.5—10 L = 28 mm L1 = +1.5 = 19 mm L2 = 3 mm 基本时间tj=L/fmz = (28+19+3)/(150×24) = 0.02 min 按表2.5—46 辅助时间ta = 0.4×0.45 = 0.36 min (7) 精磨结合面 选用磨床M7130 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170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3.1—48 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 磨削工时为： 按表2.5—11 基本时间tj= =0.02 min (=0.1 k=1 z=8) 3.9.8 铣、磨连杆盖结合面 (1) 粗铣连杆上盖结合面 选用铣床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—74（84）选取数据 铣刀直径D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s 切削宽度ae = 3 mm 铣刀齿数Z = 8 af = 0.12 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 89 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s 铣削工时为：按表2.5—10 L = 38 mm L1 = +1.5 = 16 mm L2 = 2.5 mm 基本时间tj = L/fmz=(38+16+2.5)/(100×8) = 0.07 min 按表2.5—46 辅助时间ta=0.4×0.45=0.36 min (2) 精铣连杆上盖结合面 选用铣床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—84选取数据 铣刀直径D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s 切削宽度ae = 0.5 mm 铣刀齿数Z = 8 进给量f = 0.7 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 107 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n = 110 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.43 m/s 铣削工时为： 按表2.5—10 L = 38 mm L1 = +1.5 = 7.5 mm L2 = 2.5 mm 基本时间tj = L/fmz = (38+7.5+2.5)/(110×8) = 0.6 min 按表2.5—46 辅助时间ta=0.4×0.45=0.36 min (3) 粗铣螺母座面 选用铣床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—88选取数据 铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s 铣刀齿数Z = 24 切削宽度ae = 5 mm af = 0.15 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min 根据表3.1—74 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s 铣削工时为：按表2.5—10 L = 28mm L1 = +1.5 = 17.5 mm L2 = 2.5 mm 基本时间tj = L/fmz = (28+17.5+2.5)/(100×24) = 0.02 min 按表2.5—46 辅助时间ta=0.4×0.45=0.36 min (5) 精磨结合面 选用磨床M7350 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170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3.1—48 按机床选取n = 100 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 磨削工时为： 按表2.5—11 基本时间tj = = 0.02 min (=0.1 k=1 z=8) 3.9.9 铣、钻、镗（连杆总成体） （1）、从连杆上方钻、扩、铰螺栓孔 a) 钻螺栓孔 选用钻床Z3025 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38（41）选取数据 切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm 进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 10 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 1910 r/min 根据表3.1—30 按机床选取n = 910 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.99 m/s 钻削工时为： 按表2.5—7 L = 34 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2 mm 基本时间tj = L/fn = (34+1.5+2)/(0.08×1910) = 0.23 min 按表2.5—41 辅助时间ta = 0.5 min 按表2.5—42 其他时间tq=0.2 min b) 扩螺栓孔 选用钻床Z3025 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—53选取数据 扩刀直径D = 10 mm 切削速度V = 0.40 m/s 切削深度ap = 1.0 mm 进给量f = 0.6 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 764 r/min 根据表3.1—30 按机床选取n=764 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.40 m/s 扩削工时为： 按表2.5—7 L = 34 mm L1 = 2 mm 基本时间tj = L/fn = (34+2)/(0.6×764) = 0.07 min 按表2.5—41 辅助时间ta=0.25 min c）铰螺栓孔 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据 铰刀直径D = 12.2 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3.1—31 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V =Dn/（1000×60） = 0.127 m/s 铰削工时为： 按表2.5—7 L = 34 mm L1 = 2 mm L2 = 3 mm 基本时间tj = L/fn = (34+2+3)/(0.8×200) = 0.23 min (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2.4—67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3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 切削工时为： 按表2.5—7 基本时间tj = L/fn = （0.5+1.5）/750×0.10 = 0.03 min 3.9.10 粗镗大头孔 选用镗床T68 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 铣刀直径D = 65 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 则主轴转速n = 000v/D = 47 r/min 根据表3.1—41 按机床选取n = 800 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.72 m/s 镗削工时为： 按表2.5—3 L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm 基本时间tj = Li/fn = (38+3.5+5)/(0.30×800) = 0.19 min 按表2.5—67 辅助时间ta = 0.50 min 3.9.11 大头孔两端倒角 选用机床X52K 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—67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3.1—30 按机床选取n = 750 r/min 切削工时为： 按表2.5—7 基本时间tj = L/fn = （0.5+1.5）/750×0.10 = 0.03 min 3.9.12精磨大小头两平面（先标记朝上） 选用磨床M7130 根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据 切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.006 mm/r 磨削工时为： 按表2.5—7 基本时间 tj = =0.1×70×0.02×1.1/（1000×60）×0.413×0.006×20×0.1 =0.03 min 3.9.13 半精镗大头孔及精镗小头孔 选用镗床T68 （1）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 镗刀直径D = 65.5 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3.1—39 按机床选取n = 1000 r/min 镗削工时为： 按表2.5—3 L = 38 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm 基本时间tj= Li/fn = (38+3.5+5)/(0.20×1000) = 0.23 min （2）根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—66选取数据 镗刀直径D = 30 mm 切削速度V = 3.36 m/s 进给量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm 根据表3.1—39 按机床选取n = 2000 r/min 镗削工时为：