柴油机连杆加工工艺设计

1贵州航天职业技术院毕业论文题目柴油机连杆加工工艺系别：机械工程系专业：机械制造与自动化班级：09级机制一班学生姓名：董清学号：A093GZ021030158指导教师：陈惊伟2目录摘要…………………………………………………………………………………1关键词………………………………………………………………………………11.零件图的分析…………………………………………………………………21.1件的功用及其特点……………………………………………………………21.2连杆零件图……………………………………………………………………21.3零件图样分析…………………………………………………………………31.4零件的工艺分析………………………………………………………………32.选择毛坯类型、毛坯图………………………………………………………32.1选择毛坯………………………………………………………………………32.2毛坯形状及毛坯图……………………………………………………………43.选择加工方法…………………………………………………………………43.1定位基准的选择………………………………………………………………43.1.1粗基准的选择……………………………………………………………43.1.2精基准的选择……………………………………………………………43.1.3加工阶段的划分和加工顺序的安排……………………………………43.1.4零件表面加工方法的选择……………………………………………54.制定工艺路线…………………………………………………………………55.确定加工余量…………………………………………………………………65.1确定加工余量的方法种类……………………………………………………65.2各工序尺寸及其公差的确定…………………………………………………66.切削用量的选择………………………………………………………………86.1切削深度的选择………………………………………………………………86.2进给量的选择…………………………………………………………………86.3切削速度的选择………………………………………………………………96.4切削用量的计算………………………………………………………………937.总结与致谢…………………………………………………………………12附录1零件图…………………………………………………………………13附录2毛坯图…………………………………………………………………14附录3机械加工工艺过程卡1……………………………………………………15附录4机械加工工艺过程卡2……………………………………………………16附录5机械加工工艺过程卡3……………………………………………………17附录6机械加工工序卡1…………………………………………………………18附录7机械加工工序卡2…………………………………………………………19附录8机械加工工序卡3…………………………………………………………20附录9机械加工工序卡4…………………………………………………………21附录10机械加工工序卡5……………………………………………………22附录11机械加工工序卡6…………………………………………………………23附录12机械加工工序卡7…………………………………………………………24附录13机械加工工序卡8…………………………………………………………25附录14机械加工工序卡9…………………………………………………………26附录15机械加工工序卡10………………………………………………………27附录16机械加工工序卡11………………………………………………………28附录17机械加工工序卡12………………………………………………………29附录18机械加工工序卡13………………………………………………………30附录19机械加工工序卡14………………………………………………………31附录20机械加工工序卡15………………………………………………………32考文献………………………………………………………………………………33柴油机连杆的加工工艺4摘要：本次毕业设计是柴油发动机连杆的加工工艺，连杆属于异形零件，异形零件结构复杂，形状特异，刚性较差，没有良好的定位基准，柴油机连杆是柴油机中的关键零件之一，它将发动机活塞的直线反复远动转化为回转远动，它在工作中主要承受拉压交变应力。它工作的稳定性和可靠性对整台柴油机工作的质量至关重要。这就涉及到零件的工作部位的加工精度要求。其形状复杂而不规则，对孔本身的加工精度以及空与面之间的位置精度一般要求较高；杆身断面不大，钢度较差，易变形。加工的难度较高，柴油机杆由连杆和连杆盖装配而成在本毕业设计中单写连杆的加工工艺。关键词：连杆工艺路线切屑用量1、零件图的分析1.1零件的功用及其特点5连杆是柴油机中的关键零件之一，它将发动机活塞的直线反复远动转化为回转远动，它在工作中主要承受拉压交变应力。它工作的稳定性和可靠性对整台柴油机工作的质量至关重要。这就涉及到零件的工作部位的加工精度要求。其形状复杂而不规则，对孔本身的加工精度以及空与面之间的位置精度一般要求较高；杆身断面不大，钢度较差，易变形。1.2连杆零件图。图1—连杆零件图1.3零件图样分析6(1)图1中以φ102022.00mm半圆孔为最高精度表面，精度等级为IT6，表面粗糙度为Ra0.8。(2)零件小头φ5503.00mm的孔的表面精度等级为IT7，表面粗糙度也为Ra0.8。(3)零件结合面的表面粗糙度为Ra0.8。(3)结合面上的两个定位孔φ2313.00mm，孔深65.00mm，孔壁表面粗糙度Ra3.2；两孔下还有M18×1.5的螺纹孔；两孔相对基准面A（结合面）有垂直度要求100∶0.15。(3)大端的两面厚度要求651.0174.0mm,表面粗糙度RRa1.6；小端两面厚度52046.0mm,表面粗糙度6.3。(4)两大孔中心距为280±0.03，公差为0.06mm。1.4零件的工艺分析（1）连杆大、小头孔连杆的大头和小头的孔加工精度分别为：IT6和IT7级，而且大端孔的圆孔为φ102022.00mm的半圆孔，加工很困难，所以考虑到了大端的孔是半圆孔可以考虑到等其他的面和孔加工完后和连杆盖合装构成整个圆孔再进行加工，这样就可以解决了半圆孔的加工困难又保证了连杆和与其配合的连杆盖。两孔的用途是用于装配瓦轴所以要求的表面粗糙度值为R0.8μm的要求，所以精加工时要排镗孔和研磨工艺。（2）定位孔大端孔两边2-φ23H11是连杆与连杆盖装配的定位孔，与它们装配时的结合面有垂直度的要求，要求垂直精度为100：0.15。为了保证大端和小端的孔的中心距以及两孔轴线的位置精度，应在连杆与连杆盖合装后在镗床上镗两端大小孔。（3）该零件材料为45钢，其工艺性较好，但是由于结构原因刚性较差，加工的时候应尽量避免切削力过大，同时在夹紧时也要注意夹紧力的作用位置和大小等因素。2、选择毛坯类型、毛坯图2.1选择毛坯柴油机连杆是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，故选用45钢，根据生产批量、零件材料及结构，选用模锻的加工方法。这样更7有利于材料内部的组织的连续，可以使零件的强度更高。2.2毛坯形状及毛坯图如下图2—毛坯图3、选择加工方法3.1定位基准的选择3.1.1粗基准的选择（1）按基准先行的原则，应首先加工出主要定位基准面（连杆的上下端面），加工连杆的上下端面时以大头孔和它的另一端面定位。3.1.2精基准的选择（1）磨削定位面，以两端面为基准。（2）精镗定位孔时，由于该孔与结合面有垂直度的要求，加工时要以结合面作为精加工基准。（3）连杆与连杆盖合装后再来镗、磨孔，这时是以基准面互为基准加工。合装以后精镗及珩磨大头孔时、应该以大头端面、小头孔以及工艺土台作为定位。83.1.3加工阶段的划分和加工顺序的安排连杆本身的刚度比较低，在外力作用下容易变形；连杆是模锻件，孔的加工余量较大，切削加工时易产生残余应力。因此，在安排工艺过程时，应把各主要表面的粗、精加工工序分开。这样，粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中得到修正，最后达到零件的技术要求，同时在工序安排上先加工定位基准。所以连杆的加工工艺工艺过程可分为以下三个阶段。（1）粗加工阶段：粗加工阶段也是连杆体和盖合并前的加工阶段：主要是基准面的加工，包括辅助基准面加工；装配连杆体及盖合并所进行的加工，如两者对口面的铣、磨等。（2）半精加工阶段：半精加工阶段也是连杆体和盖合并后的加工，如精磨两平面，半精加工大小头孔及孔口倒角等。总之，是为精加工大、小头孔作准备的阶段。（3）精加工阶段：精加工阶段主要是最终保证连杆主要两结合面、大、小头孔全部达到图纸要求的阶段，以及去除大孔表面硬化如珩磨大头孔、精镗小头轴承孔等。3.1.4零件表面加工方法的选择根据零件图纸的加工精度要求和连杆的形状、材料、刚性、工艺性，以及查《机械加工工艺手册》，选择个表面的加工方法如下。（1）端面的加工：粗铣——半精铣——磨削。（2）大端头的孔：粗镗（合装）（IT11）——半精镗（合装）（IT9）——精镗(IT6)----珩磨(IT6)。（3）小端头的孔：钻（IT12）---扩（IT10）---粗较（IT8）---精镗（IT7）。（4）定位孔：钻（IT12）----粗较（IT8）----精镗（IT7）。（5）结合面：粗铣----半精铣----磨削。4、制定工艺路线根据以上零件的个表面的加工方法可以确定工艺路线为：下料----调质----粗铣端面----半精铣端面----磨削端面----钻、扩、较小端的孔----粗铣、半精铣结合面以及工艺凸台----磨削结合面----钻、攻螺纹----钻、铰定位孔----精镗定位孔----合装---磨端面----半精镗----半精镗大端孔----精镗大小端孔9----钻小头油孔----珩磨大端孔——-铣小端端面——拆开——铣轴瓦定位槽——检验-——涂油——入库。5、确定加工余量由于柴油机连杆以及连杆盖的结合表面、孔面和两定位孔的精度要求较高，所以按排的加工工序也很多要求的精度等级也很高最高的达到IT6级。因此各个工序多，为了胜利可靠地完成各个加工工序，就得考虑到各个加工工序的加工余量和各个工序尺寸，一步一步的按照各个工序的加工要求来加工，这样才保证加工得到最终零件要求的各种技术要求。所以要先确定各个工序余量。5.1确定加工余量的方法种类5.1.1经验估算法，经验估算法是工艺员根据积累经验的生产经验来确定加工余量的方法，一般情况下，为防止因余量过小而产生废品，经验估算法往往偏大。这种方法常用于小批量生产。5.1.2查表修正法，是以生产实践和实验研究积累的有关加工余量资料数据为基础，并按具体生产条件加以修正来确定加工余量的方法。该方法应用比较广泛。加工余量表在各种机械加工手册中都有，所以比较方便和可靠。5.1.3分析计算法，这是通过对影响加工余量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算关系式来计算加工余量的方法。利用这种方法比较合理，但是所需要的具体数据目前尚不完整，计算也较复杂，所以目前少用。5.2各工序尺寸及其公差的确定在这用余量法确定各工序的加工余量，同时也确定工序尺寸及其公差。本零件主要加工工艺路线：5.2.1大端孔：粗镗(两件合并加工)（IT11）——半精镗（合装）（IT9）——精镗(IT6)——珩磨(IT6).最终达到图纸要求的φ102H6(φ102022.00)Ra0.8。珩磨工序只是为了降低表面粗糙度而不是为了去除余量，所以加工余量很小经过查资料知道珩磨一般取0.02mm--0.03mm的加工余量。5.2.2其他的工序根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2--2.5表确定各个工序余量分别为：珩磨0.16mm,精镗为0.5mm：半精镗为2.4mm；粗镗为5mm该工序加工总余量=（0.16+0.5+2.4+5）=8.06mm.5.2.3工序尺寸公