机械制造技术课程设计-连杆加工工艺规程及盖后平面加工工序夹具设计.doc

汽车制造工艺学课程设计说明书课题： 连杆加工工艺规程 及盖后平面加工工序夹具设计 姓 名： 李 学 号： 2009030643115 专 业： 车辆工程（汽车设计与制造）班 级： 本汽设091班 指导教师： 谭 滔 蒋文明 二 一一 年 十二 月汽车制造工艺学课程设计任务书系部：机电工程系 课程代码： 0340100 班级： 本汽设091班 一、设计题目：连杆加工工艺规程及盖后平面加工工序夹具设计二、主要内容：1毛坯选择；2连杆加工工艺路线制定；3连杆盖后平面加工工序具体内容确定；4连杆盖后平面加工工序夹具设计；5. 确定生产类型（产量可自己确定或直接设定生产类型）三、具体要求及应提交的材料1填写工艺过程卡时，除连杆盖后平面加工工序，其它工序机床确定名称，夹具确定类型，刀具与量具也确定名称；2工艺路线制定因是同一个零件，必须独立完成；3同组夹具结构必须有差异；4必须按时完成；设计说明书按规定格式书写；5完成应提交的材料：设计说明书一份、夹具装配总图一张、连杆体零件图一张、工艺过程卡片及连杆盖后平面加工工序工序卡片各一份；6不校核设计能力，若要校核自己确定年产量（中批或大批生产或大量生产）。四、主要技术路线提示1确定生产类型(设定为中批或大批量生产)，对零件进行工艺分析，画零件图；2确定毛坯种类及制造方法；3拟订零件机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具)，确定连杆盖后平面加工工序及相关加工余量和工序尺寸，计算连杆盖后平面加工工序的切削用量和工时定额；4夹具设计必须满足dT/3。五、进度安排（设计共两周10天）1准备一天（课程设计工艺讲解、画图工具准备、借阅相关工具书和资料等）；2画零件图一天；3制定工艺路线两天；4确定连杆盖后平面加工工序工序具体内容一天；5夹具设计及完成总装图三天；6完成设计说明书及答辩两天。六、推荐参考资料(不少于3篇)1王凡主编.实用机械制造工艺设计手册.机械工业出版社.2008.5 ；2柯建宏主编.机械制造技术基础课程设计.华中科技大学出版社.2008.8；3机械加工工艺手册(软件版)R1.0.机械工业出版社.2007.8；4张如林主编.新编实用切削加工速查手册.福建科学技术出版社.2008.4；5. 崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社.2007.2.指导教师： 签名日期： 年 月 日教研室主任： 系主任： 审核日期： 年 月 日目 录序 言1一、课程设计目的2二、生产纲领及零件说明21. 生产纲领22. 零件说明3三、连杆的材料和毛坯3四、连杆的技术要求41大、小头孔的尺寸精度、形状精度52大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度53大、小头孔中心距54连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度55大、小头孔两端面的技术要求56螺栓孔的技术要求67对口面的技术要求6五、连杆的机械加工工艺过程61. 工艺过程的安排62定位基准的选择83确定合理的夹紧方法94. 连杆两端面的加工95. 连杆大、小头孔的加工96. 连杆螺栓孔的加工107连杆体与连杆盖的铣开工序108. 大头侧面的加工10六、切削用量的选择原则111. 粗加工时切削用量的选择原则112. 精加工时切削用量的选择原则12七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差121确定加工余量122. 确定工序尺寸及其公差13八、工时定额的计算141. 铣连杆两侧面142. 加工小头孔143. 铣大头两侧面154. 铣开连杆体和盖165. 加工连杆体166. 铣、磨连杆盖结合面187. 铣、钻、镗(连杆总成体)208. 粗镗大头孔229. 大头孔两端倒角2210. 精磨大小头两平面(先标记朝上)2311. 半精镗大头孔及精镗小头孔2312. 精镗大头孔2413. 精镗小头孔衬套2414. 钻小头油孔2415. 小头孔两端倒角2516. 珩磨大头孔25九、连杆的检验251. 观察外表缺陷及目测表面粗糙度252. 连杆大头孔圆柱度的检验253. 连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验264. 连杆大小头孔平行度的检验265. 连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验26十、专用夹具设计261. 设计主旨262. 盖后平面加工夹具的设计27课程设计总结31参考文献32序 言汽车制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的汽车类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程设计，它将设计和制造知识有机结合，并融合现代汽车制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。对于本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的汽车制造业相对落后的局面探索可能的途径。但由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指正。一、课程设计目的汽车制造工艺学课程设计是车辆工程专业学生学完汽车制造工艺学后，进行的一个重要的实践性教学环节。通过本次课程设计培养综合运用所学知识的能力，并为以后的毕业设计做好准备。本次课程设计主要培养以下几方面的能力：1. 运用汽车制造工艺学课程中的基本理论解决汽车相关零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定、机床、工具、量具的选择等问题，以保证零件的加工质量。2. 通过设计，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理、能保证加工质量的夹具的能力。3. 学会使用手册及图表资料。培养查阅各种资料的能力，同时掌握与本设计有关的各种资料。二、生产纲领及零件说明1. 生产纲领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。发动机连杆零件的年产量为30000件，现已知该产品属于轻型机械，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批量生产。大批量生产的工艺特征：(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量：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他制造方法。毛坯精度高，加工余量小。(3)机床设备及其布置形式：广泛采用高效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。2. 零件说明连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它把作用于活塞顶面的膨胀压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，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的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。为了保证发动机运转平衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摩擦运动副。三、连杆的材料和毛坯根据丁柏群、王晓娟编写的汽车制造技术工艺技术第48页，选取连杆标准件。连杆材料选用45号钢，毛坯生产使用整体模锻成形。模锻是利用模具使毛坯变形以获得锻件的锻造方法。模锻主要用来减小或增大管材（或棒料）的直径，尤其是生产具有复合形状的零件。模锻时，把管材或棒料放置在模锻模腔内，然后连续的施加径向的压力以实现金属的变形。通过放置芯轴在官腔内并连续的施加径向的压力可以增大管材的直径。通过对内径进行锻造和对外径进行锻造，可获得不同的零件形状。45号钢是GB中的叫法，JIS中称为S45C，ASTM中称为1045，080M46，DIN称为C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般市场现货热轧居多，冷轧规格1.04.0mm之间。含碳（C）量是0.420.50%，Si含量为0.170.37%，Mn含量0.500.80%，Cr含量0.25%，Ni含量0.30%。，Cu含量0.25%。 45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高，易切削加工。四、连杆的技术要求连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力，同时又压缩汽缸内气体。因此，连杆的加工精度将直接影响发动机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有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的对称度；(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)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。 图1 连杆零件图1大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.8m；大头孔的圆柱度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的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，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。3大、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求：2170.05 mm。4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于IT9(大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm)。5大、小头孔两端面的技术要求连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3m。这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面与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的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连杆的加工带来许多方便。6螺栓孔的技术要求在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。7对口面的技术要求在连杆受动载荷时，对口面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为0.025 mm。五、连杆的机械加工工艺过程1. 工艺过程的安排在安排工艺进程时，就要把各主要工序的粗、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。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序1 钻、铰、精小头孔。工序2 粗镗大头孔。工序3 铣连杆两侧面。工序4 精铣螺栓座面。工序5 铣开连杆体和盖。工序6 加工连杆体。工序7 螺栓的加工（钻、扩、铰）。工序8 加工连杆盖（粗铣、精铣）。工序9 精磨结合面。工序10 铣轴瓦锁口槽。工序11 精磨大头两平面。工序12 半精镗大头孔。工序13 大头孔两端倒角。工序14 钻小头油孔。工序15 精镗大头孔。工序16 精镗小头孔衬套。工序17 珩磨大头孔。工序18 清洗、去毛刺。工序19 最终检验。2. 工艺路线方案二工序1 粗铣、精铣大小头端面。工序2 钻、扩小头孔。工序3 半精镗、精镗小头孔。工序4 小头孔压入衬套，再精镗小头孔衬套。工序5 铣连杆大头两侧面。工序6 精铣螺栓座面、螺孔的加工。工序7 粗镗大头孔。工序8 铣开连杆体和盖。工序9 精铣磨合面、精磨结合面。工序10 半精镗、精镗大头孔。工序11 大头孔两端倒角。工序12 钻小头油孔。工序13 铣轴瓦锁口槽。工序14 珩磨大头孔。工序15 清洗、去毛刺。工序16 最终检验。3. 工艺方案的比较与分析上述两个方案的差别是，方案二很明确一开始就要先做好小头孔，用来做定位基准，方案一则时而用小头孔做基准，时而用基面做基准。但两个方案里的工序都不够详细，所以经过组员们的讨论，最终确定的具体工艺过程如下：工序1 铣连杆两侧面。工序2 加工小头孔（钻、扩、半精镗）。工序3 铣大头两侧面。工序4 铣、钻、镗（连杆总成体），从连杆上钻、扩、铰螺栓孔，在连杆盖上方给螺栓孔倒角。工序5 铣开连杆体和盖。工序6 加工连杆体，粗、精铣连杆结合面，粗铣螺栓座面，铣轴瓦锁口槽。工序7 铣、磨连杆盖结合面，粗铣、精铣连杆上盖结合面，粗铣螺栓座面，铣轴瓦锁口槽，精磨结合面。工序8 粗镗大头孔。工序9 大头孔两端倒角。工序10 精磨大小头两平面。工序11 半精镗大头孔及精镗小头孔。工序12 精镗大头孔。工序13 精镗小头孔衬套。工序14 钻小头油孔。工序15 小头孔两端倒角。工序16 珩磨大头孔。工序17 清洗、去毛刺、最终检查。2定位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触(在设计夹具时亦作相应的考虑)。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的称“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。3确定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，应注意夹紧力的作用方向和着力点的选择。在铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通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，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面(基面)定位，并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，避免可能产生的变形。4. 连杆两端面的加工连杆两端面在扩粗镗大小头孔之前先进行精铣以保证两端面的平行。而之后采用精磨工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削，这种办法的生产率低一些，但精度较高。5. 连杆大、小头孔的加工连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前先进行了扩孔、镗孔。加工时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在粗镗后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到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。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩孔、粗镗、半精镗、精镗、研磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为0.4m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。6. 连杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。精铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直度，使用两工位夹具。连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转180，铣另一个螺栓孔的两端面。这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。7连杆体与连杆盖的铣开工序剖分面(亦称结合面)的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm ，并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过0.02 mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。8. 大头侧面的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，保证对称(此对称平面为工艺用基准面)。六、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。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 1000Vfap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。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，同时满足生产率的要求。七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（根据机械制造技术基础课程设计 表3-4 表5-49 表5-50）表1 平面加工的工序余量(mm)工艺名称工序基本余量工序经济精度 工序尺寸粗铣2IT938.0精铣0.5IT839.0(1) 则连杆两端面总的加工余量为：A 总=(A粗铣+A精铣)2 = (2+0.5)2 = 5mm(2) 连杆锻造出来的总的厚度为H = 38.0+5 = 43.0mm2. 确定工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计 表3-4 表5-39 表5-44）表2 大头孔各工序尺寸及其公差(锻造出来的大头孔为60 mm)工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 珩磨 0.2 IT6 0.5 精镗 0.3 IT9 1.2 半精镗 1.0 IT11 1.5 粗镗 4.0 IT12 12.5（根据机械制造技术基础课程设计 表8-2表8-11）表3小头孔各工序尺寸及其公差工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度 精镗 0.2 H8 1.8半精镗 0.8 H10 2.5 扩 2 H11 12.5 钻 27 H11 12.5八、工时定额的计算1. 铣连杆两侧面 选用X51铣床根据新编实用切削加工速查手册选取数据铣刀直径D = 50 mm由于采用标准高速钢圆柱铣刀所以齿数Z = 8切削速度V = 0.60 m/s 铣削宽度ae = 3 mm 进给量f = 0.8 mm/r则主轴转速n = 100060v/D = 229.2 r/min根据机械制造技术基础课程设计指南表5-27 按机床选取n=1000r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.53 m/s 铣削工时为：根据机械加工工艺手册表2.1-99L=280 mm L1=+2=13.9 mm L2=2 mm基本时间tj = L/fm2 = (280+13.9+2)/(fmn)2=0.74 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min 2. 加工小头孔（1）钻小头孔 选用钻床Z3025 根据机械切削工艺参数速查手册表9-14 选取数据扩刀直径D = 27 mm 切削速度V = 20m/min切削深度ap = 5 mm 进给量 f = 0.5 mm/r则主轴转速n =1000v/D60= 106.1 r/min根据表3.130 按机床选取n = 500 r/min则实际切削速度V = Dn = 42.4m/min钻孔工时为：按表2.57L=38 mm L1 = +2 = 2.5mm L2=3mm 基本时间tj=L/fm2=(38+2.5+3)/(0.8500)=0.14 min辅助时间ta = 0.4 min其他时间tq = 0.2 min（2）扩小头孔 选用钻床Z3025根据机械制造工艺设计手册表2.447选取数据扩刀直径D = 29 mm 切削速度V = 0.4 m/s切削深度ap = 2 mm 进给量 f = 0.2 mm/r则主轴转速n =1000v/D60= 263.6 r/min根据表3.174 按机床选取n = 800 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.58 m/s 扩削工时为：按表2.510L=38 mm L1 = +2 = 9.35mm L2=2mm 基本时间tj=L/fm2=(38+9.35+2)/(0.2800)2=0.07 min辅助时间ta=0.2 min（3）半精镗小头孔 选用镗床T2115根据简明金属切削手册表5-55 选取数据铰刀直径D = 25 mm 切削速度V = 0.5 m/s切削深度ap = 1.5 mm 进给量f = 0.2 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 636.9 r/min根据表3.199 按机床选取n = 800r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.92m/s 镗削工时为： 按表2.53L=38 mm L1 = +2 = 7.9mm L2=2 mm基本时间tj = L/fn = (38+7.9+2)/(0.2800) = 0.30 min辅助时间ta = 0.2 min3. 铣大头两侧面选用X51铣床根据实用机械制造工艺设计手册表10-18 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 = 15 mm 切削宽度ae=4mm af = 0.10 mm/r 则主轴转速n = 601000v/D = 611 r/min按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) = 0.78 m/s 铣削工时为： L=40 mm L1=+1.5=9.5 mm L2=2.5 mm基本时间tj = L/fmz = (40+9.5+2.5)/(7500.103)=0.23 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min4. 铣开连杆体和盖 选用X51铣床根据机械制造工艺设计手册表2.479(90)选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s切削宽度ae = 38 mm 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm af = 0.15 mm/z 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min根据表3.174 按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 101 mm L1 = +2 = 33.3 mm L2 = 2 mm基本时间tj= Li/FM = (101+33.3+2)/(750240.15) = 0.05 min辅助时间ta=0.40.4=0.16 min5. 加工连杆体（1）粗铣连杆体结合面 选用X51铣床根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2.1-39 选取数据铣刀直径D = 100 mm 切削速度V = 0.33 m/s 切削宽度ae = 10 mm 铣刀齿数Z = 8 切削深度ap= 100 mm af = 0.1 mm/z则主轴转速n = 1000v/D = 63.69 r/min根据表3.174 按机床选取n = 800r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.79 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 101 mm L1 = +2 = 32 mm L2 = 2 mm基本时间tj = L/fmz = (101+32+2)/(0.18008) = 0.2 min辅助时间ta=0.40.4=0.16 min（2） 精铣连杆体结合面 选用X51铣床根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2.1-39 选取数据铣刀直径D = 100 mm 切削速度V = 0.58 m/s铣刀齿数Z = 5 切削深度ap = 100 mmaf=0.1mm/z 切削宽度ae=10 mm则主轴转速n = v/D =111.46 r/min根据表3.174 按机床选取n = 800r/min则实际切削速度V = Dn/1000 = 94.2m/min铣削工时为：按表2.510 L = 101 mm L1 = +2 = 32 mm L2 = 2 mm基本时间tj = L/fmz = (101+32+2)/(8000.15) = 0.32 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min（3）铣轴瓦锁口槽 选用X51铣床 根据机械制造工艺设计手册表2.490 选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 5 mm 切削宽度ae = 0.5 mm az = 0.05 mm/z 则主轴转速n = 1000v/D = 94 r/min根据实用机械制造工艺设计手册表10-16 按机床选取n=1000r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 5 mm L1=0.563+1.5 = 33 mm L2 = 2 mm基本时间tj=L/fmz=(5+33+2)/(1000240.05)=0.03 min辅助时间ta=0.40.4=0.16 min（4）精铣螺栓座面 选用X51铣床 根据机械制造工艺设计手册表2.490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 = 20 mm af=0.15 mm/z 则主轴转速n = 1000v/D = 142 r/min根据表3.131 按机床选取n = 750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 38 mm L1 = +2 = 31.3 mm L2 =2 mm基本时间tj=L/fmz4 = (38+31.3+2)/(750240.15) 4 = 0.1 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min6. 铣、磨连杆盖结合面（1）粗铣连杆上盖结合面 选用X51铣床根据机械制造技术基础课程设计指南表5-76 、实用机械制造工艺设计手册表575机械加工工艺手册(软件版)选取数据铣刀直径D = 80 mm 切削速度V = 0.35 m/s切削宽度ae = 64 mm 铣刀齿数Z = 10 af = 0.15 mm/r 切削深度ap = 0.5 mm则主轴转速n = 601000v/D =84r/min按机床选取n = 800 r/min则实际切削速度V = Dn/(100060) =0.40 m/s 铣削工时为： L =101mm L1 =+1.5 =33.5mm L2 = 2.5 mm基本时间基本时间tj = L/fnz = (101+33.5+2.5)/(0.156010) = 0.2 min辅助时间ta=0.40.4 =0.16 min（2）精铣连杆上盖结合面 选用X51铣床根据机械制造技术基础课程设计指南表5-76 、实用机械制造工艺设计手册表575机械加工工艺手册(软件版)选取数据铣刀直径 D = 80mm 切削速度V = 0.35 m/s铣刀齿数Z = 10 切削深度ap = 0.5 mmaf=0.15 mm/r 切削宽度ae=64 mm则主轴转速n = 601000v/D =84 r/min按机床选取n = 500 r/min则实际切削速度V =Dn/(100060) = 0.50m/s 铣削工时为： L = 101mm L1 =+1.5 = 33.5 mm L2 = 2.5 mm基本时间tj = L/fmz = (101+33.5+2.5)/(0.156010) =0.2min辅助时间ta=0.40.4 =0.16 min（3）粗铣螺母座面 选用X51铣床根据机械制造工艺设计手册表2.490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 = 20 mm af=0.15 mm/z 则主轴转速n = 1000v/D = 142 r/min根据表3.131 按机床选取n = 750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 38 mm L1 = +2 = 31.3 mm L2 =2 mm基本时间tj=L/fmz4 = (38+31.3+2)/(750240.15) 4 = 0.1 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min（4）铣轴瓦锁口槽 选用X51铣床根据机械制造工艺设计手册表2.490 选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 5 mm 切削宽度ae = 0.5 mm az = 0.05 mm/z 则主轴转速n = 1000v/D = 94 r/min根据实用机械制造工艺设计手册表10-16 按机床选取n=1000 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 铣削工时为： 按表2.510 L = 5 mm L1=0.563+1.5 = 33 mm L2 = 2 mm基本时间tj=L/fmz=(5+33+2)/(100240.05)=0.03 min辅助时间ta = 0.40.4 = 0.16 min（5） 精磨结合面 选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表2.4170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 = 601000v/D = 157 r/min按机床选取n = 100 r/min则实际切削速度V =Dn/(100060) = 0.20 m/s 磨削工时为： 基本时间tj = zbk/nfr0z= 0.02 min (Zb=0.1 k=1 z=8)7. 铣、钻、镗(连杆总成体)（1）从连杆上方钻、扩、铰螺栓孔钻螺栓孔 选用钻床Z3025根据机械切削工艺参数速查手册表9-14 选取数据切削速度V = 0.45 m/s 切削深度ap = 3.2 mm进给量f = 0.25 mm/r 钻头直径D = 12 mm则主轴转速n = 100060v/D = 716.6 r/min根据实用机械制造工艺设计