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汽车制造工艺学 课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 说明书 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ： 连杆加工工艺规程 及小头孔珩磨工序夹具设计 姓 名： 潘 丽 琼 学 号： 2009030643129 专 业： 车辆工程（设计与制造） 班 级： 本 汽 设 091 指导教师： 谭 滔 蒋 文 明 二〇 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： 0340132_ 班级： 本汽设091 一、设计题目：连杆加工工艺规程及小头孔珩磨工序夹具设计 二、主要内容： 1．毛坯选择； 2．连杆加工工艺路线制定； 3．小头孔珩磨工序工序具体内容确定； 4．小头孔珩磨工序夹具设计 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，除小头孔珩磨工序，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、工艺过程卡片及小头孔珩磨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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，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)，确定小头孔珩磨工序及相关加工余量和工序尺寸，计算小头孔珩磨工序的切削用量和工时定额； 4．夹具设计必须满足△d≤T/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．确定小头孔珩磨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．肖继德、陈宁平主编 《机床夹具设计（第二版）》 机械工业出版社 2000.5 3．孙丽媛 《机械制造工艺及专用夹具设计指导》 冶金工业出版社 2002； 4．曾东建《汽车制造工艺学》 机械工业出版社 2006.1； 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： 谭滔、蒋文明 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……………………………………………………………………………… 一、课程设计目的……………………………………………… 二、生产纲领及零件分析……………………………………… 三、毛坯制造形式……………………………………………… 四、连杆的技术要求…………………………………………… 五、连杆的机械加工工艺过程………………………………… 六、切削用量的选择 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 ……………………………………… 七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差………… 八、工时定额的计算 …………………………………………… 九、汽车连杆小头孔珩磨专用夹具计 ………………………… 课程设计总结 …………………………………………………… 参考文献 ……………………………………………………… 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的课程设计，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段汽车制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，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之中，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。通过设计培养学生综合运用所学知识的能力，为以后的毕业设计进行一次综合训练和准备。通过本课程设计使学生在下述各方面得到训练： 1. 运用汽车制造工艺学课程中的基本理论解决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。毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 （5）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。 （6）成本：较低。 （7）生产率：高。 （8）工人劳动条件：较好。 2.零件分析 （1）零件的功用分析 连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，其功用是连接活塞和曲轴，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将活塞承受的力传给曲轴。 连杆主要承受活塞销传来的气体作用力和活塞组往复运动的惯性力。由于连杆变速摆动而产生的惯性力矩，还使连杆承受一定得弯矩。这些力和力矩的大小和方向都是周期性变化的，因此连杆受到的是压缩、拉伸、和弯曲等交变载荷。如果连杆在交变载荷作用下发生断裂，则将发生恶性破坏事故，甚至使整台发动机报废；如果连杆刚度不足，也会对曲轴连杆机构的工作产生不良后果。例如，连杆大头变形使连杆螺栓承受附加力矩，大头孔失圆使轴瓦因油膜破坏而烧损；连杆杆身弯曲，造成活塞与气缸、轴瓦与曲轴销的偏磨、活塞组与气缸间的漏气和窜油等问题。因此，要求连杆在质量尽可能小的条件下有足够的刚度和强度。 （2）零件的工艺分析 连杆主要有连杆小头两端面、连杆大头两端面，连杆小头孔及连杆大头孔的表面加工，它们之间有一定的位置要求。如下所述： 连杆大、小头两端面的加工表面 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，因此两端面的表面粗糙度有较高的要求，表面粗糙度Ra不大于0.8μm；而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求，其表面粗糙度Ra不大于6.3μm。 连杆大、小头孔的加工表面 连杆大头孔内表面与曲轴连杆轴颈外表面间有配合，所以孔内表面需要较高精度，这样在两零件做相对的旋转运动时的摩擦力小；而连杆小头孔内表面与活塞销孔外表面没有配合要求，小头孔内表面的精度没有大头孔高。在加工两孔时，也要保证其圆柱度，垂直方向中心线的平行度，以保证连杆能正常工作。 三．连杆的材料和毛坯 连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。 连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根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，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成—体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。 由于45钢加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，该钢具有最佳的综合力学性能，所以毛坯的材料选择45钢。 图１　连杆的锻件毛坯图 图２　连杆的锻件毛坯图 四、连杆的主要技术要求 连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的主要技术要求如下： 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IT8，表面粗糙度Ra应不大于1.2μm；，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于1.2μm。 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：170±0.05 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0.8μm, 小头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于6.3μm。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IT7级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3μm加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。 ７、有关结合面的技术要求 在连杆受动载荷时，接合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、工艺路线的制定 考虑零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，一套合理的工序路线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是非常重要的。一套合理的加工工序路线方案不但可以提高生产效率，而且可以使生产成本降低。考虑种种的因素，我组制定了三种不同的加工工序路线方案，三种方案如下： （１）工序路线方案一 工序05 粗、精铣连杆大小头端面 工序10 钻、扩小头孔 工序15 半精镗小头孔 工序20 铣定位凸台 工序25 切下连杆盖 工序30 锪连杆盖螺栓头贴合面 工序35 精铣接合面 工序40 磨接合面 工序45 钻、扩、铰螺栓孔 工序50 锪连杆体螺栓头贴合面 工序55 钻台阶梯油孔 工序60 去毛刺、清洗 工序65 装配连杆盖和连杆体，打字头 工序70 磨连杆大头两个端面 工序75 半精镗大头孔 工序80 拆开和装配连杆盖 工序85 精镗大小孔 工序90 精镗小头孔 工序95 小头孔压入衬套 工序100 精镗小头孔衬套 工序105 拆开连杆盖 工序110 铣锁口槽 工序115 清铣、去毛刺 工序120 装配 工序125 称重、 去重 工序130 最终检验 （２）工序路线方案二 工序05 粗、精、拉大小端面 工序10 钻、扩小头孔 工序15 粗、半精镗小头孔 工序20 铣凸台（精铣） 工序25 粗镗大头孔 工序30 铣下连杆盖 工序35 精铣接合面 工序40 磨接合面 工序45 钻、扩、铰螺栓孔 工序50 粗镗、精镗螺栓孔 工序55 锪连杆体螺栓头贴合面 工序60 车连杆大头侧面、打字 工序65 钻连杆的阶梯油孔 工序70 去毛刺、清铣 工序75 磨大小孔端面 工序80 精镗大小头孔 工序85 去毛刺、清理 工序90 最终检查 （３）工序路线方案三 工序05 粗磨连杆大、小头两个端面 工序10 精磨连杆大、小头两个端面 工序15 钻连杆大、小头孔 工序20 扩连杆大、小头孔 工序25 铣连杆大头侧面（定位凸台） 工序30 精铣连杆体螺栓孔面 工序35 钻连杆大头侧面的定位孔（螺栓孔） 工序40 扩连杆大头的螺栓孔 工序45 粗镗、精镗螺栓孔 工序50 铣下连杆盖 工序55 精铣、精磨连杆体和连杆盖的接合面 工序60 半精镗连杆大、小头孔 工序65 车大头两端面倒角 工序70 精镗连杆大、小头孔 工序75 铣连杆体、连杆盖上的锁口槽 工序80 钻连杆体大、小头的油孔 工序85 编号杆身及在连杆盖上打字 工序90 去毛刺、清洗 工序95 最终检查 ２、工艺方案的比较与分析 上述三种加工工序路线方案的特点在于：方案一和方案二是先铣下连杆盖，铣磨连杆盖与连杆体的接合面，然后再钻、扩、铰螺栓孔；而方案三则与此相反，先是钻、扩、粗镗、精镗螺栓孔，然后再铣下连杆盖，再精铣、精磨连杆体和连杆盖的接合面。考虑方案三先钻孔后铣下连杆盖能保证连杆体与连杆盖螺栓孔的中心线位于同一直线上，虽然也有不足之处，但经过我组组员的讨论，最终确定最后的加工工序路线方案为方案三如下： 工序05 粗磨连杆大、小头两个端面 工序10 精磨连杆大、小头两个端面 工序15 钻连杆大、小头孔 工序20 扩连杆大、小头孔 工序25 铣连杆大头侧面（定位凸台） 工序30 精铣连杆体螺栓孔面 工序35 钻连杆大头侧面的定位孔（螺栓孔） 工序40 扩连杆大头的螺栓孔 工序45 粗镗、精镗螺栓孔 工序50 铣下连杆盖 工序55 精铣、精磨连杆体和连杆盖的接合面 工序60 半精镗连杆大、小头孔 工序65 车大头两端面倒角 工序70 精镗连杆大、小头孔 工序75 铣连杆体、连杆盖上的锁口槽 工序80 钻连杆体大、小头的油孔 工序85 编号杆身及在连杆盖上打字 工序90 去毛刺、清洗 工序95 最终检查 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 ≈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。 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 （根据《切削加工简明实用手册》） 表1　大头端面加工的工序余量（mm） 工艺名称 单面余量 经济精度 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精磨 0.2 IT9 33.8 33.8(0+0.074) 0.8 粗磨 0.4 IT10 34.2 34.2(0+0.120) 1.4 则连杆两端面总的加工余量为： A总=(A粗磨＋A精磨) 2=(0.2＋0.4） 2=1.2mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=(33.8+1.2)=35mm 表2　小头端面加工的工序余量（mm） 工艺名称 单面余量 经济精度 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精磨 0.2 IT9 33.8 33.8(0+0.074) 0.8 粗磨 0.4 IT10 34.2 34.2(0+0.120) 1.4 则连杆两端面总的加工余量为： A总=(A粗磨＋A精磨) 2=(0.2＋0.4） 2=1.2mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=(33.8+1.2)=35mm 2.确定工序尺寸及其公差 （根据《切削加工简明实用手册》） 表3　大头孔工序尺寸及其公差 工序名称 直径余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精镗 0.1 IT8 58 58H8(0+0.046) 1.2 半精镗 0.3 IT9 57.9 57.9 H9(0+0.074) 3.2 扩 1.6 IT11 57.6 57.6 H11(0+0.190) 12.5 则连杆大头孔总的加工余量为： A总=0.1＋0.3+1.6=2mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=58-2=56mm （根据《切削加工简明实用手册》） 表４　小头孔工序尺寸及其公差 工序名称 直径余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精镗 0.1 IT8 32 32 H8(0+0.039) 1.2 半精镗 0.3 IT9 31.9 31.9H9(0+0.062) 3.2 扩 1.5 IT10 31.6 31.6H10(0+0.100) 12.5 钻 30.1 IT11 30.1 30.1H11(0+0.160) 12.5 则连杆大头孔总的加工余量为： A总=0.1＋0.3+1.5+30.1=32mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=0mm （根据《切削加工简明实用手册》） 表５　螺栓孔工序尺寸及其公差 工序名称 直径余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精镗 0.1 IT7 12 12 H7(0+0.018) 1.6 粗镗 0.3 IT9 11.9 11.9H9(0+0.027) 3.2 扩 1 IT11 11.6 11.6H11(0+0.110) 12.5 钻 10.6 IT11 10.6 10.6H11(0+0.110) 12.5 则连杆螺栓孔总的加工余量为： A总=0.1＋0.3+1+10.6=12mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=0mm （根据《切削加工简明实用手册》） 表６　连杆盖接合面工序尺寸及其公差 工序名称 单面余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精磨 0.1 IT7 75 75(0+0.030) 0.4 精铣 0.7 IT8 75.2 75.2(0+0.046) 0.63 粗铣 1 IT11 76.6 76.6(0+0.190) 2.5 铣开 3 78.6 则连杆盖接合面总的加工余量为： A总=0.1＋0.7+1+3=6.6mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=75+6.6=81.6mm （根据《切削加工简明实用手册》） 表７　连杆螺栓座面工序尺寸及其公差 工序名称 单面余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0.1 IT7 50 50(0+0.035) 0.4 则连杆盖接合面总的加工余量为： A总=0.1 2=0.2mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=50+0.2=50.2mm （根据《切削加工简明实用手册》） 表８　连杆大头侧面工序尺寸及其公差 工序名称 单面余量 公差等级 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0.7 IT8 92 92(0+0.054) 0.63 粗铣 1.3 IT12 93.4 93.4(0+0.035) 2.5 则连杆大头侧面总的加工余量为： A总=(1.3＋0.7) 2=4mm 连杆锻造出来的毛坯尺寸为H=92+4=96mm 八．工时定额的计算 1.粗磨小头孔端面（端面外圆磨床MQ1650A） 根据《实用机械制造工艺设计手册》选取数据 砂轮直径D = 52 mm 切削速度v = 0.33m/s 切削深度frs = 0.4mm 进给量fr = 0.0138 mm/双行程 纵向进给量fa=0.6mm 工作台速度选择ν=19m/min 基本时间tj= (2×2LbZbk)/(1000vfafrZ) =(2×2×49×1.2×0.1×0.95)/（1000×19×0.0138×1×0.6）=0.14min ( =0.1 k=0.95 Z=1 b=1.2mm) 2. 粗磨大头孔端面（端面外圆磨床MQ1650A） 根据《实用机械制造工艺设计手册》选取数据 砂轮直径D = 98 mm 切削速度v = 0.33m/s 切削深度frs = 0.4mm 进给量fr = 0.0147 mm/双行程 纵向进给量fa=0.6mm 工作台速度选择ν=21m/min 基本时间tj= (2×2LbZbk)/(1000vfafrZ) =(2×2×96×1.2×0.1×0.95)/（1000×21×0.0147×1×0.6）=0.23min ( =0.1 k=0.95 Z=1 b=1.2mm) 3. 精磨小头孔端面（端面外圆磨床CQM-21B） 根据《实用机械制造工艺设计手册》选取数据 砂轮直径D = 52 mm 切削速度v = 0.4m/s 切削深度frs = 0.2mm 进给量fr = 0.0058 mm/双行程 纵向进给量fa=25mm 工作台速度选择ν=25m/min 基本时间tj= (2×2LbZbk)/(1000vfafrZ) =(2×2×49×41.6×0.1×0.8)/（1000×25×0.0058×1×25）=0.18min ( =0.1 k=0.8 Z=1 b=41.6mm) 4. 精磨大头孔端面（端面外圆磨床CQM-21B） 根据《实用机械制造工艺设计手册》选取数据 砂轮直径D = 98 mm 切削速度v = 0.42m/s 切削深度frs = 0.2mm 进给量fr = 0.0037 mm/双行程 纵向进给量fa=40mm 工作台速度选择ν=30m/min 基本时间tj= (2×2LbZbk)/(1000vfafrZ) =(2×2×96×80×0.1×0.8)/（1000×30×0.0037×1）=0.55min ( =0.1 k=0.95 Z=1 b=1.2mm) 5. 钻小头孔（选用立式钻床Z5040） 根据《实用金属切削手册》表4-45取数据 直径D=30.1mm 　　切削速度V=0.37m/s 切削深度ap=30.1mm 　进给量f=0.7mm/r 则主轴转速n=1000×60v/πD=1000×60×0.37/π×30.1=243r/min 按机床选取n=300r/min 则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=0.47m/s 钻孔工时为：L=33.8mm L1=D/2tankr+2=11(kr=59°) L2=3～5mm 基本时间t j=L总/fn=(33.8+11+3)/(300×0.7)=0.22min 6. 扩大头孔（选用立式钻床Z5040） 根据《实用金属切削手册》表3-31取数据 扩刀直径D = 57.6mm 切削速度V = 0.23 m/s 切削深度ap = 1.5 mm 进给量 f = 0.8 mm/r 则主轴转速n =1000×60v/ D= 76r/min 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.41 m/s 扩削工时为：L=33.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.4mm(kr=60°) L2=3mm 基本时间tj= L总/（fn）×2=(33.8+2.4+3)/(0.8×200)=0.24 min 7. 扩小头孔（选用立式钻床Z5040） 根据《实用金属切削手册》表3-31取数据 扩刀直径D = 31.6mm 切削速度V = 0.35 m/s 切削深度ap = 1.5 mm 进给量 f = 0.9 mm/r 则主轴转速n =1000×60v/ D= 211 r/min 按机床选取n = 250 r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.41 m/s 扩削工时为：L=33.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.4mm(kr=59°) L2=3mm 基本时间tj= L总/（fn）×2=(33.8+2.4+3)/(0.9×250)=0.17 min 8. 粗铣大头孔侧面(选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》选取数据 铣刀直径D = 20mm 切削速度V = 0.35m/s 切削宽度ae = 4mm 铣刀齿数Z = 5 切削深度ap =3mm af = 0.08mm/z 则主轴转速n = 1000v/ D = 334r/min 按机床选取n=510r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.53m/s 铣削工时为：L = 51.8mm L1 = +2 = 10mm L2=3mm 基本时间tj= L总/nZaf=（51.8+10+3）/(510×0.08×5)=0.63min 9. 精铣螺栓孔座面(选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》表8-18 8-99 8-97选取数据 铣刀直径D =40mm 切削速度V = 0.4m/s 切削宽度ae =5mm 铣刀齿数Z = 4 切削深度ap =3mm af = 0.14mm/z 则主轴转速n = 60×1000v/ D = 190r/min 按机床选取n=355r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.74m/s 铣削工时为：L = 17mm L1 = +2 = 15.2mm L2=3mm 基本时间tj= 4L总/nZaf=4（17+15.2+3）/(355×0.14×4)=0.70min 10. 钻螺栓孔（立式钻床Z5025） 根据《实用金属切削手册》取数据 直径D=12mm 切削速度V=0.33m/s 切削深度ap=3 进给量f=0.3mm/r 则主轴转速n=1000×60v/πD=525r/min 按机床选取n=1500r/min 则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=0.94m/s 钻孔工时为：L=56.8mm L1=D/2tankr+2=5.6(kr=59°) L2=3mm 基本时间t j=2L总/fn=2(56.8+5.6+3)/(1500×0.3)=0.29min 11. 扩螺栓孔（立式钻床Z5025） 根据《实用金属切削手册》表8-69 8-13取数据 直径D=12mm 切削速度V=0.15m/s 切削深度ap=3 进给量f=0.36mm/r 则主轴转速n=1000×60v/πD=238r/min 按机床选取n=1500r/min 则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=0.94m/s 钻孔工时为：L=56.8mm L1=D/2tankr+2=2.2(kr=59°) L2=3mm 基本时间t j=2L总/fn=2(56.8+2.2+3)/(1500×0.36)=0.22min 12. 粗镗螺栓孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.3 m/s 进给量f = 0.5mm/r 切削深度ap = 3 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=477r/min 按机床选取n = 800 r/min 切削速度V = Dn/（1000×60）=0.5m/s 镗削工时为：L = 56.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.5mm L2 = 3 mm 基本时间tj= L总/fn = 2(56.8+2.5+3)/(0.50×800) = 0.31 min 13. 精镗螺栓孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.5 m/s 进给量f = 0.3mm/r 切削深度ap = 2 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=795r/min 按机床选取n = 1000 r/min 切削速度v= Dn/（1000×60）=0.62m/s 镗削工时为：L = 56.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.1mm L2 = 3 mm 基本时间tj=2 L总/fn =2 (56.8+2.1+3)/(0.3×1000) = 0.41 min 14. 铣开连杆体和盖(选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》表4-31选取数据 铣刀直径D = 16mm 切削速度V = 0.35m/s 切削宽度ae = 3mm 铣刀齿数Z = 5 切削深度ap = 3mm af = 0.06mm/z 则主轴转速n = 1000v/ D = 417min 按机床选取n=575min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.48m/s 铣削工时为：L = 35mm L1 = +2 = 8.2mm L2 = 3mm 基本时间tj= L总/nZaf=（35+8.2+3）/（575×0.06×5）=0.26min 15. 粗铣连杆盖接合面(选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》表4-31选取数据 铣刀直径D = 40mm 切削速度V = 0.35m/s 切削宽度ae = 5mm 铣刀齿数Z = 6 切削深度ap = 1mm af = 0.14mm/z 则主轴转速n = 1000v/ D = 167r/min 按机床选取n=510r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 1.06m/s 铣削工时为：L = 35mm L1 = +2 = 15.2mm L2=3mm 基本时间tj= 4 L总/nZaf=4（35+15.2+3）/(575×0.14×6)=0.48min 16. 精铣连杆盖接合面(选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》表4-31选取数据 铣刀直径D = 40mm 切削速度V = 0.5m/s 切削宽度ae = 3mm 铣刀齿数Z = 6 切削深度ap =0.7mm af = 0.12mm/z 则主轴转速n = 1000v/ D = 238r/min 按机床选取n=510r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 1.06m/s 铣削工时为：L = 35mm L1 = +2 = 12.5mm L2=3mm 基本时间tj= 4 L总/nZaf=4（35+12.5+3）/(575×0.12×6)=0.52min 17. 精磨结合面 （端面外圆磨床CQM-21B） 根据《实用机械制造工艺设计手册》表8-25 砂轮直径D = 40 mm 切削速度v = 0.42m/s 切削深度frs = 0.1mm 进给量fr = 0.0032 mm/双行程 纵向进给量fa=25mm 工作台速度选择ν=36m/min 基本时间tj= (4×2LbZbk)/(1000vfafrZ) =(4×2×35×62.5×0.1×0.8)/（1000×36×0.0032×1）=0.48min ( =0.1 k=0.8 Z=1) 18. 半精镗大头孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 57.9 mm 切削速度V = 0.30 m/s 进给量f = 1.2mm/r 切削深度ap = 1.5 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=99r/min 按机床选取n = 250 r/min 切削速度v= Dn/（1000×60）=0.75m/s 镗削工时为：L = 33.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.5mm L2 = 3 mm 基本时间tj= L总/fn = (33.8+2.5+3)/(1.2×250) = 0.13min 19. 半精镗小头孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 31.9 mm 切削速度V = 0.30 m/s 进给量f = 0.6mm/r 切削深度ap = 1.5 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=179r/min 按机床选取n = 200 r/min 切削速度v= Dn/（1000×60）=0.33m/s 镗削工时为：L = 33.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.5mm L2 = 3 mm 基本时间tj= L总/fn = (33.8+2.5+3)/(0.60×200) = 0.32 min 20. 精镗大头孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 57.9 mm 切削速度V = 0.3 m/s 进给量f = 0.8mm/r 切削深度ap = 0.6 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=52r/min 按机床选取n = 250 r/min 切削速度v= Dn/（1000×60）=0.75m/s 镗削工时为：L = 33.8 mm L1 =（D-d）/2tan15°+2=2.1mm L2 = 3 mm 基本时间tj= L总/fn = (33.8+2.1+3)/(0.80×250) = 0.19 min 21. 精镗小头孔（选用卧式镗床T68） 根据《实用金属切削手册》表8-87选取数据 镗刀直径D = 32 mm 切削速度V = 0.16 m/s 进给量f = 0.6mm/r 切削深度ap = 0.6 mm 则主轴转速n =1000×60v/ D=95r/min 按机床选取n = 160 r/min 切削速度v= Dn/（1000×60）=0.26m/s 镗削工时为：L = 33.8 mm L1 =（D-d）/2tankr+2=2.1mm L2 = 3 mm 基本时间tj= L总/fn = (33.8+2.1+3)/(0.60×160) = 0.40 min 22. 铣轴瓦锁口槽 (选用立式升降台铣床X5012) 根据《机械切削工艺参数速查手册》选取数据 铣刀直径D = 8mm 切削速度V = 0.5m/s 切削宽度ae =3mm 铣刀齿数Z = 5 切削深度ap =3mm af = 0.02mm/z 则主轴转速n = 60×1000v/ D = 1193r/min 按机床选取n=1580r/min 则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.66m/s 铣削工时为：L = 8mm L1 = +2 = 5.8mm L2=3mm 基本时间tj= 2L总/nZaf=2（8+5.8+3）/(1580×0.02×5)=0.21min 23.钻大头孔油孔 （立式钻床Z5025） 根据《实用金属切削手册》取数据 直径D=5mm 切削速度V=0.33m/s 切削深度ap=1.5 进给量f=0.1mm/r 则主轴转速n=1000×60v/πD=1260r/min 按机床选取n=1500r/min 则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=0.39m/s 钻孔工时为：L=10mm L1=D/2tankr+2=3.5(kr=59°) L2=3mm 基本时间t j=L总/fn=(10+3.5+3)/(1500×0.1)=0.11min 24. 钻小头孔油孔 （立式钻床Z5025） 根据《实用金属切削手册》取数据 直径D=8mm 切削速度V=0.33m/s 切削深度ap=1.5 进给量f=0.1mm/r 则主轴转速n=1000×60v/πD=787r/min 按机床选取n=1500r/min 则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=0.62m/s 钻孔工时为：L=8.5mm L1=D/2tankr+2=4.4(kr=59°) L2=3mm 基本时间t j=L总/fn=(8.5+4.4+3)/(1500×0.1)=0.1min 九．汽车连杆小头孔珩磨专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。这里的夹具为珩磨连杆小头孔的专用夹具。 1.设计主旨 本夹具主要用来珩磨连杆小头孔，且有一定的技术要求，且这是比较后的加工工序，零件已经经过部分加工，因此要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，同时达到要求的精度。 2. 连杆小头孔珩磨加工夹具的设计 (1)珩磨夹具定位方案的确定 本道工序加工时零件已经锻造出来，珩磨小头孔是采取工件外圆定位，即用两个V形块把大、小头孔的外圆夹住，再用一块开有圆孔的支承板定位小头孔端面，以实现六点定位。 (2)夹具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，应该使零件的装夹快速和方便，有利于提高零件的加工精度，并且零件的加工精度在使用工装夹具之后是通过夹具来保零件的形位公差，本次的夹具使用的是两面一孔定位，夹具体的定位准确，操作简单，适合大批量珩磨加工。 （3）切削力及夹紧力的计算 由于本工序主要是珩磨小头孔，所以只对夹具的定位稳定性进行计算，及夹紧力与磨削力的计算。 珩磨时的切削力计算：根据（《现代机床夹具设计》 吴拓 编著）表4—19 珩磨时的切削力为：Ff=371ap1.3f0.7Kp 切削深度ap=0.5(d-D)=0.5(32-31.9)=0.05 (d=32,D=31.9) 每转进给量f=0.6mm, 修正系数Kp=（σ /736）0.75=(600/736)0.75=0.86 所以Ff=371ap1.3f0.7Kp=371×（0.05）1.3×0.60.7×0.86=4.5N 扭矩M=0.88dap0.8f0.8Kp=0.88×32×(0.05)0.80.60.8×0.86=1.46N.m 夹紧力的计算：根据（《现代机床夹具设计》 吴拓 编著）表4-21 工件以外圆定位：V形块定位，V形块夹紧防止工件移动。 Wk=[KFsin(α/2)]/(2μ2) 基本安全系数K1=1.5 加工性质系数K2=1.0 刀具钝化系数K3=1.0 继续切削系数K4=1.2 安全系数K=K1K2K3K4=1.5×1.0×1.0×1.2=1.8 弹簧夹头的半锥角α=90° 工件与夹具支承面间的摩擦系数μ=0.4 Wk=[KFfsin(α/2)]/(2μ2=[2.5×4.5×sin(90/2)]/(2×0.4)=9.9N（K<2.5，取K＝2.5） 所以夹紧力F=KWk=1.8×9.9=17.82N （4）夹具体的设计 夹具的设计必须遵循六点定位原则，夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时，能承受一部分切削力。珩磨小头孔夹具体图如下： 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　课程设计总结 两周的课程设计，内容主要是汽车连杆的机械加工工艺及小头孔珩磨工序夹具设计，在其中，我体会了不同的学习过程和尝到了其中的酸甜苦辣。 在这两周的学习中，我学会了许多有关机械加工的知识：切削加工的切削用量的选择，加工余量的选择，同时也学会怎样去查手册，把课堂上的理论知识抽象的概念，运用到了实用课程设计，使能更加深刻地认识机械加工方面的知识。 在设计中，我们要考虑很多的问题，因素。一：安全因素：安全第一，这是任何工作者都应该意识到的问题，我们设计的过程中，要考虑机械等机器的工作安全性能，产品的使用安全，工人加工零件等过程中的安全条件，因此，在选用材料问题上，要根据零件的工作条件，作用等来选择材料，毛坯。二：经济因素：加工任何东西，经济性是其必须考虑的另一因素之一。成本的高低，也直接影响生产者的投入，同时也影响消费者的消费能力，这些将影响到产品是否广泛运用。所以，在加工过程中，根据零件作用选材，再者尽可能减少加工余量提高材料的利用率，降低成本，另外，在满足零件要求下，提高生产率。 另外，团结的重要想再一次的体现出来，两周的课程中，同组的组员之一在分工合作的基础上才能又快又好地完成任务。我在这方面深有体会，否则只是自己一个人，会非常非常的累。 在这两周的课程设计中，我学到了不少东西，加深了与同学之间的交流，也培养了自己独立思考的能力，觉得自己成长了不少。当然，这些成长离不开老