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摘 要： 在現(xiàn)代社會發(fā)展中，汽車成為了我們?nèi)粘Ｉ钪兄匾拇焦ぞ撸囈彩怯纱蟠笮⌒〉牧慵M成，發(fā)動機是汽車的心臟，連桿在發(fā)動機中也發(fā)揮了重要的角色。汽車在高速行駛中，連桿會受到高強度的沖擊，這就要求連桿的矩要高強度、高韌性和一定的抗疲勞性能，連
在現(xiàn)代社會發(fā)展中，汽車成為了我們?nèi)粘Ｉ钪兄匾拇焦ぞ撸囈彩怯纱蟠笮⌒〉牧慵M成，發(fā)動機是汽車的心臟，連桿在發(fā)動機中也發(fā)揮了重要的角色。汽車在高速行駛中，連桿會受到高強度的沖擊，這就要求連桿的矩要高強度、高韌性和一定的抗疲勞性能，連桿是內(nèi)燃機主要的傳動零件。下面文章就對連桿的組成部分連桿蓋的機械加工工藝及車夾具的設(shè)計展開詳細(xì)討論。
關(guān)鍵詞：連桿蓋,工藝,機械加工,誤差
在現(xiàn)代社會，各式各樣的汽車隨處可見，已然深入人們的生活當(dāng)中。汽是由一個個或大或小的零件拼湊組成，發(fā)動機是汽車的心臟，而連桿在發(fā)動機中充當(dāng)著重要的角色。汽車在高速行駛的過程中，連桿受到很高強度的沖擊力和扭矩。這就要求連桿的矩要高強度、高韌性和較好的疲勞性能。而本次課題研究的連桿蓋是連桿的重要組合部件之一。同樣要求連桿蓋具有較高的強度和精度。在實際生產(chǎn)過程中，為了保證部件的高效生產(chǎn)，要求每道工序都必須合理。這樣才能既保證生產(chǎn)率又能夠保證每個產(chǎn)品都是合格優(yōu)質(zhì)的。
1機械加工工藝規(guī)程作用
在實際生活中，機械加工工藝規(guī)程的基本作用主要體現(xiàn)在以下三點：(1)能作為指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件：依據(jù)工藝?yán)碚摵捅匾に囋囼炛贫ê侠磉m合的加工工藝規(guī)程。在按照工藝規(guī)程進行生產(chǎn)，既可以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的高質(zhì)量，還能夠達(dá)到良好的經(jīng)濟效益，從而提高生產(chǎn)效率。(2)生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)：通過工藝規(guī)程所包含的內(nèi)容可以看出，在生產(chǎn)管理過程中，零件生產(chǎn)前的所需的材料和毛坯的選擇，工藝加工裝備的確定以及準(zhǔn)備，調(diào)整機床的功率負(fù)載，設(shè)計和制造專用的工藝裝備，編排生產(chǎn)作業(yè)計劃，計算生產(chǎn)成本等，都是以工藝規(guī)程作為最根本的依據(jù)。(3)新建或擴建工廠的基本材料：工廠在新建或者擴建的時候，確定必需的生產(chǎn)機器和其他的設(shè)備的規(guī)格，以及車間的面積、機械設(shè)備的安放位置和布局等都只能通過工藝規(guī)程才能夠確定。工藝規(guī)程在機械制造中扮演著重要的角色。因此工藝規(guī)程的制定是機械制造中最關(guān)鍵的技術(shù)文件之一。
2連桿蓋結(jié)構(gòu)
連桿是處于發(fā)動機上曲柄連桿機構(gòu)中，其大頭孔與曲柄連接，為了將活塞的直線往復(fù)循環(huán)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動并且輸出動力，所以小頭孔與活塞通過活塞銷連接。連桿體和連桿蓋是連桿機構(gòu)中重要的零件，在實際情況中連桿是承受著沖擊動態(tài)載荷，因此要求連桿的質(zhì)量要輕、強度要求要高、剛度足夠強。連桿大頭為分開式結(jié)構(gòu)，連桿蓋是通過舌頂和舌槽來定位的，并且使用螺栓連接。
大頭孔和小頭孔都安裝有軸瓦和襯套。為了減輕連桿體的質(zhì)量并且保證連桿體具有足夠的強度和剛度，連桿體的桿身形狀采用工字形，且連桿體表面不需要機械加工。通過連桿體大頭和小頭端面與連桿體對稱結(jié)構(gòu)可知，連桿蓋的大、小頭結(jié)構(gòu)具有對稱性。
3連桿鍛造鍛造
連桿毛坯的工藝可以分為以下兩種方式：第一種方式是整體鍛造，即將連桿體和連桿蓋作為一個整體進行鍛造;第二種方式是分開鍛造，即分開連桿體和連桿蓋，各自互不干擾，單獨鍛造。分析鍛造后材料的組織上來看，分開鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)并且完整的，因此選擇這樣的毛坯經(jīng)過加工產(chǎn)出的連桿蓋具有較好的強度，所以一般采用的鍛造毛坯的工藝方案是分開鍛造。而整體鍛造的連桿，連桿蓋與連桿體分開后，連桿蓋的金屬纖維是斷裂的，并且不完整，這就減小了連桿蓋的強度。
但是整體鍛造仍有其不可磨滅的優(yōu)點：①它可極大的提高材料利用率;②它能減少連桿體與連桿蓋結(jié)合面的加工余量;③在加工工件時，裝夾也較其他方式更為方便;④整體鍛造是一套完整的鍛模，這樣可以一次性就完成鍛造，有利于產(chǎn)品的管理和組織。熱處理：熱處理是一種將材料在固態(tài)狀態(tài)下，通過高溫加熱、保溫以及冷卻的方式，來獲得需求的組織和性能的加工工藝。本次設(shè)計采用熱處理新工藝，它是利用鍛造之后的余熱淬火，然后高溫回火調(diào)。這種方法使得熱處理后的工件擁有優(yōu)質(zhì)且綜合機械性能，并且這種處理方式使得材料的疲勞強度增強，同時還能節(jié)約大量的能源，不僅環(huán)保也間接的獲取一定的經(jīng)濟效益。
4連桿工序加工順序
根據(jù)先對基準(zhǔn)面進行加工，后對其它表面進行加工的原則。首先安排加工用作精基準(zhǔn)的表面，然后以精基準(zhǔn)表面進行定位，加工其他表面。連桿蓋機械加工順序的安排：首先是車兩端面然后磨兩端面。提高精基準(zhǔn)的質(zhì)量有利于保證后續(xù)加工工序。根據(jù)先加工面，后加工孔的原則。第一步要對連桿蓋的兩端面、舌頂面等表面進行加工，其次對連桿蓋的螺栓孔及倒螺栓孔口角進行加工。依據(jù)先對主表面經(jīng)過后對次表面進行加工(即先粗加工后精加工)的原則。首先要連桿蓋的兩端面、舌頂面的精基準(zhǔn)面的表面進行加工，其次是對次表面穿插進行加工。
5計算切削用量
選擇確定切削用量的步驟為：先選擇確定背吃刀量ap，然后再選擇合適的進給量f，最后根據(jù)進給量和背吃刀量確定切削速度vc。
5.1背吃刀量ap(背吃刀量)的選擇與確定
就粗加工來說，其工序的加工余量小，且均為相對均勻的。當(dāng)加工系統(tǒng)剛性足夠時，即可一次性加工成功。本課題的設(shè)計是根據(jù)粗加工條件，可以將其一次性切割到要求的工藝尺寸。所以取背吃刀量為1.8mm。
5.2f(進給量)的選擇與確定
行粗加工或者半精加工時，生產(chǎn)率和進給量是成正比的關(guān)系，若選擇的進給量不合適，定會對刀具造成較大的損壞，從而損壞刀具。最后根據(jù)已有工件的材料材質(zhì)，查看《切削用量手冊》，確定選取進給量為0.1mm/min。
5.3切削速度vc的選擇與確定確定
ap(背吃刀量)和f(進給量)后，根據(jù)刀具壽命T來確定切削速度vc。當(dāng)背吃刀量和進給量選定后，在此基礎(chǔ)上可以選出切削速度。經(jīng)查閱《金屬切削手冊》，工件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼且經(jīng)過熱處理，工序為粗加工。一般粗車時，背吃刀量ap和進給量f均較大，故選擇較低的切削速度。通過公式可以確定切削速度，也可以通過查表確定切削速度。
6選擇加工方法以及加工經(jīng)濟精度的確認(rèn)
選擇符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的加工機械設(shè)備、工藝設(shè)施和符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的加工工人，沒有增加加工時間，這是最為理想的加工條件，在此條件下經(jīng)濟加工精度可以保證工件的表面粗糙度和加工精度。而加工的方法是根據(jù)零件表面、材料和加工精度以及生產(chǎn)率的要求，考慮實際情況的工藝條件，經(jīng)濟加工精度等因素綜合來選擇。
依據(jù)工件各加工部位表面粗糙度的原則要求，可將兩側(cè)定位面直接銑削到最終尺寸，這樣是符合加工經(jīng)濟精度;舌頂面需要分步驟來進行，首先對其進行粗銑、再進行半精銑和精銑，直至得到最終尺寸，來滿足或者達(dá)到加工經(jīng)濟精度的要求;因大部分工序的精基準(zhǔn)選擇的是兩端面，根據(jù)工藝需求提高兩端面精度要求，兩端面經(jīng)過銑削和磨削到最終尺寸。螺栓孔的加工選擇在鏜床上進行，其加工經(jīng)濟精度選擇為IT12，可以一次性鉆孔到最終尺寸。螺栓臺子面的加工在車床上進行，其加工經(jīng)濟精度為IT12，粗車到最終尺寸。倒螺栓孔口角是在鉆床上進行的，加工經(jīng)濟精度為IT12。
7結(jié)束語
汽車發(fā)動機連桿有著非常必要性的作用，而連桿蓋兩端面位置誤差要求比較高，機械加工第一道工序是車兩端面和磨兩端面，符合基準(zhǔn)先行的原則，后續(xù)工序加工其他的表面，文章的設(shè)計思路對后期實踐工作有一定參考意義。
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