專業課程設計
（機械製造及其自動化專業）
連桿加工工藝說明書
班級：機制二班
姓名學號
教師山東大學機械製造及其自動化研究所
2023年12月30日
目錄柴油機連桿的加工工藝 3
1.1 柴油機連桿的用途及其特點 3
1.2 連桿的的材料及毛坯製造 3
1.3 連桿的加工工藝過程 4
1.3.1 連桿主要面孔的加工方法 5
1.3.2 確定各工序的加工餘量、計算工序尺寸及公差 5
1.3.3 機械加工工藝過程 7
1.3.4 典型加工資料的計算 8
精銑大小頭孔兩端面 8
鑽小頭孔 9
擴小頭孔 9
鉸小頭孔 9
銑大頭孔兩側面 10
擴大頭孔 10
銑開連桿體和蓋 11
粗銑連桿體結合面 11
精銑連桿體結合面 11
1.4 連桿的檢驗 12
1.4.1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 12
1.4.2 檢查主要表面的尺寸精度 12
1.4.3檢驗主要表面的位置精度 13
1.4.4 連桿螺釘孔與結合面垂直度的檢驗 13
連桿是發動機中的主要傳動部件之一，它在柴油機中，把作用於活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。
連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便於維修，連桿的大頭孔內裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質的底，底的內表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。
在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連線。小頭孔內壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時便於在磨損後進行修理和更換。
在發動機工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應具有足夠的強度和剛度外，還應盡量減小連桿自身的質量，以減小慣性力的作用。連桿桿身一般都採用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發動機運轉均衡，同一發動機中各連桿的質量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設定了去不平衡質量的凸塊，以便在稱量後切除不平衡質量。
連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側。考慮到裝夾、安放、搬運等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設有油孔(或油槽)，發動機工作時，依靠曲軸的高速轉動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運動副。
連桿的作用是把活塞和曲軸聯接起來，使活塞的往復直線運動變為曲柄的迴轉運動，以輸出動力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機的效能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的引數主要有5個：
（1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。
連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。因此，連桿材料一般採用高強度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40cr、40crmnb等。近年來也有採用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。
隨著粉末冶金鍛造工藝的出現和應用，使粉末冶金件的密度和強度大為提高。因此，採用粉末冶金的辦法製造連桿是乙個很有發展前途的製造方法。
連桿毛坯製造方法的選擇，主要根據生產型別、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對材料的組織效能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現有生產條件及採用先進的毛坯製造方法的可能性來確定毛坯的製造方法。根據生產綱領為大量生產，連桿多用模鍛製造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。
整體鍛造的毛坯，需要在以後的機械加工過程中將其切開，為保證切開後粗鏜孔餘量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對於分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造裝置動力大和金屬纖維被切斷等問題，但由於整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時少、模具少等優點，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。總之，毛坯的種類和製造方法的選擇應使零件總的生產成本降低，效能提高。
由上述技術條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產生變形，這就給連桿的機械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。
連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側面及體和蓋上的螺栓座面等。
連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開後的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝後的加工。
第一階段的加工主要是為其後續加工準備精基準（端麵、小頭孔和大頭外側面）；第二階段主要是加工除精基準以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準備的螺栓孔和結合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項技術要求的加工，包括連桿合裝後大頭孔的半精加工和端麵的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前後來分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之後的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。
（1）連桿主要面的加工方法
採用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，並將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在轉盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端麵磨削。這種方法的生產率較高。
精磨在平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產率低一些，但精度較高。
以基面及小頭孔定位，它用乙個圓銷（小頭孔）。裝夾工件銑兩側面至尺寸，保證對稱（此對稱平面為工藝用基準面）。
（2）連桿主要孔的加工方法
連桿大、小頭孔的加工是連桿機械加工的重要工序，它的加工精度對連桿質量有較大的影響。
小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經過了鑽、擴、鉸三道工序。鑽時以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工後的孔與外圓的同軸度誤差較小。
大頭孔經過擴、粗鏜、精鏜、精磨和珩磨達到it6級公差等級。表面粗糙度ra 為0.4μm，大頭孔的加工方法是在銑開工序後，將連桿與連桿體組合在一起，然後進行精鏜大頭孔的工序。
這樣，在銑開以後可能產生的變形，可以在最後精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。
連桿的螺栓孔經過鑽、擴、鉸工序。加工時以大頭端麵、小頭孔及大頭一側面定位。
（1）平面加工的各工序尺寸及其公差
則連桿兩端面總的加工餘量為：
a總==6 mm
（2）大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為58 mm）
（3）小頭孔各工序尺寸及其公差
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