连杆螺钉设计说明书(机械课程设计)

XXXX大学XXXX学院机械制造工艺课程设计课程名称：机械制造工艺课程设计设计课题：连杆螺钉专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：评分：指导老师：（签字）20 年月日XXXX大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“连杆螺钉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备内容：1.零件图 1张2.机械加工工艺过程卡 2张3.机械加工工序卡 19张4.课程设计说明书 1份序言通过对大学基础课程以及专业技术课程的学习，在进行了金工实习、专业实习等实践环节后，为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。

因此，我们进行了本次课程设计。

通过本次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时在课程设计过程中，通过认真查阅资料，切实锻炼了我的自学能力。

另外，在课程设计的过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。

由于水平有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予批评指正。

一、零件的分析（一）、零件的作用连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。

其主要用来紧固连杆大头和连杆盖，在柴油机工作时，连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力，这样的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，这就要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。

因此，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。

（二）、零件图样分析mm的表面粗糙度值为R a0.8μm，圆度公差为1）连杆螺钉定位部分φ340016-.00.008mm，圆柱度公差为0.008mm。

2）螺纹M30×2的精度为6g，表面粗糙度值为R a3.2μm。

mm轴心线垂直度3）螺纹头部支撑面，即靠近φ30mm杆径一端，对φ340-016.0公差为0.015mm。

mm轴心线的同轴度公差为4）连杆螺钉螺纹部分与定位基准φ340016.0-φ0.04mm。

5）连杆螺钉体承受交变载荷作用，不允许材料有裂纹，夹渣等影响螺纹及整体强度的缺陷存在，因此，对每一根螺钉都要进行梯粉探伤检验。

6）调质处理28~32HRC。

（图）连杆螺钉二、工艺规程设计（一）、工艺分析1）连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产生疲劳断裂，所以本身要有较高的强度，在结构上，各变径的地方均以圆角过渡，以mm两边均为φ30mm尺寸，主要是为了装配方减少应力集中。

在定位尺寸φ340016-.0便。

在φ45mm圆柱头部分铣一平面（尺寸42mm），是为了防止在拧紧螺钉时转动。

2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，可以采用自由锻或模锻，锻造后要进行正火。

锻造的目的是为了改善材料的性能。

下料尺寸为φ60mm×125mm，是为了保证有一定的锻造比，以防止金属烧损，并保证有足够的毛坯用料量。

3）图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行，为了保证调质变形后的加工余量，粗加工时就留有3mm的加工余量。

4）连杆螺钉上不允许留有中心孔，在锻造时就留下工艺留量，两边留有φ25mm ×7.5mm工艺凸台，中心孔钻在凸台上，中心孔为A2.5。

5）M30×2-6g螺纹的加工，不宜采用板牙套螺纹的方法（因为这种方法达不到精度要求）。

应采用螺纹车刀，车削螺纹。

6）热处理时，要注意连杆螺钉的码放、不允许交叉放置，以减小连杆螺钉的变形。

7）为保证连杆螺钉头部支撑面（即靠近φ30mm杆径一端）对连杆螺钉轴心线mm外圆时，一定要用砂轮靠端面的方法，加工出支的垂直度要求，在磨削φ340016.0-撑面来，磨削前应先修整砂轮，保证砂轮的圆角及垂直度。

8)对连杆螺钉头部支撑面(即靠近φ30mm杆径一端)对中心线垂直度的检验，可mm相配的孔径采用专用检具配合涂色法检查图2-5。

专用检具与连杆螺钉φ340.0016-应按工作实际公差分段配作。

检验时将连杆螺钉支撑面涂色后与专用工具端面进行对研，当连杆螺钉头部支撑面与检具端面的接触面在90%以上时为合格。

图2-5 连杆螺钉垂直度检具技术要求1、 φ34mm 尺寸分为三个尺寸段，φ34013.0005.0++mm 、φ34005.0010.0+-mm 、φ34010.0025.0--mm2、热处理56~62HRC 。

3、材料GCr15。

9）连杆螺钉M30×2-6g 螺纹部分对φ340016.0-mm 定位直径的同轴度的检验，可采用专用检具图2-6和标准V 形块配合进行。

技术要求1、调质处理28~32HRC 。

2、材料40Cr 。

专用检具特点是采用1:100的锥度螺纹套。

要求螺纹套的外径与内螺纹中心线的同轴度公差在零件同轴度误差1/2范围内，以消除中径加工的误差。

mm为检查方法是先将连杆螺钉与锥度螺纹套旋合在一起，以连杆螺钉φ340.0016定位基准，放在V形块上(V形块放在标准平板上)，然后转动连杆螺钉，同时用百分表检测锥度螺纹套外径的跳动量，其百分表读数为误差值(图2-7)。

图2-7 连杆螺钉同轴度检验方法（二）、制定工艺路线连杆螺钉的加工工艺路线一般是先进行外形的加工，再进行孔、槽等加工。

连杆的加工包括各侧面和端面的加工。

按照先加工基准面及先粗后精的原则，其加工可按下面工艺路线进行。

又因为此零件要求批量生产，所以工序安排要求较集中以提高生产率。

除此之外，还应该考虑经济成果，以便使生产成本尽量下降。

1、工艺路线方案一：工序一：下料，棒料尺寸为φ60mm×125mm工序二：锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为φ52mm×27mm，杆部为φ41m×183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）工序三：正火处理工序四：调质处理28~32HRC工序五：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量工序六：钻两端中心孔A2.5，也可以在车床上加工工序七：粗车，夹φ37mm外圆，车另一端毛坯外圆φ52mm至φ48mm工序八：粗车，以φ52mm×27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以毛坯外圆找正，将毛坯外圆φ41mm车至φ37mm，长度185mm工序九：精车，修研两中心孔。

夹紧φ48mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至φ25mm，长7.5mm，车φ37mm外圆至φ35mm，长178.5mm工序十：精车，夹φ35 mm(垫上铜皮)，车工艺凸台（中心孔部分）φ25mm×7.5mm，尺寸φ48mm车至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°工序十一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ340016.0-mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ3025.015.0++mm工序十二：以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ340016.0-mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm工序十三：夹紧φ340016.0-mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g，倒角1×45°工序十四：用V形块或组合夹具装夹工作，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）工序十五：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）工序十六：用V形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。

注意不可碰伤螺纹部分工序十七：用V形块或组合夹具装夹工作，铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。

注意不可碰伤倒角部分工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查工序十九：涂防锈油、包装入库2、工艺路线方案二：工序一：下料，棒料尺寸为φ60mm×125mm工序二：锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为φ52mm×27mm，杆部为φ41m×183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）工序三：正火处理工序四：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量工序五：钻两端中心孔A2.5，也可以在车床上加工工序六：粗车，以φ52mm×27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以毛坯外圆找正，将毛坯外圆φ41mm车至φ37mm，长度185mm工序七：粗车，夹φ37mm外圆，车另一端毛坯外圆φ52mm至φ48mm工序八：调质处理28~32HRC工序九：精车，修研两中心孔。

夹紧φ48mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至φ25mm，长7.5mm，车φ37mm外圆至φ35mm，长178.5mm工序十：精车，夹φ35 mm(垫上铜皮)，车工艺凸台（中心孔部分）φ25mm×7.5m，尺寸φ48mm车至图样尺寸φ45mm，倒角1×45°工序十一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧φ45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中φ340016.0-mm处留磨量0.5mm，保证连杆螺钉头部φ45mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至φ25mm，车螺纹部分至φ3025.015.0++mm工序十二：精车，夹紧φ34.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g，倒角1×45°工序十三：以两中心孔定位装夹，磨φ34.5mm尺寸至图样要求φ340016.0-mm，同时磨削φ45mm右端面，保证尺寸15mm工序十四：用V形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平齐即可。

注意不可碰伤螺纹部分工序十五：用V形块或组合夹具装夹工作，铣另一端工艺凸台，与φ45mm端面平齐即可。

注意不可碰伤倒角部分工序十六：用V形块或组合夹具装夹工作，铣φ45mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）（为以下工序中用）工序十七：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2×φ6mm孔（以（42±0.1）mm尺寸定位）工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查工序十九：涂防锈油、包装入库3、工艺方案的比较与分析：方案一是先进行调质处理再进行毛坯尺寸加工，加工过程中先进行粗车，再根据尺寸要求将定位尺寸进行磨削。

接着进行其它尺寸的处理，最后加工时先进行铣φ45mm处的42mm尺寸（42±0.1mm）以及钻2×φ6mm孔，之后再铣两端的工艺凸台，最后检验，入库。

这种做法，本想先进行定位尺寸的加工，以使之后的尺寸加工更加准确，但这样会导致之后的加工使磨削变得毫无意义，粗糙度更无法保证。