捷达发动机连杆加工工艺设计及夹具设计【扩大头孔】【铣剖分面】【说明书+CAD+PROE】

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汽车工业是国民经济的支柱产业，在社会进步和经济发展中起着举足轻重的作用。在现代社会中，汽车工业不仅能为人类提供数量最多及适宜的交通运输工具，而且还能带动相关工业的发展，促进整个社会的繁荣。目前全世界的汽车总产量已经超过6400万辆，在工业发达国家中汽车工业的产值已占其国民经济总产值的8%以上，占其整个机械制造业产值的30%。汽车工业在100多年的发展过程中，经历激烈的国际市场竞争与兼并改组世界能源危机及第三次工业革命的冲击，依然发展势头强劲，并呈现出两种迥然不同的发展模式。一种是美、日、欧洲等主要工业发达国家发展汽车工业的模式：资本高度集中垄断，利用其高科技优势自主开发产品，频繁换型，采取大批量规模经营的生产方式，同时将产品输出转变为资本输出，以多种合作方式跨国经营，使汽车的生产趋于国际化。另一种是一些新兴工业发达国家发展中国家发展汽车工业的模式：采用优惠政策引进外资及先进的技术与装备，先期进口散件进行装车，之后逐步提高汽车零件的国产化率，进而达到零部件自给，最终形成自成体系的汽车工业。第二种模式中，韩国和西班牙先获得了成功经验，之后巴西、中国和墨西哥亦采用了这种模式使各自国家的汽车工业获得了快速发展。 汽车工业是当代工业大生产的典型代表。它实行大批量规模生产，追求大批量、优质量、低成本与高效益的综合经济目标。为达此目标，汽车工业要不断吸收与采纳新技术、新工艺核心材料方便的最新研究成果。目前汽车工业已成为先进制造技术的重要载体，许多高效自动的加工制造技术，如柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等均已应用于汽车工业中。但无论是传统的制造技术还是先进制造技术，其核心均是以工艺信息内容为中心。可见工艺问题在整个制造业乃至汽车制造中的重要性。众所周知，连杆是发动机的五大主关件之一，其在发动机中的地位是显而易见的。它是发动机传递动力的主要运动件，在机体中做复杂的平面运动，连杆小头随活塞作上下往复运动；连杆大头随曲轴作高速回转运动；连杆杆身在大、小头孔运动的合成下作复杂的摆动。连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力，在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击，并具备足够的强度、刚度和较好的韧性。连杆材料一般采用45钢或40cr，45Mn2等优质钢或合金钢。钢制连杆都用模锻制造毛坯。它的锻造工艺有两种方案，将连杆体和盖分开锻造，连杆体和盖整体锻造。从锻造后材料的组织来看，分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度，而整体锻造的连杆，铣切后，连杆盖的金属纤维是断裂的，因而削弱了强度。整体锻造要增加切开连杆的工序，但整体锻造可以提高材料利用率，减少结合面的加工余量。加工时装夹也比较方便。工厂中连杆的材料是40cr，调质处理，整体锻造，只需要一套锻模，一次便可锻成，也有利于组织和管理生产。锻造师表面冷却速度快，对内产生压应力，表面应力是平衡的，但铣分开面后应力不平衡，易变形，所以要增加校力这一工序。曲轴连杆厂的连杆加工属于大批量生产，而连杆刚性差，因此工艺路线多为工序分散，大部分工序用高生产的组合机床和专用机床，并广泛地使用气动、液动夹具、以提高生产率。在加工过程中，连杆毛坯件的大头孔是椭圆的，沿椭圆短轴铣分开面，去掉加工余量，正好是一个圆与曲轴相配合，毛坯锻造后要进行磁场探伤，检验裂纹，并校直保证直线度。在车间，连杆的工艺过程卡把工序排为40多个，主要分为粗加工，半精加工和精加工三个阶段。首先进行两端面加工。连杆的两端面是连杆加工过程中最主要的定位基准面，而且在许多工序中使用，所以应先加工它，且随着工艺过程的进行要逐渐精化其基准，以提高其定位精度。在车间铣两端时，为保证两端面对称于杆身轴线，以杆身定位，在专用铣床上装两把硬质合金端铣刀盘，工件装夹在回转工作台上作低速回转进给运动，加工完一个面，转过180再加工另一端面。然后采用双端面磨床进行磨削，以保证两端面的平行度和高的生产率。连杆大小头端面对称分布在杆身的两侧，由于大小头孔厚度不等，所以大头端面与同侧小头端面不在一个平面上，用这样不等高面作定位基准，必定会产生定位误差。因大小头厚度公差要求不高，工厂在制定工艺时采用最经济的方法加工成一样的厚度。这样，以任一端面、小头孔及工艺凸台作为大部分工序的统一定位基准，有利于保证连杆的加工精度，而且端面面积大，定位也比较稳定。连杆大小头孔德加工时连杆加工中的关键工序，尤其大头孔的加工时连杆各部位加工中要求最高的部位，直接影响连杆成品的质量。一般先加工小头孔，因尺寸小，锻坯上不锻出预孔，所以小头孔首道工序为钻削加工，加工方案多为：钻-扩（拉）-镗（铰），采用有三个爪的浮动夹板，自动定心夹紧，它的锥度和小头锥度相同，并用大孔心轴定位，避免转动。然后加工大头孔，一般都会锻出预孔，所以加工方案为粗镗-半精镗-精镗。采用整体锻造大头孔在半精镗之后将连杆身盖铣开，并以分开面定位钻螺纹出孔，斜剖式结构连杆刚性不足，设计时加浮动支撑，然后合钻扩，攻螺纹保证同轴度，修正螺纹孔时，可用铣刀扩孔，不用钻头，以消除向下的力。这一工序主要保证螺纹孔的垂直度，可将垂直度转化为平行度进行检验。组装后精镗大小头孔，在专用双轴镗床上同时进行。大小头孔的光整加工是保证孔的尺寸，形状精度和表面粗糙度不可缺少的工序。大孔的衍磨是一种有切屑的加工，去掉波峰，提高孔德圆柱度，小孔的滚压则是一种无切屑的加工，把波峰压下去，降低表面粗糙度。连杆本身刚度比较低，易变形，所以在安排工艺时应把各主要面粗、精加工工序分开，这样，粗加工产生的变形在半精加工中得到修正，半精加工产生的变形在精加工中得到修正，最后达到零件的技术要求。随着科学技术的发展，各料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、种新材激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前，数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。加工中心是一种高度自动化的多工序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工、装卸、运输、管理的柔性制造系统，具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能，使多品种、中小批量生产实现了加工自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统，是加工自动化向智能化方向发展的又一关键性技术，并进一步朝着网络化、集成化和智能化的方向发展。工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 在今天随着汽车工业的高速发展，“小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求,对其连杆的工艺设计的目的和意义在于：1）作为高速运动件重量要轻，减小惯性力，降低能耗和噪声；2）强度、刚度要高，并具有较高的韧性；3）连杆比要大，连杆要短。 在机械制造工业中，完成工件所需要的加工工序时，经常通过使用夹具来提高生产效率，提高加工精度，减少废品，改善操作的劳动强度。设计宗旨是在确保质量的前提下, 改善加工条件, 提高工作效率。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1. 基本内容1) 客观分析连杆的结构特点和主要技术要求，选出最佳材料和毛坯；2) 分析连杆机械加工工艺过程并编制出连杆的机械加工工艺过程卡片；3）计算工艺尺寸链和工时定额,以此减小加工误差，提高生产效率；4）设计出合理的夹具； 5）连杆和夹具的检验，利用AutoCAD画出连杆及其夹具。2. 拟解决的主要问题 2.1工序安排 连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（1）连杆的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。因此在连杆加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开。 2.2定位基准 精基准：以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切削力抵消。 统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。因为端面的面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。 2.3夹具使用 应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。 保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制7个自由度（其是长圆柱销限制4个，长菱形销限制2个）。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。三、技术路线（研究方法）调研和查阅资料确定捷达发动机连杆工艺设计及其夹具设计方案连杆加工过程中的夹具设计连杆的结构特点及结构工艺性分析夹具设计前的准备工作（生产纲领、零件图与工序图、工序内容）连杆的材料、毛坯及主要技术要求定位基准的分析和定位方案的确定连杆的机械加工工艺过程卡编写对刀元件和导向元件的选择夹具总图的绘制及尺寸和夹具技术要求的标注完成设计图纸，说明书四、进度安排1.第1-2周（3月13月14） 调研、收集资料、撰写开题报告。 2.第3-4周（3月15 3月28） 确定连杆的工艺设计及其夹具设计方案。3.第5-8周（3月29 4月25） 连杆的CAD零件图及工艺过程卡的编制。4.第9-10周（4月265月9） 连杆工艺过程中夹具的设计。5.第11-12周（5月105月16） 夹具图的绘制。7.第13-14周（5月175月30） 撰写设计说明书，完善图纸设计提交指导老师审核。8.第15-16周（5月316月13） 毕业设计修改。9.第17周（6月1420） 毕业设计答辩。五、参考文献1 韩英淳.汽车制造工艺学M.北京：人民交通出版社 ，20052 颜怀祥.浅谈连杆加工工艺中的一些新技术J.柴油机设计与制造,2003,23 王晶梅.连杆加工工艺J.承德民族职业技术学院,2002,44 刘燕萍.连杆夹具的设计J.机械工程与自动化,2004,25 齐乐华.工程材料与机械制造基础M.北京：高等教育出版社,20066 臧杰 阎岩.汽车构造（上册）M.北京：机械工业出版社,20087 刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社,20018 吴宗泽.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社,20069 马秋生.机械设计基础M.北京：机械工业出版社,200510 陈宏钧 方向明 马素敏.典型零件机械加工生产实例M.北京：机械工业出版,200411 王先奎.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社,200312 华健.现代汽车制造工艺学M.上海：交通大学出版社,200213 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社,2002 14 浦林祥.金属切削机床夹具设计手册M.北京：机械工业出版社 ,199515 Fatigue in engine connecting rod bolt due to forming laps Original Research ArticleEngineering Failure Analysis, Volume 16, Issue 5, July 2009, Pages 1542-1548 S. Griza, F. Bertoni, G. Zanon, A. Reguly, T.R. Strohaecker16 A review of developments in the forging of connecting rods in china original research article journal of materials processing technology,volume 151,issue 1-3,1 september 2004 pages 192-195 Q.Wang,F,He六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日附 录A 外文文献原文The connecting rod is one of the five big engine, engine is important safety pieces. The quality of the connecting rod directly influence engine performance and security. The connecting rod from the structure is not complex, but the connecting rod belongs to the typical irregular parts and high accuracy, connecting rod processing technology is more complex. This article through to the connecting rod processing technology introduction, and targeted support for connecting rod broken of new technology and new materials for specific process analysis, to realize the development of the advanced nature of the connecting rod processing.The connecting rod is to transfer the power of the important moving parts, it small head with the pistons for reciprocating motion, the major part of the crankshaft rotary motion, as with the rod body in size head movement under the synthesis of swing. In addition to withstand cyclical change, as well as gas impact bear the larger the inertial force. This requires connecting rod fatigue resistance, impact resistance, and have the enough strength, stiffness and good toughness.Because the structure of the engine is different, connecting rod structure vary slightly. But its basically piston sales by KongDuan (small head end), crankshaft pin KongDuan (big head end) and rod body of three parts. The crankshaft pin KongDuan for separate structure, body and cover bolted connection. The size of the connecting rod head height of the different structure, according to a contour and high two kinds, ranging in V type engine, in order to enable the compact structure, the connecting rod often use the structure of high range.The modern high-performance engines to the requirements of the connecting rod is light weight, high strength, good stiffness, the inertial force is small, as far as possible the reinforced technology and so on. Development trend is short connecting rod structure. Engine moving parts of the weight loss, and help to reduce the energy consumption and noise; Can improve engine emissions. On short of connecting rod demand because the engine is headed in small size and large power the direction of development.The connecting rod mechanical processing of the main technical requirements herein, small head connecting rod IT7 cylindricity 0.01 mm, surface roughness Ra1.6 umThe big end hole IT5 IT6, surface roughness Ra0.8 umThe connecting rod size head hole center distance + 0.03 0.05 mmThe connecting rod size head hole parallel degree 0.02 0.06/100 mmThe big end at both ends of the big hole facing verticality 0.06 0.1/100 mm, thickness tolerance (0.05 0.08 mm), and the surface roughness Ra0.8 um.The connecting rod weight tolerance + 3 + 8 gThe connecting rod in the work under the multiplex alternating load, require a high intensity, the blank of the high strength carbon steel and mostly in carbon steel alloy die forging and into. In recent years, because of the connecting rod processing using support of new technology and broken powder metallurgical technology, the development of high carbon steel, malleable iron and powder metallurgy material also is widely used. In addition, some with new form and microstructure of materials, such as composite materials, aluminum alloy material fiber reinforcement can be used.Try to reduce blank surplus, improve the precision and reduce blank cutting force and the improvement of the machining efficiency.Every car number, production requirements of the machine tool, beat short machining efficiency and high precision.Due to poor, connecting rod itself rigid in positioning and clamping point when the choice, avoid need special attention in locating produce larger error and not stable in clamping deformation and the influence of the machining accuracy.Should follow the principle of unified standards, trying to avoid the benchmark replacement, to reduce the positioning error.Because of the connecting rod weight in a special requirements, so assembly shall be properly arrange weighing, to weight, weight working group.To demand higher surface processing, according to rough, half of pure, finishing in stages and in rough finish machining can arrange between secondary surface (such as size TouYou hole, bearings lock) processing, mouth slot to make the work have full time distortion, in order to eliminate stress, ensure the precision of the processing.The connecting rod main processing process analysis：1.Both ends of the plane processingThe connecting rod surface is connecting rod surface processing and other the positioning standards and connecting rod in some automatic line of automatic conveyer base surface. The plane, and between the two end at both ends and the crankshaft pin hole with each other between the accuracy requirement of the position. The first working procedure linkage processing is processing both ends plane. In size head hole before finishing, often also to two plane this precision.The connecting rod end processing general use of the grinding process. The connecting rod blank, of the two forging face pressure, fine size precision can reach + 0.15 0.20 mm +. The purpose is to improve the pure pressure blank precision, reduce surplus, make it no longer after turning, milling rough machining can direct grinding. Grinding way has two kinds:1).In more than vertical shaft grinding wheel grinding surface grinder bosses on, this is a kind of the most commonly used in the machine tool, the way round the decorated grinding the adjacent at both ends, the connecting rod to end a fixture and small head external circular and big head a profile positioning, grinding, the face of a flip sides placed in another clamping fixture, grinding another end, through two times the installation, and the rotation with two laps, the a flip, finish grinding machine, both sides in a table can install DuoGe fixtures, the loading and discharging the auxiliary time and processing time overlap, so this is a highly efficient processing method. Size of the connecting rod, high class multi-purpose biaxial vertical shaft bosses or more surface grinder, head to the size range of link, used the high vertical five axis frustum surface grinding.2). Adopts horizontal double grinding wheel to the grinding machine, the grinding and vertical shaft grinding wheel grinding machine more similar, in a large grinding wheel on the drum diameter wheel, equipped with DuoGe fixture, blank in the fixture, both sides to the location of the grinding wheel and the horizontal-axis installed in the two end face grinding workpiece fixture, this kind of means efficiency is very high also, also has the assistant time and the characteristics of the processing time overlap. Since the two end at the same time was grinding, no longer need to turn over face second installation.2.Body and cover points in the plane of the surface and other processingThe connecting rod in addition to two end other than a plane, including body and cover points and positioning of the face with side, and overall size head of blank connecting rod body cut and cover when cut half surface, mostly in successive broaching machine and cut.Successive pull with the following features: 1). A and pull cutting. In a large transmission chain, in turn on several clamp, installed with pull cutting through the area, the cut, cut each pull. These fixture type can, and therefore can be different will generally need two sets on broaching machine in the cutting process, complete, through the workpiece was installed in different kinds of jig method in a machine, combination on implementation.2). In pull no empty cut tool for cutting process loss, and cutting tools motionless, fixture through the pull off the automatic cutting area, with the chain, the lower the expected return on the bed.3).Mobile time and auxiliary time overlap. Successive pull cutting has the very high productivity, usually per hour for 200-300 pieces, some can reach 700 pieces or more. In addition, it also can pull, processing precision cutting surface stability, dimension tolerance can reach 0.05 mm, the tool life long. The body also can use this method cut cover. Continuous pull cutting method in it is the most widely used in processing connecting rod.3. Bolt hole processingThe connecting rod bolt hole are generally positioning part and tighten part, positioning for light, tighten hole part of screw holes, therefore, the bolt hole size and location accuracy is higher. As the light of the positioning on the drilling hole, after reaming holes will be. In order to improve the precision and the bolt hole gun drill and gun hinge processing. In large-scale automation production in recent years the established automatic system, combination machine tools automatic line with more and more, and as the whole processing part of the system, a combination of automatic line into, or to become a a long automatic line the combination parts. The combination machine tools automatic line more facilitate a multi-faceted processing, favorable to improve productivity.4.Size head hole processingThe connecting rod size head hole is the main processing parts, connecting the precision and finish requirements are very high, the accuracy of the scope is:Size head tolerance:-0.01 0.01 mm.Size head hole distance tolerance: + 0.02 + 0.05 mm.Size head hole taper and ellipse: 0.002 0.005 mm.Size head hole axis parallel degree: 0.03/100 mm.Size head hole axis distortion degree: 0.05 mm.The connecting rod size head hole processing can be divided into three stages: rough machining, half machining, finishing. The first stage in the body cover before assembly, behind the two stages in the body cover assembly, the early stage after general in the connecting rod two end processing and then began. The connecting rod small head hole because of the process as a benchmark, followed by positioning in the early stage should be processing to more precise size, and the big hole are not processing very fine.5.The connecting rod body, cover assemblyIn the body, to control the assembly cover bolts of compaction force, in order to control the deformation and body cover after processing, the connecting rod DuoCi remove, all can keep the precision of the main processing surface stability. Therefore, in all the potential manufacturing/remanufacturing are used for stable wrench. Along with the processing process automation degree of body cover, the body the cover assembly and semi-automatic machine is very common, some assembly machine have been incorporated into automatic line.6.Weighing and to heavyIn order to make the engine in the process of operation, stable each cylinder connecting rod in reciprocating motion inertia in roughly the same size head of connecting rod, the total weight of weight and has strict requirements. General engine connecting rod size head weight tolerance for + 1.5 g, a total weight of + 3 g. Therefore, we must carry on the weighing, classification, remove excess weight, so as to meet the requirements of weight tolerance.The connecting rod to heavy process, weighing, general arrangement in the whole processing operations, mostly arranged in the back of the head size hole before finishing last in all processing procedure are again when the weight.Semi-automatic and fully automatic weighing device the common characteristics are weighing out of the weight, will become and proportional to the number of telecommunications, telecommunications, will go to the weight of the control of the milling head into give.附 录B 外文文献译文连杆是发动机五大件之一，是发动机重要的安全件。连杆的质量直接影响发动机的使用性能和安全。连杆从结构上看并不复杂，但连杆属于典型的不规则件且连杆精度要求高，加工工艺比较复杂。本文通过对连杆加工工艺的介绍，并有针对性的对连杆撑断新工艺和新材料进行具体工艺分析，以了解其在连杆加工发展中的先进性。连杆是传递动力的重要运动部件，它的小头随活塞作往复运动，大头随曲轴作回转运动，杆身在大小头运动的合成下作摆动。除承受周期性变化的气体冲击外，还要承受较大的惯性力。这就要求连杆耐疲劳、抗冲击，并具有足够的强度、刚度及较好的韧性。由于发动机的结构不同，连杆结构略有差异。但其基本上由活塞销孔端（小头端），曲轴销孔端（大头端）及杆身三部分组成。曲轴销孔端为分开式结构，体和盖用螺栓连接。连杆大小头端高度根据结构的不同，有等高和不等高两种，在V型发动机中，为了使结构紧凑，连杆经常采用不等高的结构。 现代的高性能发动机对连杆的要求是重量轻、强度高、刚度好、惯性力小，尽量采用强化工艺等。发展趋势是采用短连杆结构。发动机运动部件重量的减轻，有助于降低能耗和噪声；可以改善发动机的排放。对短连杆的需求是因为发动机正朝着体积小和功率大的方向发展。连杆机械加工的主要技术要求连杆小头底孔IT7，圆柱度0.01mm，表面粗糙度Ra1.6 um。连杆大头孔IT5IT6， 表面粗糙度Ra0.8 um。连杆大小头孔中心距 0.030.05 mm。连杆大小头孔平行度0.020.06/100 mm。连杆大头两端面对大头孔的垂直度0.060.1/100 mm，厚度公差0.050.08 mm，表面粗糙度Ra0.8 um。 连杆重量公差38克。连杆在工作中承受多向的交变载荷，要求有很高的强度，毛坯大都采用高强度碳钢和中碳合金钢模锻而成。近年来，由于在连杆加工中采用撑断新工艺和粉末冶金技术的发展，高碳钢、可锻铸铁和粉末冶金材料也被广泛应用。另外，一些具有新型组成或微观结构的材料，如复合材料、铝纤维增强合金材料等也有应用。 尽量减少毛坯余量，提高毛坯精度，从而降低切削力和提高加工效率。 每车数量多，生产节拍短，要求机床的加工效率和精度高。 由于连杆本身刚性差，在定位和夹紧点选择时需要特别注意，避免在定位时产生较大的误差和不稳定，在夹紧时产生变形而影响加工精度。 应遵循基准统一原则，尽量避免基准的更换，以减少定位误差。 由于连杆重量在装配时有特殊要求，所以要妥善安排称重、去重、重量分组等工序。 要求较高的表面加工，按照粗、半精、精加工分阶段进行，在粗精加工之间可安排次要表面（如大小头油孔、轴瓦锁口槽）的加工，使工件有充分的变形时间，以消除内应力，保证加工的精度。连杆主要加工工艺分析：1两端平面的加工连杆平面是连杆其它表面加工时的定位基准和连杆在一些自动线中的自动输送的基面。其两端平面之间和两端面与曲轴销孔间有着相互位置精度的要求。连杆加工的首道工序就是加工两端平面。在大小头孔精加工前，往往还要对此两平面进行精加工。 连杆端面加工一般采用磨削工艺。在连杆毛坯锻造时，对这两端面进行精压，尺寸精度可达0.150.20mm。精压的目的就是提高毛坯精度，减少余量，使其不再经过车、铣粗加工就可直接磨削。磨削的方式有两种： 1). 在立轴多砂轮圆台平面磨床上磨削，这是最常用的一种方式，在机床的圆形工作台上，相邻布置着磨削两端面的夹具，连杆以一端面及小头外圆以及大头一侧面定位，磨削一端面后，工件翻面放置在另一个夹具上，磨削另一端面，工件通过两次安装，并随工作台旋转两圈，经一次翻转，完成两面磨削，在机床的一个工作台上可装多个夹具，且装卸等辅助时间与加工时间重合，因此这是一种高效的加工方法。一般大小头等高的连杆，多用立式双轴或多轴圆台平面磨床，对大小头不等高的连杆，则采用立式五轴圆台平面磨床加工。大小头不等高的连杆现在大多采用在孔精加工前采用面车的方式加工或在最终清洗采用卧式双端面磨。 2). 采用卧式双砂轮对置磨床磨削，这种磨削与立轴多砂轮磨床磨削类似，在一大直径鼓轮的转盘上，装有多个夹具，毛坯在夹具中定位，两边对置的卧轴砂轮同时对装于夹具中的工件两端面磨削，这种方式效率也很高，也具有辅助时间与加工时间重合的特点。由于两个端面同时被磨削，不再需要翻面二次安装。 2体盖分合面及其它平面的加工连杆除了两端面以外的其它平面，包括体盖分合面及作定位用的大小头侧面，以及整体连杆毛坯的体盖切开和切开后的半圆面，大多在连续式拉床上拉削。 连续式拉削具有下列的特点： 1)多件同时拉削。在一条大型的传动链上，依次装若干个夹具，夹具带着被拉削工件通过拉削区域的各段，进行拉削。这些夹具类型可以不同，因而可以将一般需在两台拉床上完成的拉削工序，通过将工件装于不同种类的夹具上的方法，组合在一台机床上实现。 2)在拉削中没有刀具空程损失，因拉削时刀具不动，夹具通过拉削区，自动卸下工件后，随链条经床身下部返回上料端。 3)机动时间与辅助时间重合。连续式拉削具有很高的生产率，通常每小时为200300件，有的可达700件以上。此外还可以多面拉削，加工精度稳定，尺寸公差可达0.05mm，刀具寿命长。体盖切开也可用这种方法。连续拉削法在连杆加工中用得最广泛。3螺栓孔的加工连杆螺栓孔一般分为定位部分和紧固部分，定位部分为光孔，紧固部分为螺孔，因此，螺栓孔的尺寸和位置精度要求都比较高。作为定位的光孔，在钻孔后还要进行铰孔。为了提高尺寸精度，螺栓孔采用枪钻和枪铰加工。在大规模自动化生产及近年来所建立的自动系统中，组合机床自动线用得越来越多，并且作为整个综合加工系统的一部分，纳入一条组合自动线中，或成为一条长自动线中的组合部分。采用组合机床自动线更便于多件多面加工，有利提高生产率。4大小头孔的加工连杆大小头孔是连杆的主要加工部位，精度和光洁度要求都很高，其精度范围为： 大小头公差：-0.010.01mm 大小头孔距离公差:0.020.05mm 大小头孔锥度及椭圆度：0.0020.005mm 大小头孔轴线平行度：0.03/100mm 大小头孔轴线扭曲度：0.05mm连杆大小头孔的加工可分为三个阶段：粗加工、半精加工、精加工。第一阶段在体盖装配前进行，后面两个阶段则放在体盖装配之后，粗加工阶段一般在连杆两端面加工后紧接着就开始。连杆小头孔由于作为其后工序的定位基准，在粗加工阶段就应加工到比较精确的尺寸，而大头孔则不必加工得很精密。 粗加工阶段的连杆大头孔，大多是在体盖切开后采用连续式拉削工艺对体盖上半圆孔进行拉削。优点是生产率高，采用拉削后的半圆孔精度也较高，还可以与结合等其它表面组合在一台机床上同时进行加工。故这种工艺广泛为各厂采用。小头孔在体盖装配前一般都经钻、扩、铰或镗削和倒角等粗加工工序，使小头孔精度满足作定位基准的要求。 大小头孔的半精及精加工是在连杆螺栓孔加工和体盖装配以后进行的，而小头孔因在体盖装配前就加工到一定的精度，可不必经过半精加工。为了给大小头孔加工提供精确的定位基准，在进行半精加工阶段之前，两端面需经精磨。连杆大头孔半精镗和孔两端倒角往往组合在一条自动线上完成，但是有的厂采用中心带液压推杆或其它结构形式的镗杆，使刀具能向外进给，同时对孔的两端面倒角，使倒角与镗孔合并在一道工序进行。大头孔的精镗一般都和小头孔的精镗同时进行，以保证大小头孔的距离尺寸公差。为保证精镗孔的尺寸稳定，精镗机床基本上都采用刀具自动补偿装置。 大小头孔在精镗之后，还要经过最后的精整加工，其方法各有不同，有些厂在大小头孔精镗后不再进行精加工。另外一些厂小头孔在压衬套精镗后，不再进行最后精加工，而大头孔还需珩磨，但为了进一步提高大小头孔的精度与光洁度，近来不少厂在大小头孔精镗之后均进行珩磨。这些珩磨工序大都纳入自动线，珩磨头上也设有自动测量和补偿机构。 尽管大小头孔的精加工方法各有不同，是否采用最后的精整加工也各有所异，但是随着产品精度要求的提高，大小头孔都采用精整加工的厂越来越多。5连杆体、盖的装配在体盖装配时，要控制螺栓的压紧力，以此来控制体盖的变形并使连杆加工完后，经多次拆卸，均能保持主要加工表面的精度稳定。为此，在各装配厂均采用定扭矩扳手。随着加工过程自动化程度的体盖，体盖装配采用自动、半自动装配机已很普遍，有的装配机已纳入自动线。6称重和去重为了使发动机在工作过程中平稳，各缸连杆在往复运动中惯性大致相同，对连杆大小头重量及总重都有严格要求。一般发动机连杆大小头重量允差为1.5g，总重量为3g。为此，必须逐个进行称重、分级，去掉多余的重量，使之达到所要求的重量公差。 连杆的称重、去重工序，一般都安排在整个加工工序的后部，大都安排在大小头孔最后精加工之前，也有在全部加工工序都完毕以后再进行称重。 半自动和全自动称重装置的共同特点都是将称重出来的重量，变成与之成正比的电讯号，将电讯号控制在去重的铣削头的进给，自动在大小端头铣去多余的重量，使之达到所要求的总重。自动线或单机的称量平衡精度都很高，总重平衡精度可达22.5g，两端称量平衡精度可达11.5g。 12