1、本科毕业论文（20 届）连杆零件机械加工工艺及工艺装备设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 连杆零件机械加工工艺及工艺装备设计 1课题意义及目标连杆是柴油机的主要传动件之一，尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高。通过本次毕业设计学生应该深入了解连杆零件的结构、功用及工作原理，综合运用所学过的基础理论知识，编制连杆零件机械加工工艺规程、工艺装备设计及绘制工艺装备结构图等内容，为学生在毕业后
2、从事机械方面工作打好基础。 2主要任务（1）编制连杆零件机械加工工艺规程；（2）连杆零件机械加工工艺装备设计；（3）绘制工艺装备结构图；（4）编写设计说明书。3主要参考资料1 机械加工工艺手册 M. 北京. 机械工业出版社, 2006.2 邹青主. 机械制造技术基础课程设计指导教程M. 机械工业出版社, 2004.3 崇凯主. 机械制造技术基础课程设计指南M. 化学工业出版社, 2007.4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告。 2014.12.10 至 2014.12.302 编制连杆零件机械加工工艺规程，工艺装备设计2014.12.31 至 2015.03.31
3、3 绘制工艺装备结构图 2015.04.01 至 2015.05.104 编写设计说明书 2015.05.11 至 2015.05.315 提交及修改设计说明书，答辩 2015.06.01 至 2015.06.20审核人： 年 月 日 I连杆零件机械加工工艺及工艺装备设计摘 要：通过对连杆零件几何形状、尺寸精度及位置精度等进行分析，制定其机械加工工艺规程，同时为了正确的保证加工表面相对其它表面的尺寸和位置精度，通过对定位、夹紧等装置的慎重选择，完成专用夹具设计。本设计力求正确、简单、实用。关键词：连杆；加工工艺；夹具设计Design of machining process and techn
4、ology for connecting rod partsAbstract：Through the link part geometry, dimensional accuracy and position accuracy analysis, preparation of its machining process planning, and in order to ensure the proper processing of the surface relative to other dimensions and positional accuracy of the surface b
5、y careful positioning, clamping devices, etc. selection, complete special fixture design. The design seeks to correct, simple and practical.Keywords: connecting rod；deformination；processing technology；design of lamping deviceII目 录1 前言 .12 零件的分析 .32.1 零件的作用 .32.2 零件的工艺分析 .32.2.1 零件图样分析 .32.2.2 工艺分析 .
6、33.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .53.1 大小头两端表面的机械加工余量 .53.2 990.01mm 的两侧面的机械加工余量 .53.3 孔的工序尺寸及机械加工余量计算 .53.4 铣连杆上盖和连杆体 5mm8mm 斜槽的机械加工余量 .84 工艺规程设计 .94.1 确定毛坯的制造形式 .94.2 定位基准的选择 .94.2.1 粗基准的选择 .94.2.2 精基准的选择 .104.3 拟定工艺路线 .114.3.1 工艺路线方案一 .123.3.2 工艺路线方案二 .134.4 工艺方案的比较与分析 .144.5 确定切削用量及工时定额 .154 专用夹具设计 .444.1
7、 问题的提出 .444.2 夹具设计 .454.2.1 定位基准的选择 .454.2.2 定位方案的确定 .454.3 切削力及夹紧力计算 .454.3.1 定位误差分析 .46毕业设计小结 .47致 谢 .48参考文献 .4911 前言机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，
8、提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要
9、用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清根，应根
10、据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列太原工业学院毕业设计2产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展
11、，对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智慧、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。32 零件的分析2.1 零件的作用题目所给定的零件是汽车发动机的主要传力构件连杆，连杆一般由连杆盖、连杆体和螺栓等零件组成，形体结构可分为大头、小头和杆身等部分。连杆将活塞与曲轴连接起来，同时将活塞所承受的力穿给曲轴，在发动机做功行程中活塞
12、推动连杆传动曲轴；在吸气、压缩与排气行程中，由曲轴带动连杆而推动活塞。连杆工作时承受着急剧变化的动载荷，因此，要求连杆的质量轻且有足够的刚度、足够的疲劳强度好冲击韧性。同时，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有五个：（1）连杆大端中心面和小段中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与结合面的垂直度。2.2 零件的工艺分析2.2.1 零件图样分析1）该连杆为整体模锻成形，在加工中将连杆切开后，在重新组装后镗削大头孔
13、。其外形可不在加工。2) 连杆大头孔圆柱度公差为 0.005mm。3）连杆大、小头孔平行度公差为 0.06mm/100mm。4）连杆大头孔两侧对大头孔中心线的垂直度公差为 0.1mm/100mm。5）连杆分割面、连杆上盖分割面对连杆螺钉孔的垂直度为 0.25mm/100mm。6）连杆体分割面、连杆上盖分割面对大头孔轴线位置度公差为 0.0125mm。7）连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度公差为 0.25mm。8）材料为 45 钢。2.2.2 工艺分析 连杆的形状复杂，不宜定位加紧；刚度差，易变形；另外它是发动机精密部件之一，尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求都很高，加工精度不太原
14、工业学院毕业设计4易保证。1）毛坯需要经过正火热处理，以消除残余应力。尽量减少毛坯的加工余量，从而降低切削力对工件的变形影响。2）连杆加工为保证加工精度应使定位基准统一，该零件的主要定位基准有大圆柱面、分割面和侧面（99mm 两侧面） 。3）连杆本身刚性较差，外力作用下易变形，从而影响加工精度。必须正确确定夹紧力的大小、方向及着力点。夹紧力应作用在连杆大小头孔端面上，尽量避免直接作用于杆身上，如需要夹紧力作用在杆身上时，应使夹紧力作用于刚度好的那个方向上，即连杆水平方向上，并采用双向浮动夹紧。4）模锻时不留预留孔。5）孔的尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。6）同一轴在线各孔的同轴度，可采用检验心轴进行检验。7）各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。8）探伤和去毛刺技术须合理解决。探伤应贯穿于整个加工过程始末，去毛刺是为了便于装配和维持必要的配合精度。
