機械畢設(shè)-發(fā)動機連桿加工工藝及夾具設(shè)計【全套含CAD圖紙說明書+翻譯】
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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
系部
與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
指導(dǎo)教師姓名
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
發(fā)動機連桿加工工藝及夾具設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。在現(xiàn)代社會中，工業(yè)不僅能為人類提供數(shù)量最多及適宜的交通運輸工具，而且還能帶動相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)整個社會的繁榮。目前全世界的總產(chǎn)量已經(jīng)超過6400萬輛，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中工業(yè)的產(chǎn)值已占其國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的8%以上，占其整個機械制造業(yè)產(chǎn)值的30%。工業(yè)在100多年的發(fā)展過程中，經(jīng)歷激烈的國際市場競爭與兼并改組世界能源危機及第三次工業(yè)革命的沖擊，依然發(fā)展勢頭強勁，并呈現(xiàn)出兩種迥然不同的發(fā)展模式。一種是美、日、歐洲等主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展工業(yè)的模式：資本高度集中壟斷，利用其高科技優(yōu)勢自主開發(fā)產(chǎn)品，頻繁換型，采取大批量規(guī)模經(jīng)營的生產(chǎn)方式，同時將產(chǎn)品輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y本輸出，以多種合作方式跨國經(jīng)營，使的生產(chǎn)趨于國際化。另一種是一些新興工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展中國家發(fā)展工業(yè)的模式：采用優(yōu)惠政策引進(jìn)外資及先進(jìn)的技術(shù)與裝備，先期進(jìn)口散件進(jìn)行裝車，之后逐步提高零件的國產(chǎn)化率，進(jìn)而達(dá)到零部件自給，最終形成自成體系的工業(yè)。第二種模式中，韓國和西班牙先獲得了成功經(jīng)驗，之后巴西、中國和墨西哥亦采用了這種模式使各自國家的工業(yè)獲得了快速發(fā)展。
工業(yè)是當(dāng)代工業(yè)大生產(chǎn)的典型代表。它實行大批量規(guī)模生產(chǎn)，追求大批量、優(yōu)質(zhì)量、低成本與高效益的綜合經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。為達(dá)此目標(biāo)，工業(yè)要不斷吸收與采納新技術(shù)、新工藝核心材料方便的最新研究成果。目前工業(yè)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要載體，許多高效自動的加工制造技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）等均已應(yīng)用于工業(yè)中。但無論是傳統(tǒng)的制造技術(shù)還是先進(jìn)制造技術(shù)，其核心均是以工藝信息內(nèi)容為中心?？梢姽に噯栴}在整個制造業(yè)乃至制造中的重要性。
眾所周知，連桿是發(fā)動機的五大主關(guān)件之一，其在發(fā)動機中的地位是顯而易見的。它是發(fā)動機傳遞動力的主要運動件，在機體中做復(fù)雜的平面運動，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運動；連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運動；連桿桿身在大、小頭孔運動的合成下作復(fù)雜的擺動。
連桿在承受往復(fù)的慣性力之外，還要承受高壓氣體的壓力，在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷，這就要求連桿具有耐疲勞、抗沖擊，并具備足夠的強度、剛度和較好的韌性。
連桿材料一般采用45鋼或40cr，45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。它的鍛造工藝有兩種方案，將連桿體和蓋分開鍛造，連桿體和蓋整體鍛造。
從鍛造后材料的組織來看，分開鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具有較高的強度，而整體鍛造的連桿，銑切后，連桿蓋的金屬纖維是斷裂的，因而削弱了強度。整體鍛造要增加切開連桿的工序，但整體鍛造可以提高材料利用率，減少結(jié)合面的加工余量。加工時裝夾也比較方便。工廠中連桿的材料是40cr，調(diào)質(zhì)處理，整體鍛造，只需要一套鍛模，一次便可鍛成，也有利于組織和管理生產(chǎn)。鍛造師表面冷卻速度快，對內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面應(yīng)力是平衡的，但銑分開面后應(yīng)力不平衡，易變形，所以要增加校力這一工序。
曲軸連桿廠的連桿加工屬于大批量生產(chǎn)，而連桿剛性差，因此工藝路線多為工序分散，大部分工序用高生產(chǎn)的組合機床和專用機床，并廣泛地使用氣動、液動夾具、以提高生產(chǎn)率。在加工過程中，連桿毛坯件的大頭孔是橢圓的，沿橢圓短軸銑分開面，去掉加工余量，正好是一個圓與曲軸相配合，毛坯鍛造后要進(jìn)行磁場探傷，檢驗裂紋，并校直保證直線度。在車間，連桿的工藝過程卡把工序排為40多個，主要分為粗加工，半精加工和精加工三個階段。
首先進(jìn)行兩端面加工。連桿的兩端面是連桿加工過程中最主要的定位基準(zhǔn)面，而且在許多工序中使用，所以應(yīng)先加工它，且隨著工藝過程的進(jìn)行要逐漸精化其基準(zhǔn)，以提高其定位精度。在車間銑兩端時，為保證兩端面對稱于桿身軸線，以桿身定位，在專用銑床上裝兩把硬質(zhì)合金端銑刀盤，工件裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺上作低速回轉(zhuǎn)進(jìn)給運動，加工完一個面，轉(zhuǎn)過180°再加工另一端面。然后采用雙端面磨床進(jìn)行磨削，以保證兩端面的平行度和高的生產(chǎn)率。
連桿大小頭端面對稱分布在桿身的兩側(cè)，由于大小頭孔厚度不等，所以大頭端面與同側(cè)小頭端面不在一個平面上，用這樣不等高面作定位基準(zhǔn)，必定會產(chǎn)生定位誤差。因大小頭厚度公差要求不高，工廠在制定工藝時采用最經(jīng)濟(jì)的方法加工成一樣的厚度。這樣，以任一端面、小頭孔及工藝凸臺作為大部分工序的統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，有利于保證連桿的加工精度，而且端面面積大，定位也比較穩(wěn)定。
連桿大小頭孔德加工時連桿加工中的關(guān)鍵工序，尤其大頭孔的加工時連桿各部位加工中要求最高的部位，直接影響連桿成品的質(zhì)量。
一般先加工小頭孔，因尺寸小，鍛坯上不鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序為鉆削加工，加工方案多為：鉆--擴（拉）--鏜（鉸），采用有三個爪的浮動夾板，自動定心夾緊，它的錐度和小頭錐度相同，并用大孔心軸定位，避免轉(zhuǎn)動。然后加工大頭孔，一般都會鍛出預(yù)孔，所以加工方案為粗鏜--半精鏜--精鏜。采用整體鍛造大頭孔在半精鏜之后將連桿身蓋銑開，并以分開面定位鉆螺紋出孔，斜剖式結(jié)構(gòu)連桿剛性不足，設(shè)計時加浮動支撐，然后合鉆擴，攻螺紋保證同軸度，修正螺紋孔時，可用銑刀擴孔，不用鉆頭，以消除向下的力。這一工序主要保證螺紋孔的垂直度，可將垂直度轉(zhuǎn)化為平行度進(jìn)行檢驗。
組裝后精鏜大小頭孔，在專用雙軸鏜床上同時進(jìn)行。大小頭孔的光整加工是保證孔的尺寸，形狀精度和表面粗糙度不可缺少的工序。大孔的衍磨是一種有切屑的加工，去掉波峰，提高孔德圓柱度，小孔的滾壓則是一種無切屑的加工，把波峰壓下去，降低表面粗糙度。
連桿本身剛度比較低，易變形，所以在安排工藝時應(yīng)把各主要面粗、精加工工序分開，這樣，粗加工產(chǎn)生的變形在半精加工中得到修正，半精加工產(chǎn)生的變形在精加工中得到修正，最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。
數(shù)控機床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進(jìn)了機械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。目前，數(shù)控機床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實現(xiàn)每個加工工序的自動化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來完成。加工中心是一種高度自動化的多工序機床，能自動完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進(jìn)給量的變換等，使工件在機床上只安裝一次就能完成全部加工。因此，他可以顯著縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，適應(yīng)控制數(shù)控機床是一種具有“隨機應(yīng)變”功能的機床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)整切削條件，是機床保持最佳狀態(tài)下進(jìn)行加工，因而有效提高加工效率，擴大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效率。
近年發(fā)展起來的以計算機為行動中心，完成加工、裝卸、運輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實現(xiàn)了加工自動化，大大促進(jìn)了自動化的進(jìn)程，尤其是將計算機輔助設(shè)計與制造結(jié)合起來而形成的計算機集成制造系統(tǒng)，是加工自動化向智能化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進(jìn)一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。
工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期時間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。
夾具設(shè)計與制造是機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的一項重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計制造時需大量的工時消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的各個階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國加入WTO后機電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機電產(chǎn)品設(shè)計制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
在今天隨著工業(yè)的高速發(fā)展，“小體積、大功率、低油耗”的高性能發(fā)動機對連桿提出更新、更高的要求,對其連桿的工藝設(shè)計的目的和意義在于：
1）作為高速運動件重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲；
2）強度、剛度要高，并具有較高的韌性；
3）連桿比要大，連桿要短。
在機械制造工業(yè)中，完成工件所需要的加工工序時，經(jīng)常通過使用夾具來提高生產(chǎn)效率，提高加工精度，減少廢品，改善操作的勞動強度。設(shè)計宗旨是在確保質(zhì)量的前提下, 改善加工條件, 提高工作效率。
二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1. 基本內(nèi)容
1) 客觀分析連桿的結(jié)構(gòu)特點和主要技術(shù)要求，選出最佳材料和毛坯；
2) 分析連桿機械加工工藝過程并編制出連桿的機械加工工藝過程卡片；
3）計算工藝尺寸鏈和工時定額,以此減小加工誤差，提高生產(chǎn)效率；
4）設(shè)計出合理的夾具；
5）連桿和夾具的檢驗，利用AutoCAD畫出連桿及其夾具。
2. 擬解決的主要問題
2.1工序安排
連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時會產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開。
2.2定位基準(zhǔn)
精基準(zhǔn)：以桿身對稱面定位，便于保證對稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。
統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因為端面的面積大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。
2.3夾具使用
應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時小頭定位銷應(yīng)做成活動的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。
保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個自由度（其是長圓柱銷限制4個，長菱形銷限制2個）。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計頂出工件的裝置。
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)研和查閱資料
確定發(fā)動機連桿工藝設(shè)計及其夾具設(shè)計方案
連桿加工過程中的夾具設(shè)計
連桿的結(jié)構(gòu)特點及結(jié)構(gòu)工藝性分析
夾具設(shè)計前的準(zhǔn)備工作（生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖與工序圖、工序內(nèi)容）
連桿的材料、毛坯及主要技術(shù)要求
定位基準(zhǔn)的分析和定位方案的確定
連桿的機械加工工藝過程卡編寫
對刀元件和導(dǎo)向元件的選擇
夾具總圖的繪制及尺寸和夾具技術(shù)要求的標(biāo)注
完成設(shè)計圖紙，說明書
四、進(jìn)度安排
1.第1-2周（3月1～3月14） 調(diào)研、收集資料、撰寫開題報告。
2.第3-4周（3月15 ～3月28） 確定連桿的工藝設(shè)計及其夾具設(shè)計方案。
3.第5-8周（3月29 ～4月25） 連桿的CAD零件圖及工藝過程卡的編制。
4.第9-10周（4月26～5月9） 連桿工藝過程中夾具的設(shè)計。
5.第11-12周（5月10～5月16） 夾具圖的繪制。
7.第13-14周（5月17～5月30） 撰寫設(shè)計說明書，完善圖紙設(shè)計提交指導(dǎo)老師審核。
8.第15-16周（5月31～6月13） 畢業(yè)設(shè)計修改。
9.第17周（6月14～20） 畢業(yè)設(shè)計答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日
本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）
題 目： 發(fā)動機連桿加工工藝及夾具設(shè)計
系 別： 機械工程學(xué)院
專 業(yè)： 機械工程及自動化
班 級：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)老師：
完成日期：
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明
本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。
學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)XX學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
本學(xué)位論文屬于
保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。
不保密 □。
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學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）：
簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日
XX學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）
摘 要
本篇畢業(yè)設(shè)計主要針對發(fā)動機連桿加工工藝及夾具設(shè)計的介紹，對連桿體零件進(jìn)行工藝性分析，包括加工工藝的選擇和制定，還包括各工序的切削用量及基本工時的計算等等。在擬定工藝過程當(dāng)中，要肯定連桿大小頭孔加工各工序的安設(shè)和該工步必要的工步，機床的進(jìn)給量和該加工工序的機床，機床的主軸轉(zhuǎn)速和切削速度跟切削的深度。
本次所設(shè)計的發(fā)動機連桿加工工藝及夾具設(shè)計，將會本著“高效”、“高質(zhì)”的原則進(jìn)行，通過對工件進(jìn)行工藝分析，加工工藝方案的擬定到切削用量及基本工時的計算，隨后就是夾具的設(shè)計等等。
關(guān)鍵詞 連桿,工藝,進(jìn)給量,夾具設(shè)計
I
Abstract
This paper mainly introduced in honing rod machining process and fixture design of the size of the first hole, on the technical analysis of the connecting rod body parts, and the formulation includes selection of processing technology, including cutting consumption and basic man hour of each process calculation and so on. In the development process, make sure the process of connecting rod small head hole of installation and the steps necessary step, feeding machine and the processes of machine tools, machine tool spindle speed and cutting speed and cutting depth.
Honing rod mechanical processing technology and fixture design of the size of the first hole of the design, will be the spirit of "high", "high quality" principle, through the analysis of the technology of the workpiece, proposed to calculate cutting consumption and basic man hour process planning, fixture design, and then.
Key words：feed ,honing ,fixture,design
II
目 錄
緒 論 1
第一章 工藝規(guī)程設(shè)計 1
1.1 連桿的加工工藝 2
1.1.1 確定毛坯的制作形式 3
1.1.2 加工工藝方案的確定 4
1.2 生產(chǎn)批量的確定 5
1.3 連桿機械加工工藝路線的制定 5
1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6
1.3.2 加工經(jīng)濟(jì)精度和加工方法的選擇 7
1.3.3 工序順序的安排 8
第二章 確定機械加工工序卡內(nèi)容 10
2.1 機械加工余量及工序尺寸的確定 11
2.2 連桿珩磨小頭孔工序圖 12
2.3 工時定額的計算 13
第三章 珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具設(shè)計 14
3.1 珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具定位方案的設(shè)計 15
3.1.1 珩磨連桿大小頭內(nèi)孔加工要求的分析 15
3.1.2 工件在夾具中定位 16
3.1.4 夾具在機床中定位 17
3.1.5 加工精度的保證 17
3.2 珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具夾緊方案的設(shè)計 17
3.2.1正確夾緊的原則 17
3.2.3選擇夾緊機構(gòu) 18
3.3 夾具總體方案設(shè)計分析 18
3.3.1 夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 19
3.3.2 夾具總體結(jié)構(gòu)分析 19
3.4 夾具的使用說明 20
3.5 夾具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 21
結(jié)論 22
參考文獻(xiàn) 23
致謝 24
III
緒 論
由于液壓工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的液壓產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)。現(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復(fù)雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。
在新的市場需求的推動下，對連桿大小頭孔珩磨夾具進(jìn)行改良和優(yōu)化是當(dāng)務(wù)之急。畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識，機械加工機床的基本組成部分包括數(shù)控裝置、加工程序、伺服驅(qū)動裝置、機床主軸和其他輔助的裝置。下面我們就分別對各組成部分的基本工作過程進(jìn)行簡要的說明,在我做發(fā)動機連桿加工工藝及夾具夾具設(shè)計的時候我通過查了《機械制造工藝編制及實施》，<機床夾具設(shè)計》并且去圖書館查閱有關(guān)連桿的手冊，先用CAD畫出了圖，然后自己確定了加工路線，畫了下連桿毛坯圖，然后確定切削用量及基本工時，一步一步的查公式計算起來，因為連桿兩底面涉及到夾具設(shè)計的一部分，然后自己通過問別人怎樣做夾具設(shè)計，我把畫的夾具圖放到了我的畢業(yè)設(shè)計中，就這樣，我自己感覺我的畢業(yè)設(shè)計已做的很全位，該做的都做了。
第一章 工藝規(guī)程設(shè)計
1.1連桿的加工工藝
1.1.1確定毛坯的制作形式
確定毛坯件的制作形式，主要應(yīng)該從以下幾個方面來考慮：
（1）零件的力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力學(xué)性能有所不同。鑄件的強度。壓力澆注和壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鑄造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。
( 2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形輪廓 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鍛鋼件。形狀復(fù)雜和壁薄的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜較小的零件宜采用精密的鍛造方式，以免機械加工。其直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件。
（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方式，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。
（4）現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。
該零件的材料為鑄件，考慮到零件的形式及結(jié)構(gòu)較為簡單，所受的沖擊力不大，且是大批生產(chǎn)，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3—1，選擇鑄造中的翻砂鑄造。其強度=145MPa，硬度為160—180HBS。
1.1.2加工工藝方案的確定
鑄造，清理
調(diào)質(zhì)熱處理
粗銑連桿大小頭面
粗磨大小頭平面
鉆、擴、鉸小頭孔留余量3mm
銑大頭孔兩側(cè)面
鉆擴大頭孔∮75H6，留余量3mm
銑開連桿體和蓋
粗銑連桿體結(jié)合面
精銑連桿體結(jié)合面
銑軸瓦鎖扣槽6x2.5
精銑螺栓座面
精磨連桿結(jié)合面
粗銑連桿上蓋結(jié)合面
精銑連桿上蓋結(jié)合面
鉆、擴、鉸螺栓孔2-M14
粗鏜大頭孔φ75留余量1,mm
粗鏜小頭孔φ38留余量1mm
精鏜大頭孔φ75H6
精鏜小頭孔φ43H7
鉆小頭油孔2-φ5
無損探傷及檢驗硬度
連桿總成圖（1—1）
1.2生產(chǎn)批量的確定
根據(jù)要求，這次的生產(chǎn)批量為中等批量
1.3連桿機械加工工藝路線的制定
機械加工工藝路線的安排是在連桿的主要加工表面上面進(jìn)行的。連桿的加工路線可以分為三個階段：第一階段為連桿體和蓋的加工；第二階段為連桿體和蓋的的組合為第二階段，安裝后處理。在第一階段的處理主要是完成數(shù)據(jù)的后續(xù)處理；第二階段主要是為了保證連桿的加工工藝要求，連桿加工包括在半精加工和精加工的大孔，和小端孔端面。
1.3.1定位基準(zhǔn)的選擇
1、粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇關(guān)系到連桿零件的加工精度的問題，根據(jù)不同的工況有不同的要求。在這里，我們以技工后的上面兩個端面作為定位基準(zhǔn)來對連桿進(jìn)行定位。
2、精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)應(yīng)該從保證零件加工精度要求和加工的位置精度要求考慮，同時考慮裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單。精基準(zhǔn)的選擇原則：[2]
（1） 基準(zhǔn)重合的原則。應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以便避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差。如珩磨小頭孔工序采用的就是“基準(zhǔn)重合”的原則。見圖：
珩磨小頭孔工序圖
（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在零件加工的整個工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個（或一組）定位基準(zhǔn)來定位。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，可以簡化夾具的設(shè)計和制造工作，減少工件在加工過程中的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。在安裝工件時，注意將成套編號標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計夾具時亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時將定位銷做成活動的稱“假銷”。當(dāng)連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再從小頭孔中抽出假銷進(jìn)行加工。
為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則，對于零件上重要表面的精加工，必須選加工表面本身作為基準(zhǔn)以保證加工余量少而且均勻。
（4） 互為基準(zhǔn)原則，零件采用互為基準(zhǔn)原則可以保證零件較高的相互位置精度。精磨兩平面采用的是互為基準(zhǔn)。
（5）便于裝夾原則，在選擇精基準(zhǔn)原則應(yīng)能保證零件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
1.3.2加工經(jīng)濟(jì)精度和加工方法的選擇
1、所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度和表面粗糙度。而加工方法則根據(jù)零件表面、零件材料和加工精度以及生產(chǎn)率的要求，考慮本廠（或車間）現(xiàn)有的工藝條件，考慮從加工經(jīng)濟(jì)精度等因素選擇。
2、加工方法的選擇
表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。選擇加工方法，既要保證零件表面的質(zhì)量，又要爭取高生產(chǎn)效率。
（1）連桿兩端面的加工
采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并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(zhuǎn)盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。
（2） 連桿大、小頭孔的加工
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(zhì)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(jīng)過了鉆、鏜、磨三道工序。鉆時以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。
小頭孔在鉆、鏜后，在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜，達(dá)到IT6級公差等級，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。
大頭孔經(jīng)過擴、粗鏜、半精鏜、精鏜和珩磨達(dá)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將連桿與連桿體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序?？梢栽谧詈缶M工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。
1.3.3工序順序的安排
1、機械加工工序的安排
零件上的全部加工表面應(yīng)安排在一個合理的加工順序中加工，這對保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關(guān)重要。所以工序安排應(yīng)遵守以下原則〔2〕：
（1） 先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面；如在半精鏜、精鏜加工之前，安排精磨兩平面，不僅符合基面先行，還能有效地保證大小頭孔的加工精度。
（2）先加工平面，后加工孔，如鏜孔安排在加工平面的后面；
（3） 先主后次的原則，安排機械加工工序時應(yīng)以主要加工表面為主，次要加工表面穿插其中；本課題主要加工表面為大、小頭孔和兩端面。
（4）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。如大、小頭孔加工就符合先粗后精。
2、輔助工序的安排
檢驗工序，去毛刺、清洗等工序也是工藝規(guī)程的重要組成部分。在工藝規(guī)程中，下列情況應(yīng)安排檢驗工序：
（1） 零件加工完畢之后；
（2） 從一個車間轉(zhuǎn)動另一個車間前后；
（3） 加工工時較長或重要的關(guān)鍵工序的前后。工件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗。對于本課題連桿精裝前安排了檢驗工序，在入庫前安排了清洗檢查工序。
第二章 確定機械加工工序卡內(nèi)容
機械加工工藝路線確定了，接下來就是確定機械加工工序卡內(nèi)容（以珩磨大小頭孔工序為例）：
2.1 機械加工余量及工序尺寸的確定
加工余量的確定：查表法——應(yīng)用廣泛，主要以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累的經(jīng)驗所制成的表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際加工情況加以修正，確定加工余量。
在確定工序尺寸及公差時，存在工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合和不重合兩種情況。本課題是工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，工序尺寸及其公差用倒推法或直接用設(shè)計尺寸及其公差。
用查表法確定機械加工余量及用倒推法或直接用設(shè)計尺寸及其公差來確定工序尺寸及公差。見表二、表三。
表二、大頭孔各工序尺寸及其公差
工序名稱
工序基
本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序尺寸
工序尺寸及公差
表面粗糙度
Ra
珩磨
0.02
H6
75
75
0.4
細(xì)鏜
0.3
H6
74.98
74.98
0.8
半精鏜、精鏜
1.68
H7
74.68
74.68
1.6
粗鏜
H11
73
73
12.5
表三、小頭孔各工序尺寸及其公差
（根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30）
工序
名稱
工序基本余量
工序經(jīng)濟(jì)
精度
工序
尺寸
最小極限尺寸
表面
粗糙度
珩磨
0.02
H7
43
43
0.8
半精鏜、精鏜
0.78
H7
42.98
42.98
1.6
粗鏜
H9
42.2
42.2
3.2
2.2 連桿珩磨小頭孔工序圖
工序圖的繪制內(nèi)容：加工面用粗實線畫，其他用細(xì)線畫，工序圖上還要標(biāo)注工序尺
寸，定位符號，夾緊符號等內(nèi)容。連桿珩磨小頭孔工序圖（見圖2-4）
2.3工時定額的計算
本工序為粗鏜大頭孔的工序，根據(jù)實際工況，我們選擇T613臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
根據(jù)《切削用量簡明手冊》查表可得：切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量;
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
(II)基本工時計算
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：；
本工序為精鏜大頭孔 的工序，根據(jù)《切削用量簡明手冊》查表可得:
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取;
實際切削速度：;
工作臺每分鐘進(jìn)給量：;
被切削層長度：;
刀具切入長度：;
刀具切出長度： 取;
行程次數(shù)：;
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有以下公式：
機動時間：;
本工序為粗鏜φ40孔的工序，根據(jù)實際工況，我們選擇T613臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
切削用量簡明手冊【M】：切削深度：
進(jìn)給量：實用機械工藝簡明手冊中【M】表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
3mm每齒進(jìn)給量fa：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：,取
行程次數(shù)：
機動時間：
(II)基本工時計算
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：；
本工序為精鏜∮120孔 的工序，根據(jù)《切削用量簡明手冊》查表可得:
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際切削速度：;
工作臺每分鐘進(jìn)給量：;
被切削層長度：;
刀具切入長度：;
刀具切出長度： 取;
行程次數(shù)：;
機動時間：;
第三章 珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具設(shè)計
3.1珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具定位方案的設(shè)計
3.1.1珩磨連桿大小頭內(nèi)孔加工要求的分析
圖3-1： 連桿珩磨小頭孔工序圖
連桿珩磨大頭孔工序圖
工序加工要求的分析（如圖3-1、3-2）：要保證圖中工序的加工要求，理論上必須限制的自由度數(shù)為Z、X和Y方向的移動自由度、Z、Y及X方向的轉(zhuǎn)動自由度。
3.1.2工件在夾具中定位
工件的定位是為了限制工件的自由度從而采取一定的措施的約束，根據(jù)大小，形狀和位置的加工要求，確定所需的限制自由度工件的定位，然后根據(jù)需要限制的自由度來選擇定位元件。在定位方案的分析，應(yīng)注意結(jié)合的關(guān)系，分析是否存在確定性定位，定位不準(zhǔn)，如果有，應(yīng)分析是否是允許的。切削力，夾緊力，在重力作用下，和裝夾方便，易于加工的尺寸調(diào)整角度，是否應(yīng)該有額外的程度在不完全的位置限制的自由。
1、 工件以連桿小頭定位面定位，限制X、Y方向的移動自由度。見圖：
2、 工件以連桿大頭定位面定位，限制Z方向的的轉(zhuǎn)動自由度。見圖
3、工件以連桿大頭一端面定位，限制Z方向的移動自由度，X、Y方向的的轉(zhuǎn)動自由度。
3.1.3夾具在機床中定位
確定珩磨夾具相對于機床、刀具的位置。是用找正法讓珩磨磨頭與要珩磨的孔的中心同心。
3.1.4加工精度的保證
珩磨是一種對工件表面進(jìn)行精加工方法。由于珩磨頭與主軸浮動聯(lián)接，所以不影響加工精度對于機床主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的工件。在珩磨頭軸向往復(fù)運動對孔壁為指導(dǎo)，根據(jù)孔軸，孔位偏差不可修改。對限制軸孔的位置精度和孔必須由原程序保證。珩磨是一種新型的整理方法的，
3.2珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具夾緊方案的設(shè)計
3.2.1正確夾緊的原則
夾緊裝置是夾具的重要組成部分，在設(shè)計夾具夾緊裝置時，應(yīng)滿足以下要求[7]：
（1）在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。
（2）夾緊力大小適當(dāng)。夾緊機構(gòu)應(yīng)能保證在加工過程中工件不產(chǎn)生松動或振動，同時又要避免工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。手動夾緊機構(gòu)要有自鎖要求。
（3）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。
（4）夾緊裝置的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求簡單、緊湊，并盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。
3.3夾具總體方案設(shè)計分析
3.3.1夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
本課題設(shè)計的夾具是一套珩磨連桿大小頭內(nèi)孔夾具〔6~12〕，如圖。此夾具適用于珩磨大頭孔，珩磨小頭孔這兩道工序，這兩道工序用同一套夾具。
3.3.2夾具總體結(jié)構(gòu)分析
定位元件用來確定工件在機床上占有一個正確的工作位置，本夾具如圖3-6中件9、11、15、14、16、20等元件。夾緊機構(gòu)用來保證工件在加工過程中不因外力的作用而發(fā)生位置的變動，本夾具如圖3-6中件13、5、2等元件。本夾緊機構(gòu)為螺旋夾緊機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，增力比大，自鎖性能好，是手動夾緊機構(gòu)中應(yīng)用最廣的夾緊機構(gòu)。
3.4夾具的使用說明
工件連桿體小頭與件9定位，連桿體大頭與件15定位，連桿體大頭端面與件15定位，工件與定位面定位準(zhǔn)確后，轉(zhuǎn)動件9使小頭定位點與件9更好的接觸，使定位更可靠。再讓壓板件2置于夾緊位置，旋轉(zhuǎn)手柄件5，使壓板夾緊連桿體完成夾緊任務(wù)。待加工完成后，反向旋轉(zhuǎn)手柄件5，放松壓板，就可完成已加工零件的拆卸。
珩磨孔尺寸的自動控制：珩磨的自動控制測量裝置，通常可分為氣動式和機械式兩種，本夾具使用機械式測量裝置中的一種名為塞規(guī)式測量裝置。珩磨測量一次，塞規(guī)測量一次，達(dá)到尺寸后，塞規(guī)即進(jìn)入孔內(nèi)，觸發(fā)控制信號，使機床停止。
3.5夾具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性
本夾具設(shè)計除滿足定位精度及夾緊可靠等要求外，還具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
1、采用了使夾具體結(jié)構(gòu)簡單的手動夾緊機構(gòu)。
2、為了減少設(shè)計制圖時間，加快制造周期，降低制造費用，盡可能選擇了標(biāo)準(zhǔn)件。
總結(jié)
時間過得真快啊，轉(zhuǎn)眼間三年時間都過去了，在這三年中，我學(xué)到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設(shè)計來說吧，我查閱了《機械制造工藝編制及實施》，《機床夾具設(shè)計》，使我充分掌握了機床的設(shè)計方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施》這課對我的畢業(yè)設(shè)計幫助特別大，都怪上課沒認(rèn)真聽講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計時要問比我學(xué)的好的同學(xué)，通過這次做畢業(yè)設(shè)計讓我認(rèn)識到學(xué)習(xí)不是個壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識精通的話對我們找個好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學(xué)外更要感謝自己的。
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致謝
當(dāng)我寫到這里的時候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對與錯，總之，我覺得自己做到這里已不錯了，感謝老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對我以精心的指導(dǎo)，同時還在我改寫論文時給我鼓勵和支持，從這點看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來完成，現(xiàn)在我覺得這種想法是我錯啦，也許自己做的比那些人做的會更好，同時，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說實話，我從開始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計的時候，才領(lǐng)悟到知識確實是種強大的工具，我現(xiàn)在想來前面失去的，我想在通過在工作中補回來，想到這里自己說了句“呵呵”，但是話說回來，這次的畢業(yè)設(shè)計我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學(xué)這四年我好好來利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計不談在班里第一個交，最少也在前十個人之前交，最后在這里衷心的對所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。
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