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畢業(yè)設計中期檢查表
填表日期
2011年4月20日
迄今已進行 7 周剩余 9 周
學生姓名
金釗
院部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-3
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
捷達發(fā)動機連桿加工工藝及其夾具設計
學
生
填
寫
畢業(yè)設計工作進度
已完成主要內容
待完成主要內容
1、調研、收集資料、撰寫開題報告。
2、確定連桿的工藝設計及其夾具設計方案。
3、連桿的CAD零件圖及工藝過程卡的編制。
1、連桿工藝過程中夾具的設計。
2、夾具圖的繪制。
3、撰寫設計說明書，完善圖紙設計提交指導老師審核。
存在問題及努力方向
零件圖中有些標注不正確，工藝過程卡有些地方不妥當，爭取在余下來的時間里將它們改正過來，并且做好之后的要求的內容。
學生簽字：
指導教師
意 見
指導教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設計任務書
學生姓名
金釗
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-3
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
否
題目名稱
捷達發(fā)動機連桿加工工藝設計及夾具設計
一、設計（論文）目的、意義
連桿是發(fā)動機的主要傳動件之一。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。
二、設計（論文）內容、技術要求（研究方法）
論文內容：
1. 研究汽車發(fā)動機連桿的加工工藝；
2. 繪制工藝卡片；
3. 設計夾具。
技術要求：
１．制造工藝合理、夾具適用；
２．過程符合設計程序、設計圖樣的表達符合繪圖要求。
三、設計（論文）完成后應提交的成果
1. 工藝及工序卡片；
2. 夾具圖紙；
3. 設計說明書一份。
四、設計（論文）進度安排
第1周 選題、領取任務書；
第2～3周 調研，搜集資料，撰寫開題報告；
第4～5周 分析連桿加工工藝并設計方案；
第6～8周 完成連桿工藝及工序卡片，中期答辯；
第9～13周 完成夾具圖紙設計并撰寫設計說明書；
第14周 完善設計并提交指導教師審核；
第15-16周 更改并最終完成設計，準備答辯；
第17周 畢業(yè)答辯。
五、主要參考資料
[1] 陳志亮 ，發(fā)動機連桿制造工藝改進分析[J] ，天津汽車，2006(1)
[2] 楊立 汽車發(fā)動機連桿珩磨工藝分析[J] ，機床與液壓，2007(1)
[3] 孫欽海 ?，輕型汽車發(fā)動機連桿珩磨工藝的分析[J]，黑龍江科技信息，2010
六、備注
指導教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目: 捷達發(fā)動機連桿加工工藝設計及夾具設計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-3
學 生 姓 名: 金釗
導 師 姓 名: 朱榮福
開 題 時 間: 2011年2月28日
指導委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
金釗
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-3
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
捷達發(fā)動機連桿加工工藝設計及夾具設計
一、課題研究現狀、選題目的和意義
汽車工業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，在社會進步和經濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。在現代社會中，汽車工業(yè)不僅能為人類提供數量最多及適宜的交通運輸工具，而且還能帶動相關工業(yè)的發(fā)展，促進整個社會的繁榮。目前全世界的汽車總產量已經超過6400萬輛，在工業(yè)發(fā)達國家中汽車工業(yè)的產值已占其國民經濟總產值的8%以上，占其整個機械制造業(yè)產值的30%。汽車工業(yè)在100多年的發(fā)展過程中，經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)達國家發(fā)展汽車工業(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)產品，頻繁換型，采取大批量規(guī)模經營的生產方式，同時將產品輸出轉變?yōu)橘Y本輸出，以多種合作方式跨國經營，使汽車的生產趨于國際化。另一種是一些新興工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展中國家發(fā)展汽車工業(yè)的模式：采用優(yōu)惠政策引進外資及先進的技術與裝備，先期進口散件進行裝車，之后逐步提高汽車零件的國產化率，進而達到零部件自給，最終形成自成體系的汽車工業(yè)。第二種模式中，韓國和西班牙先獲得了成功經驗，之后巴西、中國和墨西哥亦采用了這種模式使各自國家的汽車工業(yè)獲得了快速發(fā)展。
汽車工業(yè)是當代工業(yè)大生產的典型代表。它實行大批量規(guī)模生產，追求大批量、優(yōu)質量、低成本與高效益的綜合經濟目標。為達此目標，汽車工業(yè)要不斷吸收與采納新技術、新工藝核心材料方便的最新研究成果。目前汽車工業(yè)已成為先進制造技術的重要載體，許多高效自動的加工制造技術，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）等均已應用于汽車工業(yè)中。但無論是傳統(tǒng)的制造技術還是先進制造技術，其核心均是以工藝信息內容為中心。可見工藝問題在整個制造業(yè)乃至汽車制造中的重要性。
眾所周知，連桿是發(fā)動機的五大主關件之一，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，在機體中做復雜的平面運動，連桿小頭隨活塞作上下往復運動；連桿大頭隨曲軸作高速回轉運動；連桿桿身在大、小頭孔運動的合成下作復雜的擺動。
連桿在承受往復的慣性力之外，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，調質處理，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。鍛造師表面冷卻速度快，對內產生壓應力，表面應力是平衡的，但銑分開面后應力不平衡，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，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面，而且在許多工序中使用，所以應先加工它，且隨著工藝過程的進行要逐漸精化其基準，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合金端銑刀盤，工件裝夾在回轉工作臺上作低速回轉進給運動，加工完一個面，轉過180°再加工另一端面。然后采用雙端面磨床進行磨削，以保證兩端面的平行度和高的生產率。
連桿大小頭端面對稱分布在桿身的兩側，由于大小頭孔厚度不等，所以大頭端面與同側小頭端面不在一個平面上，用這樣不等高面作定位基準，必定會產生定位誤差。因大小頭厚度公差要求不高，工廠在制定工藝時采用最經濟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，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量。
一般先加工小頭孔，因尺寸小，鍛坯上不鍛出預孔，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，避免轉動。然后加工大頭孔，一般都會鍛出預孔，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，斜剖式結構連桿剛性不足，設計時加浮動支撐，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，可將垂直度轉化為平行度進行檢驗。
組裝后精鏜大小頭孔，在專用雙軸鏜床上同時進行。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把各主要面粗、精加工工序分開，這樣，粗加工產生的變形在半精加工中得到修正，半精加工產生的變形在精加工中得到修正，最后達到零件的技術要求。
隨著科學技術的發(fā)展，各料、新工藝和新技術不斷涌現，機械制造工藝正向高質量、高生產率和低成本方向發(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，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。
數控機床的出現，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，大大推進了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。目前，數控機床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應控制。加工循環(huán)控制雖可以實現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，工件的轉位和定位，主軸和進給量的變換等，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，提高生產率，改善勞動條件，適應控制數控機床是一種具有“隨機應變”功能的機床，他能在加工中，根據切削條件的變化，自動調整切削條件，是機床保持最佳狀態(tài)下進行加工，因而有效提高加工效率，擴大品種，更好的保證了加工質量，并達到最大的經濟效率。
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、自動轉位加工產品的功能，使多品種、中小批量生產實現了加工自動化，大大促進了自動化的進程，尤其是將計算機輔助設計與制造結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)展的又一關鍵性技術，并進一步朝著網絡化、集成化和智能化的方向發(fā)展。
工藝裝備的設計、制造、使用和管理，體現著一個企業(yè)的工藝技術水平，夾具設計與制造又是制造環(huán)境中的生產準備周期時間和加工成本的重要因素，工裝設計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。
夾具設計與制造是機電產品設計與制造的一項重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設計制造時需大量的工時消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數化技術已在機電產品設計與制造的各個階段得到廣泛的應用，夾具設計也必須向標準化、系統(tǒng)化、參數化方向發(fā)展。而且，為了適應我國加入WTO后機電產品的創(chuàng)新能力和盡快機電產品設計制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應了這種要求。
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。
在今天隨著汽車工業(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，經常通過使用夾具來提高生產效率，提高加工精度，減少廢品，改善操作的勞動強度。設計宗旨是在確保質量的前提下, 改善加工條件, 提高工作效率。
二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題
1. 基本內容
1) 客觀分析連桿的結構特點和主要技術要求，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，提高生產效率；
4）設計出合理的夾具；
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，切削時會產生較大的殘余內應力。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
精基準：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：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側面定位。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
應具備適應“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準”情況，這時小頭定位銷應做成活動的，當連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進行加工。
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，另一方面設計頂出工件的裝置。
三、技術路線（研究方法）
調研和查閱資料
確定捷達發(fā)動機連桿工藝設計及其夾具設計方案
連桿加工過程中的夾具設計
連桿的結構特點及結構工藝性分析
夾具設計前的準備工作（生產綱領、零件圖與工序圖、工序內容）
連桿的材料、毛坯及主要技術要求
定位基準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
對刀元件和導向元件的選擇
夾具總圖的繪制及尺寸和夾具技術要求的標注
完成設計圖紙，說明書
四、進度安排
1.第1-2周（3月1～3月14） 調研、收集資料、撰寫開題報告。
2.第3-4周（3月15 ～3月28） 確定連桿的工藝設計及其夾具設計方案。
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） 撰寫設計說明書，完善圖紙設計提交指導老師審核。
8.第15-16周（5月31～6月13） 畢業(yè)設計修改。
9.第17周（6月14～20） 畢業(yè)設計答辯。
五、參考文獻
[1] 韓英淳.《汽車制造工藝學》[M].北京：人民交通出版社 ，2005
[2] 顏懷祥.淺談連桿加工工藝中的一些新技術[J].《柴油機設計與制造》,2003,2
[3] 王晶梅.連桿加工工藝[J].《承德民族職業(yè)技術學院》,2002,4
[4] 劉燕萍.連桿夾具的設計[J].《機械工程與自動化》,2004,2
[5] 齊樂華.《工程材料與機械制造基礎》[M].北京：高等教育出版社,2006
[6] 臧杰 閻巖.《汽車構造》（上冊）[M].北京：機械工業(yè)出版社,2008
[7] 劉惟信.《汽車設計》[M].北京：清華大學出版社,2001
[8] 吳宗澤.《機械設計課程設計手冊》[M].北京：高等教育出版社,2006
[9] 馬秋生.《機械設計基礎》[M].北京：機械工業(yè)出版社,2005
[10] 陳宏鈞 方向明 馬素敏.《典型零件機械加工生產實例》[M].北京：機械工業(yè)出版,2004
[11] 王先奎.《機械制造工藝學》[M].北京：機械工業(yè)出版社,2003
[12] 華健.《現代汽車制造工藝學》[M].上海：交通大學出版社,2002
[13] 李益民.《機械制造工藝設計簡明手冊》[M].北京：機械工業(yè)出版社,2002
[14] 浦林祥.《金屬切削機床夾具設計手冊》[M].北京：機械工業(yè)出版社 ,1995
[15] Fatigue in engine connecting rod bolt due to forming laps Original Research Article
Engineering Failure Analysis, Volume 16, Issue 5, July 2009, Pages 1542-1548 S. Griza, F. Bertoni, G. Zanon, A. Reguly, T.R. Strohaecker
[16] 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、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-03-01
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
通過朱老師的講解，明確了選題目的及方向，了解所需的文獻和書籍，并根據任務書的內容查找相關的資料。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-05
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
把搜集到的資料拿給朱老師，朱老師對資料進行了詳細的閱讀，告訴我那些是對我所做的設計有用的，讓我們重點學習這些資料，然后確定自己的設計方案，告訴撰寫開題報告的一些注意事項。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-08
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師對我初步完成的開題報告進行了指導，告訴我設計內容和需要解決的問題和技術路線需要改進，參考文獻的格式等問題。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-03-12
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
將完成的開題報告拿給朱老師讓朱老師簽字，朱老師給我詳細的講解了開題答辯時的一些注意事項。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-15
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師給我講解了一些關于連桿的主要技術要求，我對連桿的部分技術要求存在疑義，朱老師給了我認真的解答。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-19
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
我把自己初步設計出的連桿加工工藝路線拿給老師審查，老師提出了一些問題，并告訴我如何修改。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-03-22
地點
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（指導內容、存在問題及解決思路）
針對連桿的夾具設計，朱老師向我講解了需要將重點放在哪個表面，并讓我查閱了相關的資料。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-26
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師對我最終的工藝路線以及設計的夾具進行了分析，告訴我接下來需進行CAD繪圖。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-03-29
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
在繪制連桿零件圖的過程中，在有些標注的地方，朱老師輔導我將錯誤的地方改正過來。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-04-02
地點
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將零件圖拿給朱老師檢查，朱老師對圖進行分析，并指出需改進的地方。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-04-05
地點
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將修改后的圖拿給老師檢查，在標題欄處朱老師說還需要進一步的修改。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-04-09
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將最終的零件圖拿給朱老師檢查，我把我在繪圖中的一些問題咨詢了朱老師，朱老師給了詳細的解答，告訴我可以繼續(xù)完成工藝過程卡的編制。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-04-11
地點
土木樓實驗室
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將完成的工藝過程卡拿給朱老師，朱老師對其中的主要內容和待完成的主要內容進行了修改，并告訴我回去修改。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-04-16
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
今天朱老師看到我完成的工藝過程卡，挑出一些小錯誤后，告訴我回去準備中期答辯。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-04-18
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
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（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師告訴我中期答辯的一些注意事項，告訴我回去修改。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-04-23
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
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（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師看了我的中期答辯材料，并告訴我在答辯過程中要認認真真，一絲不茍。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-05-03
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師看到了我的中期答辯反饋表后讓我回去認真修改，并繼續(xù)往下進行。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011-05-07
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
我將搜集到的有關夾具的材料拿給朱老師看，朱老師耐心給我講解。
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SY-025-BY-4
畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-05-10
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將設計好的夾具方案給朱老師看，朱老師認為有些地方還是不妥，讓我接著回去修改。
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日期
2011-05-14
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將修改后的方案拿給朱老師看，朱老師認為可以繼續(xù)接著做。
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日期
2011-05-17
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（指導內容、存在問題及解決思路）
按照設計好的方案進行夾具圖繪制，在繪圖過程中，咨詢朱老師一些關于尺寸標注的事項。
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畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-05-21
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將夾具草圖給朱老師看，朱老師有些地方不妥，仍需修改。
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日期
2011-05-24
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（指導內容、存在問題及解決思路）
在修改過程中，又發(fā)現更好的思路，朱老師幫我分析了一下，同意我用這個思路進行修改。
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日期
2011-05-28
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將完成的夾具圖給朱老師看，朱老師認為可以，讓我接著往下做。
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畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-05-31
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將畢業(yè)設計中的內容編成說明書，朱老師給我指出了編寫的大體思路。
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日期
2011-06-04
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（指導內容、存在問題及解決思路）
在編寫的過程中，遇到公式不會打的問題，朱老師教我如何編寫公式。
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日期
2011-06-07
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將初步編寫好的說明書拿給朱老師看，朱老師提出一些修改意見。
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畢業(yè)設計指導記錄
日期
2011-06-11
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將完成的說明書拿給朱老師看，朱老師將一些格式的問題給我畫出來，讓我回去改正。
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日期
2011-06-14
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（指導內容、存在問題及解決思路）
朱老師讓我再仔細看看要答辯的材料，不會的要及時改正過來，并準備預答辯。
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日期
2011-06-18
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（指導內容、存在問題及解決思路）
將預答辯反饋表給朱老師看，朱老師說要及時修改答辯老師指出的問題，并準備正式答辯。
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摘 要
連桿是柴油機的主要傳動件之一，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，在機體中做復雜的平面運動，連桿小頭隨活塞作上下往復運動；連桿大頭隨曲軸作高速回轉運動；連桿桿身在大、小頭孔運動的合成下作復雜的擺動。連桿在承受往復的慣性力之外，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。
本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。
關鍵詞: 連桿；加工余量；精度；變形；加工工藝；夾具設計
Ⅰ
ABSTRACT
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, its status is obvious in engine. It is the main accessory of movement which can transmit the engine’s power. It can do the complex movement in the plane, the small connecting rod run the up and down with the piston；the big connecting rod is rolling in high speed with crankshaft; the connecting rod’s do the complex swing with the big and small connecting rod’s movement. Beside it is stood by the reciprocating inertia force, also under great pressure and gas pressure, the gas pressure and inertia synthesis alternating load, formed under the requires connecting rod fatigue resistance, impact resistance, and possess enough intensity, stiffness and good toughness.
This text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .
Keyword: Connecting rod；Deformation；Machining allowance；Precision；Processing technology；Design of clamping device
Ⅱ
目 錄
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第 1 章 緒論……………………………………………………………………………1
1.1課題研究現狀、選題目的和意義……………………………………………………1
1.2國內外研究狀況和和相關領域中已有的研究成果………………………………3
1.3設計的主要內容………………………………………………………………………4
第 2 章 汽車連桿加工工藝………………………………………………………4
2.1 連桿的結構特點 ………………………………………………………………4
2.2 連桿的主要技術要求 …………………………………………………………5
2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 …………………………………6
2.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度 ………………6
2.2.3 大、小頭孔中心距 ………………………………………………………6
2.2.4 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度………………………6
2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術要求…………………………………………6
2.2.6 螺栓孔的技術要求 ………………………………………………………6
2.2.7 有關結合面的技術要求…………………………………………………7
2.3 連桿的材料和毛坯 …………………………………………………………7
2.4 連桿的機械加工工藝過程 …………………………………………………8
2.5 連桿的機械加工工藝過程分析………………………………………………11
2.5.1 工藝工程的安排 …………………………………………………………11
2.5.2 定位精準的選擇 …………………………………………………………11
2.5.3 確定合理的夾緊方法……………………………………………………13
2.5.4 連桿兩端面的加工 ………………………………………………………13
2.5.5 連桿大、小頭孔的加工 …………………………………………………13
2.5.6 連桿螺栓孔的加工 ………………………………………………………14
2.5.7 連桿體與連桿蓋的銑開工序……………………………………………14
2.5.8 大頭側面的加工 …………………………………………………………14
2.6 連桿加工工藝設計應考慮的問題……………………………………………14
2.6.1 工序安排 …………………………………………………………………14
2.6.2 定位基準 …………………………………………………………………14
2.6.3 夾具使用 …………………………………………………………………14
2.7 切削用量的選擇原則 …………………………………………………………15
2.7.1 粗加工時切削用量的選擇原則 ………………………………………15
2.7.2 精加工時切削用量的選擇原則 ………………………………………16
2.8 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 …………………………16
2.8.1 確定加工余量 ……………………………………………………………16
2.8.2 確定工序尺寸及其公差…………………………………………………17
2.9 計算工藝尺寸鏈 ………………………………………………………………18
2.9.1 連桿蓋的卡瓦槽的計算…………………………………………………18
2.9.2 連桿體的卡瓦槽的計算…………………………………………………19
2.10 工時定額的計算 ……………………………………………………………21
2.10.1 銑連桿大、小頭平面 …………………………………………………21
2.10.2 粗磨大、小頭平面 ………………………………………………………21
2.10.3 加工小頭孔 ……………………………………………………………21
2.10.4 銑大頭側面 ……………………………………………………………22
2.10.5 擴大頭孔 …………………………………………………………………23
2.10.6 銑開連桿體和蓋…………………………………………………………23
2.10.7 加工連桿體 ……………………………………………………………24
2.10.8 銑、磨連桿蓋結合面 …………………………………………………26
2.10.9 銑、鉆、鏜連桿總成體…………………………………………………28
2.10.10 粗鏜大頭孔……………………………………………………………29
2.10.11 大頭孔兩端倒角 ………………………………………………………30
2.10.12 精磨大、小頭兩平面 …………………………………………………30
2.10.13 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 ………………………………………30
2.10.14 精鏜大頭孔 ……………………………………………………………31
2.10.15 鉆小頭油孔 ……………………………………………………………31
2.10.16小頭孔兩端倒角 ……………………………………………………31
2.10.17 鏜小頭孔襯套 …………………………………………………………32
2.10.18 衍磨大頭孔 ……………………………………………………………32
2.11 連桿的檢驗 ……………………………………………………………………32
2.11.1 觀察外表缺陷及觀察表面粗糙度……………………………………32
2.11.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗 ……………………………………………32
2.11.3 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗 ……………33
2.11.4 連桿大、小頭孔平行度的檢驗 ………………………………………33
2.11.5 連桿螺釘孔與結合面垂直度的檢驗…………………………………33
2.12 本章小結 ………………………………………………………………………33
第 3 章 夾具設計 ……………………………………………………………………34
3.1 銑剖分面夾具的設計 …………………………………………………………34
3.1.1 問題的提出 ………………………………………………………………34
3.1.2 夾具設計 …………………………………………………………………34
3.2 擴大頭孔夾具的設計 …………………………………………………………36
3.2.1 問題的指出 ………………………………………………………………36
3.2.2 夾具設計 …………………………………………………………………37
3.3 本章小結 ………………………………………………………………………39
第 4 章 基于Pro/E的零件設計與制造 ……………………………………39
4.1 CAD/CAM技術的形成與發(fā)展 …………………………………………………40
4.2 Pro/E軟件的特點及主要功能 ……………………………………………40
4.3整體外形設計 …………………………………………………………………40
4.4 本章小結 ……………………………………………………………………………50
結論 …………………………………………………………………………………………51
參考文獻……………………………………………………………………………………52
致謝 …………………………………………………………………………………………53
附錄…………………………………………………………………………………………………54
第 1 章 緒 論
1.1課題研究現狀、選題目的和意義
汽車工業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，在社會進步和經濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。在現代社會中，汽車工業(yè)不僅能為人類提供數量最多及適宜的交通運輸工具，而且還能帶動相關工業(yè)的發(fā)展，促進整個社會的繁榮。目前全世界的汽車總產量已經超過6400萬輛，在工業(yè)發(fā)達國家中汽車工業(yè)的產值已占其國民經濟總產值的8%以上，占其整個機械制造業(yè)產值的30%。汽車工業(yè)在100多年的發(fā)展過程中，經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，并呈現出兩種迥然不同的發(fā)展模式。一種