汽车连杆加工工艺及其夹具设计

学号: 密级:_ _ 本科毕业论文汽车连杆加工工艺及钻螺栓孔专用夹具设计院（系）名 称：工学院专 业 名 称 ：机械设计制造及自动化学 生 姓 名 ：指 导 教 师 ： 二一年五月BACHELORS DEGREE THESISOF DONGHUW COLLEGE WUHAN UNIVERSITYRod Production Process and Drill bolt hole special jig designCollege：College of Engineering and TechnologySubject：Mechanical Design and Manufacture and AutomationName： Directed by ： May 2010声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 闰土机械外文翻译成品 TB 店摘 要连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。本课题夹具设计为钻连杆螺栓孔专用夹具设计。关键词: 加工工艺；加工余量；尺寸链；夹具设计ASTRACTThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, 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 , Arrange technology process, the main surface coarse, finishing process, the former, half in balancing arrangement in the middle, finish machining precision arrangement in behind. This is due to the rough machining processes, thus cutting allowance of cutting force, clamping force inevitable large deformation, processed easily. After finishing separate coarse, moldings, deformation of finishing in half, Half of machining deformation of finishing in. This fixture design for drill connecting bolt hole special jig design. Keyword: Processing technology；Limits.but；Dimension chain；Fixture design目 录第 1 章 绪 论 .11.1 设计任务 .11.2 加工工艺规程设计的目的和意义 .11.3 连杆加工的发展趋势 .1第 2 章 汽车连杆加工工艺规程设计 .32.1 连杆的结构特点 .32.2 连杆的主要技术要求 .32.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 .32.2.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 .32.2.3 大、小头孔中心距 .42.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 .42.2.5 大、小头孔两端面的技术要求 .42.2.6 螺栓孔的技术要求 .42.2.7 有关结合面的技术要求 .42.3 连杆的材料和毛坯 .52.4 连杆的机械加工工艺过程 .62.5 连杆的机械加工工艺过程分析 .82.5.1 工艺过程的安排 .82.5.2 定位基准的选择 .82.5.3 确定合理的夹紧方法 .92.5.4 连杆两端面的加工 .102.5.5 连杆大、小头孔的加工 .102.5.6 连杆螺栓孔的加工 .102.5.7 连杆体与连杆盖的铣开工序 .112.5.8 大头侧面的加工 .112.6 连杆加工工艺设计应考虑的问题 .112.6.1 工序安排 .112.6.2 定位基准 .112.6.3 夹具使用 .112.7 切削用量的选择原则 .122.7.1 粗加工时切削用量的选择原则 .122.7.2 精加工时切削用量的选择原则 .132.8 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 .132.8.1 确定加工余量 .132.9 计算工艺尺寸链 .142.9.2 连杆体的卡瓦槽的计算 .142.10 工时定额的计算 .152.10.1 铣连杆大小头平面 .152.10.2 粗磨大小头平面 .162.10.3 加工小头孔 .162.10.4 铣大头两侧面 .172.10.5 扩大头孔 .182.10.6 铣开连杆体和盖 .182.10.7 加工连杆体 .192.10.8 铣、磨连杆盖结合面 .192.10.9 铣、钻、镗（连杆总成体） .202.10.10 粗镗大头孔 .222.10.11 大头孔两端倒角 .222.10.12 精磨大小头两平面（先标记朝上） .222.10.13 钻小头油孔 .232.10.14 半精镗大头孔及精镗小头孔 .232.10.15 精镗大头孔 .242.10.16 小头孔两端倒角 .242.10.17 镗小头孔衬套 .242.10.18 珩磨大头孔 .252.11 连杆加工工艺卡片及供需卡片填写 .25第 3 章 钻螺栓孔夹具设计 .263.1 钻螺栓孔夹具设计 .263.1.1 问题的指出 .263.1.2 夹具设计 .26(1) 定位基准的选择 .26(2) 夹紧方案 .26(3) 夹具体设计 .26(4) 定位误差分析 .273.2 夹具体结构设计图 .27结束语 .29参考文献 .30致 谢 .31本科毕业论文0第 1 章 绪 论1.1 设计任务本课题主要设计汽车连杆的加工工艺规程及钻连杆螺栓孔专用夹具。年生产纲领为 45 万件。1.2 加工工艺规程设计的目的和意义连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能。1.3 连杆加工的发展趋势汽车连杆的发展目前主要在其材料上的发展, 碳素调质钢和合金调质钢是连杆用钢的传统钢种，通常小功率的发动机采用碳素调质钢，大功率的发动机采用合金调质钢。 碳素钢调质硬度一般在 229269HBS，合金钢可达到 300HBS，但最本科毕业论文1高不超过 330HBS。碳素钢抗拉强度可达到 800MPa 以上，冲击韧度在 60J/cm2 以上；合金调质钢抗拉强度可达到 900MPa 以上，冲击韧度在 80J/cm2 以上。调质钢连杆用于要求连杆有较高强度和韧性的大功率柴油机。非调质钢是在中碳钢基础上添加钒、钛、铌等微合金元素，通过控制轧制或控制锻造过程的冷却速度，使其在基体组织中弥散析出碳、氮的化合物使其得到强化。非调质钢省略了锻后的热处理。按其强韧性可以分 4 类，其中基本型和高强度型适用于发动机连杆。我国研究的非调质钢主要是钒系、锰钒系、锰钒氮系。每个系列都开发了添加易切削元素的钢种。用于发动机连杆的钢种有 35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV等，