连杆加工工艺及夹具设计毕业设计说明书

1、2011届毕业设计说明书连杆加工工艺与夹具设计作 者 姓 名 作 者 学 号 专 业 班 级 机电一体化 指导教师姓名 李堂专业技术职称邯郸职业技术学院·机电系2010年12月28日机电系机电一体化专业毕业设计连杆加工工艺规程卡片一套夹具装配图一张，夹具非标零件图全套四、毕业设计进程安排机电系机电一体化专业毕业设计学 生 （签 字）： 教研室主任（签字）：指导教师（签字）： 系主任 （签字）：机电系机电一体化专业毕业设计摘 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关键词: I机电系机电一体化专业毕业设计ABSTRACTconnecting rod is not

2、enough, the craft cutting force progressively , revise the deformation can reach the specification .rod, deformination, processing technology, II机电系机电一体化专业毕业设计目 录摘 要 . I II绪 论第一章 机械加工工艺规程的制定1.1零件的工艺性分析 .31.1.1产品结构和工艺分析31.1.2 平面加工31.1.3 孔加工41.1.4 技术要求分析41.2 毛坯的确定51.2.1 有关设计条件的说明51.2.2. 毛坯的材料51.2.3 制坯

3、方法的确定61.3 .71.4加工经济精度与加工工序安排81.4.1加工经济精度81.4.291.5 101.6 101.6.1101.6.21.7 . 13机械加工工艺卡片的设计 . 15. 15. 15. 17. 173.1.1专用夹具的基本要求 . 173.1.2专用夹具的设计步骤 . 173.1.3夹具的选材 . 183.1.4夹具体的热处理 . 183.1.5问题的提出 . 18 i机电系机电一体化专业毕业设计3.2零件在夹具上定位基准的选择 . 183.2.1工件自由度分析 . 183.3确定夹具体的结构 . 193.4夹具零件及夹具的公差技术条件 . 19设计小结 .致 谢参考文

4、献 . ii机电系机电一体化专业毕业设计绪 论一、连杆的结构特点连杆是发动机的主要零件之一，它连接活塞和曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体的些交变载荷具有很大的冲击特性。发动机正常工作时，连杆大头约以转，线速度达10m/sEQ6100-I型汽车发动机连杆，其断裂率约为0.5/1000。制造工艺的发展情况高加工效率，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 1机电系机电一体化专业毕业设计自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机

5、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。夹具的发展趋势很大程度上反映出企业制造能力的高低。为了适应我国加入WTO速组合夹具的发展正是适应了这种要求。二、本次设计的内容首先确定工件的已加工端面定位方式，通过夹具体的凸台、内孔，2机电系机电一体化专业毕业设计第一章 机械加工工艺规程的制定1.1零件的工艺性分析1.1.1产品结构和工艺分析(1)(2)(3)，中心距为280±0.036。(4)6.3，连端面的表面粗糙度为6.3。(5)1.1.2 （1 IT9，表面粗糙度Ra不大于1.6IT5

6、，表面粗糙度Ra不大于3.2表面Ra6.3表面粗糙度Ra0.8（6）轴瓦锁口槽铣 保证尺寸42-0.62 保证尺寸40的Ra值为1.63机电系机电一体化专业毕业设计1.1.3 孔加工（1）大头孔 扩、粗镗、精镗达尺寸102 mm，Ra0.8（2）小头孔 钻、扩、粗镗、精镗达尺寸55 mm，Ra0.8（3）钻、扩、铰螺栓孔M18mm, Ra值为12.51.1.4 技术要求分析取为IT6，表面粗糙度Ra应不大于IT5(加工后再按0.0025mm间隔分组),Ra0.5um。大、进而影响发动机的效率，短 IT7，在垂直于连杆轴线平面内的平行度公差89级。连杆大、小头两端面间距离的基本尺寸相同，但技术要

7、求是不同的。大头两端面间的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8um；小头两 4机电系机电一体化专业毕业设计端面间的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3um。这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好 ）质量差和大头（约占连杆全长1/31.2 毛坯的确定选择并要加以论述。1.2.1 有关设计条件的说明卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡；成本：较低。1.2.2. 毛坯的材料5机电系机电一体化专业毕业设计连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度，因此连杆材料

8、要采用高强度的碳钢或合金钢，可用来制作连杆的材料有45钢、55钢、40cr、40MnB等，此连杆要求大批量生产，毛坯材料选用锻件。45钢-连杆、齿轮等）。合力学性能要求高，451.2.3 制坯方法的确定bMpa s=ka=588J/cm2成一体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，需将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻 6机电系机电一体化专业毕业设计造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，分体锻造能够减少一定的工序，加工效率高。故最终选用分体锻造的方式制造毛坯。锻造的工艺过程如下：将棒料在炉中加热至1140-1200此外，

9、 连杆的显微组织在连杆小头NJ24-86曲轴技术条件附录中的1-41.3连杆端面和小头孔作为定位基准，不仅便于在加工过程中实现基准统一，更重要的是使连杆的重要技术要求（如大、小头孔之间的中心距要求，大、小头孔 7机电系机电一体化专业毕业设计中心线在两个互相垂直方向上的平行度要求，端面与大头孔中心线的垂直度要求，两端面间的距离要求等）在加工过程中实现基准重合，以减小定位误差。 对于一些要求高或加工中不易保证的技术要求，在精加工时也可以采用自为基准的原则进行加工（小头孔尺寸精度和形状精度的保证）的原则进行加工（如大、小头孔中心距精度的保证），（如保证）。因为生产中控制生产成本对企业是很重要的，加工

10、精度提得愈高，表面粗糙度减小得愈小，则所耗费的时间与成本也会愈大。在实际的生产中应在满足 8机电系机电一体化专业毕业设计设计精度的要求下尽可能地降低成本。1.4.2连杆加工主要加工表面的工序安排连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。后续加工准备精基准();检查、检验工序，去毛刺、平衡、清洗工序根据需要穿插在各其它工序中进行。9机电系机电一体化专业毕业设计1.5 典型表面的加工方法连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，这几种表面在加工的过程中量大且典型，它们的加工方法分别有以下几种选择：（1）两端面加工方法的选择：磨用于精加工。（2）孔

11、的加工方法的选择：1.6（准和定位基准要重合；b.钻小头孔以粗磨后的两端面作为粗基准采用外定位，同时以未加工过10机电系机电一体化专业毕业设计的毛面作为粗基准。（2）精基准的选择11机电系机电一体化专业毕业设计通过对连杆零件图以及其技术要求进行认真分析后，得到了连杆工艺过程的最后方案：12机电系机电一体化专业毕业设计工序5 精铣结合面工序6 粗镗大头孔及倒角工序7 磨结合面工序8 钻，扩沉头孔工序9 钻铰定位孔工序10 铰定位孔工序11 去毛刺工序12 清洗工序13 终检（尺寸分组）连杆总成的加工:工序1 粗铣螺母座面工序2 钻、扩、铰螺栓孔工序3 扩螺栓孔、倒角工序4 去结合面毛刺工序5 清

12、洗1.7加工设备与工艺装备的选择1. XF924D的硬质合金面铣刀，刀具材料为YW2，代号为，采用专用夹具和游标卡尺；2. M7350平Z 3080，使用一次粗镗大头孔。考虑到该孔的结构特点，使用镗床TF6735. 精镗大小头孔。同时进行为保证加工质量使用金刚石镗床T60，使用的量具是游标卡尺。13机电系机电一体化专业毕业设计6. 挤压小头孔。加工设备为压床。7. 铣锁口槽。采用立式铣床，查表选用型号为X51的立式铣床，专用夹具，专用铣刀，用游标卡尺测量。8. 加工螺栓座面。采用立式铣床，查表选用型号为X51具，专用铣刀，用游标卡尺测量。9. 倒角。采用立式铣床，铣床型号为X51尺测量。10.

13、拉大、小头凸块及两侧面。查表选用型号为 14机电系机电一体化专业毕业设计第二章 机械加工工艺卡片的设计2.1确定加工工艺过程1. 连杆总成的加工路线：毛坯准备-校直-磁粉探伤-粗铣两端面-精铣两端面-磨两端面头孔-粗镗小头孔-小头孔倒角及去毛刺-精铣工艺凸台及结合面-粗镗大头孔，倒角-磨结合面-位孔-铰定位孔及去毛刺-清洗-打印件号-2. 连杆盖加工工艺路线：毛坯准备-校直-磁粉探伤-粗铣结合面-精铣结合面-钻，扩沉头孔-钻铰定位孔-铰定位孔-检验3. 连杆总成的加工路线：-精镗大头孔-精镗小头孔-精铣小头孔端面-大头孔压入衬套-铣体与盖大头轴瓦定位槽-对号，装配-45钢，硬度为226-271

14、HBS，生产类型为大批生产，采用整体(1).两端面间距离52mm查<<金属机械加工工艺设计手册）（简称工艺手册）15机电系机电一体化专业毕业设计表4-28得，端面加工余量为1.0mm，粗加工的加工余量约占总共余量的2/3-3/4,粗铣端面加工余量 取为0.5mm，精铣余量为0.25mm，铣削公差即零件公差为0.20mm.(2).大头孔102mm其毛坯为分体锻造毛坯,查<<工艺手册>>表4-1得合装后扩大头孔至100.1mm,其余量为1.6mm,公差为表1-31得,0.8,粗镗完尺寸为100.9mm,公差为查手册表1-31得,0.6mm,加工完尺寸为101.5

15、mm,为珩磨加工,查手册表1-35得,其余量为102mm,为最终加工尺寸.3.小头孔55mm其锻造毛坯小头孔为实体,53.2mm,查<<工艺手册>>表1-32得,0.033mm,拉孔至尺寸54.3mm,半,其余量为0.7mm,加工完尺寸为55mm,为16机电系机电一体化专业毕业设计第三章 钻孔夹具的设计3.1专用夹具设计方法的工艺分析：钻螺纹孔夹具属于专用夹具，除工件的定位和夹紧外，还有一些问题需的计算等。3.1.1专用夹具的基本要求a.保证工件的加工精度b.提高生产率c.工艺性好d.实用性好e.经济性好3.1.2（1a.定位装置b.夹紧装置17机电系机电一体化专业毕业

16、设计c.对刀或导向装置d.连接元件e.夹具体f.其它装置或元件3.1.3夹具的选材但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。3.1.4夹具体的热处理3.1.5问题的提出 的轴线与分合面有垂直度的要求，孔218.5。3.21.手动夹紧：是针对较小的零件、切削余量不大，批量不大而采用的夹紧方法，手动夹紧经济性好，操作方便。18机电系机电一体化专业毕业设计2.气动夹紧：夹紧力基本恒定，夹紧动作迅速，省力，但由于空气是压缩的，因此夹紧刚性差。3.液压夹紧：油液能够传递较大的压力，抗震性较强，能维持较好的夹紧刚在钻床上加工孔和孔系时，其尺寸精度和相互位置精度是靠钻套精度和钻套的位置精度来决定的。19机

17、电系机电一体化专业毕业设计钻套的内径尺寸即为刀具的最大极限尺寸，其公差按基轴制配合制订，如果刀具不是用切削部分而是用圆柱部分导向时，也允许采用基孔制相应配合，即孔用H7，轴用g7、g6、g5。具的主要技术要求，一般包括以下几个方面：定位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度同轴线钻套的同轴度定位表面的直线度和平面度或等高性（2）标准零件及部件机床夹具常零件已经标准化（参阅,可以查得这些零件及部件的结构尺寸、）沙应清除干净；需机械加工的铸件或锻件，加工前应经时效处理或退火、正火处理； 20机电系机电一体化专业毕业设计凡加工面未注公差尺寸的，其尺寸公差应按GB1804-79公差与配合 未注公差尺寸的极

18、限偏差IT13规定。外螺纹工作表面的表面粗糙度为3.2，螺纹工作表面的粗糙度为6.3。当螺距t0.5mm时，可不检查粗糙度。21机电系机电一体化专业毕业设计设计小结通过对汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工铣结合面夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识,主要归纳为以下三个方面：得了不少这方面的专业知Word和Excel编者2010年12月2822机电系机电一体化专业毕业设计致 谢三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在毕业设计即将结束之际，思绪万千，心情久久不能平静。 ,再经思考后的领悟,柳暗花明又一村”。23机电系机电一体化专业毕业设计参考文献1