钻小头孔夹具设计说明说书

1、 承德石油高等专科学校 机械工程系 课程设计说明书机械制造技术连杆设计 姓 名： 学 号： 专业班级： 承德石油高等专科学校机械工程系 2012年12月摘 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部分加工工艺夹具的设计。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。关键词: 连杆 加工工艺 夹具设计 钻螺栓孔目 录第1章 序言11.1连杆的结构特点11.2连杆生产的工艺方法1第2章 连杆

2、加工工艺规程22.1 连杆的技术要求22.1.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度22.1.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度22.1.3 大、小头孔中心距22.1.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度22.1.5 大、小头孔两端面的技术要求32.1.6螺栓孔的技术要求32.1.7对口面的技术要求32.2连杆的材料和毛坯32.3 工艺过程设计32.3.1 基准的选择32.3.2制定工艺路线32.4 连杆的机械加工工艺过程分析52.4.1 工艺过程的安排52.4.2 定位基准的选择52.4.3确定合理的夹紧方法52.4.4 连杆两端面的加工52.4.5 连杆大、小头孔的加工52.

3、4.6 连杆螺栓孔的加工62.4.7 连杆体与连杆盖的铣开工序62.5 切削用量的选择原则62.5.1 粗加工时切削用量的选 择原则62.5.2 精加工时切削用量的选择原则72.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差72.6.1 确定加工余量72.6.2 确定工序尺寸及其公差82.7 工时定额的计算82.7.1螺栓孔的加工8第三章连杆螺栓孔夹具设计103.1 机床夹具设计的基本要求和一般步骤103.1.1 对专用夹具的基本要求103.2 连杆零件的钻床夹具设计103.2.1 零件本工序的加工要求分析113.2.2 确定夹具类型113.3 拟订定位方案和选择定位元件113.4 绘制夹具总装

4、图11收获与体会12致 谢13参考文献14第1章 序言1.1连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。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。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

5、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。为了保证发动机运转平衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。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，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摩擦运动副。1.2连杆生产的工艺方法当今全球汽车发动机连杆大批量生产中传统的期造连杆和模锻连杆仍占主导地位,但正面临着其它新制造方法或新工艺、新材料的挑战与竞争： 粉末锻造钢连杆及铝合金连杆与烧结钢

6、连杆以及连杆的裂解剖分工艺都是颇具竞争力新技术, 粉末锻造的工件物理性能及工艺性能优良，从而使经粉末锻造制成的高强度连杆零件的综合性能，特别是冲击韧性及疲劳性能显著提高。断裂剖分工艺的应用，大大简化了连杆的生产工艺流程。传统的连杆生产工艺流程一般需14道切削加工工序，而应用断裂剖分工艺，只需6道切削加工工序就够了。预计21世纪这些新技术将大量取代目前传统工艺方法。第2章 连杆加工工艺规程2.1 连杆的技术要求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，同时又压缩汽缸内气体。因此，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

7、素。反映连杆精度的参数主要有6个：（1）连杆大端中心面和小端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）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度；（6）连杆组内的为了保证柴油机平稳运转，连杆的重量不能超过一定范围。图 2-1 连杆的技术要求2.1.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.8m；大头孔的圆柱度公差为0.012 mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2

8、m。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm，素线平行度公差为0.04/100 mm。2.1.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.020.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.040.06 mm。2.1.3 大、小头孔中心距大小头孔的中

9、心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求：185±0.036 mm。2.1.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：规定其垂直度公差等级应不低于IT9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm）。2.1.5 大、小头孔两端面的技术要求连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8m, 小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大

10、于6.3m。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落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连杆的加工带来许多方便。2.1.6螺栓孔的技术要求在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。规定：螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3m加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。2.1.7对口面的技术要求在连杆

11、受动载荷时，对口面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为0.025 mm。2.2连杆的材料和毛坯汽车发动机连杆是承受强烈冲击及动态应力最高的典型动力学负荷零件，其负荷与其自身质量成比例，因此杆的轻量化对发动机具有特别的重要意义。如减轻发动机质量，可导致发动机上所有摆动体质量的减少，对发动机的运转噪声、震动、燃料消耗等将产生良好的作用。更重要的是，由于粉末锻造采用粉末坯料的称量法，使每根连杆得

12、到同一重量，因此，连杆联接曲轴旋转时，明显减轻了动平衡所引起的影响。粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场、竞争力的少、无切削金属加工方法，以金属粉末为原料，经过预成形压制，在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯，然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻，获得了与普通模锻件相同密度、形状复杂的精密锻件。它既有粉末冶金成形性能较好的优点，又发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点，使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破，特别适宜大批量生产高强度、形状复杂的结构零件，因此在各工业部门中有较大推广应用的发展前途。连杆的材料参考了德国krebs

13、oge公司为宝马公司生产的美洲虎发动机AJV8型粉末锻造连杆，所用预合金钢粉的牌号为AIS14200，其化学成分(W)为：025 035Mn、025 045Mo、025 035Ni、0 1 0 1Cr、0 65C、其余为Fe。由于这种低合金钢粉的化学成分均匀，物理性能及工艺性能优良，从而使经粉末锻造制成的高强度连杆零件的综合性能，特别是冲击韧性及疲劳性能显著提高。2.3 工艺过程设计2.3.1 基准的选择统一精基准：以大小头端面，小头孔、大头孔一侧面定位。因为端面的面积大，定位稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距同时可以消除基准不重合误差。2.3.2制定工艺路线一般的连杆工艺路线是

14、：拉大小头两端面粗磨大小头两端面拉连杆大小头侧定位面拉连杆盖两端面及杆两端面倒角拉小头两斜面粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角精铣螺栓座面铣断杆、盖小头孔两斜端面上倒角加工螺栓孔拉杆、盖结合面及倒角去配对杆盖毛刺清洗配对杆盖检测配对杆盖结合面精度人工装配扭紧螺栓打印杆盖配对标记号精磨连杆杆身两端面粗镗大头孔及两侧倒角半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度压入小头孔衬套称重去重精镗大头孔、小头衬套孔清洗最终检查成品防锈。对于粉末锻造的毛坯由于具有较高的表面质量所以工艺粗镗杆身下半圆、倒角及小头

15、孔之前的工艺都可以省略因此连杆的工艺如下方案工序I. 精铣连杆两端面工序II. 扩铰小头孔工序III. 粗镗杆身上半圆工序IV. 粗镗大头孔下半圆工序V. 精铣螺栓座面工序VI. 铣断工序VII. 粗、精铣对口面工序VIII. 钻、铰杆、盖螺栓孔工序IX. 精磨连杆连杆盖对口面工序X. 铣瓦槽工序XI. 清洗工序XII. 连杆配对并装配工序XIII. 自动拧紧工序XIV. 精磨两端面工序XV. 精镗小头孔工序XVI. 半精镗大头孔工序XVII. 大头孔倒角工序XVIII. 压衬套工序XIX. 钻油孔工序XX. 称重去重去毛刺工序XXI. 精镗大头孔精镗衬套孔工序XXII. 研磨大头孔工序XXI

16、II. 去毛刺工序XXIV. 退磁工序XXV. 总成清洗工序XXVI. 终检工序XXVII. 自动打流水号工序XXVIII. 成品防锈连杆的主要表面为大两端面，较重要的表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要表面为轴瓦锁口槽及体和盖上的螺栓座面等。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括为合装做准备的螺栓孔和结合面的加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第

17、三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的精加工阶段。2.4 连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1 工艺过程的安排在安排工艺进程时，就要把各主要工序的粗、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。这样逐步减少加工余量，切削力及

18、内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。各主要表面的工序安排如下：1两端面：先精铣后精磨2小头孔：扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗3大头孔：粗镗、半精镗、精镗、研磨。一些次要表面的加工，则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面。2.4.2 定位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接 控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图（15）所示：在安装工件时，注意将成套编号标记

19、的一面不与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。2.4.3确定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，应注意夹紧力的作用方向和着力点的选择。在铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很

20、少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。2.4.4 连杆两端面的加工连杆两端面在扩粗镗大小头孔之前先进行精铣以保证两端面的平行。而之后采用精磨工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削，这种办法的生产率低一些，

21、但精度较高。2.4.5 连杆大、小头孔的加工连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前先进行了扩孔、镗孔。加工时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在粗镗后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩孔、粗镗、半精镗、精镗、研磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为0.4m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起

22、，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。2.4.6 连杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。精铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直度，使用两工位夹具。连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转1800 ，铣另一个螺栓孔的两端面。这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。2.4.7 连杆体与连杆盖的铣开工序剖分面（亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹

23、具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm ，并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过0.02 mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。2.5 切削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。2.5.1 粗加工时切削用量的选 择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大

24、。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算：Zw V.f.ap.1000式中：Zw单位时间内的金属切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 进给量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap,其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度V.选用较大的ap和f以后，刀

25、具耐用度t 显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值，因此，能使V、f、ap的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大ap可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。1切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。2进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此

26、，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。3切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。2.5.2 精加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效

27、率。1切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。2进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。3切削速度的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度ap和进给量f，并在保证合理刀具耐用

28、度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。2.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.6.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（根据机械加工工艺手册第一卷 表3.225 表3.226 表3.227）表2-2平面加工的工序余量（mm）工艺名称单面余量经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度精磨0.1IT738400.8精铣1IT938.240.26.3 则连杆两端面总的加工余量为：A总= =(A精铣A精磨)2=(10.1)2=2.2mm（2）、连杆铸造出来的的厚度为H=(40+2.2)=42.2mm42.2÷100×0.2

29、=0.0804 所以毛坯尺寸为42.2±0.082.6.2 确定工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229 表234）表2-3 大头孔各工序尺寸及其公差（铸造出来的大头孔为70 mm）工序名称直径余量工序经济精度工序尺寸尺寸公差表面粗糙度珩磨0.2IT672720.4精镗0.4IT871.472.40.8半精镗0.4IT1171731.6二次粗镗1IT12727212.5一次粗镗2IT12707012.5（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229表230）表2-4 小头孔各工序尺寸及其公差工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸公称尺寸表面粗糙度精镗0.2

30、1.6铰0.26.3扩412.52.7 工时定额的计算2.7.1螺栓孔的加工2.7.1.1钻螺栓孔 选用钻床Z535根据机械制造工艺设计手册表2.438（41）选取数据切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 4.9 mm进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 12 mm则主轴转速n = 1000×60v/D = 1609 r/min根据表3.130 按机床选取n = 1650 r/min则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.83 m/s钻削工时为： 按表2.57 L = 54 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2 mm基本时间t

31、j = L/fn×4 = (34+1.5+2)/(0.08×1910)×4 = 1.38 min2.7.1.2扩螺栓孔 选用钻床Z3025根据机械制造工艺设计手册表2.453选取数据扩刀直径D = 11.75 mm 切削速度V = 0.40 m/s切削深度ap = 1.0 mm 进给量f = 0.6 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 694 r/min根据表3.130 按机床选取n=700 r/min则实际切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.36 m/s 扩削工时为： 按表2.57L = 34 mm L1 = 2 mm基本时间t

32、j = L/fn×4 = (34+2)/(0.6×764) ×4 = 0.31 min2.7.1.3铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表2.481选取数据铰刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.8 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 128 r/min根据表3.131 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度V =Dn/（1000×60） = 0.139 m/s 铰削工时为： 按表2.57 L = 34 mm L1 = 2 mm L2 = 3 mm 基本时间tj

33、= L/fn ×4= (34+2+3)/(0.8×200)×4 = 0.975 min注意：其余工序用时参考机械加工工序卡片14第三章连杆螺栓孔夹具设计 机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。 1、定位装置 定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2、夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹劳，保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。 3、对刀或导向装置 对刀或导向装置用于相对于定位元件的正确位置。 4、连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。 5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件。 6、其它装置或

34、元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面是，常设置分度装置；为能方便、准确的定位，常设置预定为装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。3.1 机床夹具设计的基本要求和一般步骤3.1.1 对专用夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配

35、保证是，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。3.2 连杆零件的钻床夹具设计如图3-1所示为连杆类零件图3-1连杆工件图 3.2.1 零件本工序的加工要求分析钻12.4孔和钻12.2螺纹底孔；钻12孔，其深为10；再用12.2钻通，攻为M12.4；钻出的12.4孔和12.2螺纹底孔的总长度为50mm。本工序使用机床为 Z535立钻；刀具为通用

36、标准刀具。3.2.2 确定夹具类型本工序所加工两孔（12.4孔和12.2螺纹底孔），位于一条直线上，孔径不大，工件质量较小，轮廓尺寸也不是很大，因此采用Z535立式钻床，偏心式夹具。3.3 拟订定位方案和选择定位元件3.3.1定位方案 根据工件结构特点，其定位方案如下。以72H6的大头端孔及39H7的小头端孔作为定位基准。再选72H7的大头端孔左端面为定位基准，限制工件的6个自由度。3.3.2选择定位元件根据定位方式，选用带台阶的心轴安装在工件部分为小头端，50H7的孔选用螺纹心轴安装在工件部分为大头端72H6的孔。选择可调支承钉。定位误差计算加工12.4孔时14.4H11孔的最大间隙的定位误

37、差的计算。由于零件是一面两销定位，由于孔与心轴存在最大配合间隙，因此在钻12.4孔时会产生直线位移误差。计算如下：经表查得：14.4H11孔的上下偏差分别为+0.13，0；14.387h6轴的上下偏差分别为0，-0.013。D=B+Y=d1+D1+X1min=X1max=14.53-14.387=0.1431/3K加工12.2的螺纹底孔与加工12.4孔在一条直线上，因此12.2的螺纹底孔的定位误差的计算与12.4孔定位误差的计算相同。3.4 绘制夹具总装图总装图见夹具图收获与总结为期一个月的课程设计，使我从中学习到了许多机械加工工艺与夹具设计的知识，譬如，分析工艺过程，分析零件结构，合理的利用

38、图书馆以及互联网，绘制草图，零件图，合理的选尺寸，基准，布局，清晰的画出要求的全部尺寸。在设计夹具时要有耐心要勇于探索还得大胆的想象，在设计的途中我们得去查询标准，得学会利用身边的一切信息。而且在设计过程中我们组的成员积极思索，认真完成测绘工作，团结互助使我们组的工作更容易、更精准。通过对汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工小头孔夹具和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,主要归纳为以下两个方面：第一方面：连杆件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当的选择机械加工中的定位基准,是能否保证连杆技术要求的重要问题之一。在连杆的实际加工过程中，选用连杆的大小头端面及小头孔作为

39、主要定位基面，同时选用大头孔两侧面作为一般定位基准。为保证小头孔尺寸精度和形状精度，可采用自为基准的加工原则；保证大小头孔的中心距精度要求，可采用互为基准原则加工。对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。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体和盖的结合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及连杆体和盖上的螺栓座面等。连杆机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的。连杆加工路线按连杆的分合可以分为三个阶段：第一个阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二个阶段为连杆体和盖的切开加工；第三个阶段为连杆体和盖合装后的加工。第二方面：主要是关于夹具的设计方法及其步骤。（1）、定位方案的设计：主要确定工件的定位基准及定位基面；工件的六点定位原则；定位元件的选用等。（2）、导向及对刀装置的设计：由于本设计主要设计的是钻螺栓孔，所以主要考虑的是选用钻套的类型及排屑问题，以及对刀块的类型，从而确定钻套和对刀块的位置尺寸及公差。（3）、夹紧装置的设计：针对连杆的加工特点及加工的批量，对连杆的夹紧装置应满足装卸工件方便、精确度高，所以采用了手动夹紧装