連桿的機械加工工藝及夾具設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　連桿是柴油機的主要傳動件之一，本文論述了連桿的加工工藝及其夾具的設(shè)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(chǎn)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(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)要求。</p>

2、<p>　　機械加工工藝是企業(yè)上品種、上水平、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保障。然而夾具有事制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標(biāo)注化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：連桿 加工工藝 夾具設(shè)計</p><p><

3、b>　　Abstract</b></p><p>　　Connecting rod is one of the main transmission parts of diesel engine, this paper discusses the processing technology of connecting rod and the design of fixture. Connectin

4、g rod size accuracy, the accuracy requirement of the shape and position precision is very high, and the rigidity of the connecting rod is poorer, prone to deformation, therefore in the arrangement of technological proces

5、s, you need to separate the rough finish machining process on the surface of the main. Gradually reduce mach</p><p>　　Machining process on varieties, is the enterprise level, product updates faster, improve

6、the economic benefit of technical support. Fixture occupy an important part of manufacturing system, however, technology will also increase to the requirement of fixture and special fixture, group clamps, modular fixture

7、 and pallet toward flexible, automation, tagging, generalization and highly efficient direction to meet the processing requirements. So the mechanical processing technology and fixture design</p><p>　　Key wo

8、rds: connecting rod processing technology fixture design</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 緒論1<

9、/p><p>　　1.1　連桿的結(jié)構(gòu)特點1</p><p>　　1.2 本次設(shè)計內(nèi)容2</p><p>　　第2章 機械加工工藝規(guī)程的制定3</p><p>　　2.1 零件的工藝分析3</p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析3</p><p>　　2.1.2 平面加

10、工3</p><p>　　2.1.3 孔加工3</p><p>　　2.1.4 技術(shù)要求3</p><p>　　2.2 毛坯的確定5</p><p>　　2.2.1 有關(guān)設(shè)計條件的說明5</p><p>　　2.2.2 毛坯的材料6</p><p>　　2.2.3 制坯方法的確定6

11、</p><p>　　2.3連桿工件的定位基準(zhǔn)和定位方案分析7</p><p>　　2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇7</p><p>　　2.3.2 確定合理的夾緊方法8</p><p>　　2.4加工經(jīng)濟精度與加工工序安排10</p><p>　　2.4.1 加工經(jīng)濟精度10</p><p&

12、gt;　　2.4.2 連桿加工主要加工表面工序安排10</p><p>　　2.5 典型表面的加工方法11</p><p>　　2.6 連桿加工工藝過程的確定11</p><p>　　2.6.1　定位基準(zhǔn)的選擇11</p><p>　　2.6.2　工藝路線的擬定11</p><p>　　2.7 加工設(shè)備與工

13、藝設(shè)備的選擇13</p><p>　　2.8 確定加工工藝過程14</p><p>　　2.9 切削用量的選擇15</p><p>　　2.9.1粗加工時切削用量的選擇原則15</p><p>　　2.9.2精加工時切削用量的選擇原則16</p><p>　　2.10連桿的檢驗17</p>&

14、lt;p>　　2.10.1觀察外表缺陷及目測表面粗糙度17</p><p>　　2.10.2連桿大頭孔圓柱度的檢驗17</p><p>　　2.10.3連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗17</p><p>　　2.10.4連桿大小頭孔平行度的檢驗18</p><p>　　2.10.5連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗1

15、8</p><p>　　第3章 夾具設(shè)計19</p><p>　　3.1 擴大頭孔夾具19</p><p>　　3.1.1 問題的指出19</p><p>　　3.1.2 夾具設(shè)計19</p><p>　　第4章 結(jié)論23</p><p><b>　　致謝24</

16、b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>　　附錄：連桿機械加工工藝卡片26</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　連桿是發(fā)動機的主要兩件之一，它是接活塞和曲軸

17、，把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳動曲軸：將活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍男D(zhuǎn)運動，又受到曲軸的驅(qū)動面而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。因此，連桿在工作中承受著呈周期交變的壓縮、拉伸及彎曲應(yīng)力，這些交變載荷具有很大的沖擊特性。發(fā)動機正常工作時，連桿大頭約為以3000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，線速度以10m/s，所以連桿在工作時，形成巨大的離心力。由于連桿橫向竄動和形位誤差引起連桿受壓時產(chǎn)生彎曲，是連桿很容易斷裂，斷裂是連桿的主要損傷形式，對于EQ61

18、00-I型汽車發(fā)動機連桿，其斷裂率為0.5/1000。</p><p>　　連桿屬于典型的“雜件”類零件，不但精度要求高，形狀復(fù)雜，制造難度大，而且批量大，直接影響發(fā)動機的質(zhì)量，本篇論文詳細(xì)介紹了其加工方法的擬訂和確立，并對加工中某工序所采用夾具進行設(shè)計，從工藝與專用夾具的方向進行了一定的探討。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各科、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正在搞質(zhì)量、

19、搞生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波，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。</p><p>　　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，大大推進了機械加工工藝的進步，使工藝工程的自動化達到了一個新的階段。目前，數(shù)控機床的

20、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，但不同的工序中道具的更換及工件的重新裝夾，仍需仍</p><p>　　人工來完成。加工中心是一種高度自動化的多工序機床，能自動完成道具的更換，工作的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進給量的變換等，使工序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

21、的機床，他能在加工中，根據(jù)切削條</p><p>　　件的變化。自動調(diào)節(jié)切削條件，是機床保持最佳狀態(tài)下進行加工，因而有效調(diào)高加工效率，擴大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并到達最大的經(jīng)濟效益。</p><p>　　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，大大促進了自動化進程

22、，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的發(fā)展的又一關(guān)鍵技術(shù)，并進一步朝著網(wǎng)路化、集成化和智能化的方向發(fā)展。</p><p>　　工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理，體現(xiàn)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主要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反應(yīng)企業(yè)制造能力的高低。</p><p>　　夾具設(shè)

23、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了廣泛的應(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)我國迅速加入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)了這種需求。</p><p>　　夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高

24、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)正朝著高精度、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。</p><p>　　1.2 本次設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計主要是針對連桿工藝及鉆孔夾具的設(shè)計。夾具設(shè)計是組合機床設(shè)計中的主要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的精度參數(shù)。在設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是用于工件以加工端面為定位基準(zhǔn)，夾具體的凸臺和大端面孔為定位面，工件以

25、氣動夾緊，這樣設(shè)計主要是為了解決了手動夾緊是夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強度大等缺點：氣動夾緊采用空氣作為動力源，資源豐富并且干凈、清潔，對周圍環(huán)境沒有污染：不足是噪音比較大。</p><p>　　具體設(shè)計思路是：首先確定工件的已加工端面定位方式，通過夾具體的凸臺、內(nèi)孔，再用氣動裝置將其夾緊，這樣連桿六個自由度全部限制，實現(xiàn)了零件的定位夾緊，然后確定零件的夾緊方式。在本次設(shè)計中采用的是手動夾緊方式：然后

26、進行誤差分析、夾緊力的計算對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　第2章　機械加工工藝規(guī)程的制定</p><p>　　2.1 零件的工藝性分析</p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析</p><p>　?、?該零件為發(fā)動機上的重要組成部分之一，其大頭孔和軸連接，小頭孔通過活塞銷和活塞連接，將作用于活塞的力傳給曲軸，

27、又受曲軸驅(qū)動而帶動活塞。因此連桿器將受到壓縮力，縱向彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力，故要求此桿有較輕的重量、較高的強度，同時大小孔還有較高的耐磨性和互換性。</p><p>　?、圃撨B桿由連桿大頭連桿身和連桿小頭三部分組成，連桿大頭蓋和連桿身分開，由螺栓連接，小頭孔裝有襯套提高耐磨性和互換性。</p><p>　?、谴笮☆^兩孔的軸線的平行度有較高的要求，中心距有絕對的要求，其精度主要有機加工機床本身來保

28、證，平行度要求為0.05，中心度為280±0.036。</p><p>　　⑷大頭孔的表面粗糙度要求為1.6，小頭孔的表面粗糙度要求為6.3，連桿端面的表面粗糙度為12.5，身蓋配合的表面精度為6.3.</p><p>　　⑸為了便于加工和保證加工精度，大頭設(shè)置工藝凸臺。</p><p><b>　　2.1.2平面加工</b><

29、/p><p><b>　?、艃啥嗣?lt;/b></p><p>　　大頭兩端面間的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度Ra不大于1.6。</p><p>　　小頭兩端面間的尺寸公差等級為IT5，表面粗糙度Ra不大于3.2。</p><p>　　⑵大頭凸塊兩側(cè)面 表面Ra6.3。</p><p>　　⑶體和蓋

30、的結(jié)合面 表面粗糙度Ra0.8 。</p><p>　　⑷軸瓦鎖口槽 銑保證尺寸42-0.62保證尺寸40的Ra值為1.6</p><p><b>　　2.1.3孔加工</b></p><p>　?、糯箢^孔 擴、粗鏜達尺寸¢102mm，Ra0.8</p><p>　?、菩☆^孔 鉆、擴、粗鏜達尺寸&

31、#162;55mm，Ra0.8</p><p>　　⑶鉆、擴、鉸螺栓孔M18 mm，Ra值為12.5</p><p>　　2.1.4技術(shù)要求分析</p><p>　　連桿上需要進行機械加工的主要表面為：大、小頭孔及兩端面，連桿與桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。連桿總成的主要要求如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 連桿總成<

32、/p><p>　?、?為了使連桿大、小頭運動副之間配合良好，大頭孔的尺寸公差等級取為IT6，表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.5um；小頭孔的尺寸公差等級應(yīng)取為IT5（加工后再按0.0025mm間隔分組），表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.5mm。</p><p>　?、拼?、小孔的中心距影響到氣缸的壓縮比，進而影響發(fā)動機的效率，兩孔中心距的公差等級應(yīng)不低于IT9。大、小頭孔中心線在兩個相互垂直的方向上的平行

33、度誤差會使活塞在氣缸中傾斜，致使氣缸壁磨損不均勻，縮短發(fā)動機的使用壽命，同時也使曲軸的連桿頸磨損加劇。若稱大、小孔理想中心線所在的公共平面為連桿軸線平面，一般規(guī)定兩孔軸線在連桿軸線平面內(nèi)的平行度公差等級應(yīng)不低于IT7，在垂直于連桿軸線平面內(nèi)的平行度公差等級應(yīng)不低于8級</p><p>　　⑶連桿大頭兩端面對大頭孔中心線的垂直度誤差過大，將加劇連桿大頭兩端面對大頭孔中心線的垂直度誤差過大，將大頭兩端面與曲軸連桿兩端

34、面之間的磨損，甚至引起燒傷，一般規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于9級。</p><p>　?、冗B桿大、小頭兩端面間距離基本尺寸相同，但技術(shù)要求是不同的。大頭兩端面間的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8um；小頭兩端面間的尺寸公差等級為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3um。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。連桿大頭端面間距離尺

35、寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方面。</p><p>　?、蔀榱吮ＷC發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對連桿小頭(約占連桿全長2/3)質(zhì)量差和大頭(約占連桿全長1/3)質(zhì)量差給以較嚴(yán)格的規(guī)定。</p><p>　　⑹兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的

36、平行度公差較?。欢鴥煽纵S心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.04 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm長度上公差為0.06 mm。</p><p>　?、舜笮☆^孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：190±0.05 mm。</p>&l

37、t;p>　?、淘谇懊嬉呀?jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規(guī)定：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3μm加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對稱度公差為0.25 mm。</p><p>　?、驮谶B桿受動載荷時，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著

38、剖分面產(chǎn)生相對錯位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為0.025 mm。 。</p><p><b>　　2.2 毛坯的確定</b></p><p>　　毛坯的選擇應(yīng)從生產(chǎn)批量的大小，非加工面的技術(shù)要求，

39、零件的材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、重量技術(shù)要求等方面綜合考慮。通常情況下，主要以生產(chǎn)類型來決定。正確選擇制坯方式可以使整個工藝過程經(jīng)濟合理，故應(yīng)認(rèn)真的選擇并要加以論述。</p><p>　　2.2.1 有關(guān)設(shè)計條件的說明</p><p>　　大批量生產(chǎn)的工藝特點：⑴零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法：⑵毛坯的制造方法和加工余量：廣泛采用金屬模機器造型、模

40、鍛或其他高效方法，毛坯精度高，加工余量??；⑶機床設(shè)備及布置形式：廣泛采用高效專用機床及自動機床，按流水線和自動線排列設(shè)備：⑷工藝工裝：廣泛采用專用高效夾具、復(fù)合刀具、專用量具或自動檢驗裝置，靠調(diào)整法到達精度要求：⑸對工人技術(shù)要求：對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求低；⑹工藝文件：要有工藝過程卡和工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡：⑺成本：較低。</p><p>　　2.2.2 毛坯的材料</p

41、><p>　　連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有較高的強度，因此連桿材料要采用高強度的碳鋼和合金鋼，可用來制作連桿的材料有45鋼、55鋼、40cr、40MnB等，此連桿要求大批量生產(chǎn)，毛坯材料選用鍛件。</p><p>　　45鋼----一般為中碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼與合金結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造承受很大變動載荷與沖擊載荷或各種復(fù)合應(yīng)力的零件﹙如機器中傳遞力的軸、連桿、齒輪等﹚。這類零件要求

42、鋼材具有較高的綜合力學(xué)性能，即強度、硬度、塑性、韌性有良好的配合。連桿需要承受多向交變載荷的作用，對材料的綜合力學(xué)性能要求高，45鋼可以滿足這一要求，最終選定45鋼作為毛坯材料。</p><p>　　2.2.3 制坯方法的確定</p><p>　　連桿的特殊作用要求機械性能應(yīng)大于或等于</p><p>　　抗拉強度 бb=735Mpa</p>&l

43、t;p>　　屈服極限 σs=539 Mpa</p><p>　　沖擊韌性 ak=588J/cm2</p><p>　　毛坯的選擇有兩種：使毛坯形狀與尺寸和零件接近；使毛坯的形狀尺寸與零件相差較大。</p><p>　　這影響著毛坯的制造費用及勞動量，與機械加工費用及勞動量。為節(jié)省能源與金屬材料，隨著毛坯制造專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，制坯方法夫人確定應(yīng)取向前種方法，

44、其中前種方法又有模鍛和鑄造兩種毛坯制造形式最常用，考慮到零件工作的場所和綜合力學(xué)性能要求，毛坯選用模鍛的方式進行生產(chǎn)。</p><p>　　連桿鍛坯形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另外一種是將體和蓋鍛成一體。整體鍛造的毛坯，需要在以后機械加工過程中將體切開，為保證切開后粗鏜孔余量均勻，需將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對于分體鍛造能夠減少一定的工序，加工效率高。故最終選用分體鍛造的方式制造毛坯。</p>

45、;<p>　　鍛造的工藝過程如下：將棒料在爐中加熱至1140-1200℃，現(xiàn)在輥鍛機上通過四個型槽進行輥鍛制坯，然后在鍛壓機上進行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊。為了改善毛坯的切削加工性能，鍛造好的欄桿毛坯需要進行調(diào)制處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，減少毛坯的內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯的精度，連桿毛坯還需要進行熱校正。</p><p>　　此外，連桿的顯微組織在連桿小頭“工”字形截面

46、檢驗，應(yīng)符合NJ24-86《曲軸技術(shù)條件》附錄中的1-4級。連桿的縱剖面的金屬宏觀組織，其纖維方向應(yīng)沿著連桿中心線，并與外形相符，不得間斷。</p><p>　　連桿外觀缺陷，內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查合格后就可以進入機械加工生產(chǎn)線了。</p><p>　　2.3 連桿工件的定位基準(zhǔn)和定位方案分析</p><p>　　2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p

47、><p>　　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。具體的辦法是，如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2連桿的定位方向</p><p>　　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）

48、。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行加工。再從小頭孔中抽出假銷進行加工。</p><p>　　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。</p><p>　　由于用小頭孔和大頭孔

49、外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時會影響到后續(xù)工序的加工精度。</p><p>　　在第一道工序中，工件的各個表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對加工精度會有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對于整個工藝過程的加工精度常有深

50、遠(yuǎn)的影響。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個毛坯面。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對稱

51、面定位。這種定位方法使工件在夾緊時的變形較小，同時可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。同時，由于是以對稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。</p><p>　　2.3.2 確定合理的夾緊方法</p><p>　　既然連桿是一個剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加

52、工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會影響端面的平面度。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。</p><p>　　在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加

53、工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭桿外形比較復(fù)雜而剛性較差，它的技術(shù)要求高，恰當(dāng)?shù)剡x擇繼續(xù)加工中的定位基準(zhǔn)是能否保證連桿技術(shù)要求夫人重要問題之一。</p><p>　　在連桿實際加工過程中，一般都會對連桿進行完全定位，即按六點定位原理來限制連桿的六個自由度。多數(shù)情況下，選用連桿的大、小端面作為主要定位基準(zhǔn)，使零件的支持面積大

54、、定位穩(wěn)定、裝夾方面。同時同時選擇小頭孔和大頭孔連桿的外側(cè)面作為一般定位基準(zhǔn)，從而限制了連桿的六個自由度。選用連桿端面和小頭孔作為定位基準(zhǔn)，不僅便于在加工過程中實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，更重要的是使連桿夫人重要技術(shù)要求（如大、小頭孔之間的中心距要求，大、小頭孔中心線在兩個相互垂直方向上平行度要求，端面與大頭孔中心線夫人垂直度要求，兩端面間的距離要求等）在加工過程中實現(xiàn)基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。對于一些要求高或?qū)⒅胁灰妆ＷC的技術(shù)要求，在精加工時也可以

55、采用自為基準(zhǔn)的原則進行加工（小頭孔尺寸精度的保證），或采用互為基準(zhǔn)的原則進行加工（如大、小頭孔中心距精度保證），有機床精度直接保證（大、小頭孔中心距要求可在雙軸鏜床上一次安裝同時加工出大、小孔來直接保證）。</p><p>　　按照“先加工基面后加工其他表面”的加工原則，作為連桿主要定位基準(zhǔn)的兩端面的加工，一般都是安排在工藝過程最初工序進行，即以未加工過的第一個端面在、為粗基準(zhǔn)定位，加工第二個端面，緊接著以已加工

56、的第二個端面作為基準(zhǔn)，定位加工第一個端面。顯然第一個端面的精度要比第二個端面高，在以后的加工中，用第一個端面做精基準(zhǔn)最好。但由于連桿外形的對稱性，后續(xù)工序操作者不易分清哪個端面是第一個端面，為此連桿和連桿蓋的零件圖上特意設(shè)計一個加工和一個裝配用的工藝標(biāo)記，并在連桿工藝規(guī)程中，規(guī)定無工藝標(biāo)記的一側(cè)端面為主要定位精基準(zhǔn)，在后續(xù)的各個加工工序中盡可能的用它來定位。</p><p>　　2.4 加工經(jīng)濟精度與加工工序安排

57、</p><p>　　2.4.1 加工經(jīng)濟精度</p><p>　　各種加工方法（車、銑、刨、磨、鉆、鏜、鉸等）所達到的加工精度和表面粗糙度，都應(yīng)該滿足圖紙設(shè)計要求。精度不是越高越好，滿足要求就行了，因為生產(chǎn)中控制生產(chǎn)成本對企業(yè)很重要的，加工精度得愈高，表面粗糙度減少得愈小，則所消耗的時間與成本也會愈大。在實際的生產(chǎn)中應(yīng)在滿足設(shè)計精度的要求下盡可能地降低成本。</p><

58、;p>　　2.4.2 連桿加工主要加工表面的工序安排</p><p>　　連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。</p><p>　　連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第一階段為連桿體的加工，第二階段為連

59、桿蓋的加工，第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精度準(zhǔn)（端面、小孔頭和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)意外的其它的表面，包括大、小頭粗加工、為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗精加工以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面精加工及大、小頭孔的精加工。如果按主要表面的粗、精加工來劃分連桿的加工階段的話，可以按連桿合裝前后來分，合裝之前

60、的工藝路線屬于主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為表面的半精加工、精加工階段。</p><p><b>　　工序順序的安排原則</b></p><p>　　先加工基準(zhǔn)面，再加工其它面</p><p>　　一般情況下，先加工平面，后加工孔</p><p>　　先加工主要表面，后加工次要表面</p>&

61、lt;p>　　先安排粗加工工序，后安排精加工工序</p><p>　　檢查、檢驗工序，去毛刺、平衡、清洗工序根據(jù)需要穿插在各其它工序中進行。</p><p>　　2.5 典型表面的加工方法</p><p>　　連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，這幾種表面在加工的過程中最大且典型，它們的加工方法分別有一下幾種選擇：</p><p>

62、;　?、艃啥嗣婕庸し椒ǖ倪x擇：</p><p>　　端面的加工通常有銑、刨、磨三種，其中銑和磨的加工精度較高，刨的加工精度較低，由于兩端面在后續(xù)加工過程中會多次被用作定位基準(zhǔn)，所以為了保證零件的整體加工精度，選用銑和磨兩種加工方式，其中銑為粗加工，磨用于精加工。</p><p>　?、瓶椎募庸し椒ㄟx擇：</p><p>　　孔的加工方法有鉆孔、鉸孔、鏜孔等加工方式，

63、其中鏜孔精度高，在連桿所以以需要加工的部位中，大、小頭孔的加工要求是最高的，所以宜用鉆頭鉆、擴孔，最后采用鏜、磨的方式保證精度。</p><p>　　2.6 連桿加工工藝過程的確定</p><p>　　在擬訂工藝路線時，正確的處理粗、精加工工序的安排是最重要的。因為連桿是大批量生產(chǎn)，所以粗、精加工要分開。</p><p>　　因為連桿的大、小頭孔的精度要求比較高，所

64、以應(yīng)安排粗加工、半精加工和精加工三個階段，其它部位也應(yīng)根據(jù)精度要求合理劃分加工階段。</p><p>　　2.6.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p><b>　?、糯只鶞?zhǔn)的選擇</b></p><p>　　a.以不需加工的桿身側(cè)面作為基準(zhǔn)面，來加工連桿的兩側(cè)面，設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)要重合；</p><p>　　b.鉆小頭孔

65、以粗磨后的兩端面作為粗基準(zhǔn)采用外定位，同時以未加工過的毛面作為粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　?、凭鶞?zhǔn)的選擇</b></p><p>　　以加工過的兩端面，大小頭孔和工藝凸臺作為精基準(zhǔn)。</p><p>　　⑶小頭孔的加工均采用外定位方式，均以工藝凸臺和工藝面作定位基準(zhǔn)。</p><p>　　2.6.2 工藝路線的

66、擬定</p><p><b>　?、?兩端面的加工</b></p><p><b>　　⑵ 身蓋分開面加工</b></p><p><b>　?、?小頭孔加工</b></p><p><b>　　⑷ 大頭孔加工</b></p><p&

67、gt;　　其中工藝過程設(shè)計大致采用：鍛造→調(diào)制→粗加工→檢驗→入庫</p><p>　　通過對連桿零件圖以及其技術(shù)要求進行認(rèn)真分析后，得到了連桿工藝過程的最后方案：</p><p><b>　　連桿體的加工：</b></p><p>　　工序1 粗銑兩端面</p><p>　　工序2 精銑兩端面</p>

68、<p><b>　　工序3 磨兩端面</b></p><p><b>　　工序4 鉆小頭孔</b></p><p>　　工序5 粗鏜小頭孔</p><p>　　工序6 小頭孔倒角及去毛刺</p><p>　　工序7 粗銑工藝凸臺及結(jié)合面</p><p>

69、　　工序8 精銑工藝凸臺及結(jié)合面</p><p>　　工序9 粗鏜大頭孔、倒角</p><p><b>　　工序10 磨結(jié)合面</b></p><p>　　工序11 鉆攻螺紋孔</p><p><b>　　工序12 鉆定位孔</b></p><p>　　工序13 鉸定位孔

70、及去毛刺</p><p><b>　　連桿蓋的加工：</b></p><p>　　工序1 粗銑兩端面</p><p>　　工序2 精銑兩端面</p><p><b>　　工序3 磨兩端面</b></p><p>　　工序4 粗銑結(jié)合面</p><p

71、>　　工序5 粗銑結(jié)合面</p><p>　　工序6 錯鏜大頭孔及倒角</p><p><b>　　工序7 磨結(jié)合面</b></p><p>　　工序8 鉆、擴沉頭孔</p><p>　　工序9 鉆鉸定位孔</p><p><b>　　工序10 鉸定位孔</b>

72、;</p><p><b>　　工序11 去毛刺</b></p><p><b>　　工序12 清洗</b></p><p>　　工序13 終檢（尺寸分組）</p><p><b>　　連桿總成的加工：</b></p><p>　　工序1 粗銑螺母座面

73、</p><p>　　工序2 鉆、擴、鉸螺栓孔</p><p>　　工序3 擴螺栓孔、倒角</p><p>　　工序4 去結(jié)合面毛刺</p><p><b>　　工序5 清洗</b></p><p>　　2.7 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇</p><p>　　由于生產(chǎn)

74、類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各個機床上的裝卸及各機床間的傳送均有人工來完成。</p><p>　　粗銑兩端面?？紤]到工作的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計等問題，選擇XF924銑床。選擇直徑D為100mm的硬合金面銑刀，刀具材料為YW2，代號M20（GB2075-1987），采用專用夾具和游標(biāo)卡尺；</p

75、><p>　　半精加工，精加工表面。采用磨削方式即可滿足工藝要求均使用M7350平面磨床，量具使用游標(biāo)卡尺；</p><p>　　大小頭孔是該零件的重要加工部位，鉆小頭孔使用通用鉆床Z3080，使用鉆小頭孔夾具，量具使用游標(biāo)卡尺；</p><p>　　一次粗鏜大頭孔?？紤]到該孔的結(jié)構(gòu)特點，使用鏜床TF673</p><p>　　精鏜大小頭孔。同時

76、進行為保證加工質(zhì)量使用金剛石鏜床T60，使用量具是游標(biāo)卡尺。</p><p>　　擠壓小頭孔。加工設(shè)備為壓床。</p><p>　　銑鎖口槽。采用立式銑床，查表選用型號為X51的立式銑床，專用夾具，專用銑刀，用游標(biāo)卡尺測量。</p><p>　　加工螺栓底座面。采用立式銑床，查表選用型號為X51的立式銑床，專用夾具、專用銑刀、用游標(biāo)卡尺測量。</p>

77、<p>　　倒角。采用立式銑床，銑床型號為X51，專用夾具、專用銑刀、用游標(biāo)卡尺測量。</p><p>　　10、 拉大、小頭凸臺及兩側(cè)面。查表選用型號為L5120的立式銑床 </p><p>　　2.8 確定加工工藝過程</p><p>　　1、連桿總成的加工路線：</p><p>　　毛坯準(zhǔn)備----校直----磁

78、粉探傷----粗銑兩端面----精銑兩端面----磨兩端面----鉆小孔----粗鏜小頭孔----小頭孔倒角去毛刺----粗銑工藝凸臺及結(jié)合面----精銑工藝凸臺及結(jié)合面----粗鏜大頭孔，倒角----磨結(jié)合面----鉆攻螺紋孔----鉆定位孔----鉸定位孔及去毛刺----清洗----打印件號----檢驗。</p><p>　　2、連桿蓋加工工藝路線：</p><p>　　毛坯準(zhǔn)備---

79、-校直----磁粉探傷----粗銑兩端面----精銑兩端面----磨兩端面----粗銑結(jié)合面----精銑結(jié)合面----粗鏜大頭孔及倒角----磨結(jié)合面----鉆，擴沉頭孔----鉆鉸定位孔----鉸定位孔----去毛刺----清洗----打印件號----檢驗。</p><p>　　3、連桿總成的加工路線：</p><p>　　體與蓋對號，清洗，裝配----磨兩端面----半精鏜大頭孔及倒角

80、----精鏜大頭孔----精鏜小頭孔----液壓大頭孔----粗銑小頭孔端面----精銑小頭孔端面----大頭孔壓入襯套----精鏜大頭孔襯套孔----拆開連桿蓋----銑體與蓋大頭軸瓦定位槽----對號，裝配----退磁----檢驗----包裝入庫。</p><p>　　4、機械加工余量的確定</p><p>　　連桿材料為45鋼，硬度為226-271HBS，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用整體

81、鍛造毛坯。</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料及制訂夫人加工工藝，分別確定各工序尺寸如下：</p><p>　　兩端面間距離52mm</p><p>　　查《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》（簡稱《工藝手冊》）表4-28得，端面加工余量為1.0mm，粗加工的加工余量約占共余量的2/3-3/4，粗銑端面加工余量取為0.5mm，精銑余量為0.25，銑削公差即零件公差為0.20m

82、m。</p><p>　?、拼箢^孔¢102mm </p><p>　　其毛坯為分體鍛造毛坯，查《工藝手冊》表4-1得</p><p>　　合裝后擴大頭孔至1001mm ，其余量為1.6mm公差為0.20 mm粗鏜余量查手冊表1-31的，0.8mm粗鏜完尺寸為100.9mm公差為0.046mm；半精鏜和精鏜的余量查表手冊表1-31得0.6 mm加工完尺寸為1

83、01.5mm，公差為0.03mm，其最終加工為磨加工，查手冊表1-35得，其余量為0.5mm，加工完尺寸為102mm，為最終加工尺寸。</p><p>　?、恰⑿☆^孔¢55mm</p><p>　　其鍛造毛坯小頭孔為實體，首先加工為鉆孔，加工至尺寸為53.2mm，查《工藝手冊》表1-32得，加工余量為1.1mm公差為0.033mm，拉孔至尺寸54.3 mm半精鏜和精鏜的余量查手冊

84、表1-31得，其余量為0.7mm，加工完成尺寸為55mm，為最終加工尺寸。</p><p>　　2.9切削用量的選擇原則</p><p>　　正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。</p><p>　　2.9.1 粗加工時切削用量的選擇原則</p><p>　　粗加工時加工精度與表面粗

85、糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。</p><p>　　金屬切除率可以用下式計算：</p><p>　　Zw ≈V.f.ap.1000</p><p>　　式中：Zw單位時間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）</p><p>

86、　　V切削速度（m/s）</p><p>　　f 進給量（mm/r）</p><p>　　ap切削深度（mm）</p><p>　　提高切削速度、增大進給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個較大的

87、進給量度f，最后確定一個合適的切削速度V.</p><p>　　選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t 顯然也會下降，但要比V對t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。</p>

88、<p>　?。?）切削深度的選擇：</p><p>　　粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時，才考慮分幾次走刀。</p><p>　?。?）進給量的選擇：</p><p>　　粗加工時限制進給量提

89、高的因素主要是切削力。因此，進給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進給量時應(yīng)考慮到機床進給機構(gòu)的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進給量；在剛性和強度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進給量。</p><p>　?。?）切削速度的選擇：</p><p>　　粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。切削深度、進給量和切削速度

90、三者決定了切削功率，在確定切削速度時必須考慮到機床的許用功率。如超過了機床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。</p><p>　　2.9.2 精加工時切削用量的選擇原則</p><p>　　精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。</p><p>　?。?）切削深度的

91、選擇：</p><p>　　精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。</p><p>　　（2）進給量的選擇：</p><p>　　精加工時限制進給量提高的主要因素是表面粗糙度。進給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。</p>

92、<p>　　（3）切削速度的選擇：</p><p>　　切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。</p><p>　　由此可見，精加工時選用較小的吃刀深度ap和進給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，

93、選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。</p><p>　　2.10 連桿的檢驗</p><p>　　連桿在機械加工中要進行中間檢驗，加工完畢后要進行最終檢驗，檢驗項目按圖紙上的技術(shù)要求進行。</p><p>　　2.10.1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度</p><p>　　2.10.2 連桿大頭孔圓柱度

94、的檢驗</p><p>　　用量缸儀表，在大頭孔內(nèi)分三個斷面測量其內(nèi)徑，每個斷面測量兩個方向，三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度?！　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　2.10.3 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗</p><p>　　圖2.3 連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗</p><p>　　采用圖（

95、2.3）所示專用檢具（用一平尺安裝上百分表）。用結(jié)合面為定位基準(zhǔn)分別測量連桿體、連桿上蓋兩個半圓的半徑值，其差為對稱度誤差。</p><p>　　2.10.4 連桿大小頭孔平行度的檢驗</p><p>　　如圖2.4所示,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺上用等高V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測量小頭孔心軸在最高位置時兩端面的差值，其差值的一半即為平行度。</p><p&g

96、t;　　圖2.4大小頭孔平行度的檢驗圖</p><p>　　2.10.5 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗</p><p>　　制做專用垂直度檢驗心軸，其檢測心軸直徑公差，分三個尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一般在90%以上為合格，或配用塞尺檢測。</p><p><b>　　第3章 夾具設(shè)計</b></p>&

97、lt;p>　　3.1 擴大頭孔夾具</p><p>　　由連桿工作圖可知，連桿材料為45鋼，年產(chǎn)量20萬件。根據(jù)指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計一套擴大頭孔夾具。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。</p><p>　　3.1.1 問題的指出</p><p>　　本夾具主要用來擴Φ65.5的大頭孔，大頭孔的軸心線相對于小頭孔軸心線有一定的尺

98、寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。</p><p>　　3.1.2 夾具設(shè)計</p><p>　?。?) 定位基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ29.29h7定位銷與

99、基面為定位基準(zhǔn)，定位銷限制2個自由度，基面限制工件3個自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件1個自由度，屬完全定位。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用手動式滑柱鉆模，采用了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便、迅速。</p><p><b>　?。?) 夾緊方案</b></p><p>　　由于所加工的零件比較小，夾具的夾緊力與加工零件時的軸向力方向相同，為

100、了裝卸工件方便，采用手動式滑柱鉆模。加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實際上以工件的端面定位時，必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具。</p><p>　　滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動、鎖緊機構(gòu)所組成。使用時，轉(zhuǎn)動手柄，經(jīng)過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，

101、必須自鎖。自鎖機構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機構(gòu)。</p><p><b>　?。?) 夾具體設(shè)計</b></p><p>　　夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時，能承受一部分切削力。擴大頭孔夾具體圖3.1如下：</p><p><b>　　圖3.1擴大頭孔</b></p

102、><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。</p><p>　?。?) 切削力及夾緊力的計算</p><p>　　由于本工序主要是粗加工大頭孔，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進行計算，及夾緊力和鉆削力的計算。</p><p>　　擴孔時的切削力計算：</p><p>　　根據(jù)（《機械加工工藝手冊》 李洪 主

103、編 ）表2.4-69</p><p>　　擴孔時的切削力為： </p><p><b>　　N.m</b></p><p><b>　　夾緊力的計算：</b></p><p>　　根據(jù)（《機床夾具設(shè)計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11</p><p><

104、;b>　　=90526 N</b></p><p>　　在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。</p><p><b>　　安全系數(shù) </b></p><p>　　式中：—基本安全系數(shù)；取1.5</p><p>　　—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1</p><p>　　—刀具鈍化系數(shù)；

105、取1.1</p><p>　　—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　鉆削力小于夾緊力 ，所以該夾緊裝置可靠。</p><p>　　（5) 定位誤差分析</p><p&g

106、t;　　① 定位元件尺寸及公差的確定：</p><p>　　本夾具的主要定位元件為一固定定位銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換。該定位銷尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相配孔的尺寸公差相同，即為 Φ29.49h7.</p><p>　?、?對于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ29.49的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)

107、位置誤差即為定位誤差，其值為：</p><p>　　ΔDw=δD+δd+Δmin</p><p>　　=0.033+0.012+0</p><p><b>　　=0.045 mm</b></p><p>　　ΔDw－－剖分面的定位誤差</p><p>　　δD――工件孔的直徑公差</p>

108、;<p>　　δd――定位銷的直徑公差</p><p>　　Δmin――孔和銷的最小保證間隙</p><p>　　此項中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。</p><p>　?、?大頭孔兩側(cè)面對中心距的要求：擴大頭孔時，限制Z軸的轉(zhuǎn)動是一擋板（工序基準(zhǔn)），同時亦為第一定位基準(zhǔn)，對加工大頭孔來說，它與工序基準(zhǔn)的距離49

109、及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。因為工序基準(zhǔn)同時為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差。即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。</p><p><b>　　第４章　結(jié)　論</b></p><p>　　通過對汽車連桿的機械加工工藝及對粗加工銑結(jié)合面夾具的設(shè)計，使我們學(xué)到了許多 機械加工的知識，主要歸納為以下三個方面：</p><p&

110、gt;　　第一個方面：連桿件外形比較復(fù)雜，其技術(shù)要求很高，加工剛性度差，這就要求做設(shè)計的我們正確的掌握定位基準(zhǔn)的選擇、切削用量、精度控制等專業(yè)知識，此外要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，設(shè)計過程繁瑣，不認(rèn)真是不可能完成的。</p><p>　　第二方面：主要是關(guān)于夾具的設(shè)計方法及其步驟：定位方案的設(shè)計、導(dǎo)向及對刀裝置的設(shè)計、夾緊裝置的設(shè)計、夾具體設(shè)計、定位精度和定位誤差的計算、繪制夾具裝備圖及夾具零件圖等。以前在學(xué)習(xí)過程中只是聽到

111、老師講了夾具方面的一些基本知識，而通過這次設(shè)計，我?guī)缀醴榱藞D書館百十種夾具設(shè)計的書籍，極大地補充了學(xué)習(xí)的不足，讓我懂得了不少這方面的專業(yè)知識。</p><p>　　第三方面：在次設(shè)計過程中，除了涉及到本專業(yè)的專業(yè)知識外，大學(xué)三年所學(xué)的其它知識幾乎全派上用場，在此過程中涉及到其它知識有Word和Excel文檔的編輯、Auto CAD鑄造等?？梢哉f這次設(shè)計是對三年所學(xué)的一次全面整合，十分到位。</p>

112、<p>　　除了以上三個方面，在設(shè)計過程中我還熟悉了查各種手冊，接觸到了大量的專業(yè)書籍，真是獲益良多。在此我要再次感謝幫助我設(shè)計的李老師，謝謝她給我耐心的指導(dǎo)，幫我解決了設(shè)計過程中我無法解決的難題。</p><p><b>　　致　謝</b></p><p>　　三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始

113、。三年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人。名人為我所崇拜，可是我更念切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是你最出色的學(xué)生，而你卻是我最尊重的老師。你治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氣氛。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題