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1、目 录摘要I绪言1第1章 连杆的结构特点及技术条件分析21.1连杆的结构特点21.2 连杆的技术要求2第2章 连杆的材料和毛坯42.1连杆的材料选择42.2毛坯加工方法选择4第3章 机械加工工艺过程分析63.1 工艺过程的安排63.2 定为基准的选择63.3 毛坯余量的选择73.4 初拟加工工艺路线7第4章 加工设备及刀、夹、量具的选择10第5章 工序设计计算125.1 小头孔工序尺寸的计算125.1.1 工序余量的计算125.1.3 时间定额的计算135.2 大小头两端面的加工155.2.1 工序余量的计算155.2.2机床功率的校核155.3 钻铰连杆盖上螺栓孔并倒角165.3.1 工序余
2、量的计算165.3.2床功率的校核165.3.3时间定额的计算175.4 大头孔定位误差分析及工余尺寸计算195.4.1 定位误差分析计算195.4.2 工序余量的计算205.4.3 校核粗镗孔时机床功率215.5铣对口台阶面225.6 铣15mm槽，铣58mm槽22第6章 夹具设计246.1 粗铣大小两端面的设计246.2 钻扩铰小头夹具的设计25结 论29参考文献30致 谢31 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
3、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 变形 加工工艺 夹具设计ABSTRACTThe 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 profi
4、le 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 surp
5、lus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device 绪言毕业设计是我们每个毕业生离开高校之前的一个必修课题，它对我们既是一个挑战也是一个机遇，是立足于三年所学知
6、识的基础上对其进行的综合运用，是对毕业大学生能力的一种综合体现，也是一个极重要的教学环节。也是工科院校机械类专业学生的一次比较全面的机械设计训练。它要求我们对三年来所学知识进行有机的结合，设计的过程是理论和实践相结合的具体表现。通过实际训练使所学理论知识得以巩固和提高，培养独立设计能力。在此之前，我们所学的知识比较零散，在大脑里没有理顺，综合运用知识的能力比较差，在这次毕业设计中，通过复习教材和查阅资料，使我们加深了对理论知识的深刻理解和熟练操作的掌握，初步锻炼了自己独立解决问题的能力，而且我们在这个过程中也学到了不少知识，特别是在图书馆查阅各种资料的过程中，掌握了许多课堂学不到的知识。连杆是
7、柴油机主要的零件之一，有连杆盖，连杆体，螺栓，螺母等零件组成，其小头径活塞销与活塞连接，大头与曲轴连杆轴径连接，气缸燃烧室中受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀，以很大的压力向活塞顶开，连杆则将活塞所受的力传给曲轴，推动曲轴传动。发动机在工作工程中，连杆体要求膨胀气体交变的压力和惯性力作用。连杆除有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的重量，以减小惯性力。连杆身的横截面最好采用工字形，但考虑到连杆所用材料为QT450-10,铸造成型，固截面为平板形。作为柴油机重要的机件之一，连杆的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量，而且也在很大的程度上影响着发动机的可靠性与寿命。设计
8、连杆时必须正确选择连杆的尺寸参数，结构形式，材料与工艺，以求获得经济合理的效果。在结构设计和加工工艺正确合理的情况下，主要是材料强度决定着连杆的体积，重量和寿命。重量和寿命。作为连杆的材料，除了具有优良的机械性能以外，还要求有高度的耐磨性，耐疲劳性和冲击韧性。同时也要使连杆的加工容易和造价低廉。第1章 连杆的结构特点及技术条件分析 1.1连杆的结构特点 连杆是柴油机主要的零件之一.有连杆盖,连杆体,螺栓,螺母等零件组成.其小头经活塞销与活塞连接，大头与曲轴连杆轴径连接，气缸燃烧室中受压缩的油气混和气体经点火燃烧后急剧膨胀，以很大的压力向活塞顶开，连杆则将活塞所受的力传给曲轴，推动曲轴传动。发动
9、机在工作过程中，连杆体要求承受膨胀气体交变的压力和惯性力作用。连杆除有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的重量，以减小惯性力。连杆身的横截面最好采用工字形，但考虑到连杆所要求的材料为QT450-10,铸造成型,故截面为平板形。1.2 连杆的技术要求作为柴油机重要的机件之一。连杆的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量，而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。设计连杆时必须正确选择连杆的尺寸参数，结构形式、材料与工艺，以求获得经济合理的效果。在结构设计和加工工艺正确合理的条件下，主要是材料强度决定着连杆的体积，重量和寿命。作为连杆的材料，除了具有优良的机械性能以外，还要
10、求有高度的耐磨性，耐疲劳性和冲击韧性。同时也要使连杆的加工容易和造价低廉。为减小磨损和便于维修，在连杆小头孔中压入衬套，大头孔内衬套具有钢质基体的耐磨巴氏合金轴瓦。 为了保证发动机运转平稳均衡，同一发动机中连杆质量不能相差太大，因此在加工完以后应称重分组。连杆大小头两端面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，连杆大小头端厚度应相等。连杆小头开有15mm的槽和1.1mm的沟槽，大头开有锁瓦槽，便于油液润滑。连杆上需要机械加工的主要表面有大小头孔、连杆盖与连杆体接合面、两端面。连杆总成的技术要求如下：（1）为了保证连杆大小头孔运动副之间有良好的配合，大小头孔表面粗糙度Ra值为1
11、.6两孔的圆柱度也应该有较高的技术要求。（2）连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度过大，将加剧连杆大头面与曲轴连杆轴径磨损，因此应该有一定的要求。（3）大小头孔中心距的变化将会使气缸的压缩比发生变化，从而影响发动机的效率。因此中心距应有较高公差等级要求取IT9级，大小头孔中心现在两个相互垂直方向上的平行度误差会使活塞在气缸中倾斜，致使气缸壁磨损不均匀，缩短发动机寿命，同时也使曲轴的连杆轴径磨损加剧，因此对其平行度提出了要求，取0.01mm.（4）连杆大小头两端面厚度的基本尺寸要相同，便于定位、安装、加工，但技术要求不同。大头两端面表面粗糙度为3.2，小头两端面表面粗糙度为6.3，这是因为连杆
12、大头两端面与曲轴连杆轴径两轴肩面间有配合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内挡之间没有配合要求。（5）为了保证发动机运转平稳，对连杆小头质量差和大头质量差提出了要求。（6）为了保证连杆体与于连杆盖接触面间有良好配合要求，在连杆体连杆盖上都开了相互配合的台阶槽，而且接触面有较高的技术要求，表面粗糙度为1.6，同时连杆体连杆盖上的螺栓孔也有较高的技术要求，螺栓孔取公差等级IT9级和表面粗糙度Ra6.3，两螺栓孔在相互垂直方向上也有平行度要求。（7）小头孔长度15的槽在发动机工作过程中要与活塞接触，因而要有较高表面粗糙度要求和对称度要求，Ra1.6，对称度要求0.2mm，以减小连杆盖和活塞销得磨损。
13、第2章 连杆的材料和毛坯2.1连杆的材料选择连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，因此连杆材料一般都用高强度的碳钢或合金钢，如45钢、65钢、40Gr、40MnB，近年来也有采用球墨铸铁和粉末压金材料的，本次设计采用QT450-10。球墨铸铁的静载荷和机械性能及耐磨性、吸振性等优于碳钢，而其动载荷机械性能则接近于钢，具有良好的综合机械性能。2.2毛坯加工方法选择连杆10000件/年，采用大批量生产，材料QT450-10，故采用机械砂型铸造，精度等级IT9。铸造分型面沿大小孔中心线并垂直端面。铸造时将连杆体，连干盖整体铸造，在以后的机械加工中切开，为了保证切开孔机械加工余量均匀，一般将连杆大头孔铸
14、成椭圆形，相对分体铸造而言，整体铸造具有材料损耗少，所用工时少，模腔少，对工人技术水平要求低等优点。缺点是机械加工中要增加一道切断工序，增加了一台设备以及金属纤维被切断等问题。毛坯在铸造车间铸出以后要经过人工实效处理，以减少毛坯的内应力。此外，为提高毛坯的精度还需要毛坯外观缺陷的检查内部探伤毛坯尺寸检查等工序。最后获得合格毛坯。合格毛坯要求没有裂缝碰伤结巴腐蚀毛孔疏松和氧化皮。在加工表面上允许有修整后的分模面痕迹和深度不大于0.5 mm的局部缺陷。参考文献工艺手册表3.1-24,砂型机器造型的尺寸公差等级CT为810级.参考文献工艺手册表3.1-27机器造型金属模型铸铁件机械加工余量选择为68
15、级,但是为了减少铸件加工的难度及机械加工中的某些工艺的要求,可在某些局部范围内选用不同等级的加工余量. 毛坯公差等级CT810级，取9级。 图2-1如图为毛坯简图，技术要求如下：1铸件经人工实效处理。2铸件不允许有夹渣、毛刺、气孔、疏松等缺陷。3杆体弯曲部不大于1mm。4错差。纵横向错差均不大于1mm。5起模斜度7。6材料QT450-10。第3章 机械加工工艺过程分析3.1 工艺过程的安排连杆加工中两个主要的因素影响加工精度（1） 连杆本身的刚度比较差，在外力（切削力、夹紧力）作用下容易变形。（2） 连杆是铸造件，孔的加工余量较大，切削时会产生较大的残余应力，并引起内应力的重新分布。因此在安排工艺过程中，就需要把各主要加工表面的粗精加工工序分开。这样，粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修整，半精加工产生的变形可在精加工中得到修整，最后得到零件技术要求。确定连杆的工艺过程时应注意以下几点：（1）应符合基准统一的原则，尽量避免基准的更换，以减小定位误差。（2）工件夹紧点
