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1、优质文档目 录第1章 引 言1第2章 连杆零件机械加工工艺规程的编制2 2.1 连杆的构造特点2.2 计算生产纲领，确定生产类型22.3 连杆零件的分析32.4 毛坯的选择及毛坯制造方法32.5 工艺过程的支配设计42.5.1定位基面的选择42.5.2 连杆零件外表加工方法52.5.3 制定工艺路途52.5.4 选择加工设备及工艺装备6 2.5.5 连杆的检验 2.5 加工工序尺寸及切削用量的计算62.6 时间定额的计算9第3章 连杆零件的夹具设计11 3.1 专用夹具的概述及组成3.1 机床夹具设计的根本要求和一般步骤113.1.1 对专用夹具的根本要求113.1.2 专用夹具设计步骤113
2、.2 连杆零件的钻床夹具设计123.2.1 对零件工序的加工要求分析123.2.2 确定夹具类型133.3 拟订定位方案和选择定位元件133.4 绘制夹具总装图14第4章 总 结16参考文献17致 谢18优质文档第1章 引 言工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是特别重要的，它对我们以后走上工作岗位很有协助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作，在这里，我以连杆零件为例，对它的工艺过程和夹具进展设计。做毕业设计可以把以前所学的学问加以综合运用，起到稳固学到的学问的作用，从而提高分析，解决问题的实力。因此，谨慎的完成毕业设计是很有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械
3、加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确确实定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，削减工时，从而降低产品制造本钱，保证加工质量具有特别重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特别加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂运用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上运用的三爪自定心卡盘、铣床上运用的平口虎钳等。其次章
4、 连杆零件机械加工工艺规程1.1 连杆的构造特点：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，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受焦急剧改变的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两局部组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母和曲轴装在一起。为了削减磨损和便于修理，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内外表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。连杆小头用活塞销和活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以削减小头孔和活塞销的磨损，同时便于在磨损后进展修理和更换。在发动机工作过
5、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。连杆杆身一般都采纳从大头到小头逐步变小的工字型截面形态。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(根本尺寸一样)。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和活塞销之间的摇摆运动
6、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，连杆的加工精度将干脆影响柴油机的性能，而工艺的选择又是干脆影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5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、形态精度；5连杆大头螺栓孔和接合面的垂直度2.1 计算生产纲领，确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它确定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算。N=Qn1+a%1+b%
7、式中a-备品率 b-废品率 n-每件产品中该种零件的数量 Q-产品的打算期内产量 N-零件的打算期内产量依据教材中生产纲领和生产类型及产品大小和困难程度的关系，确定其生产类型。图2-1，为某产品上的一个连杆零件。该产品年产量为6000台。设其备品率为30%，机械加工废品率为0.2%，每台产品中该零件的数量为1件，现制定该连杆零件的机械加工工艺规程。 图2-1 连杆零件工件N=Qn1+a%1+b%=6000x1x1+30%1+0.2%=7815.6件/年连杆零件的年产量为715.6件，现确定该产品属于轻型机械，依据生产类型和生产纲领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为大量生产。大量生产的工艺特
8、征：零件的互换性：是指制成同一规格的零件部件，不需进展任何选择、调整或修配，就能装到机器上取，并符合规定的设计性能要求。具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采纳分组装配法和调整法。1.毛坯的制造方法和加工余量：广泛采纳金属模机器造型，铸或其他有效方法。所要求的毛坯精度高，那么零件的加工余量小。2.机床设备及其布置形式：广泛采纳有效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。3.工艺装备：广泛采纳高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法到达精度要求。4.对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。2.2 零件的分析1加工外表的尺寸精度和形态精度。2主要加
9、工外表之间的相互位置精度。3加工外表的粗糙度及其他方面的外表质量要求。4热处理及其他要求。连杆零件的图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。但基准孔14H8mm要求Ra1.6m比拟高，须要绞孔。本零件的两大小头孔的加工并不困难。依据零件的技术要求，其大小头孔的两中心的平行度要求比拟高，达0.08mm，因此在加工时应设计一夹具来保证两孔中心的平行度要求。另外就是该零件的油槽加工，分析该小孔是做油孔之用，位置精度不须要太高，只要钻至沟槽之内，即能使油路畅通就行。再就是铣小头孔上十字形通槽，须要设计一夹具来加工。2.3 选择毛坯及毛坯制造方法连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的
10、强度。因此，连杆材料一般采纳高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采纳球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，本钱低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采纳粉末冶金的方法制造连杆是一个很有开展前途的制造方法。连杆毛坯制造方法的选择，主要依据生产类型、材料的工艺性可塑性，可锻性及零件对材料的组织性能要求，零件的形态及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采纳先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。依据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体
11、。整体锻造的毛坯，须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匀称，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，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，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产本钱降低，性能提高(1) 依据零件用途确定毛坯类型。(2)依据批量生产纲领确定毛坯制造方法。(3)依据手册查定外表加工余量及余量公差。依据技术要求，零件材料为ZG310570，即铸造碳钢。如表2-1。按GB/T56131995规定，铸钢牌号用“铸”和“
12、钢”两字汉语拼音首位字母“ZG”后加工两组数字表示。毛坯的制造方法：依据毛坯的材料，生产类型，生产纲领及零件的困难程度，毛坯可采纳铸成型。零件并不困难，因此毛坯可以和零件的形态尽量接近。两孔可不必锻出，干脆加工。通过查加工余量表，得两端面的总加工余量为3mm，毛坯尺寸可以通过加工余量确定。ZG310570表示s310MPa，B570MPa的铸钢。铸造碳钢的碳质量分数一般为0.15%0.6%，其铸造性能比铸造铁差，但力学性能比铸造铁好。主要用于制造形态困难，力学性能要求高，而在工艺又很锻压等方法成形的比拟重要的机械零件，例如机车车辆的车销和联轴器等。铸造碳钢的牌号，化学成分，力学性能见表2-1
13、。表2-1 铸造碳钢热处理及机械性能主要化学成分W%主要特性用途举例C Si Mn P S 不大于0.40 0.50 0.90 0.04 0.04有较好强度、塑性、焊接、性能尚好。轨刚机架模具、箱体、缸体连杆、曲轴等。正火或退火温度回火温度870890620680bN/mmsN/mms%kJ/cm570310152130选择毛坯铸的主要依据：铸可锻造形态困难的毛坯，尺寸精度较高，尺寸偏差0.1mm0.2mm，外表粗糙度Ra为12.5m，毛坯的钎维组织好，强度高，生产率较高，但须要专用锻模及锻锤设备。大批量生产，适于锻造碳素钢，合金钢。 锻件加工外表直线度，平面度公差。铸件长度为160mm，热处
14、理为调质时，直线度和平面度公差的平凡级为1.1mm，精细度为0.7mm。2.4 工艺规程设计连杆的加工依次大致如下：粗铣精磨上下断面钻、扩、铰小头孔粗精铣工艺凸台及结合面两件连杆半圆孔和拼镗大头孔磨结合面钻铰定位孔配钻、攻螺栓孔合件联结磨削合见两端面半精镗大头孔精镗大小头孔钻小油孔、倒角研磨大头孔压装小头孔衬套铣小头孔端面精镗小头孔衬套拆分合件并配对编号铣轴瓦定位槽对号装配清洗检验连杆小头孔压入衬套后常以金刚镗孔作为最终加工。大头孔常以研磨或冷挤压作为底孔的最终加工。整个过程表达出“先粗后精”、“先面后孔”、“先基准而后其他面”、“先主要后次要面”的工艺依次。定位基面的选择定位基面的选择是拟定零件的机械加工路途，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理和否，将干脆影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，须要同时考虑以下三个问题：1以哪一个外表作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺当地进展。2为加工上述精基面或统一基准，应采纳哪一个外表作为粗基面。3是否有个别工序为了特别的加工要求，须要采纳统一基准以外的精基面。精基面的选择：依据精基面的选择原那么：1.基准重合原那么2.基准统一原那么3.自为基准原那么4.互为基准原那么5
