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1、华东交通大学理工学院毕业设计(论文)摘 要本毕业设计课题是制订S195型柴油机发动机连杆零件的机械制造工艺规程及粗镗小头孔夹具设计，目的是希望能在降低产品的生产成本的同时又可以制造出品质优良的产品，在最少的工序或加工时间中制造出满足形状、尺寸、精度、表面粗糙度等要求的产品。设计应在保证加工精度的同时，又利用工件装卸的合理夹具结构，并有一定实用价值。由于理论知识与实践经验的有限。我将考虑采用普遍性强的加工方法，但该零件的机械加工工艺规程可以适当采用较为先进的制造工艺方法和专用机床设备，刀具和量具。本课题的主要内容是分析零件的技术条件画出零件图及毛坯图。拟定合理的工艺路线，粗镗小头孔夹具草图及夹具
2、图。本设计采用了连杆体与连杆盖分离锻造，并制定相对合理的工艺路线。在夹具设计部分，以大小头孔端面、大头孔工艺凸台及大头孔为定位基准，符合定位原理并达到定位目的，夹紧机构则采用螺纹夹紧机构，亦即达到夹紧效果。关键词: 连杆；工艺规程；夹具设计；CAD图全套图纸，加153893706AbstractThe graduation design topic is formulating S195 diesel engine connecting parts manufacturing procedure and boring head hole fixture design, want to redu
3、ce production cost in the also can produce good quality products at least, the process of manufacturing and processing time meet the shape, size, accuracy and surface roughness and requirements of the product. Design should guarantee the machining accuracy of workpiece loading and unloading, and use
4、 of reasonable fixture structure, and has certain practical value. Due to the theoretical knowledge and practical experience. I will consider using universal stronger processing method, but the machining procedure can appropriate USES advanced manufacturing technology and special machine equipment,
5、tools and measuring tool. The main content of this project is to analyze the technical conditions of the parts and painted parts blank. The plan was reasonable process route, big hole clamp sketches and boring fixture. This design USES the connecting rod body and connecting separated, and formulate
6、relative reasonable forging process. In part, the size of fixture design with head big hole hole surface, small head for convex and locating datum, and achieve the goal orientation positioning principle, clamping mechanism using spiral clamping institutions, i.e. reached clamping effect.Key words: C
7、onnecting rod, Procedure, Fixture design, CAD drawings引 言毕业设计，是我们在学完了大学的所有基础课，技术基础课以及全部专业课程之后进行的一次综合性设计，因此它跟以往的课程设计有着本质的不同。不仅因为毕业设计的时间长，而且因为毕业设计涉及的内容面广。作为我们在毕业后踏入社会之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，它在我们四年的大学生活有重要的地位。趁此机会，我希望能够通过这次毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。由于缺乏经验，导致设计能力有所限制，设计水平很难达
8、到标准化，所以设计当中难免会有许多不足之处，恳请各位老师给予指正。（一）毕业设计的程序毕业设计的一般程序为：查找相关资料准备毕业设计完成开题报告绘制零件图及毛坯图设计工艺路线，并填写工序卡片设计夹具，画夹具装配图及拆画重要零件图编写设计说明书。（二）毕业设计的目的机械加工工艺规程及其工艺准备的设计是机械制造及其自动化专业学生在完成了机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学及公差与测量技术、金属工艺学、金属切削原理、切削刀具、机床等专业课程，并进行了生产实习、专业课程设计后进行的一次大型实践设计过程，也是最后一个教与学的环节，其主要目的是：（1）综合运用所学专业基础课及专业课程的理论和实际知
9、识，使这些知识进一步巩固、深化发展，并使理论知识与生产实践结合起来。（2）初步树立正确的设计思想，掌握一般机械设计的基本方法，训练设计构思和创新意识。（3）通过计算、绘图、查阅手册和设计资料，熟悉有关国家标准，部颁标准和规范。（4）熟练运用机械制图软件及制作表格、文件。（三） 设计内容（1）设计零件：S195柴油机连杆 （2）生产纲领：大批大量生产（3）完成S195柴油机连杆的毛坯设计，机械加工工艺规程设计及指定工序的工艺准备。1 零件分析1.1零件的功用连杆是柴油机的主要零件之一。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴.所以,连杆除上下运动外,
10、还左右摆动作复杂的平面运动.连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度.同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。1.2零件的技术分析在发动机处于工作行程时，它把作用于活塞顶部膨胀气体的压力传给曲轴，推动曲轴旋转；在进气、排气和压缩行程时，又受曲轴的驱动，带动活塞压缩汽缸中的气体，整个过程连杆受到很大的压应力和纵向弯曲应力。而连杆往复运动产生的惯性力，又使连杆承受拉应力。因此，连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。 为了减少惯性力的影响，在保证
11、连杆具有足够的强度和刚度的前提下，要尽可能减轻其重量，所以连杆采用了从大到小逐步变小的“工”字型截面形状。1.3零件的工艺分析 各类连杆主要技术条件基本类似，仅在数值上有差别。下面具体介绍S195柴油机连杆的主要技术条件。 1. 大、小头孔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。大头孔表面粗糙度0.8，大头孔的圆度公差为0.005mm，直线平行度为0.01mm。小头孔表面粗糙度6.3。小头孔的圆度公差为0.007mm。 2. 大小头孔轴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汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损，所以两孔轴
12、心线在连杆轴方向的平行度公差较小，而两孔轴心线在垂直于连杆轴成方向的平行度在100mm长度上公差为0.03mm；在垂直于连杆轴线方向的平行度在100mm长度上为0.06mm. 3. 大小头孔的中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到柴油机的效率，所以规定了比较高的要求： 4. 大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度影响到轴瓦的安装和磨损；同时，这个垂直度在加工过程中将影响到加工小头孔两端时的定位精度，所以对它提出了一定的要求：大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.1mm。 5. 有关螺栓孔的技术要求对S195型柴油机连杆，规定螺栓
13、孔按8级公差等级和2.5表面粗糙度加工，两螺栓孔在互相垂直的两个方向的平行度在100mm长度为0.15mm。 2 工艺规程的编制及参数的确定2.1 确定毛坯的制造形式 连杆材料一般采用45钢或40Cr钢，近年来也有采用球墨铸铁。 钢制连杆都用模锻制造毛坯，连杆毛坯的锻造工艺有两种方案：将连杆体和盖分开锻造或整体锻造。因为连杆盖中间有凹坑，这样就不能采用整体锻造工艺。因为整体锻造是总以杆身对称面为分模面，此时连杆盖两端的筋就无法锻出，所以必须分开锻造。从锻造后材料的组织来看，分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度，而整体锻造的连杆，经切开后，连杆盖的金属纤维是断裂的，因而削弱了强度
14、。当然整体锻造要增加切开连杆的工序。但是，整体锻造可以提高材料利用率，减少结合面的加工余量。机械加工的装夹比较方便，而且只需要一套模锻，一次便可锻成，毛坯也只有一只，便于组织和管理生产。所以一般只要不受连杆盖形状和锻造设备的限制，尽可能采用连杆的整体锻造工艺。2.2 基准面的选择连杆机械加工工艺过程的大部分工序都采用统一的定位基准-一个指定的端面，小头孔及工艺凸台。这样不就有利于保证连杆的加工精度。特别是作为技术要求的关键项目连杆大；小头孔的尺寸精度。几何形状精度和相互位置精度，而且端面的面积大，定位比较稳定。由于连杆的外行不规则，为了定位需要，在连杆大头处作出工艺凸台（俗称工艺搭子而）作为辅
15、助基面。连杆大，小头端面对称分布在杆身的两侧，由于大，小头孔厚度不等，所以大头端与同侧小头端面不在一个平面上，这样的端面作为定位基准显然是不利的。为了避免用阶梯面定位产生的定位误差，一定工艺规程时，先把大，小头作成一样的厚度，这样不仅避免了上述缺点，而且加大了定位面积，增加了定位稳定性。在加工的最后阶段才铣出这个阶梯面。用端面定位安装工件时，注意将厂标号及件号标记的一面不与夹的定位元件接触。在精镗小头孔及小头活塞销轴轴承孔时，也用小头孔（轴承孔）作为定位基准，这是精加工中自身定位的典型例子。将定位销做成活动的，当连杆定位夹紧后，定位销从小头孔中抽出。精镗大，小头孔时，用大头端面起主要定位作用，有利于保证大头孔与端面的垂直度要求，而精镗小头轴承孔时，大头孔用可心轴起主要定位作用，有利于保证大，小头孔轴线的平行度。粗基准的选择： 1. 选择两端为粗基准其理由如下：A 该加工表面为连杆的重要表面，为保证其余量均匀。B 毛坯该两端面较光洁。 2. 工艺凸台由于其加工余量较小，且与加工面的位置精度要求高，故也可以做粗基准。精基准的选择：因尽量遵守基准重合原则，以减少因基准不重合而引起的定位
