发布时间 : 星期四 文章某连杆零件的机械加工工艺规程和镗大头孔用夹具设计更新完毕开始阅读aeb99e6a0242a8956aece42d
摘 要
本次我的毕业设计题目是：某连杆零件的机械加工工艺规程和镗大头孔用夹具设计。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。
机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练 。
我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！
关键词: 连杆，变形，加工工艺，夹具设计，镗孔夹具
目 录
1 绪论 ......................................................................................................................................................... 2 1.1 选题的目的和意义 .......................................................................................................................... 4 1.2 国外现状 ......................................................................................................................................... 4 1.3 国内现状 ......................................................................................................................................... 4 1.4 课题研究的内容 .............................................................................................................................. 5 2 工艺规程与机床夹具 ............................................................................................................................. 6 2.1 工艺过程及其组成 .......................................................................................................................... 6 2.2 工艺规程 ......................................................................................................................................... 6
2.2.1 工艺规程的概念和作用 ......................................................................................................... 6
2.2.2 工艺规程的设计步骤 ............................................................................................................. 6 2.3 机床夹具 ......................................................................................................................................... 7 2.3.1 机床夹具的分类 ..................................................................................................................... 7 2.3.2 机床夹具的组成 ..................................................................................................................... 7 2.3.3 机床夹具与机床、工件、刀具之间的关系 ......................................................................... 8
3 连杆工艺规程设计 ................................................................................................................................. 9 3.1 连杆的结构特点与材料 .................................................................................................................. 9 3.2 生产纲领 ......................................................................................................................................... 9 3.3 连杆毛坯 ....................................................................................................................................... 10 3.4 连杆技术要求................................................................................................................................. 11 3.5 连杆工艺过程分析 ........................................................................................................................ 11
3.5.1 工序的安排 ........................................................................................................................... 11 3.5.2 定位基准的选择 ................................................................................................................... 12 3.5.3 加工经济精度和加工方法的选择 ....................................................................................... 13 3.6 工艺装备的选择 ............................................................................................................................ 14 3.6.1 机床选择 ............................................................................................................................... 14 3.6.2 刀具的选择 ........................................................................................................................... 14 3.6.3 量具的选择 ........................................................................................................................... 14
4 镗大头孔用夹具设计 ........................................................................................................................... 16 4.1研究原始质料 .................................................................................................................................. 16 4.2定位基准的选择 .............................................................................................................................. 16 4.3 切削力及夹紧分析计算 ................................................................................................................. 16 4.4 误差分析与计算 ............................................................................................................................. 18 4.5 零、部件的设计与选用 ................................................................................................................. 19 4.6 夹具设计及操作的简要说明 ......................................................................................................... 19 参考文献 ..................................................................................................................................................... 21 致 谢 ........................................................................................................................................................... 23
1 引言
1.1 选题的目的和意义
随着汽车工业的发展，现代高性能的发动机对连杆的要求越来越高。连杆作为内燃机传递动力的主要运动件，其材质、毛坯及机械加工精度要求都十分严格[1]。连杆是柴油机的主要传动构件之一，其作用是把活塞和曲轴联接起来，将活塞的往复直线运动转变为曲轴的回转运动，以输出动力[2]。连杆的加工精度将直接影响发动机的性能，而工艺的选择又是直接影响加工精度的主要因素。
工艺是生产中最活跃的因素，既是构思和想法，又是实在的方法和手段。工艺设计是生产加工中的核心内容之一。零件在工艺规程制定以后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了要机床、刀具、量具之外，大批量生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的联接装置，使工件相对与机车或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏也直接影响工件加工表面的位置精度[3、4]。
近年来，机械工业，发动机零部件及其设计与制造过程的高质量、高效率、低成本、低能耗的要求已成为提高产品竞争力的唯一途径。传统、落后加工技术的生产模式已难以适应市场的变化，加工技术的变革成为必然的发展趋势和发展方向。许多新工艺打破常规，以构思新颖、效益显著为特点应运而生，满足了现代企业的要求[5]。 1.2 国外现状
目前连杆毛坯主要有两种类型：整体式和体盖分开，其中整体式因有节材节能以及节省锻造模具等特点被广泛采用。国外连杆的加工工艺，已经越来越多的采用自动线生产。目前，国外很多生产厂家都建立了连续拉削自动线，采用计算机直接控制自动化机床，使连杆加工的自动化进入一个新的发展阶段[6、7]。
自20世纪70年代以后，随着NC机床和加工中心在生产中的普遍使用，柔性成为现代制造业的主要发展之一。国际上对柔性夹具做过多种研究和探索，但目前没有找到在结构上、经济上、实用性上能与传统夹具中已有的一些夹具相匹敌的新型夹具[8]。 1.3 国内现状
我国除各大汽车厂及内燃机制造厂外，经“八五”技术改造，已经形成几家批
量较大的连杆专业生产厂，但仍无法满足日益发展的汽车及内燃机制造业对连杆的批量及精度要求[9]。
福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会介绍了连杆批量生产中几种先进工艺：铸造连杆、粉末锻造连杆和锻钢连杆，传统的模锻和模铸连杆正面临着粉末锻造钢连杆和粉末一次烧结钢连杆挑战。就我们国家而言，粉末冶金锻造工业虽然有了一定的发展，但要提供大批量和高质量的粉末冶金锻件还不成熟[10]。湖南农业大学工程技术学院陈志亮老师在改进连杆工艺方案时对连杆的撑断工艺做了一个分析说明。采用这种工艺之后即使连杆盖、杆结合面精确相接，而且也减少了加工工序数[11]。
在机械加工过程中夹具的使用非常广泛，它是降低工人劳动强度、扩大机床的工业范围、保证产品质量、提高生产效率的重要手段[12]。夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。随着机床制造业的迅猛发展，在保证产品质量的前提下，柔性装备加工参数已今非昔比，生产节拍愈来愈短。往往关键件生产集中与几台加工中心组成的柔性短生产线上，提高了设备利用率[13]。 1.4 课题研究的内容
本课题在零件工艺设计的基础上，通过分析典型的连杆加工工艺方法与夹具原理，完成连杆的工艺和端面铣夹具设计。论文的具体研究的内容如下：
（1）针对研究本课题的目的及意义，分析连杆的工艺和夹具的研究现状。 （2）通过审查连杆零件的图纸，分析连杆零件的结构工艺性，确定其加工工艺路线，选择满足各工序要求的工艺装备。
（3）结合铣连杆端面的工艺特点，设计出合理的镗大头孔用夹具。