连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计【4张图纸】【优秀】
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连杆
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连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计
15页 7700字数+说明书+开题报告+任务书+文献综述+4张CAD图纸
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底座.dwg
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文献综述.doc
目 录.doc
装配图.dwg
诚信承诺书.doc
连杆体工序图.dwg
连杆体零件图.dwg
连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计说明书.doc
目 录
1.前言1
2.零件的分析2
2.1计算生产纲领，确定生产类型2
2.2 连杆体的加工工艺分析3
2.2.1连杆机械加工工序安排3
2.2.2连杆体加工的主要技术要求?3
2.2.3连杆的材料和毛坯3
2.2.4连杆机械加工的定位基准3
3.工艺规程设计4
3.1零件表面加工方法的确定4
3.2工序设计5
3.2.1选择加工设备与工艺设备5
4.钻床的设计6
4.1连杆加工工序6
4.2初算加工时间6
4.2.1时间定额的确定6
4.3工件的夹紧6
4.3.1夹紧力方向及切削力的确定6
4.4夹紧机构的选择7
4.5气缸的确定8
4.6底座的确定8
4.6.1底座材料的确定8
4.6.2底座设计方案选择8
4.7定位销的选择9
4.8钻模板的选择10
4.8.1钻模的选择10
4.8.2钻套的选择10
4.8.3尺寸的确定10
4.9定位块的选择11
5.夹具设计基本要求及简要说明11
5.1 夹具设计的基本要求11
5.2夹具操作简要说明12
6.总结12
参考文献13
致 谢14
摘 要
连杆是发动机的主要零件之一，它连接活塞和曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传递给曲轴；将活塞的往复运动变为曲柄的旋转运动，又受到曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。
本文在参阅了国内外大量文献资料的基础之上，分析了连杆零件的加工工艺规程，其中重点介绍了螺孔、螺栓孔的加工方法，并设计了一种用于连杆螺栓孔加工的专用夹具，以介绍设计方法为宗旨，着重实力，力图做到内容完整、详实。
本文共分为两部分，第一部分为机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤；第二部分详细的论述了对专用机床夹具的基本要求和设计步骤以及简要的说明夹具体的设计要求和步骤。
关键词 ： 专用钻床夹具； 工艺规程； 切削用量； 加工余量
- 内容简介：
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中国地质大学长城学院毕业设计（论文）任务书学生姓名郭涛学号05208328班 级机械设计制造及其自动化3班指导教师沈贵水职称教授单 位河北农业大学机电院毕业设计（论文）题目连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计毕业设计（论文）主要内容和要求：一.主要内容：连杆是发动机主要零件，外形复杂，属模锻钢件，加工工艺复杂，定位夹紧困难，加工精度要求高，需要专用机床，专用夹具在加工生产线上大量生产完成。二.设计要求 1.年生产纲领25万件年 2.连杆体盖分开模锻 3.采用气动夹具设计 4.组合机床，专用生产线加工 5.尽量采用多件夹紧机构 6.连杆体的视图完整，尺寸、公差及技术要求齐全毕业设计（论文）主要参考资料：1顾崇衍 机械制造工艺学 陕西：科技技术出版社，19812杨叔子 机械加工工艺师手册 北京：机械工业出版社，20013倪森寿 机械制造工艺与装备 化学工业出版社，20014张进生 机械制造工艺与夹具设计指导 机械工业出版社，19945姜敏凤 工程材料及热成型工艺 高等教育出版社，20036王启平 机床夹具设计 哈尔滨 哈尔滨工业大学出版社，19987刘越 机械制造技术 化学工业出版社，20018齐世恩 机械制造工艺 哈工大出版社，19899孟少农 机械加工工艺手册 北京 机械工业出版社，200010赵家齐 机械制造工艺学课程设计指导书 北京 机械工业出版社，2000毕业设计（论文）应完成的主要工作： 1.连杆体总体夹具设计装配图一张（零号） 2.夹具的部件和零件图 3.合计零号图3张左右 4.夹具说明书一份 5.连杆工序图一张 6.外文资料翻译不少于3000字 7.开题报告，文献综述各一份 8.连杆工艺规程一套毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1学生在接到毕业设计（论文）任务书后，撰写毕业设计（论文）开题报告。12月10日-20日2召开“开题报告会”，对学生的开题报告进行审核。12月21日-22日3结合毕业设计（论文）课题进行外文资料阅读，并翻译外文资料。12月23日-31日4撰写文献综述2012年1月1日-1月20日5进入毕业设计（论文）的撰写阶段2012年1月21日-3月6日6学生提交毕业设计（论文）工作计划，经指导教师审阅同意后方可实施。3月8日前7学生完成毕业设计（论文）雏形，并学生定期向指导教师汇报进度。3月9日3月31日8进入中期检查阶段，根据检查情况，填写“中期检查表”。4月1日4月15日9学生根据中国地质大学长城学院毕业设计（论文）撰写规范完成毕业设计（论文）的写作4月17日前10学生提交论文终稿给指导教师4月21日前11教研室负责检查毕业设计（论文）完成情况，并组织专家进行评阅，填写“专家批阅书”。4月22日-28日12系里召开毕业设计（论文）中期检查总结会，汇集意见，整改论文。4月29日-30日课题信息：课题性质： 设计 论文 课题来源： 教学 科研 生产 其它发出任务书日期： 指导教师签名： 年 月 日教研室意见：教研室主任签名：年 月 日 学生签名： 中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计题目 连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计 系 别 工程技术系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 郭涛 学 号 05208328 指导教师 沈贵水 职 称 教授 2012 年 5 月 5 日连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计摘 要连杆是发动机的主要零件之一，它连接活塞和曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传递给曲轴；将活塞的往复运动变为曲柄的旋转运动，又受到曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。本文在参阅了国内外大量文献资料的基础之上，分析了连杆零件的加工工艺规程，其中重点介绍了螺孔、螺栓孔的加工方法，并设计了一种用于连杆螺栓孔加工的专用夹具，以介绍设计方法为宗旨，着重实力，力图做到内容完整、详实。本文共分为两部分，第一部分为机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤；第二部分详细的论述了对专用机床夹具的基本要求和设计步骤以及简要的说明夹具体的设计要求和步骤。关键词 ： 专用钻床夹具； 工艺规程； 切削用量； 加工余量 AbstractThe design of the components on the link order processing and special fixture design in order to design methods introduced for the purpose. focus on strength, in a bid to ensure the content is complete, informative. The book has two chapters, the first of the machinery manufacturing process planning the basic requirements, contents, methods and steps; 2nd detail in the chapter sequence of the special fixture and the basic requirements for the design steps and brief description of the specific folder design Summation steps. Key words : exclusive drilling fixture ；Technology of cutting； consumptional ；lowance 中国地质大学长城学院毕业设计中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述系 别： 工程技术系 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 郭涛 学 号： 05208328 2012年4月20日机械手册可以用于企事业单位从事机械设计的工程技术人员进行机械设计； 理工科大学、中专以上机械专业学校教师指导学生进行课程设计、毕业设计； 理工科大学、中专以上机械专业学校学生进行机械类课程学习、设计的参考书；广大技术人员和机械类各专业师生的参考书。 手册包括内容涉及设计方法及最新国家标准，全面、系统地介绍了所有现代设计和常规设计方法、数据、图表、内容丰富、具有信息量大，标准新、取材广、规格全、常用结构多、并增加了许多国内外常用的新产品的结构、规格、选用范围、实用性强、查找方便等特点。在夹具设计方面，主要参考了机械设计教材，机床夹具设计。通过查阅资料得：一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：1) 保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2) 提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。3) 工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。4) 使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。5) 经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。工序的划分：确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。定位基准的选择：根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。在钻床夹具设计方面，由于在钻床上钻孔不便于用试切法把钻头调整到规定的位置，如用划线法加工，其加工精度和生产率又较低，在本次设计任务规定下，不符合生产效率高的要求，所以设计为专用钻床夹具。在专用夹具上，一般都装有距定位元件有一定尺寸的钻套，即钻模。钻模的主要特点是通过钻套引导刀具进行加工。这种加工方式易于保证被加工孔对其定位基准和各孔间的位置精度；有助于提高刀具系统的刚性，防止钻头在切入后的偏引；并有利于提高孔的尺寸精度和表面光洁度。用这种方法不需要划线和找正，工序时间大为缩短，可以显著提高工作效率。查阅此书，可得钻床夹具设计要点如下：1、 钻模类型的选择：钻模的类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺设备的技术状况等具体条件来选择夹具的结构类型。在选择时应注意一下几点:1) 被钻孔的直径大于10mm时（特别是钢制件），钻床夹具应固定在工作台上。2) 翻转式和自由移动式钻模是用于加工中小件，包括工件在内的重量不宜超过100N（10kgf）,否则，应采用具有回转式或直线分度装置的钻模。3) 当加工几个不在同心圆上的平行孔系时，如工件和夹具的总重量超过150N（15kgf），宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。4) 对于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜优先采用滑柱钻模，以缩短夹具设计的设计制造周期。5) 钻模板和夹具体为焊接结构的钻模，因焊接应力不能彻底消除，精度不能长期保持，故一般只在工件孔距公差要求不高（大于0.5mm）时才采用。6) 工件被加工孔与定位基准的距离公差或孔距公差小于0.5mm时，宜采用固定式钻模板和固定钻套进行加工。2、 钻套的选择和设计钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，而钻模板则以各种形式与夹具体或支架连接。按钻套的结构和使用情况，可分为：1） 固定钻套 其主要优点就是经济，钻孔的位置精度也较高。2） 可换钻套 其适用于生产量较大的场合，当生产量较大时，需要更换磨损后的钻套时，使用这种钻套较为方便。3） 快速钻套 其适用于当加工孔需要依次进行钻、扩、铰时，由于刀具的直径逐渐增大，需要使用外径相同，而孔径不同的钻套来引导刀具。使用快速钻套可减少更换钻套的时间。根据本次设计需要，我暂定使用可换钻套。3、 钻模板设计钻模板多装配在夹具体或支架上，或与夹具上的其它元件相连。常见类型有：1）固定式钻模板2）铰链式钻模板3）可卸式钻模板4）悬挂式钻模板4、 支脚设计为保证在较小的接触面积的基础上使夹具体放置平稳，支脚设计时要注意一下几点：1） 支脚必须四个2） 矩形支脚断面的宽度或圆柱支脚的直径必须大于机床工作台T形槽的宽度，以免陷入槽中3） 夹具的重心、钻削压力必须落在四个支脚所形成的支承面内4） 钻套轴线与支脚所形成的支承面垂直或平行，使钻头能正常工作，为防止折断，能保证被加工孔的位置精度在气动系统设计中主要应用了其中的机械零部件与传动设计气动传动与控制，机械设计基础等内容。通过查阅资料对于气动系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：1) 确定气动执行元件的形式；2) 进行工况分析，确定系统的主要参数；3) 制定基本方案，拟定气动系统原理图；4) 选择气动元件；5) 气动系统的性能验算；6) 绘制工作图，编制技术文件。设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着气动系统各部分设计之前，必须把设计要求以及该设计内容有关的其他方面了解清楚：1) 主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；2) 气动系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；3) 气动驱动机构的运动形式，运动速度；4) 各动作机构的载荷大小及其性质；5) 对调速范围、运动平稳性、转速精度等性能方面的要求；6) 自动化程度、操作控制方式的要求；7) 对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；8) 对效率、成本等方面的要求。经过参考气动有关资料资料得知：气动程序控回路的选择：在实践中，各种自动生产线，大多是按程序工作的。所谓程序控制，就是根据生产过程中的位移、压力、时间、温度、液位等物理量的变化，使被控制的执行元件，按预先规定的顺序协调动作的一种自动控制方式。这种控制方式，能在一定的范围内满足工种不同程序的需要，实现一机多用。根据控制方式的不同，程序控制可分为时间程序控制、行程程序控制和混合程序控制三种，时间程序控制，是指个执行元件的动作顺序按时间顺序进行的控制。在时间程序控制中，各时间信号通过控制路线，按一定的时间间隔分配给相应的执行元件，令其产生有序的动作。这是一种开环控制系统。行程程序控制可以在给定的位置准确实现动作的转换。在行程控制时，执行元件完成某一动作后，由行程发信器发出相应信号，此信号输入逻辑控制回路中，经放大、转换回路处理后成为主控阀可以接受的信号，控制主控阀换向，在驱动执行元件，实现对被控制对象的控制。执行元件的运动状态经行程发信期器检测后，反馈至逻辑控制回路，经运算处理并确信上以动作已经完成后，在发出开始下一个动作的控制信号。如此循环往复，直至完成全部预订动作为止。这是一种闭环控制系统。然而，在行程程序控制中，行程发信装置是一种位置传感器，其作用是把由执行机构接受来的信号转发给逻辑控制回路，常用的有行程阀、行程开关、逻辑“非门”等，此外，液位、压力、流量、温度等传感器也可看做行程发信装置；常用的执行元件有气缸、气液缸、气动马达等；主控阀为气动换向阀；逻辑控制回路、放大转换回路一般由各种气动控制元件组成，也可以由各种气动逻辑元件等组成；动力源主要包括气压发生装置和气源处理设备两部分。行程程序控制的优点是结构简单、维修方便、动作稳定，特别是当程序控制中某节拍出现故障时，通过运行停止程序可以实现自动保护。因此在此设计中考虑到生产需要我初步决定选择行程程序控制方式。4目 录1.前言12.零件的分析22.1计算生产纲领，确定生产类型22.2 连杆体的加工工艺分析32.2.1连杆机械加工工序安排32.2.2连杆体加工的主要技术要求32.2.3连杆的材料和毛坯32.2.4连杆机械加工的定位基准33.工艺规程设计43.1零件表面加工方法的确定43.2工序设计53.2.1选择加工设备与工艺设备54.钻床的设计64.1连杆加工工序64.2初算加工时间64.2.1时间定额的确定64.3工件的夹紧64.3.1夹紧力方向及切削力的确定64.4夹紧机构的选择74.5气缸的确定84.6底座的确定84.6.1底座材料的确定84.6.2底座设计方案选择84.7定位销的选择94.8钻模板的选择104.8.1钻模的选择104.8.2钻套的选择104.8.3尺寸的确定104.9定位块的选择115.夹具设计基本要求及简要说明115.1 夹具设计的基本要求115.2夹具操作简要说明126.总结12参考文献13致 谢14本科毕业生毕业论文（设计）诚信承诺书毕业论文（设计）题目连杆生产线连杆体钻两孔夹具设计学生姓名郭涛专业机制学号05208328指导老师沈贵水职称教授所在系别工程技术系诚信承诺本人慎重承诺和声明：我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业论文中不剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，不篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理。 学生（签名）： 年 月 日中国地质大学长城学院2012届毕业设计目 录1.前言12.零件的分析22.1计算生产纲领，确定生产类型22.2 连杆体的加工工艺分析32.2.1连杆机械加工工序安排32.2.2连杆体加工的主要技术要求32.2.3连杆的材料和毛坯32.2.4连杆机械加工的定位基准33.工艺规程设计43.1零件表面加工方法的确定43.2工序设计53.2.1选择加工设备与工艺设备54.钻床的设计64.1连杆加工工序64.2初算加工时间64.2.1时间定额的确定64.3工件的夹紧64.3.1夹紧力方向及切削力的确定64.4夹紧机构的选择74.5气缸的确定84.6底座的确定84.6.1底座材料的确定84.6.2底座设计方案选择84.7定位销的选择94.8钻模板的选择104.8.1钻模的选择104.8.2钻套的选择104.8.3尺寸的确定104.9定位块的选择115.夹具设计基本要求及简要说明115.1 夹具设计的基本要求115.2夹具操作简要说明126.总结12参考文献13致 谢14摘 要连杆是发动机的主要零件之一，它连接活塞和曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传递给曲轴；将活塞的往复运动变为曲柄的旋转运动，又受到曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。本文在参阅了国内外大量文献资料的基础之上，分析了连杆零件的加工工艺规程，其中重点介绍了螺孔、螺栓孔的加工方法，并设计了一种用于连杆螺栓孔加工的专用夹具，以介绍设计方法为宗旨，着重实力，力图做到内容完整、详实。本文共分为两部分，第一部分为机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤；第二部分详细的论述了对专用机床夹具的基本要求和设计步骤以及简要的说明夹具体的设计要求和步骤。关键词 ： 专用钻床夹具； 工艺规程； 切削用量； 加工余量 AbstractThe design of the components on the link order processing and special fixture design in order to design methods introduced for the purpose. focus on strength, in a bid to ensure the content is complete, informative. The book has two chapters, the first of the machinery manufacturing process planning the basic requirements, contents, methods and steps; 2nd detail in the chapter sequence of the special fixture and the basic requirements for the design steps and brief description of the specific folder design Summation steps. Key words : exclusive drilling fixture ；Technology of cutting； consumptional ；lowance 1.前言由于汽车产业在实体经济中占有的比重已经极其重大，汽车的心脏是发动机，连杆是发动机的重要部件，所以连杆的发展推动了汽车一轮又一轮技术的换代，创造出更多的社会价值与实用价值。连杆加工工艺的发展对发动机能量转换起到直观重要的作用 影响到汽车温室气体的排放量。所以对于连杆的加工，也得到越来越多的重视。然而连杆性能的好坏，一是取决于材料，二是取决于工艺，在现代化高科技的发展形式下，工艺显得越来越重要。90年代末，国家机械行业迅猛发展，一些新零件开始随之出现，但是很多公司基本上没有一个固定的工艺方案，而且工艺的方法五花八门，基本上没有一个固定的好步骤，零件加工符不符合实际使用要求没有太严的限制，对于一些比较简单且要求不是很高的零件，基本上加工时没有作太严的要求。现在，随着一些客户对要求的提高，以及许多零件的性能要求开始标准化，这就要求我们必须面对现实，去做一套完整且符合使用要求的工艺，以提高零件的性能，提高公司在行业的竞争力。然而夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。2.零件的分析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，它决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。图1 连杆体此零件为连杆体，由设计任务书要求，此零件要求可知该零件的生产纲领为25万件/年，结合生产实际，由机械设计加工工艺书得知，N=Qn(1+%+%)，带入公式得注：N零件的生产纲领（件/年）Qn产品的年产量（台/年）%备品率 %废品率产品的年产量Qn=1件台；备品率%=5%；废品率%=1%。带入公式得：N=265000一年的工作日为220天，一天一班制，工作时间为7个小时。所以N= =173即每个小时要求生产的零件为173件。所以连杆体的生产类型为成批的大批生产类型。2.2 连杆体的加工工艺分析2.2.1连杆机械加工工序安排连杆体（盖）铣两面连杆体（盖）拉结合面连杆体（盖）钻两孔精镗大小头孔连杆体（盖）铣定位槽2.2.2连杆体加工的主要技术要求1）连杆小头孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra值不大于0.80m，圆柱度公差等级不低于7级。小头衬套孔的尺寸公差不低于IT6，表面粗糙度Ra值不大于0.40m，圆柱度的公差等级不低于6级。2）连杆大头孔的尺寸公差与所用轴瓦的种类有关，当直接浇铸巴氏合金时，大头底孔为IT9；当采用厚壁轴瓦时，大头底孔为IT8；当采用薄壁轴瓦时，大头底孔为IT6，表面粗糙度值Ra值不大于0.80m，圆柱度的公差等级不低于6级。3）连杆小头孔及小头衬套轴线对连杆大头轴线的平行度：在大、小头孔轴线所决定的平面的平行方向上，平行度公差值应不大于100:0.03；垂直与上述平面方向上，平行度公差值应不大于100:0.06。连杆大、小孔中心距的极限偏差通常为0.05mm。连杆大头两端面对连杆大头孔轴线的垂直度公差不应低于8级。两端面表面粗糙度Ra值不大于1.25m.4)为了保证发动机运转平稳，对于连杆的重量及装在同一台发动机中的连杆重量差都有要求。有些对运转平稳性要求高的发动机，对连杆小头重量和大头重量分别给以规定。2.2.3连杆的材料和毛坯汽车，拖拉机发动机连杆的材料，一般采用45号钢，或40Cr，35 CrMo，并进行调质处理，以提高其强度及抗冲击能力。钢制连杆一般采用锻造。在单件小批生产时，采用自由锻造或用简单的胎模进行锻造；在大批量生产中，采用模锻，此次课题中采用后者。模锻时，一般非为两个工序进行， 初锻和终锻，通常在切边后进行热校正。中、小型的连杆，其大、小头的端面常进行精压，以提高毛坯精度。连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、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，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根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。整体锻造的毛坯，需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均匀，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成本降低，性能提高。2.2.4连杆机械加工的定位基准连杆的工艺特点是：外形较复杂，不易定位；大、小头是由细长的杆身连接，刚度差，容易变形；尺寸公差、形状和位置公差要求很严，表面粗糙度小。这就给连杆机械加工带来了许多困难。定位基准的正确选择对保证加工精度是很重要的。根据连杆加工工艺要求，连杆一般都会设置工艺凸台，其适用于产量较大时的结构形式，可是加工时的定位基准不变，有利于零件加工。本次设计中连杆体定位如图29 n汽车汽车图2 连杆体定位3.钻床的设计3.1连杆加工工序连杆体（盖）铣两面连杆体（盖）拉结合面连杆体（盖）钻两孔精镗大小头孔连杆体（盖）铣定位槽此次加工前工序锁定尺寸，连杆小头孔孔径经过钻孔、扩孔、粗铰、精铰后所得尺寸为，连杆大头厚度为。连杆体钻两孔工序为：钻底孔深27钻定位孔深5粗绞定位孔精绞定位孔攻丝M121.25-4H3.2初算加工时间3.2.1时间定额的确定根据机械制造工艺设计手册表2.438(41)选取数据钻头直径D =10.5 mm 切削速度V = 0.99 ms切削深度ap = 25 mm 进给量f = 0.12 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 945 r/min根据表3.130 按机床选取n = 1000 r/min则实际钻削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s 钻削工时为：按表2.57L = 25 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm基本时间tj = L/fn = (25+1.5+2.5)/(0.121000) = 0.24 min按表2.541 辅助时间ta = 0.45min按表2.542 其他时间tq = 0.2 min总机动时间TjTj=（0.24+0.45+0.2）=0.89 min3.3工件的夹紧3.3.1夹紧力方向及切削力的确定1、在选择夹紧力的作用点及方向时，需考虑下面几点：1)夹紧力应有助于定位，而不应破坏定位。2）夹紧变形要小。3）保证加工中工件振动小。夹紧方式可有如图3所示方法图3重力，切削力，夹紧力重力的关系综上所述,故采用图2的夹紧方式，即图3中（d）所示。2、切削力大小计算查切削用量简明手册5有查手册中表2.34有=1102=0.867=0.772=-0.124=0.85所以可知=1402N在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数其中： 基本安全系数 1.5： 加工安全系数 1.1： 刀具钝化系数 1.1： 断续切削系数 1.1所以=14021.51.11.11.1=2799 N而其次是双钻头同时打孔，故 =2=5598 N3.4夹紧机构的选择3.4.1夹紧方案根据本次夹具设计的具体要求，制定以下夹紧方案：1、斜楔夹紧机构，即直接利用有斜面的楔块。2、螺旋夹紧机构，其结构简单，特别是具有增力大、自锁性能好两大特点，很适用于手动夹紧。3、偏心夹紧机构，利用转动中心与几何中心偏移的圆盘或轴作为夹紧元件，结构简单，制造方便，夹紧迅速，操作方便，但自所能力较差，用于要求夹紧力不大的情况。4、定心夹紧机构，利用杠杆原理作用得加紧机构。综合本次设计中各种情况，选定使用定心夹紧机构。3.4.2夹具的动力装置为满足此次设计中的年生产纲领，而选用气动夹紧。3.5气缸的确定= 初选气泵压强为0.3M帕压力为30kg/平方厘米=294N/平方厘米， 则气缸面积=5598N/294N=19.04,此时汽缸直半径为2.46cm，故选取标准气缸尺寸直径50mm。3.6底座的确定3.6.1底座材料的确定底座是夹具中所有零件的基座，是支承和固定零件、钻套、气缸等部件，保证零件的正确相对位置，并承受在夹具上所受力的重要零件。考虑本次设计需要，根据机械制图6设定底座材料为HT150。3.6.2底座设计方案选择 根据本次设计相关情况，可将底座与工件的位置情况分为两种，一种为工件平放于底座上，推动装置气缸安放在底座下方，另一种为工件垂直于底座，安放于底座肋板上，推动装置气缸安放于肋板另一侧。综合工件夹紧定位、空间大小、以及经济性等几方面，决定选择后种方案。工件在底座上定位与加紧如图4图4底座与工件夹紧情况3.7定位销的选择根据六点定位法，需用连杆体小头孔定位，定位元件选择定位销，经查机床夹具设计手册选用规格为D=39 H=38的A型定位销，如图5图53.8钻模板的选择3.8.1钻模的选择钻模根据其结构特点可分为固定式钻模、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模和滑柱式钻模等。固定式钻模在加工中相对与工件的位置保持不变，相较于其它钻模精度高，在本次设计中，由于加工数量与时间问题，选用固定式钻模。3.8.2钻套的选择钻套可分为4种类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。可换钻套以间隙配合安装在衬套中，而衬套则压入钻模板中，为防止钻套在衬套中转动，加一固定螺钉。可换钻套磨损后可以更换，故多用于大批量生产。根据本次年生产纲领为25万件，而在加工时，每加工1万件左右，钻套就会有所磨损，故选用可换钻套，保证加工质量与加工效率。3.8.3尺寸的确定本次加工属于加工连接孔的最初工序，需用10.5的钻头。钻套高度H（见图6）直接影响钻套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩擦情况，通常取H=(12.5)d=10.526.25，取H=16mm。钻套与工件之间一般应留有排屑间隙，此间隙不宜过大，以免影响导向作用，一般可取h=(0.31.2)d=3.1512.6，所以h取9mm。图6钻套高度与容屑间隙根据机床夹具设计手册选用规格为10.5F718k616的可换钻套。以规格为A1816大小的衬套定位。根据机械制图选用规格为M10的螺钉固定可换钻套。3.9定位块的选择为了保证工件可以准确定位，故在底座上安放定位块，考虑到加工零件数量较多，定位块可能磨损较快，故采用有足够韧性和较高硬度，并能承受震动的的碳素工具钢作为定位块的材料，型号T8。4.夹具设计基本要求及简要说明本课题的工艺设计中，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，经过与指导老师协商，决定设计在钻床上使用的加工连杆零件上两个螺栓孔的加工夹具。本工序使用机床为 Z5125立钻；刀具为通用标准刀具。考虑本课题中所设计的连杆零件的结构特点及加工要求，本工序所加工两孔（12孔和7螺纹底孔），位于一条直线上，孔径不大，工件质量较小，轮廓尺寸也不是很大，所需要的钻床夹具应考虑设计为移动式钻模。使用中，使连杆零件工件在机床上的位置固定不动。因此需要限制6个方向的自由度。因此可确定连杆零件的夹具设计为移动式钻模。4.1 夹具设计的基本要求夹具设计的基本原则是要保证产品的质量，工作效率，人身及设备的安全，以及整个社会的经济效果。夹具的专用性和复杂程度要与工件的生产批量相适应。在大批量生产中，一般针对工件的每道工序的具体要求设计专用夹具，并尽量采用高效定位，夹紧机构。夹具应满足设计图纸及加工工序对加工精度的要求。夹具对工艺过程中的该道工序，应保证工序的精度要求。在满足加工精度，效率等要求的前提下，应力求夹具结构简单，以提高夹具制造工艺性。但对底座等大型铸件，则采用形状复杂的带加强筋的壳体结构，以便在保证夹具零件的刚度和强度前提下，减轻重量，节约材料。夹具结构应注意防尘，防屑和排屑，要有必要的润滑系统，以保证机构的使用寿命，还要考虑维修的方便性。尽量降低夹具的制造成本，在不降低性能的前提下，可用廉价的代用材料。尽量采用标准元件，使夹具元件规格化，典型化，并使整个夹具组合化，以缩短夹具的制造周期，降低成本。夹具的操作要方便，安全。4.2夹具操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应注意提高该产品的生产率，为此，应该先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因此这是提高产品生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择该夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大汽缸直径，而这样使整个夹具庞大。因此，应首先改进降低切削力；目前采取措施有三：一 是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二 是选择一种比较理想的斜锲机构，尽量增加该机构的扩展力；三 是在可能的情况下，适当提高压缩完全的工件压力，以增加汽缸推力，结果本夹具总的感觉还比较紧凑。 定位方案的设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计中的最关键一步。定位方案的好坏，将直接影响加工精度和加工效率。定位方案一经确定，夹具的其他组成部分也大体随之而定，因此，对于定位方案必须慎重考虑，以满足设计的要求。由于定位元件的精度对加工精度影响很大，所以在设计定位元件时，其材料的选择和技术条件应有较高的要求；定位元件与工件定位基准面或配合的表面，一般不低于IT8，常选IT7甚至IT6制造；定位元件工作表面的粗糙度值一般不大于Ra1.6um，常选Ra0.8 um和Ra0.4um；采用调整法和修配法提高装配精度，以保证夹具安装面的平行度或垂直度要求。定位方案的设计，不仅要求符合六点定位要求，而且应有足够的定位精度；不仅要求定位元件的结构简单，定位可靠，而且应容易加工和装配。此外，还应对其热处理性能，经济性等多方面进行分析，论证，才能确定最佳方案。本夹具是由定位块，定位销和可调支钉来实现连杆体加工时的定位的。在机床工作时，双钻头通过钻模板对工件进行加工，在钻模板上，钻套和衬套，衬套和钻模板都有一定的配合公差要求。5.总结时光飞逝，为期两个多月的毕业设计已经接近尾声。回首这两个多月的设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在毕业设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD制图不管是现在，对以
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