摘 要
连杆零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差
Abstract
A parts processing technology and fixture design of the connection rod is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components, parts of the process to understand the design of the structure and the choice of blank, processing base part, design part of the process route; and then on the part of every step of process dimension calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, fixture and machine tools and other components; the positioning error is calculated when the fixture, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay close attention to the improvement and design in later.
Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, error
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 序言 1
2 零件的分析 2
2.1零件的作用 2
2.2零件图 2
2.3零件的工艺分析 3
2.4工艺规程设计 3
2.5确定毛坯种类 3
2.6基面的选择 4
2.7制定工艺路线 4
2.8连杆的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5
2.8.1毛坯的结构工艺要求 5
2.8.2连杆的偏差计算 6
2.9确定切削用量及基本工时（机动时间） 6
3 铣槽夹具设计 15
3.1研究原始质料 15
3.2定位基准的选择 15
3.3 切削力及夹紧分析计算 15
3.4 误差分析与计算 16
3.5 零、部件的设计与选用 18
3.5.1定位销选用 18
3.5.2夹紧装置的选用 18
3.5.3 定向键与对刀装置设计 18
3.6 夹具设计及操作的简要说明 20
总结 21
参 考 文 献 22
致谢 23
1 序言
机械制造技术基础学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：
⒈能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。
⒉提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。
⒊学会使用手册及图表资料。
⒋培养了一定的创新能力。
通过对CA6140拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《互换性与测量技术基础》、《机械设计》、《金属切削机床概论》、《机械制造工艺学》、《金属切削原理与刀具》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！
2 零件的分析
2.1零件的作用
题目所给的零件是连杆。它位于变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
2.2零件图
2.3零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，锻造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是连杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求
1.小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔
2.大头半圆孔Ф55
3.小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面 与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线 的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此连杆零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证
2.4工艺规程设计
2.5确定毛坯种类
1零件材料为45#，零件结构较简单，中等批量生产，选择锻造毛坯，查《机械制造工艺设计简明手册》，表2-2-5，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。
2确定加工余量及形状
加工余量
上端面 5
上端面 5
25孔 实心
13 实心
2.6基面的选择
定位基准是影响连杆零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，应该进行尺寸互算。
（3）加工阶段的划分
该连杆加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。
(4）工序的集中和分散
本连杆选用工序集中原则安排连杆的加工工序。该连杆的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床配以专用工装、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。
(5) 加工原则:
1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——连杆下端面
2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
3）遵循“先主后次”原则.
4）遵循“先面后孔”原则.
2.7制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案：
10 锻造 锻造开料
20 时效处理 时效处理
30 铣 粗铣、精铣上端面
40 铣 粗铣、精铣上端面
50 钻、铰Φ13孔 1)钻Φ13孔；
2)铰Φ13孔
60 钻扩铰 钻扩铰Φ25孔
70 铣槽 铣宽度为45mm的槽
80 钳工 去毛刺
90 检验 检验入库
2.8连杆的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
连杆的锻造采用的是45钢模锻制造，其材料是45，生产类型为中批量生产，采用模锻毛坯。
2.8.1毛坯的结构工艺要求
连杆为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：
⑴ 由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。
⑵ 为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。
⑶ 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。
⑷ 模锻件的整体结构应力求简单。
⑸ 工艺基准以设计基准相一致。
⑹ 便于装夹、加工和检查。
⑺ 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
2.8.2连杆的偏差计算
⑴ 连杆底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算
底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：
粗铣：由参考文献[4]表11～19。其余量值规定为，现取。查[3]可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取
精铣：由参考文献[3]表2.3～59，其余量值规定为。
⑵ 小头孔的偏差及加工余量计算
参照参考文献[3]表2.2～2，2.2～25,2.3～13和参考文献[15]表1～8，可以查得：
孔：
钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。
扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。
铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。
钻孔
参照参考文献[3]表2.3～47，表2.3～48。确定工序尺寸及加工余量为：
加工该孔的工艺是：钻——扩——铰
⑶．粗、精铣45槽
参照参考文献[1]表21～5，得其槽边双边粗加工余量2Z=45mm，再由参照参考文献[1]表21～5的刀具选择可得其极限偏差
2.9确定切削用量及基本工时（机动时间）
工序30：粗铣、精铣上端面。
机床：铣床X52K
刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。
因其单边余量：Z=2.2mm
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