目 录
1前言 4
1.1国内外夹具行业及机床夹具的现状 4
1.1.1国内夹具行业的现状 4
1.1.2 国外夹具行业的现状 4
1.1.3 机床夹具现状 4
1.2设计的目的 4
1.3设计的意义 5
1.4任务来源 5
1.5设计原则 5
1.6设计主要资料 5
1.7设计工艺规程 5
2连杆体拉结合面夹具设计 6
2.1连杆的加工工艺 6
2.2生产纲领的计算 7
2.3连杆体拉结合面夹具定位方式的选择 7
2.4拉削加工方案的选定 7
2.5切削力的计算及拉削方式的确定 9
2.5.1半精拉切削力的计算 9
2.5.2精拉切削力的计算 11
2.6拉削加工时间的计算 12
2.7气缸的选取 12
2.8夹紧机构间传动小轴的选择及校核计算 13
3.总结 14
4.参考文献 15
5.致 谢 16
摘 要
连杆是柴油机运动的主要关键件之一，它工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。该设计说明书首先介绍了国内外夹具及机床夹具的现状、夹具设计的目的、意义、原则和一些设计所需要的主要的资料，主要说明了连杆拉结合面夹具设计过程，其中包括连杆的加工工艺、生产纲领的计算、连杆体拉结合面夹具定位方式的选择、拉削加工方案的选定、切削力的计算及拉削方式的确定、拉削加工时间的计算、气缸的选取、夹紧机构间传动小轴的选择及校核计算，最后简洁的总结设计所取得的结果及此次设计的优点，譬如采用了气动夹紧装置，对以后夹具的发展方向给予一些建议。
关键词 连杆体精拉结合面；夹具设计；工艺分析
ABSTRACT
Diesel engine connecting rod is the key piece of sports, it works the stability, reliability is critical to the quality of the diesel engine machine, light weight, high precision, connecting rod, help reduce energy consumption and engine noise. The design specification introduces the domestic and international fixtures and the status of jigs and fixtures, fixture design purpose, meaning, some design principles and key data needed, mainly to explain the combination of surface tension rod fixture design process, including the connecting rod Processing technology, the calculation of the production program, connecting rod body pull mode with the choice of surface fixture, broaching processing program selected, the calculation of cutting force and determine the way broaching, broaching the calculation of processing time, the cylinder selected folder Tight inter-agency drive the choice of a small shaft and checking calculations, the final design brief summary of the results achieved and the advantages of this design, such as using a pneumatic clamping device, fixture on the future direction of development to give some suggestions.
Key words: connecting rod body with fine surface tension; fixture design; Process Analysis
1前言
夹具最早出现在18世纪后期。夹具（卡具）：从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。按使用特点可分为：万能通用夹具、专用性夹具、可调夹具、组合夹具。在机床上用于装夹工件的装置称为机床夹具。
1.1国内外夹具行业及机床夹具的现状
1.1.1国内夹具行业的现状
我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。
1.1.2 国外夹具行业的现状
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，通常为机床价格的1110一1115，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入wTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。
1.1.3 机床夹具现状
国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。
1.2设计的目的
设计设计一套连杆体拉结合面夹具，采用流水线加工，提高效率，减少废品，改善操作的劳动强度，降低企业大批量生产成本，提高产品的竞争力。
1.3设计的意义
1、缩短辅助时间，提高劳动生产率
2、确保并稳定加工精度，保证产品质量
3、降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强度，保证安全生产
4、机床的加工范围得到扩大
1.4任务来源
（1）年生产纲领25万件/年
（2）连杆体和盖为分开铸造
（3）采用气动夹具设计
（4）组合专用机床生产线加工
1.5设计原则
1、年生产纲领为25万件/年，因此按每年10个月，每个月工作25天，实行每天一班制，每个小时的产量为27.7件。
2、采用气动夹具设计，可以节约时间，提高生产效率。
3、连杆盖和连杆杆采用分开锻造，所以连杆盖的加工需要单独的专用夹具。
4、由于大量生产，零件的要求精度高要采用组合机床、专用夹具，流水线加工。
1.6设计主要资料
连杆的材料是45钢，硬度是HB255~293。连杆体结合面主要尺寸如下图：
1.7设计工艺规程
10、连杆体粗铣大头两端面
20、连杆体粗铣小头两端面
30、连杆体粗精铣小端平台和大端工艺凸台
40、连杆体粗铣结合面
50，连杆体精铣两端面
60、连杆体精拉结合面
70、连杆体钻两孔
80、连杆体扩铰两孔
90、连杆体钻小头油孔及孔口倒角
100、连杆体攻两个螺纹孔
110、连杆盖粗铣两端面
120、连杆盖粗铣结合面
130、连杆盖精铣两端面
140、连杆盖精拉结合面
150、连杆盖粗精铣螺栓孔平面
160、连杆盖钻两孔
170、连杆盖扩铰两孔
180、连杆盖和连杆体装配
190、连杆粗镗大小端孔
200、连杆精镗大小端孔
210、连杆体与连杆盖打号分开
220、连杆体铣定位槽
230、连杆盖铣定位槽
240、连杆体与盖对号装配
2连杆体拉结合面夹具设计
2.1连杆的加工工艺
连杆由大头、小头 和杆身等部分组成。大头为分开式结构，连杆体与连杆盖用螺栓连接。大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。
连杆加工的工艺流程是：拉大小头两端面——粗磨大小头两端面→拉连杆大小头侧定位面→拉连杆盖两端面及杆两端面倒角→拉小头两斜面→粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面→粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔→粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角→清洗零件→零件探伤、退磁→精铣螺栓座面及R5圆弧→铣断杆、盖→小头孔两斜端面上倒角→精磨连杆杆身两端面→加工螺栓孔→拉杆、盖结合面及倒角→去配对杆盖毛刺→清洗配对杆盖→检测配对杆盖结合面精度→人工装配→扭紧螺栓→打印杆盖配对标记号→粗镗大头孔及两侧倒角→半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔→检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度→压入小头孔衬套→称重去重→精镗大头孔、小头衬套孔→清洗→最终检查→成品防锈。
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