连杆开题报告 许玉斌.doc

科学技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目： 连杆机械加工工艺规程与夹具设计 学 科 部： 理工学科部 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制081 学 号： 7011208008 姓 名： 许玉斌 指导教师： 杨明朗 填表日期： 2011 年 12 月 8 日一、 选题的依据及意义：在科学技术迅猛发展的今天，人类文明已经达到了空前的飞跃，机械化取代手工生产已成为全球公认的趋势，社会的各行各业，包括交通、农牧、石油、化工、煤炭、电力、轻纺、电子、通信、医疗、军事等，都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以机械制造过程中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学，即是机械制造工艺学：以工件在机床上的装夹为对象的一门技术科学，即是机床夹具设计。在这个市场经济竞争如此激烈的年代，企业若要生存发展就必须不断地改进，用最廉价的生产成本创造出最高的利润，这必然跟我们的工艺过程有着千丝万缕的联系，如何合理地安排工艺路线是提高生产效率降低生产成本的最有效方法之一，当然夹具的利用也是提高生产效率的有效手段。传统的手工装夹不仅增加了工人的劳动强度，而且大大降低了生产效率。本课题主要是对连杆加工工艺规程和连杆大小头孔精镗夹具的设计。连杆是发动机内部的重要零件，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，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。连杆在机器中应用之广以及它在机器中的作用和地位不言而喻。因此，本课题所研究的连杆加工工艺和夹具设计都是非常有意义的。二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：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。1 机床夹具的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34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。（1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。（3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 （4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。三、 本课题研究内容本课题的基本内容：连杆零件加工工艺规程及专用夹具的设计1、连杆零件加工工艺制订连杆零件加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其零件的结构特点和相关的技术要求，对零件的每一个细节，都应仔细的分析，如加工表面的平行度、粗糙度，零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为零件比较复杂,所以也是一个难点。我们采用autoCAD软件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对autoCAD软件的熟悉。 2、专用夹具设计。设计过程中需要主要解决的问题是处理好质量、生产率和经济性之间的关系。四、 本课题研究方案一）、连杆机械加工工艺规程的设计设计连杆机械加工工艺过程与夹具，要对质量、生产率和经济性三类问题要辩证地进行分析。以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。在保证质量要求的前提下设计出最优的工艺方案以提高生产效率、降低生产成本、降低工人劳动强度使企业产生最高的利润。1、在设计连杆机械加工工艺过程中，预期需要涉及到的技术有以下几个方面：1）对连杆零件进行工艺审查，找出主要技术要求和分析关键的技术问题，审查零件的结构工艺性；2）拟定工艺路线：零件的机械加工工艺过程是工艺规程设计的核心问题。设计时通常应初拟23个较为不同的该零件的加工工艺路线，经技术经济分析后取其中的最佳方案实施之。现将本课题研究的连杆生产加工的两套工工艺设计方案初拟如下：方案一： 1) 粗磨两平面 2) 钻小头孔3) 切断4) 拉连杆两侧面、结合面、半圆面5) 粗磨结合面，6) 螺栓孔加工7)（总成）钻、扩、铰螺栓孔8) 精磨两平面9) 粗镗大孔10) 挤压衬套11) 精磨两端12) 精镗大端孔及小端铜套孔13) 珩磨大端孔14) 终检 外观、连杆大小头检查15) 大小孔返修方案二：1）组装2）粗镗大头孔3）倒大头孔角4）钻油孔5）粗磨两平面6）去小头落差7）去定位点、舌槽处毛刺8）半精装9）检验10）半精、精镗大小头孔11）拆杆盖12）铣瓦槽13）检验14）精装15）珩磨小头孔16）塞软木17）小头孔倒圆18）压铜套19）细镗大头孔、铜套孔20）珩磨大头孔21）称重、打标记22）清理终检 23) 松螺栓、防锈交库分析：方案一对连杆加工的生产效率较高，但对设备要求较高，本课题主要针对传统中小企业加工连杆为研究对象，因此采取第二套工艺方案，它即可满足中小批量生产效率的要求又可降低生产成本，是中小企业较好的选择。本课题主要就上述工艺流程的第十道工序精镗大小头孔夹具的设计。考虑到中小企业以中小批量生产为主的特点，本次设计采取生产效率不高的手工夹紧方式夹具，它既不会对工人增加太太的劳动强度，也不会太降低生产效率，还可以降低生产成本，特别适合中国目前这种传统的中小企业。（二）、在连杆大小头孔精镗工序用夹具进行设计中：预期需要涉及到的技术有以下几个方面：1）定位方法与定位元件的选择；2）夹具定位误差分析计算；3）夹紧装置和夹紧力的确定；4）镗床夹具的设计要点。五、 研究目标、主要特色及工作进度：1、主要特色目前，国内机械行业属中小企业较多，它们都以加工中小批量的零件为主，不要求太快的生产效率，因此本课题研究设计的夹具采取手工夹紧的方式，针对这些企业的生产特点是非常实用的，它既不给工人增加太大的劳动强度，也不会影响生产效率，对提高企业利润是非常有价值的。2、工作进展1） 所绘制的图纸要求正确合理，图面整洁，符合标准。2） 毕业论文应简明扼要，计算准确，条理清楚，图文并茂并全部用计算机打印后装订成册。序号各阶段工作内容 起止日期1熟悉课题和查找相关资料下厂实习，完成开题报告3月1日3月14日2资料翻译，设计连杆机械加工工艺规程3月15日3月27日3完成工艺规程的各种参数计算和设计连杆机械价格工艺规程说明书3月28日4月3日4连杆夹具结构设计及相关的计算，夹具设计说明书初稿4月4日4月11日5连杆专用夹具设计（装配图）4月12日4月18日6绘制夹具体等主要零件图，校对全套图纸4月19日5月5日7撰写毕业论文5月6日5月14日8整理技术文件5月15日5月17日9准