毕业设计（论文）-连杆工艺与端面铣夹具设计

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1、中北大学2010届毕业设计说明书目录1绪论11.1选题的目的和意义11.2国外现状11.3国内现状11.4课题研究的内容22工艺规程与机床夹具32.1工艺过程及其组成32.2工艺规程32.2.1工艺规程的概念和作用32.2.2工艺规程的设计步骤32.3机床夹具42.3.1机床夹具的分类42.3.2机床夹具的组成42.3.3机床夹具与机床、工件、刀具之间的关系53连杆工艺规程设计63.1连杆的结构特点与材料63.2生产纲领63.3连杆毛坯73.4连杆技术要求83.4.1工艺参数83.4.2连杆各部位的技术要求对发动机的影响93.5连杆工艺过程分析93.5.1工序的安排93.5.2定位基准

2、的选择103.5.3加工经济精度和加工方法的选择113.6工艺装备的选择123.6.1机床选择12第II页共II页中北大学2010届毕业设计说明书3.6.2刀具的选择123.6.3量具的选择123.7连杆工艺流程133.8确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差143.9切削用量的选择163.9.1切削用量的选择原则163.9.2各加工方法对应的切削用量的选择过程173.10工时定额183.10.1工时定额的计算183.11连杆的检验204连杆端面铣夹具设计214.1定位方案的确定214.2定位元件的选定与定位误差的确定214.3.1夹紧元件的选择224.3.2夹紧力的计算224.4夹

3、具体的设计234.5定位元件尺寸及配合的选择234.5.1固定式圆柱定位销234.5.2菱形销234.5.3支承板235结论24附录25参考文献33致谢35第II页共II页中北大学2010届毕业设计说明书1绪论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

4、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

5、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

6、制造厂外，经“八五”第35页共35页中北大学2010届毕业设计说明书技术改造，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

7、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