连杆加工工艺规程及精铣连杆盖结合面夹具设计Word下载.docx

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连杆；

工艺规程；

夹具设计；

CAD图

Abstract

ThegraduationdesigntopicisformulatingS195dieselengineconnectingpartsmanufacturingprocedureandboringheadholefixturedesign,wanttoreduceproductioncostinthealsocanproducegoodqualityproductsatleast,theprocessofmanufacturingandprocessingtimemeettheshape,size,accuracyandsurfaceroughnessandrequirementsoftheproduct.Designshouldguaranteethemachiningaccuracyofworkpieceloadingandunloading,anduseofreasonablefixturestructure,andhascertainpracticalvalue.Duetothetheoreticalknowledgeandpracticalexperience.Iwillconsiderusinguniversalstrongerprocessingmethod,butthemachiningprocedurecanappropriateUSESadvancedmanufacturingtechnologyandspecialmachineequipment,toolsandmeasuringtool.Themaincontentofthisprojectistoanalyzethetechnicalconditionsofthepartsandpaintedpartsblank.Theplanwasreasonableprocessroute,bigholeclampsketchesandboringfixture.ThisdesignUSEStheconnectingrodbodyandconnectingseparated,andformulaterelativereasonableforgingprocess.Inpart,thesizeoffixturedesignwithheadbigholeholesurface,smallheadforconvexandlocatingdatum,andachievethegoalorientationpositioningprinciple,clampingmechanismusingspiralclampinginstitutions,i.e.reachedclampingeffect.

Keywords:

Connectingrod,Procedure,Fixturedesign,CADdrawings

引言

这次设计是我们在学校的最后一次设计了。

它跟以往的课程设计有所不同，这次的设计规模大，时间长，是我们的毕业设计。

这也是我们在毕业后踏入社会之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活有重要的地位。

就我一个而言，我希望能够通过这次毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。

由于缺乏经验，导致设计能力有所限制，设计水平很难达到标准化，所以设计当中难免会有许多不足之处，恳请各位老师给予指正。

将人们头脑中思考的物体变成实际体形，为此而作出的全部信息数据的工作就是设计。

（一）毕业设计的程序

毕业设计的一般程序为：

收集相关资料及手册，规划整个毕业设计的进程——分析零件的技术条件及零件的功用，画出零件图——翻译外文资料、画毛坯图——编写多种制造工艺路线方案并拟定最终工艺路线——填写工序卡、工艺过程卡、夹具设计前期准备——确定零件的定位与夹紧方案，画出夹具草图——画出夹具图及拆画夹具零件图——编写设计说明书。

（二）毕业设计的目的

机械加工工艺规程及其工艺准备的设计是机械制造及其自动化专业学生在完成了机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学及公差与测量技术、金属工艺学、金属切削原理、切削刀具、机床等专业课程，并进行了生产实习、专业课程设计后进行的一次大型实践设计过程，也是最后一个教与学的环节，其主要目的是：

（1）综合运用所学专业基础课及专业课程的理论和实际知识，使这些知识进一步巩固、深化发展，并使理论知识与生产实践结合起来。

（2）初步树立正确的设计思想，掌握一般机械设计的基本方法，训练设计构思和创新意识。

（3）通过计算、绘图、查阅手册和设计资料，熟悉有关国家标准，部颁标准和规范。

（4）熟练运用机械制图软件及制作表格、文件。

（三）设计内容

（1）设计零件：

S195柴油机连杆

（2）生产纲领：

大批大量生产

（3）完成S195柴油机连杆的毛坯设计，机械加工工艺规程设计及指定工序的工艺准备。

1

零件分析

1.1零件的功用

连杆是柴油机的主要零件之一，其功用是将作用于活塞顶面的膨胀气体传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。

连杆承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复运动时间的惯性力。

这些力的大小和方向都是周期性变化的。

因此，连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。

这就要求连杆在质量尽可能小的条件下，有足够的刚度和温度。

若连杆的刚度不够，则可能产生的后果是：

其大头孔失圆，导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损，连杆杆身弯曲，造成活塞与汽缸偏差等。

1.2零件的技术分析

在发动机处于工作行程时，它把作用于活塞顶部膨胀气体的压力传给曲轴，推动曲轴旋转；

在进气、排气和压缩行程时，又受曲轴的驱动，带动活塞压缩汽缸中的气体，整个过程连杆受到很大的压应力和纵向弯曲应力。

而连杆往复运动产生的惯性力，又使连杆承受拉应力。

因此，连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

为了减少惯性力的影响，在保证连杆具有足够的强度和刚度的前提下，要尽可能减轻其重量，所以连杆采用了从大到小逐步变小的“工”字型截面形状。

1.3零件的工艺分析

各类连杆主要技术条件基本类似，仅在数值上有差别。

下面具体介绍S195柴油机连杆的主要技术条件。

1.大、小头孔精度

为了使大头孔与轴瓦及曲轴，小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。

大头孔与小头孔的衬套孔均为IT6公差等级，大头孔表面粗糙度0.8，大头孔的圆度公差为0.005mm，直线平行度为0.01mm。

小头孔表面粗糙度6.3。

小头孔的圆度公差为0.007mm。

2.大小头孔轴线在两个互相垂直方向的平行度

两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损，所以两孔轴心线在连杆轴方向的平行度公差较小，而两孔轴心线在垂直于连杆轴成方向的平行度在100mm长度上公差为0.03mm；

在垂直于连杆轴线方向的平行度在100mm长度上为0.06mm.

3.大小头孔的中心距

大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到柴油机的效率，所以规定了比较高的要求：

4.大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度

大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度影响到轴瓦的安装和磨损；

同时，这个垂直度在加工过程中将影响到加工小头孔两端时的定位精度，所以对它提出了一定的要求：

大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.1mm。

5.有关螺栓孔的技术要求

对S195型柴油机连杆，规定螺栓孔按8级公差等级和2.5表面粗糙度加工，两螺栓孔在互相垂直的两个方向的平行度在100mm长度为0.15mm。

2工艺规程的编制及参数的确定

2.1确定毛坯的制造形式

连杆材料一般采用45钢或40Cr钢，近年来也有采用球墨铸铁。

钢制连杆都用模锻制造毛坯，连杆毛坯的锻造工艺有两种方案：

将连杆体和盖分开锻造或整体锻造。

因为连杆盖中间有凹坑，这样就不能采用整体锻造工艺。

因为整体锻造是总以杆身对称面为分模面，此时连杆盖两端的筋就无法锻出，所以必须分开锻造。

从锻造后材料的组织来看，分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度，而整体锻造的连杆，经切开后，连杆盖的金属纤维是断裂的，因而削弱了强度。

当然整体锻造要增加切开连杆的工序。

但是，整体锻造可以提高材料利用率，减少结合面的加工余量。

机械加工的装夹比较方便，而且只需要一套模锻，一次便可锻成，毛坯也只有一只，便于组织和管理生产。

所以一般只要不受连杆盖形状和锻造设备的限制，尽可能采用连杆的整体锻造工艺。

2.2基准面的选择

连杆机械加工工艺过程的大部分工序都采用统一的定位基准-——一个指定的端面，小头孔及工艺凸台。

这样不久有利于保证连杆的加工精度。

特别是作为技术要求的关键项目——连杆大；

小头孔的尺寸精度。

几何形状精度和相互位置精度，而且端面的面积大，定位比较稳定。

由于连杆的外行不规则，为了定位需要，在连杆大头处作出工艺凸台（俗称工艺搭子而）作为辅助基面。

连杆大，小头端面对称分布在杆身的两侧，由于大，小头孔厚度不等，所以大头端与同侧小头端面不在一个平面上，这样的端面作为定位基准显然是不利的。

为了避免用阶梯面定位产生的定位误差，一定工艺规程时，先把大，小头作成一样的厚度，这样不仅避免了上述缺点，而且加大了定位面积，增加了定位稳定性。

在加工的最后阶段才铣出这个阶梯面。

用端面定位安装工件时，注意将厂标号及件号标记的一面不与夹的定位元件接触。

在精镗小头孔及小头活塞销轴轴承孔时，也用小头孔（轴承孔）作为定位基准，这是精加工中自身定位的典型例子。

将定位销做成活动的，当连杆定位夹紧后，定位销从小头孔中抽出。

精镗大，小头孔时，用大头端面起主要定位作用，有利于保证大头孔与端面的垂直度要求，而精镗小头轴承孔时，大头孔用可心轴起主要定位作用，有利于保证大，小头孔轴线的平行度。

粗基准的选择：

1.选择两端为粗基准其理由如下：

A该加工表面为连杆的重要表面，为保证其余量均匀。

B毛坯该两端面较光洁。

2.工艺凸台由于其加工余量较小，且与加工面的位置精度要求高，故也可以做粗基准。

精基准的选择：

因尽量遵守基准重合原则，以减少因基准不重合而引起的定位误差。

应尽量选择工序基准。

因此，两端面和半精加工后的大小头孔。

工艺凸台