连杆体设计说明书.docx

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1、课程设计连杆体工艺工装设计题目:连杆体夹具设计专业班级：2013数控（技师）学生姓名：章圣放（05），陈骄奇（06）指导教师姓名：郑瑞芳课程设计任务书课程设计任务书题目：设计下表选定零件的机械加工工艺规程及铣连杆体的两端面工序的夹具。内容：（1）零件一毛坯合图一张（2）机械加工工艺规程卡片一套（3）夹具装配总图一张（4）夹具零件图一张（5）课程设计说明书一份原始资料：该零件图样一张。题 目：连杆体夹具设计班级：2013数控（技师）学生姓名：章圣放（05）指导教师姓名： 郑瑞芳目录序言4PART1工艺设计4第1章 零件的分析41.1零件的作用41.2零件的工艺分析 6第2章毛坯的制造62.1确定

2、毛坯的制造形式 62.1.1选择毛坯公差等级 622各加工表面总余量 62.3根据加工余量绘毛坯图 7第3章制定工艺路线83.1定位基准的选择83.2拟定工艺路线83.3工艺方案8第4章机械加工工序设计94.1加工余量、工序尺寸及公差的确定 94.1.1加工余量的确定94.1.2工序尺寸与公差的确定 9PART2夹具设计112定位基准和定位方案 113装夹方案的选择 11课程设计总结12序言机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程， 它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的

3、一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解；是在学完了机械 制造工艺学的理论课程之后，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。PART1工艺设计第1章零件的分析1.1零件的作用连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体与连杆盖通过螺栓连接成为一整体， 其大头孔与曲轴相

4、连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴， 又受曲轴而带 动活塞压缩汽缸中的气体。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。具余2C-CI材料：QT450-l0o零件图如下所示:图1-1 零件图1.2零件的工艺分析连杆体要求加工的平面有结合面、轴瓦锁止口、螺

5、栓孔、大头中心孔、凹槽以及端面。其中，零件的大头中心孔和凹槽面粗糙度较低且精度要求较高，为主加工面，需要进行较精密的加工过程，其余为次加工面，没有必要进行精密加工。 根据各面的粗糙度和公差等级确定不同的加工方式。第2章毛坯的制造2.1确定毛坯的制造形式零件材料为QT450-100。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

6、设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性由于零件年产量为6660件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不 大，故可采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.1.1选择毛坯公差等级查文献2表3.28。这种铸件的尺寸公差 CT为7-9级，加工余量RMA为F 级。2.2 各加工表面总余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等 级加工余量数 值（mm）说明结合面28F2.5顶面降1级，单侧加工（取 上行数据）端面43F2.0双侧加工81mm孔80F2.0孔降1级，双侧加工表2-1加工表面总余量由参考文献1表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。主要面尺寸零件尺

7、寸总余量毛坯尺寸公差CT结合面282.530.51.8端面轮廓尺寸432.0+2.0472.081mm孔812.0+2.0772.2表2-2主要毛坯尺寸及公差（mm）2.3根据加工余量绘毛坯图图2-2毛坯图第3章制定工艺路线3.1定位基准的选择精基准的选择：连杆的结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准， 能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式； 其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了 “基准统一”的原则。 此外，结合面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方 便。粗基准的选择：按照有关粗基准的选择原则，当零件有不同加工表面

8、时，应 以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，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为粗基准。现选取两个未铸造孔12.5伽 孔的下表面，R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准， 此外还应能保证定位 准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准面 -结合面。用两支承钉支撑两个未铸造孔 12.5伽孔的下表面，限制Z的移动和X的 旋转这两个自由度；用对活动动 V型块夹紧R12的外圆表面，限制丫、X的移 动Z、丫的旋转这四个自由度。用粗铣的方式加工连杆体结合面。以上端面为基 准，对12.5伽孔的加工是先钻孔再扩孔，然进行与连杆盖配对加工其它孔和端 面。3.2拟定工艺路

9、线制定工艺路线的出发点，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。机械加工顺序的安排一般应：先粗后精，先面后孔, 先主后次，基面先行，热处理按段穿插，检验按需安排。在生产纲领已确定为大 批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中 来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。3.3工艺方案调质工序I工序U粗铣连杆体结合面工序川粗铣凹槽，粗铣连杆体两端面工序W半精铣、精铣凹槽工序V钻并扩巾12.5的两孔；锪沉头孔工序切用螺栓将连体与连杆盖锁紧工序用芯轴定位，粗镗、半精镗 巾81的孔，并倒角工序毗粗铣轴瓦锁止口工序区半

10、精铣连杆体两端面工序X粗磨81的大头孔工序幻精磨巾81的大头孔工序刘检验、入库以上工艺过程见附说明书后的工艺卡片与图纸部分。第4章机械加工工序设计4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定4.1.1加工余量的确定加工余量的确定采用查表法，主要以工厂生产实践和实验研究积累经验所制 成的手册和表格为基础，并结合实际加工情况加工纠正确定加工余量。查文献1表2.3-59查得各端面的加工表面的工序余量。粗加工工序余量由 总余量减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。4.1.2工序尺寸与公差的确定大头孔加工工序的分析：精磨后工序基本尺寸为81m m，其他各工序其本尺寸依次为:粗磨 80.9mm-0.3m

11、m=80.6mm半精镗 80.6mm-1.5mm=79.1mm粗镗 79.1mm-2.1mm=77mm确定各工序的加工精度和表面粗糙度并汇于下表中:加工表面工序名 称工序 间余 量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序 尺寸公差/mm经济精 度/mm表面粗 糙度/卩m结合面粗铣2.5h13/ 0.33、(0)Ra6.32828.30-0.33毛坯-28+2.5=30.530.5 1.5凹 槽 面精铣0.1h8/ 0.018、(0)Ra1.63.53.5-0.05半精铣0.3h11/ 0.075、(0)Ra6.33.5-0.1=3.43.40-0.075粗铣3.1h13(吧)Ra12.5340.3

12、=3.13.1-0.18毛坯3.1-3.1=0两 端 面半精铣0.6h11/ 0.16、 (0)Ra3.24343-0.16粗铣3.4h13/ 0.39、 (0)Ra12.543+0.6=43.643.6-0.39毛坯43.6+3.4=4747 1.5 12.5孔扩1.5h12(吧)Ra6.312.5c ,-0.18 12.50钻11h13(0.270)Ra12.512.5-1.5=11不 d d0.2711 0毛坯11-1 仁081大头精磨0.1h6/ 0.021、(0)Ra0.8810。02181 0粗磨0.3h8/ 0.054、(0)Ra3.281-0.1=80.9不 cc c.054

13、80.90孔半精镗1.5h11（汽）Ra6.380.9-0.3=80.60 22 80.6 0粗镗2.1h12/ 0.30、 （0）Ra12.580.6-1.5=79.1工“，0.30 79.10毛坯79.1-2.1=77 77 1.5轴瓦锁止 口粗铣2.5h13（叫）Ra6.32.5o芒142.50毛坯2.5-2.5=0表4-1各工序的加工精度和表面粗糙度PART2夹具设计2定位基准和定位方案由零件图可知，应以不加工的圆柱凸台下表面和外圆表面为粗基准，结合面为未标注加工公差要求，根据GB1800-79规定其公差等，按IT13加工，Ra=6.3um, 加工相对宽松。用两支承板支撑连杆体圆柱凸台

14、表面， 限制Z的移动X的旋转2 个自由度；用一压板压紧 12小孔顶部，限制丫的移动和Z的旋转，再用一块 挡块控制y旋转，零件在X的移动方向未限制，但不会影响加工过程。3装夹方案的选择方案一：用1块支承板定位R12圆柱体外圆下端面，用一压板压紧压紧 12大头孔顶部，一次装夹加工一个工件。方案二：连杆体毛坯件沿大头孔轴向放置，用两块较长支承板定位工件定位 大头孔端面，再用螺旋压板机构压紧 R12圆柱体下端面，一次装夹加工一个工 件。方案比较：方案一与方案二都是螺旋压板机构，方案一的下放工件不方便，y有可能发生旋转，方案2用两支承板支撑连杆体圆柱凸台表面，限制 Z的移动 X的旋转2个自由度；用一压板

15、压紧12小孔顶部，限制丫的移动和Z的旋转, 再用一块挡块控制y旋转，零件在X的移动方向未限制，但不会影响加工过程。螺旋加紧的自锁性能及传力性能是绕在圆柱体上的斜契，然在夹紧机构中结构形 式中是变化最多的，方案一比方案二好是因为方案一更方便与夹紧与放松。课程设计总结通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论， 才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重， 这毕竟第一次做夹具设计，难免会遇 到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足

16、之处， 对以前所学 过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固， 比通过这次课程设计之后，一定把 以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很 多编程问题，虽然有一些得到了解决，但还有一些问题没有得到解决，需要在以 后的学习中加强思考。在此要感谢我们的指导老师老师对我们悉心的指导， 感谢老师给我们的帮助。 在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己 学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西， 也培养了我独立工作的能力， 树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。 而且大大提高了动手的能力， 使我充分体会到了在创造过程中探索的艰 难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课 程设计的最大收获和财富，使我终身受益。