毕业论文：连杆加工工艺与夹具设计

加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。

加工中心是种高度自动化的多工序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装次就能完成全部加工。

因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是种具有随机应变功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。

近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工装卸运输管理的柔性制造系统，具有监视诊断修复自动转位加工产品的功能，使多品种中小批量生产实现了加工机电系机电体化专业毕业设计自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统，是加工自动化向智能化方向发展的又关键性技术，并进步朝着网络化集成化和智能化的方向发展。

夹具的发展趋势工艺装备的设计制造使用和管理，体现着个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。

夹具设计与制造是机电产品设计与制造的项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。

目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化系统化参数化方向发展。

而且，为了适应我国加入后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。

夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速高效精密复合智能环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。

二本次设计的内容本设计主要是针对连杆工艺及钻孔夹具的设计。

夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。

在设计中，设计的主要思路是用工件以已加工端面为定位基准，夹具体的凸台和大端面孔为定位面，工件以气动夹紧，这样设计主要是为了解决了手动夹紧时夹紧力不致误差大精度低工人劳动强度大等缺点气动夹紧采用空气作为动力源，资源丰富并且干净清洁，对周围环境没有污染不足是噪音比较大。

具体的设计思路是首先确定工件的已加工端面定位方式，通过夹具体的凸台内孔，再用气动装置将其夹紧，这样连杆的六个自由度全部限制，实现了零件的定位夹紧，然后确定零件的夹紧方式。

在本次设计中采用的是手动夹紧方式然后进行误差分析夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。

机电系机电体化专业毕业设计第章机械加工工艺规程的制定零件的工艺性分析产品结构和工艺分析该零件为发动机上的重要组成部分之，其大头孔和轴连接，小头孔通过活塞销和活塞连接，将作用于活塞的力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞。

因此该连杆器将受到压缩压力，纵向弯曲应力和拉应力，故要求此连杆有较轻的重量较高的强度，同时大小头孔还有较高的耐磨性和互换性。

该连杆由连杆大头连杆身和连杆小头三部分组成，连杆大头盖和连杆身分开，由螺栓连接，小头孔装有衬套提高耐磨性和互换性。

大小头两孔的轴线的平行度由较高的要求，中心距有绝对的要求，其精度主要由机加工机床本身来保证，平行度要求为，中心距为。

大头孔的表面粗糙度要求为，小头孔的表面粗糙度要求为，连端面的表面粗糙度为，身盖配合的表面精度为。

为了便于加工和保证加工精度，大头设置工艺凸台。

平面加工两端面大头两端面间的尺寸公差等级为，表面粗糙度不大于小头两端面间的尺寸公差等级为，表面粗糙度不大于大头凸块两侧面表面体和盖的结合面表面粗糙度轴瓦锁口槽铣保证尺寸保证尺寸的值为机电系机电体化专业毕业设计孔加工大头孔扩粗镗精镗达尺寸，小头孔钻扩粗镗精镗达尺寸，钻扩铰螺栓孔，值为技术要求分析连杆上需要进行机械加工的主要表面为大小头孔及两端面，连杆与杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。

连杆总成的主要技术要求如下为了使连杆大小头运动副之间配合良好，大头孔的尺寸公差等级取为，表面粗糙度应不大于小头孔的尺寸公差等级约取为加工后再按间隔分组，表面粗糙度应不大于。

大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，进而影响发动机的效率，两孔中心距的尺寸公差等级应不低于大小头孔中心线在两个相互垂直的方向上的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，致使汽缸壁磨损不的，粗铣端面加工余量取为，精铣余量为，铣削公差即零件公差为大头孔其毛坯为分体锻造毛坯，查表得合装后扩大头孔至，其余量为，公差为粗镗余量查手册表得粗镗完尺寸为，公差为半精镗和精镗的余量查手册表得加工完尺寸为，公差为其最终加工为珩磨加工，查手册表得，其余量为，加工完尺寸为，为最终加工尺寸小头孔其锻造毛坯小头孔为实体，首先加工为钻孔，加工至尺寸为，查表得，加工余量为，公差为，拉孔至尺寸，半精镗和精镗的余量查手册表得，其余量为，加工完尺寸为，为最终加工尺寸。

机电系机电体化专业毕业设计第三章钻孔夹具的设计专用夹具设计方法的工艺分析钻螺纹孔夹具属于专用夹具，除工件的定位和夹紧外，还有些问题需要解决如专用夹具的设计步骤夹具体的设计夹具总图上尺寸公差及技术要求的标准工件在夹具中加工的精度分析夹具的经济分析及机床夹具的计算等。

专用夹具的基本要求保证工件的加工精度提高生产率工艺性好实用性好经济性好除考虑专用夹具本身结构简单标准化程度高成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析以提高夹具在生产中的经济效益。

专用夹具的设计步骤明确设计任务和收集设计资料钻螺纹孔所要设计的夹具其设计任务主要是对其进行定位和夹紧与些辅助支撑，对工件进行六点支撑，使工件定位可靠，操作安全，设计资料的收集主要是机床夹具设计手册和机械加工工艺手册等。

机床夹具的组成定位装置夹紧装置机电系机电体化专业毕业设计对刀或导向装置连接元件夹具体其它装置或元件夹具的选材根据零件图的加工条件可以知道，夹具可以由铸造成型，选用，铸造夹具体的优点是工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。

夹具体的热处理由于本夹具体属于复杂型夹具，热处理主要采用时效或退火处理。

问题的提出本夹具主要是加工发动机连杆盖端面两个通孔。

为了保证他的位置精度和提高生产率，特制了套专用夹具，孔的轴线与分合面有垂直度的要求，孔有圆度要求，公差为。

零件在夹具上定位基准的选择零件在夹具上以端面定位控制三个自由度，内孔以短心轴定位限制两个自由度，孔的外端面以短销定位控制个自由度。

为保证定位的准确性高精度性，在零件加工过程中，严格保证零件的精度严格按照图纸要求进行，保证些零件在加工完成后所要达到的硬度，表面光洁度。

工件自由度分析专用夹具分为手动夹紧气动夹紧及液压夹紧三种方式，下面就其特点分析，再结合厂家的要求确定最终方案。

手动夹紧是针对较小的零件切削余量不大，批量不大而采用的夹紧方法，手动夹紧经济性好，操作方便。

机电系机电体化专业毕业设计气动夹紧夹紧力基本恒定，夹紧动作迅速，省力，但由于空气是压缩的，因此夹紧刚性差。

液压夹紧油液能够传递较大的压力，抗震性较强，能维持较好的夹紧刚度，但采用时，必须有套动力装置及各种泵阀等辅助装置，另外密封性能要求较高。

综上所述，考虑到此连杆尺寸不大，切削余量小及经济性等诸多因素，最终选用手动夹紧方案。

确定夹具体的结构确定夹具的结构，绘制装配图如下夹具零件及夹具的公差技术条件钻床的技术条件在钻床上加工孔和孔系时，其尺寸精度和相互位置精度是靠钻套精度和钻套的位置精度来决定的。

机电系机电体化专业毕业设计钻套的内径尺寸即为刀具的最大极限尺寸，其公差按基轴制配合制订，如果刀具不是用切削部分而是用圆柱部分导向时，也允许采用基孔制相应配合，即孔用，轴用。

钻套与导向杆之间的位置精度，可通过相应的技术要求保证，其中钻床夹具的主要技术要求，般包括以下几个方面定位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度钻套中心对定位基面和夹具的安装基面的垂直度或平行度同轴线钻套的同轴度④定位表面的直线度和平面度或等高性定位表面和钻套轴线对对校正基面的垂直度或平行度各被加工表面间被加工表面与定位表面间的尺寸要求及相互位置要求。

标准零件及部件机床夹具常用的零件及部件已经标准化参阅可以查得这些零件及部件的结构尺寸精度等级表面粗糙度材料及热处理条件等，其技术条件亦可参阅机床夹具零件部件技术条件制造零件及部件采用的材料应符合相应的国标规定，允许采用机械性能不低于原规定牌号的其他材料制造铸件及锻件机械加工余量和尺寸公差暂按各部相应标准化的规定铸件不允许有裂纹气孔砂眼缩松夹渣等缺陷，浇冒口结疤粘沙应清除干净④需机械加工的铸件或锻件，加工前应经时效处理或退火正火处理机电系机电体化专业毕业设计凡加工面未注公差尺寸的，其尺寸公差应按公差与配合未注公差尺寸的极限偏差规定。

外螺纹工作表面的表面粗糙度为，螺纹工作表面的粗糙度为。

当螺距时，可不检查粗糙度。

机电系机电体化专业毕业设计设计小结通过对汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工铣结合面夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识，主要归纳为以下三个方面第方面连杆件外形较复杂，其技术要求很高，加工刚度差，这就要求做设计的我们能正确地掌握定位基准的选择切削用量精度控制等专业知识，此外要要有严谨的态度，设计过程繁琐，不认真是不可能完成的。

第二方面主要是关于夹具的设计方法及其步骤。

以前在学习过程中只是听老师讲了夹具方面的些基本知识，都是皮毛，而通过这次设计，我几乎翻遍了图书馆百十种夹具设计的书籍，极大地补充了学习的不足，让我懂得了不少这方面的专业知第三方面在这次设计过程中，除了涉及到本专业的专业知识外，大学三年所学的其它知识几乎全派上了用场，在此过程中涉及到的其它知识有和文档的编辑锻造等。

可以说这次设计是对三年所学的次全面整合，十分到位。

除了以上三方面，在设计过程中我还熟悉了查各种手册，接触到了大量的专业书籍，真是获益良多。

在此我要再次感谢帮助我设计的陈老师，谢谢他给我耐心的指导，帮我解决了设计过程中我无法解决的难题。

编者年月机电系机电体化专业毕业设计致谢三年的读书生活在这个季