柴油机连杆机械加工工艺及工装夹具设计

承诺人签名年月日摘要本文是对柴油机连杆零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析毛坯的选择零件的装夹工艺路线的制订刀具的选择切削用量的确定加工工艺文件的填写。

选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。

此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。

而广泛用于批量生产，专为工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。

本论文夹具设计的主要内容是设计磨中心孔夹具。

关键词柴油机连杆，加工工艺，加工方法，工艺文件，摘要目录第章绪论.机械加工工艺概述.机械加工工艺流程.夹具概述.机床夹具的功能.机床夹具的发展趋势机床夹具的现状现代机床夹具的发展方向第章柴油机连杆分析.柴油机连杆零件的作用.零件的工艺分析第章机械加工工艺规程设计.生产纲领的确定.柴油机连杆的材料选择与毛坯的制造方法柴油机连杆的材料选择钢的成分和力学性能毛坯的制造方法.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定.指定工序定位基准的选择.加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排.柴油机连杆加工工艺过程的拟定.连杆加工工艺设计应考虑的问题工序安排定位基准夹具使用.切削用量的选择原则粗加工时切削用量的选择原则精加工时切削用量的选择原则.计算工艺尺寸链连杆盖的卡瓦槽的计算连杆体的卡瓦槽的计算.工时定额的计算铣连杆大小头平面粗磨大小头平面加工小头孔铣大头两侧面扩大头孔铣开连杆体和盖加工连杆体铣磨连杆盖结合面铣钻镗连杆总成体粗镗大头孔大头孔两端倒角精磨大小头两平面先标记朝上半精镗大头孔及精镗小头孔精镗大头孔小头孔两端倒角镗小头孔衬套珩磨大头孔第章铣结合面夹具设计.研究原始质料.定位基准的选择.切削力及夹紧分析计算.误差分析与计算.零部件的设计与选用定位销选用夹紧装置的选用定向键与对刀装置设计.夹具设计及操作的简要说明第章镗孔夹具设计.研究原始质料.定位夹紧方案的选择.切削力及夹紧力的计算.误差分析与计算.夹具体的设计.夹具设计及操作的简要说明总结参考文献致谢第章绪论.机械加工工艺概述机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状尺寸相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。

技术人员根据产品数量设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。

这个就比较有针对性了。

每个厂都可能不太样，因为实际情况都不样。

总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。

.机械加工工艺流程制订工艺规程的步骤计算年生产纲领，确定生产类型。

分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。

选择毛坯。

拟订工艺路线。

确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。

确定各工序所用的设备及刀具夹具量具和辅助工具。

确定切削用量及工时定额。

确定各主要工序的技术要求及检验方法。

填写工艺文件。

在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。

在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术新工艺的引进，新材料先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。

.夹具概述夹具是种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工热处理装配焊接和检测等工艺过程中。

工具是人类文明进步的标志。

自世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。

但工具含夹具刀具量具与辅具等在不断的革新中，其功能仍然十分显著。

机床夹具对零件加工的质量生产率和产品成本都有着直接的影响。

因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

.机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。

．机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。

定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。

定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。

正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。

夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。

由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动脱落。

因此，夹紧为工件提供了安全可靠的加工条件。

．机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。

对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。

如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。

导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。

镗床夹具镗模也具有导向功能。

.机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。

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作品种已占工件种类总数的左右。

现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。

然而，般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。

另方面，在多品种生产的企业中，约年就要更新左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为左右。

特别是近年来，数控机床加工中心成组技术柔性制造系统等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求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。

能装夹组具有相似性特征的工件。

适用于精密加工的高精度机床夹具。

适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。

采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进步提高劳动生产率。

提高机床夹具的标准化程度。

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精密化高效化柔性化标准化四个方面。

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.用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为精密心轴的同轴度公差可控制在内又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达。

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具有夹紧动力装置的夹具等。

例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高倍左右在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为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。

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拼装组合等方式，以适应可变因素的能力。

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拼装夹具数控机床夹具等。

在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。

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。

在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除些功能低劣的结构。

通用化方法包括夹具部件元件毛坏和材料的通用化。

夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。

目前我国已有夹具零件及部件的国家标准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。

采用二维软件进行设计，它使我们甩掉了图板，解决使用绘图板带来的诸多弊端。

现在，大量三维实体造型软件崛起，如等，推动了设计领域的新革命．由于这些三维软件．不仅仅可创建三维实体模型，还可利用设计出三维模型进行模拟装配和静态干涉检查机构分析动态干涉检查动力学分析强度分析等，并且与其它软件配合可进行零件的数控加工演示和数控代码的生成。

这些功能是以往的二维无法比拟的。

结合夹具设计的复杂性高精度性等特点．采用了易学易懂的三维实体造型软件来实现设计过程。

第章柴油机连杆分析.柴油机连杆零件的作用柴油机连杆由柴油机连杆大头杆身和柴油机连杆小头三部分组成，柴油机连杆大头是分开的，半与杆身为体，半为柴油机连杆盖，柴油机连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在起。

柴油机连杆是较细长的变截面非圆形杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。

其形状也比较复杂，很多表面并不容易加工，不管是在其工作过程之中还是在加工过程中也很容易产生变形。

柴油机连杆是将活塞上下的直线运动转化为曲轴的旋转运动的重要部件，所以要求要求有较高的强度韧性和疲劳性能之外，对发动机柴油机连杆还有较高的位置精度和尺寸形状精度要求以及表面质量要求。

基本要求如柴油机连杆杆身不垂直度.，小头大头两端面对称面与杆身相应对称面之间的偏移.，杆身横向对称面对大小头孔中心偏移.首先必须保证大头中心孔中心线和小头孔中心线之间的平行度，这样才能保证柴油机连杆在工作过程中平稳不刮曲轴和轴瓦第二个就是保证两个端面的平行度，以及两端面中心线与两孔中心线之间的垂直度，用于保证工作中不会刮伤曲轴平衡块，可以减少噪声，保持平稳第三个要保证的是柴油机连杆体和盖的分和面之间的配合和吻合，以保证大头孔的圆柱度，以免刮伤轴瓦第四要确保大小头孔中心线之间的距离，如果其得不到保证，将保证不了发动机在工作时的气体压缩比等。

.零件的工艺分析由零件图可知。

可将其分为三组加工表面。

它们相互间有定的位置要求。

现分析如下首先柴油机连杆的加工表面如下以端面互为基准加工的两端面，尺寸为，以其中加工端面为基准的小头孔，大头孔。

以小头孔为中心的加工有钻两个的油孔，铣柴油机连杆体卡挖槽，加工侧面工艺凸台。

以大头孔为中心的加工表面有加工柴油机连杆盖卡挖槽，加工螺栓孔，和.的柴油机连杆盖上螺钉光孔。

柴油机连杆精度的参数主要有五个.柴油机连杆大端中心面和小端中心面相对于柴油机连杆身中心面的对称.柴油机连杆大小头空中心距尺寸精度.柴油机连杆大小头孔平行度.柴油机连杆大小头孔的尺寸精度形状精度.柴油机连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。

其余技术参数如下表表.技术要求项目具体要求或数值满足的主要性能大小头孔的椭圆度，锥度椭圆度.锥度.保证与衬套轴瓦的良好配合两孔中心距气缸气体的压缩比两孔轴线在同个平面内在柴油机连杆