（答辩稿）捷达发动机连杆加工工艺设计及夹具设计（CAD图纸+DOC论文）

.连杆加工工艺设计应考虑的问题工序安排连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素连杆的刚度比较低，在外力作用下容易变形连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力。

因此在连杆加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序定要分开。

定位基准精基准以杆身对称面定位，便于保证对称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切削力抵消。

统精基准以大小头端面，小头孔大头孔侧面定位。

因为端面的面积大，定位稳定可靠用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。

夹具使用应具备适应“面孔凸台”的统精基准。

而大小头定位销是次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。

保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。

为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制个自由度其是长圆柱销限制个，长菱形销限制个。

长销定位目的就在于保证垂直度。

但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取定措施，方面长圆柱销削去边，另方面设计顶出工件的装置。

.切削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。

粗加工时切削用量的选择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。

因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量金属切除率和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。

金属切除率可以用下式计算式中单位时间内的金属切除量切削速度进给量切削深度提高切削速度增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。

但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。

所以粗加工切削用量的选择原则是首先考虑选择个尽可能大的吃刀深度，其次选择个较大的进给量度，最后确定个合适的切削速度。

选用较大的和以后，刀具耐用度显然也会下降，但要比对的影响小得多，只要稍微降低下便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。

此外，增大可使走刀次数减少，增大又有利于断屑。

因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。

切削深度的选择粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床夹具刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。

在保留半精加工精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量次切除。

只有当总加工余量太大，次切不完时，才考虑分几次走刀。

进给量的选择粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。

因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。

选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度刀杆尺寸刀片厚度工件的直径和长度等。

在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大些的进给量在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。

切削速度的选择粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。

切削深度进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。

如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。

精加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。

因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。

切削深度的选择精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。

通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。

进给量的选择精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。

切削速度的选择切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。

般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。

只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。

由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度和进给量，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。

.确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差确定加工余量用查表法确定机械加工余量根据机械加工工艺师手册平面加工的工序余量如表.平面加工的工序余量表.单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度毛坯.粗铣精铣.粗磨.精磨则连杆两端面总的加工余量为总粗铣精铣粗磨精磨连杆铸造出来的总的厚度为确定工序尺寸及其公差根据机械设计手册第五版第三章大头孔各工序尺寸及其公差如表.大头孔各工序尺寸及其公差表.工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度扩孔次粗镗.二次粗镗.半精镗.精镗衍磨根据机械设计手册第五版第三章小头孔各工序尺寸及其公差如表.小头孔各工序尺寸及其公差表.工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度钻钻至.扩.铰精镗.计算工艺尺寸链连杆盖的卡瓦槽的计算如图.图.连杆盖的卡瓦槽尺寸链增环为减环为封闭环为极限尺寸为的上下偏差为的公差为的基本尺寸为的最终工序尺寸为连杆体的卡瓦槽的计算如图.图.连杆体的卡瓦槽尺寸链增环为减环为封闭环为极限尺寸为的上下偏差为的公差为的基本尺寸为捷达发动机连杆加工工艺设计及夹具设计摘要捷达，发动机，连杆，加工，工艺，设计，夹具，毕业设计，全套，图纸本科学生毕业设计捷达发动机连杆加工工艺及其夹具设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称讲师黑龙江工程学院二年六月摘要连杆是柴油机的主要传动件之，其在发动机中的地位是显而易见的。

它是发动机传递动力的主要运动件，在机体中做复杂的平面运动，连杆小头随活塞作上下往复运动连杆大头随曲轴作高速回转运动连杆杆身在大小头孔运动的合成下作复杂的摆动。

连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力，在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳抗冲击，并具备足够的强度刚度和较好的韧性。

本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。

连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

关键词连杆加工余量精度变形加工工艺第章绪论.课题研究现状选题目的和意义汽车工业是国民经济的支柱产业，在社会进步和经济发展中起着举足轻重的作用。

在现代社会中，汽车工业不仅能为人类提供数量最多及适宜的交通运输工具，而且还能带动相关工业的发展，促进整个社会的繁荣。

目前全世界的汽车总产量已经超过万辆，在工业发达国家中汽车工业的产值已占其国民经济总产值的以上，占其整个机械制造业产值的。

汽车工业在多年的发展过程中，经历激烈的国际市场竞争与兼并改组世界能源危机及第三次工业革命的冲击，依然发展势头强劲，并呈现出两种迥然不同的发展模式。

种是美日欧洲等主要工业发达国家发展汽车工业的模式资本高度集中垄断，利用其高科技优势自主开发产品，频繁换型，采取大批量规模经营的生产方式，同时将产品输出转变为资本输出，以多种合作方式跨国经营，使汽车的生产趋于国际化。

另种是些新兴工业发达国家发展中国家发展汽车工业的模式采用优惠政策引进外资及先进的技术与装备，先期进口散件进行装车，之后逐步提高汽车零件的国产化率，进而达到零部件自给，最终形成自成体系的汽车工业。

第二种模式中，韩国和西班牙先获得了成功经验，之后巴西中国和墨西哥亦采用了这种模式使各自国家的汽车工业获得了快速发展。

汽车工业是当代工业大生产的典型代表。

它实行大批量规模生产，追求大批量优质量低成本与高效益的综合经济目标。

为达此目标，汽车工业要不断吸收与采纳新技术新工艺核心材料方便的最新研究成果。

目前汽车工业已成为先进制造技术的重要载体，许多高效自动的加工制造技术，如柔性制造系统计算机集成制造系统等均已应用于汽车工业中。

但无论是传统的制造技术还是先进制造技术，其核心均是以工艺信息内容为中心。

可见工艺问题在整个制造业乃至汽车制造中的重要性。

众所周知，连杆是发动机的五大主关件之，其在发动机中的地位是显而易见的。

它是发动机传递动力的主要运动件，在机体中做复杂的平面运动，连杆小头随活塞作上下往复运动连杆大头随曲轴作高速回转运动连杆杆身在大小头孔运动的合成下作复杂的摆动。

连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力，在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳抗冲击，并具备足够的强度刚度和较好的韧性。

连杆材料般采用钢或，等优质钢或合金钢。

钢制连杆都用模锻制造毛坯。

它的锻造工艺有两种方案，将连杆体和盖分开锻造，连杆体和盖整体锻造。

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，铣切后，连杆盖的金属纤维是断裂的，因而削弱了强度。

整体锻造要增加切开连杆的工序，但整体锻造可以提高材料利用率，减少结合面的加工余量。

加工时装夹也比较方便。

工厂中连杆的材料是，调质处理，整体锻造，只需要套锻模，次便可锻成，也有利于组织和管理生产。

锻造师表面冷却速度快，对内产生压应力，表面应力是平衡的，但铣分开面后应力不平衡，易变形，所以要增加校力这工序。

曲轴连杆厂的连杆加工属于大批量生产，而连杆刚性差，因此工艺路线多为工序分散，大部分工序用高生产的组合机床和专用机床，并广泛地使用气动液动夹具以提高生产率。

在加工过程中，连杆毛坯件的大头孔是椭圆的，沿椭圆短轴铣分开面，去掉加工余量，正好是个圆与曲轴相配合，毛坯锻造后要进行磁场探伤，检验裂纹，并校直保证直线度。

在车间，连杆的工艺过程卡把工序排为多个，主要分为粗加工，半精加工和精加工三个阶段。

首先进行两端面加工。

连杆的两端面是连杆加工过程中最主要的定位基准面，而且在许多工序中使用，所以应先加工它，且随着工艺过程的进行要逐渐精化其基准，以提高其定位精度。

在车间铣两端时，为保证两端面对称于杆身轴线，以杆身定位，在专用铣床上装两把硬质合金端铣刀盘，工件装夹在回转工作台上作低速回转进给运动，加工完个面，转过再加工另端面。

然后采用双端面磨床进行磨削，以保证两端面的平行度和高的生产率。

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，所以大头端面与同侧小头端面不在个平面上，用这样不等高面作定位基准，必定会产生定位误差。

因大小头厚度公差要求不高，工厂在制定工艺时采用最经济的方法加工成样的厚度。

这样，以任端面小头孔及工艺凸台作为大部分工序的统定位基准，有利于保证连杆的加工精度，而且端面面积大，定位也比较稳定。

连杆大小头孔德加工时连杆加工中的关键工序，尤其大头孔的加工时连杆各部位加工中要求最高的部位，直接影响连杆成品的质量。

般先加工小头孔，因尺寸小，锻坯上不锻出预孔，所以小头孔首道工序为钻削加工，加工方案多为钻扩拉镗铰，采用有三个爪的浮动夹板，自动定心夹紧，它的锥度和小头锥度相同，并用大孔心轴定位，避免转动。

然后加工大头孔，般都会锻出预孔，所以加工方案为粗镗半精镗精镗。

采用整体锻造大头孔在半精镗之后将连杆身盖铣开，并以分开面定位钻螺纹出孔，斜剖式结构连杆刚性不足，设计时加浮动支撑，然后合钻扩，攻螺纹保证同轴度，修正螺纹孔时，可用铣刀扩孔，不用钻头，以消除向下的力。

这工序主要保证螺纹孔的垂直度，可将垂直度转化为平行度进行检验。

组装后精镗大小头孔，在专用双轴镗床上同