（完稿）连杆工艺及扩大头孔夹具设计（CAD全套）

结合面的技术要求在连杆受动载荷时，接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。

结合面的平行度将影响到连杆体连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴轴瓦的磨损。

对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为.。

第三章连杆毛坯类型的选择和工艺路线的制订.连杆的材料和毛坯类型的选择连杆是传递动力的主要运动件之，在运动过程中连杆承受着复杂的力和力矩。

连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。

通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。

连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能又要求具有足够的钢性和韧性。

连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。

因此，连杆材料般采用高强度碳钢和合金钢如钢等等。

图连杆毛坯图连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型材料的工艺性可塑性，可锻性及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。

根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。

连杆模锻形式有两种，种是体和盖分开锻造，另种是将体和盖锻成体。

.确定各工序的加工余量确定大小头两平面加工尺寸确定大头孔加工尺寸小头孔各工序尺寸及其公差.计算道工序工艺尺寸链连杆盖上轴瓦锁口槽的计算连杆盖上轴瓦锁口槽的计算第四章对工艺规程部分工序的说明第五章夹具设计和分析.扩大头孔的方法和要求.定位基准和夹紧方案.夹具的设计.夹具体设计.切削力及夹紧力的计算切削力的计算夹紧力的计算.夹具精度分析第六章全文总结参考文献致谢毕业设计小结第章绪论连杆是汽车与船舶等发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。

连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。

它既受交变的拉压应力又受弯曲应力。

因此机械加工工艺对零件由设计到成品是至关重要的。

机械制造加工工艺主要是用切削的方法改变毛坯的形状尺寸和材料的物理性质，成为具有定精度粗糙度的零件。

对于加工艺的编制主要是对其加工工序的确定对机械加工工艺规程的基本要求可以总结为质量产生率和经济性三个方面。

所以在对机械加工工艺过程机械制造工艺过程加工工艺的编制时应取其长，避其短。

在编制工艺过程时应在保证零件质量的前提下，尽可能的降低生产成本。

因此零件的质量生产率和经济性应综合考虑。

第二章连杆的结构分析和技术要求.连杆的结构分析连杆是柴油机中的主要传动部件之，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在起。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。

连杆的结构图如下图图连杆结构图在柴油机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。

连杆杆身般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。

为了保证柴油机运转均衡，同发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。

连杆大小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。

考虑到装夹安放搬运等要求，连杆大小头的厚度相等基本尺寸相同。

在连杆小头的顶端设有油孔或油槽，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。

连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。

因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。

反映连杆精度的参数主要有个连杆大小头平面的中心对称度连杆大小头孔中心距尺寸精度连杆大小头孔平行度连杆大小头孔尺寸精度形状精度连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。

.连杆的技术要求连杆上需进行机械加工的主要表面为大小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。

连杆的具体技术要求如下大小头孔的尺寸精度形状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。

大头孔公差等级为，表面粗糙度应不大于.大头孔的圆柱度公差为.，小头孔公差等级为，表面粗糙度应不大于.。

小头压衬套的底孔的圆柱度公差为.，素线平行度公差为.。

大小头孔中心距大小头孔的中心距影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求.。

大小头孔两端面粗糙度连杆大小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，大小头两端面的尺寸公差等级为，表面粗糙度不大于.。

螺栓孔的技术要求连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。

这动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。

因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了定的要求。

规定螺栓孔按级公差等级和表面粗糙度应不大于.加工两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为.。

结合面的技术要求在连杆受动载荷时，接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。

结合面的平行度将影响到连杆体连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴轴瓦的磨损。

对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为.。

第三章连杆毛坯类型的选择和工艺路线的制订.连杆的材料和毛坯类型的选择连杆是传递动力的主要运动件之，在运动过程中连杆承受着复杂的力和力矩。

连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。

通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。

连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能又要求具有足够的钢性和韧性。

连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。

因此，连杆材料般采用高强度碳钢和合金钢如钢等等。

图连杆毛坯图连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型材料的工艺性可塑性，可锻性及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。

根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。

连杆模锻形式有两种，种是体和盖分开锻造，另种是将体和盖锻成体。

整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。

相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少锻造工时少模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的种主要形式。

总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。

本工艺中我们将采用连杆的材料是号钢，毛坯采用模锻制造，整体锻造毛坯。

毛坯锻造出来之后需进行热处理至，在指定处检验硬度连杆的毛坯图如图。

.连杆工艺过程的安排由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。

所以要选好连杆加工工艺过程，对于加工主要表面，按照“先基准后般”的加工原则。

连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面为轴瓦锁口槽油孔大头两侧面及连杆体和盖上的螺栓座面等。

连杆机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的。

连杆加工路线按连杆的分合可以分为三个阶段第个阶段为连杆体和盖切开之前的加工第二个阶段为连杆体和盖的切开加工第三个阶段为连杆体和盖合装后的加工。

连杆加工工艺过程方案如下表表连杆加工工艺过程工序工序名称工序内容工艺装备锻造锻造毛坯，热处理.空气锤铣铣连杆大小头两平面，每面留磨量.。

粗磨以平面定位，磨另平面，保证中心对称，无标记面即基面。

钻扩铰以基面定位，先钻小头孔.再扩小头孔.，最后铰小头孔.。

铣以基面及大小头孔定位，铣大头两侧面，保证中心对称此平面为工艺基准面。

粗镗以基面和小头定位，粗镗大头孔。

铣以基面定位和小头孔定位，切开工件，编号连杆体及上盖。

铣以基面和侧面定位装夹工件，铣连杆体和上盖结合面。

磨以基面和侧面定位装夹工件，磨连杆体和上盖结合面。

铣以基面和结合面定位装夹工件，铣连杆体和上盖轴瓦锁紧槽。

铣以基面，结合面和侧面定位，铣连杆体和上盖的两螺栓座面。

钻以基面和小头孔定位钻螺栓孔。

扩以基面和小头孔定位，先扩.，再扩深螺栓孔。

倒角对螺栓孔内部倒角。

装配用专用螺钉螺母将编号的连杆体合上盖装配起来，扭紧力矩为.，扳手半精镗以基面和小头孔定位，半精镗大头孔至.。

倒角以基面小头孔定位，对大头孔两端倒。

磨以基面定位，精磨大小头两端面，保证中心对称。

钻以基面定位，钻扩小头油孔。

倒角以基面定位，对小头油孔倒角。

压及基面和两侧面定位，压小头铜套孔。

压床倒角以基面和大头两侧面定位，对小头铜套孔倒角。

精镗以基面和侧面定位，精镗大头孔和小头铜套孔。

称重按规定称重。

弹簧秤去重按规定去重。

虎钳锉刀珩磨以基面和小头和两侧面定位，珩磨大头孔和小头铜套孔，保证尺寸。

珩磨机床检验检验各尺寸精度。

验伤无损验伤入库连杆的第阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准端面小头孔和大头外侧面第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大小头孔的精加工。

如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工精加工阶段。

.连杆的机械加工工艺过程分析工艺过程的安排在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度连杆本身的刚度比较低，在外力切削力夹紧力的作用下容易变形。

连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。

因此，在安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。

定位。

这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。

同时，由于是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小，但是，难以夹紧。

图连杆的定位确定合理的夹紧方案既然连杆是个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。

在加工连杆的夹具中，可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择。

在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。

夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。

在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。

在精镗大小头孔时，只以大平面基面定位，并且只夹紧大头这端。

小头端以假销定位后，用螺钉在另侧面夹紧。

小头端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。

各孔及面的加工采用粗铣粗磨精磨三道工序，并将精磨工序安排在精加工大小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。

粗磨在上，使用砂瓦拼成的砂轮端