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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘 要
連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，它將活塞與曲軸連接起來(lái)，把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)可逆的轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出功率。是為發(fā)動(dòng)機(jī)提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)省能源、滿足功用的一個(gè)重要零件，它對(duì)開發(fā)輕型、高速、大功率的柴油機(jī)有著密切的關(guān)系。因此，連桿的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝性設(shè)計(jì)，保證連桿的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率有這重要意義，它是保證柴油機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。
此說(shuō)明書，對(duì)連桿零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析。設(shè)計(jì)出了零件加工的工藝規(guī)程。在工藝規(guī)程中涉及到了連桿加工的加工工藝，加工設(shè)備的選擇，加工余量的確定，毛坯的確定，機(jī)床、刀具的確定，夾具的設(shè)計(jì)一系列與連桿加工有緊密聯(lián)系的因素。
通過(guò)對(duì)此次設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)對(duì)中等難度零件的工藝編制，及其特定工序的夾具設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 工藝；毛坯；夾具。
ABSTRACT
The connecting rod module is in the diesel engine essential movement power transmission component. It is affects the gas physical strengthand so on each kind of strength transmits on the piston gives the crank, also transforms the crank rotary motion into the piston reciprocal motion part. Is safely provides reliable, durable, the economical energy, satisfied function important components for the engine, it to develops lightly, is high speed, the high efficiency diesel engine has close relationship. Therefore, the connecting rod reasonable structural design, the processing technology capability design, guaranteed the connecting rod the processing quality, enhances the production efficiency to have this vital significance, it is guaranteed the diesel engine product quality the key is at. This instruction book let, has carried on the detailed analysis to the connecting rod components.
Designed the components processing technological process. A series of involved the processing craft in the technological process which the connecting rod processed, the processing equipment choice, the processing remainder determination,the semifinished materials determination, the engine bed, the cutting tool determination, the jig design with the connecting rod processing had the close relation the factor.
By the endtime of the densign,learn the technics weave of medium difficultry part,and the holding design of the especially working procedure.
Key words: roughcast; craft; jig
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
目 錄
緒論 1
1. 零件的工藝分析 3
1.1 連桿的工作情況 3
1.2 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3
1.3 連桿機(jī)械加工的主要技術(shù)要求 3
2. 毛坯的確定 5
2.1生產(chǎn)類型的確定 5
2.2 材料的選擇 5
2.3 毛坯種類與方法的確定 5
2.4 確定毛坯尺寸公差和加工余量 6
2.5 毛坯主要加工表面的尺寸及公差的確定 7
3. 連桿工藝規(guī)程的編制 9
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 9
3.2 擬訂工藝路線 9
3.2.1選擇表面加工方法 9
3.2.2加工階段的劃分 10
3.2.3加工工序的順序安排 10
3.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及其公差的確定 10
3.2.5加工設(shè)備與工藝裝備的選擇 21
4.鉆孔夾具設(shè)計(jì) 25
4.1專用夾具設(shè)計(jì)方法的工藝分析 25
4.1.1專用夾具的基本要求 25
4.1.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟 25
4.1.3夾具的選材 25
4.1.4夾具體的熱處理 25
4.1.5問(wèn)題的提出 25
4.2.1工件自由度分析 26
4.3確定夾具體結(jié)構(gòu) 26
4.4夾具零件及夾具的公差技術(shù)條件 26
4.5螺栓、墊圈選擇 27
4.6夾具的工作原理 27
4.7切削力及夾緊力的計(jì)算 27
5部分工序的數(shù)控程序 29
5.1數(shù)控編程 29
5.11數(shù)控編程技術(shù) 29
5.12數(shù)控編程的方法 29
5.2部分工序的數(shù)控程序 29
結(jié)論 31
致謝 32
參考文獻(xiàn) 33
文獻(xiàn)綜述 34
I
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
緒 論
本課題研究的主要內(nèi)容是連桿加工工藝過(guò)程的編制以及在加工中用到的一些典型夾具的設(shè)計(jì)。連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，它連接活塞和曲軸，把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸；將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又受到曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮縮氣缸中的氣體。因此，連桿在工作中承受著呈周期交變的壓縮、拉伸及彎曲應(yīng)力，這些交變載荷具有很大的沖擊特性。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，連桿大頭約以3000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，線速度達(dá)10m/s，所以連桿在工作時(shí)，形成巨大的離心力。由于連桿橫向竄動(dòng)和形位誤差引起連桿受壓時(shí)產(chǎn)生彎曲，是連桿很容易斷裂，斷裂是連桿的主要損傷形式，對(duì)于EQ6100-I型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，其斷裂率約為0.5/1000。
連桿屬于典型的“雜件”類零件，不但精度要求高，形狀復(fù)雜，制造難度大，而且批量大，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量，本篇論文詳細(xì)介紹了其加工方法的擬訂和確立，并對(duì)加工中某工序所采用專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。從工藝與專用夾具的方向進(jìn)行了一定的探討。
制造工藝的發(fā)展情況
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。
數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進(jìn)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。目前，數(shù)控機(jī)床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)加工工序的自動(dòng)化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來(lái)完成。加工中心是一種高度自動(dòng)化的多工序機(jī)床，能自動(dòng)完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進(jìn)給量的變換等，使工件在機(jī)床上只安裝一次就能完成全部加工。因此，他可以顯著縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，適應(yīng)控制數(shù)控機(jī)床是一種具有“隨機(jī)應(yīng)變”功能的機(jī)床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)整切削條件，是機(jī)床保持最佳狀態(tài)下進(jìn)行加工，因而有效提高加工效率，擴(kuò)大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效率。
近年發(fā)展起來(lái)的以計(jì)算機(jī)為行動(dòng)中心，完成加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了加工自動(dòng)化，大大促進(jìn)了自動(dòng)化的進(jìn)程，尤其是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造結(jié)合起來(lái)而形成的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是加工自動(dòng)化向智能化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進(jìn)一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。
夾具的發(fā)展趨勢(shì)
工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個(gè)企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計(jì)與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期時(shí)間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計(jì)水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。
夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)制造時(shí)需大量的工時(shí)消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國(guó)加入WTO后機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
二、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容
本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)連桿工藝及鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是用工件以已加工端面為定位基準(zhǔn)，夾具體的凸臺(tái)和大端面孔為定位面，工件以氣動(dòng)夾緊，這樣設(shè)計(jì)主要是為了解決了手動(dòng)夾緊時(shí)夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)；氣動(dòng)夾緊采用空氣作為動(dòng)力源，資源豐富并且干凈、清潔，對(duì)周圍環(huán)境沒(méi)有污染；不足是噪音比較大。
具體的設(shè)計(jì)思路是：首先確定工件的已加工端面定位方式，通過(guò)夾具體的凸臺(tái)、內(nèi)孔，再用氣動(dòng)裝置將其夾緊，這樣連桿的六個(gè)自由度全部限制，實(shí)現(xiàn)了零件的定位夾緊，然后確定零件的夾緊方式。在本次設(shè)計(jì)中采用的是手動(dòng)夾緊方式；然后進(jìn)行誤差分析、夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
第一章 連桿的工藝分析
1.1 連桿的工作情況
連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作行程中將作用于活塞頂部的膨脹氣體的壓力傳給曲軸，在進(jìn)氣、排氣和壓縮行程時(shí)，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞。氣體的壓力在連桿內(nèi)引起很大的壓縮應(yīng)力和縱向彎曲應(yīng)力，活塞和連桿本身的慣性力則在連桿橫斷面上引起拉伸應(yīng)力和橫向彎曲應(yīng)力，而且這些受力的情況是急劇地改變的，所以連桿工作條件的特征是承受接近于沖擊性質(zhì)的變動(dòng)負(fù)荷。
因此，連桿不但應(yīng)具有高的疲勞強(qiáng)度，而且本身的重量應(yīng)盡量減輕，以降低由于連桿本身重量所產(chǎn)生的慣性力。故制造連桿應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)鋼材和設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，在制造毛坯時(shí)應(yīng)使金屬纖維的方向合適排列。
1.2 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
連桿一般由連桿蓋和連桿體兩部分組成。連桿體上有大頭，小頭和桿身。為了使連桿有足夠的強(qiáng)度和剛度而重量又要盡可能輕，所以桿身采用工字形斷面。為了減少活塞銷和連桿小頭孔的磨損及便于在磨損后進(jìn)行修理，在連桿的小頭孔中壓入青銅襯套。同樣在大頭孔內(nèi)也襯有軸瓦以減輕連桿大頭孔與曲軸軸頸之間的摩擦，這種軸瓦是可以互換的。
連桿蓋與連桿體的接合面形式主要有兩種：一種是斜剖式的，這種連桿的大頭外形尺寸較小，裝配時(shí)能從氣缸中通過(guò)，裝配較方便。另一種是直剖式的，即連桿蓋和連桿體的接合面垂直于桿身的軸心線，如解放牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿為直剖式的。連桿蓋和連桿體不能互換，因?yàn)槭茄b在一起進(jìn)行最后加工的。有些連桿上有工藝凸臺(tái)，作為機(jī)械加工時(shí)的輔助基準(zhǔn)。
1.3 連桿機(jī)械加工的主要技術(shù)要求
連桿的主要加工表面有：大小頭孔、上下平面、大頭蓋體結(jié)合面以及連桿螺栓孔等。桿身的表面一般不進(jìn)行機(jī)械加工。機(jī)械加工的主要技術(shù)要求如下：
（1）大、小頭孔精度：
a、大頭孔：大頭孔鑲有薄壁部分軸瓦，底孔尺寸公差為IT6級(jí)，粗糙度Ra0.8。圓度、圓柱度0.01mm 。
b、小頭孔：小頭襯套底孔尺寸公差為IT7~IT9級(jí)，粗糙度Ra1.6。小頭襯套孔為IT5級(jí)，粗糙度Ra0.4。為了保證與活塞銷的精密裝配間隙，小頭襯套孔在加工后以每組間隔為0.0025mm分組。圓度、圓柱度0.008mm 。
c、大小頭孔軸線位于同一平面，其平行度不大于0.06mm，大小頭孔間距尺寸公差0.05 mm，大小頭孔對(duì)端面的垂直度允差每100 mm長(zhǎng)度上不大于0.1 mm。
（2）連桿大小頭平面：大頭表面粗糙度Ra1.6，小頭表面粗糙度Ra6.3
（3）兩螺孔的平行度為0.15mm/100mm，兩螺孔和定位孔對(duì)于接合面的垂直度為0.12mm/100mm，接合面對(duì)于連桿縱向中心線的不垂直度不得大于0.1mm/100mm。
（4）大頭孔止口側(cè)面的平行度為0.015mm/100mm，其對(duì)稱度0.05mm/100mm。
為保證柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)于連桿的重量以及裝于同一臺(tái)柴油機(jī)中的一組連桿重量都有要求，對(duì)連桿大頭重量和小頭重量都分別規(guī)定、涂色分組供選擇裝配。
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第二章 毛坯的確定
2.1 生產(chǎn)類型的確定
根據(jù)課題任務(wù)內(nèi)容可知，此連桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)為200000件/年，每日一班。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表1－4可知，其生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。
2.2 材料的選擇
為了使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，連桿的材料大多采用高強(qiáng)度的精選45鋼、40Cr鋼等,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理以改善切削性能和提高抗沖擊能力,硬度要求45鋼為HB217～293, 40Cr鋼為HB223～280。也有采用球墨鑄鐵的。近年來(lái)，由于粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，特別是粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得機(jī)械加工余量在為減少，這樣不公提高了機(jī)械加工的生產(chǎn)率，也使原材料利用率增加。國(guó)此，采用粉末冶金的連桿是很有發(fā)展前途的。但在性能能夠保證和成本分析的情況下，此連桿的材料采用45鋼。
2.3 毛坯種類與方法的確定
連桿的特殊作用要求機(jī)械性能應(yīng)大于或等于
抗拉強(qiáng)度
屈服極限
沖擊韌性
毛坯的選擇有兩種：使毛坯形狀與尺寸和零件接近；使毛坯的形狀尺寸與零件相差較大。
這影響著毛坯的制造費(fèi)用及勞動(dòng)量，與機(jī)械加工費(fèi)用及勞動(dòng)量。為節(jié)省能源與金屬材料，隨著毛坯制造專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，制坯方法的確定應(yīng)取向前種方法。其中前種方法又有模鍛和鑄造兩種毛坯制造形式最常用，考慮到零件工作的場(chǎng)所和綜合力學(xué)性能要求，毛坯選用模鍛的方式進(jìn)行生產(chǎn)
連桿鍛坯形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另外一種是將體和蓋鍛成一體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，需將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問(wèn)題，分體鍛造能夠減少一定的工序，加工效率高。故最終選用分體鍛造的方式制造毛坯。
鍛造的工藝過(guò)程如下：將棒料在爐中加熱至1140-1200℃，現(xiàn)在錕鍛機(jī)上通過(guò)四個(gè)型槽進(jìn)行錕鍛制坯，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊。為了改善毛坯的切削加工性能，鍛造好的連桿毛坯需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，減少毛坯的內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯的精度，連桿毛坯還需進(jìn)行熱校正。
此外， 連桿的顯微組織在連桿小頭“工”字形截面檢驗(yàn)，應(yīng)符合NJ24-86《曲軸技術(shù)條件》附錄中的1-4級(jí)。連桿的縱剖面的金屬宏觀組織，其纖維方向應(yīng)沿著連桿中心線，并與外形相符，不得間斷。
連桿經(jīng)過(guò)外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查合格后就可以進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線了。
2.4 確定毛坯尺寸公差和加工余量
查參考文獻(xiàn)[1]表2—10表2—12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素：
a公差等級(jí)
由連桿的功用和技術(shù)要求，確定連桿零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。
b鍛件重量
已知45鋼的密度為7.8g/，經(jīng)Pro/E對(duì)連桿零件進(jìn)行三維建模，并執(zhí)行質(zhì)量屬性分析可知，連桿的質(zhì)量約為5.0Kg.進(jìn)一步推算毛坯的質(zhì)量約為7.1Kg。
c鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)
對(duì)連桿零件圖進(jìn)行分析，連桿零件的總長(zhǎng)409mm，總寬167mm，總高65mm。由此可以大致估算鍛件外廓包容體的總長(zhǎng)約為340mm，總寬約為107mm，總高約為64mm,由公式2—3和2—5可計(jì)算出連桿鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)
S＝Mt/MN＝7/(lbhρ)＝3kg/(430mm×167mm×65mm×7.8×kg/)≈3/18.16≈0.165
由于0.165介于0.16和0.32之間，所以該連桿的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S3級(jí)。
d鍛件材質(zhì)系數(shù)
由于連桿的材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級(jí)。
e鍛件分模線形狀
根據(jù)連桿零件的形位特點(diǎn)，選擇零件高度方向的對(duì)稱平面為分模面，屬平直分模線。
f零件表面粗糙度
有零件圖可知，連桿的各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6μm。
根據(jù)上述因素，可查表確定鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所的結(jié)果見下表：
表2.1 連桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 (查文獻(xiàn)[1])
鍛件重量/kg
包容體重量/kg
形狀復(fù)雜系數(shù)
材質(zhì)系數(shù)
公差等級(jí)
5.0
18.16
S3
M1
普通級(jí)
項(xiàng)目/mm
機(jī)械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
厚度68.5
表2-11
1.7～2.2通過(guò)后面切削余量的確定，以實(shí)際加工為準(zhǔn)，每邊各取5.15
表2-13
小頭孔 孔徑φ52
表2-10
2.0
表2-14
大頭孔 孔徑φ98
表2-10
2.5
表2-14
剖分面
表2-10
2.0～2.5(取2.5)
表2-13
中心距280
±1.2
表2-12
2.5 毛坯主要加工表面的尺寸及公差的確定
連桿毛坯的尺寸由5個(gè)加工表面來(lái)確定，其分別為連桿大頭孔、大頭孔平面、大頭孔剖分面、小頭孔平面和小頭孔。
a、小頭孔的加工經(jīng)過(guò)了（ 鉆孔—粗鏜—精鏜 ）三個(gè)階段。
查表可得各個(gè)工序的余量：鉆孔1mm，粗鏜1.7mm（含半粗鏜和粗鏜），精鏜0.3mm?？傆嗔繛?mm。所以毛坯尺寸為52mm。
b、大頭孔的加工經(jīng)過(guò)了（ 半粗鏜—粗鏜—精鏜—珩磨 ）四個(gè)階段。
查表可得各個(gè)余量：半粗鏜2mm, 粗鏜1mm,精鏜0.84mm, 珩磨為0.16mm，總余量為4mm。毛坯大頭孔內(nèi)徑為98mm。
c、大頭孔兩平面的加工經(jīng)過(guò)了 （粗銑—精銑—粗磨—精磨 ）四個(gè)階段。
查表各個(gè)工序加工兩平面時(shí)的余量：粗銑1.5mm, 精銑1mm，粗磨0.7mm,精磨0.3mm。所以連桿平面毛坯的最終余量為四個(gè)余量之和1.5＋1mm＋0.7mm＋0.3mm＝3.5mm。由此可得,毛坯連桿平面的尺寸為68.5mm。
d、小頭孔兩平面的加工經(jīng)過(guò)了（粗銑—精銑—粗磨—精磨—粗銑—精銑 ）六個(gè)階段。
前四個(gè)與大頭孔兩平面一起加工，故可以直接考慮后兩個(gè)工序。經(jīng)過(guò)前面四個(gè)工序，基本尺寸變?yōu)?5.5。粗銑余量1.5×2＝3mm，精銑余量0.25×2＝0.5mm。3＋0.5＝3.5mm。
為了加工方便和加工過(guò)程中定位，及制造毛坯。使毛坯小頭孔寬度與大頭孔平面一樣，因此小頭孔平面毛坯為58.5mm，所以其總余量為3.5mm。
e、剖分面的加工經(jīng)過(guò)了 （粗銑－精銑） 兩個(gè)階段。查表可得,粗銑余量1.5mm,精銑余量0.5mm,所以總余量為1.5mm＋0.5mm＝2mm
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第三章連桿工藝規(guī)程的編制
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
在大批量生產(chǎn)中，工件加工時(shí)廣泛采用專用夾具裝夾，連桿加工中可作為定位基面的表面有：小頭孔、上下兩平面、大小頭孔兩側(cè)面等，這些表面在加工過(guò)程中不斷地轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，由初到精逐步形成。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇
為保證工件上兩端面的加工余量均勻，根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，先選毛坯兩側(cè)面任一面為基準(zhǔn)面加工另一側(cè)面。連桿加工粗基準(zhǔn)選擇要保證其對(duì)稱性和孔的壁厚均勻，例如：鉆小頭孔鉆模是以小頭外圓定位，來(lái)保證孔和外圓的同軸度，使其壁厚均勻，鏜大頭孔時(shí)的定位基準(zhǔn)為一底平面、小頭孔和大頭孔一側(cè)面定位點(diǎn)。而鏜小頭孔時(shí)可選一底平面、大頭孔定位點(diǎn)和小頭孔外圓等。
（2）精基準(zhǔn)的選擇
由于大、小頭端面面積大、精度高、定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，所以大部分工序選用其一個(gè)指定的端面（消除三個(gè)自由度）和小端孔（消除兩個(gè)自由度），以及大端孔處指定的一個(gè)側(cè)面作為精基準(zhǔn)。這不僅使基準(zhǔn)統(tǒng)一，而且還減少了定位誤差（基準(zhǔn)重合）
（3）確定合理的夾緊方案
連桿相對(duì)剛性較差，要十分注意加緊力的大小、方向及著力點(diǎn)的選擇，根據(jù)選擇夾緊裝置的要求，在不破壞工件正確定位的前提下，應(yīng)能保持與工件的正確位置。夾緊適當(dāng)、可靠，并使機(jī)構(gòu)操作方便、安全、省力。
3.2 擬訂工藝路線
3．2．1 選擇表面加工方法
零件材料為45鋼，毛坯為模鍛制造，孔的直徑較大，尺寸精度、形狀精度要求較高，兩孔位置精度要求嚴(yán)格，大小頭孔加工既要保證孔本身的精度、表面粗糙度要求，還要保證相互位置和孔與端面垂直度要求。
根據(jù)各個(gè)加工表面的技術(shù)要求，其零件各部分的加工方法（參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表1—6～10）如下：
連桿兩側(cè)端面： 粗銑——精銑——粗磨——精磨
大頭孔： 半粗鏜——粗鏜——倒角——精鏜——細(xì)鏜——珩磨
小頭孔： 鉆孔——倒角——粗鏜——精鏜
小頭孔端面： 粗銑——精銑
大頭孔剖分面及止口：粗銑——精銑
螺紋孔： 鉆孔——擴(kuò)孔——倒角——冷擠壓螺紋
定位銷： 鉆孔——擴(kuò)孔
油孔： 鉆孔——倒角
因?yàn)槎嗣媾c大小頭孔的垂直度要求較高，大小頭孔的加工主要靠端面作為定位基準(zhǔn)面，因?yàn)槎嗣婢纫筝^高，銑削不易達(dá)到。故銑后還要安排精磨加工工序，以保證孔與端面的相相互垂直度要求。
大小頭孔孔徑都較大，毛坯鍛造就應(yīng)有預(yù)留孔，來(lái)節(jié)省材料，節(jié)約成本。工件為高精度零件，后期都安排了高精度加工方案。
鉆孔用外圓定心夾具，以保證壁厚均勻，小頭孔經(jīng)倒角后再在臥式鏜床上進(jìn)行鏜孔。接合面主要與小頭孔有較高位置精度，因此以小頭孔和一側(cè)平面為定位基準(zhǔn)。
對(duì)于連桿體與蓋分開鍛造的連桿，螺栓孔是接合面經(jīng)精加工后進(jìn)行的，這樣易于保證連桿和連桿蓋的配合符合要求。因其精度要求較高。
3．2．2 加工階段的劃分
該件精度要求較高，加工應(yīng)劃分粗加工、精加工和精整三個(gè)階段，在粗加工和精加工階段，平面和孔交替反復(fù)加工，逐步提高精度。為保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度和各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，并考慮部分相互位置精度要求較高，且加工設(shè)備多以通用機(jī)床為主，因此采用工序集中。
3．2．3 加工工序的順序安排
因?yàn)檫B桿屬于平面輪廓尺寸較大的零件，所以采用“先面后孔”的原則，因?yàn)槠矫娑ㄎ槐容^穩(wěn)定，可靠。根據(jù)“先面后孔”的原則在工藝過(guò)程的開始先將上述定位基準(zhǔn)面加工出來(lái)，在每個(gè)加工階段均先加工平面，再加工平面上的孔，以保證加工質(zhì)量。
具體工藝路線的擬定
毛坯：模鍛、調(diào)質(zhì)處理
工序：
工藝方案一：
10
1. 銑兩平面
2. 磨兩平面
3. 鉆小頭孔
4. 擴(kuò)小頭孔
5. 銑大頭定位點(diǎn)
6. 粗銑接合面及止口
7. 半邊鏜大頭孔
8. 精銑接合面
9. 精銑止口
10. 鉆螺紋底孔、冷擠壓螺紋
11. 合裝
12. 粗鏜大頭孔
13. 大頭孔倒角
14. 鉆油孔
15. 油孔倒角
16. 拆裝連桿、連桿蓋
17. 精磨兩平面
18. 精鏜大小頭孔
19. 拆桿蓋
20. 銑瓦槽
21. 細(xì)鏜大頭孔
22. 珩磨大頭孔
23. 銑小頭端面
24. 小頭孔倒角
工藝方案二：
XII
12
1. 鉆小頭孔
2. 擴(kuò)小頭孔
3. 銑兩平面
4. 磨兩平面
5. 銑大頭定位點(diǎn)
6. 粗銑接合面及止口
7. 半邊鏜大頭孔
8. 精銑接合面
9. 精銑止口
10. 鉆螺紋底孔、冷擠壓螺紋
11. 合裝
12. 粗鏜大頭孔
13. 精鏜大小頭孔
14. 大頭孔倒角
15. 鉆油孔
16. 油孔倒角
17. 拆裝連桿、連桿蓋
18. 精磨兩平面
19. 拆桿蓋
20. 銑瓦槽
21. 細(xì)鏜大頭孔
22. 珩磨大頭孔
23. 銑小頭端面
24. 小頭孔倒角
工藝方案三：
連桿體的加工:
工序1 粗、精銑兩端面
工序2 磨兩端面
工序3 鉆、擴(kuò)小頭孔
工序4 粗鏜小頭孔
工序5 小頭孔倒角及去毛刺
工序6 粗銑連桿體工藝凸臺(tái)側(cè)面
工序7 精銑工藝凸臺(tái)及結(jié)合面
工序8 銑連桿體結(jié)合面
工序9 鉆連桿體兩螺釘孔
工序10 冷擠壓螺紋
工序11 精鏜小頭孔至圖樣尺寸。
工序12 鉆連桿體大頭油孔、小頭油孔
工序 13 精磨側(cè)面及結(jié)合面只要求尺寸及精度
工序14 去除毛刺
工序15 清洗
連桿蓋零件圖
12
連桿蓋的加工:
工序1 粗、精銑兩端面
工序2 磨兩端面
工序3 精銑結(jié)合面
工序4 鉆沉頭孔
工序5 精鏜沉頭孔
工序6 精磨結(jié)合面到要求尺寸及精度
工序7 去毛刺
工序8 清洗
工序9 終檢
連桿總成的加工:
工序1 將連桿體、蓋對(duì)號(hào)組裝
工序2 粗、精鏜大頭孔至圖樣尺寸，倒角
工序3 將連桿體、蓋拆分
工序4 銑連桿體、蓋斜槽
工序5 去除毛刺
工序6 檢測(cè)
工序7 入庫(kù)
連桿體零件圖
連桿蓋零件圖
三個(gè)工藝方案的比較與分析：
三個(gè)方案在工序安排上基本相同，只是在一些細(xì)節(jié)上有些差異。
第一點(diǎn)： 在前幾道工序中，根據(jù)先加工基準(zhǔn)面原則，三個(gè)方案都是為了得到定位精基準(zhǔn)。兩端面和小頭孔都是作為以后工序的定位基準(zhǔn)因此應(yīng)先加工。第一方案中前兩道工序先加工平面來(lái)得到定位基準(zhǔn)面，然后在鉆床上加工出孔。因?yàn)閮蓚€(gè)端面一次銑出可以有較好的平行度，然后用端面定位用鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接夾緊，能得到較好的孔與端面垂直度。方案二先在鉆床上將孔加工出，然后再加工平面。這也是為了得到定位基準(zhǔn)，而且先加工孔能夠很好的得到孔與作為粗基準(zhǔn)的兩端面垂直度要求。方案一對(duì)于方案二的優(yōu)點(diǎn)在于加工兩平面時(shí)不需要其他面作為定位基準(zhǔn)，而是以兩個(gè)面互為基準(zhǔn)，粗加工和精加工相結(jié)合，可以進(jìn)一步提高加工精度，使兩端面平行度得到保證。方案二中孔加工需要有端面作為定位基準(zhǔn)面，在未加工時(shí)兩端面是作為粗基準(zhǔn)定位的，難免會(huì)出現(xiàn)位置精度誤差。方案一中孔的加工過(guò)程是以加工后的兩端面為定位基準(zhǔn)面，是精基準(zhǔn)，大大降低了由于定位面的誤差而導(dǎo)致的位置精度誤差。并且方案一符合“先面后孔”的加工原則，因此比較合理。
第二點(diǎn): 在方案一中精鏜大小頭孔排在精銑兩平面后面而方案二是直接將精鏜大小頭孔排到粗鏜的后面，提到了精銑兩平面的前面。通常在加工精度比較高的零件時(shí)，為達(dá)到起精度要求選擇面和孔交叉加工。方案一就是依據(jù)這個(gè)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。而方案二中是以工序集中為原則考慮的，將孔在粗加工后直接進(jìn)行精加工，這樣雖然能減少裝夾時(shí)間，減少重新裝夾定位引起的誤差，但其定位面仍是粗加工狀態(tài)，無(wú)法避免
其精度對(duì)尺寸精度的影響。
方案三：整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，需將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問(wèn)題，分體鍛造能夠減少一定的工序，加工效率高。
綜合考慮應(yīng)選擇加工工藝方案三。
3.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及其公差的確定
(一) 小頭孔的加工工序：鉆小頭孔—粗鏜—精鏜
Φ55mm小頭孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定
1） 用查表法確定加工余量。毛坯總余量：由表2－31鍛件內(nèi)孔直徑的單面機(jī)械加工余量得小頭孔的毛坯余量為1.5mm，即Z總＝3.0mm。
由表2－29得精鏜余量：Z精鏜＝0.3mm
由表2－29得粗鏜余量：Z粗鏜＝1.2mm
由表2－29得鉆孔余量：Z鉆孔＝(3－1.2－0.3) mm＝1.5 mm
2） 計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。精鏜后工序基本尺寸為φ102mm（設(shè)計(jì)尺寸）； 其它各工序基本尺寸依次為：
精鏜 （101.94－0.44）mm＝101.5mm
粗鏜 （101.5－1.5）mm＝100mm
毛坯 （100－2）mm＝98mm
3） 確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟(jì)精度確定：
精鏜：IT7（表1－20）；公差值為0.035mm（表2－40）； 粗鏜：IT11（表1－20）；公差值為0.16mm（表2－40）；
鉆孔：IT11（表1－20）；公差值為0.16mm（表2－40）；
毛坯: CT10，2.8mm （表2－3）
4） 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：
精鏜：φmm； 粗鏜：φmm；
鉆孔：φmm； 毛坯：φ52mm
為了清楚起見，把上述計(jì)算和查表結(jié)果總會(huì)于表3.1 中
表3.1 工序尺寸及公差計(jì)算結(jié)果表 （單位：mm）
工序名稱
工序余量
工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度IT
工序公差
工序尺寸及偏差
精鏜
0.3
55
IT7
0.035
粗鏜
1.2
55－0.3＝54.7
IT11
0.16
鉆孔
1.5
54.7－1.2＝53.5
IT11
0.16
毛坯
3
53.5－1.5＝52
CT10
2.8
(二) 大頭孔的加工工序：粗鏜－精鏜－細(xì)鏜－珩磨 φ102mm大頭孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定
1） 用查表法確定加工余量。毛坯總余量：由表2－31對(duì)鍛件內(nèi)孔直徑的單面機(jī)械加工余量得大頭孔的毛坯余量為2mm，即Z總＝4.0mm。
由表2－33得珩磨余量：Z珩磨＝0.06mm
由表2－31得細(xì)鏜余量：Z細(xì)鏜＝0.5mm
由表2－29得精鏜余量：Z精鏜＝1.5mm
由表2－29得粗鏜余量：Z粗鏜＝2mm
2） 計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。珩磨后工序基本尺寸為φ102mm（設(shè)計(jì)尺寸）； 其他各工序基本尺寸依次為：
珩磨 （102－0.06）mm＝101.94mm
精鏜 （101.94－0.44）mm＝101.5mm
粗鏜 （101.5－1.5）mm＝100mm
毛坯 （100－2）mm＝98 mm
3） 確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟(jì)精度確定：
珩磨： IT6（表1－20）；公差值為0.022mm（表2－40）；
精鏜： IT8（表1－20）；公差值為0.054mm（表2－40）；
粗鏜： IT11（表1－20）；公差值為0.22mm（表2－40）；
毛坯: CT10,3.2mm （表2－3）
4） 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：
珩磨： mm； 精鏜：mm； 粗鏜：mm； 毛坯：mm
為了清楚起見，把上述計(jì)算和查表結(jié)果總會(huì)于表3.2中：
表 3.2 工序尺寸及公差計(jì)算結(jié)果表 （單位：mm）
工序名稱
工序余量
工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度IT
工序公差
工序尺寸及偏差
珩磨
0.06
102
IT6
0.022
精鏜
0.44
101.94－0.44＝101.5
IT8
0.054
粗鏜
1.5
101.5－1.5＝100
IT11
0.22
0毛坯
4
100－2＝98
CT10
3.2
(三) 大頭孔兩端面的加工工序：粗銑－精銑－粗磨－精磨
各工序的加工過(guò)程為：
(1)以下平面定位，粗銑上平面，保證尺寸P1
(2)以上平面定位，粗銑下平面，保證尺寸P2
(3)以下平面定位，精銑上平面，保證尺寸P3
(4)以上平面定位，精銑下平面，保證尺寸P4
(5)以下平面定位，粗磨上平面，保證尺寸P5
(6)以上平面定位，粗磨下平面，保證尺寸P6
(7)以下平面定位，精磨上平面，保證尺寸P7
(8)以上平面定位，精磨下平面，保證尺寸P8
由下圖3－1所示加工方案，可找出全部工藝尺寸鏈， 如圖3－1所示
Z5
P8
P4
P5
P6
Z6
P7
Z7
Z8
圖(3－1)大頭孔兩端面加工工藝尺寸鏈圖
P7
P8
Z8
(a)
P6
P7
Z7
(b)
P5
P6
Z6
(c)
P4
P5
Z5
(d)
圖(3－2)
a)圖：由圖可知：P8為加工完成要保證的尺寸，即P8＝65mm
由圖可知工序尺寸鏈為：P7＝P8＋Z8,查表2－36可得：Z8＝0.25mm,所以P7＝(65＋0.25)mm＝65.25mm，由于P7是精磨加工過(guò)程中保證的尺寸，查表1－20可知，精磨加工的經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到－IT7，因此確定該工序尺寸公差為IT7,其公差為0.03mm。所以P7＝（65.25±0.015）mm；
b)圖：由圖可知工序尺寸鏈為：P6＝P7＋Z7 ，查表2－36可得：Z7＝0.25mm,所以P6＝（65.25＋0.25）＝65.5mm ,由于P6是在粗磨加工中保證的尺寸，查表1－20可知，精細(xì)加工的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)可以達(dá)到－IT8，因此確定該工序尺寸公差為IT8, 其公差為0.046mm,所以P6＝(65.5±0.023)mm。
c)圖：由圖可知工序尺寸鏈為：P5＝P6＋Z6，查表2－36可得：Z6＝1.5mm, 所以P5＝(65.5＋1.5)mm＝67mm，由于P5是粗磨加工過(guò)程中保證的尺寸，查表1－20可知，磨加工的經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到－IT8，因此確定該工序尺寸公差為IT8,其公差為0.046mm。所以P5＝（67±0.023）mm；
d)圖：由圖可知工序尺寸鏈為；P4＝P5＋Z5 ，查表2－36可得：Z5＝1.5mm, 所
以P4＝67＋1.5＝68.5mm ,由于P4是在精銑加工中保證的尺寸，查表1－20可知，精銑加工的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)可以達(dá)到－IT8，因此確定該工序尺寸公差為IT8, 其公差為0.4mm,所以P4＝(68.5±0.2)mm。
為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核：
1） 余量Z8的校核，在圖a所示的尺寸鏈中Z8是封閉環(huán)，所以
Z8max＝P7max－P8min＝[(65.25＋0.015)－(65－0.50)]mm＝0.765mm
Z8min＝P7min－P8max＝[(65.25－0.015)－(65－0.35)]mm＝0.585mm
2） 余量Z7的校核，在圖b所示的尺寸鏈中Z7是封閉環(huán),所以
Z7max＝ P6max－P7min＝[(65.5＋0.023)－(65.25－0.015)]mm＝0.318mm
Z7min＝ P6min－P7max＝[(65.5－0.023)－(65.25＋0.015)]mm＝0.212mm
3） 余量Z6的校核，在圖c所示的尺寸鏈中Z6是封閉環(huán)，所以
Z6max＝P5max－P6min＝[(67＋0.023)－(65.5－0.023)]mm＝0.446mm
Z6min＝P5min－P6max＝[(67－0.023)－(65.5＋0.023)]mm＝0.354mm
4） 余量Z5的校核，在圖d所示的尺寸鏈中Z5是封閉環(huán),r所以
Z5max＝ P4max－P5min＝[(68.5＋0.2)－(67－0.023)]mm＝0.446mm
Z5min＝ P4min－P5max＝[(68.5－0.2)－(67＋0.023)]mm＝0.354mm
余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。
(四) 小頭孔兩端面的加工：銑削小頭孔兩端面
該工序的加工過(guò)程為：
1） 以小頭孔下端面定位，粗銑小頭孔上端面，保證工序尺寸P1
2） 以小頭孔上端面定位，粗銑小頭孔下端面，保證工序尺寸P2
3） 以小頭孔下端面定位，精銑小頭孔上端面，保證工序尺寸P3
4） 以小頭孔上端面定位，精銑小頭孔下端面，保證工序尺寸P4＝52mm
由圖所示加工方案,可找出全部工藝尺寸鏈,如下圖所示,求解各工序尺寸及公差的順序如下圖3－1:
Z1
P4
P
P1
P2
Z2
P3
Z3
Z4
圖(3－3)小頭孔兩端面加工工藝尺寸鏈圖
(a)
P3
P4
Z4
P2
P3
Z3
(b)
圖(3－4)
P1
P2
Z2
(c)
P
P1
Z1
(d)
由(3－7)中的圖可知：P4為加工完成要保證的尺寸，即P4＝52mm
由a圖可知： P3＝P4＋Z4，其中Z4為精銑余量,查表2－36確定Z4＝0.5mm,則P3＝(52＋0.5)mm＝52.5mm。由于工序尺寸P3是在精銑加工中保證的，查表1－20可知，精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到加工要求－IT9，因此確定該加工工序尺寸公差為IT9，其公差值為0.062mm，故P3＝（52.5±0.031）mm
由b圖可知： P2＝P3＋Z3，其中Z3為精銑余量,查表2－36確定Z3＝0.5mm,則P2＝(52.5＋0.5)mm＝53mm。由于工序尺寸P2是在粗銑加工中保證的，查表1－20可知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到加工要求－IT11，因此確定該加工工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.16mm，故P2＝（53±0.08）mm
由c圖可知， P1＝P2＋Z2，其中Z2為粗銑余量，由于此道工序的加工余量是由粗銑一步完成的，故Z2應(yīng)等于次面的毛坯余量，由（三）中的計(jì)算可得，上下兩端面加工完成后的尺寸為55.5mm，所以兩面的粗銑余量總共為Z＝（55.5－53）＝2.5mm，所以在此工序中Z2＝1.25mm,由表2—35得粗銑加工的余量為3mm，所以此工序要兩次進(jìn)刀加工，所以P1＝（52＋1.25）mm＝53.25mm, 由于工序尺寸P1是在粗銑加工中保證的，查表1－20可知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到加工要求－IT11，因此確定該加工工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.16mm，所以P1＝（53.25±0.08）mm。
由d圖可知： Z1為粗銑余量，與Z2相互對(duì)應(yīng)，所以Z1＝Z2＝1.25mm,P已經(jīng)在（三）的計(jì)算中求出，為P＝mm
為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核：
1） 余量Z4的校核，尺寸鏈中Z4是封閉環(huán)，所以
Z4max＝P3max－P4min＝[(52.5＋0.031)－(52－0.25)]mm＝1.281mm
Z4min＝P3min－P4max＝[(52.5－0.031)－(52＋0)]mm＝0.969mm
2） 余量Z3的校核，尺寸鏈中Z3是封閉環(huán)，所以
Z3max＝P2max－P3min＝[(53＋0.08)－(52.5－0.031)]mm＝1.111mm
Z3min＝P2min－P3max＝[(53－0.08)－(52.5＋0.031)]mm＝0.889mm
3） 余量Z2的校核，尺寸鏈中Z2是封閉環(huán)，所以
Z2max＝P1max－P2min＝[(54.25＋0.08)－(53－0.08)]mm＝5.66mm
Z2min＝P1min－P2max＝[(54.25－0.08)－(53＋0.08)]mm＝5.34mm
4） 余量Z1的校核，尺寸鏈中Z1是封閉環(huán)，所以
Z1max＝Pmax－P1min＝[(55.5－0.35)－(54.25－0.08)]mm＝5.23mm
Z1min＝Pmin－P1max＝[(55.5－0.50)－(54.25＋0.08)]mm＝4.92mm
余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。
3.2.5 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇
根據(jù)加工零件在各個(gè)加工工序中的不同尺寸及加工精度等，選擇加工的機(jī)床、刀具、夾具和量具，其中夾具的選擇是采用大量專用高效夾具。各加工工序的設(shè)備和工藝裝備的確定如下表（由各類有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)查表）：
表3.3 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇匯總表
工序
機(jī)床選擇
刀具、量具選擇
夾具選擇
切屑液選擇
銑連桿兩端面
XF924
直柄立銑刀
連桿銑平面對(duì)刀規(guī)
連桿兩平面位置度銑用量規(guī)
游標(biāo)卡尺0.02 0-125
連桿兩端面銑夾具
乳化液
粗磨兩端面
平面磨床
砂輪
外徑千分尺50～75 1級(jí)
退磁線圈
乳化液
鉆小頭孔
加工中心VM-32SA
莫氏錐柄麻花鉆Ф53
連桿小頭孔鉆夾具
普通乳化液
鏜小頭孔
加工中心VM-32SA
連桿小頭孔粗鏜刀桿連桿小頭孔粗鏜刀
塞規(guī)
連桿小頭孔鏜夾具
銑定位點(diǎn)
XF924
直立銑刀
連桿大頭定位點(diǎn)檢具
大頭定位點(diǎn)銑夾具
粗銑剖分面及止口
XF924
剖分面面粗銑刀
止口粗銑刀
剖分面及止口檢具
剖分面及止口銑夾具
乳化液
粗鏜大頭孔
T60
粗鏜刀桿
粗鏜刀
游標(biāo)卡尺 0.02 0～125
大頭孔粗鏜夾具
乳化液
精銑剖分面
XF924
直柄立銑刀
專用檢具
剖分面精銑夾具
乳化液
精銑止口
XF924
連桿止口精銑刀盤
連桿接合面及止口檢具
外徑百分尺100～125 1級(jí)卡規(guī) 115n6(+0.045+0.023)
連桿止口精銑夾具
乳化液
鉆螺紋孔、冷擠螺紋
NZ73007
錐柄麻花鉆Ф12.5
絲錐M14X1.5
螺紋塞規(guī)M18X1.5 5H6H
垂直度檢具
專用夾具
極壓乳化液
粗鏜大頭孔
TF673
粗鏜刀桿
粗鏜刀
游標(biāo)卡尺0.02 0～125
連桿大頭孔粗鏜夾具
大頭孔口倒角
Z3080
锪鉆Ф82X90°GB1143-84
鉆油孔
Z3080
直柄麻花鉆Ф8
連桿油孔鉆夾具
油孔口倒角
Z3080
直柄麻花鉆Ф14
連桿油孔鉆夾具
精磨兩端面
平面磨床
連桿兩平面位置度量規(guī)
外徑千分尺50～75 1級(jí)
砂瓦
普通乳化液
精鏜大小頭孔
T60
連桿大頭孔半精鏜鏜刀桿
連桿大頭孔半精鏜鏜刀
連桿大頭孔精鏜刀桿
連桿大頭孔精鏜刀
連桿小頭孔精鏜刀桿
連桿小頭孔精鏜刀
大小頭孔精鏜對(duì)刀規(guī)
大小頭孔精鏜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
連桿Ф55環(huán)規(guī)
塞規(guī)Φ102
塞規(guī)Φ55H7
內(nèi)徑千分表0.001mm,50～160
連桿大小頭孔平行度檢具
連桿大小頭孔精鏜夾具
銑瓦槽
XF924
連桿瓦槽銑刀
專用槽規(guī)8H12
連桿瓦槽銑夾具
細(xì)鏜大頭孔
T60
連桿大頭孔精鏜刀
連桿大頭孔精鏜刀桿
連桿大頭孔精鏜對(duì)刀規(guī)
連桿大頭孔細(xì)鏜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
連桿小頭孔精鏜對(duì)刀規(guī)
塞規(guī)
內(nèi)徑千分表0.001mm,50～160
連桿大頭孔精鏜夾具
珩磨大頭孔
M7350
長(zhǎng)方珩磨油石
連桿大頭孔珩磨頭
連桿大頭孔珩磨機(jī)導(dǎo)向套
連桿Ф102環(huán)規(guī)
塞規(guī)Ф102H6
內(nèi)徑千分表0.001mm,50～160
連桿大頭孔珩磨夾具
乳化液
銑小頭端面
XF924
直柄立銑刀
外徑百分尺 45～100 1級(jí)
連桿小頭端面銑夾具
普通乳化液
小頭孔倒角
Z3080
連桿小頭孔倒角刀桿
連桿小頭孔倒角刀
連桿小頭孔倒角夾具
對(duì)于加工前的探傷需要磁力探傷機(jī)，及其他各檢測(cè)工序，去毛刺，合裝，拆分等工序，需要鉗工和量具來(lái)完成。
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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第四章 鉆孔夾具的設(shè)計(jì)
4.1專用夾具設(shè)計(jì)方法的工藝分析：
鉆螺紋孔夾具屬于專用夾具，除工件的定位和夾緊外，還有一些問(wèn)題需要解決：如專用夾具的設(shè)計(jì)步驟、夾具體的設(shè)計(jì)、夾具總圖上尺寸公差及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)、工件在夾具中加工的精度分析、夾具的經(jīng)濟(jì)分析及機(jī)床夾具的計(jì)算等。
4.1.1專用夾具的基本要求
a.保證工件的加工精度
b.提高生產(chǎn)率
c.工藝性好
d.實(shí)用性好
e.經(jīng)濟(jì)性好
除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。
4.1.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟
（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)和收集設(shè)計(jì)資料
鉆螺紋孔所要設(shè)計(jì)的夾具其設(shè)計(jì)任務(wù)主要是對(duì)其進(jìn)行定位和夾緊與一些輔助支撐，對(duì)工件進(jìn)行六點(diǎn)支撐，使工件定位可靠，操作安全，設(shè)計(jì)資料的收集主要是機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)和機(jī)械加工工藝手冊(cè)等。
（2）機(jī)床夾具的組成
a.定位裝置
b.夾緊裝置
c.對(duì)刀或?qū)蜓b置
d.連接元件
e.夾具體
f.其它裝置或元件
4.1.3夾具的選材
根據(jù)零件圖的加工條件可以知道，夾具可以由鑄造成型，選用HT200,鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
4.1.4夾具體的熱處理
由于本夾具體屬于復(fù)雜型夾具，熱處理主要采用時(shí)效或退火處理。
4.1.5問(wèn)題的提出
本夾具主要是加工發(fā)動(dòng)機(jī)連桿蓋端面兩個(gè)通孔。為了保證他的位置精度和提高生產(chǎn)率，特制了一套專用夾具，孔 的軸線與分合面有垂直度的要求，孔有圓度要求，公差為0.20。
3.2零件在夾具上定位基準(zhǔn)的選擇
零件在夾具上以端面定位控制三個(gè)自由度，內(nèi)孔以短心軸定位限制兩個(gè)自由度，孔的外端面以短銷定位控制一個(gè)自由度。為保證定位的準(zhǔn)確性、高精度性，在零件加工過(guò)程中，嚴(yán)格保證零件的精度嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行，保證某些零件在加工完成后所要達(dá)到的硬度，表面光潔