摘要连杆是柴油机的主要传动件之一，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。

机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保障。

然而夹具又是制造系统的重要部分，工艺对夹具的要求也会提高，专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。

所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。

关键字：连杆，加工工艺，夹具设计I目录摘要 (I)第1章零件的工艺分析 (1)1.1零件的功用、结构及特点 (1)1.2 零件的工艺分析 (2)第2章毛坯的选择 (3)2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 (3)2.2 定毛坯的技术要求 (3)2.3 绘制毛坯图 (3)2.4 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (4)第3章基准的选择 (5)第4章拟订机械加工工艺路线 (6)4.1 确定各表面的加工方法 (6)4.2 拟订加工工艺路线 (6)4.2.1工艺路线方案1 (6)4.2.1工艺路线方案2 (7)4.3工艺方案的比较与分析 (7)第5章确立切削用量及基本工时 (8)5.1工序2切削用量及其基本时间的确定 (8) (8)5.1.1 确定每齿进给量fz5.1.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度 (8)5.1.3确定切削速度和工作台每分钟进给量 (8)5.1.4基本时间 (9)5.2工序4切削用量及其基本时间的确定 (9)5.2.1 确定进给量f (9)5.2.2 确定切削速度V (9)5.2.3 确定切削速度V (10)5.2.4 基本时间的确定 (10)5.3工序9切削用量及其基本时间的确定 (10)5.3.1 确定每齿进给量fz (10)5.3.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度 (10)5.3.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量 (10)5.3.4 基本时间 (11)5.4工序10切削用量及其基本时间的确定 (11) (12)5.4.1 确定每齿进给量fz5.4.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度 (12)II5.4.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量 (12)5.4.4 基本时间 (13)第6章夹具体的总体设计 (14)1、设计任务 (14)2、夹具方案分析 (14)2.1工件的定位方案分析 (14)2.2夹紧方案分析 (15)2.3夹具体设计 (16)设计心得 (18)参考文献 (19)附录 (20)III第1章零件的工艺分析1.1零件的功用、结构及特点图1.1为连杆盖零件，材料为QT450-10铸件，生产纲领为6000 件／年。

要求设计加工该零用的毛坯图或零件与毛坯合图1张，关键工序机械加工工艺过程卡片1套，主要工序的机械加工工序卡片３份，以及设计说明书1份。

图1.1连杆是柴油机的重要零件之一.连杆体和连杆盖通过螺栓连接成为一整体,其大头孔与曲轴相连,小头通过活塞销和活塞相连,将作用于活塞气体的膨胀压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体.121.2 零件的工艺分析连杆盖共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求.现分述如下：1.以φ81mm 内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：φ81021.0081+mm的内孔及倒角,两个M12的螺纹孔,与内孔中心相距尺寸为3.505.00+mm 的平面,还有相距为940023.0+-mm 的两平面,以及一段半径为R25的圆弧.2.以20mm 孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：2个φ20023.00+mm 的内孔及其倒角,宽为1515.005.0++mm 的槽,相距尺寸为3715.00+mm 的凹槽. 这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是：a.连杆盖的端面相对φ021.0081+mm 内孔中心的对称度公差为0.3mm;b.宽为1515.005.0++mm 的槽相对连杆盖中心的对称度公差为0.2mm;c.φ20023.00+mm 孔与φ021.0081+mm 内圆中心的连线相距为85mm.d.φ20023.00+mm 两孔与φ021.0081+mm 内圆的平行度公差为0.2mm.第2章毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差（l）.因零件材料为铸铁件,要求的年产量为6000 件,属大批生产,左支座的轮廓尺寸不大,且有较多不需要切削加工的表面．所以毛坯制造选用砂型手工造型铸造成形.（2）.连杆盖属特形零件,且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序少,故零件毛坯选为粗铸件.铸件尺寸公差等级为 CT11,加工余量等级按H级.2.2 定毛坯的技术要求（1）.铸件经人工时效处理；（2）.逐渐不允许有夹渣、气孔、疏松等缺陷；（3）.材料为QT450-10.2.3 绘制毛坯图根据连杆盖零件图,在各加工表面上加上机械加工余量,绘制毛坯图,如图2.1.图2.132.4 确定机械加工余量、工序尺寸及公差4第3章基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高.否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行.（1）粗基准的选择.对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准.而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准.根据这个基准选择原则,现选取φ81内孔左右两边的凸台的上表面作为粗基准,在小端尾部用V型块,限制6个自由度,达到完全定位,然后进行车销.（2）精基准的选择.主要应该考虑基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.5第4章拟订机械加工工艺路线4.1 确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求,选定如下加工方法：大端端面：粗铣—精铣螺纹孔下端面：粗铣－精铣螺纹孔：钻—扩—铰大端侧面：粗铣—半精铣Φ81孔：粗镗—半精镗—精镗—浮动镗刀块精镗小端凹槽：粗铣—精铣Φ20孔：钻—扩—粗铰—精铰Φ21圆槽：镗Φ81孔内的R25圆弧：镗4.2 拟订加工工艺路线4.2.1工艺路线方案1工序1 铸造毛坯。

工序2 粗铣大端侧面,以螺纹孔定位。

工序3 精铣大端侧面,以螺纹孔定位。

工序4 粗铣螺纹孔下端面,以大端端面定位。

工序5 精铣大端端面。

工序6 钻、扩、Φ12螺纹孔,以大端端面定位。

工序7 精铣小侧面,以螺纹孔定位。

工序8 铰Φ12螺纹孔,以大端端面定位。

工序9 精铣螺纹孔下端面,以大端定位。

工序10 合连杆盖,粗镗Φ81孔,并倒角,以大端定位。

6工序11 钻Φ20孔,并倒角,以Φ81孔定位。

工序12 铰Φ20孔,以大端定位。

工序13 镗Φ21内槽,以Φ81孔定位。

工序14 半精镗,精镗,浮动镗刀块镗Φ81孔。

工序15 铰Φ20孔,以大端定位。

工序16 粗、精铣上端凹槽,以Φ20孔和大端侧面定位。

4.2.1工艺路线方案2工序1 铸造毛坯。

工序2粗—精铣大小端侧面,两面互为基准（翻转几次）工序3粗-精铣大端端面工序4钻-扩-铰Φ20孔，以大端端面定位工序5 合连杆盖,粗镗Φ81孔,并倒角,以大端定位。

工序6半精镗,精镗,浮动镗刀块镗Φ81孔,并镗R25圆弧,以Φ20孔定位钻工序7 镗Φ21内槽,以Φ81孔定位。

工序8钻-扩-铰Φ12螺纹孔，以Φ20孔和大端侧面定位工序9粗精铣螺纹孔下端台阶面，以Φ20孔Φ81孔和侧面。

工序10粗、精铣上端凹槽,以Φ20孔和大端侧面定位。

4.3工艺方案的比较与分析工艺路线一是按照工序分散的原则制定的,这样使得装夹次数增多,大大的降低了生产效率,对成批生产不适合,而且在选择粗基准的时候先加工侧面,给后面的加工带来了很大的误差.工艺路线按照工序集中的原则,克服了路线一的缺点,在粗基准选择上比较合理,先加工大端端面,减少对后面的加工所带来的误差.通过分析,最终选用路线2.78第5章 确立切削用量及基本工时5.1工序2切削用量及其基本时间的确定本工序为粗铣大小端侧面,所选用刀具为高速钢直齿三面刃铣刀。

铣刀直径mm d 200=,宽度mm L 200=,齿数mm Z 40=5.1.1 确定每齿进给量fz由[3]文献表9。

4-1知道X62卧室铣床的功率为KW 5.7,工艺系统刚性为中等,细齿盘铣刀加工铸铁,查得z mm fz /30.0~15.0=。

现取z mm fz /20.0=5.1.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度由[3]文献表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为mm 25.0~20.0,耐用度min 180=T5.1.3确定切削速度和工作台每分钟进给量根据[3]文献表9。

4-8中的公式计算： v v v v v p u e y z x p m q v za f a T d C V = （5-1） 式中53=v C ,25.0=v q ,1.0=v X ,4.0=v y ,3.0=v U ,1.0=v P ,2.0=m ,min 180=T , mm a p 5.1=,z mm fz /2.0=,mm a e 50=,24=z ,mm d 200=。

min /6.27m V =1000/43.9/min n V d π== （5-2） 根据X62型卧式铣床主轴转速表,查[1]文献表4.2-9选择min /5.37r n =, 实际切削速度0.39/V m s =,工作台没分钟进给粮为180/min mz z n f f z mm ==。

根9据X62型卧式铣床主轴转速表,查文献[1]表4.2-40选择mm f mz /150=则实际的每齿进给量为0.17/z f mm z =5.1.4基本时间根据[1]文献表6.2-7,三面铣刀铣平面的基本时间为12()/Mz T l l l f =++ (5-3) 式中,mm l 50=, mm l 301=, mm l 22=,s T 32min 54.0==,182s 6==T T 总5.2工序4切削用量及其基本时间的确定5.2.1 确定进给量f本工序为钻孔,刀具为直柄麻花钻,钻头直径18d 0=,HBS<200,根据[3]文献表5-127,75.0~61.0=f ,本孔加工要绞,2/75.0~2/61.0=f ,根据[1]文献表4.2-16,Z525立式钻床的进给量取z mm f /36.0=。

5.2.2 确定切削速度V查[6]文献 3.1,min /35m V = 则min /639)18/(351000r n =⨯⨯=π。