課程設計
連桿體工藝工裝設計
題目： 連桿體夾具設計
專業班級2013數控（技師）
學生姓名： 章聖放（05），陳驕奇（06）
指導教師姓名： 鄭瑞芳
課程設計任務書
課程設計任務書
題目：設計下表選定零件的機械加工工藝規程及銑連桿體的兩端面工序的夾具。
內容：（1）零件—毛坯合圖一張
（2）機械加工工藝規程卡片一套
（3）夾具裝配總圖一張
（4）夾具零件圖一張
（5）課程設計說明書乙份
原始資料：該零件圖樣一張。
題目： 連桿體夾具設計
班級2013數控（技師）
學生姓名： 章聖放（05）
指導教師姓名： 鄭瑞芳
目錄序言 4
part1 工藝設計 4
第1章零件的分析 4
1.1零件的作用 5
1.2零件的工藝分析 5
2.1確定毛坯的製造形式 6
2.1.1選擇毛坯公差等級 6
2.2 各加工表面總餘量 6
2.3 根據加工餘量繪毛坯圖 7
第3章制定工藝路線 7
3.1定位基準的選擇 7
3.2擬定工藝路線 8
3.3 工藝方案 8
第4章機械加工工序設計 9
4.1加工餘量、工序尺寸及公差的確定 9
4.1.1加工餘量的確定 9
4.1.2工序尺寸與公差的確定 9
part2 夾具設計 11
2定位基準和定位方案 11
3裝夾方案的選擇 11
課程設計總結 12
參考文獻 13
附表1 機械加工工藝過程卡片 14
附表2 機械加工工序卡片15~24
機械製造工藝學課程設計是我們學習完大學階段的機械類基礎和技術基礎課以及專業課程之後的乙個綜合課程，它是將設計和製造知識有機的結合，並融合現階段機械製造業的實際生產情況和較先進成熟的製造技術的應用，而進行的一次理論聯絡實際的訓練，通過本課程的訓練，將有助於我們對所學知識的理解；是在學完了機械製造工藝學的理論課程之後，並進行了生產實習的基礎上進行的又乙個實踐性教學環節。這次設計使我們能夠綜合運用機械製造工藝學中的基本理論 ，並結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件製造工藝問題，設計了工具機專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今後的畢業設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。
由於能力有限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
1.1零件的作用
連桿是柴油機的重要零件之一。連桿體與連桿蓋通過螺栓連線成為一整體，其大頭孔與曲軸相連線，將作用於活塞的氣體膨脹壓力傳給曲軸，又受曲軸而帶動活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿的作用是將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動,並把作用在活塞組上的燃氣壓力傳給曲軸.
所以,連桿除上下運動外,還左右擺動作複雜的平面運動.連桿工作時,主要承受氣體壓力和往復慣性力所產生的交變載荷,要求它應有足夠的疲勞強度和結構剛度.同時,由於連桿既是傳力零件,又是運動件,不能單靠加大連桿尺寸來提高其承載能力,須綜合材料選用、結構設計、熱處理及表面強化等因素來確保連桿的可靠性。
零件圖如下所示：
圖1-1 零件圖
1.2零件的工藝分析
連桿體要求加工的平面有結合面、軸瓦鎖止口、螺栓孔、大頭中心孔、凹槽以及端麵。其中，零件的大頭中心孔和凹槽面粗糙度較低且精度要求較高，為主加工面，需要進行較精密的加工過程，其餘為次加工面，沒有必要進行精密加工。根據各面的粗糙度和公差等級確定不同的加工方式。
2.1確定毛坯的製造形式
零件材料為qt450-100。連桿的作用是將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動並把作用在活塞組上的燃氣壓力傳給曲軸。 、結構設計、熱處理及表面強化等因素來確保連桿的可靠性
由於零件年產量為6660件，已達大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可採用鑄造成型。這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是應該的。
2.1.1選擇毛坯公差等級
查文獻[2]表3.28。這種鑄件的尺寸公差ct為7-9級，加工餘量rma為f級。
2.2 各加工表面總餘量
表2-1 加工表面總餘量
由參考文獻[1]表2.3-9可得鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
表2-2 主要毛坯尺寸及公差（mm）
2.3 根據加工餘量繪毛坯圖
圖2-2 毛坯圖
3.1定位基準的選擇
精基準的選擇：連桿的結合既是裝配基準，又是設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循「基準重合」的原則，實現箱體零件「一面兩孔」的典型定位方式；其餘各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了「基準統一」的原則。此外，結合面的面積較大，定位比較穩定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。
粗基準的選擇：按照有關粗基準的選擇原則，當零件有不同加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。現選取兩個未鑄造孔φ12.
5㎜孔的下表面，r12外圓的圓弧不加工外輪廓表面作為基準，此外還應能保證定位準確、夾緊可靠。最先進行機械加工的表面是精基準面-結合面
方案一用兩支承釘支撐兩個未鑄造孔φ12.5㎜孔的下表面，限制z的移動和x的旋轉這兩個自由度；用對活動動v型塊夾緊r12的外圓表面，限制y、x的移動z、y的旋轉這四個自由度。用粗銑的方式加工連桿體結合面。
以上端麵為基準，對φ12.5㎜孔的加工是先鑽孔再擴孔，然進行與連桿蓋配對加工其它孔和端麵。
3.2擬定工藝路線
制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。機械加工順序的安排一般應：先粗後精，先面後孔，先主後次，基面先行，熱處理按段穿插，檢驗按需安排。
在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮採用萬能性工具機配以專用工夾具，並盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效益，以便使生產成本盡量下降。
3.3 工藝方案
工序ⅰ 調質
工序ⅱ 粗銑連桿體結合面
工序ⅲ 粗銑凹槽，粗銑連桿體兩端面
工序ⅳ 半精銑、精銑凹槽
工序ⅴ 鑽並擴ф12.5的兩孔；鍃沉頭孔
工序ⅵ 用螺栓將連體與連桿蓋鎖緊
工序ⅶ 用芯軸定位，粗鏜、半精鏜ф81的孔，並倒角
工序ⅷ 粗銑軸瓦鎖止口
工序ⅸ 半精銑連桿體兩端面
工序ⅹ 粗磨ф81的大頭孔
工序ⅺ 精磨ф81的大頭孔
工序ⅻ 檢驗、入庫
以上工藝過程見附說明書後的工藝卡片與圖紙部分。
4.1加工餘量、工序尺寸及公差的確定
4.1.1加工餘量的確定
加工餘量的確定採用查表法，主要以工廠生產實踐和實驗研究積累經驗所製成的手冊和**為基礎，並結合實際加工情況加工糾正確定加工餘量。
查文獻[1]表2.3-59 查得各端麵的加工表面的工序餘量。粗加工工序餘量由總餘量減去後續各半精加工和精加工的工序餘量之和而求得。
4.1.2工序尺寸與公差的確定
大頭孔加工工序的分析：
精磨後工序基本尺寸為81mm，其他各工序其本尺寸依次為：
粗磨 80.9mm-0.3mm=80.6mm
半精鏜 80.6mm-1.5mm=79.1mm
粗鏜 79.1mm-2.1mm=77mm
確定各工序的加工精度和表面粗糙度並匯於下表中：
表4-1 各工序的加工精度和表面粗糙度
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