连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计模板.doc

科学技术学院毕业设计（论文）开题汇报题 目：连杆体机械加工工艺规程及小头钻孔夹具设计 学 科 部： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 填表日期： 一、 选题依据及意义：连杆是汽车发动机中关键传动机构之一，连杆作用是将活塞往复运动转变为曲轴旋转运动,并把作用在活塞组上燃气压力传给曲轴.所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂平面运动.连杆工作时,关键承受气体压力和往复惯性力所产生交变载荷,要求它应有足够疲惫强度和结构刚度.所以，连杆加工精度将直接影响柴油机性能，而工艺选择又是直接影响精度关键原因。在机械制造工艺中，为了达成确保产品质量，改善劳动条件，提升劳动生产效率及降低成本目标，在工艺过程中，除机床等设备外还大量使用着多种工艺装备。它包含夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。所以，广义地说，夹具是一个确保产品质量并便利和加速工艺过程一个工艺装备。不一样夹具，其结构形式、工作情况、设计标准全部不一样，但就其数量和在生产中所占地位来说，应以机床夹具为首。为此我们提出钻连杆小头孔夹具设计课题。设计宗旨是在确保质量前提下，改善加工条件，提升工作效率。机械加工工艺规程制员极其关键，工序卡尤为关键，上道序关系到本道序及后续工序是否能进行。工艺规程是工人加工工件加工要求指导文件。工艺规程制订后，夹具设计至关关键。所以要将零件设计图样转化为产品，离不开机械制造工艺和夹具，它是机械制造业基础。二、 中国外研究现实状况及发展趋势（含文件综述）：1、连杆结构和加工现实状况连杆加工关键加工表面为大小头孔，两端面，连杆盖和连杆体接合面和螺栓孔等。次要表面为油孔、锁口槽、螺栓孔、供作工工艺基准工艺凸台等。还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。连杆加工工序多，采取多个加工方法，关键有：磨削，钻削，拉削，镗削等。连杆加工中，关键采取了以下多个机床，分别是：双轴立式平面磨床、立式六轴钻床、立式内拉床，双面卧式组合铣床，双面卧式钻孔组合机床，金刚镗床。其中双轴立式平面磨床型号是：M77；立式六轴钻床型号是：Z2；立式内拉床型号是：L51；立式外拉床型号是：L71；双面卧式组合铣床型号是：双面卧式钻孔组合机床：金刚镗床型号是：T70工艺设计以确保质量稳定、生产可靠为标准。有生产线基础上由半自动单机组成，只有螺栓孔加工和称重去重采取了自动线。在设备选型上，立足中国，努力争取经济合理，除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O企业精密镗床外，其它设备均为中国制造。中国连杆产业发展出现问题中，很多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品显著落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在减弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力微弱、管理水平落后等。2、连杆加工发展趋势在吸收中国外连杆加工经验基础上，开始采取很多新型设备，形成了自己工艺特点。如连杆外部平面加工采取五台大行程、单溜板、转台式立式拉床，大小头毛坯孔粗加工，采取两台大刚性双面八轴镗床，切断采取双面卧式圆盘铣床，螺栓孔部分粗、精加工采取十一工位托盘式自动线；带止口斜结合面加工采取一台卧式大拉床，平衡去重部分采取电子天平八工位称重去重自动线。机床设计努力争取高精度、大刚性、大流量冷却、自动排屑、机外换刀。电气上采取程控、监控系统等。 三、 本课题研究内容1、本课题关键研究连杆加工工艺及其夹具设计。连杆尺寸精度、形状精度和位置精度要求全部很高，而连杆刚性比较差，轻易产生变形，所以在安排工艺过程时，就需要把各关键表面粗精加工工序分开。逐步降低加工余量、切削力及内应力作用，并修正加工后变形，就能最终达成零件技术要求。2、原始数据：连杆体产品图一张，生产类型：中批生产。3、为了提升劳动生产效率，确保加工质量，降低劳动强度，要求设计连杆体机械加工工艺规程和连杆体小头钻孔夹具一套。四、 本课题研究方案1 、连杆体工艺步骤设计方案：（1）分析产品图技术要求连杆体工艺过程只研究至连杆体和连杆盖合装前加工。连杆体合装前要求加工两个端面、小头孔、定位塔子面、连杆体和盖结合面、螺栓孔等，要求较高是连杆体和盖结合面，两个端面及小头孔（用作定位基准）。（2）工艺步骤机械加工工艺没有固定套路，零件加工工艺在确保产品质量前提下，尽可能提升劳动生产效率及降低成本。现初确定加工路线以下：第一个加工路线：毛坯检验粗磨两平面钻小头孔拉连杆体大头两侧面、结合面粗铣结合面粗磨连杆小头三个定位点粗铣连杆体大头定位点精磨结合面钻油孔螺栓孔加工钻、扩、铰螺栓孔粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔铣打标识处拉杆结合面舌槽检验拉舌槽至尺寸第二种加工路线：模锻坯调质处理酸洗喷丸，深底漆探伤，退磁铣两平面检验磨两平面钻小头孔小头孔口倒角镗小头孔铣大头定位点铣小头定位点检验粗铣舌顶面镗半边大头孔铣打标识处至尺寸精铣舌顶面铣槽侧分开面钻、锪孔，挤压螺纹粗拉舌槽检验拉舌槽至尺寸转至于连杆盖合装加工分析：第一个方案连杆体加工生产效率较高，对加工精度、设备加工要求和尺寸精度、形状精度和位置精度要求较高，所以设备操作人员技术要求较高。而第二种方案，它不仅提升加工精度，降低废品，改善操作劳动强度，还可满足中小批量生产效率要求又可降低生产成本，是中小企业很好选择。对比上面两种加工方案路线第二种方案愈加符合此次设计要求，所以选择第二种加工路线。2、连杆体小头孔钻夹具设计方案：（1）定位方案确实定：依据连杆体钻小头孔工序加工要求，采取连杆体一端面为精基准平面，小头毛坯外圆为粗基准，和使用挡销定位方法来定位。这么确保了小头孔壁厚均匀，及同轴度要求。钻小头孔时连杆下端面定位，限制三个自由度；用小头外圆定位限制两个自由度；再用挡销大端绕小头转动，一共限制六个自由度。（2）夹紧方案确实定：1）因为钻削小头孔和小头外圆有同轴度要求，在加工时一定要确保钻头和外圆满足同轴度要求，所以采取一钻模板和定位套组成一体可上下移动压紧连杆体小头孔外圆和使用直角压板压紧连杆体大头端。2）因为连杆刚度较差，在确定夹紧力作用点时，应使连杆在夹紧力和切削力作用下产生变形最小。3）夹紧装置设计,针对连杆体加工特点及加工批量，对连杆体夹紧装置应满足装卸工件方便、结构简单特点，所以通常全部采取手动夹紧装置。（3）导向装置设计：用钻套确定定尺寸刀具轴线位置，并引导刀具。（4）夹具体设计：夹具体作用是将定位及夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时能承受一部分切削力，所以夹具体材料通常采取铸铁。（5）定位误差计算：对用于粗加工夹具，只进行定位误差定性分析。（6）夹紧力计算：先计算切削力，然后依据静力平衡原理计算夹紧力。（7）绘制夹具装备图及夹具零件图。五、 关键特色及工作进度：1、 关键特色：现在，中国机械行业属中小企业较多，它们全部以加工中小批量零件为主，对生产效率要求不高，对投入有一定控制，所以本课题研究设计夹具采取手工夹紧方法，针对这些企业生产特点是很实用，它既不给工人增加太大劳动强度，也不会影响生产效率，对提升企业利润是很有价值。在机械制造工艺中，完成工件所需要加工工序时，常常经过使用夹具来提升生产效率，提升加工精度，降低废品，改善操作劳动强度。连杆体零件加工就是一个很好例子。连杆体零件即使不大，加工精度通常，不过批量生产。按传统方法加工，即划线打样冲眼钻孔，无形中延长了单件加工时间，减低了工作效率，且易造成操作中因定位不准而产生误差，影响加工精度。为此我们提出钻连杆小头孔夹具设计课题。设计宗旨是在确保质量前提下，改善加工条件，提升工作效率。2、 工作进度：序号各阶段工作内容起讫日期备注1熟悉课题和查找相关资料下厂实习，完成开题汇报初稿。3.13.142资料翻译，设计连杆体机械加工工艺规程和毛坯图，完成开题汇报。3.153.283完成工艺规程多种参数计算和设计连杆体机械加工工艺规程说明书初稿。3.294.44连杆体小头钻孔夹具结构设计及相关计算，夹具设计说明书初稿。4.54.115连杆体小头钻孔夹具设计（装配图）。4.124.186绘制夹具体等关键零件图校队全套图纸4.19-5.57撰写毕业论文。5.65.148整理技术文件，并打印学位论文5.15-5.179准备答辩5.18-5.20六、参考文件：1、王先逵主编. 机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，19952、孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，19923、乐兑谦主编. 金属切削刀具. 北京：机械工业出版社，第二版4、陈日曜主编. 金属切削原理. 北京：机械工业出版社，第二版5、林文焕，陈本通编著. 机床夹具设计.北京：国防工业出版社，19876、上海柴油机厂工艺设备研究所编著. 金属切削机床夹具设计手册. 北京：机械工业出版社，19847、杨拂晓，黄凯，李恩至，陈仕贤编著. 机械零件设计手册.北京：国防工业出版社，19868、王伯平主编. 交换性和测量技术基础.北京：机械工业出版社，第二版9、薛源顺主编. 机床夹具图册. 北京：机械工业出版社，1999年