【正文】 制。自動(dòng)調(diào)節(jié)切削條件，是機(jī)床保持最佳狀態(tài)下進(jìn)行加工，因而有效調(diào)高加工效率，擴(kuò)大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并到達(dá)最大的經(jīng)濟(jì)效益。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 了廣泛的應(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。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的主要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工零件的精度參數(shù)。 第 2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 零件的工藝性分析 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析 ⑴ 該零件為發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要組成部分之一，其大頭孔和軸連接，小頭孔通過(guò)活塞銷和活塞連接，將作用于活塞的力傳給曲軸，又受曲軸驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞。 。 ⑵大頭凸塊兩側(cè)面 表面 。55mm， ⑶鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔 M18 mm， Ra值為 連桿上需要進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及兩端面，連桿與桿蓋 的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。若稱大、小孔理想中心線所在的公共平面為連桿軸線平面，一般規(guī)定兩 孔軸線在連桿軸線平面內(nèi)的平行度公差等級(jí)應(yīng)不低于IT7，在垂直于連桿軸線平面內(nèi)的平行度公差等級(jí)應(yīng)不低于 8級(jí) ⑶連桿大頭兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度誤差過(guò)大，將加劇連桿大頭兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度誤差過(guò)大，將大頭兩端面與曲軸連桿兩端面之間的磨損，甚至引起燒傷，一般規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于 9級(jí)。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來(lái)許多方面。 ⑺ 大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以規(guī)定了 比較高的要求： 190177。因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技 術(shù)要求外，對(duì)于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的 要求。對(duì)于本連桿， 要求結(jié)合面的平面度的公差為 mm。正確選擇制坯方式可以使整個(gè)工藝過(guò)程經(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)認(rèn)真的選擇并要加以論述。這類零件要求鋼材具有較高的綜合力學(xué)性能，即強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性有良好的配合。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，制坯方法夫人確定應(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)。故最終選用分體鍛造的方式制造毛坯。 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 NJ2486《曲軸技術(shù)條件》附錄中的 14 級(jí)。具體的辦法是，如圖 所示： 圖 連桿的定位方向 在安裝工件時(shí)，注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝 過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。但是由于毛坯面不平整，連桿的剛性差， 定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。 確定合理的夾緊方法 既然連桿是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。 在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。 在連桿實(shí)際加工過(guò)程中，一般都會(huì)對(duì)連桿進(jìn)行完全定位，即按六點(diǎn)定位原理來(lái)限制連桿的六個(gè)自由度。對(duì)于一些要求高或?qū)⒅胁灰妆ＷC的技術(shù)要求，在精加工時(shí)也可以采用自為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工（小頭孔尺寸精度的保證） ，或采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工（如大、小頭孔中心距精度保證），有機(jī)床精度直接保證（大、小頭孔中心距要求可在雙軸鏜床上一次安裝同時(shí)加工出大、小孔來(lái)直接保證）。 加工經(jīng)濟(jì)精度與加工工序安排 加工經(jīng)濟(jì)精度 各種加工方 法（車、銑、刨、磨、鉆、鏜、鉸等）所達(dá)到的加工精度和表面粗糙度，都應(yīng)該滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。 連桿的機(jī)械加工路線 是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。 工序順序的安排原則 ① 先加工基準(zhǔn)面，再加工其它面 ② 一般情況下，先加工平面，后加工孔 ③ 先加工主要表面，后加工次要表面 ④ 先安排粗加工工序，后安排精加工工序 ⑤ 檢查、檢驗(yàn)工序，去毛刺、平衡、清洗工序根據(jù)需要穿插在各其它工序中進(jìn)行。因?yàn)檫B桿是大批量生產(chǎn)，所以粗、精加工要分開(kāi)。 ⑶小頭孔的加工均采用外定位方式，均以工藝凸臺(tái)和工藝面 作定位基準(zhǔn)。 粗銑兩端面?？紤]到該孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用鏜床 TF673 精鏜大小頭孔。 銑鎖口槽。 倒角。 連桿蓋加工工藝路線： 毛坯準(zhǔn)備 校直 磁粉探傷 粗銑兩端面 精銑兩端面 磨兩端面 粗銑結(jié)合面 精銑結(jié)合面 粗鏜大頭孔及倒角 磨結(jié)合面 鉆，擴(kuò)沉頭孔 鉆鉸定位孔 鉸定位孔 去毛刺 清洗 打印件號(hào) 檢驗(yàn)。 ⑵大頭孔 162。 切削用量的選擇原則 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。但是，在這 三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。 （ 1）切削深度的選擇： 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功 率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。 （ 1）切削深度的選擇： 精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。 （ 3）切削速度的選擇： 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。 連桿的檢驗(yàn) 連桿在機(jī)械加工中要 進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。 連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 如圖 所示 ,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺(tái)上用等高 V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測(cè)量小頭孔心軸在最高位置時(shí)兩端面的差值，其差值的一半即為平行度。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。為 了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ 定位銷與基面為定位基準(zhǔn)，定位銷限制 2 個(gè)自由度，基面限制工件 3 個(gè)自由度，大頭孔的外側(cè)面限制工件 1 個(gè)自由度，屬完全定位。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具。自鎖機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。 擴(kuò)孔時(shí)的切削力計(jì)算： 根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪 主編 ）表 擴(kuò)孔時(shí)的切削力為： FkfdF ?? ????? ? 夾緊力的計(jì)算： 根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè) 計(jì)手冊(cè)》 第三版 王光斗 王春福 主編）表 1311 4/200 pdQ ?? 4/ 2 ??? =90526 N 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 （ 5) 定位誤差分析 ① 定位元件尺寸及公差的確 定： 本夾具的主要定位元件為一固定定位銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。 即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。 第三方面：在次設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了涉及到本專業(yè)的專業(yè)知識(shí)外，大學(xué)三年所學(xué)的其它知識(shí)幾乎全派上用場(chǎng)，在此過(guò)程中涉及到其它知識(shí)有 Word 和 Excel 文檔的編輯、 Auto CAD 鑄造等。 致 謝 三年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。我不是你最出色的學(xué)生，而你卻是我最尊重的老師。在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú) 法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意 ! 最后再一次感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給以我們辛勤指導(dǎo)的李老師還有曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。 [16]陳東祥：《機(jī)械工程制圖》，天津大學(xué)出版社 ,2021 年版。 [6] 孫麗嬡；《機(jī)械制造工藝及專用夾具》 ,冶金工業(yè)出版社 ,2021 年版。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作指導(dǎo)，經(jīng)由你悉心點(diǎn)撥，再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟，常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村”。偉人。 除了以上三個(gè)方面，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我還熟悉了查各種手冊(cè)，接觸到了大量的專業(yè)書籍，真是獲益良多。 第二方面：主要是關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟： 定位方 案的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)、夾緊裝置的設(shè)計(jì)、夾具體設(shè)計(jì)、定位精度和定位誤差的計(jì)算、繪制夾具裝備圖及夾具零件圖等 。 ③ 大頭孔兩側(cè)面對(duì)中心距的要求：擴(kuò)大頭孔時(shí)，限制 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是一擋板（工序基準(zhǔn)），同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工大頭孔來(lái)說(shuō)，它與工序基準(zhǔn)的距離49 及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。 1 3 1 9 ????? ? N 鉆削力 39。擴(kuò)大頭孔夾具體圖 如下： 圖 擴(kuò)大頭孔 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好 ，但制造周期較長(zhǎng)。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，經(jīng)過(guò)齒輪齒條的傳動(dòng)和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開(kāi)。 （ 2) 夾緊方案 由于所加工的零件比較小，夾具的夾緊力與加工零件時(shí)的軸向力方向相同，為了裝卸工件方便，采用手動(dòng)式滑柱鉆模。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) 擴(kuò)大頭孔夾具 由連桿工 作圖可知，連桿材料為 45 鋼，年產(chǎn)量 20 萬(wàn)件。 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) 圖 連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) 采用圖（ ）所示專用檢具（用一平尺安裝上百分表）。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。 （ 2）進(jìn)給量的選擇： 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。此外，增大 ap可使走刀次數(shù)減少，增大 f又有利于斷屑。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可