【正文】 我的論文是在你們悉心指導和嚴格要求下完成的，我的每一點進步和提高都得益于兩位老師的指導、鼓勵、影響和支持；同時也使我在思維方法、工作。參考文獻:[1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏 等編典型零件機械加工生產實例 機械工業(yè)出版社 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編機械制造工藝學 天津大學出版社 [3] 哈爾濱工業(yè)大學,上海工業(yè)大學 主編機床夾具設計 上?？茖W技術出版社 [4] 李 洪 主編機械加工工藝手冊 北京出版社 [5] 貴州工學院機械制造工藝教研室編機床夾具結構圖冊 貴州人民出版社 [6] 龔定安,蔡建國 編著陜西科學技術出版社 [7] 孟少農 主編機械加工工藝手冊 機械工業(yè)出版社 [8] 《金屬機械加工工藝人員手冊》 修訂組金屬機械加工工藝人員手冊 [9] 孫麗嬡 主編機械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 [10] 楊叔子 主編機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 [11] 王紹俊 主編機械制造工藝設計手冊 哈爾濱工業(yè)大學 [12] 劉文劍 曹天河 趙維緩 編夾具工程師手冊 黑龍江科學技術出版社 [13] 上海市金屬切削技術協(xié)會 編金屬切削手冊 上海科學技術出版社 [14] 邱仲潘 主編計算機英語 科學出版社 [15] 于駿一　主編典型零件制造工藝　　機械工業(yè)出版社 致謝首先衷心感謝陳廣凌和張彥博兩位教授，論文的選題、研究的方向和設計內容都得到兩位教授的精心指導與熱情的幫助。（5）、定位精度和定位誤差的計算：對用于粗加工的夾具，都應該進行定位誤差和穩(wěn)定性的計算，以及設計的夾具能否滿足零件加工的各項尺寸要求。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時能承受一部分切削力。（3）、夾緊裝置的設計：針對連桿的加工特點及加工的批量，對連桿的夾緊裝置應滿足裝卸工件方便、迅速的特點，所以一般都采用自動夾緊裝置。（1）、定位方案的設計：主要確定工件的定位基準及定位基面；工件的六點定位原則；定位元件的選用等。連桿加工路線按連桿的分合可以分為三個階段：第一個階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二個階段為連桿體和蓋的切開加工；第三個階段為連桿體和蓋合裝后的加工。連桿的主要加工表面為大小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側面及連桿體和蓋上的螺栓座面等。為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度，可采用自為基準的加工原則；保證大小頭孔的中心距精度要求，可采用互為基準原則加工。且其技術要求很高，所以適當?shù)倪x擇機械加工中的定位基準,是能否保證連桿技術要求的重要問題之一。即基準位置誤差為零，定位誤差為零。③ 大頭孔兩側面對中心距的要求：擴大頭孔時，限制Z軸的轉動是一擋板（工序基準），同時亦為第一定位基準，對加工大頭孔來說，它與工序基準的距離49及相應的平行度誤差只取決于工序基準在夾具中的位置。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，結構簡單，但不便于更換。擴孔時的切削力計算：根據(jù)（《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 ） 擴孔時的切削力為： 夾緊力的計算：根據(jù)（《機床夾具設計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1311 =90526 N在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。擴大頭孔夾具體圖如下： 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。自鎖機構的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機構。使用時，轉動手柄，經過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導向，便能順利的帶動鉆模板升降，將工件夾緊或松開。故應按完全定位設計夾具。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的軸向力方向相同，為了裝卸工件方便，采用手動式滑柱鉆模。為了使定位誤差為零，定位銷限制2個自由度，基面限制工件3個自由度，大頭孔的外側面限制工件1個自由度，屬完全定位。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 擴大頭孔夾具由連桿工作圖可知，連桿材料為45鋼，年產量20萬件。所以對加工剖分面來說，定位誤差為零。因為工序基準同時為定位基準，即基準重合，沒有基準不重合誤差。5) 定位誤差分析① ，雖屬“基準重合”，無基準不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為：ΔDw=δD+δd+Δmin=++0= mmΔDw－－剖分面的定位誤差δD――工件孔的直徑公差δd――定位銷的直徑公差Δmin――孔和銷的最小保證間隙,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。3）小頭孔的確定，應選較緊的配合。2）確定定位銷尺寸及公差本夾具的主要定位元件為一固定銷，結構簡單，但不便于更換。所以本工序的工序基準：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設計計算如下：1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。定位誤差的計算: 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。夾具體圖如下：夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。2) 夾緊方案由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機構，裝卸工件方便、迅速。為了使定位誤差為零。由于本工序是粗加工，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。根據(jù)設計任務的要求，需設計一套銑剖分面夾具，刀具為硬質合金端銑刀。圖（1—7）大小頭孔平行度的檢驗圖 連桿螺釘孔與結合面垂直度的檢驗制做專用垂直度檢驗心軸，其檢測心軸直徑公差，分三個尺寸段制做，配以不同公差的螺釘，檢查其接觸面積，一般在90%以上為合格，或配用塞尺檢測，塞尺厚度的一半為垂直度公差值。用結合面為定位基準分別測量連桿體、連桿上蓋兩個半圓的半徑值，其差為對稱度誤差。 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 連桿大頭孔圓柱度的檢驗用量缸表，在大頭孔內分三個斷面測量其內徑，每個斷面測量兩個方向，三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度。由此可見，精加工時選用較小的吃刀深度ap和進給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質量，同時滿足生產率的要求。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。進給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質量下降。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質量。因此，選擇精加工的切削用量時應先考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高生產效率。如超過了機床的許用功率，則應適當降低切削速度。3）切削速度的選擇：粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。選擇進給量時應考慮到機床進給機構的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。2）進給量的選擇：粗加工時限制進給量提高的因素主要是切削力。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應當盡量將粗加工余量一次切除。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對提高生產效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個較大的進給量度f，最后確定一個合適的切削速度V.選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t 顯然也會下降，但要比V對t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。金屬切除率可以用下式計算：Zw ≈式中：Zw單位時間內的金屬切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 進給量（mm/r）ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進給量和切削深度，都能提高金屬切除率。 粗加工時切削用量的選擇原則粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。但由于重復定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長圓柱銷削去一邊，另一方面設計頂出工件的裝置。為此，精銑端面時，夾具可考慮重復定位情況，如采用夾具限制7個自由度（其是長圓柱銷限制4個，長菱形銷限制2個）。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準”情況，這時小頭定位銷應做成活動的，當連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進行加工。因為端面的面積大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。　定位基準精基準：以桿身對稱面定位，便于保證對稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 連桿加工工藝設計應考慮的問題　工序安排連桿加工工序安排應注意兩個影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時會產生較大的殘余內應力。 大頭側面的加工以基面及小頭孔定位，它用一個圓銷（小頭孔）。但剖分面本身的平面度、粗糙度對連桿蓋、連桿體裝配后的結合強度有較大的影響。 ，并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度，除夾具本身要保證精度外，鋸片的安裝精度的影響也很大。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。精銑時，為了保證螺栓孔的兩個端面與連桿大頭端面垂直，使用兩工位夾具。從而達到所需要的技術要求。加工時以大頭端面、小頭孔及大頭一側面定位。這樣，在銑開以后可能產生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。大頭孔經過擴、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜和珩磨達到IT6級公差等級。小頭孔在鉆、擴、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時精鏜，達到IT6級公差等級，然后壓入襯套，再以襯套內孔定位精鏜大頭孔。小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經過了鉆、擴、鉸三道工序。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產率低一些，但精度較高。粗磨在轉盤磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產生的變形。在精鏜大小頭孔時，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產生彎曲或扭轉變形。在加工連桿的夾具中，可以看出設計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇。同時，由于是以對稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對稱面定位。在粗銑中工件如何定位呢？一個方法是以毛坯端面定位，在側面和端部夾緊，粗銑一個端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個毛坯面。連桿的加工就是如此，在連桿加工工藝路線中，在精加工主要表面開始前，先粗銑兩個端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。在第一道工序中，工件的各個表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對加工精度會有很大影響。由于用小頭孔和大頭孔外側面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。當連桿用小頭孔（及襯套孔）定位夾緊后，再從小頭孔中抽出假銷進行加工。具體的辦法是，如圖（1—5）所示：在安裝工件時，注意將成套編號標記的一面不圖（15）連桿的定位方向與夾具的定位元件接觸（在設計夾具時亦作相應的考慮）。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。各主要表面的工序安排如下：（1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨（2）小頭孔：鉆孔、擴孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜（3）大頭孔：擴孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。粗、精加工分開后，粗加工產生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產生的變形可以在精加工中修正。因此，在安排工藝進程時，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 連桿的機械加工工藝過程分析 工藝過程的安排在連桿加工中有兩個主要因素影響加工精度：（1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準備精基準（端面、小頭孔和大頭外側面）；第二階段主要是加工除精基準以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準備的螺栓孔和結合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項技術要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。（下同）M73503鉆與基面定位，鉆、擴、鉸小頭孔Z30804銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑尺寸mm兩側面，保證對稱（此平面為工藝用基準面）X62W組合機床或專用工裝5擴以基面定位，以小頭孔定位，擴大頭孔為Φ60mmZ30806銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件，切開工件，編號桿身及上蓋分別打標記。　連桿的機械加工工藝過程由上述技術條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產生變形，這就給連桿的機械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進行熱校正。圖（12）連桿輥鍛示意圖圖(13)、圖(14)給出了連桿的鍛造工藝過程，將棒料在爐中加熱至1140～1200C0，先在輥鍛機上通過四個型槽進行輥鍛制坯見圖(13)，然后在鍛壓機上進行預鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖(14)。用輥鍛法生產的連桿鍛件，在表面質量、內部金屬組織、金屬纖維方向以及機械強度等方面都可達到模鍛水平，并且設備簡單，勞動條件好，生產率較高，便于實現(xiàn)機械化、自動化，適于在大批大量生產中應用。目前我國有些生產連桿的工廠，采