课程设计说明书
课程设计题目：连杆的机械加工工艺及夹具设计
（教务处制表）
连杆加工说明书
目 录
一、绪论-------------------------------------------------- -----------------------3 1.1 本课题的意义、目的--------------------------------------------------------- 3 1.2 机械制造工艺在国内的发展概况----------------------------------------------- 3 1.3 机械制造工艺在国外的发展概况----------------------------------------------- 3 1.4 机床夹具的定义及发展趋势--------------------------------------------------- 3 1.4.1 机床夹具的定义--------------------------------------------------------- 3 1.4.2 机床夹具的发展趋势----------------------------------------------------- 3 1.5本课题应解决的主要问题及技术要求------------------------------------------- 4 1.5.1本课题的主要问题------------------------------------------------------- 4 1.5.2本课题的技术要求------------------------------------------------------- 4 二、零件的工艺分析-------------------------------------------------------------- 4 2.1零件的作用----------------------------------------------------------------- 4 2.2零件的工艺分析------------------------------------------------------------- 4 三、工艺规程的设计--------------------------------------------------------------- 6 3.1 确定毛坯的制造形式--------------------------------------------------------- 6 3.2 基准的选择----------------------------------------------------------------- 6 3.2.1 粗基准的选择----------------------------------------------------------- 6
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3.2.2 精基准的选择----------------------------------------------------------- 6 3.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析与比较--------------------------------------- 6 3.3.1 工艺路线的拟定--------------------------------------------------------- 6 3.3.2 工艺方案的比较与分析--------------------------------------------------- 6 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------------------------------- 7 3.4.1 毛坯尺寸的确定，画毛坯图------------------------------------------------ 7 3.4.2 加工两凸面------------------------------------------------------------- 8 3.4.3 钻φ7.94mm孔------------------------------------------------------ 8 3.4.4 钻φ3.7mm孔----------------------------------------------------------- 8 3.4.5 加工1mm槽面----------------------------------------------------------- 8 3.4.6 钻φ3.5mm螺纹孔------------------------------------------------------- 8 3.4.7 钻φ2.5mm孔----------------------------------------------------------- 9 3.4.8 时间定额计算---------------------------------------------------------- 9 四、夹具设计--------------------------------------------------------------------10 4.1精铣连杆两端面的夹具设计----------------------------------------------10 4．1.1铣床夹具定位方案的确定-----------------------------------------------10
4.1.2 铣床夹具的夹紧机构的确定----------------------------------------------11 4.1.3铣床夹具对刀装置的确定------------------------------------------------11 4.1.4 铣床夹具的结构分析----------------------------------------------------11 五、总结----------------------------------------------------------------------- 13 六、参考文献------------------------------------------------------------------- 14
一、绪论
1.1 本课题的意义、目的
机械制造业是一个古老而永远充满生命力的行业。随着现代工业的发展，对机械产品的要求越来越高，机械制造工艺也在日新月异地发展。资料表明，优秀的工艺工程师在发达国家十分稀缺，因为培养工艺工程师需要长时间的磨练，不可能一蹴而就。
这次课程设计，就是旨在进行一次大练兵。当然，不可能期望通过一次课程设计就成为合格的工程师，但起码可以籍此踏入机械制造与自动化专业的门槛。
1.2 机械制造工艺在国内的发展概况
随着我国装备制造业的发展，特别是结合国家重大装备研制与技术引进、技术改造，制造业总体工艺水平和综合制造能力得到了新的提高。我国已掌握了一批重大装备的成套制造工艺技术，对规模制造产品，能较快地形成规模化、集成化的工艺结构与制造能力，装备制造业的机床数控化率有了较大的提高，产品装配工艺有新的突破，在铸造、锻压、热处理、电镀等行业普遍推行专业化生产，涌现出许多较高水平的工艺创新成果。
我国机械制造工艺虽然取得了长足进步，但与发达国家先进工艺相比，在技术方面还存在着相当大的差距，主要表现在“两低”、“两高”。“两低”：一是产品零件精度低，二是生产效率低；“两高”：一是工艺消耗高，二是环境污染大。
我国机械制造业正面临着一个快速发展的重大机遇。针对如何抓住机遇快速发展问题，原机械工业部副部长、中国机械制造工艺协会高级顾问陆燕荪认为核心问题是产业结构的调整。
1.3 机械制造工艺在国外的发展概况
进入21世纪，发达国家把机械制造工艺置于更为优先发展的重要地位，机械制造工艺的基础地位毫不动摇。机械制造工艺位居工业的核心地位，担负着为国民经济发展和国防建设提供技
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术装备的重任，是工业化国家的主导产业。工业发达国家不断加大对机械制造工艺的研发投入，持续加强核心技术创新，增强高技术在机械制造工艺发展中的影响力和渗透力，从而更加凸显了现代机械制造工艺对于推动产业技术升级和国民经济发展的重要性。极端制造技术将成为制造技术发展的重要领域。极端制造是指在极端条件下，制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统，集中体现在微细制造、超精密制造和巨系统制造。不断提升系统设计、成套制造的能力，是机械制造工艺的重要发展方向。不断强化系统设计、成套制造的能力，是国际机械制造工艺的一个重要发展方向。在机械制造工艺的发展过程中，各国越来越重视以保护环境和提高生活质量为核心的产品开发、生产流程和作业。产业集群成为培育产业竞争力的重要基础性环节。20世纪90年代以来，全球机械制造工艺的集群化趋势不断发展。
1.4 机床夹具的定义及发展趋势 1.4.1 机床夹具的定义
在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的装置，都可统称为“夹具”。机床夹具为机床的一种附加装置，安装工件后使之获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
1.4.2 机床夹具的发展趋势
夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。它主要表现在以下几个方面：
A. 加强机床夹具的三化工作：为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准
备工作，以获得良好的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。
B. 大力研制推广实用新型机床夹具：在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合
夹具和半组合夹具。在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。
C. 提高夹具的机械化，自动化水平：近十几年来，高效，自动化夹具得到了迅速的发展。
主要原因是：一方面是由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，要求夹具能适应机床的要求，才能更好的发挥机床的作用
1.5 本课题应解决的主要问题及技术要求 1.5.1 本课题的主要问题
连杆零件的机加工工艺、工装设计。
1.5.2 本课题的技术要求
A. 连杆应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造；
B. 连杆不加工表面应光洁，不允许有裂纹、折叠、折痕、结疤、氧化皮及因金属未充满锻
模而产生的缺陷；杆身部位不允许有切边拉伤；
C. 铸件有倾斜的部位、其尺寸公差带应沿倾斜面对称配置； D. 连杆应采用灰铸铁HT200(一般为：2.6%～3.6% C,1.2%～3.0% Si,0.4%～1.2% Mn,≤0.3%
P,0.15% S；高强度铸铁，硬度163-255 HBS)制造。同一连杆上的硬度差应不大于35 HBS； E. 铸件应清除浇冒口、飞刺等。非加工表面上的浇冒口残留量要铲平、磨光，达到表面质
量要求。铸件非加工表面的粗糙度，砂型铸造R，不大于50μm； F. 零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷；
G. 铸件非加工表面上的铸字和标志应清晰可辨，位置和字体应符合图样要求； H. 未注形状公差应符合GB1184-2000；未标注尺寸公差应该按照 GB/T1804-m。
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二、零件的工艺分析
2.1零件的作用
此连杆可用于许多地方，与其他连杆机构结合。连杆的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，可以将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。连杆除上下运动外，还左右摆动作复杂的平面运动。
连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。同时，由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。φ7.94mm为配合面，有较高精度。
2.2零件的工艺分析
该零件是属于连杆机构，形状不规则，尺寸精度、形位精度要求不高，零件的主要技术要求分析如下：（见附图1）
A. 两个φ7.94mm孔的孔面平行度应为100:0.1； B. φ7.94mm孔与外圆之间的同轴度为0.006；
C. 主要保证连杆能正确的与其他零件配合，因此必须保证φ7.94mm，还有上下二孔之
间的中心线距离39.5±0.1mm；
D. 铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度，在外力的作用下，
不致于发生意外事故。
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附图1
三、工艺规程的设计
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连杆的机械加工工艺及夹具设计(含图纸)
