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前 言
本文主要论述的是连杆的加工工艺及连杆小头孔加工的夹具设计。连杆是发动机的主要传动件之一，在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆的尺寸精度、位置精度、形状精度的要求都很高。而连杆的刚性比较差，加工时容易变形。因此，在连杆加工工艺过程的安排时，需要把各个加工表面及孔的粗加工和精加工分开进行，逐步减少加工余量、切削力及内应力的影响，并修正加工工后的变形，最后达到零件的工艺要求。 关键词：连杆 变形 夹具设计 工艺要求
第一章 工艺过程的制定
第一节 零件图样的分析和零件图的绘制
（一 ）分析零件的功用及其在部件（或总装）中的装配位置
连杆在发动机中的主要作用是传递力。其大头孔与曲轴的曲柄连接，小头通过活塞销与活塞连接。其作用是将活塞受到的气体压力传递给曲轴，使曲轴做功。反过来又将曲轴的力矩传递到活塞上，驱动活塞压缩气体做功。连杆承受的是冲击载荷，因此要求质量小、强度高。由于连杆既是传力零件，又是运动杆件，所以不能单靠加大零件的尺寸来提高其承载能力，而是通过材料的合理选择和结构的优化设计来满足其综合性能要求。 （二）分析零件的结构特征
连杆由大头、小头和杆身等部分组成。大头为开式结构，连杆体与连杆盖用螺栓连接。大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。为了减轻重量且使连杆具有足够的强度和刚度，连杆的杆身为工字形，其外表面不进行机械加工。其大头和小头端面与杆身对称。
图1为连杆简图，通过垂直于杆身轴线的平面作为连杆体和连杆盖的结合面。为了减少活塞销和连杆小头孔的磨损及磨损后便于维修，在连杆小头孔内压入青铜衬套。大头孔内装有轴瓦，以减少大头孔和曲柄的磨损。轴瓦是通过直接在大头孔内浇注抗磨合金得到的。
（三）分析零件的加工要求和加工表面的特征 1 小头孔的精度
连杆小头孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra值不大于0.80μm，圆柱度公差等级不低于7级，小头衬套的尺寸公差不低于IT6，表面粗糙度Ra值不大于.0.40μm，圆柱度公差等级不低于6级.。
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2 大头孔的精度
大头孔的轴瓦用巴士合金浇注，大头底孔的尺寸精度为IT9，表面粗糙度Ra值不大于
0.80μm，圆柱度公差等级不低于
6级。
图 1.1
3 平行度
在大小头孔决定的平面的平行方向上，平行度公差值应不大于100：0.03，垂直于上述平面的方向上，平行度公差值应不大于100:0.06。 4 中心距
大、小头孔的中心距将影响到发动机压缩比，进而影响发动机的效率，所以连杆大、小头孔的中心距偏差通常为±0.05。 5 有关螺栓孔的技术要求
连杆在工作时受急剧变化的动载荷，这一动载荷又传到连杆体和连杆盖的两个螺钉和螺母上。因此除了对螺钉、螺母的质量要求较高外，对于加工这两个螺栓孔及断面也有很高的技术要求，螺栓孔的公差等级应不大于IT8，表面粗糙度Ra的值不大于3.2μm，两螺栓孔在互相垂直的两个方向的平行度公差不大于100：0.15，螺栓孔两断面对螺栓孔轴心线的圆跳动应不大于100:0.2。 6 有关结合面的要求
在受到动载荷时，结合面的歪斜将导致连杆体和连杆盖的错位，使底孔座和轴瓦结合不良造成轴瓦磨损不均匀。结合面的平面度将影响到连杆体和连杆盖结合的紧密程度，因而也会影响螺栓的受力情况，轴瓦的磨损情况，因此结合面采用撑断工艺，使结合后更加紧密。 7 大、小头的厚度
考虑到加工时的定位和加工过程中的运输要求，需要将大、小头的厚度加工
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一致，均为33mm。在最后的工艺过程中，才将小头孔加工至指定要求厚度。这样更加有利于保证加工精度。
第二节 毛坯制造方法的选择
毛坯制造方法的选择，取决于零件的结构、尺寸大小、材料和生产量等条件。连杆的材料一般采用45钢或40Cr、35CrMo并经调制处理，以提高其强度及抗冲击能力。我国有些工厂也有用球墨铸铁制造连杆的。
钢制连杆一般采用锻造，在单间小批量生产时采用自由锻造或简单的胎膜进行锻造，由于我们需要的是进行中批量的生产，所以我们采用模锻。模锻是，一般分两个工序进行，即初锻和终锻。通常在切边后进行热矫正，中、小型的连杆，其大、小头的断面常进行精压，以提高毛坯精度。
模锻生产率高，但需要较大的生产设备，在本课题中，我们采用45钢作为毛坯材料并经调制处理，最后采用模锻来完成。
第三节 拟定机械加工工艺过程
（一）、选择定位基准
连杆的工艺特点是：外形较复杂，不易定位；大、小头是由细长的杆身连接，刚度差，容易变形，尺寸公差、形状和位置公差要求很严，表面粗糙度值小。这给连杆机械加工带来了许多困难。定位基准的正确选择对保证加工精度是很重要的。
在机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定端面和大头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。这样就可以使各工序中的定位基准线统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图2所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触，在精镗小头孔时，以定位基面为定位基准将其固定在夹具上，以大头孔轴线为基准加工小头孔。
为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要配合。即在粗加工大、小头孔前，粗铣端面，在精镗大、小头孔前，精磨端面。
由于用大头孔和端面作为定位基准，所以这些表面的加工安排的较早。在以大头孔轴线作为基准加工小头孔时，加工的工序为钻孔、扩孔和铰孔。这些工序对于较后的孔与端面的垂直度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加
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