毕业论文（设计）
题目发动机连杆零件设计
学生姓名刘宏达学号 ******** 班级： 110205 专业：机电一体化技术
分院：工程技术分院
指导教师：**
2013 年 10月 10日
目录
摘要 .............................................................................. 错误!未定义书签。Abstract ................................................................................. 错误!未定义书签。1加工任务分析 (2)
2零件的分析 (3)
2.1连杆的结构特点 (3)
2.2连杆的主要技术要求 (3)
3确定毛坯及其制造方法 (4)
4工艺设计 (6)
4.1定位基面的选择 (6)
4.2连杆的机械加工工艺过程 (6)
4.3 制定工艺路线 (8)
4.4 选择加工设备及工艺装备 (9)
5 加工工序中各尺寸及切削用量的计算 (10)
5.1确定加工余量 (10)
5.2确定工序尺寸及其公差 (10)
6 工序时间确定 (12)
6.1计算加工连杆体的时间 (12)
6.2计算铣开连杆体和盖的时间 (15)
7连杆专用夹具设计 (16)
7.1连杆专用夹具设计的主要内容 (16)
7.2 铣剖分面夹具的设计 (17)
结论 (19)
致谢 (21)
参考文献 (1)
摘要
连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经
济效益的技术保障。然而夹具又是制造系统的重要部分，工艺对夹具的要求
也会提高，专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动
化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。所以对机械的加工
工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
夹具是数控机床加工过程中必不可少的部件，随着CAD技术的普及应
用越来越广和越来越深入，夹具设计已经从传统的手工设计发展到利用二
维、三维CAD绘图软件的集成设计。同时，为了达到现代机床加工对数控
技术提出了更高的要求，在数控技术向高速、高效、高精度、模块化、智能
化、柔性化和集成化方向发展的带动下，现代机床夹具设计技术正朝着高效
化、精密化、模块化、智能化、柔性化、集成化、标准化等7个方向发展.关键词加工工艺夹具设计技术要求位置精度
1加工任务分析
生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。
零件生产纲领可按下式计算。
N=Qn（1+a%）（1+b%）
根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。
图1-1，为某产品上的一个连杆零件。该产品年产量为5000台。设其备品率为25%，机械加工废品率为0.2%，每台产品中该零件的数量为1件，现制定该连杆零件的机械加工工艺规程。
图1-1 连杆零件工件
N=Qn（1+a%）（1+b%）
=5000*1*（1+25%）（1+0.2%）
=6262.5 件/年
连杆零件的年产量为6262.5件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献，确定其生产类型为大量生产。
大量生产的工艺特征：
零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。
1.毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，铸或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。
2.机床设备及其布置形式：广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。
3.工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法
4.对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。
2零件的分析
2.1连杆的结构特点
连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。
在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。
连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
2.2连杆的主要技术要求
（1）加工表面的尺寸精度和形状精度。
（2）主要加工表面之间的相互位置精度。
（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求。
（4）热处理及其他要求。
连杆零件的图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。但基准孔Φ14H8mm要求Ra1.6μm比较高，需要绞孔。本零件的两大小头孔的加工并不困难。根据零件的技术要求，其大小头孔的两中心的平行度要求比较高，达Φ0.08mm，因此在加工时应设计一夹具来保证两孔中心的平行度要求。另外就是该零件的油槽加工，分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻至沟槽之内，即能使油路畅通就行。再就是铣小头孔上十字形通槽，需要设计一夹具来加工。
