编号
锡太湖学院
毕业设计〔文〕
题目： 燃机连杆加工工艺夹具设计
信机 系 机械工程动化 专业
学 号： 0923012
学生姓名： 朱斌
指导教师： 高汉华 〔职称：副教授 〕
〔职称： 〕
2021年5月25日
锡太湖学院科毕业设计〔文〕
诚 信 承 诺 书
郑重声明：呈交毕业设计〔文〕 燃机连杆加工工艺夹具设计 导师指导独立进行研究取成果容毕业设计〔文〕中特加标注引表示致谢容外毕业设计〔文〕包含集体已发表撰写成果作品
班 级： 机械91
学 号： 0923012
作者姓名：
2021 年 5 月 25 日
锡太湖学院
信 机 系 机械工程动化 专业
毕 业 设 计 文 务 书
题目专题：
1题目 燃机连杆加工工艺夹具设计
2专题
二课题源选题
课题源生产实际
燃机行业国机械工业中跨行业跨部门行业燃机汽车工程机械农业机械船舶燃机车燃发电设备质石油钻机军种通机械等产品配套动力种配套产品心脏〞燃机行业开展国工业交通运输农业国防建设民生活十分重影响
工艺机械产品设计制造程中重组成局部工艺设计坏直接影响产品终制造质量整生产系统优化状况
三设计〔文〕应达求：
1．通该设计学生熟悉零件加工工艺设计夹具设计般思路
2．学生掌握般零件加工工艺设计夹具设计方法技巧
3．通设计稳固机械制图金属材料机械设计根底机械制造工艺等课程知识
4．完成连杆零件工艺设计部件参数计算标准件选
5机械加工工艺程卡片工序卡1套
6完成夹具零部件图8张
7完成夹具总装图1张
8撰写毕业说明书份
①计算正确完整文字简洁通书写整齐清晰
②文中引公式数应注明出处
③文字数少15万字
9 燃机连杆毛坯图零件图技术求见图纸
四接受务学生：
机械91 班 姓名
五开始完成日期：
2021年11月12日 2021年5月25日
六设计〔文〕指导〔参谋〕：
指导教师 签名
签名
签名
教研室
〔学科组组长研究长〕 签名
系 签名
2021年11月12日
摘
连杆燃机传动件正文述连杆加工工艺夹具设计连杆尺寸精度形状精度位置精度求高连杆刚性拟差容易产生变形安排工艺程时需外表粗精加工工序分开逐步减少连杆加工余量切削力应力作修正加工变形达连杆技术求连杆加工外表头孔两端面较重加工外表连杆体盖结合面连杆螺栓孔定位面次加工外表头两侧面螺栓座面等
连杆加工中两素影响加工精度：
〔1〕连杆身刚度拟低外力〔夹紧力切削力〕作容易变形
〔2〕连杆模锻件孔加工余量较切削时产生较剩余应力引起应力重新分布
通燃机连杆机械加工工艺粗加工头孔夹具铣结合面夹具设计纳两方面：
第方面：连杆件外形较复杂刚性较差技术求高适选择机械加工中定位基准否保证连杆技术求重问题连杆实际加工程中选连杆头端面头孔作定位基面时选头孔两侧面作般定位基准保证头孔尺寸精度形状精度采基准加工原保证头孔中心距精度求采互基准原加工
第二方面：关夹具设计方法步骤
关键词：连杆变形加工工艺夹具设计
ABSTRACT
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod The precision of size the precision of profile and the precision of position of the connecting rod is demanded highly and the rigidity of the connecting rod is not enough easy to deform so arranging the craft course need to separate the each main and superficial thick finish machining process Reduce the margin of processing cutting force and internal stress progressively revise the deformation after processing can reach the specification requirement for the part finally
In the Connecting rod is one of the main processing surface is large the small head hole and both ends of the machined surface is important for the connecting rod body and cover joint surface and the connecting rod bolt hole locating surface secondary processing surface for bearing locking grooves oil hole head and body and a cover on the two sides of the bolt seat surface
Machine of connecting rod are two major factors that affect the machining precision
（1） Connecting rod itself stiffness is relatively low in the external forces （cutting force clamping force ） under the action of easy deformation
（2） Connecting rod is die forgings hole machining allowance cutting will produce bigger residual stress and stress redistribution caused by
The automobile connecting rod machining process and the rough machining and milling combined with big hole clamp surface fixture design mainly divided into the following two aspects
The first aspect connecting rod parts with complicated shape while the poor rigidity And the very high technical requirements so the appropriate selection of mechanical processing in the locating datum can ensure the connecting rod is one of the important problems of technical requirements The connecting rod in the practical production process selection of connecting rod to the size of the head end and the small head hole as the main positioning datum and choice of big hole two side as a general locating datum In order to ensure the size precision and shape precision of the small head hole can be used for reference from the processing principle ensure that the size of the first hole center distance accuracy requirements can be used for reference each other the principle of processing
Second mainly on the fixture design method and steps
Key words Connecting rodDeformationProcessFixture design
目 录
摘 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪 1
11 课题研究容意义 1
12 国外开展概况 1
13 课题应达求 3
2 连杆分析 4
21 连杆作 4
22 连杆机械分析 4
23 连杆结构特点 4
24连杆技术求 5
241 头孔尺寸精度形状精度 5
242 头孔轴心线两互相垂直方行度 5
243 头孔中心距 5
244 连杆头孔两端面头孔中心线垂直度 5
245 头孔两端面技术求 5
246 关结合面技术求 5
25 连杆材料毛坯分析 5
3 连杆加工工艺规程制定 7
31 加工工艺根概念 7
32 选择定位基准 7
33 确定加工余量 8
34 拟订机械加工工艺路线 8
35 连杆工艺计算 10
351 粗铣两面 10
352 粗磨两面 11
353 钻头孔 13
354 粗镗头孔 14
355 车头外圆 15
356 粗镗头孔 17
357 粗铣螺栓孔端面 17
358 精铣螺栓孔端面 17
359 铣开连杆头 18
3510 精铣体盖分开面 18
3511 钻扩铰螺栓孔 18
3512 精磨体盖分开面 20
3513 精磨两端面 21
3514 精镗头孔 21
3515 粗镗头孔 22
3516 精镗头孔 22
3517 精镗头孔 22
4 夹具设计 23
41 机床夹具分类 22
42 工件加工工艺分析 23
43 确定定位方案 23
44 夹具机构设计 24
45 夹具 26
5 结展 28
6 致谢 29
7参考文献 30
1 绪
11 课题研究容意义
课题研究容：K2500燃机车发动机NDS5连杆工艺规程设计系列夹具设计中包括工艺流程设计工序编写系列夹具设计相关计算说明书
连杆作活塞承受力传曲轴活塞复运动转变曲轴旋转运动连杆连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦等零件组成连杆体连杆盖连杆头杆身连杆头连杆头安装活塞销链接活塞连杆头曲轴连杆轴颈相连般做成分开式杆身切开半称连杆盖二者连杆螺栓链接题连杆轴瓦安装连杆头孔座中曲轴连杆轴颈装起发动机中重配合副常减磨合金白合金铜铅合金铝基合金
难出连杆燃机说缺起关键性作零件课题研究生产出优秀耐连杆起关重作时燃机安性起关键作
12 国外开展概况
80年代粉末冶金注射成型（PIM）成功应数连杆制造中碳钢低合金钢国传统工艺连杆毛坯材料般采 42CrMo35CrMo40MnVB45CrMnB40Cr40CrMnBS40C等调质钢S43CVS1（进口）35MnV40MnS等非调质钢康明斯生产线采调质钢毛坯40MnBH（GB521685）1995年全面转非调质钢材料毛坯38MnV加工工艺方面国外连杆生产方式致锻造铸造粉末冶金等进入90年代90连杆制造采模锻工艺
中国汽车产业十五〞期间发生天翻覆变化汽车产量5年翻番汽车市场卖方市场转买方市场举2001年世界第七汽车生产国跃升世界第三汽车生产国消费国
着汽车产业快速开展汽车发动机动力性性求越越高连杆强度刚度提高发动机动力性性关重国外汽车公司发动机连杆材料制造技术研究非常重视
十五期间国企业普遍采取裂解连杆体连杆盖分界面技术幅度减少机械加工工序开发高强度低韧性高碳非调质钢粉末冶金锻件满足工艺需中国调质钢应方面国外差距锻造技术方面国外差距
表11 中国发动机连杆材料热处理硬度
材料
热处理
硬度
45
调质
229255HBS
55
余热淬火
226271HBS
40Cr
调质
229269HBS
40MnB
调质
223262HBS
53CaS
调质
229269HBS
45Mn2
调质
229269HBS
42CrMo
调质
282HRCHBS
国外连杆毛坯加热采电加热感应加热加热时间短加热温度控制稳定采辊锻制坯液压模锻成形锻件尺寸精度高防止锻件外表脱碳国数连杆生产厂采空气锤制坯蒸汽锤成形连杆锻件普遍存问题尺寸精度差锻件外表状态锻件外表脱碳严重等问题
十五〞期间国企业外国合资采裂解连杆头接合面〔裂解法〕生产技术设计出强度均900MPa发动机连杆代表企业汽德国合资生产捷达轿车发动机连杆海德国合资生产桑塔纳轿车发动机连杆汽技术引进道兹柴油机连杆开发CA6DL系列柴油机连杆
裂解法工艺求连杆锻件裂解程塑性变形连杆材料求保证强韧综合性指标前提限制连杆韧性指标断口呈脆性断裂状态材料德国进口C70S6系列高碳非调质钢
国发动机连杆制造企业锻造加热锻控制方面年已取长足进步具备应非调质钢生产连杆条件
国烧结锻造技术落专粉末冶金压机烧结炉应普遍金属粉末品种少质量差稳定外烧结保护气体需进步研究改良影响着国超高密度粉末冶金零件开展
十五〞期间国数连杆生产厂家传统连杆加工工艺加工精度加工装配质量难控制生产效率低制造钱高阻碍中国高速高精度高性发动机制造技术瓶颈〞汽群众公司耗资亿元引进德国EXCELLO Machine Tools公司生产条连杆裂解动化生产线现正捷达轿车门点电控燃油喷射发动机连杆批量生产海群众公司引进德国Alfing公司生产连杆裂解动化生产线帕萨特轿车发动机连杆生产海通公司引进连杆裂解动化生产线粉末锻造连杆生产目前国许家连杆生产企业积极准备采连杆裂解技术原传统连杆生产线进行技术改造
表12 国外局部厂家发动机连杆剖析结果
生产厂家
钢号
相国牌号
处理工艺
硬度
日丰田
S53C
55
正火
229HBS
S55C
55
调质
2930HRC
S58C
60
锻造控冷
235HBS
波罗兹
45
调质
207HBS
太脱拉
45
调质
229252HBS
斯柯达
40Mn
调质
263269HBS
福特300
SAE1141
40Mn2
调质
223HBS
13 课题应达求
⑴满足零件设计加工精度
⑵零件机械加工工艺程卡片工序工序卡片
⑶机械加工工序夹具总装配图零件图
⑷设计说明书〔少万字〕
必须相关计算说明
⑸专业外语文献翻译〔少万字符〕
2 连杆分析
21 连杆作
连杆机构作提供燃烧场燃料燃烧气体作活塞顶膨胀压力转变曲轴旋转转矩断输出动力活塞复运动转变曲轴旋转运动作活塞组燃气压力传曲轴连杆运动外左右摆动作复杂面运动连杆工作时承受气体压力复惯性力产生文变载荷求应足够疲劳强度结构刚度
概括：
⑴气体压力变曲轴转矩
⑵活塞复运动变曲轴旋转运动
22 连杆机械分析
连杆燃机重运动部件连接活塞曲轴作活塞顶面膨胀气体压力传曲轴活塞复直线运动变曲轴盘旋运动输出功率工作时连杆承受方周期性变化动载荷做功程燃气压力连杆轴线分力压缩应力进气程止点活塞组合连杆身惯性力横断界面造成拉伸应力摆动时横惯性力造成横弯曲应力
连杆受力方式概括：
⑴气缸燃气压力
⑵活塞连杆组复运动惯性力
⑶连杆告诉摆动时产生横惯性力
连杆常见疲劳破坏：
⑴连杆头杆身圆弧渡处产生裂纹
⑵头杆身螺栓面直角处产生应力集中
⑶连杆螺栓断裂
求连杆重量轻足够强度足够疲劳强度击韧性
23 连杆结构特点
连杆连杆体连杆盖两局部组成连杆体连杆盖头孔螺栓螺母曲轴装配起减少惯性力影响保证连杆足够强度刚度前提减轻重量连杆采头头逐步变工〞字型截面形状
连杆形状复杂规孔身孔面间位置精度求较高：杆身断面刚度较差易变形
连杆作活塞曲轴联接起活塞复直线运动变曲柄回转运动输出动力连杆加工精度直接影响柴油机性工艺选择直接影响精度素反映连杆精度参数5：
（1） 连杆端中心面端中心面相连杆杆身中心面称度
〔2〕连杆头孔中心距尺寸精度
〔3〕连杆头孔行度
〔4〕连杆头孔尺寸精度形状精度
〔5〕连杆头螺栓孔接合面垂直度
24连杆技术求
连杆需进行机械加工外表：头孔两端面连杆体连杆盖结合面连杆螺栓定位孔等
头孔尺寸精度形状精度
头孔轴瓦曲轴头孔活塞销密切配合减少击良影响便传热头孔公差等级IT6外表粗糙度Ra应04μm头孔圆柱度公差般0004~0008mm间头孔公差等级IT8外表粗糙度Ra应32μm
头孔轴心线两互相垂直方行度
两孔轴心线连杆轴线方行度误差会活塞汽缸中倾斜造成汽缸壁磨损均匀时曲轴连杆轴颈产生边缘磨损两孔轴心线连杆轴线方行度公差较两孔轴心线垂直连杆轴线方行度误差均匀磨损影响较公差值较两孔轴心线连杆轴线方行度100 mm长度公差002—004 mm垂直连杆轴心线方行度100 mm长度公差004—006 mm
头孔中心距
头孔中心距影响汽缸压缩影响发动机效率规定拟高求：19886±01 mm
连杆头孔两端面头孔中心线垂直度
连杆头孔两端面头孔中心线垂直度影响轴瓦安装磨损甚引起烧伤提出定求
头孔两端面技术求
连杆头孔两端面间距离根尺寸相技术求头两端面尺寸公差等级IT9外表粗糙度Ra08μm 头两端面尺寸公差等级IT12外表粗糙度Ra63μm连杆头两端面曲轴连杆轴颈两轴肩端面间配合求连杆头两端面活塞销孔座档间没配合求连杆头端面间距离尺寸公差带正落连杆头端面间距离尺寸公差带中连杆加工带许方便
关结合面技术求
连杆受动载荷时接合面歪斜连杆盖连杆体着剖分面产生相错位影响曲轴连杆轴颈轴瓦结合良产生均匀磨损结合面行度影响连杆体连杆盖垫片贴合紧密程度影响螺栓受力情况曲轴轴瓦磨损连杆求结合面面度公差0025 mm
25 连杆材料毛坯分析
连杆工作中承受交变载荷作求具高强度连杆材料般采高强度碳钢合金钢45钢55钢40Cr40CrMnB等选择45钢
连杆毛坯制造方法选择根生产类型材料工艺性〔塑性锻性〕零件材料组织性求零件形状外形尺寸毛坯车间现生产条件采先进毛坯制造方法性确定毛坯制造方法根生产纲领量生产连杆模锻制造毛坯连杆模锻形式两种种体盖分开锻造种体盖锻成—体整体锻造毛坯需机械加工程中切开保证切开粗镗孔余量均匀整体连杆头孔锻成椭圆形相分体锻造言整体锻造存需锻造设备动力金属纤维切断等问题整体锻造连杆毛坯具材料损耗少锻造工时少模具少等优点越越成连杆毛坯种形式总毛坯种类制造方法选择应零件总生产钱降低性提高
3 连杆加工工艺规程制定
加工工艺工艺程改变生产象形状尺寸互相位置性质成产品半成品程生产程中占重位置工艺程分毛坯制造工艺程机械加工工艺程机械装配工艺程两程称机械制造〔工艺〕程
31 加工工艺根概念
机械加工工艺程切削方法改变毛坯形状尺寸材料力学性质成合格零件全程直接生产程规定工艺程组织生产保证产品质量产量生产钱着重作
32 选择定位基准
基面选择工艺规程设计中重工作基面选择正确合理加工质量保证生产率提高否加工工艺程中问题百出更胜者会造成零件批报废生产法正常进行工件加工程中定位测量等问题需重点考虑
〔1〕粗基准选择
选粗基准时考虑保证加工面足够余量保证外表间相互位置精度身尺寸精度选择粗基准时赢遵循原：
①需全部加工外表零件应始终加工外表作粗基准保证加工外表加工外表间相互位置求
②选择毛坯余量外表做粗基准
③选择零件重基准面作粗基准
④选择零件加工面积形状复杂外表作粗基准定位准确加紧夹具结构简单操作方便
⑤粗基准尺寸方通常次应重复免产生必定位误差
〔2〕精基准选择
精基准选择应工件定位误差较保证工件加工精度时应加工程操作方便夹具结构简单选择时应遵循原：
①基准重合 量选择加工外表设计基准工序基准作定位基准防止基准重合产生定位误差
②次安装原 次安装称基准统原基准统次安装关工序夹具结构体统降低工装设计制造钱时数外表采基准进行加工防止基准转换带误差
③互基准原 某外表相互位置精度求较高时外表互基准反复加工断提高定位基准精度保证外表间位置精度
④基准原 精度求高外表果加工时求余量均匀时加工外表身作定位基准保证加工质量提高生产效率
根原结合连杆具体结构确定基准：保证头孔壁厚均匀钻头孔时选头孔加工外圆作粗基准毛坯制造时杆身侧做出定位标记头端面定位时区两端面粗加工头两端面时先选取没标记侧端面然加工端面精基准加工没标记侧端面局部工序精加工端面作精基准样保证两端面行度作精基准端面良外表质量
整加工程中工序量保持基准致选连杆断没标记侧端面钻削头孔连杆端加工侧面作辅助定位基准头孔精加工时头孔互基准
33 确定加工余量
确定工序尺寸时首先确定加工余量正确确定加工余量工厂具重意义假设毛坯余量浪费材料势必增加生产钱反假设余量毛坯制造困难样增加钱余量太保证零件加工精度余量机械加工会带利影响
查表设计加工余量列表表31
表31 加工余量明细
工序号
工序容
加工余量
工序号
工序容
加工余量
2
粗铣两面435
3
12
精铣体盖分开面
1
3
粗磨两面425
单面05
14
钻扩铰两螺栓孔φ11
55
4
钻头孔φ34
17
15
精磨体盖分开面
05
5
粗镗头孔φ365
125
16
精磨两面42
单面025
6
粗车头外圆φ109
3
17
精镗头孔φ37
05
7
粗镗头φ66
3
18
粗镗头孔φ69
15
8
粗铣螺栓孔端面64
3
19
精镗头孔φ70
05
10
精铣螺栓孔端面62
1
21
精镗头孔φ34
05
11
准中心线位置铣开连杆头
3
34 机械加工工艺路线拟订
加工序指工序排列次序加工序保证加工质量降低生产钱着重作般考虑原
①先基准 零件前道工序应安排加工精基准然精基准加工外表
②先粗加工精加工 整零件加工工序应粗加工前然半精加工精加工光整加工样防止工件受力变形影响加工质量防止精加工外表受损伤等
③先加工面加工孔 先加工面加工次外表作精基准外表应首先加工然精度求高外表进行粗加工半精加工穿插次外表加工然进行外表精加工求高外表精加工安排进行样防止已加工外表运输程中碰伤
根原相关资料中查找数制定工艺路线表32示：
表32 连杆加工工艺路线
工序号
工序容
0
毛柸尺寸进行模锻
1
退火处理消毛坯应力改善切削加工性消组织均匀性
2
粗铣两面435
3
粗磨两面425
4
钻头孔φ34
5
粗镗头孔φ365
6
粗车头外圆φ109
7
粗镗头φ66
8
粗铣螺栓孔端面64
9
调质处理改善材料力学性
10
精铣螺栓孔端面62
11
准中心线位置铣开连杆头
12
精铣体盖分开面
13
中间检验
14
钻扩铰两螺栓孔φ11
15
精磨体盖分开面
16
精磨两面42
17
精镗头孔φ37
18
粗镗头孔φ69
19
精镗头孔φ70
20
头压入衬套
21
精镗头孔φ34
22
清洗
23
终检验
工艺路线中具体定位夹紧方式表达工序卡中
35 连杆工艺计算
加工工艺路线制定完成达加工工艺路线中求必加工工序进行切削量计算选择适宜机床根底编制工艺程卡工序卡整加工程章循限度节省费降低公式提高生产效率
面设计程中相关工艺参数计算程
351 粗铣两面
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1039选φ40mm立铣刀材料高速钢齿数取6取3mm查金属机械加工工艺员手册表1469取01mmz查金属机械加工工艺员手册表1467
式中 ——系数53
d ——铣刀直径mm
t ——刀具耐度min
——切削深度mm
——齿进量mmz
——铣刀宽度mm
z——铣刀齿数
金属机械加工工艺员手册表1480：t 90min40mm v 4147mmin
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表855选择铣床X5030AS轴8级转速转速范围40~1800 rmin P3kM
切削量简明手册
式中 z ——级数
——高转速rmin
——低转速rmin
：φ172查切削量简明手册表22选n315rmin实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1467知
式中 ——系数337
d ——铣刀直径mm
——切削深度mm
——齿进量mm
——铣削宽度mm
z ——铣刀齿数
n ——轴转速rmin
计算P208kW 机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册知机动时间
式中 ——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——齿进量mmr
——铣刀齿数
——走刀次数
中2673mm查金属机械加工工艺员手册表156105mm20mmi3444min
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床立式铣床X5030ＡＳ轴转速ｎ＝315rmin切削速度u3956mmin进量f01mmz切削深度3mm机动时间443min辅助时间
352 粗磨两面
〔1〕工序加工计算机床选择
查金属机械加工工艺员手册表1026磨料选棕刚玉查金属机械加工工艺员手册表835选卧式矩台面磨床MG7120
参数：磨削工件尺寸〔宽×长×高〕200mm×630mm×320mm砂轮尺寸〔外径×宽×径〕250mm×25mm×75mm砂轮轴转速1500rmin3000rmin（转速两级〕总功率56kM
查金属机械加工工艺员手册表14130磨轮宽度〈32mm选工作台单行程横进量20mm行程选轴转速3000rmin工件长度估算300mm工件运动速度取12mmin行程磨削时间
单行程砂轮转次数
转横进量
工作台单行程磨削深度进量0033mm行程取05mm公式求实际砂轮实际线速度
验证功率：查金属机械加工工艺员手册知
式中 ——工件运动速度mmin
——工作台单行程横进量mm行程
——工作台单行程磨削深度进量mm行程
——公式修整系数
查金属机械加工工艺员手册表14130磨轮直径〈320mm淬火钢082
查金属机械加工工艺员手册表14130
式中 ——工件磨削外表实际总面积
——磨削外表宽度mm
——工件工作台占长度mm
估算F22200
08
查金属机械加工工艺员手册表1413108
机床选择满足求
〔2〕机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册单行程进机动时间
式中 L ——磨削计算长度mm
——工件磨削面长度mm
——磨削计算宽度mm
——加工余量mm
——面磨削系数mm
——工件运动速度mm
——工作台单行程哼进量mm
——工作台单行程磨削深度进量mm行程
——时加工工件数量
中查金属机械加工工艺员手册表1531
根参考文献辅助时间18计算
（3） 结
综述机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速3000rmin工件运动速度砂轮线速度3923ms横进量f027mmr单行程磨削深度进量行程切削深度05mm机动时间辅助时间
353 钻头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1022选φ38椎柄短麻花钻刀具材料高速钢查金属机械加工工艺员手册表1434锻件选0784~098GⅡ组
查参考文献机械制造工艺学表212
根金属机械加工工艺员手册表1429切削速度
式中d——孔径mm
t——刀具耐度min
f——进量mmr
公式求
〔rmin〕
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力
标准公
查切削量简明手册表22选n315rmin求实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1430
机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册钻孔机动时间
式中 ——加工长度〔深度〕mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进量mmr
——刀具零件转速rmin
中425mm查金属机械加工工艺员手册表156
辅助时间18计算011min
（4） 结
综述机床立式钻床Z5130A轴转速315rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
354 粗镗头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1451选刀杆伸出长度200mm
查金属机械加工工艺员手册表144选择刀具材料YT15
查金属机械加工工艺员手册表1016选择镗通孔类镗刀刀具参数：
45°B12mmH12mmL150mm60mmd12mm查金属机械加工工艺员手册表1451加工材料45钢加工条件加工切削液取孔径d38mm
求
〔2〕机床选择
查金属机械加工工艺员手册表828选择镗床T68轴18级转速转速范围20~1000rmin轴功率P55kW
查切削量简明手册表22选n80rmin求实际转速
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册镗孔机动时间
式中 ——刀具行程长度mm
——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进量mmr
——刀具零件转速rmin
——进次数
中查金属机械加工工艺员手册表1513mm查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进次数
辅助时间18计算
（4） 结
综述机床T68轴转速80rmin切削速度955mmin进量切削深度机动时间辅助时间
355 车头外圆
（1） 工序加工计算机床选择
选直头焊接式外圆车刀试选普通车床C6201
查机械制造工艺学表11C6201车床中心高200mm刀杆尺寸刀片厚度45mm
根机械制造工艺学表12粗车带外皮锻件毛坯选择YY15硬质合金
查机械制造工艺学表13选择带卷屑槽倒棱前刀面卷屑槽尺寸中偏角副偏角角前角刃倾角刀尖圆弧半径倒棱前角倒棱宽度卷屑槽圆弧半径卷屑槽槽宽卷屑槽槽深
查机械制造工艺学表14刀杆尺寸3mm工件直径100mm时取
进量满足车床进机构强度求需进行校验根C6201车床说明书进机构允许进力
查机械制造工艺学表121钢强度时进力
根车削进力计算公式
式中——加工钢时刀具参数改变时切削力修正系数
查机械制造工艺学表12切削力修正系数1010111实际进力
切削时进力车床进机构允许进力选
查参考资料机械制造工艺学表19车刀刀面磨损量取1mm车刀寿命T60min
查参考资料机械制造工艺学表110YY15硬质合金刀加工钢料切削速度
根车削切削速度计算公式
式中——车削程条件改变时修正参数
查机械制造工艺学表12810101008
根公式求
C6201车床说明书选公式实际切削速度
校验功率：查参考文献机械制造工艺学表124时
根C6201车床说明书时车床轴允许功率机床选择满足求
（2） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册车削机动时间
式中 ——刀具行程长度mm
——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进mmr
——刀具零件转速rmin
——进击次数
中查金属机械加工工艺员手册表151查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进击次数i1
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（3） 结
综述机床C6201轴转速230rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
356 粗镗头孔
机床T68轴转速40rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
357 粗铣螺栓孔端面
机床卧式铣床XA6132轴转速150rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
358 精铣螺栓孔端面
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1039选锯片铣刀宽度L3mm材料高速钢齿数取40
查金属机械加工工艺员手册表1469取公式求
式中 ——系数
查金属机械加工工艺员手册表1479似：t90min公式求
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表855选铣床XA6132轴18级转速转速范围30~1500rminP75kW
公式求
查切削量简明手册表22选公式求实际转速
验证功率：
式中 系数
机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
公式求中查金属机械加工工艺员手册表156
根机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床卧式铣床XA6132轴转速375rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
359 铣开连杆头
机床卧式铣床XA6132轴转速150rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3510 精铣体盖分开面
机床卧式铣床X5020AS轴转速500rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3511 钻扩铰螺栓孔
（1） 钻螺栓孔
机床立式钻床Z5140A轴转速900rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
（2） 扩螺栓孔
①工序加工计算 查金属机械加工工艺员手册表1026选椎柄扩孔钻刀具材料高速钢
查金属机械加工工艺员手册表1437选
查参考文献机械制造工艺学表212
根金属机械加工工艺员手册表1429切削速度
中求
②机床选择 查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1430
求
机床选择满足求
③机动时间辅助时间计算 扩孔机动时间
中62mm查金属机械加工工艺员手册表156
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
④结 综述机床立式钻床Z5140A轴转速900rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
（3） 铰螺栓孔
①工序加工计算 查金属机械加工工艺员手册表1032选椎柄机铰刀刀具材料高速钢
查切削量简明手册表224选硬度硬〞取求
②机床选择 查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力N16000N
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
③机动时间辅助时间计算 铰孔机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表156
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
④结 综述机床立式钻床Z5140A轴转速118rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3512 精磨体盖分开面
（1） 工序加工计算机床选择
查金属机械加工工艺员手册表1026磨料选棕刚玉
查金属机械加工工艺员手册表835选卧式矩台面磨床MG7120
参数：磨削工件尺寸〔宽长高〕200mm×630mm×320mm砂轮尺寸〔外径×宽×径〕250mm×25mm×75mm砂轮轴转速1500rmin3000rmin总功率56kW
查金属机械加工工艺员手册表14131磨轮宽度选工作台单行程横进量选轴转速3000rmin工件长度估算300mm工件运动速度取15mmin
单行程磨削时间
单行程砂轮转次数
没转横进量
工作台单行程磨削深度进量d250mm求实际转速
验证功率：公式
查金属机械加工工艺员手册表14131面度001mm求加工余量h取025mm
查金属机械加工工艺员手册表14131磨轮直径淬火钢
查金属机械加工工艺员手册表14131
机床选择满足求
(2) 机动时间辅助时间计算
单行程进机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表1530
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（3） 结
综述机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速工件运动速度砂轮线速度横进量单行程磨削深度进量切削深度机动时间辅助时间
3513 精磨两端面
机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速1500rmin工件运动速度砂轮线速度横进量单行程磨削深度进量切削深度机动时间辅助时间
3514 精镗头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1451选刀杆伸出长度200mm
查金属机械加工工艺员手册表144选择刀具材料YT15
查金属机械加工工艺员手册表1016选择镗通孔类镗刀刀具参数：
查金属机械加工工艺员手册表1451加工材料45钢加工条件加切削液
取
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表828选择镗床T68轴18级转速转速范围20~1000rmin轴功率P55kW
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
（3） 机动时间辅助时间计算
镗孔机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表151查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进击次数
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床T68轴转速切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3515 粗镗头孔
机床T68轴转速80rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3516 精镗头孔
机床T68轴转速切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3517 精镗头孔
机床T68轴转速160rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
节加工工艺路线中具体工序进行计算前述道工序中容选择计算切削速度进量切削深度计算机床转速选择机床机床进行力功率验证外进行机动时间辅助时间计算
根底利算结果填写工艺程卡工序卡
4 夹具设计
保证工件加工时足够尺寸精度形位公差精度需夹具够准确定位够提高连杆加工精度效率需连杆设计专夹具
41 机床夹具分类
夹具特点分类机床夹具分通夹具专夹具调夹具组合夹具行夹具等五类：
〔1〕通夹具
通夹具指结构尺寸已规格化具定通性夹具三爪定心卡盘四爪单动卡盘台虎钳万分度头中心架电磁吸盘等特点适性强需调整稍加调整装夹定形状范围种工件类夹具已商品化成机床附件采类夹具缩短生产准备周期减少夹具品种降低生产钱缺点夹具加工精度高生产率较低较难装夹形状复杂工件适单件批量生产中
〔2〕专夹具
专夹具针某工件某工序加工求专门设计制造夹具特点针性极强没通性产品相稳定批量较生产中常种专夹具获较高生产率加工精度专夹具设计制造周期较长着现代品种中批生产开展专夹具适应性济性等方面已产生许问题
〔3〕调夹具
调夹具针通夹具专夹具缺陷开展起类新型夹具类型尺寸工件需调整更换原夹具定位元件夹紧元件便般分通调夹具成组夹具两种通调夹具通范围适性广加工象太固定成组夹具专门成组工艺中某组零件设计调整范围仅限组工件调夹具品种批量生产中广泛应
〔4〕组合夹具
组合夹具种模块化夹具已商品化标准模块元件具较高精度耐磨性组装成种夹具夹具毕拆卸留组装新夹具组合夹具缩短生产准备周期元件重复屡次具减少专夹具数量等优点组合夹具单件中批品种生产数控加工中种较济夹具
42 工件加工工艺分析
连杆难定位加工工序集中螺栓联结面加工头孔加工提高连杆加工效率设计精镗头孔专夹具套夹具镗削加工进行定位包括粗镗头孔精镗头孔粗镗头孔精镗头孔压入衬套精镗头孔套家具具定通性工序加工中更换尺寸定位销提高产品生产效率
精镗头孔加工求进行分析：
工件两孔间距离保证〔19501〕mm
头孔加工尺寸
头孔头孔轴线行度求004100
43 确定定位方案
夹具设计保证限度节省时间求夹具便操作拆装维修求夹具身定强度刚度夹具结构良合理性零部件良工艺性样提高夹具济性标准化程度
前面加工根底分析：
①工件两面铣削面作工序定位面作夹具夹持部位
②车头外圆时预先加工定位面加工工序定位
③外联动夹紧形式工件杆身局部进行夹持
进行述分析夹具总体设计初步认识参考文献金属切削机床夹具设计手册中连杆头孔镗夹具次设计夹具类似处进行参考
设计夹具原理：工件头孔头处搭子面连杆头侧面定位头孔定位插销定位〔工件压紧取〕镗孔时工件发生振动施加夹紧力集中头处压板液压缸驱动连杆侧面进行夹紧头处搭子面调支撑支持连杆杆身浮动压板固定
44 夹具机构设计
夹具总体结构图41图42示
夹板〔图43〕采弹簧螺栓组固定加工时夹板工件夹持住夹持头防止加工时产生振动
调节螺钉〔44〕制件改GB216080中C型压紧螺钉改良螺钉较方便调节工件夹具体重高度夹板起工件头局部进行效夹持图43中调节螺钉2样改GB216080中C型压紧螺钉联动调节连杆体夹持
联动结构〔45〕改参考文献机床夹具设计中41例连杆头插销定位连杆头调节螺钉夹板夹持夹持连杆体
杆身夹紧结构〔图46〕连杆杆身局部定位
插销定位局部初始装夹时连杆头局部定位
图 41 夹具装配图〔〕
图42 夹具装配图（俯）
图43 头夹紧结构
图44 头调节结构
图45 杆身夹紧调节结构
图46 杆身夹紧结构
45 夹具
前面夹具原理结构形式进行说明面简单介绍夹具：
（1） 利插销连杆头进行定位
（2） 调节连杆头处调节螺栓头头轴线水
（3） 调节夹板处螺母夹板夹持连杆头
（4） 调节联动结构夹持连杆体
（5） 掉插销
（6） 进行头孔加工
夹具程中严格步骤进行装夹利提高工件加工精度降低废品率节省资源效延长夹具寿命
5 结展
51结
通燃机连杆机械加工工艺粗加工头孔夹具铣结合面夹具设计学许关机械加工知识纳两方面：
第方面：连杆件外形较复杂刚性较差技术求高适选择机械加工中定位基准否保证连杆技术求重问题连杆实际加工程中选连杆头端面头孔作定位基面时选头孔两侧面作般定位基准保证头孔尺寸精度形状精度采基准加工原保证头孔中心距精度求采互基准原加工
连杆机械加工路线围绕加工外表安排连杆加工路线连杆分合分三阶段：第阶段连杆体盖切开前加工第二阶段连杆体盖切开加工第三阶段连杆体盖合装加工
第二方面：关夹具设计方法步骤
〔1〕定位方案设计：确定工件定位基准定位基面工件六点定位原定位元件选等
〔2〕导刀装置设计：设计扩头孔夹具铣结合面夹具考虑选钻套类型排屑问题刀块类型确定钻套刀块位置尺寸公差
〔3〕夹紧装置设计：针连杆加工特点加工批量连杆夹紧装置应满足装卸工件方便迅速特点般采动夹紧装置
〔4〕夹具体设计：连杆结构特点拟设计时应注意夹具体结构尺寸夹具体作定位夹具装置连接成体正确安装机床加工时承受局部切削力夹具体材料般采铸铁
〔5〕定位精度定位误差计算：粗加工夹具应该进行定位误差稳定性计算设计夹具否满足零件加工项尺寸求
〔6〕绘制夹具装备图夹具零件图
52展
机械产品品种繁结构加工工艺复杂需机床专工艺装备结构相应复杂时受学术水限加时间仓促文研究程中存问题需进步改良完善工作：
（1） 建立机床专夹具库项庞复杂工作需断完善夹具零部件库
（2） 进步开展动装配技术研究机床专夹具设计系统更加完善易智化
（3） 着网络普应通网络设计员合作设计成现实适应新开展应参加网络功通Internet事户享图形硬件资源开发基网络机床专夹具设计缩短开发周期提高质量降低钱
6 致谢
毕业设计知识运力次全面考核进行科学研究根功训练培养综合运学知识独立分析问题解决问题力撰写专业学术文工作良根底
次设计够利完成首先感谢母校——锡太湖学院提供学知识土壤里茁壮成长次感谢锡太湖学院老师仅教会专业方面知识教会做做事道理尤感谢次设计中力支持帮助高汉华老师问题老师总耐心解答够充满热情投入毕业设计中感谢学热心帮助感兄弟姐妹情谊感谢相关资料编著者予支持社会界士感谢您提供良环境次设计圆满完成
7 参考文献
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[6] 邱宣怀 机械设计[M] 北京：高等教育出版社 2007
[7] 骆莉 卢记军 机械制造工艺根底[M] 武汉：华中科技学出版社 2006
[8] 赵福 金属机械加工工艺员手册[M] 第4版 海：海科学技术出版社 2006
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锡太湖学院
毕业设计〔文〕
题目： 燃机连杆加工工艺夹具设计
信机 系 机械工程动化 专业
学 号： 0923012
学生姓名： 朱斌
指导教师： 高汉华 〔职称：副教授 〕
〔职称： 〕
2021年5月25日
锡太湖学院科毕业设计〔文〕
诚 信 承 诺 书
郑重声明：呈交毕业设计〔文〕 燃机连杆加工工艺夹具设计 导师指导独立进行研究取成果容毕业设计〔文〕中特加标注引表示致谢容外毕业设计〔文〕包含集体已发表撰写成果作品
班 级： 机械91
学 号： 0923012
作者姓名：
2021 年 5 月 25 日
锡太湖学院
信 机 系 机械工程动化 专业
毕 业 设 计 文 务 书
题目专题：
1题目 燃机连杆加工工艺夹具设计
2专题
二课题源选题
课题源生产实际
燃机行业国机械工业中跨行业跨部门行业燃机汽车工程机械农业机械船舶燃机车燃发电设备质石油钻机军种通机械等产品配套动力种配套产品心脏〞燃机行业开展国工业交通运输农业国防建设民生活十分重影响
工艺机械产品设计制造程中重组成局部工艺设计坏直接影响产品终制造质量整生产系统优化状况
三设计〔文〕应达求：
1．通该设计学生熟悉零件加工工艺设计夹具设计般思路
2．学生掌握般零件加工工艺设计夹具设计方法技巧
3．通设计稳固机械制图金属材料机械设计根底机械制造工艺等课程知识
4．完成连杆零件工艺设计部件参数计算标准件选
5机械加工工艺程卡片工序卡1套
6完成夹具零部件图8张
7完成夹具总装图1张
8撰写毕业说明书份
①计算正确完整文字简洁通书写整齐清晰
②文中引公式数应注明出处
③文字数少15万字
9 燃机连杆毛坯图零件图技术求见图纸
四接受务学生：
机械91 班 姓名
五开始完成日期：
2021年11月12日 2021年5月25日
六设计〔文〕指导〔参谋〕：
指导教师 签名
签名
签名
教研室
〔学科组组长研究长〕 签名
系 签名
2021年11月12日
摘
连杆燃机传动件正文述连杆加工工艺夹具设计连杆尺寸精度形状精度位置精度求高连杆刚性拟差容易产生变形安排工艺程时需外表粗精加工工序分开逐步减少连杆加工余量切削力应力作修正加工变形达连杆技术求连杆加工外表头孔两端面较重加工外表连杆体盖结合面连杆螺栓孔定位面次加工外表头两侧面螺栓座面等
连杆加工中两素影响加工精度：
〔1〕连杆身刚度拟低外力〔夹紧力切削力〕作容易变形
〔2〕连杆模锻件孔加工余量较切削时产生较剩余应力引起应力重新分布
通燃机连杆机械加工工艺粗加工头孔夹具铣结合面夹具设计纳两方面：
第方面：连杆件外形较复杂刚性较差技术求高适选择机械加工中定位基准否保证连杆技术求重问题连杆实际加工程中选连杆头端面头孔作定位基面时选头孔两侧面作般定位基准保证头孔尺寸精度形状精度采基准加工原保证头孔中心距精度求采互基准原加工
第二方面：关夹具设计方法步骤
关键词：连杆变形加工工艺夹具设计
ABSTRACT
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod The precision of size the precision of profile and the precision of position of the connecting rod is demanded highly and the rigidity of the connecting rod is not enough easy to deform so arranging the craft course need to separate the each main and superficial thick finish machining process Reduce the margin of processing cutting force and internal stress progressively revise the deformation after processing can reach the specification requirement for the part finally
In the Connecting rod is one of the main processing surface is large the small head hole and both ends of the machined surface is important for the connecting rod body and cover joint surface and the connecting rod bolt hole locating surface secondary processing surface for bearing locking grooves oil hole head and body and a cover on the two sides of the bolt seat surface
Machine of connecting rod are two major factors that affect the machining precision
（1） Connecting rod itself stiffness is relatively low in the external forces （cutting force clamping force ） under the action of easy deformation
（2） Connecting rod is die forgings hole machining allowance cutting will produce bigger residual stress and stress redistribution caused by
The automobile connecting rod machining process and the rough machining and milling combined with big hole clamp surface fixture design mainly divided into the following two aspects
The first aspect connecting rod parts with complicated shape while the poor rigidity And the very high technical requirements so the appropriate selection of mechanical processing in the locating datum can ensure the connecting rod is one of the important problems of technical requirements The connecting rod in the practical production process selection of connecting rod to the size of the head end and the small head hole as the main positioning datum and choice of big hole two side as a general locating datum In order to ensure the size precision and shape precision of the small head hole can be used for reference from the processing principle ensure that the size of the first hole center distance accuracy requirements can be used for reference each other the principle of processing
Second mainly on the fixture design method and steps
Key words Connecting rodDeformationProcessFixture design
目 录
摘 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪 1
11 课题研究容意义 1
12 国外开展概况 1
13 课题应达求 3
2 连杆分析 4
21 连杆作 4
22 连杆机械分析 4
23 连杆结构特点 4
24连杆技术求 5
241 头孔尺寸精度形状精度 5
242 头孔轴心线两互相垂直方行度 5
243 头孔中心距 5
244 连杆头孔两端面头孔中心线垂直度 5
245 头孔两端面技术求 5
246 关结合面技术求 5
25 连杆材料毛坯分析 5
3 连杆加工工艺规程制定 7
31 加工工艺根概念 7
32 选择定位基准 7
33 确定加工余量 8
34 拟订机械加工工艺路线 8
35 连杆工艺计算 10
351 粗铣两面 10
352 粗磨两面 11
353 钻头孔 13
354 粗镗头孔 14
355 车头外圆 15
356 粗镗头孔 17
357 粗铣螺栓孔端面 17
358 精铣螺栓孔端面 17
359 铣开连杆头 18
3510 精铣体盖分开面 18
3511 钻扩铰螺栓孔 18
3512 精磨体盖分开面 20
3513 精磨两端面 21
3514 精镗头孔 21
3515 粗镗头孔 22
3516 精镗头孔 22
3517 精镗头孔 22
4 夹具设计 23
41 机床夹具分类 22
42 工件加工工艺分析 23
43 确定定位方案 23
44 夹具机构设计 24
45 夹具 26
5 结展 28
6 致谢 29
7参考文献 30
1 绪
11 课题研究容意义
课题研究容：K2500燃机车发动机NDS5连杆工艺规程设计系列夹具设计中包括工艺流程设计工序编写系列夹具设计相关计算说明书
连杆作活塞承受力传曲轴活塞复运动转变曲轴旋转运动连杆连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦等零件组成连杆体连杆盖连杆头杆身连杆头连杆头安装活塞销链接活塞连杆头曲轴连杆轴颈相连般做成分开式杆身切开半称连杆盖二者连杆螺栓链接题连杆轴瓦安装连杆头孔座中曲轴连杆轴颈装起发动机中重配合副常减磨合金白合金铜铅合金铝基合金
难出连杆燃机说缺起关键性作零件课题研究生产出优秀耐连杆起关重作时燃机安性起关键作
12 国外开展概况
80年代粉末冶金注射成型（PIM）成功应数连杆制造中碳钢低合金钢国传统工艺连杆毛坯材料般采 42CrMo35CrMo40MnVB45CrMnB40Cr40CrMnBS40C等调质钢S43CVS1（进口）35MnV40MnS等非调质钢康明斯生产线采调质钢毛坯40MnBH（GB521685）1995年全面转非调质钢材料毛坯38MnV加工工艺方面国外连杆生产方式致锻造铸造粉末冶金等进入90年代90连杆制造采模锻工艺
中国汽车产业十五〞期间发生天翻覆变化汽车产量5年翻番汽车市场卖方市场转买方市场举2001年世界第七汽车生产国跃升世界第三汽车生产国消费国
着汽车产业快速开展汽车发动机动力性性求越越高连杆强度刚度提高发动机动力性性关重国外汽车公司发动机连杆材料制造技术研究非常重视
十五期间国企业普遍采取裂解连杆体连杆盖分界面技术幅度减少机械加工工序开发高强度低韧性高碳非调质钢粉末冶金锻件满足工艺需中国调质钢应方面国外差距锻造技术方面国外差距
表11 中国发动机连杆材料热处理硬度
材料
热处理
硬度
45
调质
229255HBS
55
余热淬火
226271HBS
40Cr
调质
229269HBS
40MnB
调质
223262HBS
53CaS
调质
229269HBS
45Mn2
调质
229269HBS
42CrMo
调质
282HRCHBS
国外连杆毛坯加热采电加热感应加热加热时间短加热温度控制稳定采辊锻制坯液压模锻成形锻件尺寸精度高防止锻件外表脱碳国数连杆生产厂采空气锤制坯蒸汽锤成形连杆锻件普遍存问题尺寸精度差锻件外表状态锻件外表脱碳严重等问题
十五〞期间国企业外国合资采裂解连杆头接合面〔裂解法〕生产技术设计出强度均900MPa发动机连杆代表企业汽德国合资生产捷达轿车发动机连杆海德国合资生产桑塔纳轿车发动机连杆汽技术引进道兹柴油机连杆开发CA6DL系列柴油机连杆
裂解法工艺求连杆锻件裂解程塑性变形连杆材料求保证强韧综合性指标前提限制连杆韧性指标断口呈脆性断裂状态材料德国进口C70S6系列高碳非调质钢
国发动机连杆制造企业锻造加热锻控制方面年已取长足进步具备应非调质钢生产连杆条件
国烧结锻造技术落专粉末冶金压机烧结炉应普遍金属粉末品种少质量差稳定外烧结保护气体需进步研究改良影响着国超高密度粉末冶金零件开展
十五〞期间国数连杆生产厂家传统连杆加工工艺加工精度加工装配质量难控制生产效率低制造钱高阻碍中国高速高精度高性发动机制造技术瓶颈〞汽群众公司耗资亿元引进德国EXCELLO Machine Tools公司生产条连杆裂解动化生产线现正捷达轿车门点电控燃油喷射发动机连杆批量生产海群众公司引进德国Alfing公司生产连杆裂解动化生产线帕萨特轿车发动机连杆生产海通公司引进连杆裂解动化生产线粉末锻造连杆生产目前国许家连杆生产企业积极准备采连杆裂解技术原传统连杆生产线进行技术改造
表12 国外局部厂家发动机连杆剖析结果
生产厂家
钢号
相国牌号
处理工艺
硬度
日丰田
S53C
55
正火
229HBS
S55C
55
调质
2930HRC
S58C
60
锻造控冷
235HBS
波罗兹
45
调质
207HBS
太脱拉
45
调质
229252HBS
斯柯达
40Mn
调质
263269HBS
福特300
SAE1141
40Mn2
调质
223HBS
13 课题应达求
⑴满足零件设计加工精度
⑵零件机械加工工艺程卡片工序工序卡片
⑶机械加工工序夹具总装配图零件图
⑷设计说明书〔少万字〕
必须相关计算说明
⑸专业外语文献翻译〔少万字符〕
2 连杆分析
21 连杆作
连杆机构作提供燃烧场燃料燃烧气体作活塞顶膨胀压力转变曲轴旋转转矩断输出动力活塞复运动转变曲轴旋转运动作活塞组燃气压力传曲轴连杆运动外左右摆动作复杂面运动连杆工作时承受气体压力复惯性力产生文变载荷求应足够疲劳强度结构刚度
概括：
⑴气体压力变曲轴转矩
⑵活塞复运动变曲轴旋转运动
22 连杆机械分析
连杆燃机重运动部件连接活塞曲轴作活塞顶面膨胀气体压力传曲轴活塞复直线运动变曲轴盘旋运动输出功率工作时连杆承受方周期性变化动载荷做功程燃气压力连杆轴线分力压缩应力进气程止点活塞组合连杆身惯性力横断界面造成拉伸应力摆动时横惯性力造成横弯曲应力
连杆受力方式概括：
⑴气缸燃气压力
⑵活塞连杆组复运动惯性力
⑶连杆告诉摆动时产生横惯性力
连杆常见疲劳破坏：
⑴连杆头杆身圆弧渡处产生裂纹
⑵头杆身螺栓面直角处产生应力集中
⑶连杆螺栓断裂
求连杆重量轻足够强度足够疲劳强度击韧性
23 连杆结构特点
连杆连杆体连杆盖两局部组成连杆体连杆盖头孔螺栓螺母曲轴装配起减少惯性力影响保证连杆足够强度刚度前提减轻重量连杆采头头逐步变工〞字型截面形状
连杆形状复杂规孔身孔面间位置精度求较高：杆身断面刚度较差易变形
连杆作活塞曲轴联接起活塞复直线运动变曲柄回转运动输出动力连杆加工精度直接影响柴油机性工艺选择直接影响精度素反映连杆精度参数5：
（1） 连杆端中心面端中心面相连杆杆身中心面称度
〔2〕连杆头孔中心距尺寸精度
〔3〕连杆头孔行度
〔4〕连杆头孔尺寸精度形状精度
〔5〕连杆头螺栓孔接合面垂直度
24连杆技术求
连杆需进行机械加工外表：头孔两端面连杆体连杆盖结合面连杆螺栓定位孔等
头孔尺寸精度形状精度
头孔轴瓦曲轴头孔活塞销密切配合减少击良影响便传热头孔公差等级IT6外表粗糙度Ra应04μm头孔圆柱度公差般0004~0008mm间头孔公差等级IT8外表粗糙度Ra应32μm
头孔轴心线两互相垂直方行度
两孔轴心线连杆轴线方行度误差会活塞汽缸中倾斜造成汽缸壁磨损均匀时曲轴连杆轴颈产生边缘磨损两孔轴心线连杆轴线方行度公差较两孔轴心线垂直连杆轴线方行度误差均匀磨损影响较公差值较两孔轴心线连杆轴线方行度100 mm长度公差002—004 mm垂直连杆轴心线方行度100 mm长度公差004—006 mm
头孔中心距
头孔中心距影响汽缸压缩影响发动机效率规定拟高求：19886±01 mm
连杆头孔两端面头孔中心线垂直度
连杆头孔两端面头孔中心线垂直度影响轴瓦安装磨损甚引起烧伤提出定求
头孔两端面技术求
连杆头孔两端面间距离根尺寸相技术求头两端面尺寸公差等级IT9外表粗糙度Ra08μm 头两端面尺寸公差等级IT12外表粗糙度Ra63μm连杆头两端面曲轴连杆轴颈两轴肩端面间配合求连杆头两端面活塞销孔座档间没配合求连杆头端面间距离尺寸公差带正落连杆头端面间距离尺寸公差带中连杆加工带许方便
关结合面技术求
连杆受动载荷时接合面歪斜连杆盖连杆体着剖分面产生相错位影响曲轴连杆轴颈轴瓦结合良产生均匀磨损结合面行度影响连杆体连杆盖垫片贴合紧密程度影响螺栓受力情况曲轴轴瓦磨损连杆求结合面面度公差0025 mm
25 连杆材料毛坯分析
连杆工作中承受交变载荷作求具高强度连杆材料般采高强度碳钢合金钢45钢55钢40Cr40CrMnB等选择45钢
连杆毛坯制造方法选择根生产类型材料工艺性〔塑性锻性〕零件材料组织性求零件形状外形尺寸毛坯车间现生产条件采先进毛坯制造方法性确定毛坯制造方法根生产纲领量生产连杆模锻制造毛坯连杆模锻形式两种种体盖分开锻造种体盖锻成—体整体锻造毛坯需机械加工程中切开保证切开粗镗孔余量均匀整体连杆头孔锻成椭圆形相分体锻造言整体锻造存需锻造设备动力金属纤维切断等问题整体锻造连杆毛坯具材料损耗少锻造工时少模具少等优点越越成连杆毛坯种形式总毛坯种类制造方法选择应零件总生产钱降低性提高
3 连杆加工工艺规程制定
加工工艺工艺程改变生产象形状尺寸互相位置性质成产品半成品程生产程中占重位置工艺程分毛坯制造工艺程机械加工工艺程机械装配工艺程两程称机械制造〔工艺〕程
31 加工工艺根概念
机械加工工艺程切削方法改变毛坯形状尺寸材料力学性质成合格零件全程直接生产程规定工艺程组织生产保证产品质量产量生产钱着重作
32 选择定位基准
基面选择工艺规程设计中重工作基面选择正确合理加工质量保证生产率提高否加工工艺程中问题百出更胜者会造成零件批报废生产法正常进行工件加工程中定位测量等问题需重点考虑
〔1〕粗基准选择
选粗基准时考虑保证加工面足够余量保证外表间相互位置精度身尺寸精度选择粗基准时赢遵循原：
①需全部加工外表零件应始终加工外表作粗基准保证加工外表加工外表间相互位置求
②选择毛坯余量外表做粗基准
③选择零件重基准面作粗基准
④选择零件加工面积形状复杂外表作粗基准定位准确加紧夹具结构简单操作方便
⑤粗基准尺寸方通常次应重复免产生必定位误差
〔2〕精基准选择
精基准选择应工件定位误差较保证工件加工精度时应加工程操作方便夹具结构简单选择时应遵循原：
①基准重合 量选择加工外表设计基准工序基准作定位基准防止基准重合产生定位误差
②次安装原 次安装称基准统原基准统次安装关工序夹具结构体统降低工装设计制造钱时数外表采基准进行加工防止基准转换带误差
③互基准原 某外表相互位置精度求较高时外表互基准反复加工断提高定位基准精度保证外表间位置精度
④基准原 精度求高外表果加工时求余量均匀时加工外表身作定位基准保证加工质量提高生产效率
根原结合连杆具体结构确定基准：保证头孔壁厚均匀钻头孔时选头孔加工外圆作粗基准毛坯制造时杆身侧做出定位标记头端面定位时区两端面粗加工头两端面时先选取没标记侧端面然加工端面精基准加工没标记侧端面局部工序精加工端面作精基准样保证两端面行度作精基准端面良外表质量
整加工程中工序量保持基准致选连杆断没标记侧端面钻削头孔连杆端加工侧面作辅助定位基准头孔精加工时头孔互基准
33 确定加工余量
确定工序尺寸时首先确定加工余量正确确定加工余量工厂具重意义假设毛坯余量浪费材料势必增加生产钱反假设余量毛坯制造困难样增加钱余量太保证零件加工精度余量机械加工会带利影响
查表设计加工余量列表表31
表31 加工余量明细
工序号
工序容
加工余量
工序号
工序容
加工余量
2
粗铣两面435
3
12
精铣体盖分开面
1
3
粗磨两面425
单面05
14
钻扩铰两螺栓孔φ11
55
4
钻头孔φ34
17
15
精磨体盖分开面
05
5
粗镗头孔φ365
125
16
精磨两面42
单面025
6
粗车头外圆φ109
3
17
精镗头孔φ37
05
7
粗镗头φ66
3
18
粗镗头孔φ69
15
8
粗铣螺栓孔端面64
3
19
精镗头孔φ70
05
10
精铣螺栓孔端面62
1
21
精镗头孔φ34
05
11
准中心线位置铣开连杆头
3
34 机械加工工艺路线拟订
加工序指工序排列次序加工序保证加工质量降低生产钱着重作般考虑原
①先基准 零件前道工序应安排加工精基准然精基准加工外表
②先粗加工精加工 整零件加工工序应粗加工前然半精加工精加工光整加工样防止工件受力变形影响加工质量防止精加工外表受损伤等
③先加工面加工孔 先加工面加工次外表作精基准外表应首先加工然精度求高外表进行粗加工半精加工穿插次外表加工然进行外表精加工求高外表精加工安排进行样防止已加工外表运输程中碰伤
根原相关资料中查找数制定工艺路线表32示：
表32 连杆加工工艺路线
工序号
工序容
0
毛柸尺寸进行模锻
1
退火处理消毛坯应力改善切削加工性消组织均匀性
2
粗铣两面435
3
粗磨两面425
4
钻头孔φ34
5
粗镗头孔φ365
6
粗车头外圆φ109
7
粗镗头φ66
8
粗铣螺栓孔端面64
9
调质处理改善材料力学性
10
精铣螺栓孔端面62
11
准中心线位置铣开连杆头
12
精铣体盖分开面
13
中间检验
14
钻扩铰两螺栓孔φ11
15
精磨体盖分开面
16
精磨两面42
17
精镗头孔φ37
18
粗镗头孔φ69
19
精镗头孔φ70
20
头压入衬套
21
精镗头孔φ34
22
清洗
23
终检验
工艺路线中具体定位夹紧方式表达工序卡中
35 连杆工艺计算
加工工艺路线制定完成达加工工艺路线中求必加工工序进行切削量计算选择适宜机床根底编制工艺程卡工序卡整加工程章循限度节省费降低公式提高生产效率
面设计程中相关工艺参数计算程
351 粗铣两面
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1039选φ40mm立铣刀材料高速钢齿数取6取3mm查金属机械加工工艺员手册表1469取01mmz查金属机械加工工艺员手册表1467
式中 ——系数53
d ——铣刀直径mm
t ——刀具耐度min
——切削深度mm
——齿进量mmz
——铣刀宽度mm
z——铣刀齿数
金属机械加工工艺员手册表1480：t 90min40mm v 4147mmin
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表855选择铣床X5030AS轴8级转速转速范围40~1800 rmin P3kM
切削量简明手册
式中 z ——级数
——高转速rmin
——低转速rmin
：φ172查切削量简明手册表22选n315rmin实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1467知
式中 ——系数337
d ——铣刀直径mm
——切削深度mm
——齿进量mm
——铣削宽度mm
z ——铣刀齿数
n ——轴转速rmin
计算P208kW 机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册知机动时间
式中 ——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——齿进量mmr
——铣刀齿数
——走刀次数
中2673mm查金属机械加工工艺员手册表156105mm20mmi3444min
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床立式铣床X5030ＡＳ轴转速ｎ＝315rmin切削速度u3956mmin进量f01mmz切削深度3mm机动时间443min辅助时间
352 粗磨两面
〔1〕工序加工计算机床选择
查金属机械加工工艺员手册表1026磨料选棕刚玉查金属机械加工工艺员手册表835选卧式矩台面磨床MG7120
参数：磨削工件尺寸〔宽×长×高〕200mm×630mm×320mm砂轮尺寸〔外径×宽×径〕250mm×25mm×75mm砂轮轴转速1500rmin3000rmin（转速两级〕总功率56kM
查金属机械加工工艺员手册表14130磨轮宽度〈32mm选工作台单行程横进量20mm行程选轴转速3000rmin工件长度估算300mm工件运动速度取12mmin行程磨削时间
单行程砂轮转次数
转横进量
工作台单行程磨削深度进量0033mm行程取05mm公式求实际砂轮实际线速度
验证功率：查金属机械加工工艺员手册知
式中 ——工件运动速度mmin
——工作台单行程横进量mm行程
——工作台单行程磨削深度进量mm行程
——公式修整系数
查金属机械加工工艺员手册表14130磨轮直径〈320mm淬火钢082
查金属机械加工工艺员手册表14130
式中 ——工件磨削外表实际总面积
——磨削外表宽度mm
——工件工作台占长度mm
估算F22200
08
查金属机械加工工艺员手册表1413108
机床选择满足求
〔2〕机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册单行程进机动时间
式中 L ——磨削计算长度mm
——工件磨削面长度mm
——磨削计算宽度mm
——加工余量mm
——面磨削系数mm
——工件运动速度mm
——工作台单行程哼进量mm
——工作台单行程磨削深度进量mm行程
——时加工工件数量
中查金属机械加工工艺员手册表1531
根参考文献辅助时间18计算
（3） 结
综述机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速3000rmin工件运动速度砂轮线速度3923ms横进量f027mmr单行程磨削深度进量行程切削深度05mm机动时间辅助时间
353 钻头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1022选φ38椎柄短麻花钻刀具材料高速钢查金属机械加工工艺员手册表1434锻件选0784~098GⅡ组
查参考文献机械制造工艺学表212
根金属机械加工工艺员手册表1429切削速度
式中d——孔径mm
t——刀具耐度min
f——进量mmr
公式求
〔rmin〕
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力
标准公
查切削量简明手册表22选n315rmin求实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1430
机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册钻孔机动时间
式中 ——加工长度〔深度〕mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进量mmr
——刀具零件转速rmin
中425mm查金属机械加工工艺员手册表156
辅助时间18计算011min
（4） 结
综述机床立式钻床Z5130A轴转速315rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
354 粗镗头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1451选刀杆伸出长度200mm
查金属机械加工工艺员手册表144选择刀具材料YT15
查金属机械加工工艺员手册表1016选择镗通孔类镗刀刀具参数：
45°B12mmH12mmL150mm60mmd12mm查金属机械加工工艺员手册表1451加工材料45钢加工条件加工切削液取孔径d38mm
求
〔2〕机床选择
查金属机械加工工艺员手册表828选择镗床T68轴18级转速转速范围20~1000rmin轴功率P55kW
查切削量简明手册表22选n80rmin求实际转速
（3） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册镗孔机动时间
式中 ——刀具行程长度mm
——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进量mmr
——刀具零件转速rmin
——进次数
中查金属机械加工工艺员手册表1513mm查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进次数
辅助时间18计算
（4） 结
综述机床T68轴转速80rmin切削速度955mmin进量切削深度机动时间辅助时间
355 车头外圆
（1） 工序加工计算机床选择
选直头焊接式外圆车刀试选普通车床C6201
查机械制造工艺学表11C6201车床中心高200mm刀杆尺寸刀片厚度45mm
根机械制造工艺学表12粗车带外皮锻件毛坯选择YY15硬质合金
查机械制造工艺学表13选择带卷屑槽倒棱前刀面卷屑槽尺寸中偏角副偏角角前角刃倾角刀尖圆弧半径倒棱前角倒棱宽度卷屑槽圆弧半径卷屑槽槽宽卷屑槽槽深
查机械制造工艺学表14刀杆尺寸3mm工件直径100mm时取
进量满足车床进机构强度求需进行校验根C6201车床说明书进机构允许进力
查机械制造工艺学表121钢强度时进力
根车削进力计算公式
式中——加工钢时刀具参数改变时切削力修正系数
查机械制造工艺学表12切削力修正系数1010111实际进力
切削时进力车床进机构允许进力选
查参考资料机械制造工艺学表19车刀刀面磨损量取1mm车刀寿命T60min
查参考资料机械制造工艺学表110YY15硬质合金刀加工钢料切削速度
根车削切削速度计算公式
式中——车削程条件改变时修正参数
查机械制造工艺学表12810101008
根公式求
C6201车床说明书选公式实际切削速度
校验功率：查参考文献机械制造工艺学表124时
根C6201车床说明书时车床轴允许功率机床选择满足求
（2） 机动时间辅助时间计算
查金属机械加工工艺员手册车削机动时间
式中 ——刀具行程长度mm
——加工长度mm
——刀具切入长度mm
——刀具超出长度mm
——刀具零件进mmr
——刀具零件转速rmin
——进击次数
中查金属机械加工工艺员手册表151查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进击次数i1
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（3） 结
综述机床C6201轴转速230rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
356 粗镗头孔
机床T68轴转速40rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
357 粗铣螺栓孔端面
机床卧式铣床XA6132轴转速150rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
358 精铣螺栓孔端面
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1039选锯片铣刀宽度L3mm材料高速钢齿数取40
查金属机械加工工艺员手册表1469取公式求
式中 ——系数
查金属机械加工工艺员手册表1479似：t90min公式求
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表855选铣床XA6132轴18级转速转速范围30~1500rminP75kW
公式求
查切削量简明手册表22选公式求实际转速
验证功率：
式中 系数
机床选择满足求
（3） 机动时间辅助时间计算
公式求中查金属机械加工工艺员手册表156
根机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床卧式铣床XA6132轴转速375rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
359 铣开连杆头
机床卧式铣床XA6132轴转速150rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3510 精铣体盖分开面
机床卧式铣床X5020AS轴转速500rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3511 钻扩铰螺栓孔
（1） 钻螺栓孔
机床立式钻床Z5140A轴转速900rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
（2） 扩螺栓孔
①工序加工计算 查金属机械加工工艺员手册表1026选椎柄扩孔钻刀具材料高速钢
查金属机械加工工艺员手册表1437选
查参考文献机械制造工艺学表212
根金属机械加工工艺员手册表1429切削速度
中求
②机床选择 查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
验证功率：查金属机械加工工艺员手册表1430
求
机床选择满足求
③机动时间辅助时间计算 扩孔机动时间
中62mm查金属机械加工工艺员手册表156
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
④结 综述机床立式钻床Z5140A轴转速900rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
（3） 铰螺栓孔
①工序加工计算 查金属机械加工工艺员手册表1032选椎柄机铰刀刀具材料高速钢
查切削量简明手册表224选硬度硬〞取求
②机床选择 查金属机械加工工艺员手册表826选立式钻床Z5140A轴9级转速转速范围315~1400rmin轴功率P3kW转矩M400N·m轴力N16000N
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
③机动时间辅助时间计算 铰孔机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表156
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
④结 综述机床立式钻床Z5140A轴转速118rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3512 精磨体盖分开面
（1） 工序加工计算机床选择
查金属机械加工工艺员手册表1026磨料选棕刚玉
查金属机械加工工艺员手册表835选卧式矩台面磨床MG7120
参数：磨削工件尺寸〔宽长高〕200mm×630mm×320mm砂轮尺寸〔外径×宽×径〕250mm×25mm×75mm砂轮轴转速1500rmin3000rmin总功率56kW
查金属机械加工工艺员手册表14131磨轮宽度选工作台单行程横进量选轴转速3000rmin工件长度估算300mm工件运动速度取15mmin
单行程磨削时间
单行程砂轮转次数
没转横进量
工作台单行程磨削深度进量d250mm求实际转速
验证功率：公式
查金属机械加工工艺员手册表14131面度001mm求加工余量h取025mm
查金属机械加工工艺员手册表14131磨轮直径淬火钢
查金属机械加工工艺员手册表14131
机床选择满足求
(2) 机动时间辅助时间计算
单行程进机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表1530
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（3） 结
综述机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速工件运动速度砂轮线速度横进量单行程磨削深度进量切削深度机动时间辅助时间
3513 精磨两端面
机床卧式矩台面磨床MG7120轴转速1500rmin工件运动速度砂轮线速度横进量单行程磨削深度进量切削深度机动时间辅助时间
3514 精镗头孔
（1） 工序加工计算
查金属机械加工工艺员手册表1451选刀杆伸出长度200mm
查金属机械加工工艺员手册表144选择刀具材料YT15
查金属机械加工工艺员手册表1016选择镗通孔类镗刀刀具参数：
查金属机械加工工艺员手册表1451加工材料45钢加工条件加切削液
取
（2） 机床选择
查金属机械加工工艺员手册表828选择镗床T68轴18级转速转速范围20~1000rmin轴功率P55kW
求
查切削量简明手册表22选求实际转速
（3） 机动时间辅助时间计算
镗孔机动时间
中查金属机械加工工艺员手册表151查金属机械加工工艺员手册表154测量工具选卡钳进击次数
根参考文献机械制造工艺学辅助时间18计算
（4） 结
综述机床T68轴转速切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3515 粗镗头孔
机床T68轴转速80rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3516 精镗头孔
机床T68轴转速切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
3517 精镗头孔
机床T68轴转速160rmin切削速度进量切削深度机动时间辅助时间
节加工工艺路线中具体工序进行计算前述道工序中容选择计算切削速度进量切削深度计算机床转速选择机床机床进行力功率验证外进行机动时间辅助时间计算
根底利算结果填写工艺程卡工序卡
4 夹具设计
保证工件加工时足够尺寸精度形位公差精度需夹具够准确定位够提高连杆加工精度效率需连杆设计专夹具
41 机床夹具分类
夹具特点分类机床夹具分通夹具专夹具调夹具组合夹具行夹具等五类：
〔1〕通夹具
通夹具指结构尺寸已规格化具定通性夹具三爪定心卡盘四爪单动卡盘台虎钳万分度头中心架电磁吸盘等特点适性强需调整稍加调整装夹定形状范围种工件类夹具已商品化成机床附件采类夹具缩短生产准备周期减少夹具品种降低生产钱缺点夹具加工精度高生产率较低较难装夹形状复杂工件适单件批量生产中
〔2〕专夹具
专夹具针某工件某工序加工求专门设计制造夹具特点针性极强没通性产品相稳定批量较生产中常种专夹具获较高生产率加工精度专夹具设计制造周期较长着现代品种中批生产开展专夹具适应性济性等方面已产生许问题
〔3〕调夹具
调夹具针通夹具专夹具缺陷开展起类新型夹具类型尺寸工件需调整更换原夹具定位元件夹紧元件便般分通调夹具成组夹具两种通调夹具通范围适性广加工象太固定成组夹具专门成组工艺中某组零件设计调整范围仅限组工件调夹具品种批量生产中广泛应
〔4〕组合夹具
组合夹具种模块化夹具已商品化标准模块元件具较高精度耐磨性组装成种夹具夹具毕拆卸留组装新夹具组合夹具缩短生产准备周期元件重复屡次具减少专夹具数量等优点组合夹具单件中批品种生产数控加工中种较济夹具
42 工件加工工艺分析
连杆难定位加工工序集中螺栓联结面加工头孔加工提高连杆加工效率设计精镗头孔专夹具套夹具镗削加工进行定位包括粗镗头孔精镗头孔粗镗头孔精镗头孔压入衬套精镗头孔套家具具定通性工序加工中更换尺寸定位销提高产品生产效率
精镗头孔加工求进行分析：
工件两孔间距离保证〔19501〕mm
头孔加工尺寸
头孔头孔轴线行度求004100
43 确定定位方案
夹具设计保证限度节省时间求夹具便操作拆装维修求夹具身定强度刚度夹具结构良合理性零部件良工艺性样提高夹具济性标准化程度
前面加工根底分析：
①工件两面铣削面作工序定位面作夹具夹持部位
②车头外圆时预先加工定位面加工工序定位
③外联动夹紧形式工件杆身局部进行夹持
进行述分析夹具总体设计初步认识参考文献金属切削机床夹具设计手册中连杆头孔镗夹具次设计夹具类似处进行参考
设计夹具原理：工件头孔头处搭子面连杆头侧面定位头孔定位插销定位〔工件压紧取〕镗孔时工件发生振动施加夹紧力集中头处压板液压缸驱动连杆侧面进行夹紧头处搭子面调支撑支持连杆杆身浮动压板固定
44 夹具机构设计
夹具总体结构图41图42示
夹板〔图43〕采弹簧螺栓组固定加工时夹板工件夹持住夹持头防止加工时产生振动
调节螺钉〔44〕制件改GB216080中C型压紧螺钉改良螺钉较方便调节工件夹具体重高度夹板起工件头局部进行效夹持图43中调节螺钉2样改GB216080中C型压紧螺钉联动调节连杆体夹持
联动结构〔45〕改参考文献机床夹具设计中41例连杆头插销定位连杆头调节螺钉夹板夹持夹持连杆体
杆身夹紧结构〔图46〕连杆杆身局部定位
插销定位局部初始装夹时连杆头局部定位
图 41 夹具装配图〔〕
图42 夹具装配图（俯）
图43 头夹紧结构
图44 头调节结构
图45 杆身夹紧调节结构
图46 杆身夹紧结构
45 夹具
前面夹具原理结构形式进行说明面简单介绍夹具：
（1） 利插销连杆头进行定位
（2） 调节连杆头处调节螺栓头头轴线水
（3） 调节夹板处螺母夹板夹持连杆头
（4） 调节联动结构夹持连杆体
（5） 掉插销
（6） 进行头孔加工
夹具程中严格步骤进行装夹利提高工件加工精度降低废品率节省资源效延长夹具寿命
5 结展
51结
通燃机连杆机械加工工艺粗加工头孔夹具铣结合面夹具设计学许关机械加工知识纳两方面：
第方面：连杆件外形较复杂刚性较差技术求高适选择机械加工中定位基准否保证连杆技术求重问题连杆实际加工程中选连杆头端面头孔作定位基面时选头孔两侧面作般定位基准保证头孔尺寸精度形状精度采基准加工原保证头孔中心距精度求采互基准原加工
连杆机械加工路线围绕加工外表安排连杆加工路线连杆分合分三阶段：第阶段连杆体盖切开前加工第二阶段连杆体盖切开加工第三阶段连杆体盖合装加工
第二方面：关夹具设计方法步骤
〔1〕定位方案设计：确定工件定位基准定位基面工件六点定位原定位元件选等
〔2〕导刀装置设计：设计扩头孔夹具铣结合面夹具考虑选钻套类型排屑问题刀块类型确定钻套刀块位置尺寸公差
〔3〕夹紧装置设计：针连杆加工特点加工批量连杆夹紧装置应满足装卸工件方便迅速特点般采动夹紧装置
〔4〕夹具体设计：连杆结构特点拟设计时应注意夹具体结构尺寸夹具体作定位夹具装置连接成体正确安装机床加工时承受局部切削力夹具体材料般采铸铁
〔5〕定位精度定位误差计算：粗加工夹具应该进行定位误差稳定性计算设计夹具否满足零件加工项尺寸求
〔6〕绘制夹具装备图夹具零件图
52展
机械产品品种繁结构加工工艺复杂需机床专工艺装备结构相应复杂时受学术水限加时间仓促文研究程中存问题需进步改良完善工作：
（1） 建立机床专夹具库项庞复杂工作需断完善夹具零部件库
（2） 进步开展动装配技术研究机床专夹具设计系统更加完善易智化
（3） 着网络普应通网络设计员合作设计成现实适应新开展应参加网络功通Internet事户享图形硬件资源开发基网络机床专夹具设计缩短开发周期提高质量降低钱
6 致谢
毕业设计知识运力次全面考核进行科学研究根功训练培养综合运学知识独立分析问题解决问题力撰写专业学术文工作良根底
次设计够利完成首先感谢母校——锡太湖学院提供学知识土壤里茁壮成长次感谢锡太湖学院老师仅教会专业方面知识教会做做事道理尤感谢次设计中力支持帮助高汉华老师问题老师总耐心解答够充满热情投入毕业设计中感谢学热心帮助感兄弟姐妹情谊感谢相关资料编著者予支持社会界士感谢您提供良环境次设计圆满完成
7 参考文献
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