223 連桿工藝及夾具設(shè)計(jì),連桿,工藝,夾具,設(shè)計(jì) 感謝各位老師參加我的畢業(yè) 論文答辯！,———謝祖平,畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書,,,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,課題名稱: 連桿工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級：機(jī)制052 姓 名：謝祖平 指導(dǎo)老師：楊衛(wèi)平教授 提交時(shí)間：2009年5月10日,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活和工作節(jié)奏的加快，汽車作為現(xiàn)代交通運(yùn)輸工具，它的作用及重要性越來越被人們所重視。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，連桿是發(fā)動機(jī)的主要零件之一，它連接活塞和曲軸，把作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸；將活塞壓縮的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍男D(zhuǎn)運(yùn)動，又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮缸中的氣體。由于連桿在工作中承受著呈周期交變的壓縮、拉伸及彎曲應(yīng)力，這些交變載荷具有很大沖擊特性。因此，連桿在機(jī)械加工中工藝性的好壞直接影響到連桿的使用壽命，而夾具是保證良好工藝性的必要手段。它是在機(jī)床上用于裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個加工位置不變。在本課題中，使用夾具主要是為了保證連桿在加工后，連桿的加工表面能夠滿足尺寸、幾何形狀和相互位置精度的要求。 該文首先進(jìn)行了連桿的零件分析，闡述了連桿的加工工藝等相關(guān)內(nèi)容；論述連桿工藝的加工工藝、加工順序的安排。為畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫作建立了進(jìn)度表。其次, 闡述其中的部分夾具的設(shè)計(jì)：銑剖分面和擴(kuò)大頭孔的夾具設(shè)計(jì)。最后，給出了一些參考文獻(xiàn)。該設(shè)計(jì)根據(jù)所給的連桿的零件圖、技術(shù)要求和加工批量及設(shè)備、設(shè)計(jì)出適合于該連桿的加工工藝和端面銑夾具、擴(kuò)大頭孔夾具。為了實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，機(jī)床按連桿的機(jī)械加工工藝過程連續(xù)排列，且多為專用機(jī)床。毛坯由模鍛獲得，采用連桿體和連桿蓋合鍛，提高了材料的利用率，有利于組織和生產(chǎn)管理。,序言,加工時(shí)裝夾也比較方便，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，最后就能達(dá)到零件的技術(shù)要求。整個設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是“簡便、高效、經(jīng)濟(jì)”地生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。 這次課題得以完成主要是因?yàn)榈玫搅藯钚l(wèi)平教授和同學(xué)的熱情幫助和大力支持，以及任可老師的教導(dǎo)，在此，謹(jǐn)向他們致以衷心的感謝。由于本人專業(yè)水平有限,所設(shè)計(jì)的夾具一定存在不少缺點(diǎn)和不妥之處，敬請老師們批評指正。,圖1—1,1 汽車連桿加工工藝,1.1 連桿的功用,,1.2 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要技術(shù)要求,連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動，以輸出動力。,特點(diǎn)：連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。為了保證發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運(yùn)動副。,,連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動，以輸出動力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有5個：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。 主要技術(shù)要求 ：（1） 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度；（2 ）大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度；（3） 大、小頭孔中心距；（4） 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度；（5） 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求；（6） 螺栓孔的技術(shù)要求；（7） 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求；,1.3 連桿的材料和毛坯,,連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方法。 連桿毛坯制造方法 ：根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動力大和金屬纖維被切斷等問題，但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式?？傊鞯姆N類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。,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。 （2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。因此，在安排工藝進(jìn)程時(shí)，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。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。 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(kuò)孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜 （3）大頭孔：擴(kuò)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。,1.4 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析,1.4.1 工藝過程的安排,1.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇,在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。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。這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是，在安裝工件時(shí)，注意將成套編號標(biāo)記的一面不與夾具的定位元件接觸（在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮）。在精鏜小頭孔（及精鏜小頭襯套孔）時(shí)，也用小頭孔（及襯套孔）作為基面，這時(shí)將定位銷做成活動的稱“假銷”。當(dāng)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(jìn)行加工。 為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。,1.4.3 確定合理的夾緊方法,既然連桿是一個剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。,1.4.4 夾具使用,應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)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）。長銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)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(shè)計(jì)頂出工件的裝置。,1.5 連桿的機(jī)械加工工藝過程,由上述技術(shù)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(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。 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(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。,,,第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)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(xiàng)技術(shù)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。如果按連桿合裝前后來分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。 連桿機(jī)械加工工藝過程如下表(1—1)所示： 表(1—1),,,,1.6 切削用量的選擇原則,正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。,1.6.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則,粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。,1.6.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則,精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。,1.6.3 平面加工的工序余量（mm）,用查表法確定機(jī)械加工余量： （根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27,1.6.4 大頭孔各工序尺寸及其公差（鍛造出來的大頭孔為Φ45.5 mm）,根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表2—29 表2—34 表1—3,《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表2—29 表2—34 表1—2,,,,,1.6.5 小頭孔各工序尺寸及其公差（根據(jù)上書中的表2—29表2—30）表1—4,,,,,,,,1.7 工時(shí)定額的計(jì)算,根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》來計(jì)算,1.8 連桿的檢驗(yàn),1 ）觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 2 ）連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) 3 ）連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗(yàn) 4 ）連桿大小頭孔平行度的檢驗(yàn) 5 ）連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn),2 夾具設(shè)計(jì),設(shè) 計(jì) 思 路,工件的加工工藝分析 ↓ 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ↓ ……………………………………………………………………… ↓ ↓ ↓ ↓ 定位方案 夾緊方案 方案誤差 夾具對定位 分析及確定 分析及確定 分析 方案的確定 ↓ ↓ ↓ ↓ ……………………………………………………………… ↓ 繪制夾具總圖,2.1 擴(kuò)大頭孔夾具,2.1.1 零件工藝性分析,本夾具主要用來擴(kuò)大頭孔至Φ50.5mm，由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。大頭孔的軸心線相對于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗加工，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度,2.1.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案,1) 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個端面，小頭孔及大頭孔的兩側(cè)面都已加工，且表面粗糙度要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選小頭孔與基面為定位基準(zhǔn)，根據(jù)六點(diǎn)定位原則限制工件的6個自由度，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(cè)面限制工件1個自由度，屬完全定位。定位件為定位板.定位板常裝在以鑄鐵制造的或者其他不耐磨損的夾具體上由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動式滑柱鉆模，采用了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便、迅速。 2) 夾緊方案的選擇及夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于所加工的零件比較小，夾具的夾緊力與加工零件時(shí)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。加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實(shí)際上以工件的端面定位時(shí)，必須限制該方向上的自由度。故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具。,滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動手柄，經(jīng)過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利的帶動鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。自鎖機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。 3）切削力及夾緊力的計(jì)算 由于本工序主要是粗加工大頭孔，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。 擴(kuò)孔時(shí)的切削力計(jì)算：根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊》 李洪 主編 ）表2.4-69 擴(kuò)孔時(shí)的切削力為： 夾緊力的計(jì)算：根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 查表帶人得： 鉆削力小于夾緊力 ，所以該夾緊裝置可靠。 4)導(dǎo)引方案設(shè)計(jì) 在鉆床夾具中，常用鉆套實(shí)現(xiàn)刀具的對準(zhǔn)，由于是大量生產(chǎn)，考慮到磨損后可更換，本工序采可換鉆套，在此，鉆套不直接壓在夾具體上或鉆模板上，而是,,,以H7/g6的配合裝進(jìn)襯套中，襯套外沿與夾具體采用H7/n6的配合。（一）鉆套導(dǎo)引孔尺寸和公差的確定：鉆套導(dǎo)引孔的基本尺寸應(yīng)等于導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸防止卡??；鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合應(yīng)按基軸制選定，因?yàn)檫@類刀具結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化；鉆套導(dǎo)引孔與刀具間應(yīng)保證有一定的配合間隙以防卡死在此選F8；鉆頭導(dǎo)引孔的基本尺寸與加工孔的基本尺寸相同，公差取F7。（二）鉆套高度；鉆一般的孔其高度取H=(1.5-2)d=88.4mm鉆孔內(nèi)徑采用基軸制F8的公差。（三）鉆套與工件的距離按經(jīng)驗(yàn)公式算h=(0.7-1.5)d=65.7mm 5）確定其他裝置和夾具體 夾具體的作用是將定位、夾緊裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。根據(jù)加工要求，設(shè)計(jì)擴(kuò)大頭孔夾具體圖2—1如下： 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。 6）定位誤差分析 （一）定位元件尺寸及公差的確定同上 （二）對于連桿體剖分面中心距152±0.1 mm的要求，以mm 的中心線為定 位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無基準(zhǔn)不重 合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙 造成基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差， 則 e不=0 ，e定=e不+e基=e基 。設(shè)孔尺寸為D+TD，心軸尺寸為d-Td，最小配合間隙為Cmin，工件裝夾時(shí)心軸垂直放置，按最大孔和最小軸求得孔中心線位置的變動量為：,圖2—1,,－－剖分面的定位誤差 ――工件孔的直徑公差 ――定位銷的直徑公差 Δmin――孔和銷的最小保證間隙 此項(xiàng)中心距加工允差為0.2mm, 該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差的1/3即0.047﹤0.2/3故上述方案可行。,,,,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。 （三）大頭孔兩側(cè)面對中心距的要求：擴(kuò)大頭孔時(shí)，限制Z軸的轉(zhuǎn)動是一擋板（工序基準(zhǔn)），同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對加工大頭孔來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于工序基準(zhǔn)在夾具中的位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差。即基準(zhǔn)位置誤差為零，定位誤差為零。,2.1.3 繪總裝配圖和零件圖,圖2—2,,圖2—3擴(kuò)大頭孔夾具裝配圖,2.2.1 零件工藝性分析,由連桿工作圖可知，工件材料為40Gr鋼，年產(chǎn)量20萬件屬于大量生產(chǎn)，因此，應(yīng)設(shè)計(jì)專用夾具。工件在此加工前工件端面已經(jīng)經(jīng)過粗磨，小頭孔經(jīng)過鉆、擴(kuò)、鉸孔，大頭孔經(jīng)過擴(kuò)孔。且連桿已切開。本夾具主要作來銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。由于本工序是粗加工，尺寸精度和表面粗糙度要求不是太高，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。，由直接銑削加工就可以達(dá)到要求。,2.2.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案,1) 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。連桿上蓋以基面（無標(biāo)記面）、凸臺面及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，對于銑連桿體的剖分面的定位元件有可換定位銷，在此限制工件的2個自由度，墊快，限制3個自由度，足塊限制1個自由度屬于完全定位。 2) 夾緊方案的選擇及夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對此本工序銑削加工特點(diǎn)，由于是粗加工各方面精度要求不是 很高，零件小，我們擬定采用的是手動夾緊，為了節(jié)約成本，裝卸工件方便、迅速，在連桿大頭端面我們采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即一個開口墊鐵，一個螺母對其壓緊，連桿側(cè)面采用手動螺旋夾緊。根據(jù)工件上大孔的尺寸、螺桿的尺寸大小，我們選用M10,2.2 銑連桿體剖分面夾具設(shè)計(jì),的壓緊螺母， 3）切削力及夾緊力的計(jì)算 切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得： P=1902.538N 夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》（表1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 4) 導(dǎo)引方案設(shè)計(jì) 銑削對刀方法有3種：1單件試切；2每加工一批工件，安裝調(diào)整一次夾具，通過試切數(shù)個工件來對刀；3用樣件或?qū)Φ堆b置對刀，這最方便。本工序采用高度對刀裝置，用對刀塊及平塞尺來控制銑刀的高度位置使加工面到定位面有一定的距離，對刀塊工作面對定位軸中心線的平行度為0.05/100mm 根據(jù)要求對壓塊的尺寸我們擬定為厚度5mm。 對刀面到小頭孔中心距為152.3±0.025 5）確定其他裝置和夾具體 （一)銑床夾具依靠夾具體底面和定向鍵側(cè)面與機(jī)床工作臺上平面及T型槽相連接，以保證定位元件對工作臺和導(dǎo)軌具有正確的相對位置。 （二)夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。根據(jù)本工序的加工要求，夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。夾具體設(shè)計(jì)如圖2—4：,6）定位誤差的分析 （一）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的1/5-1/3。故此尺寸為152.3±0.025 mm 。 （二）確定定位銷尺寸及公差 本夾具的主要定位元件為定位銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換?，F(xiàn)取工件上的孔與銷的配合為H7/g6,根據(jù)該配合定位銷的直徑為,圖2—4,,（三）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對加工要求中心距152±0.1 mm影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為 mm。 （四) 定位誤差分析 對于連桿體剖分面中心距152±0.1mm的要求， 以 mm的中心線為定位基準(zhǔn)， 屬“基準(zhǔn)重合”，無基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定 位面與定位削間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差 即為定位誤差其值為：ΔDw=δD+δd+Δmin，心 軸水平放置，如右圖所示，由于自重，工件始終 靠往心軸一邊下垂，此時(shí)孔中心線的變動是鉛垂方向， 圖2—5 當(dāng)孔的直徑最大削的直徑最小定位基準(zhǔn)有最大變動量，其最大值為：,,,,,,－－剖分面的定位誤差 ――定位銷的直徑公差 ――工件孔的直徑公差 Δmin――孔和銷的最小保證間隙 此項(xiàng)中心距加工允差為0.2mm, 該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差的1/3即0.0235﹤0.2/3故上述方案可行。因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。 ② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。所以對加工剖分面來說，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。,,,,2.2.3 繪總裝配圖和零件圖,圖2—6 銑剖分面總裝配圖,參考文獻(xiàn):,[1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏 等編 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 天津大學(xué)出版社 2004.1 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué) 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.3 [4] 李 洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊 北京出版社 1996.1 [5] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室編 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州人民出版社 1983.6 [6] 龔定安,蔡建國 編著 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 1981.7 [7] 孟少農(nóng) 主編 機(jī)械加工工藝手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 1991.9 [8] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 修訂組 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1979.1 [9] 孫麗嬡 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 2003.9,[10] 楊叔子 主編 機(jī)械加工工藝師手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.9 [11] 王紹俊 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1981.5 [12] 劉文劍 曹天河 趙維緩 編 夾具工程師手冊 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987.12 [13] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 編 金屬切削手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1991.10 [14] 邱仲潘 主編 計(jì)算機(jī)英語 科學(xué)出版社 2004.9 [15] 于駿一　主編 典型零件制造工藝　　機(jī)械工業(yè)出版社 1989.1 [16] 任福君　主編 簡明機(jī)械制造工藝手冊　　中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 1995.1,致謝,感謝楊衛(wèi)平教授在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的悉心指導(dǎo)和本班同學(xué)的熱心幫助，但由于本人水平有限，雖努力改進(jìn)但還有很多不足之處，敬請各位評審老師批評指正，提出寶貴建議。 各位評審老師辛苦了，謝謝!!!,