1、目錄摘要 1緒論 2第一章連桿零件機械加工工藝規程的編制 4第一節計算生產綱領確定生產類型4第二節零件的分析 5一、零件的分析 5二、選擇毛坯及毛坯制造方法 5第三節工藝規程設計7一、定位基面的選擇 7二、連桿零件表面加工方法的選擇 7三、制定工藝路線 8四、選擇加工設備及工藝裝備 9五、加工工序設計、工序尺寸及切削用量的計算 10六、時間定額計算 14七、填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡 15第二章 連桿零件專用夾具的設計鉆床夾具的設計） 17第一節機床夾具設計的基本要求和一般步驟 17一、機床夾具設計的基本要求 17二、專用夾具的設計步驟 17第二節連桿零件的夾具設計 19一、零件本

2、工序加工要求的分析 19二、確定夾具類型 19三、擬訂定位方案和選擇定位元件 19四、確定夾緊方案 21五、繪制夾具總裝圖21六、夾具精度分析與計算 21附錄 22附圖1銃床夾具總裝配圖附表連桿零件機械加工工藝過程卡連桿零件機械加工工序卡總結 33致謝 34參考文獻 35I / 15連桿零件加工工藝及專用鉆床夾具的設計摘要本設計是關于連桿零件的加工工藝規程和專用夾具的設計，以介紹設計方法為宗旨，著重實力，力圖做到內容完整、詳實。本書共有兩章，第一章為機械制造工藝規程設計的基本要求、內容、方法和步驟；第二章詳細的論序了對專用機床夾具的基本要求和設計步驟以及簡要的說明夾具體的設計要求和步驟。關鍵詞

3、 ： 專用鉆床夾具工藝規程 切削用量 加工余量Abstract :The design of the components on the link order processing and special fixture design in order to design methods introduced for the purpose. focus on strength, in a bid to ensure the content is complete, informative. The book has two chapters, the first of the machine

4、ry manufacturing process planning the basic requirements, contents, methods and steps 2nd detail in the chapter sequence of the special fixture and the basic requirements for the design steps and brief description of the specific folder design Summation steps.Key words : exclusive drilling fixture T

5、echnology of cutting consumption allowance緒論畢業實踐工作對于每一位即將畢業的畢業生來說都是非常重要的，它對我們以后走上工作崗位很有幫助。對于我們機電專業來說，在以后的工作中經常要做關于夾具的設計工作，在這里，我以連桿零件為例，對它的工藝過程和夾具進行設計。做畢業設計可以把以前所學的知識加以綜合運用，起到鞏固學到的知識的作用，從而提高分析，解決問題的能力。因此，認真的完成畢業設計是很有必要的。機械制造工藝規程的制定需選擇機械加工余量，機械加工余量的大小，不僅影響機械零件的毛坯尺寸，而且也影響工藝裝備的尺寸，設備的調整，材料的消耗，切削用量的選擇，加工工

6、時的多少。因此，正確的確定機械加工余量，對于節約金屬材料，降低刀具損耗，減少工時，從而降低產品制造成本，保證加工質量具有十分重要的意義。在這次設計過程中，廣泛的收集各種資料及標準，課程設計中另一個重要的設計為專用夾具的設計。專用夾具的設計是為了特殊加工工序的技術要求的加工。夾具是機械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等。各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。一、機床夾具在機械加工中的作用對工件進行加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因

7、外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，首先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產。批量較大時，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優點：（ 1） 能穩定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（ 2） 能提高勞動生產率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找

8、正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高生產率。（ 3） 能擴大機床的使用范圍<4 ）能降低成本在批量生產中使用夾具后，由于勞動生產率的提高、使用技術等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產成本。夾具制造成本分攤在一批工件上，每個工件增加的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經濟效益就愈顯著。二、機床夾具的分類12 / 15機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方

9、法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點分類（ 1） 通用夾具 已經標準化的，可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機床用平口虎鉗、萬能分度頭、 磁力工作臺等。這些夾具已作為機床附件的專門工廠制造供應，只需選購即可。< 2）專用夾具專門為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產中使用。< 3）可調夾具夾具的某些元件可調整或可更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調夾具。它還分為通用可調夾具和成組夾具兩類。< 4）組合夾具采用標準的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。< 5）拼裝夾具用專門的

10、標準化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優點，但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數控機床上使用。2. 按使用機床分類夾具按使用機床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其它機床夾具等。3. 按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。三、機床夾具的組成機床夾具的種類和結構雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個部分。1. 定位裝置 定位裝置的作用是使工件在夾具中占據正確的位置。

11、2. 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經占據的正確位置。3. 對刀或導向裝置 對刀或導向裝置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。4. 連接元件 連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。5. 夾具體夾具體是機床夾具的基礎件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。如需加工按一定規律分布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確地定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。四、本設計的任務本設計的任務是：設計零件的工藝規程以及對典型夾具進行結構分析與精度分析；通過本課程的設計使學生具有一定的設計專用夾具的

12、能力和分析生產中與夾具有關的技術問題的能力。第一章連桿零件機械加工工藝規程的編制 第一節計算生產綱領，確定生產類型一、計算生產綱領，確定生產類型生產綱領的大小對生產組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業化和自動化的程度，以及所選用的工藝方 法和工藝裝備。零件生產綱領可按下式計算。N=Qn<1+a%) <1+b%)根據教材中生產綱領與生產類型及產品大小和復雜程度的關系，確定其生產類型。如圖，為某產品上的一個連桿零件。該產品年產量為5000臺。設具備品率為25%,機械加工廢品率為0.2%,每臺產品中該零件的數量為1件，現制定該連桿零件的機械加工工藝規程。N=Qn&

13、lt;1+a%) <1+b%) =5000*1*<1+25%) <1+0.2%) =6262.5 件/年連桿零件的年產量為6262.5件，現已知該產品屬于輕型機械，根據生產類型與生產綱領的關系查閱參考文獻，確定其生產類型為大量生產。連桿零件工件圖大量生產的工藝特征：(1) 零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數裝配精度較高處，采用分組裝配法和調整法。(2) 毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機器造型，鑄或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小(3) 機床設備及其布置形式：廣泛采用商效專用機床及自動機床，按流水線和自動排列設備。(4) 工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復合刀具，專用

14、量具或自動檢驗裝置，靠調整法達到精度要求。(5) 對工人的技術要求：對調整工的技術水平要求高，對操作工的技術水平要求較低。(6) 工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關鍵工序要調整卡和檢驗卡。(7) 成本：較低。(8) 生產率：高。(9) 工人勞動條件：較好。第二節零件的分析一、零件的分析< 1）加工表面的尺寸精度和形狀精度。< 2）主要加工表面之間的相互位置精度。< 3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質量要求。< 4）熱處理及其他要求。連桿零件的圖樣的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術要求齊全。但基準孔14H8mm要求Ra1.6p m比較高，需要絞孔。本零件的兩大小頭孔的

15、加工并不困難。根據零件的技術要求，其大小頭孔的兩中心的平行度要求比較高，達 0.08mm,因此在加工時應設計一夾具來 保證兩孔中心的平行度要求。另外就是該零件的油槽加工，分析該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆至溝槽之內，即能使 油路暢通就行。再就是銃小頭孔上十字形通槽，需要設計一夾具來加工。 二、選擇毛坯及毛坯制造方法（1>根據零件用途確定毛坯類型。（2>根據批量 <生產綱領）確定毛坯制造方法。（3>根據手冊查定表面加工余量及余量公差。根據技術要求，零件材料為 ZG310570,即鑄造碳鋼。主要化學成分W%主要特性用途舉例C Si Mn P S不大于0.40

16、 0.50 0.90 0.04 0.04有較好強度、塑性、焊 接、性能尚好。軌剛機架模具、 箱體、缸體連桿、曲 軸等。熱處理正火或退火溫度C回火溫度C870-890620-680機械性能er bN/mm2o- sN/mm 2Ss%4 %a kJ/cm2570310152130按GB/T5613 1995規定，鑄鋼牌號用“鑄”和“鋼”兩字漢語拼音首位字母“ZG”后加工兩組數字表示，第一組數字表示屈服點的最低值，第二組數字表示抗拉強度的最低值。ZG310570表示6 s>310MPa, 6 B570MPa的鑄鋼。鑄造碳鋼的碳質量分數一般為 0.15%0.6%,其鑄造性能比鑄造鐵差，但力學 性

17、能比鑄造鐵好。主要用于制造形狀復雜，力學性能要求高，而在工藝又很鍛壓等方法成形的比較重要的機械零件，例如汽車的變速箱 殼，機車車輛的車銷和聯軸器等。鑄造碳鋼的牌號，化學成分，力學性能見表毛坯的制造方法：根據毛坯的材料，生產類型，生產綱領及零件的復雜程度，毛坯可采用鑄成型。零件并不復雜，因此毛坯可以與零件的形狀盡量接近。兩孔可不必鍛出，直接加工。通過查加工余量表，得兩端面的總加工余量為3mm,毛坯尺寸可以通過加工余量確定。選擇毛坯鑄的主要依據：鑄可鍛造形狀復雜的毛坯，尺寸精度較高，尺寸偏差0.1mm0.2mm,表面粗糙度Ra為12.5仙m,毛坯的釬維組織好，強度高，生產率較高，但需要專用鍛模及鍛

18、錘設備。大批量生產，適于鍛造碳素鋼，合金鋼。鍛件加工表面直線度，平面度公差。鑄件長度為160mm,熱處理為調質時，直線度和平面度公差的普通級為1.1mm,精密度為0.7mm。第三節工藝規程設計、定位基面的選擇定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的 加工質量和生產率在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：（1） 以哪一個表面作為加工時的精基面或統一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行?（2） 為加工上述精基面或統一基準，應采用哪一個表面作為粗基面?（3） 是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采

19、用統一基準以外的精基面?精基面的選擇：根據精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準。在連桿機械加工工藝過程中，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，并用大頭孔處指定一側的外圓面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩定；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準統一起來，減少定位誤差。再深入研究一下：（ 1） 根據零件圖，連桿零件的大小頭孔有一端面< 即右端面）在一個平面上，因此可以同時加工出來，但另一端面< 即左端面）不在一個平面上，這對作為定位基準面來說是不

20、利的。因此，在加工時需主意其定位方案的合理性。（ 2） 小頭孔外圓作為基面，所以小頭孔外圓表面的加工安排得比較早。 在小頭孔與大頭孔作為定位基面前的加工工序且鉆孔、擴孔、鉸孔，這些工序對于加工后的孔與孔的平行度不易保證，有時會影響到后續工序的加工精度，因此，在加工時應注意，選用合理的定f、>' ） ; I位方案。（ 3） 在第一道工序中，工件的各個表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對加工精度會有很大影響，因此第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對于整個工藝過程的加工精度常有深遠的影響。連桿加工就是如此。在粗銑中工件如何

21、定位呢？一個方法是以毛坯端面定位，在側面和端部夾緊，粗銑一個端面后，翻身，以銑好的面定位，銑另一個毛坯面。但是由于毛坯表面不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時工件可能變形，粗銑后端面似乎平整了，一放松，工件又恢復變形，影響后續工序的定位精度。二、連桿零件表面加工方法的選擇零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，還須考慮生產率和經濟性方面的要求，在選擇時，應根據各種加工方法的特點及其經濟加工精度和表面粗糙度，結合零件的特點和技術要求，慎重決定。本零件的加工面有：大小頭孔兩端面，小頭孔外圓，大小頭孔，十字形槽，大小孔端槽及螺紋孔。大小頭孔兩端面：未注公差，表面粗

22、糙度為Ra3.2 mi需進行粗銃及半精銃。見教材表316)30H11的大頭孔：公差等級為H11,表面粗糙度為Ra6.3簿 采用鉆孔及擴孔即可加工出。見教材表3-15)小頭端10的小孔：未注公差及表面粗造度，采用鉆加工即可。14H8的小頭端不通孔：公差等級為 H8,表面粗糙度為Ralfm,在已鉆出的基礎上擴孔及較孔即可達到要求。見教材表3-15)銃兩個寬4mm 8mm勺十字形通槽：未注公差等級，表面粗糙度為Ra12.5mi,即采用粗銃就可以加工出來。見教材表3-16)大頭端12深20的孔及螺紋孔：12mm的孔公差等級未注，表面粗糙度Ra12.5 m1先用6的鉆頭鉆通，再用12的鉆頭鉆至深20mm

23、it,再攻M8的螺紋。見教材表3-15)大頭端4mmm勺小槽：未注公差等級，表面粗糙度Ra12.5mi采用粗銃即可。見教材表3-15)大頭端5的油槽：未注公差等級，表面粗糙度Ra12.5mi,采用鉆加工即可。見教材表3-15)零件各表面加工順序的確定機械加工順序安排根據機械加工順序安排時應遵循的原則，考慮到該工件的具體特點，先安排大小頭孔兩端面的加工，接著安排鉆大小頭兩孔，再就是銃十字型通槽，再鉆大頭端 6mm、8mm的孔，攻M8的螺紋，銃大頭端槽，最后鉆大頭端 5mm的油孔。熱處理工序的安排由于毛坯為鑄件，在機械加工之前，首先安排正火處理，以消除鍛造應力，改善金屬組織，細化晶粒，改善切削性能

24、。輔助工序的安排。檢驗工序：在熱處理工序后安排中間檢驗工序，最后安排終結檢驗。三、制定工藝路線制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。(1選擇加工方法應以零件加工表面的技術條件為依據，主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度，并綜合考慮各個方面工藝因素的影響。一般是根據主要表面的技術條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準備工序的加工方法，然后再確定其他次要表面的加工方法。(2在各表面加工方法選定以后，就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。（3排加工路線圖表。當生產批量不同時零件的工藝路線也會有較大的差別，先在列

25、出連桿零件大量生產時的工藝路線。工序10：銑連桿零件大小頭孔兩端面有兩種方案）方案1：大頭兩端面一起銑，再加工小端兩端面。此方案采用的定位方案是以連桿的大頭外形及連桿桿身的對稱面定位，這種定位方法使工件在夾緊是變形小，同時可以銑工件的兩端面，使一部分切削力相互抵消，易于得到平面度較好的平面。同時由于是以對稱面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。方案2：大頭孔小頭孔，右端底平面一起銑，再分別銑大小頭孔左端面，鉆小頭端孔，此方案采用的定位方案是：以小頭孔外圓面用V 形塊定位及以大頭孔左端定位，加工右端面，加工好后以右端底平面定位及小頭孔外圓定位。加工另一端，及鉆小頭孔。采用此種方案可以在定位基準

26、不變的情況下同時加工幾個面，即減小因基準不重合而產生的誤差。此處省略NNNNNNNNNNNN字時光飛逝，為期兩個多月的畢業設計已經接近尾聲?；厥走@兩個多月的設計過程，感慨萬千。使我從中學到了以前在課內根本就學不到的東西。受益匪淺！在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用。在畢業設計中，首先是對工件機械加工工藝規程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工

27、，怎樣加工，加工工藝裝備及設備等，因此，工件機械加工工藝規程的制定是至關重要的。在畢業設計中還用到了 CAD 制圖和一些計算機軟件，因為學的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。 CAD 制圖不管是現在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業設計真正將以前所學的聯系到實際應用中來了。在這次畢業設計中，還有一個重要的就是關于專用夾具的設計，因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設計過，因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細心指導下，我根據步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關于專用夾具的設計資料，終

28、于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯系實際。在這次畢業設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思想，每一個零件，每件產品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計人員，在設計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據，不是憑空捏造的。而且，各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準，查閱大量資料，而且設計一個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設計者的心思，這樣才能像他們

29、一樣設計出好的作品。在這次畢業設計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。收獲：<1 ）能把以前所學的各種知識，綜合的運用的這次設計中，鞏固了以前所學的知識。<2 ）學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。<3 ）學會了，分析問題，解決問題的能力。不足之處：<1 ）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學習、實踐中進一步改進。<2 ）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設計不是很精確，需在以后的實踐中積累經驗，進一步改進。綜上所述：這次的畢業設計對我以后的工作起了很大的幫助，我認識到，無論是工作還 是學習都必須做到認真、謹慎，時時處處細心。致謝首先在這里我要感謝三年來每一位給我們上課的任課教師。感謝你們不辭辛苦的給我們傳授知識。這次畢業設計能夠完成，在這里首先要感謝我的導師楊偉超老師與繆飛軍老師平日里工作繁多，但在我做畢業設計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設