7.毕业(设计)论文开题报告

南 昌 工 程 学 院

专业

题 目 基于solidworks的连杆工艺及夹具设计

学 生 姓 名 张志刚

学 号

指 导 教 师 徐斌

日 期 2015 年 4 月 1 日

南 昌 工 程 学 院 教 务 处 订 制 班 级 2011级机械设计制造及其自动化（1）班

题目：基于 solidworks 的连杆工艺及夹具设计 一、选题的依据及课题的意义 1、选题的依据及意义 连杆是汽车发动机中的主要传动机构之一，连杆的作用是将活塞的往复运动转变为 曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴.所以,连杆除上下运动外,还 左右摆动作复杂的平面运动.连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变 载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度.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。 在机械制造工艺中，为了达到保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产效率及 降低成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外还大量使用着各种工艺装备。它包括 夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义地说，夹具是一种保证产品质 量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计 原则都不同，但就其数量和在生产中所占的地位来说，应以机床夹具为首。为此我们提 出钻连杆小头孔夹具设计的课题。设计宗旨是在确保质量的前提下，改善加工条件，提 高工作效率。 机械加工工艺规程的制员极其重要，工序卡尤为重要，上道序关系到本道序及 后续工序是否能进行。工艺规程是工人加工工件的加工要求的指导文件。工艺规程制定 后，夹具的设计至关重要。所以要将零件设计图样转化为产品，离不开机械制造工艺与 夹具，它是机械制造业的基础。

二、研究概况及发展趋势综述 2.1 连杆的结构与加工现状 连杆加工的主要加工表面为大小头孔，两端面，连杆盖与连杆体的接合面和螺栓孔 等。次要表面为油孔、锁口槽、螺栓孔、供作工工艺基准的工艺凸台等。还有称重去重、 检验、清洗和去毛刺等工序。连杆的加工工序多，采用多种加工方法，主要有：磨削， 钻削，拉削，镗削等。 连杆加工中，主要采用了以下几种机床，分别是：双轴立式平面磨床、立式六轴钻 床、立式内拉床，双面卧式组合铣床，双面卧式钻孔组合机床，金刚镗床。其中双轴立 式平面磨床的型号是：M77;立式六轴钻床的型号是：Z2;立式内拉床的型号是：L51; 立式外拉床的型号是：L71;双面卧式组合铣床的型号是：

双面卧式钻孔组合机床：金刚 镗床的型号是：T70 工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。有的生产线基本上由半自动单机组成， 只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上，立足国内，力求经济合理， 除半精镗、精镗大小头孔引进德国 EX-CELL-O 公司的精密镗床外，其余设备均为国内制 造。 中国连杆产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集 中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作 用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业 总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 2.2 连杆机械加工工艺过程 连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差， 容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。 连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的 分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖 切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续 加工准备精基准(端面、小头孔和大头外侧面) ;第二阶段主要是加工除精基准以外的其

它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁 口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后 大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分， 合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半 精加工、精加工阶段。 2.3 连杆加工发展趋势 在吸取国内外连杆加工经验的基础上，开始采用诸多新型设备，形成了自己的工艺 特点。如连杆外部平面的加工采用五台大行程、单溜板、转台式立式拉床，大小头毛坯 孔的粗加工，采用两台大刚性双面八轴镗床，切断采用双面卧式圆盘铣床，螺栓孔部分 的粗、精加工采用十一工位托盘式自动线；带止口斜结合面的加工采用一台卧式大拉床， 平衡去重部分采用电子天平八工位称重去重自动线。机床的设计力求高精度、大刚性、 大流量冷却、自动排屑、机外换刀。电气上采用程控、监控系统等。

三、研究内容及实验方案 3.1 研究内容： (1)本课题主要研究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。 (2)原始数据：连杆体产品图一张，生产类型：中批生产。 (3)为了提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，要求设计连杆体的机 械加工工艺规程和连杆体小头钻孔夹具一套。 3.2 连杆体工艺流程设计方案： (1)分析产品图的技术要求

连杆总成图 连杆体工艺过程只研究至连杆体和连杆盖合装前的加工。连杆体合装前要求加工两 个端面、小头孔、定位塔子面、连杆体与盖结合面、螺栓孔等，要求较高的是连杆体与 盖结合面，两个端面及小头孔(用作定位基准) 。 (2)工艺流程 机械加工工艺没有固定的套路，零件加工工艺在保证产品质量的前提下，尽量提高 劳动生产效率及降低成本。 现初拟定加工路线如下：