连杆调研报告

连杆调研报告（共9篇）

篇1：连杆调研报告

调研报告

一、连杆课题的来源及意义

为了保证发动机运行可靠和平稳，对连杆的机械性能、尺寸和重量精度的要求都很高。因此，国内外对连杆的材料和制造工艺均在不断地探讨和革新。目前，国内外各种连杆的生产方式主要有锻造、铸造、粉末冶金等。采用铸造、粉末冶金出成形连杆，其机械性能不能保证。国外对碳纤维强化塑料连杆的研究，虽然投入很大，但目前尚存在一些难题没有解决，因此还不能进入产业化。锻造的连杆具有良好的机械性能和质量稳定性，但是锤锻工艺因其震动噪声大，而面临着淘汰；辊锻和楔横轧制坯，再热模锻压力机的售价很高，且利用这种工艺成型的连杆，其飞边很大，材料利用率很低。因此，这种技术也不符合现在连杆的生产要求。虽然连杆加工本身所包括的内容并不复杂，但由于材质、外形尺寸以及要求的加工精度，经常给加工带来不少困难。锻造毛坯的精度及刚性差、孔加工的精度低、连续带状切削的断屑、平面加工的毛刺、因夹压和内应力的重新分布而产生的几何变形等，是加工工艺长期以来需要研究和解决的主要技术问题。随着新型刀具材料的不断涌现，促进了刀具材料、加工工艺的相互替代及生产流程的变革；随着高校加工工艺的出现，更合理和更经济地安排零件的加工工艺及生产流程便成了可能。同时也应该看到，先进的制造技术仍需要通过精细的工作不断地完善和提高。时间证明，从事生产准备全过程的工程技术人员越能长时间地稳定于生产一线，零件的生产、质量状况就越好，生产加工线各方面就越稳定。其工艺设计通过现场的不断改善，最终达到设计的目标。

二、国内外发展状况

汽车制造业是我国支柱产业之一。根据我国汽车工业，“十五规划”汽车总产2005年为300万辆，2010年为450万辆，2015年为600万辆。随着经济的发展，大型载重汽车、工程专用车、农运汽车等品种和数量需求都很大；随着人们生活水平的不断提高，轿车的需求量逐年大幅度增长。这不仅向汽车工业提出了新的要求，而且向汽车零部件生产行业提出了变革性的挑战，同时也是促进汽车零部件加工业发展的新机遇。我国汽车工业发展的势头，是要从零部件的自主知识产权逐步向整车设计自主知识产权过渡，这应该是形成中国汽车工业特色和优势的必由之路。连杆不仅在汽车行业得到广泛使用，在摩托车行业使用也颇为广泛。在汽车和摩托车的发动机中，连杆扮演了很重要的角色。在中国，由于连杆的需求量很大，对质量的要求越来越高，连杆研究的意义也越来越大。国内外的研究部门对连杆的研究正是如火如荼。连杆是汽车的心脏——发动机的关键零部件之一，其工作条件恶劣，是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件。目前，国内连杆生产的各种小厂家所用的设备、和工艺参差不齐，产品质量也未达到统一的标准。通过“八五”“九五”技术改造，已经形成几家批量较大的连杆专业生

1产厂，但其生产线、设备和工艺都由国外引进，投资大、自主知识产权的比重小是必需改变的局面，而且仍无法满足日益发展的汽车、摩托车和内燃机制造业对连杆批量和精度的要求。因此，提高连杆锻造成型精度，节约设备投入，提高材料利用率，增大自主创新的比重是主要发展方向。随着汽车工业的发展和传统制造业的不断改进，用新的成形技术制造连杆，这种新的技术必须具有设备投资小、生产效率、材料利用率和能量利用率高、连杆质量稳定的优点。

三、本课题的研究目标，研究内容，研究方法，研究手段和进度安排

1.研究目标

本次设计是综合运用机械制造及其自动化的专业知识，分析和解决实际工程问题的一个重要实践教学环节。通过本次设计培养自身制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。将作为未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。

2.研究内容

运用机械制造及其自动化的专业知识，综合生产实习中学到的知识，独立分析和解决工艺问题。能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。

熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段，熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力，进一步熟练识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

3.研究方法和研究手段

（1）机械加工工艺基础知识

1）连杆机械加工工艺规程的制定、根据零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析。

在对连杆类零件进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或在总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证。

掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。

分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。

2）确定毛坯种类和制造方法

机械加工中毛坯种类有好多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据连杆零件图所选择的材料，连杆零件加工过程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素：a、材料的工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度要求；c、零件生产纲领；d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。

3）确定毛坯尺寸和公差

如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。

4）拟定工艺路线

拟定工艺路线包括：定位基准的选择；个表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是连杆机械加工工艺规程设计制定的重点。

5）确定各个工序的加工余量，计算工序尺寸及公差

6）选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备

7）确定各个工序的切削用量和时间定额

8）编制工艺文件

（2）机床夹具设计基础知识

在机械制造的各个加工工艺过程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率，把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具，如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确的安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程成为“定位”，为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹具”。这两个过程总称为“定位”，为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“加紧”。

机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等，这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产，而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机床制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。

机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛，归纳起来有以下几个

方面的作用：

1）保证工件的加工精度，稳定产品质量

夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度，由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确的确定工件相对于刀具和机床切削成形运动中的相互位置的关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。

2）提高劳动生产率和降低加工成本

提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间，采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。

3）改善工人劳动条件

采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全，使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，加紧可采用增力机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度，还可设计保护装置，确保操作者安全。

4）在流水线生产中，便于平衡生产节拍

工艺过程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高校夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。

拟定夹具的结构方案：

1）确设计要求和生产条件

a、了解工件情况，工序要求和加工状态：结构、材料、相关尺寸精度，前后工序关系；b、了解机床刀具：机床合格，技术参数，运动情况，安装结构刀具的结构，精度联接方式等；c、了解生产批量；d、了解工厂的生产条件和技术水平；e、资料准备、收集

2）拟定结构方案

a、定位方案：根据加工对象的精度；b、夹紧方案；c、分度（转工位）方案；d、对刀导向方案；e、安装方式

4.进度安排

第一周：调研报告和翻译外文

第二周：分析给定参考资料，复原设计加工零件工作图

第三周：设计加工工艺过程卡和加工工序卡

第四周：工装夹具结构方案设计

第五、六、七周：绘制工装夹具装配图

第八周：拆画夹具零件图

第九、十周：支座及其工装夹具三维造型

第十一、十二周：编写设计说明书提交初稿

第十三周：修改图纸和说明书并打印

第十四周：论文整理、装订和参加答辩

四、实验方案的可行性分析和已具备的条件

可行性分析：用AUTOCAD跟PROE软件绘制零件图，对本课题设计的零件进行机械加工工艺规程设计（包括零件的工艺分析与毛坯的设计、工艺路线的拟定、工艺计算、工艺文件的编制等），对指定的谋道工序进行夹具设计，绘制夹具装配图及主要零件图。

本设计的难点是：工艺路线的拟定和绘制夹具装配图

已具备的条件：本设计是在老师的指导下，在查阅大量文献的基础上，通过自主独立完成。根据任务书，本零件材料灰铸铁，设计批量为大批量生产，选择的毛坯制造种类为铸造。

参考文献：

[1] 吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2011.[2] 谢军.现代机械制图[M].北京：机械工业出版社，2010.[3] 魏斯亮.互换性与技术测量（第2版）[M].北京：北京理工大学出版社，2011.[4] 李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，2010.[5] 上海柴油机厂工艺设备研究所.金属切削机床夹具手册[M].北京：机械工业出版社，1984.[6] 国家机械工业委员会.镗工工艺学[M].北京：机械工业出版社，1998.[7] 艾兴.切削用量简明手册（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2011.[8] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册（第3版）[M].上海：上海科技出版社，2006.[9] 赵永成.机械制造装备设计[M].北京：中国铁道出版社，2002.

篇2：连杆调研报告

结构特点： 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数（直列式发动机）；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。

主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。

全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。如六缸发动机全支承曲轴有七个主轴颈。四缸发动机全支承曲轴有五个主轴颈。这种支承，曲轴的强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，减小了磨损。柴油机和大部分汽油机多采用这种形式。

非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等。这种支承方式叫非全支承曲轴，虽然这种支承的主轴承载荷较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总体长度有所减小。有些汽油机，承受载荷较小可以采用这种曲轴型式。

曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。

曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有（或紧固有）平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。

曲轴前端装有正时齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。

曲轴的形状和曲拐相对位置（即曲拐的布置）取决于气缸数、气缸排列和发动机的发

火顺序。安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，而且各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示，称为发火间隔角。四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈，其转角为720，在曲轴转角720内发动机的每个气缸应该点火作功一次。且点火间隔角是均匀的，因此四行程发动机的点火间隔角为720/i，（i为气缸数目），即曲轴每转720/i，就应有一缸作功，以保证发动机运转平稳。

篇3：连杆应力曲线孔加工

随着发动机技术的发展, 特别是双涡轮增压技术的应用, 不仅仅是活塞销孔要求加工成应力曲线孔 (一派已累计生产三百余台异形活塞销孔镗床) , 连杆小头孔也要求加工成应力曲线孔。近年来, 本公司接到国内连杆生产厂的需求订单, 并成功研制用于连杆大头孔和小头应力曲线孔精加工的数控镗床。

1 连杆大头孔, 小头孔结构参数及技术要求

根据客户所提供的产品工序图纸, 本工序需完成连杆大头孔和小头孔的精加工。大孔为直圆孔, 小头孔为应力曲线孔:孔的中间段为直孔, 两端为锥孔。连杆主要的结构参数、加工要求归纳如下:

大、小头孔中心距:217±0.01mm;

厚度:50mm;

大头孔径:85±0.018mm, 粗糙度Ra1.6μm, 圆柱度0.005mm;

小头孔径:54±0.01mm, 粗糙度Ra0.8μm, 圆柱度0.005mm;

小孔铜套两侧锥孔角度0°3′±0°1′, 深度7.5mm;两侧面对孔中心线的垂直度0.1mm;

大、小头孔相互平行度0.015mm (弯曲) , 0.03mm (扭曲) 。

2 加工工艺分析及参数设定

2.1 定位

连杆大头孔, 小头孔的形位公差主要由专用夹具保证。定位夹紧示意图如图1所示:

2.2 加工参数的设定

(1) 大头孔加工参数

◇切削速度

V1——切削速度 (m/s) D——大头孔直径 (mm) n1——主轴转速 (r/min) ;

◇进给量0.1mm/r, 工进速度100mm/min;

◇背吃刀量0.3mm;

◇一次进刀保证加工孔径尺寸。

(2) 小头孔加工参数

由于原始加工面为毛坯面并且要求加工成异形孔, 分两次进刀可保证加工精度。第一刀是粗加工直孔, 第二刀是在粗加工的基础上精加工锥孔。

◇切削速度

V2——切削速度 (m/s) d——小孔直径 (mm) n1——主轴转速 (r/min)

◇进给量0.08mm/r, 工进速度250mm/min;◇粗镗孔背吃刀量约0.23mm, 精镗异形孔背吃刀量0.02mm;

◇计算锥孔加工所需镗杆最大单边变形量Δ (mm)

◇异形孔加工轨迹如图2所示:

3连杆精镗床的研制

3.1 机床设计方案

◇采用整体铸造床身, X/Z轴配高精度直线导轨及滚珠丝杠;

◇两个静动压主轴平行布置。第一主轴配定向装置, 用于加工连杆大头孔。第二主轴配精密微位移伺服镗削装置, 用于加工连杆小头应力曲线孔;

◇专业数控系统, X/Y/Z轴均采用交流伺服;

◇内外整体防护, 自动排屑器;

◇镗床光机结构布局如图3所示:

3.2 机床主要技术规格

◇加工连杆小头孔直径范围:准30~准60mm;

◇加工连杆大头孔直径范围:准50~准100mm;

◇加工连杆长度范围:220~350mm;

◇连杆大小头孔距范围:180~240mm;

◇镗刀最大单边偏移量:0.06mm。

3.3 应力曲线孔加工实现方法

精密微位移镗削伺服装置EJX5106A (见图4) 是实现应力曲线孔加工的核心部件。镗杆的微位移运动在主轴高转速的情况下完成, 具有自动动平衡功能, 而且能保持主轴高精度。连杆小头孔的大小可以通过程序微调, 异形孔大小及长度通过程序可调。

对产品图纸 (图5) 进行分析并建立数学模型:

设定销孔轴向为x, 径向为y, 对x、y轴的坐标数值进行二次方程曲线拟合, 如图6所示:

计算出该曲线孔最接近的二次曲线方程式为:y=a+bx+cx2, 其中a=0.06843, b=-0.002188, c=1.7305856e-0.005。在机床实际加工编程时, 将上述二次方程转换成数控坐标方程X=R0+A (R1+B) (R1+C) , R0为径向伺服起始坐标值、R1为Z轴坐标值 (循环变量) , A、B、C为转换后所得到的常数。编程完成并检查无误后, 执行该程序能加工得到所需的应力曲线孔。

3.4 机床加工动作流程

安装连杆 (手动) ——夹具定位、夹紧连杆——自动加工程序启动——第一主轴启动——Z轴快进——Z轴工进, 精镗大头孔——主轴定向——X轴快进定位——Z轴快退——X轴快进定位——第二主轴启动——Z轴快进——Z轴工进, 粗镗小头孔——Z轴反向, 与Y轴联动工进, 精镗小头异形孔——Z轴快退———主轴停止——X轴快退定位——自动加工程序结束——夹具松开, 取连杆, 连杆大、小头孔精加工完成。

4 用户测试

在用户现场连续加工50只连杆, 随机抽取15只连杆, 检测后均能达到以下精度:

◇大、小头孔中心距变化量5μm, 符合要求;

◇小头孔径变化量2μm, 圆柱度4μm, 粗糙度为Ra0.4μm, 符合要求;

◇大头孔径变化量5μm, 圆柱度4μm, 粗糙度为Ra1.0μum, 符合要求;

◇孔对连杆指定平面的垂直度为7μm, 符合要求;

◇大、小头孔平行度2μm, 符合要求;

◇小孔异形孔形线测量如图7所示, 满足锥孔角度要求。

5 后语

篇4：浅谈《平面连杆机构》的教学心得

关键词：教学；心得；探讨

【分类号】G623.2

一、积极引导思维探索，锻炼学生的自主探究能力

现代教学理论认为，一个有意义的学习过程应该是学生以一种积极的心态，调动原有的知识和经验，解决新问题、消化新知识，并构建学生自己的认知结构的过程。这就要求教师在进行教学活动时，应十分重视学生自主探究能力的培养，使学生在自主探索的氛围中提高解决实际问题的能力。

教学过程中，不可以照本宣科，不能机械性地讲授，要注意与学生的交流互动，由于这部分教学内容很丰富，书上所列的例子也很多，但在学时有限的情况下，一定要注意精选，选择一、两个典型例子，帮助学生建立正确的概念，引导学生积极思维，诱导学生产生探究的兴趣。教材中介绍的众多机构型式及其名称，不可能也没有必要在课堂上—一予以介绍，可留给学生课后去阅读，并引导学生去注意观察生产和生活中的应用连杆机构的场合，以加深对所学内容的理解。

譬如，首先由平面连杆机构的定义推演到铰链四杆机构的定义；接着利用图片、自制的教具以及视频演示其运动等方式，讲授铰链四杆机构的组成，并用视频演示其运动变化过程，简介铰链四杆机构中曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的运动特点，使学生对多种型式的四杆机构的内在联系有一个清晰的认识，加深对于事物发展内在联系的理解；而后以缝纫机踏板机构为例，介绍曲柄摇杆机构在缝纫机中运用位置，强调平面连杆机构中构件的形状是多种多样的，根据工作实际需要均可用等效的杆状构件替代；最后布置内容为“让同学们去寻找、去发现生活中对铰链四杆机构的运用实例，把观察到的应用通过测量画出简图，并制作简易模型”的课后作业。

二、合理安排实践活动，激发学生的学习兴趣

学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向。在课堂教学中，重视培养学生的学习兴趣，创设轻松、愉快、生动、活泼的课堂气氛，是激发学生学习动力的关键。

实施教学时，根据技校学生活跃、好动、爱讲的特点，在学生感性认识形成以后，要充分发挥其主观能动性，组织同学们分组设计简易四杆机构，并把自制的简易模型拿到讲台上去做运动演示并讲解。学生们通过边设计、边思考、边演示，既巩固了理论知识，又提高了动手能力，从而实现感性知识上升为理性知识，达到理论与实践有效结合。

同学们在自制的四杆机构的运动演示过程中，发现连杆与从动件共线时，从动件无法转动，而且转向不能确定，学生自已就主动发现了死点位置。利用学生们的好奇，让他们演示结束后讨论如何避免死点。通过这种方法，不但解决了问题，而且激发了学生们自主学习的学习兴趣。

通过展示设计成果，学生心中普遍产生一种成就感，自然的心理倾向是学有所用，此时教师要善于捕捉学生心理，适时提问：自制的简易模型属于哪种类型的铰链四杆机构，其实际应用主要功能是什么？改变机架后又能变成什么类型的铰链四杆机构？课堂气氛再度活跃，既升华学生思维，又能增强学生们的理解能力，使学生们在很轻松的环境下就掌握了知识，达到探索创新的目的。

三、恰当使用多媒体辅助教学手段，有效提高教学效果

多媒体教学作为现代化教学的一种手段，在优化教学效果中起着重要的作用。在教学过程中，恰当利用多媒體课件中的动画演示，加上教师的详细讲解，使学生对一些抽象、模糊的机械运动、工作原理、内部结构有更清晰的感性认识，接受起来比较容易，从而提高教学效果。

譬如，在讲授铰链四杆机构的演化形式时，单纯的通过语言讲授来让学生理解摆动导杆机构和曲柄滑块机构的运动特点是一件比较困难的事情，但采用多媒体辅助教学，将书本上静态、枯燥的内容变成生动、形象、直观的动态形式，把抽象转化为具体，把复杂的知识分解为比较简单的知识，把陌生的知识化为熟悉的知识，声、像、文、图并茂的教学信息增强了教学的艺术效果，充分发挥了学生的观察力，促进了学生的求知欲，帮助学生建立了正确的概念，学生更容易理解掌握，从而提高了教学效果。

结束语

篇5：连杆的加工工艺

【关键词】材质;加工;方法

一、引言

由于连杆本身形状的特殊性，中间是圆柱形，两端是需要加工的。选择常规的v型铁作为工装，在压紧时，压板和圆柱只有几个点的接触。显然在装卡的过程中容易出现碰伤，在加工的过程中容易出现撞刀的可能性，在加工不同位置时需要反复移动压板才能继续加工。这样直接影响到加工的精度。为了保证加工过程中少装卡，又要装卡合理。必然要设计特定的工装。

二、当根据工件的外形和加工需要设计好2件工装后，下面将整个加工方案叙述如下：

加工过程中需要三次装卡

第一次装卡

根据先粗后精的加工理念

先将连杆圆形底座朝下放置在事先加工好的工装上面，该工装的好处是，只要第一件工件的四个面加工完成后，将数据输入系统里。以后每件工件只需要找正就可以，然后设备会根据事先输入的数据按制定的程序进行加工。这样最大限度的降低职工的劳动强度，增加生产效率。

由于工件的材质是42cr，材质较硬，加工四个表面用的刀具是160刀盘，需要装上与材质相匹配的进口刀片进行加工。

根据每一面的加工余量不同，加工的次数不同。当工作台每次转90度加工一面，直至转回起始位置才加工完毕。这样的加工方法，可以保证工件四个面的垂直度。可以很好的保证图纸上的要求。

第二次装卡

1、先用百分表将工件的水平和垂直以及侧面找正。

2、用粗镗刀粗加工r76.2的圆弧，单边留0.2毫米。

3、用进口中心钻点圆形底座端面6-∮20.62、2-∮12.7、2-∮16.5的中心孔(由于材料的特殊，用一般的中心钻根本无法加工)。

4、用∮20.4的钻头加工6-∮20.62的孔。

5、加工∮76.2的孔时，先将粗镗刀调为∮75.9进行粗加工。

6、用∮20.4的钻头加工后，孔的内部会出现比较粗糙的纹理，为了保证里面的光洁度。需要用∮20*80的合金铣刀。

为了保证加工后孔内成锥度，分两次加工，第一次用铣刀的头部全部将孔加工好，再多下20毫米将6-∮20.62的孔精加工一遍，这样就可以保证孔内部有锥度。

7、加工2-∮16.5，由于这两个孔是螺纹孔，这时就需要更换小一点的钻头∮16.4加工。

8、加工2-∮12.7，由于这两个孔是定位销用的。这时需要用∮12的钻头打底孔，还需要2把∮12的涂层铣刀，一把用于粗铣，单边留0.1毫米。另一把用于精铣，直至加工合格。

9、第4步已经粗加工∮76.2结束，这步选择精镗刀加工合格。

10、第1步已经粗加工完r76.2的圆弧，这步要精加工，由于材质比较硬，又是半圆。刀具在加工过程中磨损较大，为了防止刀片震动，导致松动后将圆弧加工偏大。固分3次进行加工。直至加工合格。

11、加工r76.2内部圆弧面上∮6.35毫米的孔。

12、加工r76.2内部圆弧面上2-∮19.05毫米的孔，由于该孔用于定位销，所以严格按图纸要求。先用∮18.5毫米的钻头打底孔，再需要2把∮12涂层铣刀，分粗精加工，粗加工时留0.1毫米的余量，精加工时加工至成。

13、用∮160毫米的刀盘加工半圆弧的端面以前，先用∮12的铣刀按图纸要求铣出要加工的深度。然后工作台旋转90度，用∮160的刀盘加工。以保证连杆的总长度符合图纸要求。

14、当上述工序完成后，检查无误后，按图纸要求进行倒角。

第三次装卡

这次主要加工工件上的斜孔

1、先用百分表将工件的水平和垂直以及侧面找正。

2、由于工装未动，所以只需要找斜孔的位置。

3、按图纸要求，在cad中抓点。找到位置，先不转工作台，用顶尖点出水平位置，再将工作台转到要求的.角度，按刚才点的那个位置在设备里设置好参数。

4、因为是斜孔，斜孔内部有台阶。最外边的孔为∮28.5.毫米里边的通孔为∮20.5毫米，先用∮25的合金铣刀，将角度转到制定角度。当铣刀加工到斜面时，将铣刀移出，深度下10毫米，加工到标记位置。加工成平面。按此方法，将剩下的一个斜孔加工成平面。

5、用进口中心钻按标记位置在平面上加工中心孔。

6、用∮20.5的钻头加工该斜面的两个通孔。

7、按图纸要求，圆弧端面一端到另一端的距离是22.2，其他表面需要加工成斜面，以保证距离为22.2毫米的一端。

8、在用∮28的铣刀按图纸要求，圆弧表面到孔内部台阶为18.5毫米。先下深度10毫米，进行加工后用游标卡尺测量出最终的深度。

9、由于第8部加工后，孔的口部有大量挤出的小毛刺。为了保证工件的美观，再用∮125盘刀按第7步的距离再加工一遍。

10、检查合格后，将工件的毛刺打磨干净。

在加工过程中，选择刀具的原则为，尽量选择普通刀具，选择合理的刀具参数进行加工，最大程度的合理使用刀具。

参考文献

[1]裴炳文.数控加工工艺与编程.机械工业出版社 .7

[2]韩旻.数控机床应用与编程.高等教育出版社 .3

篇6：连杆心得体会

心得体会

在这次设计过程中，体现出连杆设计的潜力及综合运用知识的潜力，体现了学以致用，突出劳动成果的喜悦情绪。同时，也从这次课程设计中发现了自已平时的学习的不足与薄弱环节，而这些也将是我们今后学习与工作需加强的方面。

此次课设最大的收获不是我学习到了多少知识而是这几天设计给我的感悟：首先是心态。必须要有一个用心的心态，合作解决问题的意识，培养扎实基础的认识。要时刻牢记态度决定一切。其次是兴趣，感觉学习工作中兴趣很关键，只是一个引发人用心性的问题，有了兴趣就自觉了，效率自然就高了。最后要不懈追求。对于机构进行不断的完善，要尽可能的实现设计所要求的功能。当看到杆机构正常运行时，兴趣也会随之而来，乐此不疲，构成一个良性循环。

篇7：连杆机构论文

利用齐次坐标法进行平面连杆机构设计

摘要：目前随着计算机在工程技术中的普遍应用，极大地提高了在一些较复杂的机械设计中的准确性，并且可以迅速而准确地得到机构在一个循环中的结果，以便选择最佳的设计方案，从而实现机构的优化设计，其中齐次坐标法在平面连杆机构设计中的应用是一个很好的体现。

关键词：优化设计

齐次坐标法

平面连杆机构

1、齐次坐标法

当忽略构件的变形和运动副中的间隙，机构可视为一个受约束的刚体力学系统，它在运动过程中每一瞬间的位置，可以用几个广义参数来描述。广义参数是确定系统位置的参变量，它根据所表达问题的方便，可以采用直角坐标或极坐标表示。在直角坐标系统中用构件上任意两点的坐标来表示，在极坐标系中可以用构件上任一点P坐标Xp,Yp和构件上过P点的任一标线与X轴正向的夹φi（以X轴绕原点逆时针转过的角度为正向）来表示。

如图1所示，作平面运动构件S在任一瞬间的位置，用构件上一已知点P的坐标Xp,Yp和任一标线NN与横坐标轴X的夹角φ表示。

图1 如图2所示，设在固定坐标系OXY上，刚性构件S从位置S1（位置参数已知位Xp1，贵州大学设计用纸（论文）

cos1isin1i0 sin1icos1i0XQiYQi1=XQ1YQ11Yo1i1Xo1i001 010构件由O点移到O1点的变换矩阵为：Tt=Xo1iYo1i1构件绕O1点旋转

φ1i

角的变换矩阵为：cos1isin1i0 sin1icos1i0Tr=Xo1i1cos1iYo1isin1iXo1isin1iYo1i1cos1i1cos1isin1i0 sin1icos1i0若构件绕坐标原点O转动，则Tr=010因此Q点由Q1点到Qi点的变换矩阵为：

00cos1isin1i01 010sin1icos1i0T=Xo1iYo1i1Xo1i1cos1iYo1isin1iXo1isin1iYo1i1cos1i1cos1isin1i0 sin1icos1i0即T=Yo1i1Xo1i由于Q为构件上任一点，因此当把代表构件位置参数的P点的坐标代入上式，即可求得位移终了时动坐标系原点O1在固定坐标系上的坐标。即

Xo1iXpiXp1cos1iYp1sin1i Yo1iYpiXp1sin1iYp1cos1i

2、按预定的运动规律设计四杆机构

在图3所示的铰链四杆机构中，设主动连架杆AB从开始位置AB1转过φi角到第i位置ABi时，从动连架杆CD从开始位置C1D转过ψi角到第i位置CiD。即机构从位置AB1C1D转到位置ABiCiD。这是由于连杆BC的位移未知，故不能直接写出连杆的变换矩阵。因此可利用相对运动原理，求出两连架杆的相对位移关系。把整个机构从ABiCiD位置绕D点沿从动连架杆CD转动的反方向转ψi角，这是机构各构件间的相对运动不变，但从动连架杆从CiD位置转回到C1D位置，主动连架杆则由ABi转到AirBir位置。

贵州大学设计用纸（论文）

例如图4所示的铰链四杆机构，图中预定两连架杆的三对对应位置和A、D两点的距离为1，试设计此机构。

图 4 主动构件AB对于从动构件CD的相对变换矩阵为：

0cos6090sin609000.8660250.5=0.50.8660250sin6090cos60900T12r= 111sin9011cos900cos90120sin9012000.8660250.5=0.50.8660250sin90120cos901200T13r= 0.8660251sin12011.51cos120所以B2的相对位置B2r的坐标为：

00.8660250.50.50.8660250XB2rYB2r1=XB1YB11

111B3的相对位置B3r的坐标为：

00.8660250.50.50.8660250XB3rYB3r1=XB1YB11

0.86602511.5

贵州大学设计用纸（论文）

参考文献

篇8：平面连杆机构

课程内容

2.1.1平面连杆机构的基本型式

连杆机构是由若干个刚性构件用低副联接所组成。

平面连杆机构 若各运动构件均在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构。

空间连杆机构 若各运动构件不都在相互平行的平面内运动，则称为空间连杆机构。

平面连杆机构较空间连杆机构应用更为广泛，故着重介绍平面连杆机构。

在平面连杆机构中，结构最简单的且应用最广泛的是由4个构件所组成的平面四杆机构，其它多杆机构可看成在此基础上依次增加杆组而组成。

●下面介绍平面四杆机构的基本型式及其演化。

铰链四杆机构 所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构的基本型式。

此机构中，包括以下几部分：

机架--构件4;连架杆--直接与机架相连的构件1，3;连杆--不直接与机架相连的构件2。

其中：连架杆1为曲柄? (能做整周回转的连架杆);连架杆3为摇杆? ( 仅能在某一角度范围内往复摆动的.连架杆)。转动副A、B为

，转动副C、D为

。

在铰链四杆机构中，按连架杆能否作整周转动，可将四杆机构分为3种基本型式。

●曲柄摇杆机构

定义 在铰链四杆机构中，若两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则称为曲柄摇杆机构。

实例

第一文库网(1)缝纫机踏板机构

(2)搅拌器机构

●双曲柄机构

定义? 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。

传动特点? 当主动曲柄连续等速转动时，从动曲柄一般不等速转动。

实例

惯性筛机构

双曲柄机构中有两种特殊机构：平行四边形机构和反平行四边形机构

平行四边形机构

定义? 在双曲柄机构中，若两对边构件长度相等且平行，则称为平行四边形机构。

传动特点? 主动曲柄和从动曲柄均以相同角速度转动。

位置不确定问题

平行四边形机构有一个位置不确定问题，如图示。

解快方法：

(1)加惯性轮 利用惯性维持从动曲柄转向不变。

(2)加虚约束 通过虚约束保持平行四边形，如机车车轮联动的平行四边形机构。

反四边形机构

定义 两曲柄长度相同，而连杆与机架不平行的铰链四杆机构，称为反平行四边形机构。如图示。

汽车车门开闭机构即为其应用实例。

●双摇杆机构

定义 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，则称为双摇杆机构。

实例 鹤式起重机中的四杆机构即为双摇杆机构。

当主动摇杆摆动时，从动摇杆也随之摆动，位于连杆延长线上的重物悬挂点将沿近似水平直线移动。

双摇杆机构中有一种特殊机构：

等腰梯形机构?? 在双摇杆机构，如果两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构。

实例

篇9：连杆盖夹具课程设计.

连杆盖夹具设计说明书

第十组 3-10图

专业：机械制造及自动化 课程名称：机械制造工艺学 指导教师：张 俊 纪 学生：范耕川

黄德盛 谢望春 杨滨

张周 郭浩 二零一三年六月二十六日

四川交通职业技术学院

四川交通职业技术学院课程设计

提出问题

1.选择哪道工序进行夹具设计？

答：我们选择了上端15mm凹槽进行夹具设计。2.怎样定位？

答：我们选择的是一面一销定位。以大端面定位侧面。用一个菱形销定位Φ20的孔。用底座将工件底面压紧。

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小组成员分配。

定位方案：范耕川 画零件图：谢望春 画装配图：郭浩、张周 写说明书：黄德盛

计算（查表）：范耕川、杨滨

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摘

要

本学期我们进行了机械制造夹具设计。我们组设计的设计题目是连杆盖，经商讨决定针对铣上端15mm槽工序设计专用夹具。本夹具有以下优点：1.安装方便，将工件放入1个菱形销即可定位，再用压扳压紧，即可对工件加工；2.便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；3.夹具结构简单，夹紧可靠。

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。

本次设计阐述了专业夹具结构设计及工作过程。本夹具性能可靠，运行平稳，提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。

关键字：连杆盖 ,夹具设计,现代加工工艺

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目 录

1.1确定定位基准................................................................................6 1.2 确定夹具整体方案.......................................................................7 1.3定位误差的分析............................................................................8 1.4夹紧力的计算................................................................................8 1.5夹具精度分析................................................................................9 1.6误差分析........................................................................................9 1.7 夹具总体设计...............................................................................9 1.8夹具的设计及操作的简要说明..................................................12 1.9结构特点......................................................................................12 总

结...................................................................................................13 参考文献...................................................................................................14

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夹具体的总体设计

1.1 确定定位基准

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。

根据工艺决定设计第十道工序精铣上端槽铣床专用夹具，本夹具将用于 XX52型号立式铣床，刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。

方案1：由零件及零件加工工艺可知由大端侧面为和Φ81的孔为定位精基准，采用一面两销的定位方案完全定位，如下图：

图6.1 定位方案一

方案2：采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位，在左边采用活动的V形块夹紧。如下图：

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图6.2 定位方案二

1.2 确定夹具整体方案

方案一：采用一面一销的定位方案：用大端面定位侧面，用一个菱形销定位Φ20孔，底端通过夹具底面定位，然后通过压板夹紧侧面。

方案二：采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位，在左边采用活动的V形块夹紧。

方案比较：第二个方案有些不足，采用长销定位Φ81的通孔加一个V形块定位难以保证槽的侧面的平行度，而且在左端加V形块示以夹紧力会导致工件向右偏差影响Φ20孔的同轴度。

而第一个方案中采用一面两销的定位，既能保证Φ20孔轴的同轴度又能保证槽侧面的平行度，所以第一个方案是最合理的方案。

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1.3定位误差的分析

本工序加工要求保证的位置精度主要是平行度公差0.2mm。本工序的定位销和20孔的配合选用的是H6/h5孔的尺寸为20，查表经过计算得到定位销尺寸为，由于在选择定位基准时，所选择的定位基准与工序基准重合，不存在不重合定位误差又由于定位副制造误差引起的定位误差Δ=0.023+0.009=0.032mm 定位误差小于零件要求的公差的三分之一，所以以上方案可行。

1.4夹紧力的计算

针对成批生产的工艺，此夹具选用螺旋夹紧机构夹压工作。

根据文献[3]表9.4-10查的铣削力的计算公式如下：

FzxFyFuFCFapafawZd0fnqwf

此次工序选用的刀具为高速钢错齿三面刃铣刀：d0=160,l=12,Z=24,切削厚度ap=1，铣削宽度ae=40 查9.4-10得到

CF=294, xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86, 带入公式得到Fz=662.3N 垂直分力Fv=0.3Fz=199N 考虑到安全系数K=K1K2K3K4,其中K1=1.5，K2=1.1，K3=1.1，K4=1.1 所以 F=KF=397N,所以选用的机构的夹紧力N>397N 根据《夹具设计手册》表1-2-25查得用扳手M8六角螺母的夹紧力为1024.5N远远满足要求了，故选用M8螺母.四川交通职业技术学院课程设计

1.5夹具精度分析

使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有；

1、定位误差

工件安装在夹具上位置不准确或不一致。

2、夹具制造与装夹误差

包括夹具制造误差、夹紧误差、导向误差。

3、加工过程误差

在加工过程中由于工艺系统的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差。

1.6误差分析

由于每一个工件的尺寸和表面形状上存在着公差范围内的差异，夹具定位元件也有一定的制造误差，结果会使每个具体表面相对于理想位置产生位置变动量，产生定位误差。

定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。这个变动量相对于基本尺寸而言是个微量，因而可将其视为某个基本尺寸的微分。找出以工序基准为端点的在加工尺寸方向上的某个基本尺寸，对其进行微分，就可以得到定位误差。

1.7 夹具总体设计

图6.3 装配图主视图

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图6.4 装配图俯视图

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图6.5 装配图左视图

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1.8夹具的设计及操作的简要说明

放置工件时,将工件以销定位放在夹具体上,压动压压板,旋紧M8的螺母使工件压紧,工完成后, 旋松M8螺母，旋转压板90度,松开钻模板,旋松M8螺母，即可以取出零件。

1.9结构特点

该夹具结构简单,操作方便。

此次设计的夹具有如下优点：

(1)安装方便，将工件放入一个定位销内便可以定位，再用压扳压紧，即可 对工件加工；

(2)便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；

(3)夹具结构简单，夹紧可靠。

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总

结

机械制造工艺学课程设计终于完成了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅。通过这次设计作业我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论与实践相结合进行了自己的设计。在课程设计的过程中，我们组员们通过不断的努力，弄清楚了本次设计的主要来龙去脉，最重要的是我们通过这次的设计不但加深了对工艺这么专业课程中学到的知识有了进一步的巩固，而且学会了应用以前学到的知识，更深一层次的体会到工艺的重要性和设计的灵活性。在此过程中使我们的团队精神得到了充分的体现同时也锻炼了我们团队合作的能力。而夹具的设计是需要个人去思考与设计，要做出自己的东西，使得我们的个人思考能力和独自处理问题的能力对到了很大的提高。

通过这次设计，我们学会了如何用已有的知识来解决问题，同时旧的知识得到了温故，我们在这个过程中用到了大一学习的CAD，还有大二设计变速箱的相关知识，各科与此同时各科的联系更加紧密。同时还掌握了怎样查询资料。通过

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将书本知识和实践相结合，使我对零件的制造和工艺设计有了很深刻的认识和详尽的了解，同时对夹具的设计也有了一定的了解。通过和组员的合作制定出工艺和具体的夹具，使我懂得了团结合作和个人能力的重要性。既分工又合作才能更快更好的完成设计任务，在体现个人特色的同时又从别人那里学到更好的方法，同时又给予了同学前进的动力。在设计过程中让我又深入的悟到做人和学习的很多道理，确实使得个人方面的能力得到了提高。同时也非常感谢张老师给予了我们的指点和帮助。

参考文献

机械制造工艺学课程设计指导书（张龙勋 主编）

机械工业出版社

机械制造工艺学（徐嘉元 曾家驹 主编）

机械工业出版社

机床夹具设计手册（王光斗 王春福 主编）

上海科技技术出版社