490連桿銑工藝定位面夾具及專用機(jī)床設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文題目490 連桿銑工藝定位面夾具及專用機(jī)床設(shè)計(jì)學(xué)院工業(yè)制造學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名唐 偉學(xué)號(hào)201010111122年級(jí)2010 級(jí)指導(dǎo)教師張躍華職稱副教授2014年4月30日成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）論文聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果， 也不包含獲得成都學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)生簽名：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論

2、文作者完全了解成都學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)成都學(xué)院可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)學(xué)生簽名 :年月日成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）490 連桿銑工藝定位面夾具及專用機(jī)床設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)： 學(xué)生：唐 偉指導(dǎo)教師：張躍華摘要： 在機(jī)械加工工藝中，不同的夾具、機(jī)床都會(huì)帶來不同的誤差，而連桿的加工要求的精度等級(jí)較高，并且連桿的加工精度直接影響柴油機(jī)的性能，本論文是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)

3、中，通用夾具、機(jī)床不能滿足大批量生產(chǎn)連桿的生產(chǎn)要求，用其裝夾和加工工件時(shí)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加額外工序，本論文為銑連桿工藝定位面設(shè)計(jì)其專用夾具和專用機(jī)床。在設(shè)計(jì)過程中，通過前期對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算處理，根據(jù)實(shí)際加工需要，為其設(shè)計(jì)了專用夾具，和選擇適合加工需求的組合部件，構(gòu)成其專用機(jī)床，從而保證其加工部位的尺寸精度，表面粗糙度，以及定位加緊方式等技術(shù)要求。最終達(dá)到提高連桿產(chǎn)品質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)進(jìn)行大批量生產(chǎn)，以此降低成本。目前國內(nèi)外汽車行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，連桿作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，為其設(shè)計(jì)相關(guān)工序的專用夾具及機(jī)床顯得至關(guān)重要，在生產(chǎn)過程中具有很大的意義。關(guān)鍵詞

4、： 連桿；銑削；專用機(jī)床；設(shè)計(jì)成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）490 Connecting Rod Milling Process Locating Surface Fixtureand Special Machine DesignSpecialty:Mechanical Design and Manufacturing Student Number:201010111122 and their AutomationStudent:Tang WeiSupervisor:Zhang YuehuaAbstract： In machiningprocess,different jigand machin

5、e willbringdifferenterror.The connectingrod,whose precision directlyaffects the performance of diesel engine requires higher accuracy level ofprocessing.This paper considers that,in actual production,universal fixture,machine tool can not meettherequirement ofthe mass productionofconnecting rod prod

6、uction.Consideringthe lowefficiencyofclamping and machining,poor processing quality,and some other additional process,this paper designs itsspecial fixture for locating.In combination with data processing and the actual processing needs,we design the special fixture, choose suitable combination of c

7、omponents in processing to constitute the special machine tool, so as to ensure the dimensional accuracy of the machining parts, surface roughness, and theway of positioning to technical requirements ， in the design process Against the background of automobile industry developing by leaps and bounds

8、 at home and abroad,designing special fixture and machine tool forrelevant process of connecting rod which is one of the main driving mechanism of automobile engine is critical in the process of production of great significance.Key words:connecting rod; mill;special machine tools; design成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)

9、計(jì)）目 錄緒論 . .11.研究的目的與意義 .12.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .13.主要研究內(nèi)容 .21連桿銑工藝定位面專用夾具設(shè)計(jì) .31.1概述 .31.1.2機(jī)床夾具的分類 .31.1.3機(jī)床夾具的組成 .41.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟.41.2.1對(duì)專用夾具的基本要求 .41.2.2專用夾具設(shè)計(jì)步驟 .51.3分析原始資料 .51.4擬定專用夾具機(jī)構(gòu)方案 .71.4.1擬定定位以及夾緊方案 .71.4.2擬定夾緊方案 .71.5選擇、設(shè)計(jì)定位裝置的結(jié)構(gòu)，確定主要尺寸并計(jì)算定位誤差. .81.6選擇、設(shè)計(jì)夾緊裝置并驗(yàn)算夾緊力.81.6.1選擇、設(shè)計(jì)夾緊裝置的結(jié)構(gòu) .81.6

10、.2驗(yàn)算夾緊力 .81.7確定對(duì)刀裝置 .91.8確定其他裝置結(jié)構(gòu)并完成夾具總體設(shè)計(jì).91.9擬定夾具總圖的主要技術(shù)要求 .91.9.1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的主要尺寸 .101.9.2主要技術(shù)條件 .101.10 繪制總裝配圖 .102專用機(jī)床設(shè)計(jì) .112.1組合機(jī)床概述 .11I成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）2.2專用機(jī)床設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 .112.2.1被加工零件分析 .112.2.2機(jī)床結(jié)構(gòu)的確定 .122.3本專用組合機(jī)床的特點(diǎn) : .122.4切削用量的確定 .122.4.1切削用量選擇的特點(diǎn) .122.4.2切削用量選擇的方法 .132.4.3刀具的選擇 .132.4.4切削用量的確定 .

11、132.4.5計(jì)算切削功率 .132.5各部件的選型 .142.5.1選擇傳動(dòng)裝置 .142.5.2選擇銑削頭 .142.5.3選擇工作臺(tái) .152.5.4選擇立柱 .162.5.5選擇側(cè)底座 .162.6繪制“三圖一卡” .162.6.1被加工零件工序圖 .172.6.2加工示意圖 .182.6.3機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 .192.6.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 .193 結(jié)論.22參考文獻(xiàn) . .24致謝 . .25II成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）緒論1. 研究的目的與意義近年來，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車的需求量不斷加大，因此也帶動(dòng)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的旺盛需求。作為發(fā)動(dòng)機(jī)的五大部件之一，可以說發(fā)動(dòng)機(jī)

12、制造商對(duì)連桿的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了更高的期望和要求。當(dāng)然，提高其生產(chǎn)化程度不光要依靠先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和熟練的操作工人，還應(yīng)該為整個(gè)生產(chǎn)過程編制一個(gè)科學(xué)合理、高效可行的工藝流程，并且要配置好適當(dāng)?shù)膴A具和其專用機(jī)床以輔助產(chǎn)品生產(chǎn)。為發(fā)動(dòng)機(jī)連桿體編制合理的工藝規(guī)程是規(guī)定該產(chǎn)品加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。在發(fā)動(dòng)機(jī)連桿生產(chǎn)過程中，對(duì)大小頭端面進(jìn)行加工時(shí)需要利用銑床設(shè)備。此時(shí)，需要設(shè)計(jì)合理的銑床夾具和專用機(jī)床，用以安裝并加工對(duì)象，使之占有正確的加工位置和合理的加工方式。專用夾具和專用機(jī)床在保證工件加工質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件和降低成本等方面有著極

13、其顯著的經(jīng)濟(jì)效益。具體到生產(chǎn)中它發(fā)揮著如下作用：(1) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。采用專用機(jī)床后，不僅省去了劃線、找正等輔助時(shí)間，簡化工件的裝夾工作。而且當(dāng)采用較先進(jìn)的夾緊裝置后，還可進(jìn)一步加快夾緊速度。(2) 可以保證工件的加工質(zhì)量，采用其夾具后，工件上各有關(guān)表面的相互位置精度是由夾具保證的，可降低對(duì)操作者的技術(shù)水平要求。(3) 改善工人勞動(dòng)條件，降低工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)從毛坯的制造角度來看，面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝水平提出的要求，材料研發(fā)方面的研究一直在深入進(jìn)行著。一方面，在原來的調(diào)制鋼的基礎(chǔ)上，簡化加工工序和提高強(qiáng)韌性；另一方面，又注意

14、開發(fā)質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、降低成本的新材料；還有很多研究人員在開發(fā)質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的復(fù)合材料。工藝設(shè)計(jì)以保證質(zhì)量穩(wěn)定、 生產(chǎn)可靠為原則。有的生產(chǎn)線基本上由半自動(dòng)單機(jī)組成，只有螺栓孔的加工和稱重去重采用了自動(dòng)線。 在設(shè)備選型上，立足國內(nèi)，力求經(jīng)濟(jì)合理，除半精鏜、精鏜大小頭孔引進(jìn)德國 EX-CELL-O公司的精密鏜床外，其余設(shè)備均為國內(nèi)制造1 。1成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）中國連桿產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏

15、小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。在吸取國內(nèi)外連桿加工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開始采用諸多新型設(shè)備，形成了自己的工藝特點(diǎn)。如連桿外部平面的加工采用五臺(tái)大行程、單溜板、轉(zhuǎn)臺(tái)式立式拉床，大小頭毛坯孔的粗加工，采用兩臺(tái)大剛性雙面八軸鏜床，切斷采用雙面臥式圓盤銑床，螺栓孔部分的粗、精加工采用十一工位托盤式自動(dòng)線；帶止口斜結(jié)合面的加工采用一臺(tái)臥式大拉床，平衡去重部分采用電子天平八工位稱重去重自動(dòng)線。機(jī)床的設(shè)計(jì)力求高精度、大剛性、大流量冷卻、自動(dòng)排屑、機(jī)外換刀，電氣上采用程控、監(jiān)控系統(tǒng)等1 。3. 主要研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究兩大部分內(nèi)容：首先是為連桿體的機(jī)械加工過程進(jìn)行工藝規(guī)程編制，在此過程中，通過對(duì)連桿

16、的受力情況和結(jié)構(gòu)分析，以及對(duì)連桿的主要技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算和研究，設(shè)計(jì)出鍛造毛坯的尺寸，而后通過計(jì)算和查表的方法對(duì)設(shè)計(jì)的工藝過程安排進(jìn)行細(xì)化，合理的確定每一步工序的工序尺寸、對(duì)機(jī)床和刀具的選擇以及切削用量。進(jìn)而編制出一套合理可行的工藝規(guī)程。其次是對(duì)銑床夾具和專用機(jī)床的設(shè)計(jì)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)要求我們可以知道此類連桿的加工屬于大批生產(chǎn)，常用夾具和機(jī)床無法滿足其生產(chǎn)要求，因此采用的大多數(shù)是專用夾具和專用機(jī)床。在對(duì)連桿工藝定位面的夾具和機(jī)床設(shè)計(jì)過程中除滿足相應(yīng)的技術(shù)要求外，應(yīng)盡可能的選擇標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，這樣不但縮短夾具和機(jī)床的制造過程，減少了制造的成本還可以方便日后的維護(hù)。2成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)

17、）1 連桿銑工藝定位面專用夾具設(shè)計(jì)1.1概述在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用于安裝加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。夾具的作用（1）保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量由于采用專用機(jī)床夾具安裝工件， 可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)刀具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)的相互位置。所以，加工精度易于保證，不受或少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量。（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本采用機(jī)床夾具安裝， 可使工件夾緊牢靠， 有利于采用較大切削用量， 減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。以達(dá)到提高生產(chǎn)率。由于采用與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的夾具，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品大大減少，

18、勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，可使用低等級(jí)工人等，皆可大大降低加工成本。（3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”在批量不大的生產(chǎn)條件下，工件的種類和規(guī)格多，而機(jī)床品種和數(shù)量卻有限。采用機(jī)床夾具，可使機(jī)床“一機(jī)多能” 。（4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾具又可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)加工條件，還可以設(shè)計(jì)防護(hù)裝置，確保操作者安全。（5）在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。工藝過程中，當(dāng)某些工序所需工序時(shí)間特別長時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等以提高生產(chǎn)效率，使節(jié)拍平衡。機(jī)床夾具的分類（1）通用夾具：通用夾具是指已標(biāo)準(zhǔn)化，且有較大適用范圍的夾具。（

19、2）專用夾具：專用夾具是指根據(jù)零件機(jī)械加工工藝過程中的某一工序而專門設(shè)計(jì)的。3成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）（3）可調(diào)整夾具：可調(diào)整夾具是在加工完一種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工形狀相似，尺寸和加工工藝相近的多種工件。（4）專門化拼裝夾具：這類夾具是針對(duì)某工序加工要求，由事先制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件拼裝而成。（5）自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具：自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具是專門用于自動(dòng)線和數(shù)控機(jī)床2 。機(jī)床夾具的組成（1）定位元件或夾定位裝置定位元件或定位裝置是指用于確定工件在夾具中正確位置的元件或部件。（2）夾緊元件或夾緊裝置夾緊元件或夾緊裝置是指用于夾緊工件， 使其在外力作用下仍能保持其既定位

20、置的元件或部件。（3）對(duì)刀、引導(dǎo)元件對(duì)刀、引導(dǎo)元件是指用于確定、引導(dǎo)刀具與夾具定位元件互相位置的元件。（4）連接元件連接元件是指用于保證夾具與機(jī)床間相互位置的元件。（5）夾具體夾具體是指用于連接夾具各組成部分，使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。（6）其他元件及裝置根據(jù)工件加工要求，有些夾具除上述組成部分外，還需要設(shè)置其他元件或裝置。1.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟對(duì)專用夾具的基本要求（1）保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。（2）提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短

21、輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。（4）使用性好4成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)3 。專用夾具設(shè)計(jì)步驟明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、 工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料；確定本工序的加工表面、 加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等。擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖（1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。（2）確定工件的夾緊方案，設(shè)

22、計(jì)夾緊裝置。（3）確定對(duì)刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計(jì)對(duì)刀或?qū)蜓b置。（4）確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面。（5）確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元件等。（6）確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求（1）進(jìn)行必要的分析計(jì)算工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案。（2）審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改。（3）繪制夾具裝配總圖夾具的

23、總裝配圖應(yīng)按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、個(gè)種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。1.3分析原始資料設(shè)計(jì)過程分述如下：5成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）圖 1-1連桿零件圖上圖為某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的零件圖，毛坯材料為45 鋼鍛造，其主要加工要求如下：（1）連桿大頭的圓孔直徑為61H 6(00.019 )mm，粗糙度為 Ra0.6 m ；（ ）小頭的圓孔直徑為3300.025 mm；2（3）兩端面與大頭空軸心線的垂直度公差為0.08mm ，粗糙度要求為 Ra6.3 m ；（4）兩孔的中心距離為 1750.05mm；要求設(shè)計(jì)工序 23 銑

24、連桿工藝定位面的專用夾具。從工序卡可知：本工序加工之前小頭孔已經(jīng)加工完畢。本工序的加工要求如下：要在連桿側(cè)斜面上銑工藝定位面， 達(dá)到該加工后的平面與小頭孔中心的尺寸為71.500.3 mm，與小圓頭孔中04心的垂直距離為 120.5 0.3 mm?？偟膩碚f，對(duì)該平面的加工要求不高。本工序采用的是 ?80mm的可轉(zhuǎn)位端面銑刀安裝在專用機(jī)床上，一套夾具裝夾四件工件，由參考文獻(xiàn) 5 確定切削用量：ap3mm, a f0.1mm,n750r / min, v f375m/ min6成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）圖 1-2加工工序卡1.4擬定專用夾具機(jī)構(gòu)方案擬定定位以及夾緊方案從分析被加工工件的零件圖可以

25、得知，使用所設(shè)計(jì)夾具加工工件后，要求保證加工表面的技術(shù)要求有：被加工表面的垂直度，與小頭孔中心的垂直距離等。因此，該工件的定位要限制五個(gè)自由度。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和工序的安排，采用以下定位方案：以連桿小頭孔3300. 025 mm、大平面和連桿外側(cè)作為定位基準(zhǔn)，工藝凸臺(tái)使用球面支承圓盤，連桿小頭使用圓柱長定位銷，這樣就限制了連桿的五個(gè)自由度；擬定夾緊方案由于加工表面的特殊性，加工零件必須傾斜放置，而不能采用水平放置，銑刀在切削時(shí)，切削力主要在銑刀旋轉(zhuǎn)的切線方向上，所以加工時(shí)，讓銑刀平面與工件被加工面保持平行，從工件的一側(cè)垂直加工到另外一側(cè)，這樣才能保證銑刀在切削工件時(shí)產(chǎn)生的切削力主要集中于垂直于連

26、桿的側(cè)面，因此，連桿的夾緊力方向也主要在切削力方向。實(shí)現(xiàn)這種夾緊的結(jié)構(gòu)比較簡單，并具有良好的性能。7成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）1.5選擇、設(shè)計(jì)定位裝置的結(jié)構(gòu)，確定主要尺寸并計(jì)算定位誤差根據(jù)定位基準(zhǔn)的特點(diǎn)以及全面考慮夾緊方式，定位元件在夾具體上的安裝等問題，大平面定位采用夾具體上的一個(gè)大平面安裝一個(gè)圓形凸臺(tái)， 連桿小頭孔定位則采用長圓柱定位銷，在連桿外側(cè)采用螺釘定位，固定螺釘與圓形凸臺(tái)中心的距離，使工件放置后工件的小頭孔與大端面中心呈45°。工件的夾緊采用壓板豎直放置，壓板為音叉狀， 剛好能夠壓住連桿的大頭斜口位置，用M20的螺栓來實(shí)現(xiàn)固定，然后通過液壓缸的推力進(jìn)行夾緊。為了節(jié)約成本

27、，夾具主體的材料，使用HT200通過鑄造加工，壓板則使用45 鋼。定位誤差的計(jì)算影響工序尺寸 71.500. 3 mm， 120.50 0.3 mm的定位誤差，由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，所以定位基準(zhǔn)為0，只用考慮位置誤差。 d/3> w時(shí)，說明該定位方法符合加工要求，不會(huì)產(chǎn)生加工誤差。由于定位銷的尺寸為直徑 33mm，小頭孔的尺寸為 33mm0 0.025 ，公差為 0.025mm，經(jīng)過計(jì)算可得0.3/3=0.1mm>0.025mm綜上所述，該定位方案符合加工要求，方案合理6 。1.6選擇、設(shè)計(jì)夾緊裝置并驗(yàn)算夾緊力選擇、設(shè)計(jì)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)由于是大批量生產(chǎn)，本著減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)

28、度、夾具不宜復(fù)雜的要求，因此采用氣動(dòng)或者液壓夾緊的方式，在本設(shè)計(jì)中采用液壓夾緊。根據(jù)加工零件的要求，將M20的雙頭螺柱安裝在夾具體上面，工件放在夾具體后，蓋上壓板，并通過液壓缸產(chǎn)生的推力，將工件夾緊。驗(yàn)算夾緊力由參考文獻(xiàn) 7 可知，面銑刀在銑削平面是的銑削力的計(jì)算公式為：P11500 a p1 .06a f 0.88D 1.3ae 0.90n 0. 18z（ 1-1 ）已知：ap3mm，af0.1mm， D80mm，ae30mm，n750r / min ，z5代入數(shù)據(jù)得：8成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）P 11500 31.060.10.8880 1.330 0.90750 0.185 502.

29、88N（1-2 ）取 u 0.3,k2 ，因此，夾緊力為：Fkk F2 502.883525.4N（1-3 ）u0.3由參考文獻(xiàn) 8，選取的液壓缸型號(hào)為：WY1FD132D14H100B,其部分參數(shù)：缸徑 32mm、活塞桿直徑16mm、推力 11.26KN，經(jīng)計(jì)算：F推11.26KN0.89KNFk3525.4N3.525KN由力學(xué)知識(shí)可知，夾具的夾緊力能夠滿足工件加工時(shí)的夾緊要求9 。1.7確定對(duì)刀裝置根據(jù)工件加工要求表面形狀和加工要求，本夾具由國家標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8031.1-1999選擇圓形對(duì)刀塊，對(duì)刀時(shí)要墊以塞尺來對(duì)刀，對(duì)刀結(jié)構(gòu)可以按照現(xiàn)在夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 8031.4-199

30、9 5 來選取，其基本尺寸及偏差為200 .014 mm 。所選的對(duì)刀塊平面與工件被加工平面相對(duì)應(yīng)（間距等于塞尺厚度），并把對(duì)刀塊安裝在夾具體上。1.8確定其他裝置結(jié)構(gòu)并完成夾具總體設(shè)計(jì)對(duì)于夾具主體， 由于切削的不連續(xù)， 容易產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)， 作為基礎(chǔ)件的夾具主體，強(qiáng)度和剛度要足夠。 并且要根據(jù)被加工工件的尺寸、 前面已經(jīng)確定了的各元件布置情況、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具體毛坯的制造方法等因素來確定其結(jié)構(gòu)尺寸。 本夾具考慮到剛度問題，采用加筋板的結(jié)構(gòu)，采用灰鑄鐵 HT200鑄造，有關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸參照確定，由于本工序的切削力只有 3525N，不是很大，有關(guān)的尺寸宜采用小一些的推薦值，結(jié)構(gòu)注意了壁厚

31、的均勻性以及便于鑄造和機(jī)械加工。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，還應(yīng)注意到夾具體的底座與機(jī)床的連接，本次設(shè)計(jì)的工作臺(tái)為液壓滑臺(tái)，采用螺栓與定位銷相結(jié)合的連接方式，將夾具主體與機(jī)床連接。至此完成了夾具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，初步得到了夾具結(jié)構(gòu)草圖。1.9擬定夾具總圖的主要技術(shù)要求由參考文獻(xiàn) 10 知其主要技術(shù)要求，這里包括夾具總體的主要尺寸及技術(shù)條件。主要尺寸是指決定夾具精度和使用的那些尺寸；而主要技術(shù)要求條件通常是指夾具上某些表9成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）面的形位公差要求和其他一些特殊技術(shù)說明。1.9.1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的主要尺寸（1）夾具的輪廓尺寸：長 x 寬 x 高=476x450x330mm，（2）長圓柱銷與

32、夾具主體下端面的配合尺寸270 00.04015 mm ,（3）夾具主體下端面與對(duì)刀塊的位置尺寸為194 00.03008 mm ,（4）對(duì)刀塊塞尺厚度為 200.014 mm。1.9.2主要技術(shù)條件（1）夾具主體大平面與連桿大端面定位基準(zhǔn)面的平面度要求為0.1mm，（2）長圓柱定位銷軸線與大平面的垂直度公差為0.1mm，（3）對(duì)刀塊的工作表面與夾具主體的安裝面的平行度和垂直度公差為6。0.07mm1.10繪制總裝配圖結(jié)合上述計(jì)算和設(shè)計(jì)，畫出夾具裝配圖如下：圖 1-3夾具裝配圖10成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）2 專用機(jī)床設(shè)計(jì)2.1組合機(jī)床概述根據(jù)工件加工的需要，以獨(dú)立的通用部件為基礎(chǔ)，配以部分

33、專用部件組成的專用專用組合機(jī)床，稱之為專用組合機(jī)床。它適用于小批、大批、大量生產(chǎn)企業(yè)，多用于加工量大的大、中型箱體和箱體類工件，完成鉆孔、擴(kuò)孔、車端面和凸臺(tái)、在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面。通用部件是組成專用組合機(jī)床的基礎(chǔ)。用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，如單軸工藝切削頭、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力箱、進(jìn)給滑臺(tái)等為動(dòng)力部件。用以安裝動(dòng)力部件的通用部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等稱為支承部件。必要的時(shí)候，還可以部分或全部進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新加工要求的新設(shè)備。這就是說專用組合機(jī)床的特點(diǎn)：（ 1）專用組合機(jī)床由 7090%的通用部件組成， 可以縮短設(shè)計(jì)和制造周期。 而且在需專用組合機(jī)床有重新改造

34、的優(yōu)越性，其通用部件可以多次重復(fù)利用。（ 2）專用組合機(jī)床是按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的，可以按最佳工藝方案進(jìn)行加工。（ 3）在專用組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾個(gè)方向采用多把刀具對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工，是實(shí)現(xiàn)集中工序，提高生產(chǎn)效率的最好途徑。（ 4）專用組合機(jī)床是在工件一次裝夾下用多軸實(shí)現(xiàn)多孔同時(shí)加工，有利于保證各孔相互之間的精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；減少了工件工序間的搬運(yùn)，改善了勞動(dòng)條件；減少了占地面積。（5）由于專用組合機(jī)床大多數(shù)零、 部件是同類的通用部件， 簡化了機(jī)床的維護(hù)和修理。（6）專用組合機(jī)床的通用部件可以組織專門工廠集中生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，降低制造成本 11 。2.2專用機(jī)床設(shè)計(jì)

35、基本內(nèi)容2.2.1被加工零件分析被加工零件：汽車柴油機(jī)連桿材料： 40cr硬度： HB223-280年產(chǎn)量： 320000 件加工部位：工藝定位面加工要求：工藝定位面表面粗糙度被加工到12.5m ，工藝定位面到小頭孔中心的11成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）垂直距離為 120.50 0.3 mm。機(jī)床結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)被加工零件加工要求：銑工藝定位面，選擇立式專用銑床。被加工零件置于移動(dòng)工作臺(tái)上，銑刀、銑削頭置于工作臺(tái)上端。機(jī)床結(jié)構(gòu)：(1) 動(dòng)力部件 動(dòng)力部件是用于傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)動(dòng)的通用部件。它為刀具提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 是組合機(jī)床及其自動(dòng)線的主要通用部件。 它包括動(dòng)力滑臺(tái)、 動(dòng)力箱、具有各種

36、工藝性能的動(dòng)力頭等。(2) 支承部件 支承部件是用于安裝動(dòng)力部件、 輸送部件等的通用部件。 它包括側(cè)座、中間底座、立柱、立柱底座和支架等。它是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，機(jī)床上各種部件之間的相對(duì)位置精度。機(jī)床的剛度等主要依靠它來保證。(3) 輔助部件 輔助部件包括定位、夾緊、潤滑、冷卻、排削以及自動(dòng)線的清洗機(jī)等各種輔助裝置 12 。因此在本次設(shè)計(jì)中，選用的部件有：一個(gè)液壓滑臺(tái)，一個(gè)液壓滑臺(tái)側(cè)底座，一個(gè)立柱，一個(gè)立柱側(cè)底座，一個(gè)銑削頭，一個(gè)動(dòng)力箱，一個(gè)專用夾具，及其相關(guān)輔助部件。2.3本專用組合機(jī)床的特點(diǎn) :(1) 結(jié)構(gòu)牢固，(2) 剛性好，(3) 單位工作效率高，(4) 精確度好，(5) 操作簡便，(

37、6) 強(qiáng)力銑削。2.4切削用量的確定在專用組合機(jī)床工藝方案確定過程中，工藝方法和關(guān)鍵工序的切削用量選擇是十分重要。切削用量選擇是否合理，對(duì)專用組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式及工作可靠性均有較大的影響13 。切削用量選擇的特點(diǎn)(1) 本專用組合機(jī)床長采用一刀多刃同時(shí)切削， 為盡量減少換刀時(shí)間和刀具的消耗，保證機(jī)床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量比普通機(jī)床單刀加工時(shí)低30%左右 .(2) 本專用組合機(jī)床用動(dòng)力滑臺(tái)來帶動(dòng)夾具體的進(jìn)給。因此與刀具的每分鐘進(jìn)給量12成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。切削用量選擇的方法(1) 應(yīng)盡量作到合理使用刀具，充分發(fā)揮

38、其使用性能。（ 2) 刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。刀具的選擇由參考文獻(xiàn) 5 查得 根據(jù)被加工平面14× 6mm為小平面， 以及被加工零件材料為Cr40，故選擇硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀。規(guī)格： 80齒數(shù)： 5切削用量的確定根據(jù)：（1）銑刀種類：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀（2）被加工零件材料： Cr40（3）工序：粗銑由參考文獻(xiàn) 5 查得：（1）銑削深度： 25mm，取 3mm（2）銑削速度 v：188m/mm（3）每齒走刀量： 0.05 0.3mm/z ，取 0.1 mm/z轉(zhuǎn)速：n=v×1000/ D=188×1000/3.14 × 80=745r/min（2-1 ）圓整為：n=750 r/min每分鐘進(jìn)給量：Vf =f ×n=5× 0.1 ×750=375mm/min（2-2 ）計(jì)算切削功率根據(jù)：每分鐘進(jìn)給量： V f =375mm/min銑削深度： 3mm銑削深度： a p =3mm銑削寬度： a e =30mm每齒進(jìn)給量 : fz =0.1mm/z由參考文獻(xiàn) 5 查表得：13成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）Pc =2.40kw由于功率損耗，取=0.85 ，得：2.402.82KW（2-3 ）P動(dòng)力0.852.5各部件的選型2.5.1選擇傳動(dòng)