連桿合件加工工藝及關(guān)鍵工序工裝夾具設(shè)計【鏜φ81大頭孔】【說明書+CAD】

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本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 39 頁 1 緒論 1.1 畢業(yè)設(shè)計的目的 連桿合件是某企業(yè)產(chǎn)品中的關(guān)鍵零件之一，生產(chǎn)量比較大。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對其加工工藝進行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用組合機床或?qū)Ｓ脵C床進行加工。本課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和連桿合件零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進行專用夾具及加工用組合機床設(shè)計，并完成必要的設(shè)計計算。 通過這樣一個典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達到綜合訓(xùn)練學(xué)生運用所學(xué)知識，解決工程實際問題的能力。 1.2 畢業(yè)設(shè)計要求 本設(shè)計要求學(xué)生在對連桿合件的加工要求、零件的結(jié)構(gòu)工藝性進行認真分析的基礎(chǔ)上，首先對零件的加工工藝規(guī)程做出優(yōu)化設(shè)計，并對其關(guān)鍵工序之一進行專用夾具及加工用組合機床設(shè)計。具體任務(wù)及要求如下： （1）調(diào)查研究、查閱及翻譯文獻資料，撰寫開題報告； （2）連桿合件加工要求、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析； （3）連桿合件加工工藝規(guī)程設(shè)計； （4）連桿合件關(guān)鍵工序的專用夾具設(shè)計； （5）連桿合件關(guān)鍵工序的組合機床設(shè)計； （6）必要的設(shè)計計算與分析； （7）文檔整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及使用說明書。 設(shè)計技術(shù)要求包括： （1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：50000件/年； （2）夾具采用液壓驅(qū)動； （3）組合機床采用液壓滑臺； （4）每次加工一個零件。 1.3 解決方案和技術(shù)路線 本設(shè)計是連桿合件加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上選擇關(guān)鍵工序之一進行專用夾具及加工用組合機床設(shè)計，因此需要研究和解決以下幾個問題： （1）連桿合件加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計； （2）關(guān)鍵工序之一的專用夾具設(shè)計； （3）關(guān)鍵工序之一的加工用組合機床設(shè)計。 進行連桿合件加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計時，應(yīng)首先熟悉連桿合件的零件圖，依據(jù)“先加工基準面，后加工其他表面”、“先加工平面，后加工孔”、“先加工主要平面，后加工次要平面”、“先安排粗加工，后精加工” [1]，再結(jié)合工件的實際情況來安排工藝路線。工藝裝備包含：刀具、量具、夾具、輔具。工藝裝備的選用及設(shè)計得依據(jù)工序及工件的實際情況。 進行關(guān)鍵工序之一的專用夾具設(shè)計時，應(yīng)首先熟悉本工序的內(nèi)容及要求及零件尺寸、表面粗糙度的要求和形位公差的要求，了解夾具設(shè)計的原則、夾具的構(gòu)成，依據(jù)工件的實際情況設(shè)計本工序的夾具[1]。 進行關(guān)鍵工序之一的加工用組合機床設(shè)計時，應(yīng)首先了解機床的構(gòu)成，依據(jù)機床設(shè)計的原則，工件、夾具的具體情況，本工序的加工要求，查閱相關(guān)資料來設(shè)計機床，并完成三圖一卡的制作。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 39 頁 共 39 頁 2 工藝設(shè)計 2.1 主要技術(shù)依據(jù) 2.1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年，屬大批量生產(chǎn)[2]。 大批量生產(chǎn)的工藝特征： （1）零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)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，模鍛或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量?。? （3）機床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用專用機床及自動機床，按流水線排列設(shè)備； （4）工藝裝備：廣泛采用專用夾具，專用組合機床，專用刀具，專用量具或自動檢驗裝置，靠調(diào)整法達到精度要求； （5）對工人的技術(shù)要求：對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求較低； （6）工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡； （7）成本：較低； （8）生產(chǎn)率：高； （9）工人勞動條件：較好。 2.1.2 連桿的功用及主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳動件之一。連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。它受到很大的燃氣燃燒爆發(fā)力和慣性力的作用，因此必須具有足夠的強度和剛度[3]。連桿的總成圖如圖1連桿總成圖。連桿主要參數(shù)如表1主要參數(shù)表。 圖1 連桿總成圖 表1 主要參數(shù)表 項目 技術(shù)要求 材料 QT450-10 連桿小頭孔尺寸 mm 連桿大頭孔尺寸 mm 連桿 厚度 mm 大小頭孔中心距 mm 連桿體 連桿體螺紋 2-M12-6H 兩止口寬度 mm 連桿蓋 連桿蓋螺栓孔 mm 兩止口寬度 mm 2.1.3 毛坯的選擇及制備 （1）根據(jù)零件用途確定毛坯類型； （2）根據(jù)批量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）確定毛坯制造方法； （3）根據(jù)手冊確定表面加工余量及余量公差。 根據(jù)技術(shù)要求，零件材料為QT450—10，即球墨鑄鐵，表2成分及特性表，表3力學(xué)性能表。 表2 成分及特性表[4] 主要化學(xué)成分% 主要特性 用途舉例 C? Si? Mn? S P 較普通鑄鐵韌性和抗拉強度大大提高,又具有鑄鐵的流動性好, 收縮性小的特點 不僅能代替鑄鋼,甚至能代替鍛鋼做成曲軸,齒輪等重要零件.抗蝕性能也優(yōu)于普通鑄鋼,做閥門、減壓閥 3.5~3.9 2.5~3.0 ≤0.4 ≤0.02 ≤0.07 表3 力學(xué)性能表[5] 抗拉強度 σb/MPa 屈服強度 σ0.2/MPa 伸長率 δ(%) 硬度 HBS ≥450 ≥310 ≥10 160～210 毛坯的制備方法： 根據(jù)毛坯的材料，生產(chǎn)類型，生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件的復(fù)雜程度，連桿毛坯采用金屬型鑄造成型。 零件并不復(fù)雜，因此毛坯可以與零件的形狀盡量接近，而且采用連桿體連桿蓋整體鑄造，之后經(jīng)加工分離再分別加工。連桿蓋、連桿體上的螺栓螺紋孔可不鑄造出來而直接加工。大頭孔直接鑄造，尺寸為Φ75mm。毛坯尺寸可以通過加工余量確定。 （根據(jù)《機械加工工藝手冊》 (第2版) [6] 第一卷 表3.2—23） 連桿端面加工總余量：（1.5+1）× 2 = 5；連桿毛坯厚度：48mm。 （根據(jù)《機械加工工藝手冊》 (第2版) 第二卷） 連桿長度：178mm；連桿大頭孔圓形部分：Φ75mm。 2.2 工藝分析 工藝分析的目的：一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程[7]。 （1）零件材料：QT450—10。球墨鑄鐵切削性能較差，宜采用高速鋼（較低切削參數(shù)下）、硬質(zhì)合金鋼刀具（較高切削參數(shù)下）以降低成本。刀具幾何參數(shù)可根據(jù)不同刀具類型依據(jù)相關(guān)手冊查??； （2）零件的表面組成：兩端面，大小兩個通孔，螺紋、螺栓孔，鍵槽，倒角，連桿體、連桿蓋結(jié)合面； （3）主要表面分析：Φ20mm的小頭孔表面、Φ81mm的大頭孔表面為零件最重要的工作面； （4）主要技術(shù)要求：小頭孔精度要求為IT7、粗糙度要求Ra1.6μm，大頭孔精度要求為IT6、粗糙度要求Ra1.6μm，大小頭孔中心距為mm。大小頭孔之一為零件上的重要基準，兩側(cè)端面也為重要基準； （5）零件總體特點：連桿合件由連桿體和連桿蓋兩部分組成。 2.3 加工方案 加工零件時應(yīng)注意以下幾個內(nèi)容： （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對位置精度； （3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求； （4）熱處理及其他技術(shù)要求。 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）連桿是鑄件，孔的加工余量大，切削時將產(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，在安排工藝時，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，就能最后達到零件的技術(shù)條件。 2.3.1 定位基準的選擇 定位基準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擇得正確與否、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率[8]。 在選擇定位基準時，需要考慮以下三個問題： （1）以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)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(tǒng)一基準，應(yīng)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，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面。 粗基面的選擇：根據(jù)粗基面的選擇原則及零件的特點來選擇。 精基面的選擇：選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準[8]。 在連桿機械加工工藝過程中，加工小頭孔時，工序選用連桿的一側(cè)端面作為主要基準。加工連桿蓋時，選用連桿蓋的一個指定的端面、連桿蓋上的大頭孔及連桿蓋側(cè)面作為基準。加工連桿體時，選用連桿體的一個指定端面、連桿體小頭孔及連桿體側(cè)面作為基準。加工大頭孔時，選用連桿體的一個指定端面、連桿體小頭孔及連桿側(cè)面作為基準。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定；用連桿蓋上的孔定位可直接控制大小孔的中心距；連桿側(cè)面限制轉(zhuǎn)動。這樣就使各工序的定位基準統(tǒng)一起來，減少定位誤差。 （1）根據(jù)零件圖，連桿零件的兩端面都在一個平面上，這對作為定位基準面來說是有利的； （2）連桿體上的小頭孔作為基面，因此小頭孔的加工應(yīng)安排得比較早。這樣宜于保證大小頭孔的中心距要求； （3）在銑連桿合件端面的工序中，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，因此此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。在本道工序中以毛坯大頭端定位，在小頭處夾緊，同時銑削兩側(cè)端面。但是由于毛坯表面不平整，連桿的剛性差，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(fù)，變形，影響后續(xù)工序的定位及加工。以連桿的連桿身的對稱面定位。這種定位方法使工件在夾緊時的變形較小，同時可以銑工件的兩側(cè)端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。毛坯在加工后的外形偏差也比較小。本連桿的結(jié)合面帶有止口。連桿結(jié)合面結(jié)構(gòu)種類較多，有平切口和斜切口，還有鍵槽形、鋸齒形和帶止口的。從使用性能上看，重復(fù)定位精度高，在擰緊螺釘時，可自動滑移消除止口間隙；從工藝性上看，定位可靠，連桿成品經(jīng)拆裝后大頭孔徑圓度變化小。螺栓孔和結(jié)合面分別先后加工，為達到互換性裝配要求，加工精度應(yīng)相應(yīng)提高。 2.3.2 工藝路線方案的確定 制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段[8]。 （1）選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件（主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度）為依據(jù)，并綜合考慮各個方面工藝因素的影響，一般是根據(jù)主要表面的技術(shù)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）設(shè)計安排加工路線圖表。 特別當生產(chǎn)批量不同時零件的工藝路線也會有較大的差別。 方案1： 工序I：制備毛坯 工序II：同時銑連桿大小頭孔兩側(cè)端面 工序III：鉆、擴、鉸連桿小頭孔 工序IV：分離連桿體和連桿蓋 工序V：銑連桿體結(jié)合面 工序VI：銑連桿蓋結(jié)合面 工序VII：加工連桿體的螺紋 工序VIII：加工連桿蓋的螺栓孔 工序IX：人工裝配連桿體和連桿蓋 工序X：粗鏜、半精鏜大頭孔 工序XI：精鏜大頭孔及大頭孔內(nèi)鍵槽 工序XII：鏜削小頭孔內(nèi)槽 工序XIII：銑小頭孔R67mm的槽 工序XIV：倒角，檢驗 方案2： 工序I：制備毛坯 工序II：同時銑連桿大小頭孔兩側(cè)端面 工序III：鉆、擴、鉸連桿小頭孔 工序IV：分離連桿體和連桿蓋 工序V：銑連桿體和連桿蓋結(jié)合面 工序VI：加工連桿體的螺紋 工序VII：加工連桿蓋的螺栓孔 工序VIII：人工裝配連桿體和連桿蓋 工序IX：粗鏜、半精鏜大頭孔 工序X：精鏜大頭孔及大頭孔內(nèi)鍵槽 工序XI：鏜削小頭孔內(nèi)槽 工序XII：銑小頭孔R67mm的槽 工序XIII：倒角，檢驗 方案1、2的差別僅僅是連桿端面銑削方式的不同。方案2中先粗加工兩側(cè)端面，在連桿體和蓋裝配好后再進行一次精加工，此方案的不足在于精加工時條件不滿足，難以進行精加工。方案1中在連桿體和蓋分離之前同時進行兩側(cè)端面粗、精加工，雖然在裝配后可能影響到端面平面度，但考慮到連桿為一體鑄造，且端面采取兩側(cè)同時 加工，力可以相互抵消，同時連桿體和蓋的結(jié)合面要求也較高，因此可以采用此方案。通過比較選擇方案1。 工序I：制備毛坯 工序II：同時銑連桿大小頭孔兩側(cè)端面 工序III：鉆、擴、鉸連桿小頭孔 工序IV：分離連桿體和連桿蓋 工序V：銑連桿體結(jié)合面 工序VI：銑連桿蓋結(jié)合面 工序VII：加工連桿體的螺紋 工序VIII：加工連桿蓋的螺栓孔 工序IX：人工裝配連桿體和連桿蓋 工序X：粗鏜、半精鏜大頭孔 工序XI：精鏜大頭孔及大頭孔內(nèi)鍵槽 工序XII：鏜削小頭孔內(nèi)槽 工序XIII：銑小頭孔R67mm的槽 工序XIV：倒角，檢驗 2.3.3 加工質(zhì)量的保證措施 （1）合理定位夾緊方法 連桿是一個剛性比較差的工件，應(yīng)該十分注意夾緊力的大小、作用力的方向及著力點的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生的變形，以免影響加工精度[9]。銑兩端面時，夾具的夾緊力方向應(yīng)與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭孔端部與小頭孔端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會影響端面的平面度。在加工小頭孔工序中，夾緊力垂直作用于端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在鏜孔時，只以大平面（基面）定位，大頭這一端用固定塊定位，小頭孔以銷定位后，用推動塊從側(cè)向夾緊。小頭一端不能從端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。 （2）零件 零件材料的力學(xué)、物理性能及熱處理狀態(tài)對加工后的表面粗糙度、殘余應(yīng)力和冷硬現(xiàn)象都有影響。在工藝條件允許的范圍內(nèi)，可通過以下途徑改善其加工性。 （a）提高毛坯質(zhì)量 提高毛坯外形的幾何精度，保證其硬度及組織的均勻性，可以減小切削力的波動，使振動及刀具磨損減小，有利于提高表面質(zhì)量。 （b）通過熱處理改善切削加工性 通過熱處理提高塑性較大材料的硬度，可改善表面質(zhì)量。如對20鋼在切削前進行正火處理，可改善它的切削加工性。 （3）連桿加工時合理的加工路線 （a）兩側(cè)端面采用粗銑、半精銑兩道工序。改善基面的平面度，提高孔加工的精度。 （b）連桿大、小頭孔的加工是連桿機械加工的重要工序，它的加工精度對連桿質(zhì)量有較大的影響。小頭孔是重要的定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過了鉆、擴、鉸三道工序。鉆時以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。小頭孔在鉆、擴、鉸后，再以其內(nèi)孔定位加工大頭孔。大頭孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜。表面粗糙度Ra 為1.6μm，大頭孔的加工方法是將連桿蓋與連桿體組合在一起，然后進行鏜大頭孔的工序。這樣，在前幾道工序中可能產(chǎn)生的變形，可在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的精度。 （c）連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆工序，螺紋經(jīng)鉆、攻絲工序。加工時先以連桿體和連桿蓋配合鉆螺紋孔，后分別加工連桿體的螺紋、連桿蓋的螺栓孔。加工時以大頭端面、大頭孔外圓面、小頭孔端面、小頭孔外圓面及一側(cè)面定位。為了使兩螺栓孔在兩個互相垂直方向上保持平行，在鉆孔工序中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向，從而達到所需要的技術(shù)要求，螺栓孔及螺紋孔的同軸度就能保證。 （4）刀具方面 （a）加強切割作用，減小推擠作用 加強切割作用，減小推擠作用不僅可以降低切削力與切削溫度，而且也是提高表面質(zhì)量的有效措施。對切割與推擠作用影響較大的是刀具的前角與刃口圓弧的大小。 ① 加大前角。加大前角可以減小推擠作用，使刀刃的切割作用更加突出，并使被切金屬的塑性變形減小；同時，加大前角可以使基本變形區(qū)主要分布在切割層內(nèi)，對已加工表面以下的金屬影響較小。但應(yīng)注意前角過大會使刀尖的強度降低，影響刀具的壽命。 ② 減小刃口圓弧半徑。刀具刃口圓弧半徑減小，可以縮小刀前變形量，加強刀刃的切割作用；同時，可以使直接受刃口圓弧擠壓的金屬層厚度減小。因此，減小刃口圓弧半徑能使表面殘余應(yīng)力、冷硬層深度及冷硬程度降低，從而提高表面質(zhì)量。 ③ 采用斜刃切削。由于斜刃切削時，使切屑流向改變，刀具的實際前角加大，實際刃口圓弧半徑減小，從而加強了刀刃的切割作用，并使推擠作用減小，有利于提高已加工表面的質(zhì)量。 （b）提高刃磨質(zhì)量控制磨損量 降低前、后刀面的粗糙度可以減小刀一屑之間的摩擦，可以降低切削變形和切削力，并能抑制積屑瘤和鱗刺。因此，合理規(guī)定磨損限度，是保證表面質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 （c）合理選擇刀具材料 應(yīng)根據(jù)工件的材料和具體加工條件合理選擇刀具材料，提高加工表面質(zhì)量。如用金剛石車刀車削超硬鋁及無氧銅時，可獲得很小的粗糙度；而采用硬質(zhì)合金刀具，要獲得小的粗糙度就比較困難。 （5）切削用量 （a）粗加工時切削用量的選擇原則 粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯切削余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本 9]。 金屬切除率可以用下式計算： （2.1） 式中：——單位時間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s） V——切削速度（m/s） f ——進給量（mm/r） ——切削深度（mm） 提高切削速度、增大進給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度（ap），其次選擇一個較大的進給量度f，最后確定一個合適的切削速度V。 選用較大的ap和f以后，刀具耐用度顯然也會下降，但要比V對刀具耐用度的影響小得多，因此，使V、f、ap的乘積盡可能大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的[9]。 ① 切削深度的選擇： 粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當盡量將粗加工余量一次切除。只有當總加工余量很大，一次不能切完時，應(yīng)考慮分多次走刀。 ② 進給量的選擇： 粗加工時限制進給量提高的因素主要是切削力。因此，進給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進給量時應(yīng)考慮到機床進給機構(gòu)的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進給量；在剛性和強度較差的情況下，應(yīng)適當減小進給量。 ③ 切削速度的選擇： 粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。切削深度、進給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時必須考慮到機床的許用功率。如超過了機床的許用功率，則應(yīng)適當降低切削速度。 （b）精加工時切削用量的選擇原則 精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求較粗加工高，加工余量小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(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[10]。 ① 切削深度的選擇： 精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當背吃刀量較大時，切削力顯著增加，影響加工質(zhì)量。 ② 進給量的選擇： 精加工時限制進給量提高的主要因素是表面粗糙度。進給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力增大，表面質(zhì)量下降。 ③ 切削速度的選擇： 切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當切削速度受到工藝條件限制而不能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。 由此可見，精加工時選用較小的背吃刀量ap和進給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。 2.4 工序設(shè)計 由此可見，精加工時選用較小的背吃刀量ap和進給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。 2.4.1 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 用查表法確定機械加工余量： （1）端面各工序尺寸及其公差（mm） （根據(jù)《機械加工工藝手冊》 (第2版) 第一卷 表3.2—23 ，《機械加工工藝基礎(chǔ)》(第2版) 表 2—9）得表4端面工序尺寸及其公差表。 表4 端面工序尺寸及其公差表 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 48 12.5 粗銑 1.5 IT12() 45() 6.3 精銑 1 IT8() 43() 3.2 則連桿兩端面總的加工余量為： =（+）2 （2.2） =（1.5+1）2 =mm 連桿鑄造出來的總的厚度H = 43+=mm （2）大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為75 mm） （根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[11]表2—29表2—30）得表5大頭孔各工序尺寸及其公差表。 表5 大頭孔各工序尺寸及其公差表 工序名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 精鏜 1 1.6 半精鏜 1.5 3.2 粗鏜 3.5 6.3 毛坯 12.5 則連桿大頭孔總的加工余量為： = ++ （2.3） = 1+1.5+3.5 = mm （3）小頭孔各工序尺寸及其公差 （根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30）得表6小頭孔各工序尺寸及其公差表。 表6 小頭孔各工序尺寸及其公差表 工序名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 鉸 0.3 1.6 擴 0.3 3.2 鉆 鉆至 12.5 則連桿大頭孔總的加工余量為： A總 = A粗鏜+A半精鏜+ A精鏜 （2.4） = 0.3+0.3+1.7 = mm 2.4.2 確定各工序的切削用量、工時定額 （1）銑連桿大小頭端面 （a）粗銑 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 銑刀直徑D = 160 mm 銑刀齒數(shù)Z = 10 由表2.1—73 進給量af =1.8mm/r 背吃刀量ap =1.5 mm 切削速度V =81m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V/ D = 160 r/min （2.5） 進給速度Vf =289mm/min 由表2.1—100 切入和切出行程長度：23mm 工件銑削部分長度：150mm 切削時間：（150+23）/289=0.60min 輔助時間：0.95min （b）精銑 銑刀直徑D = 160 mm 銑刀齒數(shù)Z = 10 進給量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1mm 切削速度V =135m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 270 r/min 進給速度Vf =134.5mm/min 工件銑削部分長度：150mm 切入和切出行程長度：23mm 切削時間：（150+23）/134.5=1.29min 輔助時間：0.90min （2）鉆、擴、鉸小頭孔 （a）鉆 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鉆頭直徑 D=18mm 進給量af =0.26mm/r 由表3.4—13 切削速度V =18m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 318 r/min 進給速度Vf =82.68mm/min 工件銑削部分長度：45mm 切入和切出行程長度：9mm 切削時間：54/82.68=0.66min 輔助時間：1.25min （b）擴 擴刀直徑 D=19.7mm 進給量af =0.2mm/r 背吃刀量ap =（19.7-18）/2=0.85mm 切削速度V =64m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 1000 r/min 進給速度Vf =200mm/min 工件銑削部分長度： 45mm 切入和切出行程長度：4.5mm 切削時間：49.5/200=0.25min 輔助時間：0.70min （c）鉸 鉸刀直徑 D=20mm 進給量af =0.2mm/r 背吃刀量ap =（20-19.7）/2=0.15mm 切削速度V =108mm/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 1730 r/min 進給速度Vf =346mm/min 工件銑削部分長度： 45mm 切入和切出行程長度：3mm 切削時間：48/346=0.14min 輔助時間：1.00min （3）連桿體和連桿蓋結(jié)合面及止口的加工 （a）分離連桿體和連桿蓋 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鋸片銑刀直徑 D=160mm 銑刀齒數(shù)Z = 100 進給量af =20mm/r 背吃刀量ap =4mm 切削速度V =12m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 23 r/min 進給速度Vf =460mm/min 工件銑削部分長度：134mm 切入和切出行程長度：180mm 切削時間：314/460=0.69min 輔助時間：1.45min （b）粗銑連桿體和連桿蓋的端面及止口 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 端銑刀直徑 D =50mm 銑刀齒數(shù)Z = 3 進給量af =0.6mm/r 背吃刀量ap =1.5mm 切削速度V =100m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 636 r/min 進給速度Vf =381mm/min 工件銑削部分長度：53mm 切入和切出行程長度：120mm 切削時間：173/381=0.46min 輔助時間：1.25min （c）精銑連桿體和連桿蓋的端面及止口 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 端銑刀直徑 D =50mm 銑刀齒數(shù)Z = 3 進給量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1mm 切削速度V =113m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 720 r/min 進給速度Vf =360mm/min 工件銑削部分長度：29mm 切入和切出行程長度：120mm 切削時間：149/360=0.42min 輔助時間：1.00min （4）連桿體螺紋的加工 （a）鉆螺紋孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鉆頭直徑 D =10.2mm 進給量af =0.2mm/r 由表3.4—13 切削速度V =18m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 560 r/min 進給速度Vf =112mm/min 工件銑削部分長度：28mm 切入和切出行程長度：9mm 切削時間：37/112=0.33min 輔助時間：1.25min （b）攻螺紋 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 絲錐直徑 D=12mm 螺距P=1.75mm 切削速度V =15m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 390 r/min 絲錐退出時的轉(zhuǎn)速：250 r/min 工件銑削部分長度：21mm 絲錐切削錐長度：1mm 攻螺紋時的超切量：2.5x1.75=4.375mm 切削時間：(21+1+4.375) × (1/390+1/250)/1.75=0.1min 輔助時間：1.00min （5）連桿蓋螺栓孔的加工 （a）鉆螺栓孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鉆頭直徑 D =13.5mm 進給量af =0.26mm/r 由表3.4—13 切削速度V =18m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 420 r/min 進給速度Vf =109.2mm/min 工件銑削部分長度：28mm 切入和切出行程長度：9mm 切削時間：37/109.2=0.34min 輔助時間：1.25min （b）锪孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 锪刀直徑 D =20mm 進給量af =1mm/r 由表3.4—13 切削速度V =23m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 370 r/min 進給速度Vf =370mm/min 工件銑削部分長度：1mm 切削時間：1/370=0.0028min 輔助時間：1.00min （6）連桿大頭孔的加工 （a） 粗鏜大頭孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鏜刀直徑D = 78.5 mm 由表1.2—33 切削速度V =50m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 200 r/min 進給量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1.75 mm 進給速度Vf =100mm/min 工件鏜削部分長度：43mm 切削時間：（43/100）× 2=0.86min 輔助時間：1.29min （b）半精鏜大頭孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鏜刀直徑D = 80mm 由表1.2—33 切削速度V =50m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 200 r/min 進給量af =0.4mm/r 背吃刀量ap =0.75 mm 進給速度Vf =80mm/min 工件鏜削部分長度：43mm 切削時間：43/80=0.54min 輔助時間：1.051min （c）精鏜大頭孔 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鏜刀直徑D = 81 mm 由表1.2—33 切削速度V =70m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 280 r/min 進給量af =0.12mm/r 背吃刀量ap =0.5 mm 進給速度Vf =33.6mm/min 工件鏜削部分長度：43mm 切削時間：43/33.6=1.28min 輔助時間：1.25min （d）連桿大頭孔內(nèi)鍵槽的加工 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鏜刀直徑D = 25 mm 由表1.2—33 切削速度V =40m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 510 r/min 進給量af =0.3mm/r 背吃刀量ap =2.5 mm 進給速度Vf =153mm/min 工件鏜削部分長度：24mm 切削時間：24 /153=0.16min 輔助時間：1.00min （7）連桿小頭孔內(nèi)槽的加工 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鏜刀直徑D = 21 mm 由表1.2—33 切削速度V =40m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D = 600 r/min 進給量af =0.3mm/r 背吃刀量ap =0.5 mm 進給速度Vf =180mm/min 工件鏜削部分長度：1.1mm 切削時間：（1.1 /180）× 2=0.012min 輔助時間：1.45min （8）銑連桿小頭孔R67的槽 （a）開槽 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 銑刀直徑D = 160 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24 進給量af =1.2mm/r 背吃刀量ap =1.5 mm 切削速度V =34m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D =67r/min 進給速度Vf =80.4mm/min 切入和切出行程長度：180mm 工件銑削部分長度：40mm 切削時間：（180+40）/80.4=2.74min 輔助時間：1.25min （b）精加工 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 銑刀直徑D = 160 mm 銑刀齒數(shù)Z = 24 進給量af =0.4mm/r 背吃刀量ap =0.75mm 切削速度V =215m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000 V /D =430r/min 進給速度Vf =172mm/min 切入和切出行程長度：20mm 工件銑削部分長度：40mm走刀兩次 切削時間：（20+40）/172=0.35min 輔助時間：1.00min 2.5 工藝規(guī)程 由于坯料為一體鑄造，分離連桿體和連桿蓋后，連桿體和連桿蓋需分別加工。機械加工工藝過程綜合卡片分兩張，即表7機械加工工藝過程綜合卡片（連桿體）表、表8機械加工工藝過程綜合卡片（連桿蓋）表。 表7 機械加工工藝過程綜合卡片（連桿體）表 工序號 工序 安裝 工步 工序說明 機床 夾具 刀具 量具 I 制備毛坯 II 銑削 I 1 同時粗銑連桿大小頭兩側(cè)端面 至45mm 專用組和銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 端銑刀 2 同時精銑連桿大小頭兩側(cè)端面 至43mm 專用量具 III 鉆削 I 1 鉆小頭孔至Φ18mm 專用組合鉆床 專用夾具 高速鋼 直柄麻花鉆 2 擴小頭孔至Φ19.7mm 專用夾具 高速鋼 直柄擴孔鉆 3 鉸小頭孔至Φ20mm 專用夾具 硬質(zhì)合金直柄機用鉸刀 塞規(guī) IV 銑削 I 1 分離連桿體和連桿蓋 專用組合銑床 專用夾具 高速鋼 鋸片銑刀 專用量具 VII 銑削 I 1 粗銑連桿體結(jié)合面并保證尺寸24mm，粗銑止口兩側(cè)面至97mm 專用組合銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 端銑刀 2 精銑連桿體尺寸為94mm的結(jié)合面并保證3.4mm，精銑止口兩側(cè)面 至94mm 專用夾具 專用量具 VIII 鉆削攻螺紋 I 1 依次鉆削連桿體的兩個孔 至Φ10.2mm 專用組合鉆床 專用夾具 高速鋼直柄階梯麻花鉆 塞規(guī) 2 依次攻連桿體的兩個螺紋 至M12-6H 高速鋼細長柄機用絲錐 IX 裝配 人工裝配連桿體和連桿蓋 X 鏜削 I 1 粗鏜大頭孔至Φ78.5mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 2 半精鏜大頭孔至Φ80mm 專用量具 XI 鏜削 I 1 精鏜大頭孔至Φ81mm 并保證尺寸85mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 2 鏜大頭孔內(nèi)鍵槽至R25mm 并保證尺寸2.5mm 專用量具 XII 鏜削 I 1 鏜小頭孔內(nèi)鍵槽至Φ21mm 并保證尺寸1.1mm及37mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 XIII 銑削 I 1 粗銑小頭孔R67mm的槽 至12mm 專用組合銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 錯齒三面 刃銑刀 2 精銑小頭孔R67mm的槽 至R67mm并保證尺寸15mm 專用量具 XIV 倒角終檢 I 專用組合銑床 專用夾具 表8 機械加工工藝過程綜合卡片（連桿蓋）表 工序號 工序 安裝 工步 工序說明 機床 夾具 刀具 量具 I 制備毛坯 II 銑削 I 1 同時粗銑連桿大小頭兩側(cè)端面 至45mm 專用組和銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 端銑刀 2 同時精銑連桿大小頭兩側(cè)端面 至43mm 專用量具 III 鉆削 I 1 鉆小頭孔至Φ18mm 專用組合鉆床 專用夾具 高速鋼 直柄麻花鉆 2 擴小頭孔至Φ19.7mm 專用夾具 高速鋼 直柄擴孔鉆 3 鉸小頭孔至Φ20mm 專用夾具 硬質(zhì)合金直柄機用鉸刀 IV 銑削 I 1 分離連桿體和連桿蓋 專用組合銑床 專用夾具 高速鋼 鋸片銑刀 專用量具 V 銑削 I 1 粗銑連桿蓋結(jié)合面并保證尺寸24mm，粗銑止口兩側(cè)面至97mm 專用組合銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 端銑刀 2 精銑連桿蓋尺寸為94mm的結(jié)合面并保證3.4mm，精銑止口兩側(cè)面 至94mm 專用夾具 專用量具 VI 鉆削 I 1 依次鉆削連桿蓋的 兩個螺栓孔至Φ13.5mm 專用組合鉆床 專用夾具 高速鋼直柄階梯麻花鉆 塞規(guī) 2 依次锪連桿蓋兩個 Φ21mm孔 并保證1mm 高速鋼帶整體柱直柄平底锪鉆 IX 裝配 人工裝配連桿體和連桿蓋 X 鏜削 I 1 粗鏜大頭孔至Φ78.5mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 2 半精鏜大頭孔至Φ80mm 專用量具 XI 鏜削 I 1 精鏜大頭孔至Φ81mm 并保證尺寸85mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 2 鏜大頭孔內(nèi)鍵槽至R25mm 并保證尺寸2.5mm 專用量具 XII 鏜削 I 1 鏜小頭孔內(nèi)鍵槽至Φ21mm 并保證尺寸1.1mm及37mm 專用組合鏜床 專用夾具 硬質(zhì)合金 鏜刀 專用量具 XIII 銑削 I 1 粗銑小頭孔R67mm的槽 至12mm 專用組合銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金 錯齒三面 刃銑刀 2 精銑小頭孔R67mm的槽 至R67mm并保證尺寸15mm 專用量具 XIV 倒角終檢 I 專用組合銑床 專用夾具 2.6 連桿的檢驗 連桿在機械加工中要進行中間檢驗，加工完畢后要進行最終檢驗，檢驗項目按圖紙上的技術(shù)要求進行。 2.6.1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度 2.6.2 連桿大、小頭孔圓柱度的檢驗 用量缸表，在大、小頭孔內(nèi)分三個斷面測量其內(nèi)徑，每個斷面測量兩個方向，三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即圓柱度[12]。 2.6.3 連桿體、連桿蓋結(jié)合面對大頭孔中心線的對稱度的檢驗 采用如圖2對稱度檢測裝置示意圖所示專用檢測裝置（用一平尺安裝上百分表）。用結(jié)合面為定位基準分別測量連桿體、連桿上蓋兩個半圓的半徑值，其差為對稱度誤差。 圖2 對稱度檢測裝置示意圖 2.6.4 連桿大、小頭孔平行度的檢驗 如圖3平行度檢測裝置示意圖所示,將連桿大小頭孔穿入專用心軸，在平臺上用等高V形鐵支撐連桿大頭孔心軸，測量小頭孔心軸在最高位置時兩端面的差值，其差值的一半即為平行度。 圖3 平行度檢測裝置示意圖 2.6.5 小頭孔R67槽對連桿軸線的對稱度的檢驗 鑒于此處對稱度測量有些困難，可使用專用量具進行測量，以提高效率。 3 夾具設(shè)計 連桿材料為QT450-10，年產(chǎn)量5萬件。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。本夾具用于連桿大頭孔的鏜削加工。 3.1 夾具設(shè)計的要求 本夾具主要用來鏜Φ81的大頭孔，大頭孔軸線相對于小頭孔軸線有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗鏜、辦精鏜，本夾具可用于本工序內(nèi)的所有工步。設(shè)計夾具主要考慮在滿足合理性的條件下，如何提高勞動生產(chǎn)率降低勞動強度。 3.2 夾具設(shè)計 （1）定位基準的確定 在本道工序之前，連桿的兩個端面，小頭孔及連桿的結(jié)合面面都已加工，且連桿體和連桿蓋已裝配成整體，且大頭孔的表面粗糙度要求較高。 方案一： 加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實際上以工件的端面定位時，必須限制該方向上的自由度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具。為了降低定位誤差，按基準重合原則選小頭孔軸線、基面（連桿一側(cè)端面）為基準。連桿以小頭孔表面、基面（連桿一側(cè)端面）及連桿側(cè)面定位，屬完全定位。 方案二： 加工的大頭孔為通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但實際上以工件的端面定位時，必須限制該方向上的自由度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具。為了降低定位誤差，按基準重合原則選小頭孔軸線、基面（連桿一側(cè)端面）為基準。連桿以大、小頭孔表面和基面（連桿一側(cè)端面）定位，屬完全定位。 （2）夾具的設(shè)計 夾具由：夾具體、定位元件及定位裝置、夾緊元件及夾緊裝置等組成[13]。 方案一： 小頭孔、連桿端面加工完畢可以使用，因此選小頭孔軸線、基面（連桿端面）為定位基準，因此連桿可以使用圓柱銷、夾具體表面及一側(cè)面定位塊來定位，同時為了裝卸方便及提高效率，采用液壓夾具帶動推動塊提供夾緊力，夾緊力施加于連桿另一側(cè)面，以定位塊來平衡夾緊力。 方案二： 小頭孔、連桿端面加工完畢可以使用，因此選小頭孔軸線、基面（連桿端面）為定位基準，因此連桿可以使用圓柱銷、大頭孔也使用圓柱銷及夾具體表面來定位。同時為了裝卸方便及提高效率，采用液壓夾具帶動推動塊提供夾緊力，夾緊力同時施加于連桿大、小頭底端，以此來平衡夾緊力。 方案一定位可靠，夾緊方便。方案二雖定位可靠、夾緊方便，通過大、小頭孔定位保證了中心距的要求，但大頭孔內(nèi)的心軸為了不影響本工序的加工，在工件夾緊后必須撤走，這樣可能會由于誤差、夾緊力等因素致使該心軸無法拔出，造成加工無法進行。 綜合考慮采用方案一來設(shè)計夾具，即，小頭孔、連桿端面加工完畢可以使用，因此選小頭孔軸線、基面（連桿端面）為定位基準，因此連桿可以使用圓柱銷、夾具體表面及一側(cè)面定位塊來定位，同時為了裝卸方便及提高效率，采用液壓夾具帶動推動塊提供夾緊力，夾緊力施加于連桿另一側(cè)面，以定位塊來平衡夾緊力。 （a）定位元件小頭孔圓柱銷 小頭孔尺寸為mm（即mm），采用基孔制。由于本工序之前小頭孔已經(jīng)加工完畢，達到了尺寸要求。小頭孔圓柱銷應(yīng)該能和小頭孔相配合，根據(jù)基孔制常用、優(yōu)先配合可得尺寸mm (mm)。連桿體大、小孔中心距為mm，以小頭孔的軸線為定位基準，雖屬“基準重合”，無基準不重合誤差，但由于定位元件與定位面間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為： （3.1） = 0.023+0.013+0 = 0.036 mm —— 定位誤差 —— 工件孔的直徑公差 —— 定位銷的直徑公差 —— 孔和銷的最小保證間隙 此項中心距加工允許誤差為0.1mm，因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。 （b）夾具體 夾具體的作用是將定位、夾緊裝置連成一體，為工件提供一個加工平臺，并能正確安裝在機床上，加工時，能承受部分切削力。夾具體的尺寸依據(jù)工件、定位元件等相關(guān)零件的尺寸來確定。 （c）夾緊元件及夾緊裝置 通過查手冊及查閱《金屬切削原理》[14]，計算得鏜削加工的切削力為1260N。夾具夾緊力至少為1260N。由于連桿零件屬大批量生產(chǎn)類型，為了提高加工效率，縮短輔助時間，采用液壓缸提供夾緊力，通過推動塊施加夾緊力，裝卸工件方便、迅速。綜上，通過查閱相關(guān)資料選擇YG系列液壓缸。 4 組合機床設(shè)計 組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進行加工的高效專用機床。組合機床能對工件進行多刀、多軸、多面、多工位同時加工。組合機床可分為具有固定夾具的單工位組合機床、具有移動夾具的多工位組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床三類[15]。 4.1 組合機床設(shè)計的要求 本組合機床主要用來鏜Φ81的大頭孔，本工序由粗鏜、辦精鏜大頭孔，本組合機床用于本工序內(nèi)的所有工步。設(shè)計組合機床主要考慮如何布局。本設(shè)計采用具有移動夾具的多工位組合機床。 4.2 組合機床總體設(shè)計 繪制組合機床“三圖一卡”，就是針對具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進行組合機床總體方案圖樣文件設(shè)計。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等[16]。 4.2.1 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研究合同外，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括： （1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工部位用粗實線表示,其余部位用細實線表示。當需要設(shè)置中間導(dǎo)向時，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 （2）本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機構(gòu)設(shè)計。 （3）本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基地直接發(fā)生關(guān)系。當本工序定位基準與設(shè)計基準不符時，必須對加工部位的位置精度進行分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差。對工件毛坯應(yīng)有要求，對孔的加工余量要認真分析。當本工序有特殊要求時必須注明。 （4）注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量[17]。 4.2.2 加工示意圖 （1）加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖；是設(shè)計刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達和標注的內(nèi)容有：機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程，工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸，主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。 （2）繪制加工示意圖的注意事項 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，按比例用細實線畫出工件外形、加工部位，加工表面畫粗實線，必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。為簡化設(shè)計，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸(即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿