摘要本課題主要是對連桿零件的加工工藝設(shè)計及夾具設(shè)計進(jìn)行研究。首先，通過對零件結(jié)構(gòu)尺寸的深入分析，確定了加工定位基準(zhǔn)，并且依靠這一點(diǎn)設(shè)計出符合實(shí)際的加工方案。在夾具設(shè)計部分，本論文專門設(shè)計了用于銑削端面的銑削夾具，為精密加工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。此外，還認(rèn)真確定了切削參數(shù)，包括切削速度、進(jìn)給量、切削深度等，用來滿足不同工作情況下所需要的加工需求。在機(jī)床的選擇上，該論文依據(jù)工藝需要，對各種機(jī)床的性能特性和它們的適用范圍進(jìn)行了詳細(xì)分析，最終選擇了最適合這次加工任務(wù)的機(jī)床。同時，刀具的選擇也是這次設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，該論文選擇了與工藝參數(shù)、機(jī)床以及加工材料性能相匹配的刀具，以保證加工過程的高效和精度。本課題的研究結(jié)果對提升連桿零件的加工質(zhì)量，降低加工成本，提高生產(chǎn)效率有重要意義。通過對工藝設(shè)計與夾具設(shè)計的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了零件加工過程的精度提升和效率提高。同時，本設(shè)計方案的普適性和適應(yīng)性也使其有可能應(yīng)用于其他類似零件的加工中，具有廣泛的實(shí)用價值和研究意義。關(guān)鍵詞：連桿；銑削夾具；加工工藝；切削參數(shù)

AbstractThemainfocusofthisprojectistostudythemachiningprocessdesignandfixturedesignofconnectingrodparts.Firstly,throughin-depthanalysisofthestructuraldimensionsoftheparts,themachiningpositioningbenchmarkwasdetermined,andbasedonthis,amachiningplanthatisinlinewithrealitywasdesigned.Inthefixturedesignsection,thispaperspecificallydesignedamillingfixtureformillingendfaces,providingstrongtechnicalsupportforprecisionmachining.Inaddition,cuttingparameterswerecarefullydetermined,includingcuttingspeed,feedrate,cuttingdepth,etc.,tomeetthemachiningrequirementsrequiredunderdifferentworkingconditions.Intermsofmachinetoolselection,thispaperconductedadetailedanalysisoftheperformancecharacteristicsandapplicabilityofvariousmachinetoolsbasedonprocessrequirements,andultimatelyselectedthemostsuitablemachinetoolforthismachiningtask.Atthesametime,theselectionofcuttingtoolsisalsoanimportantpartofthisdesign.Thispaperselectscuttingtoolsthatmatchtheprocessparameters,machinetools,andprocessingmaterialpropertiestoensuretheefficiencyandaccuracyofthemachiningprocess.Theresearchresultsofthisprojectareofgreatsignificanceforimprovingtheprocessingqualityofconnectingrodparts,reducingprocessingcosts,andimprovingproductionefficiency.Byoptimizingprocessdesignandfixturedesign,theprecisionandefficiencyofthepartprocessingprocesshavebeenimproved.Atthesametime,theuniversalityandadaptabilityofthisdesignschemealsomakeitpossibletoapplyittotheprocessingofothersimilarparts,withbroadpracticalvalueandresearchsignificance.Key?Words：dieselconnectingrod;Millingfixture;Processingtechnology;Cuttingparameter

目錄8684第1章緒論 150661.1課題目的及意義 1213091.2夾具研究現(xiàn)狀 120207第2章零件分析 25552.1零件的作用與結(jié)構(gòu)分析 2143882.2零件工藝分析 278882.3零件材料分析 310499第3章工藝規(guī)程的設(shè)計 419903.1確定毛坯的制造形式以及材料的選擇 433553.2定位基準(zhǔn)及加緊方案的擬定 528603.3加工順序的選擇 6199633.4加工方案的初步擬定 6227813.4機(jī)床的選擇 10241493.5工藝裝備的選擇 12146253.6切削用量的選擇 133699第4章銑夾具的設(shè)計 19109574.1夾具的選擇與設(shè)計要求 19226494.1.1夾具選擇的原則 19584.1.2夾具設(shè)計要求 1930354.2夾具設(shè)計的基本原則 20247604.3定位基準(zhǔn)的選擇與定位元件的確定 20147394.4夾緊方式的確定 23114244.5夾具設(shè)計 243787總結(jié) 2622980參考文獻(xiàn) 2731260致謝 28第1章緒論1.1課題目的及意義作為制造業(yè)的支柱和經(jīng)濟(jì)增長的主要引擎，機(jī)械制造技術(shù)在我國的發(fā)展至關(guān)重要。然而，隨著全球市場競爭的日益激烈，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量成為制造業(yè)發(fā)展的迫切需求。金屬連桿支架作為機(jī)械制造中的重要零部件，在車輛、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其加工質(zhì)量直接關(guān)系到整體產(chǎn)品的性能和可靠性。本課題旨在通過對金屬連桿支架的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，同時設(shè)計適用于該工藝的高效夾具，以提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。通過精心設(shè)計的加工工藝，可以有效減少加工過程中的浪費(fèi)和誤差，提高加工精度和穩(wěn)定性；而科學(xué)合理的夾具設(shè)計則能夠確保工件的穩(wěn)固固定和精準(zhǔn)定位，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過本課題的研究，不僅可以提升金屬連桿支架的加工水平和技術(shù)含量，提高企業(yè)的競爭力，還有助于我國制造業(yè)的升級和轉(zhuǎn)型，推動我國制造業(yè)向高端、智能、綠色方向發(fā)展，進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大我國在全球制造業(yè)中的地位。同時，本課題的成果也將為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供有益的借鑒和參考。1.2夾具研究現(xiàn)狀我國機(jī)床夾具研究正處于蓬勃發(fā)展的階段，隨著機(jī)械加工制造的不斷前進(jìn)，對夾具的需求也不斷增加。然而，盡管夾具不斷改進(jìn)，但其通用性和精度方面仍有提升空間，這成為我國機(jī)床加工發(fā)展的挑戰(zhàn)。為了解決這一難題，我們國內(nèi)許多公司企業(yè)需要更加努力研發(fā)。目前，常用的工裝夾具有組合工裝、成組工裝、自動工裝工裝及數(shù)控機(jī)床工裝工裝。組合式夾具通過將不同規(guī)格、形狀的專用夾具進(jìn)行組合，提高了零件的通用性，提高了零件的制造精度，但其尺寸、質(zhì)量都比較大，且設(shè)備投入也比較高，因而具有一定的局限性。成組式夾具是一種具有固定部件和可替換部件的組合，適合一臺機(jī)床進(jìn)行多種尺寸零件的加工，但其自動化水平受到限制，不能適應(yīng)現(xiàn)代化機(jī)械加工的要求。自動工裝的設(shè)計是為了適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需要，能夠?qū)崿F(xiàn)工裝的自動替換，但是在實(shí)際應(yīng)用中，對工裝的搬運(yùn)、更換等技術(shù)提出了很高的要求。最后，數(shù)控機(jī)床夾具因其快速更換和高效裝夾的特性而備受關(guān)注，能夠滿足數(shù)控機(jī)床對夾具高要求，提升加工效率和精度。

第2章零件分析2.1零件的作用與結(jié)構(gòu)分析連桿是一個非常重要的組成部分，它在引擎的運(yùn)作過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。主要功能是轉(zhuǎn)換活塞的往復(fù)運(yùn)動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以驅(qū)動車輛行駛。同時，連桿的高速運(yùn)動也有助于增加引擎的動力和扭矩。此次加工的連桿由三個部分組成：大頭、小頭與凸出頭。小頭與活塞銷連接，大頭與曲軸連桿軸頸連接。連接的位置被設(shè)計成可以自由旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)，這樣可以減小因零件之間相對運(yùn)動產(chǎn)生的摩擦。連桿的形狀通常類似于一個長桿，兩端為圓形的連接頭。材料通常選用高強(qiáng)度的鋼，以承受引擎運(yùn)行過程中的高應(yīng)力。連桿的設(shè)計和制造必須非常精確，因?yàn)槿魏屋p微的偏差都可能影響到引擎的性能。連接頭部分常常有一種稱為連桿軸承的組件，它可以在連桿和曲軸之間提供一個光滑的滑動表面，從而降低摩擦并防止過度磨損，如圖2.1所示。圖2.1零件二維圖2.2零件工藝分析該連桿零件的圖紙描繪了其外形復(fù)雜性：主體部分包含三個外圓柱面，每個圓柱面中央都有內(nèi)孔。這些內(nèi)孔的尺寸分別為?90、?25、?35，并且它們的加工精度和形位公差要求極高，此外，該零件還需要加工左右端面，尺寸規(guī)定為35±0.2、50±0.2。此次連桿的主要加工平面是連桿的上下平面以及?90、?25、?35三個內(nèi)孔。三個內(nèi)孔的加工要求一致，均采用鏜削，使用鏜削進(jìn)行精加工才能夠?qū)⑵浔砻娲植诙燃庸ぶ罵a=1.6，表面粗糙度要求較高，所以在進(jìn)行加工時需要分為粗加工、半精加工、精加工三個步驟進(jìn)行加工，此次加工三個孔首先通過鉆削加工出鏜孔的位置，再通過粗鏜、半精鏜、精鏜進(jìn)行加工使其加工至圖紙要求，加工時還需要注意?35的中心線基準(zhǔn)A?90的中心線具有平行關(guān)系，公差值為0.02，?25圓孔的中心線與基準(zhǔn)A?90的中心線也具有平行度公差，公差值為0.02。端面的表面粗糙度要求較低均為Ra=6.3在進(jìn)行加工時進(jìn)行粗銑、半精銑、精銑加工至圖紙要求尺寸即可。2.3零件材料分析45號鋼是一種高質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的強(qiáng)度和硬度，是常見的機(jī)械制造鋼材，經(jīng)熱處理后能獲得良好的機(jī)械性能。使用45號鋼來制造的連桿具有以下幾個優(yōu)勢：（1）高強(qiáng)度：45號鋼的含碳量約為0.42-0.50%，具有較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，非常適合承受高應(yīng)力的零件，如連桿。（2）良好的可塑性和韌性：45號鋼在熱處理后，能提供良好的塑性和韌性，這意味著連桿在承受沖擊或瞬間高負(fù)荷時不易斷裂。（3）優(yōu)秀的切削性能：45號鋼具有較好的切削性能，適合進(jìn)行機(jī)械加工。（4）良好的熱處理性能：45號鋼本身的綜合力學(xué)新跟那個就較為優(yōu)異，但是在連桿的使用中還需要通過熱處理使其硬度、強(qiáng)度和耐磨性進(jìn)行提高，這樣才能提高連桿的使用壽命。因此，45號鋼是制造連桿的理想材料。零件需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理使硬度達(dá)到40-50HRC，強(qiáng)度達(dá)到600MPa到900MPa。然而，需要注意的是，45號鋼材料也有一定的局限性，例如對焊接性能的要求比較高，需要在焊接過程中采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和后熱處理措施。在設(shè)計和制造過程中需要考慮到這些因素，以確保產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

第3章工藝規(guī)程的設(shè)計3.1確定毛坯的制造形式以及材料的選擇毛坯是制造工藝的基礎(chǔ)，它的制造形式直接影響了最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。常見的毛坯制造形式有鑄件、鍛件、沖壓件和型材。下面簡要分析一下這四種形式的特點(diǎn)：（1）鑄件：鑄造是通過將熔融的金屬材料倒入預(yù)先制作好的模具中，待其冷卻固化后獲得所需形狀的工件的方法。它的優(yōu)點(diǎn)是可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的工件，且生產(chǎn)成本相對較低。但是，鑄件的機(jī)械性能通常不如鍛件，且容易產(chǎn)生缺陷如夾雜物、氣孔和裂紋等。（2）鍛件：鍛造鍛造機(jī)通過外力的作用對材料施加外力對其尺寸造型進(jìn)行加工，材料通過鍛造可以有效地提高它們的耐磨性以及使用性能，，但是制造成本相對較高，且形狀受到一定限制。（3）沖壓件：沖壓是通過不同形式的沖壓模具對金屬板材進(jìn)行剪切、彎曲、拉伸等手段使其發(fā)生形變，從而得到所需的工件的方法。它的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，成本低，但是工件的厚度和形狀受到一定限制。（4）型材：型材是通過將金屬材料經(jīng)過塑性變形，使其形狀符合某種特定的截面形狀，如角鋼、槽鋼、方管等。型材的優(yōu)點(diǎn)是可以直接用于結(jié)構(gòu)組件，節(jié)省了材料和加工時間。本次加工的零件為大批量生產(chǎn)，在選擇毛坯制造形式時可以選擇鍛造或者鑄造，對于需要大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，鑄造可能是更好的選擇，因?yàn)樗纳a(chǎn)效率高，成本低。但是而對于需要高強(qiáng)度、高耐磨性的工件，鍛造可能更為合適，盡管其成本相對較高。所以本次加工的連桿毛坯制造形式選擇鍛造。毛坯結(jié)構(gòu)如下圖2.2所示：圖2.2三孔連桿零件毛坯圖3.2定位基準(zhǔn)的擬定一般機(jī)械在加工的時候，基準(zhǔn)的選取是非常重要，它直接影響到加工的精度及工藝方案的制定，因此必須認(rèn)真地進(jìn)行分析，基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。（1）粗基準(zhǔn)的選擇：在確定粗基準(zhǔn)時，首先要確保每一個加工面都有充足的加工余量，這樣可以使以后的精加工更方便，同時在加工時要確保被加工面和非加工面的位置關(guān)系，以便使加工后的位置關(guān)系更精確，并能迅速得到精基準(zhǔn)面。加工時首先以大孔的上表面作為粗基準(zhǔn)來進(jìn)行加工端面，該表面的加工面積較大，根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則粗基準(zhǔn)只能使用一次的原則，此面只需要進(jìn)行一次加工即可。（2）精基準(zhǔn)的選擇:對于精基準(zhǔn)的選擇首先需要考慮該零件的加工精度以及該零件在加工時如何進(jìn)行裝夾。首先根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則選擇的上表面以及其外圓面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工其他表面。3.3加工順序的選擇零件的加工次序直接關(guān)系到加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。一般來說，本篇論文在處理工件的加工順序遵循了如下的原則：基準(zhǔn)先行原理：第一步要先確定零件的基準(zhǔn)點(diǎn)，再以此為基準(zhǔn)，依次排列、加工其它的加工工藝。這種原則適用于需要高精度加工的零件，可以確保整個加工過程的精度和穩(wěn)定性。在加工中基準(zhǔn)為制造基準(zhǔn)，加工時首先需要將制造基準(zhǔn)加工出來才能加工其他表面，然后根據(jù)這個基準(zhǔn)加工其他的工面。制造基準(zhǔn)是進(jìn)行后續(xù)加工的依據(jù)，只有首先確保制造基準(zhǔn)的精度，才能保證后續(xù)加工的精度。按照以上加工工序的基本原理，先進(jìn)行加工基準(zhǔn)面，然后再對其它表面進(jìn)行加工，因此先對上端表面進(jìn)行加工。（2）先粗后精的原則：先通過粗加工，再進(jìn)行精加工。通過粗加工可以去除大量不需要的材料，再使用精加工可使工件在較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的加工精度及表面質(zhì)量。這種原則適用于需要同時考慮加工效率和加工精度的零件。加工時要先粗加工，然后再進(jìn)行精加工，比如對端面銑削就要先進(jìn)行粗銑，然后再進(jìn)行精銑。（3）先主后次的原則：一開始先對零件的主要尺寸或者主要特征進(jìn)行加工，接著是次要特征或次要尺寸。這種原則適用于零件具有明確的主次關(guān)系，可以優(yōu)先保證零件的主要功能或者主要形狀。銑削時首先進(jìn)行的端面銑削，銑削此端面更方便對其他面進(jìn)行定位加工。（4）先面后孔原則：先加工表面，然后再加工孔位或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種原則適用于需要考慮零件的外觀和表面質(zhì)量的加工，可以避免表面因孔位加工而受到損壞。遵循加工原則首先進(jìn)行端面的銑削再進(jìn)行孔的加工。3.4加工方案的初步擬定連桿的主要加工平面是連桿的上下平面以及?90、?25、?35。根據(jù)零件的尺寸以及二維圖的分析初步擬定該零件的加工方法如下所示：（1）上端面：粗銑（IT12）—精銑（IT8）。（2）下端面：粗銑（IT12）—精銑（IT8）。（3）內(nèi)孔：粗鏜（IT12）—精鏜（IT8）。（4）內(nèi)孔：鉆（IT12）—擴(kuò)（IT10）—鉸（IT8）。（5）內(nèi)孔：鉆（IT12）—擴(kuò)（IT10）—鉸（IT8）。在此基礎(chǔ)上，提出了兩種可供選擇的加工方案。具體加工方案如表3.1所示：表3.1加工方案一工序號工名序稱工序內(nèi)容10鍛造鍛造毛坯20熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30清砂清理毛坯，不加工面涂防銹漆40粗銑粗銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸53.5mm粗銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸38.5mm粗銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸23.5mm50粗銑翻轉(zhuǎn)，粗銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸52mm粗銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸37mm粗銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸22mm60熱處理熱處理226-271HBS70半精銑半精銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸51.5mm半精銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸36.5mm半精銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸21.5mm80精銑精銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸51mm精銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸36mm精銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸21mm90半精銑工件翻轉(zhuǎn)，半精銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸50.5mm半精銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸35.5mm半精銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸20.5mm100精銑精銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸50±0.2mm精銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸35±0.2mm精銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸20±0.2mm110鉆鉆內(nèi)孔至φ40mm120鏜粗鏜內(nèi)孔至φ88mm130鏜半精鏜內(nèi)孔至φ89.5140鏜精鏜內(nèi)孔至φ90150鉆鉆內(nèi)孔至φ25mm160鏜粗鏜內(nèi)孔至φ33mm170鏜半精鏜內(nèi)孔至φ34.5mm180鏜精鏜內(nèi)孔至φ35190鉆鉆內(nèi)孔至φ23mm擴(kuò)內(nèi)孔至φ24.8mm鉸內(nèi)孔至φ25mm200清洗清洗工件去毛刺210檢驗(yàn)檢驗(yàn)成品關(guān)鍵尺寸220入庫成品入庫

表3.2加工方案二工序號工名序稱工序內(nèi)容10鍛造鍛造毛坯20熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30清砂清理毛坯，不加工面涂防銹漆40鉆鉆內(nèi)孔至φ40mm50鏜粗鏜內(nèi)孔至φ88mm60鏜半精鏜內(nèi)孔至φ89.570鏜精鏜內(nèi)孔至φ9080鉆鉆內(nèi)孔至φ25mm90鏜粗鏜內(nèi)孔至φ33mm100鏜半精鏜內(nèi)孔至φ34.5mm110鏜精鏜內(nèi)孔至φ35120鉆鉆內(nèi)孔至φ23mm擴(kuò)內(nèi)孔至φ24.8mm鉸內(nèi)孔至φ25mm130粗銑粗銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸53.5mm粗銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸38.5mm粗銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸23.5mm140粗銑翻轉(zhuǎn)，粗銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸52mm粗銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸37mm粗銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸22mm150熱處理熱處理226-271HBS160半精銑半精銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸51.5mm半精銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸36.5mm半精銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸21.5mm170精銑精銑φ112mm外圓一端平面，至尺寸51mm精銑φ50mm外圓一端平面，至尺寸36mm精銑φ36mm外圓一端平面，至尺寸21mm180半精銑工件翻轉(zhuǎn)，半精銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸50.5mm半精銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸35.5mm半精銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸20.5mm190精銑精銑φ112mm外圓另一端平面，至尺寸50±0.2mm精銑φ50mm外圓另一端平面，至尺寸35±0.2mm精銑φ36mm外圓另一端平面，至尺寸20±0.2mm200清洗清洗工件去毛刺210檢驗(yàn)檢驗(yàn)成品關(guān)鍵尺寸220入庫成品入庫通過對比上述兩種加工方案，方案一和方案二都較為優(yōu)先的進(jìn)行定位基準(zhǔn)的確定，完全符合加工原則，但是方案一首先進(jìn)行的平面加工，方案二首先進(jìn)行的是孔的加工，根據(jù)加工順序安排原則中的先面后孔的原則，首先進(jìn)行面的加工后進(jìn)行孔的加工可以更好的保證零件的加工精度，所以經(jīng)過對比方案一更加合理。在進(jìn)行加工時首先需要進(jìn)行面的加工，此次加工便先進(jìn)行φ112mm外圓一端平面的加工，先將其銑削至50±0.2mm，將其面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行孔的鉆削時可以更好的保證其精度，因?yàn)樵摽资桥浜蠒r非常重要的孔，所以在進(jìn)行加工時尤為重要。3.4機(jī)床的選擇在本次連桿零件的加工過程中，該論文選擇了立式銑床X52K如圖（3.2）、鉆床Z550如圖（3.3）、鏜床T688如圖（3.4）進(jìn)行零件的加工。以下是關(guān)于這兩種設(shè)備的簡單分析：（1）立式銑床X52K：主要加工的工序有4、5、7、8、9、10。在進(jìn)行加工時立式銑床主要加工的面為端面，主要便是φ112mm外圓、φ50mm外圓、φ50mm外圓的端面，加工分為粗銑、半精銑、精銑。工序4、5經(jīng)過粗銑將零件的大部分毛坯進(jìn)行銑削，使其外形接近成品，φ112mm外圓端平面，尺寸為52mm、φ50mm外圓端平面，尺寸為37mm、φ36mm外圓端平面，尺寸為22mm。后再經(jīng)過精銑使其尺寸達(dá)到圖紙標(biāo)準(zhǔn)分別為50±0.2mm、35±0.2mm、20±0.2mm。圖3.2立式銑床（2）鉆床Z525：主要加工工序有11、15、19鉆床的主要工作便是鉆孔，針對該零件主要加工部分為、、三個內(nèi)孔?？椎募庸ひ筝^高，需要通過鉆孔使其尺寸達(dá)到φ40mm后再經(jīng)過鏜削達(dá)到圖紙要求。也是如此需要先鉆孔至φ25mm，的內(nèi)孔鉆削至φ23mm再通過擴(kuò)孔鉸孔使其尺寸達(dá)到圖紙要求。圖3.3鉆床(2)鏜床T68：主要加工工序有12、13、14、16、17、18鏜床的加工主要為鏜孔，此次加工的內(nèi)孔主要為、。這兩個內(nèi)孔的精度要求較高尺寸較大，無法直接鉆削至圖紙要求，所以經(jīng)過鉆孔后再經(jīng)過鏜孔加工使其尺寸達(dá)到圖紙要求。圖3.4鏜床3.5工藝裝備的選擇不同的加工流程對工藝設(shè)備的要求也不一樣，因此，在這一次的加工中選擇的工藝裝備如下表3.1所示：表3.1工藝裝備的選擇加工方式工序號夾具刀具量具銑4、5、7、8、9、10專用夾具面銑刀游標(biāo)卡尺鉆11、15、19專用夾具麻花鉆游標(biāo)卡尺鏜12、13、14、16、17、18專用夾具內(nèi)孔鏜刀游標(biāo)卡尺3.6切削用量的選擇主軸轉(zhuǎn)速公式：（3-1）實(shí)際切削速度公式：（3-2）式中n：主軸轉(zhuǎn)速；V：切削速度；d0：刀具直徑；V`：實(shí)際切削速度；機(jī)動時間：（3-3）l：被切削層長度；l1：刀具切入長度；l2：刀具切出長度；三孔連桿零件各工序參數(shù)計算過程如下：工序010：鑄造毛坯工序020：毛坯清砂工序030：熱處理工序040：粗銑φ112、φ50、φ36圓柱面一側(cè)端面粗銑端面選擇機(jī)床：X52K銑床，銑削刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，刀具直徑d0=120根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-1）根據(jù)X52K銑床說明書可知實(shí)際轉(zhuǎn)速?。海海海?機(jī)動時間：工序050：粗銑φ112、φ50、φ36圓柱面另一側(cè)端面；該工序加工參數(shù)按照工序40選取，此處不再贅述。工序070：半精銑φ112、φ50、φ36圓柱面一側(cè)端面半精銑側(cè)端面粗銑端面選擇機(jī)床：X52K銑床，銑削刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，刀具直徑d0=120，根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-2）根據(jù)X52K銑床說明書可知實(shí)際轉(zhuǎn)速?。海海海?機(jī)動時間：。工序080：精銑φ112、φ50、φ36圓柱面一側(cè)端面精銑側(cè)端面粗銑端面選擇機(jī)床：X52K銑床，銑削刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，刀具直徑d0=120，根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-3）根據(jù)X52K銑床說明書可知實(shí)際轉(zhuǎn)速?。海海海?機(jī)動時間：。工序090：半精銑φ112、φ50、φ36圓柱面一側(cè)端面，參照工序70選取切削參數(shù)工序100：精銑φ112、φ50、φ36圓柱面一側(cè)端面，參照工序80選取切削參數(shù)工序110：鉆Φ40內(nèi)孔刀具為麻花鉆，刀具直徑d0=40mm，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-4）實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?-5）：：：：取1：工序120：粗鏜內(nèi)孔至φ88mm選擇機(jī)床：T68臥式鏜床，鏜削刀具：內(nèi)孔鏜刀，刀具直徑d0=88根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-6）實(shí)際轉(zhuǎn)速?。海海海?機(jī)動時間：。工序130：半精鏜內(nèi)孔至φ89.5選擇機(jī)床：T68臥式鏜床，鏜削刀具：內(nèi)孔鏜刀，刀具直徑d0=25根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-7）實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?-8）：：：：1機(jī)動時間：工序130：精鏜內(nèi)孔至φ90選擇機(jī)床：T68臥式鏜床，鏜削刀具：內(nèi)孔鏜刀，根據(jù)毛坯的尺寸進(jìn)行確定此次加工的切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-9）根據(jù)X52K銑床說明書可知實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?-10）工序150：鉆內(nèi)孔至φ25mm，參照工序110選取切削參數(shù)；工序160：粗鏜內(nèi)孔至φ33mm，參照工序120選取切削參數(shù)；工序170：半精鏜內(nèi)孔至φ34.5mm，參照工序130選取切削參數(shù)；工序180：精鏜內(nèi)孔至φ35mm，參照工序130選取切削參數(shù)；工序190：鉆、擴(kuò)、鉸內(nèi)孔至φ25mm選擇機(jī)床：Z550鉆床，鉆孔刀具：麻花鉆，切削深度為，通過查表可知進(jìn)給量，切削速度。根據(jù)公式計算可知：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：（3-11）取實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?-12）實(shí)際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：取刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：

第4章銑夾具的設(shè)計4.1夾具的選擇與設(shè)計要求4.1.1夾具選擇的原則選擇合適的夾具可以有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本。以下是選擇夾具時應(yīng)考慮的一些基本原則：(1)精度要求：應(yīng)根據(jù)加工精度的要求選擇適當(dāng)?shù)膴A具。如果工件的加工精度要求高，需要選擇精度高的夾具。(2)生產(chǎn)批量：對于大批量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高效、自動化的夾具，以提高生產(chǎn)效率和減少人工干預(yù)。而對于小批量或單件生產(chǎn)，選擇靈活、調(diào)整方便的夾具更為合適。(3)加工工藝：夾具的選擇需要考慮到工件的加工工藝，例如切削、磨削、焊接、裝配等。(4)經(jīng)濟(jì)性：夾具的選擇應(yīng)兼顧其成本和使用效益。對于生產(chǎn)量小但變動頻繁的產(chǎn)品，應(yīng)避免使用高成本的專用夾具。4.1.2夾具設(shè)計要求在銑削操作中，通常不需要過于復(fù)雜的夾具，只需簡單的定位和夾緊即可。下面是幾個基本的要求：為了保證被處理的工件待加工表面能足夠的暴露，夾具應(yīng)該盡量打開。其主要原因在于，夾緊機(jī)構(gòu)部件與被加工表面間應(yīng)有一段安全間距。同時，夾緊機(jī)構(gòu)部件要盡量放得較低，以免夾具與銑床主軸套筒、刀套或工具在加工中產(chǎn)生干涉。為了使零件的安裝方向與機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)和編程坐標(biāo)系一致，必須保證夾具在機(jī)床上的定位。另外，還要保證零件的定位面和機(jī)床的坐標(biāo)關(guān)系。夾緊裝置的剛性與穩(wěn)定性是十分重要的。在加工時，要盡可能地避免替換夾緊點(diǎn)。若要改變夾緊點(diǎn)，則應(yīng)格外小心，避免因夾緊點(diǎn)位置的改變而對夾緊裝置或工件的定位精度造成損害。本次設(shè)計的夾具涉及到的工序?yàn)楣ば?：精銑φ112、φ50、φ25圓柱面一側(cè)端面，如圖4.1所示：圖4.1加工工序圖4.2夾具設(shè)計的基本原則設(shè)計專用夾具時，下面是一些基本的原則：(1)定位原理：夾具的設(shè)計必須保證零件在加工過程中的準(zhǔn)確位置，從而達(dá)到圖紙上所要求的精度。在加工之前，要將工件的形狀和尺寸特點(diǎn)，加工要求和加工路徑等因素綜合起來。(2)夾緊原則：夾具設(shè)計的主要目的便是能夠再加工時保證零件的穩(wěn)定，防止該零件在加工時由于切削力的作用使其發(fā)生變形以至于整個零件發(fā)生損壞的現(xiàn)象。但是在進(jìn)行零件夾進(jìn)時力度不可以過大，不然由于夾緊力較大還會使得零件發(fā)生變形。(3)剛度原則：設(shè)計專用夾具一般都是在進(jìn)行大批量生產(chǎn)時才會進(jìn)行設(shè)計專用夾具，為了夾具能夠使用的時間更久，在進(jìn)行設(shè)計制造時需要考慮夾具具有足夠的剛度和強(qiáng)度，選擇制造夾具材料時需要將其考慮進(jìn)來。(4)簡化原則：夾具設(shè)計應(yīng)該盡量簡化，以便于生產(chǎn)，使用和維修。這對于降低制造成本、提高生產(chǎn)率具有重要意義。(5)安全原則：夾具設(shè)計應(yīng)考慮到操作人員的安全，避免設(shè)計出可能傷害操作人員或損壞設(shè)備的結(jié)構(gòu)。(6)經(jīng)濟(jì)性原則：夾具設(shè)計應(yīng)從生產(chǎn)成本，使用壽命，維修費(fèi)用等方面全面考慮，力求在滿足加工需求的同時，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。4.3定位基準(zhǔn)的選擇與定位元件的確定此次連桿加工的主要加工表面為、、三個孔的端面以及三個內(nèi)孔，此次設(shè)計確定已一面兩孔進(jìn)行定位，確定、兩個內(nèi)孔以及兩個內(nèi)孔的下端面作為定位基準(zhǔn)。此次定位元件為定位銷，通過零件將兩個孔放置于定位銷中底面與定位銷的端面想接觸便完成了該零件的定位。定位銷如下圖4.2所示：圖4.2定位銷在這個工序中，我們需要確保銑刀的準(zhǔn)確位置以便完成對三孔連桿的銑削。選擇圓形對刀塊是為了提供一個可靠的定位點(diǎn)，以確保銑削的精度和一致性。圓形對刀塊的參數(shù)將決定銑削位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從而影響整個加工過程的質(zhì)量和效率。對刀塊結(jié)構(gòu)如下圖4.3所示：圖4.3圓形對刀塊參數(shù)及三維模型此次設(shè)計的夾具通過機(jī)床工作臺上的T型槽相配合進(jìn)行裝夾定位，定位元件如下圖4.5所示：圖4.4T形槽工作臺實(shí)物圖圖4.5定位鍵尺寸圖4.4夾緊方式的確定為了確保工件在夾具中的正確定位，此次針對零件的裝夾需要設(shè)計專用用來夾進(jìn)的裝置。常見的夾緊機(jī)構(gòu)如下所示：（1）手動夾緊：這是最基本的加緊方式，主要利用手動旋緊螺母或者手輪等方式產(chǎn)生夾緊力。適合小批量生產(chǎn)或者非標(biāo)準(zhǔn)化工件。（2）機(jī)械夾緊：這種方式通常通過機(jī)械杠桿、螺旋、楔塊等方式產(chǎn)生夾緊力。適合中等規(guī)模的生產(chǎn)。（3）液壓夾緊：液壓夾緊通過液壓泵和液壓缸產(chǎn)生夾緊力，可以實(shí)現(xiàn)自動化控制，提供大的夾緊力并能精確調(diào)節(jié)。適合高速高精度加工和大規(guī)模生產(chǎn)。（4）氣壓夾緊：氣壓夾緊通過空氣壓力產(chǎn)生夾緊力，同樣可以實(shí)現(xiàn)自動化控制。由于氣體的壓縮性，一般提供的夾緊力較小，但操作簡便，響應(yīng)速度快?？紤]到夾具操作的便捷性和加工效率，我們選擇了手動夾緊機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)手柄移動V型塊，如圖4.6所示：夾緊裝置帶動活動V形塊，將工件牢固地壓緊在夾具中，該方法具有操作簡單、生產(chǎn)效率高、可保證工件的穩(wěn)定與精度等優(yōu)點(diǎn)。圖4.6手動夾緊機(jī)構(gòu)4.5夾具設(shè)計