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1、机电工程学院 毕业设计说明书设计题目: 连杆加工工艺及装备设计 (铣连杆体瓦槽工序） 学生姓名： XXXXXX 学 号： XXXXXXXXXXXX 专业班级： XXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXX 1目录前言1第1章 加工工艺方案的拟定31.1零件分析31.1.1零件的尺寸和技术要求31.2制定工艺方案31.2.1选择定位基准的原则及应注意的问题41.3零件加工工艺分析41.4机床的配置形式41.5切削用量的确定及选择刀具51.5.4确定切削用量应注意的问题61.5.5.切削用量的选择及相关数据的计算6第2章 组合机床总体设计82.1被加工零件的工序图82.2零件的加工示意图92.2
2、.1选择刀具92.2.2动力部件的工作循环及工作行程102.2.3其它应该注意的问题102.3机床联系尺寸图112.3.1动力部件的选择112.3.2夹具轮廓尺寸的确定132.3.3机床的装料高度132.3.4中间底座的轮廓尺寸132.3.5主轴箱轮廓尺寸的确定132.4编制生产率计算卡142.4.1实际生产率152.4.2理想生产率152.4.3机床负荷率16第3章 组合机床夹具设计163.1组合机床夹具的优点163.2定位加紧方案的选择173.3夹紧元件183.3.1设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则183.3.2夹紧力方向的确定原则183.4夹紧机构193.6夹紧动力213.6.1液压循
3、环系统213.6.2 润滑213.6.3夹紧方式22第4章 动力滑台的设计224.1液压滑台的精度和导轨材料224.2液压滑台的技术参数22总结24致 谢26参考文献25 前言组合机床部分是通用部件，专用部件相对较少，它能对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床，它能够对工件进行多刀、多面、多轴、多工位同时加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序。组合机床常用的通用部件有如下几种：床身（侧底座），底座（中间底座和立柱底座），立柱，动力箱，动力滑台，各种工艺切削头等。另外对于一些多工位加工的组合机床，还有移动工作台和回转工作台等。组合机床与通用
4、机床以及其他专用机床相比具有以下特点:（1）组合机床上的的通用部件和标准零件占全部零件的大部分，因此设计和制造的周期短，投资少 ，经济效益高（2）组合机床采用多刀加工，自动化程度较高，因此比其他机床 生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。（3）组合机床生产零件时采用的是专用夹具和专用夹具，加工质量靠夹具工装保证，对工人的技术水平要求不高。（4）组合机床易形成组合机床自动线，以生产大规模的生产需要。（5）当被加工产品更新时，采用其他类型机床时，机床的大部分部件需要报废，用组合机床则少了这个缺点，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。目前，我国组合机床已经应用于大批大量生产的行业，
5、例如，汽车。拖拉机，柴油机，电动机等等诸多领域。随着现代经济的不断发展，厂家对组合机床的质量和加工精度的要求也日益严格，组合机床也面临着竞争和挑战，未来组合机床的发展趋向主要有如下几个方面（1）提高通用部件的水平。（2）发展中小批量生产的组合机床（3）采用新型刀具（4）发展自动检测技术。（5）扩大加工工艺范围。在未来，相信 组合机床的应用领域会更加广阔，自动化程度会更高，加工会日趋完美，为我国机械行业的发展发挥应有的作用。 第1章 加工工艺方案的拟定1.1零件分析 图1.1-1 连杆体被加工零件：连杆工件材料：45钢 生产纲领：30000件/年，双班制1.1.1零件的尺寸和技术要求. 大头孔尺
6、寸为小头孔为28。工件硬度，大小头孔中心距190。1.2制定工艺方案组合机床是针对某种零件或零件某道工序而设计的。正确选择加工用定位基准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而实现减少机床台数的效果。1.2.1选择定位基准的原则及应注意的问题(1).应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准。这样可以减少基准不符的误差，以保证加工精度，但在某些情况下，却必须该用其它作为定位基准。(2).选择定位基准应确定工件定位稳定。尽量采用自己加工较大平面作为定位基准这对于加工尤为重要。(3).统一基准原则。即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表面的孔或对同一表面上
7、的孔完成不同的工序。这对工序多的箱体类尤为重要。 1.3零件加工工艺分析 该组合机床是铣连杆体瓦槽工序，表面粗糙度为.6.3，加工余量为5mm，采用三面刃硬质合金铣刀来加工。本道工序的夹紧也非常方便，可以利用浮动杠杆加紧机构加紧工件于大平面，限制三个自由度，夹紧方便、装卸方便、工艺装备简单。在小头孔处用一个定位销定位，限制2个自由度，大头孔侧面用防转销定位支撑，限制一个自由度。连杆体呈竖直方向被加紧在夹具体上 根据上述被加工零件的结构特点，加工要求，工艺过程及生产率，可确定机床配置形式为多工位移动式夹具的组合机床，这种配置形式比较符合实际加工情况.1.4机床的配置形式根据工件的结构特点、加工要
8、求、生产率和工艺过程方案等，大体上就可以确定应采取哪种基本形式的组合机床。但在基本型式的基础上，由于工艺的组织，动力头的不同配置方法，零件安装数目和工位数多少等具体安排不同，而具有多种配置方案。它们对机床的结构复杂程度，通用化程度，结构工艺性能，重新调整的可能性以及经济效果，还有维修操作是否方便等，都具有不同的影响。另外，还必须看到，就是在有些情况下，对工艺过程方案作不大的更改或重新安排，往往会使机床简单，工作可靠，结构紧凑，更符合多快好省的要求。因此，在最后决定机床配置型式和结构方案时，必须注意一些问题：1不同配置型式组合机床的特点及适应性单工位组合机床，具有固定式夹具通常可以安装一个工件，
9、特别适用于大中型箱体零件的加工，多工位组合机床，主要受用于中小零件的加工通常情况下，被加工工件安装在多工位工作台上，基于这点考虑，由于连杆体尺寸不大属于中小型零件范围，本设计采用多工位组合机床是合适的。2 被加工零件的特点很大程度上决定了机床的配置形式。 一般来说，定位基准是水平的，且被加工与基准垂直应采用卧式组合机床，其排屑和操作以及其具体因素都方便、简单。根据加工部位的特点.因为本工序是四工位加工连杆体的瓦槽工序，经过从分考虑，卧式组合机床可以满足要求。它的优越性能是加工和装配的工艺性能较好，运输与安装调节也比较方便、但是它的缺点也是很明显的，它在一定程度上削弱了机床床身的刚性。.不同的工
10、艺安排，动力部件的不同配置会产生多种配置方案，而不同的配置方案，又对机床的复杂程度，通用化程度，结构工艺性加工精度，经济效果等有不同影响。1.5切削用量的确定及选择刀具1.5.1确定工序间余量 为保证加工过程顺利进行，必须选择合适的工序间余量，工序间余量的选择决定了工件的加工精度。由于本工序为铣连杆体瓦槽工序，瓦槽宽度8mm,确定加工余量为8mm1.5.2选择切削用量组合机床切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布置型式及正常的工作均有很大的影响。1.53组合机床切削用量选择的特点1.在大多数情况下，组合机床为多轴、多刀、多面同时加工。因此，所选切削用量，根据经
11、验来说比一般万能机床单刀加工低。2.组合机床多轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。工作时，要求所有刀具每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。这个每分钟进给量（mm/min）应是适合于所有刀具的平均值。因此，同一多轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和选择不同的每转进给量（mm/r）与其相适应，以满足不同直径工件的加工需要，即 （1-1）为滑台每分钟进给量（）。1.5.4确定切削用量应注意的问题1.尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。由于连接于动力部件的多轴箱上同时工作的刀具种类不同且直径大小不等，因此其切削用量选择也各有特点。2.复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的
12、使用寿命。进给量通常按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。3.选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响。生产率要求不高时，就没有必要将切削用量选得过高，以免降低刀具耐用度。对于要求生产率高的大批大量生产用组合机床，要首先保证那些耐用度低，刃磨困难，造价高的所谓“限制性”工序刀具的合理切削用量。但需注意不能影响加工精度，也不能使刀具耐用度降低。4.切削用量选择应有利于多轴箱设计。5.选择切削用量时，还必须考虑所选动力滑台的性能。尤其是当采用液压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的最小进给量大50%。否则，会由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，
13、甚至造成机床不能正常工作。1.5.5.切削用量的选择及相关数据的计算1. 切削力F、切削转矩M、切削功率P、刀具耐用度T F=P=查表的出T=120min切削速度已知 带入数据可以得出 切削速速 V= 6.28查表知 带入上述公式F=3140N M=78500N.mm P=0.328KW T=120min当确定了切削扭矩M后，主轴直径便可得出 dx0.35 推出d4.2cm 所以取主轴直径为4.0mm第2章 组合机床总体设计组合机床总体设计，就是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、生产率计算卡片、机床联系尺寸图等。2.1被加工零件的工序图被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部位、以及被加工零件的材料、硬度、和在本机床加工前毛坯情况的图纸。它是组合机床设计的主要依据，也是制造使用时调整机床、检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图应包括下列内容：1. 表示出被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。 2.表示出加工用定位基准、夹压部位及夹压方向。3. 表示出加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求。 4.必备的文字说明。 工序图如下图所示
