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钻2-φ12.5孔 连杆 零件 机械 加工 工艺 规程 12.5 夹具 设计

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连杆体零件机械加工工艺规程及钻2-φ12.5孔夹具设计【钻2-φ12.5孔】,钻2-φ12.5孔,连杆,零件,机械,加工,工艺,规程,12.5,夹具,设计

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哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：“连杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 设计要求：1. 绘制夹具体(1张)2. 绘制毛坯图(1张)3. 机械加工工艺卡(工艺过程卡1张，所要设计夹具的工序工序卡1张)4. 绘制夹具装配图1张5. 绘制夹具零件图（夹具装配图中非标准件三张）6. 绘制工件图（1张）7. 课程设计说明书（B5的纸大约20页4千字，误差分析要有计算）8. 按中批生产，通用设备设计班 级： 机械109 班 学 生： 指导教师： 刘亦智 系 主 任： 王义文 2013年9月2日目 录1.1连杆的用途及其特点31.2连杆的的材料及毛坯制造41.3连杆的加工工艺过程51.4 连杆的加工工艺过程分析61.4.1 定位基准的选择61.4.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排71.4.3 确定合理的夹紧方法81.4.4 连杆主要面的加工方法81.4.5 连杆主要孔的加工方法81.5夹具使用91.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差91.6.1 确定加工余量91.6.2确定工序尺寸及其公差101.7 各项加工数据的计算112、钻孔专用夹具设计152.1问题的指出152.2定位基准的选择154.3夹具方案的设计164.4.切削力和夹紧力计算174.5夹紧力的计算18五.定位误差分析19六、零、部件的设计与选用206.1 钻套、衬套、钻模板设计与选用20七、确定夹具体结构尺寸和总体结构22八、本章小结23九、总结24十、参考文献25第一章 连杆的加工工艺1.1连杆的用途及其特点在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。1.2连杆的的材料及毛坯制造连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。1.3连杆的加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。(连杆机械加工工艺过程见加工工艺卡片)连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大头外侧面）；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工，以及轴瓦锁口槽的加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。加工过程如下：1.4 连杆的加工工艺过程分析1.4.1 定位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图1所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不图1连杆与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。1.4.2 加工阶段的划分和加工顺序的安排再工序安排上先加工定位基准，如端面加工的铣、磨工序防在加工过程的前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安装原则。连杆工艺加工过程可分为以下几个方面：1）粗加工阶段粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合之前的加工阶段：基准面的加工，包括辅助基准面加工：准备连杆体及连杆盖合并所进行的加工，如两者对口面的铣、磨等2）半精加工阶段半精加工阶段也是连杆体和连杆盖合并之后的加工，如精磨两平面，半精镗大头孔及孔口倒角等。总之是为精加工大、小头孔做准备的阶段。3）精加工阶段精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面大、小头孔全部达到图样要求的阶段，如珩磨大头孔，精镗小头活塞销轴承孔。1.4.3 确定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。在加工连杆的夹具中，可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择。在粗铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。1.4.4 连杆主要面的加工方法采用粗铣、精铣工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度，这种方法的生产率较高。以基面及小头孔定位，它用一个圆销（小头孔）。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称（此对称平面为工艺用基准面）。1.4.5 连杆主要孔的加工方法连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、铰两道工序。钻时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在钻、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩、粗镗、精镗、金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra 为1.6m，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。连杆的螺栓孔经过钻、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内，在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。1.5夹具使用应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此，精铣端面时，夹具可考虑重复定位情况，如采用夹具限制7个自由度（其是长圆柱销限制4个，长菱形销限制2个）。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难，因此要求夹具制造精度较高，且采取一定措施，一方面长圆柱销削去一边，另一方面设计顶出工件的装置。1.6 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1.6.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（根据机械加工工艺手册第一卷 表3.225 表3.226 表3.227）（1）、平面加工的工序余量（mm） 单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度毛坯54812.5粗铣4.4IT12()43.6()12.5精铣0.6IT10()43()3.2 则连杆两端面总的加工余量为： A总= =（A粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨）2=（1.5+0.6+0.3+0.1）2=mm（2）、连杆铸造出来的总的厚度为H=43+=mm 1.6.2确定工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229 表234）1）、大头孔各工序尺寸及其公差（锻造出来的大头孔为81 mm）工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸极限尺寸表面粗糙度精镗0.481+0.021/ 0811.6粗镗280.680.612.5扩孔578.678.62）、小头孔各工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229表230）工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度精镗0.21.6铰0.26.4钻钻至12.51.7 各项加工数据的计算1、 加工小头孔(1) 钻小头孔 选用钻床Z3080 根据机械制造工艺设计手册表2.438(41)选取数据钻头直径D = 19.6 mm 切削速度V = 0.99 mm切削深度ap = 10 mm 进给量f = 0.12 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 945 r/min根据表3.130 按机床选取n = 1000 r/min则实际钻削速度V = Dn/（100060） = 1.04 m/s (2) 铰小头孔 选用钻床Z3080根据机械制造工艺设计手册表2.481选取数据铰刀直径D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.8 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min根据表3.131 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.32 m/s 2 、铣大头两侧面 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.477(88)选取数据铣刀直径D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s铣刀齿数Z = 3 切削深度ap = 2.5 mm af = 0.10 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 611 r/min根据表3.174 按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.78 m/s 3 、铣开连杆体和盖 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.479(90)选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.34 m/s切削宽度ae = 3 mm 铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm af = 0.015 mm/r d = 40 mm 则主轴转速n = 1000v/D = 103 r/min根据表3.174 按机床选取n=750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.47 m/s 4 粗锪连杆两螺栓底面 选用钻床Z3025根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据锪刀直径D = 28 mm 切削速度V = 0.2 m/s锪刀齿数Z = 6 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 50.9 r/min根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.94 m/s 5 铣15槽 选用铣床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.490选取数据铣刀直径D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s铣刀齿数Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削宽度ae = 0.5 mm af = 0.02 mm/r 则主轴转速n = 1000v/D = 94 r/min根据表3.174 按机床选取n=100 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.33 m/s 6 磨结合面 选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据砂轮直径D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 进给量fr0 = 0.006 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 157 r/min根据表3.148 按机床选取n = 100 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 7 、磨连杆盖结合面 选用磨床M7350根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据砂轮直径D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 进给量fr0 = 0.006 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 157 r/min根据表3.148 按机床选取n = 100 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.20 m/s 8 钻铰螺栓孔 选用钻床Z3025a)钻铰螺栓孔根据机械制造工艺设计手册表2.438（41）选取数据切削速度V = 0.99 m/s 切削深度ap = 5 mm进给量f = 0.08 mm/r 钻头直径D = 11.8 mm则主轴转速n = 1000v/D = 1910 r/min根据表3.130 按机床选取n = 910 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 0.99 m/sb）铰螺栓孔 根据机械制造工艺设计手册表2.481选取数据铰刀直径D = 12 mm 切削速度V = 0.22 m/s切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.2 mm/r则主轴转速n = 1000v/D = 140 r/min根据表3.131 按机床选取n = 200 r/min则实际切削速度V =Dn/（100060） = 0.127 m/s (3) 从连杆盖上方给螺栓孔口倒角根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min9 、粗镗大头孔 选用镗床T618根据机械制造工艺设计手册表2.466选取数据镗刀直径D = 80.6 mm 切削速度V = 0.16 m/s进给量f = 0.30 mm/r 切削深度ap = 3.0 mm 则主轴转速n = 000v/D = 47 r/min根据表3.141 按机床选取n = 800 r/min则实际切削速度V = Dn/（100060） = 2.72 m/s 10 、大头孔两端倒角 选用机床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min11、精磨大头两平面（先标记朝上） 选用磨床M7130根据机械制造工艺设计手册表2.4170选取数据切削速度V = 0.413 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.006 mm/r 12 、精镗小头孔 选用镗床T2115（2）根据机械制造工艺设计手册表2.466选取数据镗刀直径D = 16 mm 切削速度V = 3.18 m/s进给量f = 0.10 mm/r 切削深度ap = 1.0 mm根据表3.139 按机床选取n = 2000 r/min13 、精镗大头孔 选用镗床T2115根据机械制造工艺设计手册表2.466选取数据镗刀直径D = 65.4 mm 切削速度V = 0.20 m/s进给量f = 0.2 mm/r 切削深度ap = 1 mm根据表3.139 按机床选取n = 1000 r/min14 、小头孔两端倒角 选用机床X62W根据机械制造工艺设计手册表2.467选取数据切削速度V = 0.2 m/s 切削深度ap = 3 mm 进给量f = 0.10 mm/r Z = 8 根据表3.130 按机床选取n = 750 r/min2、钻孔专用夹具设计2.1问题的指出由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。本次设计选择设计是针对、钻、扩、铰孔，它将用于Z525钻床。2.2定位基准的选择该工序要求中心线与端面（有位置要求，因此可以得出该孔在两个侧面的正中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工序基准为端面A，为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。4.3夹具方案的设计如图所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下,方案：首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型块和滑动V型块定位，这样既简单又方便。如上图所示，一底面限制的自由度有3个，一个固定V型块限制两个自由度，一个滑动V型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了z轴的移动，z轴的旋转，y轴的旋转三个移动自由度。一个固定V型块限制了y轴的移动，x轴的移动，一个滑动V型块限制了z轴的旋转，这样6个自由度全部被限制根据上面叙述选择方案。4.4.切削力和夹紧力计算（1）刀具：刀具用高速钢刀具钻头机床： Z525机床切削力公式： 式中 查表得： 其中：,即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 4.5夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料铝合金钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=2.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力五.定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和V型块间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为80。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： 两定位销的定位误差 ： 其中：， 且：L=100mm ，得： 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。六、零、部件的设计与选用6.1 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。.尺寸表dDD1Ht基本尺寸极限偏差F7基本尺寸极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036铝合金222635+0.033+0.017392630424625铝合金563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。七、确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹紧机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。八、本章小结如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。九、总结本次课程设计是在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习，是一次对我们所学的专业基础知识的掌握情况的重要考察和检验，更是培养我们理论联系实际，分析并解决问题能力的重要内容和阶段。使我更好的掌握了CAD和PROE制图软件。这次课程设计，其设计图主要用CAD制图软件完成。自我感觉尚有很多不足和错误，首先，在设计夹具装配件时过于匆忙，装配YA19005连接板时放在了左手边，不符合工人正常劳作习惯；其次是课程设计前准备工作没做好，在图书馆很多资料和文献都没能借到（早已借空了），在借阅同学的相关资料时没有时间认真琢磨和分析相关信息和数据；最后就是课程设计说明书的编写过于匆忙，时间很紧，很多文字和标准，公式，数据，计算上的错误没有时间一一改正（确实，在打这篇文稿，发现了很多错误和缺憾）。课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用到各个方面上去。同时，广泛地运用设计手册及各种参考资料，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；整个零件的加工过程是和其他同学分工完成的，集中体现了团队精神，合作分工能很好的提高办事效率！在这次设计中培养了我独立分工合作的能力！为以后出身社会的工作打下基础！十、参考文献1、徐洪本 机床夹具设计手册辽宁科技大学出版社2004.32、邓文英等金属工艺学高等教育出版社2008.43、付风岚等公差与检测技术科学出版社2006.94、王先逵等机械加工工艺手册机械工业出版社2007.95、陈宏钧金属切削速算手册机械工业出版社2007.925机械加工工艺过程卡产品型号零（部）图号共 页产品名称零（部）名称连杆合件第 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数4000每台件数备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1锻造铸造2时效时效3铣铣大头两侧面铣床X62W4钻铰钻铰小头孔钻床Z3080专用5挖槽挖小头内孔槽卧式镗床专用6镗粗镗大头孔卧式镗床专用7铣铣15槽铣床X62W专用8铣铣断铣床X62W专用9攻丝钻孔,攻丝钻床Z3080专用10钻钻直径12.5孔钻床Z3080专用11磨磨平面镗磨床M7350专用12磨磨平面磨床M7350专用13镗R25坑卧式镗床14镗镗大小头孔卧式镗床15检验检验16入库入库设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号连杆合件08工序名称钻直径12.5孔工序号08技检要求采用塞规检查各孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面下平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号QT450-10200HBS1钻床Z3080夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧钻上面孔至12.528120.249000.250.1181.7712.5的麻花钻头1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 14 页第 8 页本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 39 页1 绪论1.1 毕业设计的目的连杆合件是某企业产品中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和连杆合件零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。1.2 毕业设计要求本设计要求学生在对连杆合件的加工要求、零件的结构工艺性进行认真分析的基础上，首先对零件的加工工艺规程做出优化设计，并对其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计。具体任务及要求如下：（1）调查研究、查阅及翻译文献资料，撰写开题报告；（2）连杆合件加工要求、零件的结构工艺性分析；（3）连杆合件加工工艺规程设计；（4）连杆合件关键工序的专用夹具设计；（5）连杆合件关键工序的组合机床设计；（6）必要的设计计算与分析；（7）文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。设计技术要求包括：（1）生产纲领：50000件/年；（2）夹具采用液压驱动；（3）组合机床采用液压滑台；（4）每次加工一个零件。1.3 解决方案和技术路线本设计是连杆合件加工工艺及关键工序工装设计，并在此基础上选择关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，因此需要研究和解决以下几个问题：（1）连杆合件加工工艺及关键工序工装设计；（2）关键工序之一的专用夹具设计；（3）关键工序之一的加工用组合机床设计。进行连杆合件加工工艺及关键工序工装设计时，应首先熟悉连杆合件的零件图，依据“先加工基准面，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，再结合工件的实际情况来安排工艺路线。工艺装备包含：刀具、量具、夹具、辅具。工艺装备的选用及设计得依据工序及工件的实际情况。进行关键工序之一的专用夹具设计时，应首先熟悉本工序的内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，了解夹具设计的原则、夹具的构成，依据工件的实际情况设计本工序的夹具1。进行关键工序之一的加工用组合机床设计时，应首先了解机床的构成，依据机床设计的原则，工件、夹具的具体情况，本工序的加工要求，查阅相关资料来设计机床，并完成三图一卡的制作。本科毕业设计说明书（论文） 第 39 页 共 39 页2 工艺设计2.1 主要技术依据2.1.1 生产纲领，生产类型生产纲领为50000件/年，属大批量生产2。大批量生产的工艺特征：（1）零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法；（2）毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小；（3）机床设备及其布置形式：广泛采用专用机床及自动机床，按流水线排列设备；（4）工艺装备：广泛采用专用夹具，专用组合机床，专用刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求；（5）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低；（6）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡；（7）成本：较低；（8）生产率：高；（9）工人劳动条件：较好。2.1.2 连杆的功用及主要结构参数连杆是汽车发动机的主要传动件之一。连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用，因此必须具有足够的强度和刚度3。连杆的总成图如图1连杆总成图。连杆主要参数如表1主要参数表。 图1 连杆总成图表1 主要参数表项目技术要求材料QT450-10连杆小头孔尺寸mm连杆大头孔尺寸mm连杆厚度mm大小头孔中心距mm连杆体连杆体螺纹2-M12-6H两止口宽度mm连杆盖连杆盖螺栓孔mm两止口宽度mm2.1.3 毛坯的选择及制备（1）根据零件用途确定毛坯类型；（2）根据批量（生产纲领）确定毛坯制造方法；（3）根据手册确定表面加工余量及余量公差。根据技术要求，零件材料为QT45010，即球墨铸铁，表2成分及特性表，表3力学性能表。表2 成分及特性表4主要化学成分%主要特性用途举例CSiMnSP较普通铸铁韧性和抗拉强度大大提高,又具有铸铁的流动性好, 收缩性小的特点不仅能代替铸钢,甚至能代替锻钢做成曲轴,齿轮等重要零件.抗蚀性能也优于普通铸钢,做阀门、减压阀3.53.92.53.00.40.020.07表3 力学性能表5抗拉强度b/MPa屈服强度0.2/MPa伸长率(%)硬度HBS45031010160210毛坯的制备方法：根据毛坯的材料，生产类型，生产纲领及零件的复杂程度，连杆毛坯采用金属型铸造成型。零件并不复杂，因此毛坯可以与零件的形状尽量接近，而且采用连杆体连杆盖整体铸造，之后经加工分离再分别加工。连杆盖、连杆体上的螺栓螺纹孔可不铸造出来而直接加工。大头孔直接铸造，尺寸为75mm。毛坯尺寸可以通过加工余量确定。（根据机械加工工艺手册 (第2版) 6 第一卷 表3.223）连杆端面加工总余量：（1.5+1） 2 = 5；连杆毛坯厚度：48mm。（根据机械加工工艺手册 (第2版) 第二卷）连杆长度：178mm；连杆大头孔圆形部分：75mm。2.2 工艺分析工艺分析的目的：一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程7。（1）零件材料：QT45010。球墨铸铁切削性能较差，宜采用高速钢（较低切削参数下）、硬质合金钢刀具（较高切削参数下）以降低成本。刀具几何参数可根据不同刀具类型依据相关手册查取；（2）零件的表面组成：两端面，大小两个通孔，螺纹、螺栓孔，键槽，倒角，连杆体、连杆盖结合面；（3）主要表面分析：20mm的小头孔表面、81mm的大头孔表面为零件最重要的工作面；（4）主要技术要求：小头孔精度要求为IT7、粗糙度要求Ra1.6m，大头孔精度要求为IT6、粗糙度要求Ra1.6m，大小头孔中心距为mm。大小头孔之一为零件上的重要基准，两侧端面也为重要基准；（5）零件总体特点：连杆合件由连杆体和连杆盖两部分组成。2.3 加工方案加工零件时应注意以下几个内容：（1）加工表面的尺寸精度和形状精度；（2）主要加工表面之间的相对位置精度；（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求；（4）热处理及其他技术要求。在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：（1）连杆本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下容易变形；（2）连杆是铸件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力,并引起内应力重新分布。因此，在安排工艺时，就要把各主要表面的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。2.3.1 定位基准的选择定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确与否、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率8。在选择定位基准时，需要考虑以下三个问题：（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行；（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面；（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。粗基面的选择：根据粗基面的选择原则及零件的特点来选择。精基面的选择：选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准8。在连杆机械加工工艺过程中，加工小头孔时，工序选用连杆的一侧端面作为主要基准。加工连杆盖时，选用连杆盖的一个指定的端面、连杆盖上的大头孔及连杆盖侧面作为基准。加工连杆体时，选用连杆体的一个指定端面、连杆体小头孔及连杆体侧面作为基准。加工大头孔时，选用连杆体的一个指定端面、连杆体小头孔及连杆侧面作为基准。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定；用连杆盖上的孔定位可直接控制大小孔的中心距；连杆侧面限制转动。这样就使各工序的定位基准统一起来，减少定位误差。（1）根据零件图，连杆零件的两端面都在一个平面上，这对作为定位基准面来说是有利的；（2）连杆体上的小头孔作为基面，因此小头孔的加工应安排得比较早。这样宜于保证大小头孔的中心距要求；（3）在铣连杆合件端面的工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响，因此此道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。在本道工序中以毛坯大头端定位，在小头处夹紧，同时铣削两侧端面。但是由于毛坯表面不平整，连杆的刚性差，夹紧时工件可能变形，粗铣后端面似乎平整了，一放松，工件又恢复，变形，影响后续工序的定位及加工。以连杆的连杆身的对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的两侧端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。毛坯在加工后的外形偏差也比较小。本连杆的结合面带有止口。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。从使用性能上看，重复定位精度高，在拧紧螺钉时，可自动滑移消除止口间隙；从工艺性上看，定位可靠，连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。螺栓孔和结合面分别先后加工，为达到互换性装配要求，加工精度应相应提高。2.3.2 工艺路线方案的确定制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段8。（1）选择加工方法应以零件加工表面的技术条件（主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度）为依据，并综合考虑各个方面工艺因素的影响，一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法；（2）在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序；（3）设计安排加工路线图表。特别当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别。方案1：工序I：制备毛坯工序II：同时铣连杆大小头孔两侧端面工序III：钻、扩、铰连杆小头孔工序IV：分离连杆体和连杆盖工序V：铣连杆体结合面工序VI：铣连杆盖结合面工序VII：加工连杆体的螺纹工序VIII：加工连杆盖的螺栓孔工序IX：人工装配连杆体和连杆盖工序X：粗镗、半精镗大头孔工序XI：精镗大头孔及大头孔内键槽工序XII：镗削小头孔内槽工序XIII：铣小头孔R67mm的槽工序XIV：倒角，检验 方案2：工序I：制备毛坯工序II：同时铣连杆大小头孔两侧端面工序III：钻、扩、铰连杆小头孔工序IV：分离连杆体和连杆盖工序V：铣连杆体和连杆盖结合面工序VI：加工连杆体的螺纹工序VII：加工连杆盖的螺栓孔工序VIII：人工装配连杆体和连杆盖工序IX：粗镗、半精镗大头孔工序X：精镗大头孔及大头孔内键槽工序XI：镗削小头孔内槽工序XII：铣小头孔R67mm的槽工序XIII：倒角，检验 方案1、2的差别仅仅是连杆端面铣削方式的不同。方案2中先粗加工两侧端面，在连杆体和盖装配好后再进行一次精加工，此方案的不足在于精加工时条件不满足，难以进行精加工。方案1中在连杆体和盖分离之前同时进行两侧端面粗、精加工，虽然在装配后可能影响到端面平面度，但考虑到连杆为一体铸造，且端面采取两侧同时 加工，力可以相互抵消，同时连杆体和盖的结合面要求也较高，因此可以采用此方案。通过比较选择方案1。工序I：制备毛坯工序II：同时铣连杆大小头孔两侧端面工序III：钻、扩、铰连杆小头孔工序IV：分离连杆体和连杆盖工序V：铣连杆体结合面工序VI：铣连杆盖结合面工序VII：加工连杆体的螺纹工序VIII：加工连杆盖的螺栓孔工序IX：人工装配连杆体和连杆盖工序X：粗镗、半精镗大头孔工序XI：精镗大头孔及大头孔内键槽工序XII：镗削小头孔内槽工序XIII：铣小头孔R67mm的槽工序XIV：倒角，检验 2.3.3 加工质量的保证措施（1）合理定位夹紧方法连杆是一个刚性比较差的工件，应该十分注意夹紧力的大小、作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生的变形，以免影响加工精度9。铣两端面时，夹具的夹紧力方向应与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头孔端部与小头孔端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。在加工小头孔工序中，夹紧力垂直作用于端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。在镗孔时，只以大平面（基面）定位，大头这一端用固定块定位，小头孔以销定位后，用推动块从侧向夹紧。小头一端不能从端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。（2）零件零件材料的力学、物理性能及热处理状态对加工后的表面粗糙度、残余应力和冷硬现象都有影响。在工艺条件允许的范围内，可通过以下途径改善其加工性。（a）提高毛坯质量 提高毛坯外形的几何精度，保证其硬度及组织的均匀性，可以减小切削力的波动，使振动及刀具磨损减小，有利于提高表面质量。（b）通过热处理改善切削加工性 通过热处理提高塑性较大材料的硬度，可改善表面质量。如对20钢在切削前进行正火处理，可改善它的切削加工性。（3）连杆加工时合理的加工路线（a）两侧端面采用粗铣、半精铣两道工序。改善基面的平面度，提高孔加工的精度。（b）连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是重要的定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、扩、铰三道工序。钻时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在钻、扩、铰后，再以其内孔定位加工大头孔。大头孔经粗镗、半精镗、精镗。表面粗糙度Ra 为1.6m，大头孔的加工方法是将连杆盖与连杆体组合在一起，然后进行镗大头孔的工序。这样，在前几道工序中可能产生的变形，可在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的精度。（c）连杆的螺栓孔经过钻工序，螺纹经钻、攻丝工序。加工时先以连杆体和连杆盖配合钻螺纹孔，后分别加工连杆体的螺纹、连杆盖的螺栓孔。加工时以大头端面、大头孔外圆面、小头孔端面、小头孔外圆面及一侧面定位。为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向上保持平行，在钻孔工序中用上下双导向套导向，从而达到所需要的技术要求，螺栓孔及螺纹孔的同轴度就能保证。（4）刀具方面（a）加强切割作用，减小推挤作用 加强切割作用，减小推挤作用不仅可以降低切削力与切削温度，而且也是提高表面质量的有效措施。对切割与推挤作用影响较大的是刀具的前角与刃口圆弧的大小。 加大前角。加大前角可以减小推挤作用，使刀刃的切割作用更加突出，并使被切金属的塑性变形减小；同时，加大前角可以使基本变形区主要分布在切割层内，对已加工表面以下的金属影响较小。但应注意前角过大会使刀尖的强度降低，影响刀具的寿命。 减小刃口圆弧半径。刀具刃口圆弧半径减小，可以缩小刀前变形量，加强刀刃的切割作用；同时，可以使直接受刃口圆弧挤压的金属层厚度减小。因此，减小刃口圆弧半径能使表面残余应力、冷硬层深度及冷硬程度降低，从而提高表面质量。 采用斜刃切削。由于斜刃切削时，使切屑流向改变，刀具的实际前角加大，实际刃口圆弧半径减小，从而加强了刀刃的切割作用，并使推挤作用减小，有利于提高已加工表面的质量。（b）提高刃磨质量控制磨损量 降低前、后刀面的粗糙度可以减小刀一屑之间的摩擦，可以降低切削变形和切削力，并能抑制积屑瘤和鳞刺。因此，合理规定磨损限度，是保证表面质量的重要环节。（c）合理选择刀具材料 应根据工件的材料和具体加工条件合理选择刀具材料，提高加工表面质量。如用金刚石车刀车削超硬铝及无氧铜时，可获得很小的粗糙度；而采用硬质合金刀具，要获得小的粗糙度就比较困难。（5）切削用量（a）粗加工时切削用量的选择原则粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯切削余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本9。金属切除率可以用下式计算： （2.1）式中：单位时间内的金属切除量（mm3/s）V切削速度（m/s）f 进给量（mm/r）切削深度（mm）提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度（ap），其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度V。选用较大的ap和f以后，刀具耐用度显然也会下降，但要比V对刀具耐用度的影响小得多，因此，使V、f、ap的乘积尽可能大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大ap可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的9。 切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量很大，一次不能切完时，应考虑分多次走刀。 进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。（b）精加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较粗加工高，加工余量小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率10。 切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当背吃刀量较大时，切削力显著增加，影响加工质量。 进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力增大，表面质量下降。 切削速度的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。由此可见，精加工时选用较小的背吃刀量ap和进给量f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。2.4 工序设计由此可见，精加工时选用较小的背吃刀量ap和进给量f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。2.4.1 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差用查表法确定机械加工余量：（1）端面各工序尺寸及其公差（mm）（根据机械加工工艺手册 (第2版) 第一卷 表3.223 ，机械加工工艺基础(第2版) 表 29）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单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度毛坯4812.5粗铣1.5IT12()45()6.3精铣1IT8()43()3.2则连杆两端面总的加工余量为： =（+）2 （2.2）=（1.5+1）2=mm连杆铸造出来的总的厚度H = 43+=mm（2）大头孔各工序尺寸及其公差（铸造出来的大头孔为75 mm）（根据机械制造技术基础课程设计指导教程11表229表230）得表5大头孔各工序尺寸及其公差表。表5 大头孔各工序尺寸及其公差表工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸表面粗糙度精镗11.6半精镗1.53.2粗镗3.56.3毛坯12.5则连杆大头孔总的加工余量为： = + （2.3）= 1+1.5+3.5= mm（3）小头孔各工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表229表230）得表6小头孔各工序尺寸及其公差表。表6 小头孔各工序尺寸及其公差表工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸表面粗糙度铰0.31.6扩0.33.2钻钻至12.5则连杆大头孔总的加工余量为：A总 = A粗镗+A半精镗+ A精镗 （2.4）= 0.3+0.3+1.7= mm2.4.2 确定各工序的切削用量、工时定额（1）铣连杆大小头端面（a）粗铣根据机械加工工艺手册铣刀直径D = 160 mm 铣刀齿数Z = 10由表2.173 进给量af =1.8mm/r 背吃刀量ap =1.5 mm切削速度V =81m/min 则主轴转速n = 1000 V/ D = 160 r/min （2.5）进给速度Vf =289mm/min由表2.1100 切入和切出行程长度：23mm 工件铣削部分长度：150mm 切削时间：（150+23）/289=0.60min 辅助时间：0.95min（b）精铣铣刀直径D = 160 mm 铣刀齿数Z = 10进给量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1mm切削速度V =135m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 270 r/min进给速度Vf =134.5mm/min工件铣削部分长度：150mm 切入和切出行程长度：23mm切削时间：（150+23）/134.5=1.29min 辅助时间：0.90min （2）钻、扩、铰小头孔（a）钻根据机械加工工艺手册钻头直径 D=18mm进给量af =0.26mm/r由表3.413 切削速度V =18m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 318 r/min进给速度Vf =82.68mm/min工件铣削部分长度：45mm 切入和切出行程长度：9mm切削时间：54/82.68=0.66min 辅助时间：1.25min （b）扩扩刀直径 D=19.7mm进给量af =0.2mm/r 背吃刀量ap =（19.7-18）/2=0.85mm切削速度V =64m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 1000 r/min进给速度Vf =200mm/min工件铣削部分长度： 45mm 切入和切出行程长度：4.5mm切削时间：49.5/200=0.25min 辅助时间：0.70min （c）铰铰刀直径 D=20mm进给量af =0.2mm/r 背吃刀量ap =（20-19.7）/2=0.15mm切削速度V =108mm/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 1730 r/min进给速度Vf =346mm/min工件铣削部分长度： 45mm 切入和切出行程长度：3mm切削时间：48/346=0.14min 辅助时间：1.00min （3）连杆体和连杆盖结合面及止口的加工（a）分离连杆体和连杆盖根据机械加工工艺手册锯片铣刀直径 D=160mm 铣刀齿数Z = 100进给量af =20mm/r 背吃刀量ap =4mm切削速度V =12m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 23 r/min进给速度Vf =460mm/min工件铣削部分长度：134mm 切入和切出行程长度：180mm切削时间：314/460=0.69min 辅助时间：1.45min （b）粗铣连杆体和连杆盖的端面及止口根据机械加工工艺手册端铣刀直径 D =50mm 铣刀齿数Z = 3进给量af =0.6mm/r 背吃刀量ap =1.5mm切削速度V =100m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 636 r/min进给速度Vf =381mm/min工件铣削部分长度：53mm 切入和切出行程长度：120mm切削时间：173/381=0.46min 辅助时间：1.25min （c）精铣连杆体和连杆盖的端面及止口根据机械加工工艺手册端铣刀直径 D =50mm 铣刀齿数Z = 3进给量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1mm切削速度V =113m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 720 r/min进给速度Vf =360mm/min工件铣削部分长度：29mm 切入和切出行程长度：120mm切削时间：149/360=0.42min 辅助时间：1.00min （4）连杆体螺纹的加工（a）钻螺纹孔根据机械加工工艺手册钻头直径 D =10.2mm 进给量af =0.2mm/r由表3.413 切削速度V =18m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 560 r/min进给速度Vf =112mm/min工件铣削部分长度：28mm 切入和切出行程长度：9mm切削时间：37/112=0.33min 辅助时间：1.25min （b）攻螺纹根据机械加工工艺手册丝锥直径 D=12mm 螺距P=1.75mm切削速度V =15m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 390 r/min丝锥退出时的转速：250 r/min工件铣削部分长度：21mm 丝锥切削锥长度：1mm 攻螺纹时的超切量：2.5x1.75=4.375mm 切削时间：(21+1+4.375) (1/390+1/250)/1.75=0.1min 辅助时间：1.00min （5）连杆盖螺栓孔的加工（a）钻螺栓孔根据机械加工工艺手册钻头直径 D =13.5mm 进给量af =0.26mm/r由表3.413 切削速度V =18m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 420 r/min进给速度Vf =109.2mm/min工件铣削部分长度：28mm 切入和切出行程长度：9mm切削时间：37/109.2=0.34min 辅助时间：1.25min （b）锪孔根据机械加工工艺手册锪刀直径 D =20mm 进给量af =1mm/r由表3.413 切削速度V =23m/min 则主轴转速n = 1000 V /D = 370 r/min进给速度Vf =370mm/min工件铣削部分长度：1mm 切削时间：1/370=0.0028min 辅助时间：1.00min （6）连杆大头孔的加工（a） 粗镗大头孔根据机械加工工艺手册镗刀直径D = 78.5 mm 由表1.233 切削速度V =50m/min则主轴转速n = 1000 V /D = 200 r/min进给量af =0.5mm/r 背吃刀量ap =1.75 mm 进给速度Vf =100mm/min工件镗削部分长度：43mm 切削时间：（43/100） 2=0.86min 辅助时间：1.29min （b）半精镗大头孔根据机械加工工艺手册镗刀直径D = 80mm 由表1.233 切削速度V =50m/min则主轴转速n = 1000 V /D = 200 r/min进给量af =0.4mm/r 背吃刀量ap =0.75 mm 进给速度Vf =80mm/min工件镗削部分长度：43mm 切削时间：43/80=0.54min 辅助时间：1.051min （c）精镗大头孔根据机械加工工艺手册镗刀直径D = 81 mm 由表1.233 切削速度V =70m/min则主轴转速n = 1000 V /D = 280 r/min进给量af =0.12mm/r 背吃刀量ap =0.5 mm 进给速度Vf =33.6mm/min 工件镗削部分长度：43mm 切削时间：43/33.6=1.28min 辅助时间：1.25min （d）连杆大头孔内键槽的加工根据机械加工工艺手册镗刀直径D = 25 mm 由表1.233 切削速度V =40m/min则主轴转速n = 1000 V /D = 510 r/min进给量af =0.3mm/r 背吃刀量ap =2.5 mm进给速度Vf =153mm/min工件镗削部分长度：24mm 切削时间：24 /153=0.16min 辅助时间：1.00min （7）连杆小头孔内槽的加工根据机械加工工艺手册镗刀直径D = 21 mm 由表1.233 切削速度V =40m/min则主轴转速n = 1000 V /D = 600 r/min进给量af =0.3mm/r 背吃刀量ap =0.5 mm 进给速度Vf =180mm/min工件镗削部分长度：1.1mm 切削时间：（1.1 /180） 2=0.012min 辅助时间：1.45min （8）铣连杆小头孔R67的槽（a）开槽根据机械加工工艺手册铣刀直径D = 160 mm 铣刀齿数Z = 24进给量af =1.2mm/r 背吃刀量ap =1.5 mm切削速度V =34m/min 则主轴转速n = 1000 V /D =67r/min进给速度Vf =80.4mm/min切入和切出行程长度：180mm 工件铣削部分长度：40mm 切削时间：（180+40）/80.4=2.74min 辅助时间：1.25min （b）精加工根据机械加工工艺手册铣刀直径D = 160 mm 铣刀齿数Z = 24进给量af =0.4mm/r 背吃刀量ap =0.75mm切削速度V =215m/min 则主轴转速n = 1000 V /D =430r/min进给速度Vf =172mm/min切入和切出行程长度：20mm 工件铣削部分长度：40mm走刀两次 切削时间：（20+40）/172=0.35min 辅助时间：1.00min 2.5 工艺规程由于坯料为一体铸造，分离连杆体和连杆盖后，连杆体和连杆盖需分别加工。机械加工工艺过程综合卡片分两张，即表7机械加工工艺过程综合卡片（连杆体）表、表8机械加工工艺过程综合卡片（连杆盖）表。表7 机械加工工艺过程综合卡片（连杆体）表工序号工序安装工步工序说明机床夹具刀具量具I制备毛坯II铣削I1同时粗铣连杆大小头两侧端面 至45mm专用组和铣床专用夹具硬质合金端铣刀2同时精铣连杆大小头两侧端面 至43mm专用量具III钻削I1钻小头孔至18mm专用组合钻床专用夹具高速钢直柄麻花钻2扩小头孔至19.7mm专用夹具高速钢直柄扩孔钻3铰小头孔至20mm专用夹具硬质合金直柄机用铰刀塞规IV铣削I1分离连杆体和连杆盖专用组合铣床专用夹具高速钢锯片铣刀专用量具VII铣削I1粗铣连杆体结合面并保证尺寸24mm，粗铣止口两侧面至97mm专用组合铣床专用夹具硬质合金端铣刀2精铣连杆体尺寸为94mm的结合面并保证3.4mm，精铣止口两侧面至94mm专用夹具专用量具VIII钻削攻螺纹I1依次钻削连杆体的两个孔至10.2mm专用组合钻床专用夹具高速钢直柄阶梯麻花钻塞规2依次攻连杆体的两个螺纹至M12-6H高速钢细长柄机用丝锥IX装配人工装配连杆体和连杆盖X镗削I1粗镗大头孔至78.5mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具2半精镗大头孔至80mm专用量具XI镗削I1精镗大头孔至81mm并保证尺寸85mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具2镗大头孔内键槽至R25mm并保证尺寸2.5mm专用量具XII镗削I1镗小头孔内键槽至21mm并保证尺寸1.1mm及37mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具XIII铣削I1粗铣小头孔R67mm的槽至12mm专用组合铣床专用夹具硬质合金错齿三面刃铣刀2精铣小头孔R67mm的槽至R67mm并保证尺寸15mm专用量具XIV倒角终检I专用组合铣床专用夹具表8 机械加工工艺过程综合卡片（连杆盖）表工序号工序安装工步工序说明机床夹具刀具量具I制备毛坯II铣削I1同时粗铣连杆大小头两侧端面 至45mm专用组和铣床专用夹具硬质合金端铣刀2同时精铣连杆大小头两侧端面 至43mm专用量具III钻削I1钻小头孔至18mm专用组合钻床专用夹具高速钢直柄麻花钻2扩小头孔至19.7mm专用夹具高速钢直柄扩孔钻3铰小头孔至20mm专用夹具硬质合金直柄机用铰刀IV铣削I1分离连杆体和连杆盖专用组合铣床专用夹具高速钢锯片铣刀专用量具V铣削I1粗铣连杆盖结合面并保证尺寸24mm，粗铣止口两侧面至97mm专用组合铣床专用夹具硬质合金端铣刀2精铣连杆盖尺寸为94mm的结合面并保证3.4mm，精铣止口两侧面至94mm专用夹具专用量具VI钻削I1依次钻削连杆盖的两个螺栓孔至13.5mm专用组合钻床专用夹具高速钢直柄阶梯麻花钻塞规2依次锪连杆盖两个21mm孔并保证1mm高速钢带整体柱直柄平底锪钻IX装配人工装配连杆体和连杆盖X镗削I1粗镗大头孔至78.5mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具2半精镗大头孔至80mm专用量具XI镗削I1精镗大头孔至81mm并保证尺寸85mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具2镗大头孔内键槽至R25mm并保证尺寸2.5mm专用量具XII镗削I1镗小头孔内键槽至21mm并保证尺寸1.1mm及37mm专用组合镗床专用夹具硬质合金镗刀专用量具XIII铣削I1粗铣小头孔R67mm的槽至12mm专用组合铣床专用夹具硬质合金错齿三面刃铣刀2精铣小头孔R67mm的槽至R67mm并保证尺寸15mm专用量具XIV倒角终检I专用组合铣床专用夹具2.6 连杆的检验连杆在机械加工中要进行中间检验，加工完毕后要进行最终检验，检验项目按图纸上的技术要求进行。2.6.1 观察外表缺陷及目测表面粗糙度2.6.2 连杆大、小头孔圆柱度的检验用量缸表，在大、小头孔内分三个断面测量其内径，每个断面测量两个方向，三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即圆柱度12。2.6.3 连杆体、连杆盖结合面对大头孔中心线的对称度的检验采用如图2对称度检测装置示意图所示专用检测装置（用一平尺安装上百分表）。用结合面为定位基准分别测量连杆体、连杆上盖两个半圆的半径值，其差为对称度误差。图2 对称度检测装置示意图2.6.4 连杆大、小头孔平行度的检验如图3平行度检测装置示意图所示,将连杆大小头孔穿入专用心轴，在平台上用等高V形铁支撑连杆大头孔心轴，测量小头孔心轴在最高位置时两端面的差值，其差值的一半即为平行度。图3 平行度检测装置示意图2.6.5 小头孔R67槽对连杆轴线的对称度的检验鉴于此处对称度测量有些困难，可使用专用量具进行测量，以提高效率。3 夹具设计连杆材料为QT450-10，年产量5万件。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具用于连杆大头孔的镗削加工。3.1 夹具设计的要求本夹具主要用来镗81的大头孔，大头孔轴线相对于小头孔轴线有一定的尺寸精度要求。由于本工序是粗镗、办精镗，本夹具可用于本工序内的所有工步。设计夹具主要考虑在满足合理性的条件下，如何提高劳动生产率降低劳动强度。3.2 夹具设计（1）定位基准的确定在本道工序之前，连杆的两个端面，小头孔及连杆的结合面面都已加工，且连杆体和连杆盖已装配成整体，且大头孔的表面粗糙度要求较高。方案一：加工的大头孔为通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但实际上以工件的端面定位时，必须限制该方向上的自由度，故应按完全定位设计夹具。为了降低定位误差，按基准重合原则选小头孔轴线、基面（连杆一侧端面）为基准。连杆以小头孔表面、基面（连杆一侧端面）及连杆侧面定位，属完全定位。方案二：加工的大头孔为通孔，沿Z方向的位移自由度可不予限制，但实际上以工件的端面定位时，必须限制该方向上的自由度，故应按完全定位设计夹具。为了降低定位误差，按基准重合原则选小头孔轴线、基面（连杆一侧端面）为基准。连杆以大、小头孔表面和基面（连杆一侧端面）定位，属完全定位。（2）夹具的设计夹具由：夹具体、定位元件及定位装置、夹紧元件及夹紧装置等组成13。方案一：小头孔、连杆端面加工完毕可以使用，因此选小头孔轴线、基面（连杆端面）为定位基准，因此连杆可以使用圆柱销、夹具体表面及一侧面定位块来定位，同时为了装卸方便及提高效率，采用液压夹具带动推动块提供夹紧力，夹紧力施加于连杆另一侧面，以定位块来平衡夹紧力。方案二：小头孔、连杆端面加工完毕可以使用，因此选小头孔轴线、基面（连杆端面）为定位基准，因此连杆可以使用圆柱销、大头孔也使用圆柱销及夹具体表面来定位。同时为了装卸方便及提高效率，采用液压夹具带动推动块提供夹紧力，夹紧力同时施加于连杆大、小头底端，以此来平衡夹紧力。方案一定位可靠，夹紧方便。方案二虽定位可靠、夹紧方便，通过大、小头孔定位保证了中心距的要求，但大头孔内的心轴为了不影响本工序的加工，在工件夹紧后必须撤走，这样可能会由于误差、夹紧力等因素致使该心轴无法拔出，造成加工无法进行。综合考虑采用方案一来设计夹具，即，小头孔、连杆端面加工完毕可以使用，因此选小头孔轴线、基面（连杆端面）为定位基准，因此连杆可以使用圆柱销、夹具体表面及一侧面定位块来定位，同时为了装卸方便及提高效率，采用液压夹具带动推动块提供夹紧力，夹紧力施加于连杆另一侧面，以定位块来平衡夹紧力。（a）定位元件小头孔圆柱销小头孔尺寸为mm（即mm），采用基孔制。由于本工序之前小头孔已经加工完毕，达到了尺寸要求。小头孔圆柱销应该能和小头孔相配合，根据基孔制常用、优先配合可得尺寸mm (mm)。连杆体大、小孔中心距为mm，以小头孔的轴线为定位基准，虽属“基准重合”，无基准不重合误差，但由于定位元件与定位面间存在间隙，造成的基准位置误差即为定位误差，其值为： （3.1） = 0.023+0.013+0= 0.036 mm 定位误差 工件孔的直径公差 定位销的直径公差 孔和销的最小保证间隙此项中心距加工允许误差为0.1mm，因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。（b）夹具体夹具体的作用是将定位、夹紧装置连成一体，为工件提供一个加工平台，并能正确安装在机床上，加工时，能承受部分切削力。夹具体的尺寸依据工件、定位元件等相关零件的尺寸来确定。（c）夹紧元件及夹紧装置通过查手册及查阅金属切削原理14，计算得镗削加工的切削力为1260N。夹具夹紧力至少为1260N。由于连杆零件属大批量生产类型，为了提高加工效率，缩短辅助时间，采用液压缸提供夹紧力，通过推动块施加夹紧力，装卸工件方便、迅速。综上，通过查阅相关资料选择YG系列液压缸。4 组合机床设计组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。组合机床能对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工。组合机床可分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类15。4.1 组合机床设计的要求本组合机床主要用来镗81的大头孔，本工序由粗镗、办精镗大头孔，本组合机床用于本工序内的所有工步。设计组合机床主要考虑如何布局。本设计采用具有移动夹具的多工位组合机床。4.2 组合机床总体设计绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等16。4.2.1 被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线）上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样。除了设计研究合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件工序图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其主要内容包括：（1）被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。本工序加工部位用粗实线表示,其余部位用细实线表示。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。（2）本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支撑、定位、夹紧和导向等机构设计。（3）本工序所选用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。本工序加工部位的位置尺寸应与定位基地直接发生关系。当本工序定位基准与设计基准不符时，必须对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算为对称公差。对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。当本工序有特殊要求时必须注明。（4）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量17。4.2.2 加工示意图（1）加工示意图的作用和内容 加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图；是设计刀具，辅具，夹具，多轴箱和液压、电气系统以及选择动力件，绘制机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程，工件、夹具、刀具及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸，主轴结构类型、尺寸及外伸长度。（2）绘制加工示意图的注意事项加工示意图应绘制成展开图，按比例用细实线画出工件外形、加工部位，加工表面画粗实线，必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴(即指加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸，精度完全相同时，只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号)。一般主轴的布置不受真实距离的限制，当主细彼此间很近或需设置结构尺寸较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向装置等是否相互干涉。（3）选择刀具、导向装置及切削用量、转矩、进给力、功率和有关联系尺寸的计算17。（a）刀具的选择选择刀具应考虑工件材质、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。本工序由粗镗、半精镗组成，选用硬质合金镗刀配合通用镗刀杆。刀具尺寸应满足加工要求。（b）导向结构的选择导向装置的作用：保证刀具相对工作的正确位置，保证刀具间正确的位置，提高刀具系统的支撑刚性。本工序的切削速度最大不过V =50m/min。（c）确定切削转矩、轴向力和切削功率确定切削转矩、轴向力和切削功率是为了分别确定主轴及其他传动件尺寸、选择滑台、主电动机提供依据。切削转矩、轴向力和切削功率根据组合机床设计参考图册18（大连组合机床研究所编 机械工业出版社）可得：(粗镗)轴向力为24kg 周向力为100kg(因此合力为103kg即1030N) 功率为0.85kW,切削转矩为5200Nmm。(半精镗) 轴向力为7.5kg 周向力为38kg(因此合力为39kg即390N) 功率为0.4kW,切削转矩为2400Nmm。（d）确定主轴类型及相关尺寸主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给力和主轴、刀具系统结构。主轴轴颈尺寸规格应根据切削转矩T来确定。强度条件下45钢质主轴的直径为=32mm(粗镗) （4.1）=25mm(半精镗)刚度条件计算时=17mm(粗镗) （4.2）=14mm(半精镗)因此粗镗时主轴直径至少为32mm，半精镗时主轴直径至少为25mm。查组合机床设计简明手册表5-19、5-22可确定每道工步使用的镗削头均为1TA20型顶置式齿轮传动镗削头。该镗削头纵向总尺寸为640mm。（e）镗刀刀杆尺寸的确定镗刀刀杆直径至少为65mm，但不能过大，否则排屑不畅。镗刀刀杆伸出长度至少为53mm，但也不能过长否则影响加工精度。这里镗刀刀杆直径取65mm，镗刀刀杆伸出长度取163mm。（f）确定联系尺寸其中最重要的联系尺寸是工件端面到轴箱端面之间的距离，它等于刀具悬伸长度、主轴外伸长度之和，再减去加工孔深（加工通孔时还包含刀具切出值）。为了使机床结构紧凑，应尽量使工件端面至轴箱距离最小。因此首先从所有刀具中找出影响联系尺寸的关键刀具，使其接杆最短，以获得加工终了时轴箱前端面到工件端面之间所需的最小距离，并据此确定全部刀具、接杆(或卡头)、导向托架及工件之间的联系尺寸。主轴端部须标注外径和孔径(Dd)、外伸长度L；刀具结构尺寸须标注直径和长度；导向结构尺寸应标注直径、长度、配合；工件至夹具之间的尺寸须标注工件离导套端面的距离；还须标注托架与夹具之间的尺寸。本设计中工件端面到镗削头端面之间的距离定为125mm。（g）标注切削用量各主轴的切削用量应标注在相应主轴的后端。其内容包括：主轴转速n、相应刀具的切削速度、每转进给量或每分钟进给量。粗镗大头孔 n=200 r/min =50m/min =0.5mm/r半精镗大头孔 n=200 r/min =50m/min =0.4mm/r（h）动力部件工作循环及行程的确定动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止，多次往复进绐，跳跃进给，挡铁停留等特殊要求。 工作进给长度的确定组合机床上有第一工作进给和第二工作进给之分。前者用于钻、扩、铰和镗孔等工序；后者常用于钻或扩孔之后需要