连杆零件加工工艺规程及专用铣床夹具的设计模板.doc

连杆零件加工工艺规程及
专用铣床夹具设计
绪 论
毕业实践工作对于每一位立即毕业毕业生来说全部是很关键，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后工作中常常要做相关夹具设计工作，在这里，我以连杆零件为例，对它工艺过程和夹具进行设计。做毕业设计能够把以前所学知识加以综合利用，起到巩固学到知识作用，从而提升分析，处理问题能力。所以，认真完成毕业设计是很有必需。
机械制造工艺规程制订需选择机械加工余量，机械加工余量大小，不仅影响机械零件毛坯尺寸，而且也影响工艺装备尺寸，设备调整，材料消耗，切削用量选择，加工工时多少。所以，正确确实定机械加工余量，对于节省金属材料，降低刀具损耗，降低工时，从而降低产品制造成本，确保加工质量含有十分关键意义。
在这次设计过程中，广泛搜集多种资料及标准，课程设计中另一个关键设计为专用夹具设计。专用夹具设计是为了特殊加工工序技术要求加工。
夹具是机械制造厂使用一个工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。
多种金属切削机床上用于装夹工件工艺装备，称机床夹具，如车床上使用三爪自定心卡盘、铣床上使用平口虎钳等。
一、 机床夹具在机械加工中作用
对工件进行加工时，为了确保加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确位置，并使这个位置在加工过程中不因外力影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。
工件装夹方法有两种：一个是工件直接装夹在机床工作台或花盘上；另一个是工件装夹在夹具上。
采取第一个方法夹工件时，通常要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，通常见于小批生产。批量较大时，大全部用夹具装夹工件。
用夹具装夹工件有下列优点：
（1） 能稳定地确保工件加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床位置精度由夹具确保，不受工人技术水平影响，使一批工件加工精度趋于一致。
（2） 能提升劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地降低辅助工时，提升劳动生产率；工件在夹具中装夹后提升了工件刚性，所以可加大切削用量，提升劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件夹具，并可采取高效夹紧机构，深入提升生产率。
（3） 能扩大机床使用范围
（4）能降低成本 在批量生产中使用夹具后，因为劳动生产率提升、使用技术等级较低工人和废品率下降等原因，显著地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加成本是极少，远远小于因为提升劳动生产率而降低成本。工件批量愈大，使用夹具所取得经济效益就愈显著。
二、 机床夹具分类
机床夹具种类繁多，能够从不一样角度对机床夹具进行分类。常见分类方法有以下多个。
1. 按夹具使用特点分类
（1） 通用夹具 已经标准化，可加工一定范围内不一样工件夹具，称为通用夹具，如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件专门工厂制造供给，只需选购即可。
（2）专用夹具 专门为某一工件某道工序设计制造夹具，称为专用夹具。专用夹具通常在批量生产中使用。
（3）可调夹具 夹具一些元件可调整或可更换，以适应多个工件加工夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。
（4）组合夹具 采取标准组合夹具元件、部件，专为某一工件某道工序组装夹具，称为组合夹具。
（5）拼装夹具 用专门标准化、系列化拼装夹具而成夹具，称为拼装夹具。它含有组合夹具优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。。这类夹具更适合在数控机床上使用。
2.　按使用机床分类
夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具和其它机床夹具等。
3.　按夹紧动力源分类
夹具按夹紧动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具和真空夹具等。
三、 机床夹具组成
机床夹具种类和结构即使繁多，但它们组成均可概括为下面多个部分。
1. 定位装置 定位装置作用是使工件在夹具中占据正确位置。
2. 夹紧装置 夹紧装置作用是将工件压紧夹牢，确保工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据正确位置。
3. 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件正确位置。
4. 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置元件。
5. 夹具体 夹具体是机床夹具基础件。
6. 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置装置或元件。如需加工按一定规律分布多个表面时，常设置分度装置；为能方便、正确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。
四、 本设计任务
本设计任务是：设计零件工艺规程和对经典夹具进行结构分析和精度分析；经过本课程设计使学生含有一定设计专用夹具能力和分析生产中和夹含相关技术问题能力。

第一章 连杆零件机械加工工艺规程编制
第一节 计算生产纲领，确定生产类型
一、计算生产纲领，确定生产类型
生产纲领大小对生产组织和零件加工工艺过程起着关键作用，它决定了各工序所需专业化和自动化程度，和所选择工艺方法和工艺装备。
零件生产纲领可按下式计算。
N=Qn（1+a%）（1+b%）
依据教材中生产纲领和生产类型及产品大小和复杂程度关系，确定其生产类型。
图，为某产品上一个连杆零件。该产品年产量为5000台。设其备品率为25%，机械加工废品率为0.2%，每台产品中该零件数量为1件，现制订该连杆零件机械加工工艺规程。
N=Qn（1+a%）（1+b%）
=5000*1*（1+25%）（1+0.2%）
=6262.5 件/年
连杆零件年产量为6262.5件，现已知该产品属于轻型机械，依据生产类型和生产纲领关系查阅参考文件 ，确定其生产类型为大量生产。

连杆零件工件图

大量生产工艺特征：
（1） 零件交换性：含有广泛交换性，少数装配精度较高处，采取分组装配法和调整法。
（2） 毛坯制造方法和加工余：广泛采取金属模机器造型，模锻或其它商效方法。毛坯精度高，加工余量小。
（3） 机床设备及其部署形式：广泛采取商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。
（4） 工艺装备：广泛采取高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达成精度要求。
（5） 对工人技术要求：对调整工技术水平要求高，对操作工技术水平要求较低。
（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：很好。

第二节 零件分析
一、零件分析
（1）加工表面尺寸精度和形状精度。
（2）关键加工表面之间相互位置精度。
（3）加工表面粗糙度及其它方面表面质量要求。
（4）热处理及其它要求。
连杆零件图样视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。但基准孔Φ14H8mm要求Ra1.6μm比较高，需要绞孔。本零件两大小头孔加工并不困难。依据零件技术要求，其大小头孔两中心平行度要求比较高，达Φ0.08mm，所以在加工时应设计一夹具来确保两孔中心平行度要求。另外就是该零件油槽加工，分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻至沟槽之内，即能使油路通畅就行。再就是铣小头孔上十字形通槽，需要设计一夹具来加工。
二、选择毛坯及毛坯制造方法
(1) 依据零件用途确定毛坯类型。
(2)依据批量（生产纲领）确定毛坯制造方法。
(3)依据手册查定表面加工余量及余量公差。
依据技术要求，零件材料为ZG310—570，即铸造碳钢。

关键化学成份W%
关键特征
用途举例
C Si Mn P S
小于
0.40 0.50 0.90 0.04 0.04
有很好强度、塑性、焊接、性能尚好。
轨刚机架模具、箱体、缸体连杆、曲轴等。
热处理
正火或退火温度[℃]
回火温度[℃]
870—890
620—680
机械性能
σb[N/mm²]
σs[N/mm²]
δs[%]
φ[%]
аk[J/cm²]
570
310
15
21
30
按GB/T5613—1995要求，铸钢牌号用“铸”和“钢”两字汉语拼音首位字母“ZG”后加工两组数字表示，第一组数字表示屈服点最低值，第二组数字表示抗拉强度最低值。
ZG310—570表示бs≥310MPa，бB≥570MPa铸钢。铸造碳钢碳质量分数通常为0.15%—0.6%，其铸造性能比铸造铁差，但力学性能比铸造铁好。关键用于制造形状复杂，力学性能要求高，而在工艺又很锻压等方法成形比较关键机械零件，比如汽车变速箱壳，机车车辆车销和联轴器等。铸造碳钢牌号，化学成份，力学性能[见表]
毛坯制造方法：
依据毛坯材料，生产类型，生产纲领及零件复杂程度，毛坯可采取模锻成型。
零件并不复杂，所以毛坯能够和零件形状尽可能靠近。两孔可无须锻出，直接加工。
经过查加工余量表，得两端面总加工余量为3mm，毛坯尺寸能够经过加工余量确定。
选择毛坯模锻关键依据：模锻可铸造形状复杂毛坯，尺寸精度较高，尺寸偏差0.1mm~0.2mm，表面粗糙度Ra为12.5μm，毛坯钎维组织好，强度高，生产率较高，但需要专用锻模及锻锤设备。
大批量生产，适于铸造碳素钢，合金钢。
锻件加工表面直线度，平面度公差。
模锻件长度为160mm，热处理为调质时，直线度和平面度公差一般级为1.1mm，精密度为0.7mm。

第三节 工艺规程设计
一、定位基面选择
定位基面选择是确定零件机械加工路线，确定加工方案中首先要做关键工作。基面选择得正确、合理是否，将直接影响工件加工质量和生产率。
在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：
(1) 以哪一个表面作为加工时精基面或统一基准，才能确保加工精度，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，应采取哪一个表面作为粗基面?
(3) 是否有部分工序为了特殊加工要求，需要采取统一基准以外精基面?
精基面选择：依据精基面选择标准，选择精基面时，首先应考虑基准重合问题，即在可能情况下，应尽可能选择加工表面设计基准为定位基准。
在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选择连杆一个指定端面和小头孔作为关键基面，并用大头孔处指定一侧外圆面作为另一基面。这是因为：端面面积大，定位比较稳定；用小头孔定位可直接控制大小头孔中心距。这么就使各工序定位基准统一起来，降低定位误差。
再深入研究一下：
（1） 依据零件图，连杆零件大小头孔有一端面（即右端面）在一个平 面上，所以能够同时加工出来，但另一端面（即左端面）不在一个平面上，这对作为定位基准面来说是不利。所以，在加工时需主意其定位方案合理性。
（2） 小头孔外圆作为基面，所以小头孔外圆表面加工安排得比较早。 在小头孔和大头孔作为定位基面前加工工序且钻孔、扩孔、铰孔，这些工序对于加工后孔和孔平行度不易确保，有时会影响到后续工序加工精度，所以，在加工时应注意，选择合理定位方案。
（3） 在第一道工序中，工件各个表面全部是毛坯表面，定位和夹紧条件全部较差，而加工余量和切削力全部较大，假如再遇上工件本身刚性差，则对加工精度会有很大影响，所以第一道工序定位和夹紧方法选择，对于整个工艺过程加工精度常有深远影响。连杆加工就是如此。在粗铣中工件怎样定位呢？一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身，以铣好面定位，铣另一个毛坯面。不过因为毛坯表面 不平整，连杆刚性差，定位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，影响后续工序定位精度。
二、连杆零件表面加工方法选择
零件各表面加工方法和方案选择，首先要确保加工表面加工精度和表面粗糙度要求，还须考虑生产率和经济性方面要求，在选择时，应依据多种加工方法特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件特点和技术要求，慎重决定。
本零件加工面有：大小头孔两端面，小头孔外圆，大小头孔，十字形槽，大小孔端槽及螺纹孔。
大小头孔两端面：未注公差，表面粗糙度为Ra3.2μm。需进行粗铣及半精铣。（见教材表3—16）
Φ30H11大头孔：公差等级为H11，表面粗糙度为Ra6.3μm，采取钻孔及扩孔即可加工出。（见教材表3-15）
小头端Φ10小孔：未注公差及表面粗造度，采取钻加工即可。
Φ14H8小头端不通孔：公差等级为H8，表面粗糙度为Ra1.6μm，在已钻出基础上扩孔及铰孔即可达成要求。（见教材表3-15）
铣两个宽4mm，8mm十字形通槽：未注公差等级，表面粗糙度为Ra12.5μm，即采取粗铣就能够加工出来。（见教材表3-16）
大头端Φ12深20孔及螺纹孔：Φ12mm孔公差等级未注，表面粗糙度Ra12.5μm，先用Φ6钻头钻通，再用Φ12钻头钻至深20mm处，再攻M8螺纹。（见教材表3-15）
大头端4mm小槽：未注公差等级，表面粗糙度Ra12.5μm，采取粗铣即可。（见教材表3-15）
大头端Φ5油槽：未注公差等级，表面粗糙度Ra12.5μm，采取钻加工即可。（见教材表3-15）
零件各表面加工次序确实定
①机械加工次序安排
依据机械加工次序安排时应遵照标准，考虑到该工件具体特点，先安排大小头孔两端面加工，接着安排钻大小头两孔，再就是铣十字型通槽，再钻大头端Φ6mm、Φ8mm孔，攻M8螺纹，铣大头端槽，最终钻大头端Φ5mm油孔。
②热处理工序安排
因为毛坯为模锻件，在机械加工之前，首先安排正火处理，以消除铸造应力，改善金属组织，细化晶粒，改善切削性能。
③辅助工序安排。
检验工序：在热处理工序后安排中间检验工序，最终安排终止检验。
三、制订工艺路线
制订工艺路线关键是确定加工方法和划分加工阶段。
(1)选择加工方法应以零件加工表面技术条件为依据，关键是加工面尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺原因影响。通常是依据关键表面技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序加工方法，然后再确定其它次要表面加工方法。
(2)在各表面加工方法选定以后，就需深入考虑这些加工方法在工艺路线中大致次序，以定位基准面加工为根本，妥善安排热处理工序及其它辅助工序。
(3)排加工路线图表。
当生产批量不一样时零件工艺路线也会有较大差异，先在列出连杆零件大量生产时工艺路线。
工序10：铣连杆零件大小头孔两端面（有两种方案）
方案1：大头两端面一起铣，再加工小端两端面。
此方案采取定位方案是以连杆大头外形及连杆杆身对称面定位，这种定位方法使工件在夹紧是变形小，同时能够铣工件两端面，使一部分切削力相互抵消，易于得到平面度很好平面。同时因为是以对称面定位，毛坯在 加工后外形偏差也比较小。
方案2：大头孔小头孔，右端底平面一起铣，再分别铣大小头孔左端面，钻小头端孔，此方案采取定位方案是：以小头孔外圆面用V形块定位及以大头孔左端定位，加工右端面，加工好后以右端底平面定位及小头孔外圆定位。加工另一端，及钻小头孔。采取此种方案能够在定位基准不变情况下同时加工多个面，即减小因基准不重合而产生误差。
以上两种方案，各有各优点及缺点，从多个角度考虑，我会选择方案2。
工序20：钻小头端Φ10mm通孔，再扩钻孔，铰孔至Φ14H8mm 深40mm。
工序30：钻大头端Φ30mm通孔，然而扩Φ30H11mm孔。
工序40：粗铣宽4mm，8mm十字形通槽。
工序50：钻大头端Φ6mm通孔，再用Φ12mm钻头从左端钻至深20mm处，攻右端M8螺纹，深20mm。
工序60：粗铣大头端4mm槽。
工序70：钻Φ5mm油孔。
四、选择加工设备及工艺装备
(1)依据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等原因，合理确定机床种类及规格。
(2)依据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。
(3)依据工件材料和切削用量和生产率要求，选择刀具，应注意尽可能选择标准刀具。
(4)依据批量及加工精度选择量具。
因为生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辐以少许专用机床流水生产线。工件在各机床上装卸及各机床间传送均由人工完成。
①选择机床
A，工序10：是粗铣和半精铣。本零件外轮廓尺寸不大。精度要求不是很高，选择X5025。
B，工序20，30，50，70：能够在立式钻床上加工。可选择Z5140立式钻床。
C，工序40：能够在立式铣床上加工，可选择X5025。
D，工序60：可用卧式铣床加工出。可选择X6026。
②选择夹具
本连杆零件除加工十字型槽和钻Φ12mm孔，攻M8mm螺纹需设计专用夹具外，其它各工序使用通用夹具即可。
③选择刀具
A，铣十字型槽选错齿三面刃铣刀，零件要求铣刀深度为12mm。铣刀直径应为110~150mm。所以，所选铣刀：十字型通槽宽4mm时，铣刀规格为d=16mm，D=50mm，L=4mm，齿数Z=12。宽8mm时，铣刀规格为d=16mm,D=50mm，L=8mm，齿数Z=12。
B，铣大小头两端面时，铣刀选A类可转位面铣刀直径为50mm。
C，钻Φ10 mm小头端孔至尺寸Φ14H8 mm，选择锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。选择锥柄机用绞刀。
D，钻、扩Φ30H11mm 大头端孔：选择锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。
E，钻Φ6 mm大头端孔，再用Φ12 mm，钻头钻至深20 mm，选择锥柄麻花钻。
F，攻M8mm螺纹：选择机用丝锥。
G，钻Φ5mm大头端油孔：用Φ5mm直柄麻花钻。
④选择量具
本零件属大量生产，通常均采取量具，选择量具方法有两种：一是按计量器具不确定度选择；二是按计量具测量方法极限误差选择。
A，选择加工孔用量具，可选内径百分尺，选分度植为0.01mm。
B，选择加工槽所用量具，选择分度植为0.02mm,测量范围为0~150mm游标尺进行测量。

五、加工工序设计、工序尺寸及切削用量计算
（1）用查表法确定工序余量。
（2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差确实定应首先明确工序加工精度。
（3）当有基准转换时工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链取得。
（4）确定工序尺寸通常方法是，由加工表面最终工序往前推算，最终工序工序尺寸按零件图样要求标注。当无基准转换时，同一表面数次加工工序尺寸只和工序（或工步）加工余量相关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
切削用量选择
单件小批生产时，通常可由操作工人自定，大批生产条件下，工艺规程必需给定切削用量具体数值，选择标准是确保质量前提下含有较高生产率和经济性，含有选择可参考各类工艺人员手册。
⑴工序10粗铣及半精铣大小头孔两端面
查相关手册平面加工余量表，得半精加工余量Z为1 mm，已知端面总余量Z总为3 mm，故粗加工余量Z粗=（3-1）mm=2 mm。
图1.4（a）所表示，半精铣右端面以左端面定位，工序尺寸为：

1.4(a)
X小精=61-0.5 mm,
X大精=23mm
则粗铣右端面工序尺寸
X小精为62mm,X大精为24mm。
查教材表3－16平面加工方法，得粗铣加工公差等级为IT11~13，取IT11，其公差T小精=0.13mm，T大精=0.19mm，所以X小精=（62±0.065）mm, X大精=（24±0.095）mm。
加工端面工步余量和工序尺寸及公差/mm

加工表面
工序边余量/mm
工序尺寸及公差/mm
表面粗糙度/um

粗 半精
粗 半精
粗 半精
小头孔右端面
2 1
62±0.065 　 61±0.037
6.3 3.2
大头孔右端面
2 1
24±0.095 23±0.026
6.3 3.2
小头孔左端面
2 1
59±0.065 58-0.5
6.3 3.2
大头孔左端面
2 1
21±0.095 20±0.026
6.3 3.2
校核精铣余量Z精
Z小精=X小精min −X小精max=[（62−0.13）−(61+0)]mm=0.87mm
Z大精=X大精min −X大精max=[（24−0.19）−23]mm=0.81mm
故余量足够。
查阅相关资料手册，取粗铣每齿进给量fz=0.2mm/z;半精铣每转进给量f=0.05mm/z,粗铣走刀1次，ap =2mm;半精铣走刀1次，ap=1mm。
取粗铣主轴转速为150r/min，取半精铣主轴转速为300r/min，又前面已选定铣刀直径D为Φ50 mm，故对应切削速度分别为：
粗加工 Vc=πDn粗/1000=3.14*50*150/1000m/min=23.55m/min
半精加工 Vc=πDn粗/1000=3.14*50*300/1000 m/min=47.1 m/min
⑵工序20：钻、扩、铰Φ10孔到Φ14H8
加工表面
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸
深度
Φ14
钻孔
6
IT11
Φ12
40
Φ14H8
扩孔
0.9（单边）
IT10（58µm）
Φ13.8+0.058
40
Φ14H8
铰孔
0.1（单边）
IT8（27µm）
Φ14+0.027
40
Φ14H8孔钻、扩、铰余量参考相关资料手册Z扩=0.9mm，Z铰=0.1 mm，由此可推算出Z钻=（14/2-0.9-0.1）=6 mm。
钻、扩、铰Φ10孔到Φ14H8加工余量
参考Z25140机床技术参数表，取钻孔Φ14H8进给量f=0.3 mm/ r，参考相关资料得钻孔Φ12v=0.435m/s=26.1m/min。由此算出转速为：
n=1000v/Πd=1000*26.1/3.14*12 r /min=692.68 r /min
按机床实际转速取n=630 r /min，则实际切削速度为：
Vc=∏d n/1000=3.14*12*630/1000 m/min= 23.74m/min
查相关资料得：
Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）
M=9.81*0.021 dof0.8KM（N·m）
钻Φ12 mm孔Ff和M以下：
Ff=9.81*42.7*12*0.30.8*1 N=1918.56 N
M=9.81*0.021*12²*0.30.8*1 N·m=11.32 N·m
扩孔Φ13.8 mm，参考相关资料，并参考机床实际进给量，取f=0.3 mm/ r，（因扩是盲孔，所以进给量取得较小）
参考相关资料，扩孔切削速度为钻孔是1/2-1/3，故取扩孔时=1/2*23.74 m/min=11.87 m/min。
由此算出转速为：
n=1000v/Πd=1000*11.87/3.14*13.8 r /min=273.93 r /min
按机床实际转速取n=300 r /min。
参考相关资料，取铰孔切削速度为Vc=0.3 m/s=18 m/min。
由此算出转速为：
n=1000v/Πd=1000*18/3.14*14 r /min =409.46 r /min
按机床实际转速取为n=400 r /min。则实际切削速度为：
Vc=∏d n/1000=3.14*14*400/1000 m/min=17.58 m/min
工序30：钻、扩大头端Φ30H11 mm孔
Φ30H11 mm孔，扩余量参考相关手册取Z扩=0.9 mm。
由此可算出Z钻=（30/2-0.9）=14.1 mm
钻、扩、大头端Φ30H11 mm孔加工余量表
加工表面
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸
Φ30H11
钻孔
14.1
—
Φ28.2
Φ30H11
扩孔
0.9（单边）
H11
Φ30+0.13
参考Z25140机床技术参数表，取钻孔Φ30H11 mm进给量取f=0.4 mm/ r。
参考相关资料，得钻孔Φ28.2 mm切削速度Vc=0.445m/s=126.7m/min。
由此可算出转速为：
n=1000v/Πd=1000*26.7/3.14*28.2 r /min=301.5 r /min
按机床实际转速取n=300 r /min，则实际切削速度为：
Vc=∏d n/1000=3.14*28.2*300/1000=26.56 m/min
查相关资料得：
Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）
M=9.81*0.021 dof0.8KM（N·M）
所以Φ30Ff和M以下：
Ff=9.81*42.7*28.2*0.40.8*1 N=5675.4 N
M=9.81*0.021*28.2²*0.40.8*1 N·M=78.71N·M
扩Φ30H11 mm孔，参考机床实际进给量取f=0.4 mm/ r。
参考相关资料，扩孔切削速度为钻孔时1/2—1/3，故取扩孔时=1/2*26.56 m/min =13.28m/min。
由此可算出转速为：
n=1000v/Πd=1000*13.28/3.14*30 r /min=140.98 r /min
按机床实际转速取n=400 r /min。
⑷确定铣槽时工序尺寸。粗铣就可达成零件图样要求，则该工序尺寸：槽宽4mm、8mm、深12mm。其工序余量既等于总余量12 mm。
⑸钻大头端Φ12 mm深20孔及攻M8螺纹：本工序用钻孔就能够达成零件图样要求。
本工序切削用量及其它次要工序设计略。
六、时间定额计算
（一）计算工序20、30时间定额
① 机动时间。
参考相关资料，得钻孔计算公式为：
Tj=（l+l1+l2）/fn
L1=D/2cotkr+（1~2）
L2=1~4，钻盲孔时l2=0。
对钻Φ12 mm孔有：
L1=D/2cotkr+（1~2）=[12/2cot（118°/2）+1.5] mm≈5.1mm
L=40mm，取 l2=0 mm。
将以上数据及前面已选定f及n代入公式得：
Tj=（40+5.1+0）/0.3*630 min≈0.24min
参考相关资料，得扩孔计算公式为：
Tj=（l+l1+l2）/fn
L1=（D-d1）/2cotkr+（1~2）
扩盲孔和铰盲控时l2=0。
对扩孔Φ13.8 mm有：
L1= （D-d1）/2cotkr+（1~2）=[（13.8-12）/2cot60°+1.5] mm≈2 mm
L=40mm，取 l2=0 mm。
将以上数据及前面已选定f及n代入公式得：
Tj=（40+2+0）/0.3*300 min≈0.47min
对铰孔Φ14 mm有：
L1= （D-d1）/2cotkr+（1~2）=[（14-13.8）/2cot45°+1.5] mm≈1.6 mm
将以上数据及前面已选定f及n代入公式得：
Tj=（40+1.6+0）/0.3*400 min≈0.35min
② 总机动时间Tj（既基础时间tb）为：
Tb=（0.24+0.47+0.35）=1.06 min。
（二）计算工序30时间定额
① 机动时间。
参考相关资料得钻孔计算公式为：
Tj=（l+l1+l2）/fn
L1=D/2cotkr+（1~2）
L2=1~4，钻盲孔时l2=0。
对钻Φ28.2 mm孔有：
L1=D/2cotkr+（1~2）=[28.2/2cot（118°/2）+1.5] mm≈9.96mm
L=21.5mm，取 l2=3 mm。
将以上数据及前面已选定f及n代入公式得：
Tj=（21.5+9.96+3）/0.4*300 min≈0.29min
参考相关资料，得扩孔计算公式为：
Tj=（l+l1+l2）/fn
L1=（D-d1）/2cotkr+（1~2）
扩盲孔时l2=0。
对扩孔Φ30 mm有：
L1= （D-d1）/2cotkr+（1~2）=[（30-28.2）/2cot60°+1.5] mm≈2 mm
L=21.5mm，取 l2=3 mm。
将以上数据及前面已选定f及n代入公式得：
Tj=（21.5+2+3）/0.4*140 min≈0.47min
②总机动时间Tj（既基础时间tb）为：
Tb=（0.29+0.47）=0.76 min。
其它时间定额计算略。
七、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡
①工艺过程综合卡片
简明写明各道工序，作为生产管理使用。
②工艺卡片
具体说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程一个工艺文件，除 写明工序内容外，还应填写工序所采取切削用量和工装设备名称、代号等。
③工序卡片
用于指导工人进行生产更为具体工艺文件，在大批量生产关键零件关键工序才使用。
（1）简图可按百分比缩小，用尽可能少投影视图表示。简图也能够只画出和加工部位相关局部视图，除加工面、定位面夹紧面、关键轮廓面，其它线条可省略，以必需、明了为度。
（2）被加工表面用粗实线（或红线）表示，其它均用细实线。
应标明本工序工序尺寸，公差及粗糙度要求。
（3）定位、夹紧表面应以要求符号标明。
工艺文件详见表

第二章 连杆零件夹具设计
（铣床夹具设计）
第一节 机床夹具设计基础要求和通常步骤
一、对专用夹具基础要求
1.确保工件加工精度
专用夹具应有合理定位方案，标注适宜尺寸、公差和技术要求，并进行必需精度分析，确保夹具能满足工件加工精度要求。
2.提升生产效率
应依据工件生产批量大小设计不一样复杂程度高效夹具，以缩短辅助时间，提升生产效率。
3.工艺性好
专用夹具结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。
专用夹具制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配确保时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置合适调整间隙，采取可修磨垫片等。
4.使用性好
专用夹具操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必需时可设置排屑结构。
5.经济性好
除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应依据生产纲领对夹具方案进行必需经济分析，以提升夹具在生产中经济效益。

二、专用夹具设计步骤
1.明确设计任务和搜集设计资料
夹具设计第一步是在已知生产纲领前提下，研究被加工零件零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容关键是了解工件结构特点、材料；确定本工序加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用机床、刀具、量具等。
其次是依据设计任务搜集相关资料，如机床技术参数，夹具零部件国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可搜集部分同类夹具设计图样，并了解该厂工装制造水平，以供参考。
2.拟订夹具结构方案和绘制夹具草图
1） 确定工件定位方案，设计定位装置。
2） 确定工件夹紧方案，设计夹紧装置。
3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
4） 确定夹具和机床连接方法，设计连接元件及安装基面。
5） 确定和设计其它装置及元件结构形式。如分度装置、预定位装置　　
及吊装元件等。
6） 确定夹具体结构形式及夹具在机床上安装方法。
7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。
1. 进行必需分析计算
工件加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置夹具，需计算夹紧力。当有多个夹具方案时，可进行经济分析，选择经济效益较高方案。
3.审查方案和改善设计
夹具草图画出后，应征求相关人员意见，并送相关部门审查，然后依据依据她们意见对夹具方案作深入修改。
4.绘制夹具装配总图
夹具总装配图应按国家制图标准绘制。绘图百分比尽可能采取1：1。主视图按夹具面对操作者方向绘制。总图应把夹具工作原理、个种装置结构及其相互关系表示清楚。
夹具总图绘制次序以下：
1） 用双点划线将工件外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图适宜位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上线条。
2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。
3） 标注必需尺寸、公差和技术要求。
4） 编制夹具明细表及标题栏。
完整夹具装配总图参阅“夹具图册”中图。
5.绘制夹具零件图
夹具中非标准零件均要画零件图，并按夹具总图要求，确定零件尺寸、公差及技术要求。

第二节 连杆零件铣床夹具设计
图a所表示为连杆类零件
连杆工件图（a）
一、零件本工序加工要求分析
粗铣宽4mm，8mm十字形通槽。
本工序前已加工表面以下：
① 同时铣大小一端面（两工件一起加工）；
② 同时铣大小一端面（两工件一起加工）；
③ 钻，铰Φ30H11孔并倒角；
④ 钻，铰Φ14H8孔并倒角。
本工序使用机床为 X5020立式铣床；刀具为错齿三面刃铣刀。
二、拟订定位方案
⑴定位方案 依据工件结构特点，其定位方案以下。
以大头端Φ30H11孔及小头端Φ14H8孔作为定位基准，再选大小头端左端面作为定位基准。
以大头孔作为定位基准限制了z转动；
以小头孔作为定位基准限制了x移动和y移动及x转动和y转动。
以大、小头孔作为定位基准限制了z移动。
⑵定位误差计算
因为零件是一面两销定位，因为孔和心轴存在最大配合间隙，所以在
铣槽时会产生直线位移误差。因为误差对铣十字槽影响很小，可忽略不计。

三、确定夹具方案
参考夹具资料，采取钩形压板夹紧工件。图所表示：

铣床夹具装配图
总 结

时光飞逝，为期三个多月毕业设计已经靠近尾声。回首这两个多月设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到东西。受益匪浅！
在这次设计过程中，使我真正认识到自己不足之处，以前上课没有学到知识，在这次设计当中也包含到了。使我真正感受到了知识关键性。
这次设计将我以前学过机械制造工艺和装备、公差和配合、机械制图、工程材料和热处理工艺等知识很好串联了起来，起到了穿针引线作用，巩固了所学知识作用。
在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程制订，这么在加工工件就能够知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，所以，工件机械加工工艺规程制订是至关关键。
在毕业设计中还用到了CAD制图和部分计算机软件，因为学时间长了，所以在开始画图时候有很多问题，而且不熟练，需参阅书本。但很快就能熟练画了。CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大帮助。所以，这次毕业设计真正将以前所学联络到实际应用中来了。
在这次毕业设计中，还有一个关键就是相关专用夹具设计，因为机床夹具设计在学习过程中只是作为理论知识讲，并没有亲自设计过，所以，在开始设计过程中，存在这么那样问题，在老师细心指导下，我依据步骤一步一步设计，画图，查阅多种相关专用夹具设计资料，最终将它设计了出来，我感到很快乐，因为在这之中我学到了以前没有学到知识，也知道了很多东西，真正做到了理论联络实际。
在这次毕业设计中