1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1铣连杆锁轴瓦槽双面卧式组合铣床设计目的

连杆是发动机的关键零部件之一。发动机工作时，油气混合点火燃烧产生巨大压力推动活塞运动，经连杆将动力传递到曲轴实现曲轴的转动。在工作过程中，连杆承受着巨大的冲击载荷和交变应力，因此连杆的强度、加工质量对于连杆工作的可靠性至关重要，而这也能进一步反应出发动机的性能。连杆的生产规模大，且工艺复杂，应当采取工序分散原则，针对不同工序设计相应的专用机床来进行生产能够提高生产效率，提高加工质量，提高生产的专业化。在本课题研究的工序中，连杆先被拆成连杆盖和连杆体，然后分别铣出轴瓦槽。使用双面卧式组合铣床可以同时加工一对连杆盖和连杆体，保证加工后仍能精确装配。此外，采用双面组合铣床也便于生产线的布置：可以采用流水线的形式，在一侧上料，另一侧下料，可以有效提高生产效率。

1.2组合机床国内外研究发展现状

2. 研究的基本内容与方案

2.1铣连杆锁轴瓦槽工艺过程分析

以4125A型柴油发动机连杆作为本课题研究对象。该工序是一道相对简单的铣槽工序，加工余量比较小，加工难度不大，对槽表面的粗糙度要求很低，粗铣即可满足加工要求。

由于连杆盖和连杆体分开进行加工，因此必须分别设计定位和夹紧方案。针对连杆盖，采用一面和两个挡销定位，夹紧大头孔上端面。针对连杆体，采用一面一孔和挡销定位，夹紧大、小头孔上端面。

2.2双面卧式组合铣床总体布局设计

针对该道工序的工艺过程，拟采用铣削头移动夹具固定式组合铣床方案。工作台位于中间底座，专用夹具固定在工作台上，依靠气动夹紧连杆盖和连杆体。两边侧底座上分别布置动力滑台，滑台上布置铣削动力头。铣削动力头完成主运动，动力滑台完成进给运动，另外动力铣削头也可以进行小范围进给运动，适合加工过程中的微量进给运动。总体结构简图如下。

组合铣床总体结构简图

总体布局设计完成后，根据工序图，决定刀具种类、形式、尺寸和安装方法，进行切削用量的选择。随后计算切削力、进给力和动力部件的最大功率，并根据计算结果选择动力部件的类型、型号、规格和配套部件。最后选择机床的支承及零件输送部件，并决定中间底座的主要尺寸。完成联系尺寸图的绘制。

2.3双爪同行装、卸工件机械手结构设计

根据组合机床布局以及连杆盖、连杆体定位夹紧方案确定机械手抓取方案、机械手安装位置；根据负载大小（连杆盖、连杆体质量）以及工件外形设计抓取机构。由抓取机构开始，根据装料高度和机械手安装位置，分配机械手各部分尺寸，设计各部件（底座、腰部、大臂、小臂、手腕）结构，建立各部件三维模型。对部件的典型传动方式进行结构设计。确定各部件负载大小，据此选择伺服电机规格。绘制机械手总装配图、重要部分部装图和部分零件图。机械手结构简图如下。

机械手结构简图

2.4双爪同行装、卸工件机械手控制设计

采用PLC对机械手进行控制。根据抓取方案和机械手安装位置分析上下料过程，确定机械手上下料过程的运动路线。将机械手的整体运动合理分配至各关节的转动，确定各关节运动过程中的关键位置和行程，并转化成相应伺服电机的启停。编写PLC顺序控制程序。

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅文献，了解毕业设计意义和内容，拟定铣连杆体、连杆盖锁瓦槽组合铣床总体配置和双爪同步装卸机械手功能结构技术方案，完成开题报告和相关英文翻译；

第4—12周：完成方案细化、分析计算、结构和控制设计，完成铣床总体配置联系尺寸图、双爪机械手装配图及零件图绘制；

第13—14周：完成毕业设计论文及图纸修改；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 戴亚春,冯爱新. 机械制造工艺实习指导书[m].北京：化学工业出版社，2007.7：12-32.

[2] 张接信. 组合机床及其自动化[m]. 北京：人民交通出版社，2009.7：1-108.

[3] 陈立德,赵海霞. 机械制造装备设计[m]. 北京:国防工业出版社，2010.6：378-392.