左臂殼體的加工工藝及鉆4xφ13孔夾具設(shè)計含非標(biāo)6張CAD圖

左臂殼體的加工工藝及鉆4x13孔夾具設(shè)計含非標(biāo)6張CAD圖,左臂,殼體,加工,工藝,13,夾具,設(shè)計,非標(biāo),CAD 摘要零件的加工工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。左臂殼體零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車削和磨削?？准庸し椒ǖ倪x擇比較復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計的連接套，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過粗車、半精車、精車和鉆孔、鉸絲等工序加工。在機(jī)床上對零件進(jìn)行機(jī)械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件在正確位置上固定不動，這一任務(wù)就是由機(jī)床夾具完成。對于單件、小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往往比較費(fèi)時間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，也難以保證加工精度，為此需設(shè)計專用夾具。關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計、基準(zhǔn)選擇、切削用量、定位誤差A(yù)BSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing methods choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This designs cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on five working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error. 目錄第一章 零件的分析11.1左臂殼體的作用11.2左臂殼體的主要工藝分析1第二章 左臂殼體工藝規(guī)程設(shè)計22.1確定毛坯尺寸和毛坯圖22.2基準(zhǔn)選擇22.2.1粗基準(zhǔn)的選擇22.2.2精基準(zhǔn)的選擇22.3表面加工方法的選擇22.4制定工藝路線32.5工藝方案的比較與分析52.6加工余量和工序尺寸52.7各種機(jī)床與刀具選擇72.8確定切削用量和基本工時72.8.1加工條件72.8.2計算切削用量82.9計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介21第三章 夾具設(shè)計221零件專用夾具的設(shè)計221.1 機(jī)床夾具介紹221.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向231.機(jī)床夾具的定位及夾緊251.4機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用281.5工件的裝夾方式291.6 基準(zhǔn)及其分類301.7 工件的定位311.8 常見定位方式及定位元件321.9工件的夾緊332問題的提出363鉆床夾具設(shè)計373.1定位基準(zhǔn)的選擇373.2 定位誤差分析373.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明373.4 夾具零件37第四章 結(jié)論42致 謝43參考文獻(xiàn)4444第一章 零件的分析1.1左臂殼體的作用左臂殼體：主要用來聯(lián)接齒輪變速箱和旋耕機(jī)刀架支臂及鏈條傳動箱，共同組成旋耕機(jī)支架。1.2左臂殼體的主要工藝分析零件材料為HT200，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇機(jī)械砂型鑄件毛坯。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。1根據(jù)零件的總體加工特性，左端115和右端95的端面為整個機(jī)械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來。2.左端72和右端80的端面沒有技術(shù)要求，粗加工即可，而左端72和右端80的外圓要求其徑向跳動為0.06之間，為了保證其徑向跳動符合技術(shù)要求，先粗車右端80的外圓，再粗車左端72的外圓，然后半精車右端80的外圓，再半精車、精車左端72的外圓，為了保證52孔和80的外圓同軸度偏差不超過0.025，精車80外圓后，直接粗、半精、精車52孔，就可以保證了同時還粗車，半精車52孔的左端面。同時以精車左端72的外圓要求其表面粗糙杜為6.3，其尺寸精度等級為8級，端80的外圓要求其表面粗糙度為6.3，其尺寸精度等級為7級，因此此道工序中外圓和孔的加工是一個難點(diǎn)，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。3.由于右端8的孔要求以80的中心軸線和95的端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，且其所要求的表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級為9級，因此鉆孔后需要進(jìn)行半精鉸才能達(dá)到技術(shù)要求，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄟ_(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。鉆4*13孔時，需要以95的端面和8的作為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，因此需要先加工8的孔，才能保證其技術(shù)要求，由于4*13孔的表面粗糙度要求為25，故一般加工即可達(dá)到其技術(shù)要求。4.由于左端13的孔要求以72的中心軸線、115的端面和右端8的孔作為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，沒有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可達(dá)到技術(shù)要求。鉆8孔時，其所要求的表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級為8級，因此鉆孔后需要進(jìn)行半精鉸孔才能達(dá)到技術(shù)要求。第二章 左臂殼體工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯尺寸和毛坯圖查機(jī)械加工手冊可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為812級，取CT=10級，加工余量等級為G級，同時考慮到鑄造的合理行與成本，考慮到72的外圓在長度方向上距離端面的尺寸為5mm，80在長度方向上距離端面的尺寸為6mm，為了鑄造方便將其鑄造為115，簡化鑄造形狀。其他基本尺寸見毛坯圖。2.2基準(zhǔn)選擇2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，故根據(jù)零件應(yīng)選擇45的孔和72的左端面作為粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)互為基準(zhǔn)原則、基準(zhǔn)重合原則和自為基準(zhǔn)原則，應(yīng)該選擇115的左端面，95的右端面和72，80的外圓表面作為精基準(zhǔn)。2.3表面加工方法的選擇左臂殼體各加工面的加工方法加工面精度粗糙度加工方案72的外圓8級Ra6.3粗車-半精車-精車115的端面無Ra25粗車80的端面無無粗車72的左端面無無粗車80的外圓h7Ra6.3粗車-半精車-精車95的端面無Ra6.3 粗車-半精車52的孔G7Ra3.2粗車-半精車-精車52孔的左端面無Ra6.3粗車-半精車8F9的孔F93.2鉆-半精鉸4x13無25鉆8N8的孔N83.2鉆-半精鉸2.4制定工藝路線根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達(dá)到的精度和粗糙度能力，以及各種機(jī)床的加工特點(diǎn)，查閱和參考機(jī)械制造工藝學(xué)和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計指南等資料，可得到各加工面的加工方法（表1）和加工工藝工序安排（表2）：工藝路線一：工序：鑄造； 工序：清砂，檢驗；工序：人工時效工序：以115的端面和45的孔作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行的定位，粗車右端95的左端面、右端面和80右端面、外圓。工序：以95的右端面和80的外圓進(jìn)行定位基準(zhǔn)進(jìn)行的定位，在95得端面鉆7.8的孔并半精鉸孔到8。 工序：以加工后的8的孔和80的外圓進(jìn)行定位基準(zhǔn)進(jìn)行的定位，鉆4x13的孔；工序：以加工后95的端面和80的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，粗車115的右端面、左端面和72的左端面、外圓。工序：以加工后115的端面和72的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，半精車95的右端面，半精車80的外圓。工序：以加工后95的端面和80的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，半精車、精車72的外圓。工序：以加工后115的端面和72的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，精車80的外圓，并倒角；粗車，半精車52孔的左端面并倒角；粗、半精車，精車52的孔并倒角。工序：以加工后8的孔、72的外圓和115的端面作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，鉆4x13的孔，鉆7.8的孔，半精鉸至8；工序：鉗工去毛刺，清洗工序：終檢；工序：入庫。工藝路線二：工序：鑄造； 工序：清砂，檢驗；工序：人工時效工序：以95的端面和45的孔作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，粗車115的端面和72的外圓； 工序：以加工后115的端面和45的孔作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，粗車95的端面和80的外圓；工序：以加工后95的端面和80的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，半精車，精車72的外圓；工序：以加工后115的端面和72的外圓作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，半精車，精車80的外圓并倒角，粗、半精車，精車52的孔并倒角，粗車，半精車52孔的左端面。工序：以加工后80的外圓和95的端面作為定位基準(zhǔn)，鉆7.8的孔，半精鉸至8；工序：以加工后8的孔和95的端面作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，鉆4x13的孔；工序：以加工后8的孔、72的外圓和115的端面作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位，鉆4x13的孔，鉆7.8的孔，半精鉸至8；工序：鉗工去毛刺，清洗工序：終檢；工工序：入庫。2.5工藝方案的比較與分析工藝路線一采取先加工孔的方法避免了零件右端不規(guī)則外圓難夾緊的缺點(diǎn)，以便于用孔來裝夾加工零件的左端面，而且路線一把80的外圓的粗車，半精車，精車都分開，以半精車的80外圓對的72的外圓進(jìn)行半精車、精車更容易保證80的外圓和72的外圓的微小圓跳動要求，保證了零件的加工精度要求，而且便于裝夾。而工藝路線二用粗加工后的80的外圓對72的外圓半精車、精車，這樣，然后才能用精加工后的72的外圓半精車，精車80的外圓，這樣把半精車，精車集中在一起，72的外圓和80的外圓的圓跳動量得不到保證。而且因為零件右端不規(guī)則外圓造成了裝夾的困難！綜合因素考慮，選擇工藝路線一作為零件的加工工藝路線。2.6加工余量和工序尺寸結(jié)合左臂殼體尺寸，加工方法，查閱實用機(jī)械加工工藝手冊結(jié)合鑄造機(jī)加工余量可以得到各加工面的加工余量，如下所示： 左臂殼體加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定：加工面工序名稱工序間的量/mm工序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序的尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度（IT）表面粗糙度/m72h8左端面粗車2.51340572h8外圓精車0.586.37272半精車1.510972.5粗車41132574毛坯115115的端面粗車左端面7.5右端面113251080h7外圓精車0.576.38080h7半精車1.5980.5粗車131382毛坯9552G7的孔精車0.573.25252G7半精車1.5106.351.2粗車5122550毛坯4595的端面半精車右端面1.5106.316粗車左端面1右端面1.5122517.552的孔的左端面半精車1.2106.388粗車1.812159.2毛坯458F9半精鉸0.293.288F9鉆7.811257.895右端面4x13鉆131125138N8半精鉸0.293.288N8鉆7.811257.8115右端面4x13鉆13112513注：加工時需要保證留有加工余量,最終尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。2.7各種機(jī)床與刀具選擇綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達(dá)到的粗糙度機(jī)床與刀具如下：臥式車床CA6140硬質(zhì)合金外圓車刀，端面車刀立式鉆床Z550硬質(zhì)合金7.8的麻花鉆頭;8的硬質(zhì)合金鉸刀。8Cr2.8確定切削用量和基本工時工序：車63外圓及端面2.8.1加工條件加工材料：HT200，0.22Gp,鑄造加工要求：粗車95外圓及端面機(jī)床：CA6140車床端面車刀：刀片材料YG6，刀桿尺寸1625，=90，=15，=8，=0.5。外圓車刀: 刀片材料YG6，刀桿尺寸1625，=75，=15，=8，=2。2.8.2計算切削用量（1）粗車95外圓端面1）已知毛坯長度方向的加工余量為右端為2.5mm，一次走刀完成。=2.5，長度加工公差按IT12級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為95時f=0.60.9/r。按CA6140車床說明實用機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8/r。3）計算切削速度。 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊P30，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=53.11mm/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=178/min按機(jī)床說明（見實用機(jī)械加工工藝手冊），現(xiàn)取160r/min。所以，實際切削速度：V=47.73m/min5)切削工時，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.33min（2）粗車95左端面1）已知毛坯長度方向的加工余量為左端為1mm，一次走刀完成。=1，長度加工公差按IT12級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為95時f=0.80.9/r。按CA6140車床說明實用機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8/r。3）計算切削速度。 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊P30，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=76.17mm/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=255.2/min按機(jī)床說明（見實用機(jī)械加工工藝手冊），現(xiàn)取250r/min。所以，實際切削速度：V=74.613m/min5)切削工時，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.0325min（2）粗車95的外圓切削深度: 單邊余量Z=6.5。分2次切削，第一次切3.25。進(jìn)給量: 據(jù)切削用量簡明手冊表1.16，選用f=0.7/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=53.86r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=180.46r/min按機(jī)床選取n=200r/min所以實際切削速度：V=60m/min切削工時： 按機(jī)械加工工藝手冊P694表2.5-3t= =0.086min6)效驗機(jī)床功率主切削力按實用機(jī)械加工工藝手冊得所示公式計算= （2.2）其中 =2795，=1.0,=0.75,=0=0.890.951.01.0=0.8455=27950.8455=5877.6.4N切削時消耗功率為=5.26Kw根據(jù)中CA6140機(jī)床說明可知，CA6140主電動機(jī)功率為7.5Kw，所以機(jī)床功率已足夠，可以正常加工。7）效驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)速度。已知主切削力=2169.4N，徑向切削力按實用機(jī)械加工工藝手冊公式計算由手冊查得單位切削力P=2000N/,故切削力為：=2000x3.25x0.7x0.9=4095N在一般的切削加工中，刀尖圓弧半徑對Fy、Fx的影響較大，對Fz的影響較小。由手冊可以查得：=0.5時，=1.37, =0.73,當(dāng)=90時，F(xiàn)y/ Fz=0.25, Fx/Fz=0.25,故徑向力和軸向力分別為：Fy=Fz（Fy/ Fz）=4095x0.25x1.37=1402.5NFx=Fz（Fx/ Fz）=4095x0.25x0.73=747.34N取機(jī)床的導(dǎo)軌與溜板之間的摩擦系數(shù)=0.1，則機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)沿縱軸進(jìn)給方向所承受的力為：Fx+（Fy+Fz）=747+0.1x（1402+4095）=1296.7N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1296.7N。故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。工序：鉆、鉸8F9的孔選用機(jī)床：Z550型立式鉆床（1）鉆8F9的孔進(jìn)給量：f=0.25/r（根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊）切屑速度：v=40m/min(根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊)=1633.2r/min按機(jī)床選取=1400r/min(實用機(jī)械加工工藝手冊)所以實際切削速度V=34.3m/min切削工時：t=0.06min（2）半精鉸8F9的孔進(jìn)給量：f=0.19/r（實用機(jī)械加工工藝手冊）切屑速度：v=8m/min(實用機(jī)械加工工藝手冊=318.3r/min按機(jī)床選取=351/min(實用機(jī)械加工工藝手冊)所以實際切削速度V=8.82m/min切削工時：t=0.315min工序：鉆4x13的孔進(jìn)給量：f=0.4/r（實用機(jī)械加工工藝手冊）切屑速度：v=40m/min(實用機(jī)械加工工藝手冊=1592r/min按機(jī)床選取=1400r/min(實用機(jī)械加工工藝手冊表2.36)所以實際切削速度V=35.2m/min切削工時：t=i=x4=0.164min工序：粗車115左、右端面和72的外圓。（1）粗車115左端面1）已知毛坯長度方向的加工余量為左端為2.5mm，一次走刀完成。=2.5，長度加工公差按IT12級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為115時f=0.81.2/r。按CA6140車床說明機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8/r。3）計算切削速度。 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=53.11mm/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=147/min按機(jī)床說明（見實用機(jī)械加工工藝手冊），現(xiàn)取160r/min。所以，實際切削速度：V=57.78m/min5)切削工時，據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.45min2）粗車115右端面1）已知毛坯長度方向的加工余量為右端為1mm，一次走刀完成。=1，長度加工公差按IT12級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為115時f=0.81.2/r。按CA6140車床說明實用機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8/r。3）計算切削速度。 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊P30，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=76.17mm/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=211/min按機(jī)床說明（見實用機(jī)械加工工藝手冊），現(xiàn)取200r/min。所以，實際切削速度：V=72.22m/min5)切削工時，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.128min（3）粗車72的外圓切削深度: 單邊余量Z=20.5。分5次切削，每次切4.1。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.7/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=52r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=144r/min按機(jī)床選取n=160r/min所以實際切削速度：V=57.8m/min切削工時： 按機(jī)械加工工藝手冊t= =0.223min工序：半精車95的右端面和80的外圓。（1）半精車95右端面1）已知95右端面的加工余量為為1.5mm，一次走刀完成。=1.5，長度加工公差按IT10級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為95時f=0.250.4/r。按CA6140車床說明實用機(jī)械加工工藝手冊取f=0.3/r。3）計算切削速度。 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=80.15mm/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=268.55/min按機(jī)床說明（見實用機(jī)械加工工藝手冊），現(xiàn)取250r/min。所以，實際切削速度：V=74.6m/min5)切削工時，據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.087min(2)半精車80的外圓切削深度: 單邊余量Z=0.75。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.5/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=298r/min按機(jī)床選取n=32r/min所以實際切削速度：V=82.4m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.0375min工序：半精車、精車72的外圓（1)半精車72的外圓切削深度: 單邊余量Z=0.75。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.5/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=339r/min按機(jī)床選取n=320r/min所以實際切削速度：V=72.38m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.03125min2)精車72的外圓切削深度: 單邊余量Z=0.25。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.06/r計算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=650.5r/min按機(jī)床選取n=710r/min所以實際切削速度：V=157.25m/min切削工時： 按機(jī)械加工工藝手冊t= =0.117min工序：精車80的外圓; 半精車、精車52的孔;半精車、精車52孔的左端面（1)精車80的外圓切削深度: 單邊余量Z=0.25。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.06/r計算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=570r/min按機(jī)床選取n=560r/min所以實際切削速度：V=144.15m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.175min(2)粗車52的孔切削深度: 單邊余量Z=2.5。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊，選用f=0.45/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=66.86r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=473r/min按機(jī)床選取n=500r/min所以實際切削速度：V=70.68m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.049min(3)半精車52的外圓切削深度: 單邊余量Z=0.75。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)切削用量簡明手冊，選用f=0.5/r計算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=488.8r/min按機(jī)床選取n=500r/min所以實際切削速度：V=78.54m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.044min(4)精車52的孔切削深度: 單邊余量Z=0.25。1次切削完成。進(jìn)給量: 據(jù)切削用量簡明手冊，選用f=0.06/r計算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=890r/min按機(jī)床選取n=900r/min所以實際切削速度：V=145.6m/min切削工時： 按實用機(jī)械加工工藝手冊t= =0.19min(5)粗車52孔左端面1）已知52孔左端面的加工余量為1.8mm，一次走刀完成。=1.8，長度加工公差按IT12級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為52時f=0.40.5/r。按CA6140車床說明機(jī)械加工工藝手冊取f=0.45/r。3）計算切削速度。 據(jù)切削用量簡明手冊P30，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=0.8=57.17/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=350/min按機(jī)床說明（見切削用量簡明手冊），現(xiàn)取320r/min。所以，實際切削速度：V=52.28m/min5)切削工時，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.18min(6)半精車52孔左端面1）已知52孔左端面的加工余量為1.2mm，一次走刀完成。=1.2，長度加工公差按IT10級.2）進(jìn)給量f：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊查得,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為52時f=0.250.4/r。按CA6140車床說明機(jī)械加工工藝手冊取f=0.35/r。3）計算切削速度。 據(jù)切削用量簡明手冊P30，切削速度計算公式為（壽命選T=60min）=(m/min) （2.1）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2將上述數(shù)據(jù)帶入公式中：=80.38r/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=492/min按機(jī)床說明（見切削用量簡明手冊），現(xiàn)取500r/min。所以，實際切削速度：V=89.85m/min5)切削工時，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊得：t= =0.149min工序:鉆4x13的孔, 鉆、半精鉸8（1）鉆:鉆4x13的孔進(jìn)給量：f=0.4/r（切削用量簡明手冊）切屑速度：v=40m/min(切削用量簡明手冊=1592r/min按機(jī)床選取=1400r/min(切削用量簡明手冊表2.36)所以實際切削速度V=35.2m/min切削工時：t=i=x4=0.04min（1）鉆8N8的孔進(jìn)給量：f=0.25/r（切削用量簡明手冊）切屑速度：v=40m/min(切削用量簡明手冊=1633.2r/min按機(jī)床選取=1400r/min(切削用量簡明手冊表2.36)所以實際切削速度V=34.3m/min切削工時：t=0.06min（2）半精鉸8N8的孔進(jìn)給量：f=0.19/r（切削用量簡明手冊）切屑速度：v=8m/min(切削用量簡明手冊=318.3r/min按機(jī)床選取=351/min(切削用量簡明手冊表2.36)所以實際切削速度V=8.82m/min切削工時：t=0.315min2.9計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介單件時間的計算公式為：由于生產(chǎn)批量為中批量，所以時間定額為：本次設(shè)計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點(diǎn)時間和休息和生理需要時間，在中批量生產(chǎn)中，輔助時間可按基本時間的百分比進(jìn)行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點(diǎn)時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產(chǎn)批量為中批量，故忽略了準(zhǔn)備與終結(jié)時間。為了提高生產(chǎn)率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應(yīng)從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產(chǎn)效率：（1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；（2）減少布置工作地點(diǎn)時間；（3）減少準(zhǔn)備于終結(jié)時間。第三章 夾具設(shè)計1零件專用夾具的設(shè)計1.1 機(jī)床夾具介紹夾具最早出現(xiàn)在1787年，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對其提出新的要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，盡管國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明中不批，多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有只能感等生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 、能裝夾一組相似性特征的工件 、適用于精密加工的高精度的機(jī)床 、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù) 、采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面：精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù)0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá)0.20.5um。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的機(jī)動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強(qiáng)度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。、柔性化夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。、標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB21482249-80，GB22622269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。1.機(jī)床夾具的定位及夾緊1），概述 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，一接受施工或檢測的裝置。機(jī)床夾具的概念 在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。）機(jī)床夾具的組成（）機(jī)床夾具的基本組成部分定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。夾具裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體。（2）機(jī)床夾具的其他特殊元件或裝置連接元件 根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。 導(dǎo)向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。其他元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個平衡快等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計。隨行夾具3）機(jī)床夾具的分類 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計制造周期較長。當(dāng)產(chǎn)品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。1.4機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費(fèi)的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。1.5工件的裝夾方式工件在機(jī)床上的裝方式有以下三種方法：1）直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。2）劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。3）用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點(diǎn)：工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具相對于機(jī)床也就有了正確的位置。通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。1.6 基準(zhǔn)及其分類 機(jī)器零件是由若干個表面組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無法確定表面的位置。 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1）設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。2）工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn) 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn) 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn) 工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等，它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。1.7 工件的定位1）工件定位的基本原理 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點(diǎn)限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點(diǎn)，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則” 。工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況完全定位 六個支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。不完全定位 根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。過定位 夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個