葉型加工工裝設計 葉型加工工藝及工裝夾具設計【含15張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 目錄 摘要 3 Abstract 4 第一章 序論 5 1.1工藝的內(nèi)容 5 1.1.1機械制造工藝性的目標 5 1.2工藝的任務 6 1.3工藝規(guī)程的基本要求 6 1.3.1工藝規(guī)程的作用 6 1.3.2工藝規(guī)程的選擇 6 1.3.3工藝規(guī)程的編制 7 1.3.4工藝規(guī)程的設計準則 7 1.3.5制定工藝規(guī)程的原始資料 7 1.3.6生產(chǎn)類型的工藝特征 8 第二章零件工藝方案制定 10 2.1零件分析 10 2.1.1零件的作用 10 2.1.2零件的工藝分析 10 2.2工藝規(guī)程設計 10 2.2.1確定毛坯的制造形式 10 2.2.2工藝路線的制訂 10 2.2.3 工藝方案的比較與分析 11 2.3工藝過程卡的制做 12 第三章夾具設計 40 3.1機床夾具 40 3.1.1機床夾具的概述 40 3.1.2機床夾具的作用 40 3.1.3機床夾具的分類 42 3.1.4機床夾具的一般組成 42 3.1.5機床夾具的發(fā)展 42 3.1.6轉(zhuǎn)子等分孔加工的專用夾具設計 43 3.2定位誤差 43 3.3四個專用夾具的設計 44 3.3.1精車一專用夾具的設計 44 3.3.2、精車二的夾具設計 46 3.3.3、鉆孔夾具的設計 50 3.3.4、銑葉型夾具的設計 53 第四章工藝設計總結(jié) 55 4.1工藝文件設計 55 4.2、關(guān)鍵工序的工藝措施與實施效果 55 4.3實際加工出現(xiàn)的問題及采取的相應措施 56 第五章專題 60 加工中心的選擇 60 結(jié)論 69 致謝 70 參考文獻 71 附錄一 中文翻譯 72 Calypso軟件說明 72 附錄二 英文文獻 83 Calypso software explanation 83 摘要 高精度葉形加工在國內(nèi)來講是制造業(yè)一個較困難的課題。但由于葉形加工包括了多項高尖端技術(shù)，蘊涵了巨大的經(jīng)濟價值，所以研究它的工裝對于解決這個難題有很重要的意義。本次畢業(yè)設計的設計目標是設計一套適用于中小型葉形加工的工裝。研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題是要保證裝夾精度。該零件是發(fā)動機壓氣機的關(guān)鍵零件。根據(jù)零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點，首先對零件的工藝難點解決方法與質(zhì)量控制等問題進行了深入認真的分析，明確了工藝原則和質(zhì)量控制措施，制定了工藝總方案，編制了工藝路線和工藝規(guī)程。對于零件的關(guān)鍵工序加工方法及一些重要的工裝，經(jīng)過多次研究，探索，最終完成了工藝規(guī)程制定和精車一、精車二、鉆孔及銑葉型四個關(guān)鍵工序四套工序的專用夾具設計。 關(guān)鍵字：工序、工藝、夾具、裝夾 Abstract High precision phylliform process is rather a difficult problem at home in manufacturing industry. But, considering phylliform process include multinomial high sophisticated technique，contain huge economic value，so ,studying its frock is good to set these problem. The objective of design for this graduation project is that i would dseign a suite of frock which is suite for minitype minitype phylliform process.The studying content and key problem is guaranteeing load nip precision. It is the cruces part of engine compressor. According to partial specification and design feature，first of all,i proceed penetrate into earnest analyses of the partial technical difficulty resolvent and quality control problem, definituded technological principle and quality control measure，established craft overall scheme, establishmented process route and technical schedule.Towards partial critical item processing method and some important frock，studying、 probing time after time,i did technical schedule, established design of special fixture for finish turning one, finish turning two drill and milling lobe four critical item quadruplet process. Key words ：cess、 craft、 jig、load nip 第一章 序論 畢業(yè)設計可以說是大學四年里里所學知識的一次綜合檢測和總結(jié)，同時也是對自己能力的一次提高。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的四化建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 1.1工藝的內(nèi)容 在生產(chǎn)過程中，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程。它是車間生產(chǎn)過程的主要部分。將工藝過程中各項內(nèi)容寫成文件，就是工藝規(guī)程。 工藝過程由工序、安裝和定位、工步及工作行程組成。 零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。由于生產(chǎn)規(guī)模與具體情況的不同，對于同一零件的加工工序綜合可能有很多的方案。應當根據(jù)具體條件，采用其中具體條件，采用其中最完善和最經(jīng)濟的一個方案。 1.1.1機械制造工藝性的目標 機械制造工藝性主要有以下幾方面的目標： （1）設計結(jié)構(gòu)應能夠加工。在工件上應有足夠的加工空間，以便刀具能夠接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等。 （2）便于保證加工質(zhì)量，并盡可能減少加工面積。如被加工孔的端面最好與孔加工刀具的軸線垂直；對于大的安裝平面盡可能采取周邊接觸或四角接觸的形式等。 （3）要能提高勞動生產(chǎn)率。如加工表面盡可能地安排在同一平面或同一軸線上，以便采取多刀或多件加工的高效生產(chǎn)方法。 （4）零件結(jié)構(gòu)便于安裝夾具。 1.2工藝的任務 機械制造中的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三者具有密切的辯證關(guān)系和靈活性。在解決某一具體工藝問題時，需要全面的加以考慮。例如提高零件加工精度可以提高互換性，減少鉗工修理的勞動量，但在采用新的工藝方法或裝備時，必須牽涉到前后工序的平衡和機床的負荷率。又如改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性可在相同的生產(chǎn)條件和質(zhì)量要求下提高生產(chǎn)率，但又涉及毛坯制造工藝和原設計零件結(jié)構(gòu)形狀的修改，這就需要工藝部門和設計部門進行商討和協(xié)調(diào)。 工藝部門在完成一臺機械的零件加工和裝配工藝過程的全面分析和方案比較、抉擇以后，最終將以工藝文件（卡片）的方式填寫下來，通常稱為工藝規(guī)程，供生產(chǎn)準備和車間實施之用。為了培養(yǎng)擔當這項任務的人才，機械制造工藝就要闡明編制工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，還要通過一些常見的典型零件在不同批量的生產(chǎn)綱領下舉出活生生的例子，傳授思考方法、分析途徑和決策要點。 1.3工藝規(guī)程的基本要求 1.3.1工藝規(guī)程的作用 (1)工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術(shù)條件。 (2)工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備和生產(chǎn)管理的基本依據(jù)。 (3)工藝規(guī)程是新建擴建工廠或車間時的基本資料。 (4)工藝規(guī)程是工藝技術(shù)交流的主要文件形式。 1.3.2工藝規(guī)程的選擇 (1)生產(chǎn)規(guī)模是決定生產(chǎn)類型的主要因素，亦即是設備、用具、機械化與自動化程度等的選擇依據(jù)； (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。它是選擇加工總余量和加工過程中頭幾道工序的決定因素； (3)零件材料的性質(zhì)。它是決定熱處理工序和選用設備及切削用量的依據(jù)； (4)零件制造的精度。包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定或技術(shù)條件中所補充指定的要求； (5)零件的表面粗糙度是決定表面上粗精加工工序的類別和次數(shù)的主要因素； (6)特殊的限制條件，例如工廠的設備和用具的條件等； (7)編制的加工規(guī)程要在既定生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)條件下達到多、快、好、省的生產(chǎn)效果。 1.3.3工藝規(guī)程的編制 (1)研究零件圖及技術(shù)條件。 (2)加工的粗基面和光基面確定后，最初工序和主要表面的粗、精加工的工序已很清楚，就能編制零件加工的順序。 (3)分析已加工表面的粗糙度以后，在已擬的加工順序中增添粗精加工工序。 (4)然后視加工時的便利情況，確定并排列零件上不重要表面加工所需所有其余。 (5)如果有限制加工工藝規(guī)程選擇的特殊條件存在，通常要作補充說明，以修正加工的順序。 (6)確定每一工序所需的機床和工具，填寫工藝卡和工序卡。 (7)詳細擬訂工藝規(guī)程時，必須進行全部加工時間的標定和單件加工時間的結(jié)算，并計算每一工序所需的機床。 (8)為了達到所編制的工藝規(guī)程符合具有最大經(jīng)濟性的要求，在確定了規(guī)程的全部項目以后，必須要檢查對該零件的加工是否還可能作出同樣完善而更為經(jīng)濟的工藝規(guī)程。 1.3.4工藝規(guī)程的設計準則 (1)必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。 (2)在規(guī)定的生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)批量下，能以最經(jīng)濟的方法獲得所要求的生率和生產(chǎn)綱領，一般要求工藝成本最低。 (3)充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事，并要便于組織生產(chǎn)。 (4)盡量減輕工人的勞動強度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好，文明的生產(chǎn)條件。 1.3.5制定工藝規(guī)程的原始資料 為編制工藝規(guī)程必須具備下列的原始資料： (1)產(chǎn)品的整套裝配圖和零件圖； (2)產(chǎn)品質(zhì)量驗收標準； (3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型； (4)毛坯的情況； (5)工廠的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)條件； (6)了解國內(nèi)外同中類型產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)狀況，便于引進消化、吸收和創(chuàng)新，以保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效、低成本的產(chǎn)品； 1.3.6生產(chǎn)類型的工藝特征 對于不同的生產(chǎn)類型，為獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效果，其生產(chǎn)組織、車間布置、毛坯制造方法、工夾具使用、加工方法及對工人的技術(shù)要求等各方面均不相同，及具有不同的工藝特征。例如，大批大量生產(chǎn)采用高生產(chǎn)率的工藝及高效專用自動化設備，而單件小批量生產(chǎn)則采用通用設備及工藝設備。 各種生產(chǎn)類型的工藝特征(表1-3) 特征 類型 單件生產(chǎn) 成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 零件生產(chǎn)類型 事先不決定是否重復生產(chǎn) 周期地成批生產(chǎn) 長時間連續(xù)生產(chǎn) 毛壞制造方法 及加工余量 鑄件用木模手工造型，鑄件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大 部分鑄件用金屬模，部分鑄件用金屬模，加工余量中等 鑄件廣泛采用金屬模機械制造，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，毛坯精度，加工余量小 機床設備及布置 采用通用機床，按機群式布置 采用部分通用機床及部分高生產(chǎn)率專用機床，按零件類別分工段安排 廣泛采用高生產(chǎn)率專業(yè)機床及自動機床，按流水線排列或采用自動線 夾具 多用通用夾具，很少用專用夾具，靠劃線和試切法來保證尺寸精度 用專用夾具，部分靠劃線和試切法來保證加工精度 廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法來保證加工精度 刀具及量具 采用通用刀具及萬能量具 較多采用刀具、萬能量具 廣泛采用高效專用刀具及量具 對工人技術(shù)要求 熟練 中等熟練 對操作工人要求一般，對調(diào)整工人技術(shù)要求不高 工藝文件 只編制簡單的工藝過程卡片 編制成較詳細的工藝卡片 編制工藝卡片或工序卡片，有詳細的工藝文件 發(fā)展趨勢 箱體類復雜零件采用加工中心加工 采用成組技術(shù)，由數(shù)控機床或柔性制造系統(tǒng)等進行加工 在計算機控制的自動化制造系統(tǒng)中加工，并可能實現(xiàn)在線故障診斷、自動報警和加工誤差自動補償 第二章零件工藝方案制定 2.1零件分析 2.1.1零件的作用 該零件是發(fā)動機壓氣機的關(guān)鍵零件。 2.1.2零件的工藝分析 該轉(zhuǎn)子的加工過程是比較復雜的。這是由零件本身的復雜程度所決定的。加工該零件的最大難題之一就是要克服它的高精度要求。對B面、C面、D面、F面的車削加工；對葉形銑削加工；對成型面N、M的車削加工；以及在直徑87的圓周上鉆頭8個孔的鉆削加工都是本次加工的重點中的重點。且為了保證上述；加工的精度，必須有針對性的對其進行專用夾具的設計，以求達到最好的效果。 2.2工藝規(guī)程設計 2.2.1確定毛坯的制造形式 該轉(zhuǎn)子的毛坯是鑄鋁材料的。 2.2.2工藝路線的制訂 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要能得到合理的保證，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應該考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一： 05 毛坯檢驗 10 粗車 15 精車1 20 開槽 25 精車2 30 銑葉形 35 鉆孔 40 熒光檢驗 45 清洗 方案二： 05 坯檢驗 10 粗車 15 半精車 20 開槽 25 精車一 30 鉗修 35 精車二 40 鉗修 45 鉆孔 50 銑葉形 55 鉗修 60 熒光檢驗 65 清洗 2.2.3 工藝方案的比較與分析 兩個方案的對比可以看出： (1)方案（一）將方案(二)的粗車與半精車整合到一起，一個工序完成，這樣一來，雖然達到了工序集中，減少工序的效果，但是將極不利于批量流水線生產(chǎn)。 (2)精車之后開槽可以使開槽的定位精度有很大提高。但這樣做是不必要的，開槽應該是半精加工的工序，所以應該放在精車工序前進行。況且先精車，后開槽會將工時消耗在本應切割掉的部分，造成工時及設備的極大浪費。 (3)工序之間適當加上鉗修的過程。 (4)開槽后要加入時效的過程。 (5)根據(jù)加工時的工序順序的選用原則，應該精加工和光整加工可適當放在前面,然后才是次要表面，即先銑葉型再鉆孔。但本次加工的零件對精度要求相當之高，所以，為防止鉆孔時劃傷葉型，就選擇了方案（二），先鉆孔再銑葉型。 綜上所述，應選方案具體如下： 05 坯檢驗 10 粗車 15 半精車 20 開槽 25 時效 30 精車1 35 鉗修 40 精車2 45 鉗修 50 鉆孔 55 銑葉形 60 鉗修 65 熒光檢驗 70 清洗 2.3工藝過程卡的制做 依據(jù)以上工序方案，我們做了以下工藝設計。事先不決定是否重復生產(chǎn), 只編制簡單的工藝過程卡片，如下表： 第三章夾具設計 3.1機床夾具 3.1.1機床夾具的概述 在機械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應用著各種不同的，用以固定加工對象，使之占有正確的位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。因此，無論是在機械加工、裝配、檢驗，還是在焊接、熱處理等冷、熱工藝中，以及運輸工作中都大量采用夾具。但在機械加工中應用最為廣泛的是金屬切削機床上使用的夾具，我們稱之為機床夾具。 機床夾具是在機床上用以準確、迅速地安裝工件或刀具，從而保證工件與刀具間正確相對位置的一種工藝裝備。由此可知，機床夾具總的來看可以分為兩大類：一類是用以安裝工件的，一般通稱為夾具；另一類是用以安裝刀具的，一般通稱為輔具。 多數(shù)工廠通常將機床夾具（包括夾具、輔具）、刀具、量具稱為工藝裝備。有的又將用以制造非基本生產(chǎn)產(chǎn)品，即制造工藝裝備的工藝裝備，又稱為二次工藝裝備。 3.1.2機床夾具的作用 機床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設備的潛力，便于工人掌握復雜或精密零件加工技術(shù)，減輕繁重的體力勞動等諸方面起著巨大的作用。機床夾具的設計和使用是促進生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。因此，一切機械制造行業(yè)的廣大工人和工程技術(shù)人員，歷來都把機床夾具的改進、研制和開發(fā)，作為技術(shù)革新中的主要課題之一。 1.機床夾具的作用可以歸納為如下幾個方面： (1)夾具是保證和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，實行全面質(zhì)量管理的重要手段 使用夾具后，可以保證工件被加工表面和其他相關(guān)表面（線或點）間的尺寸精度，以及他們間的平行度、垂直度、同軸度等項位置精度要求。且不受各種主觀因素的影響，因此可使加工精度穩(wěn)定。 日本1977年曾對銑床的加工精度進行試驗分析，他們采用升降臺銑床進行切削試驗。按照日本JIS機械標準，分析了影響加工精度的主要因素后指出：機床加工精度是由相互關(guān)聯(lián)的一系列結(jié)合因素決定的，要找出其中某個因素是困難的，但是可以找出其中一、二個因素推測全體影響機床加工精度的主要因素有：機床精度、夾具精度、夾具的安裝方法、工件、刀具及操作人員，這里把夾具的精度好壞及安裝的合理性，列為保證機床加工精度的重要部分。 (2)可提高勞動生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品成本 所謂提高勞動生產(chǎn)率，就是要降低工序是時間。這除了采用高速、強力切削方法以降低機動時間外，為了更好地發(fā)揮現(xiàn)有設備的潛力，利有夾具以降低輔助時間也是提高生產(chǎn)率的一個極其重要的途徑，尤其是利用各種高效率夾具，其效果就更為明顯。凡是最大限度地縮短輔助時間、操作輕便靈巧的夾具都能稱為高效夾具。 總之，采用夾具定位可全部或部分地省去找正時間；采用快速定位、夾緊機構(gòu)，尤其是各種機械化夾緊機構(gòu)，可以明顯地降低輔助時間；采用夾具可改善工藝系統(tǒng)剛性、穩(wěn)定性和加大切削用量，減小機動時間；采用夾具可降低對工人等級的要求，等等。工序時間的縮短，秤效率的提高及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，必有利于加工成本的降低。 (3)夾具可擴大機床的工藝范圍，做到一機多用 對于中小工廠，由于機床的品種、規(guī)格和數(shù)量有限，為了適應生產(chǎn)發(fā)展的需要，充分挖掘現(xiàn)有設備的潛力，往往通過設計不同的夾具來進一步擴大機床的工藝范圍，達到一機多用的目的。 (4)機床夾具在新產(chǎn)品的試制過程中，對縮短試制周期起著重要作用 根據(jù)我國機械工業(yè)現(xiàn)有水平，生產(chǎn)準備周期的50—70%，其中工藝裝備準備階段中要70—80%的時間用于工夾具的設計，所以夾具直接影響到新產(chǎn)品的研制周期與生產(chǎn)周期。 (5)夾具在特種零件的加工中起著特殊作用 在機械行業(yè)中，長遇到一些特殊的加工件，如特大件、特小件、薄壁件、平面凸輪、偏心零件，非金屬件等，夾具在這些特殊零件的加工中起著特殊作用。 (6)平衡各工序時間，以便組織流水生產(chǎn) 由于工作在加工中個工序所需的時間往往是不同的，若某一工序遲緩于其他工序，就可采用高效夾具、多工位夾具等使該工序趕上其他工序。若某一工序時間快于其他工序，即可使用多件聯(lián)動夾具等措施與其他工序時間取得平衡。 (7)使操作方便、安全，減輕工人的勞動強度 使用夾具安裝工件，基本上不用再進行找正，對于復雜或精密零件的加工主要靠夾具，而基本上不取決于工人的技術(shù)水平，因此工人操作方便，并便于組織生產(chǎn)。夾具采用機械化夾緊裝置與裝卸裝置，可以大大的減輕工人的勞動強度，這一點對于大型工件或產(chǎn)量大的工件的加工尤為重要。 3.1.3機床夾具的分類 按生產(chǎn)類型可分為：大批量生產(chǎn)夾具、單件、小批或新產(chǎn)品試制用夾具，中小批量產(chǎn)品的夾具。 按夾緊動力源分類：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，電動夾具，磁力夾具，真空夾具，離心力夾具。 按夾具所在機床的功能范圍分類：萬能機床夾具，專用機床與組合機床夾具，自動線夾具。 3.1.4機床夾具的一般組成 定位部分、夾緊部分、導向部分、支承部分、輔助部分等。 3.1.5機床夾具的發(fā)展 回顧夾具的歷史，它是來源于以大量生產(chǎn)為基礎的互換性零件的加工。夾具最早出現(xiàn)于1988年，當時作為大量生產(chǎn)方式的創(chuàng)造者而名利前茅的“惠特尼”公司接受了美國政府訂購的三年間制造一萬支步槍的合同，把原來告手工操作的步槍槍管鍛件，有一個人從頭到尾制造下來的方式改為雇用不熟練工人進行簡單操作、制造，使用了一系列夾具，使步槍按時交貨。繼而在1853年“科爾特”根據(jù)互換性方式建造了大型兵工廠，據(jù)說把涉及1400臺機床的大部分作為了專用機床，并花費與機械設備的數(shù)量相同的費用，消耗在制造刀具和夾具上。這樣通過使用刀具和夾具才使制造有互換性的零件成為可能。同時也簡化了操作，為后來向大量生產(chǎn)的發(fā)展準備了條件。第二次世界大戰(zhàn)時期，世界機床技術(shù)的發(fā)展在很大程度上受軍火生產(chǎn)所影響，戰(zhàn)前用于生產(chǎn)汽車、無線電、民用產(chǎn)品的大量技術(shù)，在戰(zhàn)時廣泛移用于軍需品的生產(chǎn)。為了提高生產(chǎn)率，應付熟練技術(shù)工人的不足，機床夾具得到了更大的發(fā)展。1920年，世界上第一部介紹夾具的書籍在德國出版。在近幾十年中，夾具的基本組成部分并無明顯變化，但隨著機械行業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種、中小批生產(chǎn)成為機械工業(yè)生產(chǎn)的主流，為了適應機械工業(yè)這種發(fā)展的趨勢，必然對機床夾具提出了更高的要求。 3.1.6轉(zhuǎn)子等分孔加工的專用夾具設計 一般夾具的設計應該考慮的是工件在夾具中的定位，工件在夾具中的夾緊，還有夾具的其他裝置（對刀裝置、分度裝置、到向裝置、模板與托架、攻絲裝置、靠模裝置等）。由于本次設計的是國工轉(zhuǎn)子等分孔的專用夾具，有些裝置可以不用設計。 3.2定位誤差 夾具的定位誤差分析是夾具設計中的一個非常重要的部分。下面我們就來了解一下夾具的定位誤差。 使用夾具時，造成表面位置的加工誤差的因素可歸納為以下三個方面： (1)與工件在夾具中裝夾有關(guān)的加工誤差，稱為工件裝夾誤差。其中包括工件在夾具中由于定位不準確（即工件沒有準確占據(jù)夾具定位元件所規(guī)定的位置）所造成的的加工誤差——定位誤差，以及在工件夾緊時由于工件和夾具變形所造成的加工誤差——夾緊誤差。 (2)與夾具相對刀具及切削成形運動有關(guān)的加工誤差，稱為夾具的對定誤差。其中包括夾具相對刀具位置有關(guān)的加工誤差——對刀誤差和夾具相對成形運動位置有關(guān)的加工誤差——夾具位置誤差。 (3)與加工過程有關(guān)的加工誤差，稱為過程誤差。其中包括工藝系統(tǒng)的受力變形、熱變形及磨損等因素所造成的加工誤差。 為了得到合格零件，必須使上述各項誤差之和等于或小于規(guī)定的零件的工序尺寸公差T，即([9]—221頁)： 我們只研究與夾具設計有關(guān)的定位方法所引起的定位誤差對加工精度的影響，因此上式又可寫成([9]—221頁)： 式中 ——定位誤差； ——除定位誤差以外，其他因素所引起的誤差總和。 在設計夾具時，一般取([9]—221頁)： T——T 對某一定位方案，經(jīng)過分析計算其可能產(chǎn)生的定位誤差，只要滿足上式或前述夾具裝夾中的加工誤差不等式，即認為此定位方案，除了根據(jù)定位原理選用相應的定位元件外，還必須對選定的工件定位方案能否滿足工序的加工精度要求作出判斷，為此就需要對可能產(chǎn)生的定位誤差進行分析和計算。 3.3四個專用夾具的設計 接下來，我們就一一闡述四個專用夾具的設計過程。 3.3.1精車一專用夾具的設計 1.問題的提出 精車一在整個葉型加工中是很重要的一步。其工序中B、C兩面的加工質(zhì)量將在很大程度上影響后面的其它工序。因此，對此工序的精度的保證是我們的工作重點。所以我們對此工序設計專用夾具來解決加工精度的問題。 錐度心軸定心精度很高，但是由于靠基準孔與心軸表面彈性變形夾緊工件，故傳遞的扭矩較小，適用于精加工，所以精車一工序我們采用錐度心軸定位裝夾。 2.夾具設計 (1)定位基準的選擇 要求加工的三級轉(zhuǎn)子為典型的回轉(zhuǎn)體，對于這樣的零件，我們最好的選擇就是外圓定位和內(nèi)孔定位。由于本工序?qū)纫筇貏e高，所以我們已經(jīng)選擇孔97的表面D面為主要的定位基準。 (2)定位裝夾的實現(xiàn) 由于是錐度心軸定位并裝夾，所以這個過程完全由工人手工操作。這樣的裝夾情況下，夾緊力很難得出具體的數(shù)值大小，無法對夾緊力和切削力進行精確的比較。為保證加工的順利進行，我們采取了以下措施： 1）、減小進給量，以求盡可能減小切削力。 2）、根據(jù)高速切削，切削力隨切削速度的增加先增加又減小的原理，我們采用CTX320機床進行高速切削，以求將切削力減小。 3）、安排專門的鉗工裝夾工件，在經(jīng)驗的保證下工作，確保夾緊力足夠。 通過實踐證明，以上的方法可以盡量減小切削力，并保證夾緊力足夠，使精車一工序能夠順利進行。 3.定位誤差分析 錐度心軸靠其表面的彈性變形定位并夾緊工件，因此，在工件水平放置裝夾時，孔D面與剛性錐度心軸從配合的角度分析屬于過盈配合。所以定位副之間無徑向間隙，即這里不存在徑向誤差因素，設計基準與工序基準完全重合，所以此時的基準不重合誤差 =0 用頂尖裝夾心軸時心軸的跳動控制在0.004mm以內(nèi)，即可以理解為心軸本身的制造誤差為0.004mm，也就是由定位元件本本身帶來的誤差——基準位置誤差 =0.004 所以有 =+=0+0.004=0.004mm T=0-（-0.052）=0.052mm 小于T 所以此定位方案能滿足精車一的加工要求。 4.夾具設計操作的簡要說明 由于本夾具的精度要求較高，采用雙頂尖裝夾，這樣就不可避免的涉及到一個力的傳遞的問題，既將主軸的轉(zhuǎn)矩傳遞給工件。所以我們設計了一個連接套，見零件圖精車一連接套。本夾具總的感覺還算較緊湊。 3.3.2、精車二的夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 1.問題的提出 本道工序為精加工，為保證各端面（E、F面）。各成形面（M面、N面）各圓面（F面、Z面、P面、Q面）、及75.5的槽等各部分的位置精度，應該減少裝夾次數(shù)。 2.夾具設計 (1)定位基準的選擇 由零件圖可知，E面、F面與內(nèi)孔有全跳動的要求；B面、C面與內(nèi)孔有圓跳動的要求。E面、F面的設計的設計基準為內(nèi)孔D面，為了使定位誤差為零，應該選擇內(nèi)孔D面定位的自動定心夾具，但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復雜，因此這里只B面、C面為定位基面。 (2)切削力、預緊力及螺栓組強度校核 1）、求切削力： 在各個表面的加工中很容易看出成形面切削時的切削力校核螺栓組。 刀具材料：高速鋼 切削力F：= （[18]表3-50） 查表（[18]3-53、3-54、3-51、3-52）得： =1 =0.75 =0 =400 ===1 已知 切削速度V=400m/min 進給量f=0.05mm 切削深度=0.06mm 所以 2536.8N 2）、求預緊力： 由精精車二裝配圖可知，六個螺栓組成的受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接。轉(zhuǎn)矩T作用于聯(lián)接接合面內(nèi)，在轉(zhuǎn)矩T的作用下，底板將繞通過螺栓組對稱中心O并與接合面相垂直的軸線轉(zhuǎn)動。為了阻止接合面發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，各摩擦力應該與各螺栓的軸線到螺栓組對稱中心O的連線（力臂r）相垂直。根據(jù)力矩平衡條件，切削力產(chǎn)生的最大力矩T必然大于等于各螺栓承受的力矩和，應有 （[17]公式5-24） 所以，各螺栓所需的預緊力為 f——接合面摩擦系數(shù)。 R——螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離。 Z——螺栓數(shù)目。 ——防滑系數(shù)。=1.1——1.3 T——切削力產(chǎn)生的最大力矩。 D——成形面最大直徑， 所以 根據(jù)[17]表5-6： =1。1 Z=6 f=0.40 r=150.5 mm 3）、螺栓危險截面拉伸強度較核 選擇螺栓：A型 性能等級——4.8 （[17]公式5-19） ——螺栓螺紋最小截面。 所以 性能等級4.8的螺栓抗拉強度極限 〈 所以，螺栓危險截面拉伸強度較核合格。 故本夾具可以安全工作。 3.定位誤差分析 由零件圖可以看出，本道工序中，只要滿E端面和的精度要求，其它面就可獲得滿足。 在夾具設計中，平面定位的主要方式是支承定位，常用的定位元件為各種支承釘，支承板，自位支承和可調(diào)支承。本道工序我們選用支承板類型定位，壓板夾緊。 如簡圖（1），精車工序中保證尺寸和。加工時刀具位置經(jīng)調(diào)整好不再改變，因此對加工一批工件來說，被加工的端面E與外圓相對夾具的位置不變。 (1)加工E端面時，尺寸的工序基準和定位基準均是C面，基準重合，所以，此時基準不重合誤差為： 基準位置誤差為： 所以([9]—221頁)： （工件以平面定位時，多數(shù)情況下，不考慮定位基準面和定位元件的制造誤差。） (2)加工外圓時 工序基準為工件外圓的中心軸線，定位基準也為外圓的中心軸線，因此基準重合，基準不重合誤差： 裝夾工件時，找正精車二工裝圓跳動在0.01mm內(nèi)，裝夾工件。也可以理解為定位元件本身的制造誤差為0.01mm，也就是，由定位元件本身帶來的誤差——基準位置誤差為： 所以加工外圓時的定位誤差([9]—221頁)： 零件的工序尺寸公差： 通過以上的分析，精車二工序中端面E及外圓的加工滿足工序加工精度要求。 4.夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在夾具設計時，應把工件的裝夾精度問題放在首位。為此，我們將鉤形壓板設計成6個均布，而不是2個、3個均布。因為，采用壓板壓緊時，接觸面相對于整個零件來說是局部受力，所以，很容易產(chǎn)生彎曲變形，而影響加工的精度。因此，采用上述設計盡可能大的消除因局部受力而產(chǎn)生的彎曲變形對加工精度的影響。裝夾壓緊時，各個壓板依次循環(huán)加力。 3.3.3、鉆孔夾具的設計 1.問題的提出 本夾具主要用來鉆均布在兩個面上的16個的孔。由零件圖可知這16個的精度也是相當高的。這16個孔的位置度要求是我們首要解決的問題。 2.夾具設計 (1)定位基準的選擇 由零件圖可知，的孔對A面、B面都有位置度要求，其設計基準是的孔。為了使定位誤差為零，應選擇以孔定位的自動定心夾具，以孔和端面定位。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復雜?？紤]到我們的生產(chǎn)要求，這種夾具不適用。因此，我們?yōu)楸镜拦ば蛟O計了專用夾具，如圖（鉆孔夾具裝配圖），也是以的孔和端面定位。 (2)切削力與夾緊力分析 本道工序如圖（鉆孔夾具裝配圖）所示。對的孔的加工，工件的受力方向為垂直向下的，這部分力將由鉆孔底座完全承受，并不用專門設計夾緊機構(gòu)。我們只要用少部分力防止工件相對鉆孔底板旋轉(zhuǎn)就可以了。所以，我們用如圖（鉆孔壓板）所示的壓板配合螺栓壓緊工件就行了。這部分力所需很小，M12的螺栓完全可以承受。本夾具可以安全工作。 3.定位誤差分析 計算的孔加工后與基準A、B的最大位置度誤差如下圖 (1)與基準A的位置度誤差 由于工件的孔的設計基準是孔，而本道工序的孔的定位基準也是孔。所以設計基準與定位基準重合： =0 由于工件找正時以探針尋找孔的中心確定零點裝夾，再調(diào)入程序自動加工，所以夾具及工件孔的制造誤差將不會對孔的加工帶來任何的影響，位置誤差： =0 所以，工件與基準A的位置度誤差([9]—221頁)： =+=0 (2)與基準B的位置度誤差 加工的孔時，其工序基準和定位基準均為B面，基準重合，所以， =0 但是由于定位元件，就是鉆孔底座本身存在制造誤差，即定位面與其底面有0.01mm的平行度誤差，這就使得基準位置誤差，也就是由定位元件本身帶來的制造誤差： =0.01mm 所以工件與基準B的位置度誤差：([9]—221頁) =+=0+0.01=0.01mm 完全滿足其對于基準A、B的0.04mm的位置度誤差，所以工件在本道工序的定位方案能滿足加工精度要求。 4.夾具設計及操作的簡要說明 因為工件要求兩面鉆孔，所以在加工過程中需要翻轉(zhuǎn)。如圖（鉆孔底座）所示，本夾具已為第二面定位加工時提供了定位孔，這就大大縮短了單件加工時間，很大程度上提高了勞動生產(chǎn)率。另外，如前所述，本道工序中主要的力被定位平面承受了，所以需要的夾緊力很小，螺栓的預緊力也就不大了，因此，我建議使用力矩扳手預緊螺栓。 3.3.4、銑葉型夾具的設計 1、問題的提出 葉型的加工是本次任務的難點，為了保證銑葉型工序的順利進行，我們專門設計了銑葉型工裝，其中重點就是銑葉型夾具，如銑葉型夾具裝配圖。 2、夾具安全性分析 本夾具設計為螺紋心軸定位夾緊。螺紋心軸的直徑為34，這樣的心軸完全可以承受銑葉型過程中的切削力矩。所以，這套夾具可以安全工作。 3、定位誤差分析 如零件圖的要求，葉型對基準A的全跳動公差為0.03?，F(xiàn)在我們就從基準不重合誤差和基準位置誤差開始分析。 基準不重合誤差： 在本次加工中，工序基準為孔，定位基準也是孔，所以基準不重合誤差： =0 基準位置誤差： 由于在安裝銑葉型工裝時，控制跳動在0.01mm以內(nèi)，再加上夾具本身的制造誤差0.02（中心定位套直徑為），所以，夾具本身的制造誤差引起的誤差，即基準位置誤差([9]—221頁)： =0.01 mm +0.02 mm =0.03mm 所以有 =+=0+0.03mm=0.03mm =0.03mm等于T=0.03mm 所以此定位方案能滿足銑葉型工序的加工精度要求。 4.夾具設計操作的簡要說明 這套夾具雖然不復雜，但是，安裝時時一定要保證跳動在0.01mm以內(nèi)。 第四章工藝設計總結(jié) 4.1工藝文件設計 該零件是發(fā)支機壓氣機的關(guān)鍵零件。根據(jù)零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點，首先對零件的工藝難點解決方法與質(zhì)量控制等問題進行了深入認真的分析，明確了工藝原則和質(zhì)量控制措施，制定了工藝總方案，編制了工藝路線和工藝規(guī)程，編制了關(guān)鍵工序質(zhì)量控制卡和關(guān)鍵工序檢驗卡，編制了18個數(shù)控機床的加工程序，設計制造專用工裝10套，專用量具1套。（本人只負責其中四個關(guān)鍵工序的工裝設計，這四個關(guān)鍵工序分別是：精車一、精車二、鉆孔、銑葉型）由于零件的加工難度大，精度要求高，因此對于零件的關(guān)鍵工序加工方法及一些重要的工裝，經(jīng)過多次研究，探索，最終完成了工藝規(guī)程制定和精車一、精車二、鉆孔及銑葉型四套工序的專用夾具設計。 4.2、關(guān)鍵工序的工藝措施與實施效果 三級轉(zhuǎn)子是發(fā)支機壓氣機的關(guān)鍵零件。該零件的精車一、精車二、鉆孔、銑葉型四道工序中、、幾個尺寸及葉型加工，難度很大，并且是產(chǎn)品的關(guān)鍵特性要求尺寸，因此在工藝規(guī)程中定為關(guān)鍵工序并制訂了關(guān)鍵工序質(zhì)量控制卡和關(guān)鍵工序檢驗卡，為保證該四道工序的產(chǎn)品質(zhì)量，每道工序都設計了專用工裝，分別在數(shù)控車削中心CTX320、三軸銑削加工中心DMC63V、五軸銑削高速加工中心HSM600U、上進行加工，精車一尺寸的加工通過高精度錐度心軸定位裝夾，外圓、兩端面一次加工完成；業(yè)車二也是在一次裝夾中完成內(nèi)孔、端面的加工；鉆孔工序中我們采用特制的組合刀具一次完成鉆、擴、絞加工，保證孔的加工要求；銑葉型工序中采用球型墊片，確保了工件的受力均勻，保證了加工葉型精度。 4.3實際加工出現(xiàn)的問題及采取的相應措施 (1)加工輪輻成型面R3、R4.5圓角處產(chǎn)生振動，形成波浪振紋。為解決這一問題，我們制定了如下措施： a 更換刀具材料，盡量減小刀具刀尖半徑； b 修磨刀具后角； c 更換大直徑刀具，增加刀具剛度； d 調(diào)整切削加工參數(shù)； (2)孔兩端面全跳動0.01超差。 為解決這一問題，我們制定了如下措施： a 設計了專用工裝； b 采用特制刀具； c 采取一次裝夾加工； (3)孔徑超差，表面有劃痕。 為解決這一問題，我們制定了如下措施： a 采用特制組合刀具； (4)頂尖： 在做首件加工時，由于心軸的中心孔的深度打的過淺，導致頂尖尖部損壞。 為解決這一問題，我們制定了如下建議： 一定要注意心軸的中心孔的深度。 (5)精Ｉ： 　 方法：將葉輪穿進心軸，使心軸的錐度定位，用兩頂尖的方法進行車削。 　 加工：如圖１　一次加工1、2、3　三個面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　圖?。? 　 保證工件兩端的端跳。工件外圓的全跳靠下道工序用千分表打內(nèi)孔保證。 　 下道工序基準：外圓　兩端面。 下道工序通過千分表打內(nèi)孔和２或３來找正工件。 缺點: a.因為是靠心軸錐度定位的，每次穿心軸都要用力使工件和心軸過盈配合，這樣在每次裝和卸工件是很困難，而且很容易是工件磕傷，勞動強度大。 b.因為是靠心軸錐度定位的，裝工件每次的力度是不一樣的，所以軸向位置是不固定的，每裝一次工件就要重新對零點，工件尺寸的一致性很難保證，容易增加廢品幾率。 c.因為是靠心軸錐度定位的，工件和心軸過盈配合，使工件內(nèi)孔有劃傷和擠的痕跡，給千分表找正時帶來麻煩。 改進的方法： 改變夾具－心軸，如圖２： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖?。? 方法：將工件穿進74.5處，通過球型墊圈用螺母緊固，用兩頂尖車削。 加工：如圖１　一次加工１、２、３、４、５　五個部分， 可保證工件兩端端面的端跳，工件外圓的全跳靠下道工序用千分表打４和５找正來保證。 下道工序基準：外圓兩端面。 下道工序通過千分表打４或５和２或３來找正工件。 優(yōu)缺點： 優(yōu)點： a.工件和夾具是間隙配合，裝卸方便，不容易碰傷工件表面。 b.軸向位置固定，不用每次對零點，加工尺寸一致性好。 缺點： a.工件和夾具是間隙配合，加工后存在內(nèi)孔和外圓不同心。 b.工件和夾具配合尺寸： c.回轉(zhuǎn)最大全跳為0.06mm，所以在原來基礎上加0.１--0.２mm余量。增加相應余量到mm　 (6)零件表面在加工過程中劃傷，磕傷，今后要堅持在工序間使用周轉(zhuǎn)箱，零件做好隔離，防止磕碰。 第五章專題 加工中心的選擇 摘要 為了解決企業(yè)在加工中心的選擇中存在的一些問題，本文將從選型程序、?類型選擇、參數(shù)選擇、精度選擇、機床的剛度、數(shù)控系統(tǒng)選擇、坐標軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)、工作臺功能選、自動換刀裝置(ATC)和刀庫容量、冷卻方式?、自動交換工作臺選擇?、配備必要的附件、刀具等加工中心的核心問題的選擇著手與以解決。 關(guān)鍵字：參數(shù)選擇、精度選擇、機床的剛度、數(shù)控系統(tǒng)選擇、坐標軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)、工作臺功能選、自動換刀裝置(ATC)和刀庫容量、冷卻方式?、自動交換工作臺選擇?、配備必要的附件、刀具? Abstract In order to set the problem exist in selection of machine center,this text solve the selection of the machine center from lectotype procedure、style select、preferences、precision selection、the rigidity、 numerical control system select、coordinate axes scalar sum universal driving shaft number、workbench function、automatic reverse knife device (atc) and tool magazine capacity、type of cooling、automatic exchange workbench select、 equip necessary adjunct、 cutter etc kernel problem . Key words：parameter selection、precision selection、the rigidity of the tool、numerical control system selection、number of the coordinate axes and number of universal driving shaft、workbench function select、both automatic reverse knife device (atc) and tool magazine capacity、type of cooling、automatic exchange workbench selection、equip necessary adjunct and cutter 在企業(yè)的技術(shù)改造中，為提高競爭力，都把加工中心放在優(yōu)先選擇的地位，都希望用最少的投資獲得精度高、功能強、運行可靠的機床。由于加工中心一次性投資大、技術(shù)復雜，給用戶選型訂貨造成許多不便；同時價格、功能和精度是一個對立的統(tǒng)一體。因此，用戶如何選擇適合的機床顯得十分重要。機床選型不僅是以機床技術(shù)、加工技術(shù)為基礎的實際綜合應用技術(shù)，而且是一種受自身經(jīng)濟實力約束的應用技術(shù)。加工中心的選型，由于價格遠較普通機床昂貴，所以受到的制約因素更多，機床選擇合理與否就更顯突出。正確選型是用好加工中心、使加工中心發(fā)揮效益的關(guān)鍵。? ??? 1?、選型程序 ??? 正確、全面地認識加工中心是選型訂貨的基礎，要對加工中心的性能、特征、類型、主要參數(shù)、功能、適用范圍、不足等有全面、詳盡的了解和掌握。在充分認識的基礎上，可按下述程序展開。? 正確選擇加工對象?在企業(yè)生產(chǎn)的眾多零件中選擇典型加工對象，即零件族選擇。加工中心適宜于多品種、小批量生產(chǎn)。批量的形成不僅按零件的幾何尺寸和數(shù)量來決定，還應考慮工藝的成組性。采用成組技術(shù)，可以有效地增加相似零件的加工批量，以接近大批量生產(chǎn)的效率和效益，實現(xiàn)中、小批量的生產(chǎn)。零件族選擇的是否合適，對充分發(fā)揮投資效益有著十分重要的影響。? ???? 制定工藝方案?對確定的零件族的典型零件(主樣件)進行工藝分析，制定工藝方案。選擇規(guī)格、精度、功能符合要求的機床，并考慮企業(yè)今后的發(fā)展，決定是否需要功能預留。同時，加工中心的加工工時費用高，在考慮工序負荷時，不僅要考慮機床加工的可能性，還要考慮加工的經(jīng)濟性。 ??? 2?、選型 ???? 類型選擇? ???? 考慮