齒爪式21窄機(jī)體加工工藝及（鉆孔）夾具設(shè)計(jì)（全套設(shè)計(jì)含CAD圖紙）

齒爪式21窄機(jī)體加工工藝及（鉆孔）夾具設(shè)計(jì)（全套設(shè)計(jì)含CAD圖紙）,齒爪式,21,機(jī)體,加工,工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè) 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 外文出處： 機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造 21（2005）368-378 附 件： 1. 原文； 2. 譯文 2013年3月 夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂 CAM實(shí)驗(yàn)室，機(jī)械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國 2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表 摘 要 幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而，如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中的一個非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識別給定定位計(jì)劃?？梢宰詣幼R別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃，并為修訂提供指引，以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束 1.介紹 夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計(jì)需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。 一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出，定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動，而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個類別： 1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨(dú)特的位置進(jìn)行配合，工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束：不完全約束工件的自由度。 3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響，而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點(diǎn)曲率相反?？柹璠4]認(rèn)為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。 在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨(dú)一無二的解決方案為下列所有定位方程組。 gi(q)=0,i=1,2,...,n (1) 其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。 只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處: 淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位 如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法 (3) 在1個3-2-1定位計(jì)劃中，一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。 圖1 .夾具系統(tǒng)模型。 表1 等級 數(shù)量的定位 地位 <6 - 在受限 =6 =6 約束 =6 >6 過分約束 康等[7]遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人[8]提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下: 在受限:ΔX=WLΔr, (4) 約束:ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5) 過分約束:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6) λ是任意一個向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標(biāo)，評價定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評價 如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時，所有有關(guān)知識約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。 在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL: 如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi] 每一個定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7） 當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n>6時;是工件過約束。 這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個簡化的定位方案。 定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國家的算法使用下列方法確定不必要的定位： 1、找到所有的（n-6）組合定位的。 2、為每個組合,從（n-6）定位器確定定位方案。 3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個定位器。 4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。 這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計(jì)師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）<6,工件的限制約束。 3。算法的開發(fā)和實(shí)施 在這里待開發(fā)的算法，將致力于提供信息的不受限運(yùn)動工件在不足的約束狀態(tài)。假設(shè)有n個定位器之間的關(guān)系的工件的位置/定向誤差和定位誤差可以表示為如下 其中，DX; DY，DZ，AX，AY，AZ沿X，Y，Z軸和X，Y，Z軸的旋轉(zhuǎn)，分別是位移。直接還原鐵 第i個定位器的幾何誤差。 WIJ的定義是正確的廣義逆的定位矩陣WR?WTL eWLWTL 為了找出所有未受限運(yùn)動的工件，V =dxi ; dyi ; dzi; daxi; dayi; dazi介紹了V DX = 0. 由于 rank（△X）＜6必須存在有非零V滿足式，每個非零的解決方案的V代表一個無約束 運(yùn)動。每學(xué)期的V代表該運(yùn)動的一個組成部分。例如，[0; 0; 0; 3; 0; 0] 說繞x軸的旋轉(zhuǎn)不約束裝置 ，[0; 1; 1; 0; 0; 0 ] 工件可以沿著由下式給出的方向向量[0; 1; 1 ] 有可能是無限的解決方案。解空間，然而，可以構(gòu)造6- rank（WL）基本的解決方案，致力于以下分析，找出基本的解決方案。 示出，Wr的行向量之間的依賴關(guān)系：在特殊情況下，例如，所有W1J等于零， V具有一個明顯的解決方案，[1，0，0，0，0，0]，表示沿x軸的位移還沒有限制。這是很容易理解，因?yàn)椤?0在此情況下，這意味著相應(yīng)的工件的位置誤差是不依賴任何定位錯誤。因此，相關(guān)的動議未約束的定位器。此外，結(jié)合動議不約束，如果是△X的元素之一，可以作為其他元素的線性組合表示。然而，它 可以移動向量定義的x-和y-軸之間的沿對角線 為了找到解決辦法一般情況下，以下策略： 1. 在定位矩陣消除依賴的行（S）。 2。計(jì)算6不正確的修改后的定位矩陣的廣義逆 3 4規(guī)范的自由運(yùn)動空間。 5計(jì)算未定的V 6. 基于該算法，一個C ++程序的目的是為了查明受限的狀態(tài)下，不受約束的 運(yùn)動。 實(shí)施例1。在一個表面的磨削操作中，位于一個工件的夾具系統(tǒng)上，如示于圖。 正常矢量和每個定位器的位置如下： 因此，定位矩陣被確定。 在有限的定位方案 這種定位系統(tǒng)提供了根據(jù)有限的定位因?yàn)閞ank（WL）=5＜6，該程序，然后計(jì)算 正確的定位矩陣的廣義逆 第一行是公認(rèn)的依賴行，因?yàn)檫@一行的去除不影響矩陣的秩?！捌渌迮攀仟?dú)立的行。發(fā)現(xiàn)根據(jù)獨(dú)立的行的線性組合規(guī)定下約束狀態(tài)的程序的步驟5。這種特殊情況下的解決方案是顯而易見的，所有系數(shù)均為零。因此，所述un-約束運(yùn)動的工件可以被確定為V=[100000]這表明，工件可沿x方向移動?；谶@個結(jié)果，一個額外的定位器應(yīng)該是采用約束沿x軸的工件位移。 實(shí)施例2。圖5示出了鉸接3-2-1定位系統(tǒng)。的法線矢量和每個定位器的位置，在這最初的設(shè)計(jì)如下： 這種配置的定位矩陣是 610真正的設(shè)計(jì)修改 修改定位矩陣變?yōu)? 修改后的定位矩陣是正確的廣義逆 檢查的程序依賴行，每一行是依賴其它五個行。不失概括性的，第一行被視為依賴行。 5×5改進(jìn)的逆矩陣 根據(jù)第5步中，計(jì)算五個未確定的V條件 該矢量表示的位移的組合定義的自由運(yùn)動，沿[1，0，1.713]方向結(jié)合旋轉(zhuǎn)[0.0432，0.0706，0.04]。要修改這個定位的配置，另一種定位器被添加到限制這種自由運(yùn)動的工件，假設(shè)定位L1刪除在步驟1中。該程序可以也算自由運(yùn)動的工件，如果一個定位器以外L1刪除在步驟1中。這提供了多的設(shè)計(jì)師的修訂選項(xiàng)。 4.總結(jié) 確定性的位置是一個重要的要求夾具定位方案設(shè)計(jì)。分析標(biāo)準(zhǔn)決定性的地位已經(jīng)確立。為了進(jìn)一步研究非確定性狀態(tài)，提出了一種用于檢查幾何約束的狀態(tài)已經(jīng)研制成功。該算法可以識別欠約束狀態(tài)，并指示不受限運(yùn)動的工件。它也承認(rèn)過約束的狀態(tài)和不必要的定位器。輸出信息，可以幫助設(shè)計(jì)師來分析和改進(jìn)現(xiàn)有的定位方案。 參考文獻(xiàn) [1] Asada H, By AB.。自動重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動學(xué)分析。 IEEE J機(jī)器人autom1985; RA-1:86-93。 [2] zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。 [3] Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運(yùn)動學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)│科學(xué)與工程2003;125：316-24。 [4] Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)│2001年科學(xué)與工程;123（3）：462-72。 [5] Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計(jì)劃的運(yùn)動學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)│科學(xué)與工程2001年;123:708-19。 [6] Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中，伍斯特理工學(xué)院;2001年。 [7] Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)驗(yàn)證。大會Autom2002;22:350-9。 [8] Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)。波士頓：愛思唯爾;2005年。 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 鑄造毛坯、時效處理 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)毛坯是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鏜床夾具 鏜床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 鑄造 2 時效處理 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 銑底面 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)毛坯是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 銑床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 銑床夾具 銑床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 銑底面 15 1 0.2 0.27 800 300 10 2 銑刀 1 銑床夾具 1 游標(biāo)卡尺 18 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 鉆底面孔4XΦ10 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)上一道尺寸是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 鉆床 Z525 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鉆床夾具 鉆床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 鉆底面孔4XΦ10 71 1 0.2 0.27 800 300 10 2 鉆頭 1 鉆床夾具 1 內(nèi)徑百分表 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 粗鏜半精鏜Φ250孔，留鏜削余量1mm，半精鏜內(nèi)端面 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)鏜孔加工是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 鏜床 T68 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鏜床夾具 鏜床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 粗鏜半精鏜Φ250孔，留鏜削余量1mm，半精鏜內(nèi)端面 44 1 0.2 0.27 800 300 10 2 鏜刀 1 鏜床夾具 1 內(nèi)徑百分表 18 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 精鏜Φ250孔，半精鏜內(nèi)端面 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)鏜孔加工是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 鏜床 T68 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鏜床夾具 鏜床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 精鏜Φ250孔，半精鏜內(nèi)端面 44 1 0.2 0.27 800 300 10 2 鏜頭 1 鏜床夾具 1 內(nèi)徑百分表 18 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 車內(nèi)孔Φ47孔端面 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)鏜孔加工是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鏜床夾具 鏜床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 車內(nèi)孔Φ47孔端面 44 1 0.2 0.27 800 300 10 2 內(nèi)孔車刀 1 車床夾具 1 內(nèi)徑百分表 18 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 車內(nèi)孔Φ47孔，半精車內(nèi)端面 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)鏜孔加工是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鏜床夾具 鏜床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 車內(nèi)孔Φ47孔，半精車內(nèi)端面 44 1 0.2 0.27 800 300 10 2 內(nèi)孔車刀 1 車床夾具 1 內(nèi)徑百分表 18 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)上一道尺寸是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 鉆床 Z525 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 鉆床夾具 鉆床夾具 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 鉆齒爪式21窄機(jī)體端面凸臺孔，并攻絲6X6M6-6H 131 1 0.2 0.27 800 300 10 2 鉆頭 1 鉆床夾具 1 內(nèi)徑百分表 18 鉆各孔并攻絲 44 1 0.2 0.27 800 300 10 2 鉆頭 1 鉆床夾具 1 內(nèi)徑百分表 19 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 齒爪式21窄機(jī)體 齒爪式21窄機(jī)體 ZHIJIA-1 工序名稱 終檢 入庫 工序號 17、18 技檢要求 檢驗(yàn)上一道尺寸是否達(dá)到尺寸公差要求 基準(zhǔn)面 底面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 HT150 HBS220 1 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 12 1 1 H 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 17 終檢 18 入庫 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 JITI-1 零（部）圖號 JITI-1 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 齒爪式21窄機(jī)體 零（部）名稱 齒爪式21窄機(jī)體 第 1 頁 材料牌號 HT150 毛坯種類 砂型鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 １ 鑄造 鑄造 2.時效處理 3.粗洗底面 4.鉆4*直徑13、4*直徑26孔 5.銑前面 6．銑削后面 7．銑削左面 8．銑削右面 9．銑削頂面 10.粗鏜，半精鏜直徑128孔 11.粗鏜半精鏜直徑60孔 12.鉆頂面各孔，并攻絲 13.鉆前面各孔并攻絲 14鉆后面各孔并攻絲 15.鉆左面各孔并攻絲 16.鉆右面各孔并攻絲 17.精鏜直徑128孔 18精鏜直徑60孔 19終檢 20清洗入庫 鑄造 鑄造 ２ 時效 時效處理 時效 時效 ３ 銑 銑底面 機(jī)加工 銑 銑床 X62W 硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001 28 28 4 鉆孔 鉆底面孔4XΦ10 機(jī)加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001 10 10 5 粗鏜，半精鏜 粗鏜半精鏜Φ250孔，留余量1mm，半精鏜內(nèi)端面 機(jī)加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質(zhì)合金鏜刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝 28 28 6 精鏜孔 精鏜Φ250孔,達(dá)到尺寸公差要求 機(jī)加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質(zhì)合金鏜刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝 30 30 7 車孔端面 車Φ47孔端面 機(jī)加工 車 車床CA6140 錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001 25 25 8 車孔 粗車，精車Φ47孔，達(dá)到尺寸公差要求 機(jī)加工 車 車床CA6140 錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001 10 10 9 鉆孔攻絲 鉆Φ70外端面各孔并攻絲 機(jī)加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001 10 10 10 鉆孔攻絲 鉆Φ70內(nèi)端面各孔并攻絲 機(jī)加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001 10 10 11 終檢 終檢 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 質(zhì)檢室 千分尺、游標(biāo)卡尺 2 2 12 入庫 清洗入庫 倉庫 倉庫 檢驗(yàn)儀器 設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處記 更改文件號 簽字 日期 I 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院 Sichuan Vocational and Technical College 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 齒爪式 21 窄機(jī)體加工工藝及（鉆孔）夾具設(shè)計(jì) 所屬系部 機(jī)械工程系 所屬專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 所屬班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 2012.092013.04 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制 3 摘 要 齒爪式 21 窄機(jī)體零件零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的 加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔 與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以變速 箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以頂面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。主 要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工 出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。 支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用 夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高， 適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 本文是對齒爪式 21 窄機(jī)體零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖 的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、 加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對零 件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具. 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化， 并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 是設(shè)計(jì)鉆孔夾具。 關(guān)鍵詞：齒爪式 21 窄機(jī)體，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 4 Abstract 21 double rotor body parts parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection to the gearbox input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. This article is on the 21 double rotor body parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the parts of the two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, the fixture design is the main content of the design truck center hole clamp. Key words: 21 double rotor body, processing technology, processing method, process documentation, fixture 5 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 1 序言 6 2 零件的分析 8 2.1 零件的工藝分析 8 3 零件的工藝要求 8 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 3.1 加工工藝過程 9 3.2 確定各表面加工方案 9 3.2.1 影響加工方法的因素 9 3.3 加工方案的選擇 10 3.3 確定定位基準(zhǔn) 10 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 10 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 11 3.4 工藝路線的擬訂 11 3.4.1 工序的合理組合 12 3.4.2 工序的集中與分散 12 3.4.3 加工階段的劃分 13 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 13 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 15 3.5.2 零件的偏差計(jì)算 16 3.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 17 3.7 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 20 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 22 41 研究原始質(zhì)料 22 42 定位基準(zhǔn)的選擇 22 43 切削力及夾緊力的計(jì)算 22 44 誤差分析與計(jì)算 23 6 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 24 4.5.1 定位銷選用 24 4.5.2 夾緊裝置的選用 24 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 25 46 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 26 總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 7 1 序言 齒爪式 21 窄機(jī)體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體， 使這些零件保持正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，殼類零件的制造精度將 直接影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，而其決定因素就是如何保證在對殼類零件進(jìn)行加工 時能夠獲得足夠的精度要求，從而轉(zhuǎn)化為機(jī)械加工時機(jī)床的加工精度，以及夾具是否 可靠 1。 夾具是機(jī)械制造過程中最常用的一種工藝裝備。在機(jī)械制造過程中，它裝在機(jī)床 上，使工件相對刀具與機(jī)床保待正確的位置，并能承受切削力。夾具的主要作用是保 證加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全，因此，機(jī)床夾 具在機(jī)械制造中占有很重要的地位。 采用的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)整體式殼類零件，設(shè)計(jì)過程可以在簡潔、明了的三 維操作界面中進(jìn)行，減少重復(fù)繪圖工作量。更重要的是最終可以自動生成夾具零件及 裝配體的三維實(shí)體圖和二維工程圖。這種設(shè)計(jì)方法不僅可以把夾具設(shè)計(jì)技術(shù)人員從繁 雜重復(fù)的設(shè)計(jì)勞動中解脫出來，更可縮短夾具的開發(fā)周期，提高其設(shè)計(jì)制造水平和質(zhì) 量，從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高 6。 計(jì)算機(jī)輔助機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 技術(shù)來完成夾具設(shè)計(jì)的先進(jìn) 方法。由于夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計(jì)過程涉及控制條件多，因此，用于夾具 設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件甚少，目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計(jì)完全數(shù)字化。目前， 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)一般是采用二維 CAD 軟件進(jìn)行。采用二維 CAD 軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)， 可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，但是其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解 零件的加工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實(shí)體化；再選擇或設(shè)計(jì)合適的定位、 夾緊等元件和裝置；接下來將上述結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實(shí)體，用二維圖表示， 完成夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換，最終繪制二 維的總裝圖。由于繪制三維實(shí)體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配 圖。這對夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，以及加工和裝配均有不利的影響。3D 軟件是一個基于 特征的參數(shù)化實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具，該軟件完全采用 Windows 圖形用戶界面，易學(xué)易用。 借助 3D 軟件平臺，可以創(chuàng)建三維實(shí)體模型；編輯零件裝配體并進(jìn)行簡單的運(yùn)動仿真； 利用它的動畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性，還能得到夾具零部件裝配和運(yùn)動 8 過程的動畫文件。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的功能在于能協(xié)助設(shè)計(jì)者完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)各階段的工作。本 文針對機(jī)床夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，借助 3D 軟件平臺，將設(shè)計(jì)時所用標(biāo)準(zhǔn)零件建立 實(shí)體模型庫；對于非標(biāo)準(zhǔn)零件，采用交互方式建模方法直接在設(shè)計(jì)平臺建模并建立非 標(biāo)準(zhǔn)模型庫。 采用二維 CAD 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，它使我們甩掉了圖板，解決 r 使用繪圖板帶來的諸 多弊端。現(xiàn)在，大量三維實(shí)體造型軟件崛起，如 PR0E、UG、3D、SoIidedge 等，推 動了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新革命由于這些三維軟件不僅僅可創(chuàng)建三維實(shí)體模型，還可利用 設(shè)計(jì)出三維模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢查、機(jī)構(gòu)分析、動態(tài)干涉檢查、動力學(xué)分 析、強(qiáng)度分析等，并且與其它軟件配合可進(jìn)行零件的數(shù)控加工演示和數(shù)控代碼的生成。 這些功能是以往的二維 CAD 無法比擬的。結(jié)合夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、高精度性等特 點(diǎn)采用了易學(xué)易懂的 3D 三維實(shí)體造型軟件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程。 采用基于 3D 的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法后，設(shè)計(jì)者在新的夾具設(shè)計(jì)時不需對標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn) 行建模，直接從標(biāo)準(zhǔn)零件庫選擇或調(diào)用即可。設(shè)計(jì)過程在簡潔、明了的三維操作界面 中進(jìn)行，減少了重復(fù)繪圖工作量。更重要的是最終可以自動生成夾具零件及裝配體的 三維實(shí)體圖和二維工程圖。這種設(shè)計(jì)方法不僅可以把夾具設(shè)計(jì)技術(shù)人員從繁雜重復(fù)的 設(shè)計(jì)勞動中解脫出來，更可縮短夾具的開發(fā)周期，提高其設(shè)計(jì)制造水平和質(zhì)量，從而 使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高 6。 9 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 齒爪式 21 窄機(jī)體是一個很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜， 但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有齒爪式 21 窄機(jī)體小端面端要求加工，對精 度要求也很高。零件的底面、中心孔 250 孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加6.1Ra 工。其中心孔 250 孔有同軸度公差要求因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽 命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 3 零件的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是 要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。 而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師 要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 10 圖 2.1 零件零件圖 該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、 小頭孔、小孔。 以平面為主有： 零件底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 ；2.3Ra 齒爪式 21 窄機(jī)體小端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。2.3Ra 孔系加工有： 125 粗、精鏜加工，其表面粗糙度為 ；. 47 的小孔鉆鉸加工， 2.3Ra 零件毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般 在 ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是中批13m 量生產(chǎn)。 上面主要是對零件零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其 毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的 準(zhǔn)備。 11 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說，保證平 面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于零件來說，加工過程中的主 要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以各尺寸精 度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度 要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要 有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。設(shè) 計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計(jì)零件的加工工藝來說，應(yīng)選 擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效 率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng) 選擇價格較底的機(jī)床。 3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加 工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生 產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生 產(chǎn)時，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬 由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備， 推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形 狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選 擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度 為 Ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精 車淬火精車。 12 3.3 加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。79IT:aR 由參考文獻(xiàn)3表 2.111 確定，125 和 47 孔的表面粗糙度要求為 6.3，則 選擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M精鏜。 47 孔的表面粗糙度要求為 6.3，則選擇孔的加方案序?yàn)椋捍周嚲嚒? 10、8 的小孔鉆鉸孔加工方法： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊?，所以我們采用鉆擴(kuò)鉸的加工方法。6.1Ra 小頭端面的加工方法是： 因孔兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 ，所以我們采用粗銑精銑。. 3.3 確定定位基準(zhǔn) 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面 與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相 互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工 表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾 等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余 量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再 以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而 細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾 緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過 程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件零件圖分析可知，主要是選擇加工零件底 面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 13 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面 間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從 而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨 削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表 面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能 保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表 面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在 無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。 并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過 程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件零件圖分析可知，它的底平面，適于作精 基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩 孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于 兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以?的孔為加工基準(zhǔn)。4 選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。 3.4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。零件的加工的第一個 工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平 面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具 體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工 藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè) 備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生 產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的 14 相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但 采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不 采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生 產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%1.1%蘇打及809c: 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的 原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn) 面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相 互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采 用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工 藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè) 備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況 進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不 采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生 產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即 使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的 良好的經(jīng)濟(jì)效果。 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并 為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修 補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時。 15 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn) 率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變 形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗糙度 為 Ra80100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合 適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止 或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同， 有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實(shí)際生活中，對于剛性好，精度要求 不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加 工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必 須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì) 區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段 可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考 慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂三 個加工工藝路線方案。 方案一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑底面 4、鉆底面孔 4X10 5、粗鏜半精鏜 250 孔，留余量 1mm，半精鏜內(nèi)端面 6、精鏜 250 孔,達(dá)到尺寸公差要求 7、粗車，精車 47 孔，達(dá)到尺寸公差要求 8、鉆 70 外端面各孔并攻絲 16 9、鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10、終檢 11、清洗入庫 方案二： 1、鑄造 2、時效處理 3、鉆底面孔 4X10 4、銑底面 5、粗鏜半精鏜 250 孔，留余量 1mm，半精鏜內(nèi)端面 6、精鏜 250 孔,達(dá)到尺寸公差要求 7、粗車，精車 47 孔，達(dá)到尺寸公差要求 8、鉆 70 外端面各孔并攻絲 9、鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10、終檢 11、清洗入庫 方案三： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑底面 4、鉆底面孔 4X10 5、粗鏜半精鏜 250 孔，留余量 1mm，半精鏜內(nèi)端面 6、精鏜 250 孔,達(dá)到尺寸公差要求 7、鉆 70 外端面各孔并攻絲 8、鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 9、粗車，精車 47 孔，達(dá)到尺寸公差要求 10、終檢 11、清洗入庫 加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個工序中， 以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、銑孔工序，方案把粗、精加工分在兩個不同的工序中，而 方案都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專用夾具時也可以減 少工件的安裝次數(shù)。 方案二與方案三區(qū)別在于先鏜孔磨孔后再鉆各凸臺面小孔。這樣鉆孔后導(dǎo)致孔內(nèi) 17 的粗糙度受到影響。 方案 1 中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝 工件。 由以上分析：方案 1 為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 方案一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑底面 4、鉆底面孔 4X10 5、粗鏜半精鏜 250 孔，留余量 1mm，半精鏜內(nèi)端面 6、精鏜 250 孔,達(dá)到尺寸公差要求 7、粗車，精車 47 孔，達(dá)到尺寸公差要求 8、鉆 70 外端面各孔并攻絲 9、鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10、終檢 11、清洗入庫 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鍛造采用的是 HT150 鑄造制造，其材料是 HT150，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)， 采用鑄造毛坯。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 零件為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合 的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的對稱， 盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工 余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用 昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一 18 定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 3.5.2 零件的偏差計(jì)算 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量計(jì)算 底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如 下： 粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為 2-3mm，現(xiàn)取 3mm。查3可知其 粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取 0.21m 精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為 。 又由參考文獻(xiàn)4表 1119 可得鑄件尺寸公差為 。.406 毛坯的名義尺寸為： 42.1045. 毛坯最小尺寸為： 56 毛坯最大尺寸為： ..m 粗銑后最大尺寸為： 3 粗銑后最小尺寸為： 420.1.79 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度 15d8。 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn)3表 32，325,2.313 和參考文獻(xiàn)15表 18，可以查得： 孔： 鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1IT12.5Raumm2.0 擴(kuò)孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。034 鉸孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8.6.3 孔 47、125 粗鏜孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。13IT12.5Rau0.9 精鏜孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。mm 根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個工序，而大頭孔加工分為粗鏜、 精鏜二個工序完成，各工序余量如下： 鉆孔 10 參照參考文獻(xiàn)3表 2.347，表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該孔的工藝是：鉆擴(kuò)鉸 鏜孔 125 加工該孔的工藝是：粗鏜精鏜 3.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 工序 1：銑底面。 19 機(jī)床：臥式銑床 X62W 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT0Dm5Z 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.m 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)f 0.15/famZ 3表 2.481，取銑削速度 2.8/Vs 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 根據(jù)參考文獻(xiàn)3表fa f/8. 2.481，取銑削速度 .47/m 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31rd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取 45 實(shí)際銑削速度 ：v .402.9/106nms 進(jìn)給量 ： fV.185701/ffaZ 工作臺每分進(jìn)給量 ： m./47.5infV ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.481,取aa6 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 1lm8l 刀具切入長度 ：1 20.5()(3lDa206)2 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ： jt1240.36min7.5jmlf 機(jī)動時間 ：1j 682.19.j 所以該工序總機(jī)動時間 1ijjtt 工序 2：鉆底面 4X10 切削深度 ：pa5.6 20 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.39，取f rmf/35.0 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.41，取V sV47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/9134.60701rdV in/6 實(shí)際切削速度 ： sn8.0 被切削層長度 ：lm2 刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 3.62105)21( 刀具切出長度 ： 取2l4l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ：jt in15.065.021fnlj 工序 5：粗鏜半精鏜 250 孔，留余量 1mm，半精鏜內(nèi)端面 機(jī)床：鏜床 T68 刀具：高速鋼刀具 VCWr418 （1）粗鏜 孔m20 切削深度 ：pa 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20 深度為 。因此確定進(jìn)給量 rmf/6.0 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.66，取V in/15/.sV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/5.07914.30dV i6r 實(shí)際切削速度 ： sn2.6 工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf mi/3.f 被切削層長度 ：l19 刀具切入長度 ： tgtgkarp 4.520)32( 刀具切出長度 ： 取2l5l 行程次數(shù) ：i1 機(jī)動時間 ：1jt min79.0136.1921mjf 工序 3：鉆 70 外端面各孔并攻絲 機(jī)床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔 切削深度 ： pa 21 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.438，取 。f rmf/3.0 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.441，取 。V48Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in317vrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 0 所以實(shí)際切削速度 ： .176.5/dnms 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117()05.96rDlctgkctg 刀具切出長度 ： 取2l4ml32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ： jt60.5in.3jLfn 擴(kuò)孔 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.331 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。 片型號：E403 切削深度 ：pa1.35m 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.452，取 。f 0.6/fmr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.453，取 。V4Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.462.78/in319vrD 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 5n 所以實(shí)際切削速度 ：v..0.52/06dms 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 有：11 19.7()20.863rDdlctgkctg 刀具切出長度 ： ，取2l4ml3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ：2jt30.16in.5jLfn 22 工序 10：端面上螺孔攻絲 機(jī)床：組合攻絲機(jī) 刀具：釩鋼機(jī)動絲錐 進(jìn)給量 ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量fmp5.1rmf/5.1 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.105，取V min/8./4.0sV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/28304.30dV25 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0in/25rn 實(shí)際切削速度 ： s/1.615.0 由工序 4 可知： ml3l402l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ：jt min18.05.1435.02121 fnfj 工序 15：小端面上螺孔攻絲 機(jī)床：組合攻絲機(jī) 刀具：釩鋼機(jī)動絲錐 進(jìn)給量 ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量fmp5.1rf/. 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.4.105，取V in/8./14.0sV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/28304.30dV25 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0in/25rn 實(shí)際切削速度 ： s/1.615.0 由工序 2 可知： mll402l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ：jt min13.05.145.02121 fnfj 3.7 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該零件的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個工作日計(jì)算，每天 的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時工作時間計(jì)算，則每 個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22.8min。 參照參考文獻(xiàn)3表 2.52，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計(jì) 算公式為： （大量生產(chǎn)時 ） Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計(jì)算公式為： ttfjd 其中： 單件時間定額 基本時間（機(jī)動時間）jt 輔助時間，用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消ft 耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 23 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 粗、精銑面 粗加工機(jī)動時間 ：jt0.5minj粗 精加工機(jī)動時間 ： 8精 輔助時間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時間為 。由于在ft min41.0 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，in1 則 in41..0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，k 3k 單間時間定額 有：dt()(%(0.541)(%)2.1in.8ifdjtk粗 粗 185mt精 精 因此應(yīng)布置二臺粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆、擴(kuò)、鉸 孔29H 機(jī)動時間 ： jt0.5.60.7.4inj 輔助時間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時間為 。由于在f in75.1 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，mi1 則 min.17.ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，k 4.2k 單間時間定額 ：dt()%(0.4875)(1.%)2.04in.8idjftk 因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 粗、精鏜孔 粗鏜孔：機(jī)動時間 ：jt.minj粗 輔助時間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時間為 。由于在ft min81.0 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，in3 則 i81.3.0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539， 。k 8.4k 單間時間定額 有：dt()(%(.)(1.3%).50in2.8idfjtk粗 因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 精鏜孔到要求尺：機(jī)動時間 ：jt0.4mij精 輔助時間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時間為 。由于在ft min1. 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，in3 則 in81.3.0ft 24 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539， 。k 83.14k 單間時間定額： ()(1%(0..)(.%)4.9min2.8idfjttk精 因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆各小孔 機(jī)動時間 ： jt.minj 輔助時間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時間為 。由于在f in75.1 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，min1 則 i75.1.ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543， 。k 4.2k 單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt 因此應(yīng)()%(0.175)(.%)2.1in.8mijfk 布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 41 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆圓周面上孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要 求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。 42 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、 擴(kuò)、鉸加工， 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來 設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個自由度。 43 切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆該孔時選用：臺式鉆床 Z4006A，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)5查表 可得：721 切削力公式： .06f PFDfK 式中 m/r 查表 得： 8210.75()3bp 其中： 0.6b48 25 即： 95.08()fFN 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表 得：12 12KFW 有： 120.7,.6 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210K 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表 可得： 60 12 ...10.56 所以 9589()KfWFN 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取 ， ，1.5610.72.16 查參考文獻(xiàn)51226 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì) 算： )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.2.76zr900529 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04. 由上述計(jì)算易得： K 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 44 誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性 加工即可滿足要求。 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd 2i 2min.DDdJarctgL 其中： ，10.52Dm20D ，d .3d ， inin4 且：L=135mm ，得 0.6DWm .32J 26 夾緊誤差 ： cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值： 1()9.62nHBZyRaZkNl 查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jy 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm5. 夾具相對刀具位置誤差： 取AD. 誤差總和： 0.85jwm 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 4.5.1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表 6.1 和 6.2： 表 6.1 可換定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1 h1b1dC1 14 18 16 15 0.011 22 5 1 4 M12 4 表 6.2 固定棱形銷 d d H 公稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 50 20 22 +0.034 0.02 3 65 5 3 8 1 6 1.5 4.5.2 夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表 6.3： 表 6.3 移動壓板 公稱直徑 L BHlb1dK 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 27 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所 示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 6.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.4： 表 6.4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12 Dh1mCr 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 0.5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 6.2 固定襯套 28 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.5： 表 6.5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。 46 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全 定位。采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 總結(jié) 通過這次完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識， 同時也深刻體會到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會到設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)的過程中， 我們綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如AutoCAD） ，且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計(jì) 資料（包括手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面有了一定程度的提高，深 刻的感受到計(jì)算機(jī)和工具書及手冊在設(shè)計(jì)中帶來的便利和幫助。 通過這次機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)，更加系統(tǒng)的了解機(jī)械制造工藝的一般過程，并且學(xué)會了對工 29 藝設(shè)計(jì)的整體把握，也有了較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計(jì)方法。在本次課程設(shè)計(jì)中，能運(yùn)用所 學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理的設(shè)計(jì)方案， 進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)課題設(shè)計(jì)出符合要求、 優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的夾具。并能運(yùn)用 所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理的方案，進(jìn) 行必要的計(jì)算，根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的鉆孔夾具。也明確工序要 求，了解所用機(jī)床，刀具及工序前加工情況，所以，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我來說收獲很大。 但也有很多地方還有在努力學(xué)習(xí)。 30 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 燕山大學(xué) 洛陽工學(xué)院 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 編 上 ?？茖W(xué)技 術(shù)出版社 2000. 2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 王光斗 上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002. 3 機(jī)械設(shè)計(jì) 王寧俠 時其昌 西安電子科技大學(xué)出版社2008. 4 機(jī)械制造基礎(chǔ)周桂蓮 付平 西安電子科技大學(xué)出版社2009. 5 機(jī)械加工余量與公差手冊 馮賢智 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1994. 6 機(jī)械制造工藝學(xué) 郭宗蓮 中國建材工業(yè)出版社出版，1997. 7 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用手冊 馮道 安徽文化音像2003. 8 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 李益民主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 1983. 9 切削用量簡明手冊 艾興、肖詩剛主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 1994. 10 夾具工程師手冊 劉文劍 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 2002. 11 k.Lee,Principles of CAD/CAM/CAE Systems,Addison Wesley,1999. 12 胡紅舟等, Mechanical Eegineering CAD/CAM, 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 31 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起，綜合運(yùn)用所有的相關(guān)專業(yè)知識， 是課本知識在實(shí)際中的應(yīng)用。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ) 上得到更加的鞏固和提高，這離不開老師和同學(xué)們的幫助。本設(shè)計(jì)分析是在老師 的指導(dǎo)下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計(jì)分析 中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起討論問題， 使我對分析有了更清晰明確的認(rèn)識，使我受益非淺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職 業(yè)工作前一個必不可少的過程。 “千里之行始于足下” ，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深 深體會到這句千古言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地地 邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累。然而一著手清理自己的設(shè)計(jì)結(jié)果，仔細(xì)回味 畢業(yè)設(shè)計(jì)的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué) 會走完的第一部，是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許 多。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過 程中，許多計(jì)算有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應(yīng)為不小心計(jì)算出錯，只 能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的 社會責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不 禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。 經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合 運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知 道自己并不會用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。 由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時間去細(xì)細(xì)追究 來源，比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標(biāo)系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大 學(xué)里學(xué)的只是一個大體上的方向，離實(shí)際應(yīng)用還有太遠(yuǎn)的距離。但我相信方向才 是最重要的，因?yàn)榉较虼_定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工 作至關(guān)重要。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找 32 到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的 崗位做出一些貢獻(xiàn)。