托腳的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】

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產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 鑄造毛坯 9 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 無 無 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 鑄造毛坯 鑄造毛坯 清砂 清砂 熱 退火 檢 檢查毛坯 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第1頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 粗銑底面 20 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 銑床 X52 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 1 粗精銑底面 98 端銑刀 游標(biāo)卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第02頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 銑端面 50 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 銑床 X52 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 粗精銑端面 粗精銑φ40端面保證厚度尺寸61 98 端銑刀 游標(biāo)卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第3頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 銑端面 60 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 銑床 X52 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 粗精銑端面 粗精銑另外一φ40端面保證厚度尺寸58 98 端銑刀 游標(biāo)卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第4頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 鉆孔 70 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 1 鉆φ26到尺寸φ25.5 鉆頭 游標(biāo)卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第5頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 鉸孔 80 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 1 鉸孔φ26孔到規(guī)定尺寸 鉸刀 游標(biāo)卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第6頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 鉆孔 40 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 鉆2-φ7到尺寸 鉆頭 游標(biāo)卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第7頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 鉆徑向孔 90 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 1 鉆徑向螺紋孔M6底孔φ5 M6絲錐 游標(biāo)卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第8頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工序卡 零（部）件名稱及代號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 其他 LJ.05 托腳 攻絲螺紋孔 90 材料名稱 材料牌號(hào) 灰口鑄鐵 HT150 機(jī)床名稱 機(jī)床型號(hào) 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號(hào) 專用夾具 ZJU02 切削液 乳化液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進(jìn)給量f（mm/r） 1 攻絲徑向螺紋孔M6 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共9頁 工藝室主任 第9頁 主工藝師 更改單號(hào) 更改編號(hào) 更改者 日期 產(chǎn)品代號(hào) 機(jī)械加工工藝過程卡 零（部）件代號(hào) 部件名稱 備注 托腳 托腳 年產(chǎn)一萬 零件名稱 零件材料 毛坯種類 毛坯硬度 毛重/kg 凈重/kg 每批件數(shù) 托腳 HT150 鑄造 HB163~229 2.6 kg 2.3kg 1 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備名稱 夾具 刀具 量具 輔具 冷卻液 單件工時(shí)T 工人的技術(shù)等級(jí) 負(fù)荷/% 10 鑄造毛坯 中 20 粗精銑底面 粗銑、精銑底面保證厚度尺寸8 X52 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 20 中 70 30 粗精銑端面 粗精銑φ40端面保證厚度尺寸61 X52 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 12 中 70 40 粗精銑外一端面 粗精銑另外一φ40端面保證厚度尺寸58 X52 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 8 中 75 50 鉆孔 鉆φ26到尺寸φ25.5 Z525 專用夾具 鉆頭 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 15 中 70 60 鉸孔 鉸孔φ26孔到規(guī)定尺寸 Z525 專用夾具 鉸刀 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 5 中 60 70 鉆孔 鉆2-φ7到尺寸 Z525 專用夾具 鉆頭 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 12 中 70 80 鉆徑向孔 鉆徑向螺紋孔M6底孔φ5 Z525 專用夾具 M6絲錐 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 2 中 70 90 攻絲螺紋孔 攻絲徑向螺紋孔M6 Z525 專用夾具 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 銼刀 | 乳化液 6 中 70 100 終檢入庫 去毛刺，檢驗(yàn)零件尺寸 110 編制 審核 批準(zhǔn) 共 頁 第 頁 1 摘 要 托腳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。基準(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(gè)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(gè)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(gè)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(dòng)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。 本文是對托腳加工應(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 2-M8 夾具。 關(guān)鍵詞：托腳，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 2 Abstract The main machining surface of the supporting foot parts is the plane and the hole system. In general, it is easier to guarantee the machining accuracy of the plane. Therefore, this design follows the principle of the first hole. The machining precision of the hole is divided into rough machining and precision machining stage. The reference is chosen to be the base of the input shaft and the output shaft of the gearbox, and the top and the two technological holes are used as the reference. The main process arrangement is the first to support the hole positioning and processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole positioning and processing technological hole. In addition to the process of the follow-up, the use of the top plane and process holes in the process of the other hole, and the hole. The processing of the series of supporting hole by coordinate boring. The whole process of the selection of combined machine tool. Choose special fixture fixture, clamping way more choice of gas dynamic clamping, clamping reliable, the agency can not be self locked, so the production efficiency is higher, suitable for high-volume line processing, can meet the design requirements. This paper is to the supporting foot processing the application and processing of the process of analysis, mainly including the selection of the parts diagram analysis, the semifinished materials, parts of the clamping, the process route of making, tool selection, cutting the amount of determination, the process file to fill. Choose the correct processing method, design reasonable processing technology. In addition to the two parts of the process of the design of the special fixture. There are many types of machine tools, including the use of the most widely used universal fixture, standard size has been standardized, and a professional factory for production. And it is widely used in mass production, and it is a special fixture for the service of a particular workpiece. The main content of this paper is to design the milling fixture design to 2-M8. Key words: rotor body, processing technology, processing method, process documentation, fixture 3 目 錄 摘 要 5 ABSTRACT 6 1 序言 9 2 零件的分析 11 2.1 零件的工藝分析 11 3 零件的工藝要求 11 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 12 3.1 加工工藝過程 12 3.2 確定各表面加工方案 12 3.2.1 影響加工方法的因素 12 3.3 加工方案的選擇 13 3.3 確定定位基準(zhǔn) 13 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 13 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 14 3.4 工藝路線的擬訂 14 3.4.1 工序的合理組合 14 3.4.2 工序的集中與分散 15 3.4.3 加工階段的劃分 15 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 16 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 18 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 18 3.5.2 零件的偏差計(jì)算 19 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 20 3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 23 4 鉆床夾具設(shè)計(jì) 25 總結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 31 4 致 謝 32 5 1 序言 托腳是機(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(gè)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(shí)能夠獲得足夠 的精度要求，從而轉(zhuǎn)化為機(jī)械加工時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(tái)，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(dòng)仿真； 利用它的動(dòng)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(dòng) 過程的動(dòng)畫文件。 6 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(tái)，將設(shè)計(jì)時(shí)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(tái)建模并建立非 標(biāo)準(zhǔn)模型庫。 7 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 由零件圖可知，此托腳零件屬于一叉架類零件，主要用來支撐其它的零件，故其 強(qiáng)度要求較低。另外，其外部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，壁厚也較薄，有肋板、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)，所 以綜合考慮，用鑄造的方法制造毛坯比較經(jīng)濟(jì)合理。因其強(qiáng)度較低，選擇 HT150 材料 即可；再者，鑄鐵材料具有很好的耐磨性及減震性，其使用 L 型板連接，壁厚均勻， 鑄造應(yīng)力小，聯(lián)接強(qiáng)度也高。其毛坯鑄造工藝流程將在后面詳細(xì)介紹。 托腳是一個(gè)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，此外還有托腳小端面端要求加工，對精度要求也很高。零件 的底面、中心孔 26 孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其中心孔 26 孔2.3Ra 有同軸度公差要求因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的?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(gè)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(shí)使加工的勞動(dòng)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。 8 圖 2.1 零件零件圖 該加工有七個(gè)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 托腳小端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。 孔系加工有： 26 鉸孔加工，其表面粗糙度為 ；2.3a 2-7 的小孔鉆加工， 5.1R 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。 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 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(gè)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(shí)使加工的勞動(dòng)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(jià)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(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)，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。 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 26 孔的表面粗糙度要求為 6.3，則選擇孔的加方案序?yàn)椋恒@鉸孔。 10 7 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(shí)，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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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。 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(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 11 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(shí)，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(gè)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(gè)平面和一個(gè)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(gè)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?，所以也可以用孔為加工基?zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，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(gè) 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(shí)加工數(shù)個(gè)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。 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: 12 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(shí)，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(gè)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(shí)加工數(shù)個(gè)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(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)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(shí)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(shí)。 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(shí)，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(jí)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 13 適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)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(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必 須明確劃分階段是指整個(gè)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(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂三 個(gè)加工工藝路線方案。 方案一： 1、鑄造、時(shí)效處理 2、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、清洗入庫 方案二： 1、鑄造、時(shí)效處理 2、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 14 3、粗精銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 4、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、清洗入庫 方案三： 1、鑄造、時(shí)效處理 2、2-7 到尺寸 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、粗精銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 6、鉆 26 到尺寸 25.5 7、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 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(gè)工序中， 以便裝夾、安裝工件。 再看后面的工序，方案把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中，而方案都在 一個(gè)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(shí)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(tái)面小孔。這樣鉆孔后導(dǎo)致孔內(nèi) 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(gè)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、時(shí)效處理 15 2、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 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(tái)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(shí)，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 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(shí)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 16 粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT12，粗銑平面時(shí)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 。 大小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： 鉆孔 26 鉆孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1IT12.5Raumm2.0 擴(kuò)孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。034 鉸孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8.6.3 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 鉆孔 7 實(shí)心。 螺紋孔 M6 實(shí)心不鑄出。 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 1、鑄造、時(shí)效處理 工序 2：粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 機(jī)床：銑床 X52 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT0Dm5Z 17 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(tái)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(shí) 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(dòng)時(shí)間 ： jt1240.36min7.5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1j 682.19.j 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 1ijjtt 工序 2：鉆底面 4X10 切削深度 ：pa5.6 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 18 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n min/59134.60701rdV in/60r 實(shí)際切削速度 ： sn8.0 被切削層長度 ：lm2 刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 3.62105)21( 刀具切出長度 ： 取2l4ml3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt in15.065.021fnlj 工序 3：粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 （1）粗銑銑 40 端面 取背吃到量 ，選用 X52 型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量2pam 0.12/zfmz 工件材料 HT200 ，鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表 5.8125wd4 確定銑削速度 79.8/incvs10Vn203.r/id15 采用 X52 立式銑床 ，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度160/inwr6.8/min10wcv 當(dāng) 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為6/minnrf.21402./imzwf （2）精銑 每齒進(jìn)給量 查表0.5pa.5zfz6/incv126.7./in15snrd X52 故實(shí)際銑削速度 /miwr./mi100cv 當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量n65/iwr.1465./inmzf 切屑用時(shí)： 19 （1）粗銑 由工藝手冊得 60lm2 21e.5da130.5160139m2=13l:1jm6098. t 26min.84sfl1.4sfxt5.3.101jd.295 （2）精銑 60l1l2lm32jm45.t 1.6in3.sf39.98sfxzt6.0..53jd.11jjj123d.5t .71t .s 工序 4：銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 （1）粗銑銑 40 端面 取背吃到量 ，選用 X52 型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量pam 0.12/zfmz 工件材料 HT200 ，鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表 5.8125wd4 確定銑削速度 79.8/incvs10Vn203.r/id15 采用 X52 立式銑床 ，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度160/inwr6.8/min10wcv 當(dāng) 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為6/minnrf.21402./imzwf （2）精銑 每齒進(jìn)給量 查表0.5pa.5zfz6/incv126.7./in15snrd X52 故實(shí)際銑削速度 /miwr./mi100cv 當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量n65/iwr 20 0.51465./minmzwfn 切屑用時(shí)： （1）粗銑 由工藝手冊得 60l2 21e.5da130.5160139m2=13l:1jm6098. t 26min.84sfl1.4sfxt5.3.101jd.295 （2）精銑 60l1l2lm32jm45.t 1.6in3.sf39.98sfxzt6.0..53jd.11jjj123d.5t .71t .s 工序 5：鉆、擴(kuò)、鉸 孔2H 鉆孔 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，擴(kuò)孔 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，鉸孔4m25.8m 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。6 （1）鉆孔 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量12pa ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑速0.48/fr17/incv0.8mvk.75lvk 度 ，即7.5./icvm 12198.4/minswrd: 查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取 ，95/iwnr 故實(shí)際切屑速度為 。18.02/in0cdvr 切屑用時(shí)： =10mm， ， ， 1cot(12)2rDlkm9.,45rDk21lm2l 故 ， ，0.2in1.485jwl sfn0.6.41.3fjt s ， 11()6(3).6bxjftt117djjfbxtt （2）擴(kuò)孔 21 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量0.9pam ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑速.62/fr25/incv0.8mvk.75lvk 度 ，即 ，5.87.4/icv124360./min19.swrd: 查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取 ，7wnr 故實(shí)際切屑速度為 。9.826./in100cdvr 切屑用時(shí)： =10mm， ， ， 1cot(2)2rDlkm.,45rDk21lm2l 故 ， ，1013in78.67jwl sfn0.67.81.5fjt s ， 22()(.82).6.bxjftt22296djjfbxtt （3）鉸孔 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量0.1pam ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑.8/fr8.2/mincv0.8vk.9lvk 速度 ，即 ，2.97.4cv17143.6/min2swrd: 查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取 ，/iwnr 故實(shí)際切屑速度為 。20976./in1cdvr 切屑用時(shí)： =10mm， ， ， ， 1cot(2)2rDlkmDm45rk21lm2l 故 ， ，1350.93.2in17.87jwl sfn30.67.41.8fjt s ， 。3().61bxjftts33djjfbxtts 工序 7：鉆 孔2 切削深度 ：pam5. 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/5914.360701rdV in/6r 實(shí)際切削速度 ： sn/8.0 被切削層長度 ：lm2 刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 3.62105)21( 22 刀具切出長度 ： 取2lm41ml32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt in15.065.021fnlj 工序 8：鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 Z525 立式鉆床鉆孔至 ，選用 的麻花鉆 攻 M6 螺紋選用 M6 細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋 查表得切削深度 5pam 進(jìn)給量 取 0.2/fr 切削速度 43vs 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取01.4316/min5vnrd160/inr 實(shí)際切速 06 2./i1v 被切削長度 9lm 刀具切入長度 15103.52orpctgkctgm: 刀具切出長度 0l 工序 9、攻絲徑向螺紋孔 M6 攻 螺紋6.M 進(jìn)給量 1/fmr 切削速度 0.48./invs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 取01.2/i6nd54/minr 實(shí)際切速 054 0./iv 9lm1612123.82orplctgkctg::20l 攻： 鉆：2 011293.80.0.46.7545jnnllt msff12..1min2.6jlt sf2 3.67.ifj 1 30410..50i.4t s2%.2bz s1 .6.t 23 2.7640..26.4jdt s 3.7 時(shí)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(gè)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(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每 個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)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(shí)間定額的計(jì) 算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí) ） Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： ttfjd 其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）jt 輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消ft 耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值k 粗、精銑面 粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt0.5minj粗 精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 8精 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時(shí)間為 。由于在ft min41.0 生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，in1 則 in41..0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，k 3k 單間時(shí)間定額 有：dt()(%(0.541)(%)2.1in.8ifdjtk粗 粗 185mt精 精 因此應(yīng)布置二臺(tái)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 24 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt0.25.160.7.48minj 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為 。由于在f min75.1 生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i1 則 in.7.1ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，k 4.2k 單間時(shí)間定額 ：dt()%(0.48175)(.%)2.04in.8idjftk 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 鉆各小孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt.1minj 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為 。由于在f min75.1 生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，in1 則 i75..ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543， 。k 4.2k 單間時(shí)間定額 ，由式（1.11）有：dt 因此應(yīng)()1%(0.175)(.1%)2.in.8ijfk 布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 25 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 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，接受施工或檢測的裝置。 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。 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配第 5 道工序的鉆 2-M8 孔的鉆床夾具。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆 2-M8 孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此， 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 機(jī)器零件是由若干個(gè)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(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)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)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)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)。 （2）測量基準(zhǔn) 測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。 （3）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)。 26 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)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)。 本道工序加工 2-M8 孔，精度不高，因此我們采用已加工好的端面定位，采用支承 釘和擋銷定位，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位即可 以滿足要求。 4.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過程。工件定 位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不 會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng)，以 保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要 分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考 慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的 作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 （1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 （2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位 3. 夾緊力大小的估算 （1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原 理公式計(jì)算。 （3）對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場合，必須計(jì)入慣性 力。 （4）分析對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力 27 即為計(jì)算夾緊力 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得： 鉆削力 式（5-2）6.08.2HBDfF 鉆削力矩 式（5-3）..91T 式中： 9Dmmaxaxmin187491733 代入公式（5-2）和（5-3）得10.2fr0.8.6F6x745N 19.0.Tx278. 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無 太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 4.4 定位誤差分析 本工序選用的工件在支承釘和擋銷上定位，擋銷為水平放置，由于定位副間存在 徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙， 即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在 Z 軸方向， 且向下，見下圖。 0.15.20.34.712DYzTd 式中 定位副間的最小配合間隙（mm） ； 工件圓孔直徑公差（mm） ； D 定位銷外圓直徑公差（mm） 。Td 擋銷水平放置時(shí)定位分析圖 28 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 采用支承釘和擋銷定位即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo) 向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大 大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 29 總結(jié) 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(huì)了對工 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(shí)，正確解決工件在加工時(shí)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(shí)，正確解決工件在加工時(shí)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?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002. 3 機(jī)械設(shè)計(jì) 王寧俠 時(shí)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 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)融合在一起，綜合運(yùn)用所有的相關(guān)專業(yè)知識(shí)， 是課本知識(shí)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(shí)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(lì)，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(shí)，使我受益非淺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職 業(yè)工作前一個(gè)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(huì)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(huì)腳踏實(shí)地地 邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)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(huì)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(huì)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(shí)不免令我感到有些心煩意亂；有時(shí)應(yīng)為不小心計(jì)算出錯(cuò)，只 能毫不留情地重做。但一想起老師平時(shí)多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的 社會(huì)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(shí)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(shí)是真正的貧乏，自己綜合 運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)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(huì)用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。 由于畢業(yè)時(shí)間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時(shí)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(gè)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(huì)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(gè)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)。