四足機械狗舵機臂機械加工工藝規(guī)程設計1

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1、先進制造二級項目 汕頭大學機電工程系 先進制造（2級）項目任務書 題目：設計金屬舵機臂”零件的機械加工工藝規(guī)程（年產(chǎn)量為 4000件） 內(nèi)容：1）毛坯圖 1張 2）機械加工工藝過程綜合卡片 1張 3）項目設計說明書 1份 備注：金屬舵機臂”零件圖另附。該零件是機器狗項目組設計的零件。零件圖需分析（可能有錯）。 項目以小組為單位，按項目任務書中給定的題目進行設計，以便學生之間交流討論，分工合作。項目的 目標是使學生能正確地設計機械加工工藝規(guī)程，同時培養(yǎng)學生的交流能力和團隊精神。同學之間可進行討 論、協(xié)作交流，數(shù)據(jù)共享。但要求每個同學有自己獨立完成的部分，共同形成一份完整

2、的項目報告。 時間安排： 第一階段（第七周末前）：分工對已經(jīng)完成細節(jié)設計的零件進行圖紙分析、零件毛坯確定、加工工藝 路線擬定與工藝裝備選擇等。其間安排討論、協(xié)作交流； 第二階段（第十一周末前）：分工對上述零件進行工序尺寸、尺寸公差確定、切削用量選定、時間定 額確定等。根據(jù)擬定的加工工藝路線，確定各個工序的內(nèi)容，進行工序尺寸計算、尺寸公差確定、切削用 量選定等，并進行時間定額計算，對各個工序的工序時間進行平衡等，最終完成各種零件的機械加工工藝 規(guī)程設計。上述步驟可能需要交叉、反復進行。其間安排討論、協(xié)作交流； 每次小組討論均由小組成員輪流主持， 并采用A4紙詳細記錄。小組討論記錄裝訂后作為

3、附錄附在項目 報告中上交。每次小組討論結(jié)果要求由一個同學負責整理為電子版報告，及時發(fā)到指導老師電子郵箱，以便 指導老師及時了解情況，電子版報告要求最少每兩周一次。 第三階段（第十三周末前）：各人分別撰寫自我評價報告（每人一份）及各自分工的項目報告部分，共 同形成一份完整的項目報告后預約答辯時間，按小組進行答辯。各小組具體答辯時間將視預約情況，安排在 第十四周到第十六周之間。答辯過程要求各小組將答辯情況詳細記錄并整理成電子版上交，以便在班級公 布。 項目報告基本要求： 1 .項目報告包括項目設計說明書、毛坯圖和機械加工工藝過程綜合卡片三部分，項目報告使用統(tǒng)一的《汕頭 大學工學院（2級）項

4、目報告》封面（如后所附），填上全組同學的姓名。項目報告的附件包括：最后修定 的零件圖、小組討論記錄等； 2 .自我評價報告應詳細說明本人在設計中的分工，本人對設計方案的意見 （包括設計方案的優(yōu)缺點， 可能存 在的問題以及可能如何改進等），自我評價報告中還要求對小組全部成員（包括本人）在課程設計中的表 現(xiàn)打分（平均80分，需拉開檔次，最少每檔 2.5,如：85、82.5、80、77.5、75）,自我評價報告使用統(tǒng) 一的《汕頭大學工學院（2級）項目個人報告》封面（如后所附）； 3 .設計說明書使用統(tǒng)一的封面（如后所附），所列的欄目都必須填上，本任務書要求裝訂在設計說明書的扉 頁； 4 .機

5、械加工工藝過程綜合卡片的規(guī)格尺寸可參見 《機械制造工藝學課程設計指導書》 （趙家齊編、機械工業(yè) 出版社）P3,也可相應縮小，用 A2圖紙直排布置或 A3圖紙橫排布置；綜合卡片上每個工序要有工序簡 圖，每個工序的定位方案應該在工序簡圖上用定位符號表明（定位符號按指導書 P5表1）,定位符號中 的數(shù)字表示消除自由度的個數(shù)， 不可省略。工序簡圖上還應該標注工序尺寸， 加工面和表面粗糙度要求等； 除工序尺寸之外，其它尺寸不應該標注， 加工面應畫較粗實線；毛坯圖要求畫成毛坯-零件綜合圖（參見 教學ppt,并注意視圖和剖視圖的兩種不同畫法）。 注意：1.確定毛坯的制造形式是要確定毛坯具體的鑄（或

6、鍛）造方法，應按生產(chǎn)綱領（年產(chǎn)量為 4000件） 確定。2.在成批生產(chǎn)中，采用調(diào)整法對刀，刀具調(diào)整好后不宜改變位置。所以，在一個工序中不可以有太多 工步。更不可以在普通機床上，在一個工序中安排需要換刀的不同工步。 項目考核方式一一項目報告及答辯。項目完成后，要求按小組進行答辯。答辯前請把項目報告（電子版）發(fā) 給指導老師，經(jīng)檢查沒有問題則可預約時間進行答辯。答辯時，小組全體成員均需到場，并帶齊需上交的紙 質(zhì)資料［項目報告（包括項目設計說明書、毛坯圖和機械加工工藝過程綜合卡片三部分）及附件（包括最后 修定的零件圖、小組討論記錄等）一份和每個成員的自我評價報告每人一份 ］。答辯完成后，全套完整的

7、紙 質(zhì)資料將上交系檔案室存檔。 項目考核成績 分優(yōu)、良、中、及格、不及格 5個等級。成績按以下幾個方面來考評： 3 a.團隊精神：以小組為單位進行設計，分工合作，數(shù)據(jù)共享。每個同學對小組全部成員（包括本人）在課程 設計中的表現(xiàn)打分（30%）; b.設計數(shù)據(jù)可信度：主要設計數(shù)據(jù)應通過計算或查閱資料（主要查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》、李益 民主編、機械工業(yè)出版社）得出，有疑問者應找教師答疑，想方設法保證設計數(shù)據(jù)的正確性 （20%）; c.填寫卡片規(guī)范化：卡片和設計說明書中出現(xiàn)的符號應統(tǒng)一采用《機械制造工藝學課程設計指導書》中規(guī)定 的符號（20%）; d.文字表達能

8、力和語言溝通能力：項目設計說明書（包括自我評價部分）和設計完成后按小組進行答辯，每 個學生報告各自分工的項目部分，著重自我評價部分 （30%）。 備注：本任務書適用于機器狗項目組的同學。 汕頭大學工學院 （2級）項目報告（初稿） 項目名稱： 四足機械狗金屬舵機臂的生產(chǎn)工藝設計制造 項目題目：設計 金屬舵機臂”零件的機械加工工藝規(guī)程（年產(chǎn)量為 4000件） 指導教師： 張自強、牛小東 系 別： 機械電子工程系 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 姓 名： 莫智斌袁仲強谷通達陳威鹿馮肇哈 完成時間： 2016年 10 月 25 日至 10月29 日 成績： 評閱人： 注：

9、（2級）項目報告以宋體小四號字， 1.25倍行距打印在 A4紙上，無需再次出現(xiàn)標題。 國汕^大亭 ? J \[]A\.1 ? : ?.：YI [>.J 先進制造二級項目 項目設計說明書 設計題目：四足機械狗金屬舵機臂的生產(chǎn)工藝設計制造 指導教師： 張自強 姓 名：莫智斌，袁仲強，谷通達，陳威痛，馮肇哈 汕頭大學 機電工程系 先進制造二級項目 汕頻大號 %E 1ANTCMJ 17NI\TR51TY 一、序言 本文主要是對四足機械狗機械舵機臂進行工業(yè)生產(chǎn)過程中的工藝加工設計制造分析。 第一次設計任務（1-7周）主要是制定工藝路線，確定生產(chǎn)綱領，確定毛坯

10、材料、尺寸還 有每步加工工序尺寸確定毛坯工藝尺寸。 第二次設計任務（7-11周）：分工對上述零件進行工序尺寸、尺寸公差確定、切削用量選 定、時間定額確定等。根據(jù)擬定的加工工藝路線，確定各個工序的內(nèi)容，進行工序尺寸計算、 尺寸公差確定、切削用量選定等，并進行時間定額計算，對各個工序的工序時間進行平衡等， 最終完成各種零件的機械加工工藝規(guī)程設計。 上述步驟可能需要交叉、反復進行。其間安排討 論、協(xié)作交流； 第三次設計任務（12-14周）：各人分別撰寫自我評價報告（每人一份）及各自分工的項 目報告部分，共同形成一份完整的項目報告后預約答辯時間， 按小組進行答辯。各小組具體答 辯時間將視預約

11、情況，安排在第十四周到第十六周之間。答辯過程要求各小組將答辯情況詳細 記錄并整理成電子版上交，以便在班級公布。 確定生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型: N=Qn（1+a%+b%） N零件的年產(chǎn)量（件/年） a%的備品率 b%零件的廢品率 Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量零件 n每臺產(chǎn)品中含有的該零件數(shù) 由于Q=4000件/年，廢品率為1%,備品率4%,則計算得N=4200件/年，查《機械設計制 造工藝工藝簡明手冊》得，確定該生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 7 汕頻大亭 與 HAKTOU 17NI\TRS1TY 根據(jù)該圖紙分析（文件見附件）： 制圖 更普域袁沖強 金舄花機胃 比例 日卻 國1

12、6年1。月16H 機：.5 汕柒大學W機電系 1 、零件的分析 （1） .零件的作用 該零件是屬于一級項目四足機械狗的舵機與機械臂之間的搖桿。 主要的作用傳遞電機或者 舵機的扭矩，使得機械臂前后擺動和實現(xiàn)相應的步姿， 零件上有一個沉頭通孔，用于裝配舵機, 精度要求較高；另外一端由兩個螺紋通孔，用來緊固連接機械臂，控制四足機械狗橫向移動。 （2） .零件的工藝分析 該零件的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。各端面、弧面的精度、粗糙度要 求較為合理，本零件的主要精度要求是兩個凸臺端面的平面度要求以及圓孔的圓度、 圓柱度的 要求等，整體而言不

13、算太過困難。 由于該零件外圓弧面的精度要求并不高，主要是孔 ①5.5mm孔①3mm的定位以、兩凸臺 崗I」’;山獲大亭 先進制造二級項目 SE i,\NTCMJ l^JIVERSU Y 端面的平行度以及孔 ①5.5mm孔①3mm與凸臺端面的垂直度。 作為基準來定位通孔、螺紋孔；為保證兩凸臺端面的平行度，取底面為精基準，側(cè)面為定 位基準，前面為導向基準對兩端面進行加工， 由于取的基準跟定位孔時的基準基本一樣， 所以 垂直度得到了保證。 該零件主要技術要求分析如下: 1、其中C孔（沉頭孔）為零件的重要表面，需要保證孔與大平面的垂直度和 D孔的位置要 求，這就需要在加工

14、孔的時候選好基準面并做好定位方案。 2、零件上的A面沉孔需要與上的配合，因此需要保證 A、B面的平行度。 3、鑄件要求清除澆冒口、飛刺等，保證零件加工時的安全問題以及表面的粗糙度要求。 4、鑄件表面上不允許有冷隔、裂紋、縮孔和穿透性缺陷及嚴重的殘缺類缺陷（如欠鑄、 機械損傷等）。 三、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 由于我們的零件比較小，毛胚被做成鑄件要求不加工表面比較精細，而且在鉆零件上的精 密孔時材料不會產(chǎn)生崩潰，所以選用鑄鋼作為鑄件的材料，另外考慮到四足機械狗在運行過程 中需要經(jīng)常加速，正反轉(zhuǎn)行駛，該連接件長期受到摩擦等，而鑄鋼 ZG340-640的強度較高 （640

15、MPa左右）。鑄鋼ZG340-640在大氣中的抗腐蝕性能好，室溫下有良好的綜合力學性能和 可切削性（有利于加工），綜合均衡之后采用該材料 。初步選用一塊滿足工件最大尺寸，并且 滿足工序所需毛坯切削量的鑄模鑄造出一個實心形狀的外表面工件作為加工毛坯 # 先進制造二級項目 圈汕^大亭 M JANTtJU I-NIVER >1T Y 由于零件屬于中批量生產(chǎn)，另外零件的外部形狀相對復雜，但是主要的工作面容易加工， 所以選擇鑄造的方式進行毛胚制作，尤其因為零件體積較小，利用鑄鋼鑄造小體積的鑄件更合 理。 查《工藝手冊》表1.3-1,選擇毛胚的制造方法：砂模制造，由于該零件屬于中批

16、量生產(chǎn)， 另外零件較小，采用砂模鑄造可以在保證較高精度的情況下節(jié)省經(jīng)濟成本。 砂型鑄造適用性非 常廣泛，能夠大量的生產(chǎn)，在造型上適應度高的，成本和精度可以兼顧。另外鑄件組織較致密， 鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率低，勞動條件好，生產(chǎn)率滿足要求，工人易于掌握，另外加工精度可以 到達零件不工作表面的精度，表面粗糙度可達 Ra12.5可滿足該零件的需求。 強度分析：強度較大，為640Mpa左右 根據(jù)尺寸分析作出毛坯圖如下（文件見附件）： 9 （ V ） 技本要求r ，用鑄制瓷鑄運： 2 .鑄造出景精■取IT1辦 3 .不腐有沙密.裳蟻等融陷； 4 .未標注陽-―為。/皿 制圖

17、其智球食杵強 金阿鴕機臂電處圖 ttffi 日期 201國年10日好日 li 5 汕瞿大學14虹電系 特第 1 11 汕^大號 M lANTCXJ IJNI\TR51TY ?^0,195 .-K0.09 4-0,09 彩 _ _+0.1L 7.5-C.11 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中重要工作之一?；娴氖欠窈侠韺Q定工件的加工質(zhì)量、表面 粗糙度等，正確的基面選擇有利于保證精度、提高生產(chǎn)效率。 根據(jù)上述的零件分析，最主要的加工部分我們已經(jīng)確定出來，為了保證加工效果，第一步 就算是要對毛坯的主要平面（B面）進行切削加工，粗基準就是

18、相對面積最大的那個面（ A面） 之后的各種定位的精基準就是已經(jīng)后毛胚的面， 只要保證了這兩個面的平行度，選用這些面作 為基準，后面的加工自然精度高。 （三）制定工藝路線以及加工基準 1、工序定位基準選擇： 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 止位方案選擇 1 粗銃大底向B 以上頂向A定位（利 以平面面A為定位粗基準，米用支承釘 加上可調(diào)V型塊輔助夾緊定位。  Si 1AKIOU17NIVER51T Y 用V型塊輔助加緊） 2 粗銃頂面A 以底而B為位精基 準（利用V型塊輔助 加緊） 以大底平面B為定位粗基準，采用支承 釘加上可調(diào)V型塊輔助夾緊定位 3

19、 粗銃頂面A 以底而B為位精基 準（利用V型塊輔助 加緊） 以大底平面B為定位粗基準，采用支承 釘加上可調(diào)V型塊輔助夾緊定位 4 粗加工孔C 以底向B為定位基準 （采用鉆床定位夾具 輔助定位。） 以大底平面B為定位精基準（利用鉆床 定位夾具輔助定位，如鉆套），采用支 承釘、可調(diào)V型塊和輔助夾緊定位 5 粗加工螺紋孔D, D（為攻絲作準備） 以孔C以及底面B作 定位基準 以底面B和孔C為定位精基準，用菱 形銷和大平面組合及對中夾具來輔助定 位，（并采用自對中夾具保證三個孔的 同軸度） 6 粗鋼孔C 以孔C , B平向定位 以底面B和孔C為定位精基準，用短銷 大平面組

20、合和菱形銷組合來輔助定位 7 半精銃底向B 以頂向A作定位精基 準 以頂面A作為精基準，用短銷大平面組 合及菱形銷輔助定位 8 半精銃頂面A 以底而B為位精基 準 以底向B作為精基準，用短銷大平向組 合及菱形銷輔助定位 9 半精銃頂面A 以底而B為位精基 準 以底面B作為精基準，用短銷大平面組 合及菱形銷輔助定位 10 精銃底向B 以頂面A為定位精基 準 以頂面A作為精基準，用短銷大平面組 合及菱形銷輔助定位 11 精銃頂面A 以頂面B為定位精基 準 以底向B作為精基準，用短銷大平向組 合及菱形銷輔助定位 12 精銃頂面A 以頂面B為定位

21、精基 準 以底向B作為精基準，用短銷大平向組 合及菱形銷輔助定位 13 精鏈底通孔C 以底向B和孔C以及 C為定位基準 以底面B和孔C為定位基準，利用短銷 大平曲組合及菱形錯來輔助定位 14 精鏈階梯孔C 以孔C , B平向定位 以底面B和孔C為定位基準，用短銷 大平曲組合及菱形錯來輔助定位 ffi］汕^大號 先進制造二級項目 < 1J N1AKTCMJ UNIVERSITY 15、16 攻D, D孔螺紋 以孔C , B平向定位 以底面B、孔C及孔D D為定位基 準（互為基準），用短銷大平面組合及 菱形銷（互為基準）來輔助定位 注意：在粗加工孔C的

22、時候采用鉆床定位夾具輔助定位 2、制定工藝路線 工序1粗加工大平面 粗銃大底面，｛於證其平面到 A上平面尺寸為8. 41.221155 mm3 工序2粗加工頂面A 粗銃頂面A,保證A平面到B上平面尺寸分別為7.41W5mm= . 工序3粗加工頂面A 粗銃頂面A ,保證A到B面的尺寸為9. 2 1.霽mm . 工序4粗加工C孔（粗鉆孔） 粗鉆孔C,穿透，保證中2. 9106ms 工序5粗加工螺紋孔D, D（為攻螺紋作準備） 粗鉆螺紋孔，穿透，保證螺紋孔的尺寸為 O2.r0.06mm ,為了裝配需求，需保證兩孔軸線 尺寸，保證孔C和孔D孔之間的軸線距離為20嗝黑mm）

23、 . 工序6粗加工C孔（粗鉆孔） 粗鋼孔C,保證沉頭孔表面到A面的尺寸為3%.0i8mm,且孔徑為05.3o0.08。 工序7半精銃底面B 半精銃大底面，保證其平面到 A上平面尺寸為6. 7 mmm1 工序8半精銃頂面A 半精銃頂面A,保證其平面到B上平面尺寸為6.0 *.12 ms 工序9半精銃頂面A 半精銃頂面A,保證其平面到B上平面尺寸為7. 8j0..12mm= 工序10精銃大底面B 精磨大底面，保證其平面到 A上平面尺寸為5.5 1.009 mm。 工序11精銃頂面A 15 M 汕^大號 先進制造二級項目 L 呈 IAKTOU UNIVERSITY

24、 精磨頂面A,保證平面A到B上平面尺寸為5.0009mm 工序12精銃頂面A 精磨頂面A,保證平面A到B的尺寸6.8望09mm。 工序13精鏈底通孔C 精較孔底通孔C,穿透，保證孔的直徑要達到 0靖03》》 mm o 工序14精鏈階梯孔C 精鏈孔C,保證孔的直徑要達到45.50.013mm,上表面到沉頭表面尺寸為300018mm,保證C 與C孔的同軸度要求為0.05。 工序15、16攻D, D孔螺紋 攻螺紋D, D,保證孔的直徑要達到 帕.50.013。 （四）機械加工余量，工藝尺寸以及毛坯尺寸的確定 毛坯尺寸確定要依據(jù)零件的尺寸，根據(jù)《機械制造工藝設計工藝簡明手冊》和

25、《機械切削 余量手冊》，根據(jù)不同的工藝獲取不同的加工余量和經(jīng)濟精度， 根據(jù)兩者來最終確定毛坯尺寸。 如下表： 工序名稱 經(jīng)濟精度（mm） 加工余量（mm） 基本尺寸（mm） 工藝尺寸（mm） 攻D, D孔螺紋 （兩道工序） H8(0.06) 02.5H7 02.5 0 2.咪06 精鏈階梯孔C H7(0.013) 05.5H7 05.5 0 5.5/013 精鏈底通孔C H7(0.013) 03.0H7 03.0 0 300.13 精銃頂面A h7(0.018) 0.5 6.8 的.009 6.8_0.009 精銃頂面A h7(0.01

26、8) 0.5 5.0 . C和.009 5.0_0.009 精銃底向B h7(0.025) 0.5 5.5 5 50.125 5.5-0.125 半精銃頂面A h9(0.24) 0.7 7.8 7月也12 7.8-0.12 半精銃頂面A h9(0.24) 0.7 6.0 6.0 玉12 半精銃底向B h9(0.24) 0.7 6.7 6.7慧 粗鋼孔C H10(0.08) 05.3 05.3 0 5.300.08 粗加工螺紋孔D （為攻絲作準 備） H10(0.06) 02.1 02.1 0 2.11.06 粗加工孔

27、C H10(0.06) 02.9 0 2.9 . 0-v o c"^0.06 0 2.90 粗銃頂面A h11(0.43) 1 9.2 Q ^書.215 9.2 _0.215 粗銃頂面A h11(0.43) 1 7.4 7 4 書.215 7.4 _0.215 粗銃大底向B h11(0.43) 1 8.5 84祀215 8.T_0.215 汕醺［大亭 先進制造二級項目 修 lANTCMJ l^J^ERSUY 位置名稱 粗加工 （半）精加工 總加工余量 底向B 粗銃加工余量為1mm 半精銃加工余量為0.7mm; 精銃加工余量為0.

28、5mm 2.2mm 頂向A 粗銃加工余量為1mm 半精銃加工余量為0.7mm; 精銃加工余量為0.5mm 2.2mm 頂向A 粗銃加工余量為1mm 半精銃加工余量為0.7mm; 精銃加工余量為0.5mm 2.2mm 孔C 粗鉆至0 2.9mm 精鎮(zhèn)至05.5mm 0 5.5mm 孔C 粗鉆至05.3mm 精鍵至03.0mm 0 3.0mm 孔D （兩個） 粗鉆至02.1 mm 攻螺紋至螺紋大徑0 2.5mm 0 2.5mm 17 先進制造二級項目 Si LVCTCMJ1 NIV12R1T （五）確定切削用量以及切削工時 工序I

29、 :粗銃底面B,保證尺寸8.41丈 根據(jù)實際需求，選取直徑d =18mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z=3 （粗齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.05mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，推薦轉(zhuǎn)速 n = 800|_ 900r/min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取n=945r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn = 0.05 3 945mm/min = 141.75mm/min 因為X51立式銃床的橫向進給量為25|_ 765mm/min ,所以可以取為fm = 145mm /min 因為加工余量

30、ae=1.0mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》查的，行程為 l+11 +12 1 = 35.5mm, 1i = 0.5(d - d2 - a2) i] 3 = 1.51mm,l2 = 3mm 所以機動工時為: tm l l1 l2 =0.28min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具夾緊時間 t,=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總【時間t = 2 tm 11t2 = 0.63min 工序H:粗銃頂面 A,保證尺寸A: 7.4北15 根據(jù)實際需求，選取直徑d = 18mm的直柄立銃刀，

31、齒數(shù)Z=3 （粗齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.05mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，推薦轉(zhuǎn)速 n = 800|_ 900r/min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取n =945r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn =? 0.05 3 945mm/ min = 141.75mm/ min 19 國汕^大專 ,位 修 lAKTCMJ 17NIVI2RS1T Y 因為X51立式銃床的橫向進給量為25|_ 765mm/min ,所以可以取為fm = 145mm/min 因為加工余量a

32、e=1.0mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 l+li+l2=18mm 所以機動工時為： l 11 12 tm = = 0.13min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 L=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總J寸問 t = 2 tm , t1 . t2 = 0.33min 工序田：粗銃頂面 A,保證尺寸A : 9.21215 根據(jù)實際需求，選取直徑d = 18mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z=3 （粗齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz =

33、 0.05mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，推薦轉(zhuǎn)速 n = 800|_ 900r / min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取n =945r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn = 0.05 3 945mm/ min = 141.75mm/ min 因為X51立式銃床的橫向進給量為 25|_ 765mm/min ,所以可以取為fm= 145mm/min。 因為加工余量ae=1.0mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 l+l〔+l2=13mm 所以機動工時為： l l1

34、 l2 tm - 2 = 0.09 min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 L=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總［時間 t = 2 tm 11t2 = 0.25min 先進制造二級項目 汕靛大亭 SE LXKIOU I^JI^TRAIT Y 工序IV:鉆孔 ①3.0mm的連接中心孔： 鉆頭根據(jù)《工藝簡明手冊》表 3.1-5選用①2.8 h8的直柄短麻花鉆 機床選用Z4006A工業(yè)臺式鉆床(基本滿足轉(zhuǎn)速要求) 切削材料為鑄鋼，抗拉強度為700Mpa, 確定進給量f:查《切削手冊》，表2.7可知,do=2.80,

35、鑄鋼抗拉強度＞700MPa, f=0.08?0.10, 因為鉆孔后要用錢刀加工精確孔，乘以系數(shù) 0.5,則： f= (0.08?0.10)父0.5=0.04?0.05 (mm/r) 根據(jù)Z4006A機床說明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.18,查得當d0=3?8mm時，切削速度v=25?32m/min, 故取最大32m/min。所以 ns 1000v a 1000 32 二 2.8 ―3637.8r/min 21 根據(jù)機床說明書，取nw=3700r/min,故實際切削速度為 1000 二 2.80 3700 1000 =3

36、2.55m / min 切削工時 l =5mm,l1 =3mm,l2 = 2mm 5 3 2 一 .. 一 tm = =0.0541 min = 3.2s 3700 0.05 工序V:鉆 ①2.1mm的孔(為攻①2.5mm螺紋孔螺紋作準備)： 鉆頭根據(jù)《工藝簡明手冊》表 3.1-5選用①2.1 h8的直柄短麻花鉆 機床選用Z4006A工業(yè)臺式鉆床(基本滿足轉(zhuǎn)速要求) 切削材料為鑄鋼，抗拉強度為700Mpa, 確定進給量f:查《切削手冊》，表2.7可知,d0=2.10,鑄鋼抗拉強度＞700MPa, f=0.08?0.10, 因為鉆孔后要用錢刀加工精確孔，乘以系

37、數(shù) 0.5,則： f= (0.08?0.10)父0.5=0.04?0.05 (mm/r) 根據(jù)Z4006A機床說明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.18,查得當d0=3?8mm時，切削速度v=25?32m/min, 汕獲大號 Ml AKH RF「N1VI . RM 故取最大32m/min。所以 ns 1000v 二dw 1000 32 二 2.8 = 3637.8r/min 根據(jù)機床說明書，取nw=3700r/min,故實際切削速度為 =32.55m /min 二dwnw 二 2.80 3700 v = = 1

38、000 1000 切削工時 l =5mm,l1 =3mm,l2 = 2mm tm 5 3 2 3700 0.05 = 0.0541min = 3.2s 工序VI:鋼孔 O5.3mm的中心孔： 鉆頭根據(jù)《工藝簡明手冊》表 3.1-14選用①5.3h8,導柱直徑為 ①2.0的帶導柱的平底物 鉆 機床根據(jù)《工藝簡明手冊》表 4.2-17選用Z512鉆床(根基本滿足轉(zhuǎn)速要求) 切削材料為鑄鋼，抗拉強度為700Mpa, 確定進給量f:查《切削手冊》，表2.7可知，d0=2.80,鑄鋼抗拉強度＞700MPa,f=0.14~0.18, 因為鉆孔后要用錢

39、刀加工精確孔，乘以系數(shù) 0.5,則: f= (0.14~0.18)父0.5=0.07~0.09 (mm/r) 根據(jù)Z512機床說明書，現(xiàn)取f=0.09mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.18,查得當d0=3~8mm時，切削速度v=25~32m/min, 故取最大29m/min。所以 1000v 1000 29 ns = = =1741.7r/min a 二 5.3 根據(jù)機床說明書，取nw=1610r/min,故實際切削速度為 1000 二 5.30 1610 1000 =26.81m /min 切削工時 先進制造二級項目 國汕^大亭

40、%[ < K.11 M1VI [?.> IT l =3mm,l1 =4mm,l2 = 2mm , 3 4 2 八…. 八~ tm 二 二 0.062 min = 3.72s 1610 0.09 工序即：半精銃底面B,保證尺寸6.7*2 根據(jù)實際需求，選取直徑d = 18mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z=4 （細齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.03mm / z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，半精銃推薦轉(zhuǎn)速 n = 1400|_ 1600r/min ,所以根據(jù) X51立式銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取 n =1500r/min 故工進臺的每

41、分鐘進給量fm為 fm 二 fzzn = 0.03 4 1500mm/ min = 180mm/ min 在X51立式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm = 180mm/min。 因為加工余量ae=0.7mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》查的，行程為 l + l1 +l2 l = 35.5mm,l1 = 0.5（d - Jd2 _ a2） + 1口 3= 1.51mm,l2 = 3mm 所以機動工時為： tm l l1 l2 fm =0.22 min 23 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊

42、時間 t1=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總W問 t = 2 tm t1 t2 = 0.51min 工序Vffl:半精銃頂面 A,保證尺寸A: 6.0112 根據(jù)實際需求，選取直徑d = 18mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z=4 （中齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.03mm / z 先進制造二級項目 一汕^大號 SE L\NTOU 17NIVER51T Y 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，半精銃推薦轉(zhuǎn)速 n = 1400|_ 1600r/min ,所以根據(jù) X51立式銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取 n

43、=1500r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm u fzzn u 0.03 4 1500mm/ min = 180mm / min 在X51立式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm = 180mm/min。 因為加工余量ae=0.7mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 l+l〔+l2=18mm 所以機動工時為： 111T2 tm = = 0.10 min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 L=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總時間 t =

44、2 tm 11t2 = 0.27min 25 工序IX：半精銃頂面 A,保證尺寸A : 7.8112 根據(jù)實際需求，選取直徑d = 18mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z=4 （中齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.03mm / z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，半精銃推薦轉(zhuǎn)速 n = 1400|_ 1600r/min ,所以根據(jù) X51立式銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取 n =1500r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn = 0.03 4 1500mm/ min = 180mm/min 在X51立

45、式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm =180mm/min。 因為加工余量ae=0.7mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 l+l〔+l2=13mm 所以機動工時為: tm l l1 l2 = 0.07 min fm  汕3大號 修 1ANTCMJ l^J^ERAUY 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 ti=0.04min ; 卸下時間t2 = 0.03min ; 所以總時間 t = 2 tm 11t2 = 0.21min 工序X:精銃底面B,保證尺寸5.1 1黑 根據(jù)

46、實際需求，選取直徑d =20mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z =6 (細齒) 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.01 mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，精銃推薦轉(zhuǎn)速 n〉1700r/min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取n =1800r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn = 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min 在X51立式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm = 110mm/min。 因為加工余量ae=0.5mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 根據(jù)《機械制

47、造工藝設計簡明手冊》查的，行程為 l+11 +12 1 = 35.5mm,11 =0.5(d - d2 - a2) 11 3 = 1.51mm,12 = 3mm 所以機動工時為： tm = -一l-一= 0.36 min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 L=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ； 所以總W問 t = 2 tm t1 t2 0.79min 先進制造二級項目 1 NIV12R1T 工序XI:精銃頂面A,保證尺寸A: 5.0[:需 根據(jù)實際需求，選取直徑d =20mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z =6 （細齒） 因為材料為

48、鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.01 mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，精銃推薦轉(zhuǎn)速 n>1700r/min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列表，可以取n =1800r/min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn = 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min 在X51立式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm = 110mm/min。 因為加工余量ae=0.5mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算： 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 l+l〔+l2=18mm 所以機動工時

49、為： tm l 11 12 fm =0.16 min 29 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 L=0.04min ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總時間 t = 2 tm 11t2 = 0.39min 工序刈：精銃頂面A,保證尺寸A: 6.81009 根據(jù)實際需求，選取直徑d =20mm的直柄立銃刀，齒數(shù)Z =6 （細齒） 因為材料為鑄鋼，參考《切削手冊》可以取每齒的進給量為： fz = 0.01 mm/ z 現(xiàn)采用X51立式銃床，因為鉆頭適中，精銃推薦轉(zhuǎn)速 n〉1700r/min ,所以根據(jù)X51立式 銃床的轉(zhuǎn)速列

50、表，可以取n = 1800r / min 故工進臺的每分鐘進給量fm為 fm = fzzn 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min 在X51立式銃床橫向進給速度的范圍內(nèi)，所以可以取為 fm = 110mm/min。 因為加工余量ae=0.5mm,分兩次切削，以下為一次切削的行程計算: 汕與大亭 修 LUgU EIVI2R51T l li I2 = 13mm 因為工件加工面不規(guī)則，根據(jù)工件實際大小，估算出行程 所以機動工時為: l 11T2 tm = = 0.12 min fm 查詢《機械制造工藝設計簡明手冊》，夾具的夾緊時間 ti=0.04m

51、in ; 卸下時間t2 =0.03min ; 所以總時間 t = 2 tm 11t2 = 0.31min 工序Xin：精鏈孔 ①3.0mm的連接中心孔： 根據(jù)實際情況、精度及同軸度等問題，所以根據(jù)《工藝簡明手冊》選用 TS4132坐標鎮(zhèn)床, 鍵刀選擇：K接口小孔精鏈刀加工范圍：①2-①22mm （鍵頭為40接口，鏈桿連接桿徑 ①10； 安裝要求：1.刀桿伸出刀架處的長度應盡可能短，以增加剛性，避免因刀桿彎曲變形，而 使孔產(chǎn)生錐形誤差。 2 .刀尖應略高于工件旋轉(zhuǎn)中心，以減小振動和扎刀現(xiàn)象，防止鏈刀下部碰壞孔壁，影響加 工精度。 3 .刀桿要裝

52、正，不能歪斜，以防止刀桿碰壞已加工表面。 鎮(zhèn)孔至①3.0mm,單邊加工余量Z=0.05mm, 一次全部鏈去，ap = 0.05mm 查《機械制造工藝設計簡明手冊》取 進給量f = 0.02mm/r 根據(jù)《工藝簡明手冊》，確定金剛鍵床的切削速度為 v= 30m/min ,則有 nw 1000v =1000 30 二 D 二 5.5 T736r / min 由于TS4132坐標鍵床主軸轉(zhuǎn)速度為無級調(diào)速，而且 TS4132坐標鏈床的最高轉(zhuǎn)速為 2000r/min,以上的轉(zhuǎn)速度在范圍內(nèi)，為了方便，所以可以取 nw= 1800r/min 而行程大概為l n」2=8mm

53、所以切削是，加工用時為: t=J^_^ nw f 1800 0.02 =0.22 min 汕與大亭 修 LUgU EIVI2R51T 工序XIV:鍵孔①5.5nm的中心孔: 根據(jù)實際情況及精度問題，所以根據(jù)《工藝簡明手冊》選用 TS4132坐標鏈床，鏈刀選擇: K接口小孔精鏈刀加工范圍：①2-①22mm （鍵頭為40接口，鏈桿連接桿徑 ①10； 安裝要求：1.刀桿伸出刀架處的長度應盡可能短，以增加剛性，避免因刀桿彎曲變形，而 使孔產(chǎn)生錐形誤差。 2 .刀尖應略高于工件旋轉(zhuǎn)中心，以減小振動和扎刀現(xiàn)象，防止鏈刀下部碰壞孔壁，影響加 工精度。 3 .刀桿要裝正，不能歪斜，

54、以防止刀桿碰壞已加工表面。 鎮(zhèn)孔至①5.5mm,單邊加工余量Z=0.1mm,分兩次進行，ap = 0.05mm 查《機械制造工藝設計簡明手冊》取 進給量f = 0.02mm/r 根據(jù)《工藝簡明手冊》，確定金剛鍵床的切削速度為 v=30m/min ,則有 ：1736r/min 1000v _1000 30 二 D 一 二 5.5 由于TS4132坐標鍵床主軸轉(zhuǎn)速度為無級調(diào)速，而且 TS4132坐標鏈床的最高轉(zhuǎn)速為 2000r/min,以上的轉(zhuǎn)速度在范圍內(nèi)，為了方便，所以可以取 nw= 1800r/min 而行程 l，11，l2 =6mm 所以切削是，加工用時為: t=J^A

55、 nwf 1800 0.02 2 =0.33min 工序XV:攻62.5螺紋孔（底孔在上面已經(jīng)鉆好）： V =0.03m/s =1.8m/min , ns = 238r/min 按機床（Z525立式鉆床）選擇nw=272r/min ,所以 V = 2.14m / min 選取 l1 =0.9mm,l2 =0.7mm,l =6.8mm ； 進給量 f =轉(zhuǎn)速 x 螺距=272x0.45=122.4mm/r 貝^ tm = 2（l l1 l2） =0.062 min =3.72s nwf 主要工藝設備的選用： 普通銃床，普通磨床，鉆床特殊夾

56、具。 三、夾具的設計 由于時間限制，所以夾具設計過程省略。 四、項目總結(jié) 通過完成本次舵機臂工藝規(guī)程設計，我們小組從零開始設計出了一個完整的零件加工過 程，只要有材料和設備就可以確實地制造對應的產(chǎn)品來， 在項目實施的過程中得到了很多的設 計經(jīng)驗。設計執(zhí)行過程中，我們遇到了難以計數(shù)的新困難與陌生環(huán)境，許多次感到迷失。一開 始我們甚至被如何銃圓形困擾很久，只是因為不熟悉銃床工作方式。不過我們最后討論并與老 師交流發(fā)現(xiàn)，一些復雜的表面可以直接利用鑄造的方法鑄造出外形再加工零件的重要表面。 加 工工序安排與毛坯尺寸確定當時還是課上剛剛講過的知識，當周設計進度就涉及到了這些內(nèi) 容，可以學以致

57、用。 后來填寫工藝卡片的時候我們又遇到了 一些問題， 由于這項任務對每一道工序的細節(jié)提出 了更多的要求，缺乏實戰(zhàn)經(jīng)驗的我們就更加舉步維艱。 確定螺孔工序的時候因為螺孔對我們來 說相當陌生，連怎么安排加工余量我們都不知道， 更別提選擇絲錐型號和確定螺孔型號了。 這 些問題本質(zhì)上和之前遇到的并沒有什么不同，都是因為我們?nèi)狈崙?zhàn)經(jīng)驗，對加工設備、零件 規(guī)格不熟悉，所以最后我們依靠 不會就學”的方法逐個解決了這些困難。 在此項任務中我們除了遇到了知識量上的問題，還遇到了團隊合作上的問題。由于沒有一 個人是心中有底的，就需要大家即時保持良好的溝通。如果有個初始參數(shù)負責人忘了選定或不 會選定，那設計

58、人員就依靠剛學的知識自行選擇， 之后當然也要告知初始參數(shù)負責人； 預設的 一些數(shù)據(jù)有可能并不合適，那設計人員又要和負責人匯報，由負責人重選數(shù)據(jù)。我們初選材料 是鋁合金，但計算到最后才發(fā)現(xiàn)鋁合金的許用強度不符合要求， 只能最后才換用材料，諸如此 類的調(diào)整改換都是依賴成員之間良好的溝通才得以迅速完成，否則肯定會極大地影響項目進 度。 最令人糾結(jié)和困惑的是工序毛坯圖的繪制以及工序簡圖的制作，在一開始的設計過程中， 我們對工件的定位以及夾緊方面的知識理解不到位，容易犯一些低級錯誤，區(qū)分不清楚 V型 塊能夠限制多少個自由度，加了兩個 V型塊進行定位，在定位時容易犯過定位和欠定位的錯 H 2前

59、[大亭 先進制造二級項目 L SE L\]^TOU I^JIVHRAIT Y 誤。在張老師的對項目方案的點評以及向我們提出若干修改建議后， 我們通過查閱資料（PPT, 課本，機械工藝手冊）不斷深入理解定位的含義，逐步改善自己的定位方案，其中還有許多 值得改善的地方，需要不斷的努力修改?；乜匆宦纷邅淼墓に囋O計過程，另外一個老師指出 意見最多的是毛坯圖還有零件圖，經(jīng)過與張老師的交流之后，我們知道很多零件圖的工藝要 求不能太苛刻，也不能不滿足工作的基本要求，在不能通過較高效率加工（大批量生產(chǎn)）的 工序或者不能再已有條件下不能達到的工藝要求，我們只能對零件圖紙進行修改反饋。我們 的毛坯圖、零件

60、圖被張老師多次指出零件圖欠標注，毛坯圖技術要求錯誤，我們由于對基礎 知識掌握不到導致一些低級錯誤，在此作深刻反思。最后發(fā)現(xiàn)毛坯圖是鑄造得到，表面粗糙 度的要求應該是不去除材料的加工方式，另外也要將加工余量正確表示在毛坯圖，我們逐步 修改零件圖，仍存在著一些標注或者其他問題。 不得不提的是，從張老師身上可以學到一個做人的道理，做人做事不管在什么時候都需要 一個認真嚴謹?shù)膽B(tài)度。 在此次任務中，我們不僅學習了很多實際設計涉及的知識，還鍛煉了團隊合作能力與應變 能力，可說是受益匪淺。完成這個項目讓我們感到學有所用，相信將來工作中會有很大的幫助。 很感謝先進制造二級項目的各個組員， 還有指導我們的張自強老師，很感謝對隊友的努力付出 以及張老師的傾心指導。 31