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機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：“氣門搖桿支座”零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及銑上端面夾具設(shè)計 院系：機械學(xué)院 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 姓名： 學(xué)號： 學(xué)校： 晉中學(xué)院 指導(dǎo)老師： 田富根 2015年6月16日  目 錄 1 零件分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 2 2 確定毛坯，繪制毛坯簡圖 2 2.1 選擇毛坯 2 2.2 確定毛坯尺寸及公差和機械加工余量 2 2.3 繪制毛坯圖 3 3 編制零件的機械加工工藝規(guī)程 4 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4 3.2 擬定工藝路線 5 3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用 7 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 9 3.5 切削用量的計算 10 3.6 時間定額的計算 16 4 專用夾具設(shè)計 18 4.1 夾具設(shè)計任務(wù) 18 4.2 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 19 4.3 繪制夾具裝配總圖 24 4.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 25 總結(jié)與致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 附錄 28 1 零件分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是 195 柴油機搖臂軸軸座，是柴油機的一個重要零件,直徑為 16 的孔用來裝搖臂, 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高，工作時與軸相配合工作，起支撐作用。 1.2 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知道原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。 圖 搖臂軸座零件圖 以下是該零件需要加工的表面以及加工表面之間的相互位置要求： （1）上下端面粗糙度均為6.3，底面與中心Ф16的孔的平行度要求為0.1； （2）左端面粗糙度為 3.2，右端面粗糙度 6.3，左右端面與中心Ф16的孔的垂直度要求為0.08； （3）中心Ф16的孔為10 級精度，采用基孔制配合，粗糙度3.2； （4）Ф10.5的孔的粗糙度12.5； （5） Ф10.5的孔的倒角的粗糙度12.5。 由上面分析可知，可以先半精加工下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工上端面，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達(dá)到的位置精度，并且此零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 由課題可知，該零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2 確定毛坯，繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯 該零件選取的材料是 HT200，而且此零件外形較為簡單，又屬于中批生產(chǎn)，若選砂型手工造型生產(chǎn)，則效率低，鑄件質(zhì)量差，也不宜采用費用高，生產(chǎn)周期長的鑄造復(fù)雜形狀毛坯的熔模鑄造，最后由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2-8（鑄造制造方法）確定采用砂型機器造型，它能滿足毛坯質(zhì)量要求。 2.2 確定毛坯尺寸及公差和機械加工余量 （1）已知鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件圖最大輪廓尺寸為58mm，所以由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表2-10（毛坯鑄件典型的機械加工余量等級）取機械加工余量等級為G級，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2-10（要求的鑄件機械加工余量） 查得RMA=2.5mm； （2） 已知毛坯材料是灰鐵，且鑄造方法為砂型鑄造機器造型，所以查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2-10（大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級），選取毛坯鑄件的公差等級為CT10，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2-7（鑄件尺寸公差） 取上下端面CT=1.4mm，左右端面CT=1.3mm，中心Ф16的孔CT=1.2mm（公差帶應(yīng)相對于基本尺寸對稱分布）。 （3）由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表達(dá)式可知： R=F+RMA+CT/2 （RMA與鑄件其他尺寸之間的關(guān)系） R=F+2RMA+CT/2 （雙側(cè)機械加工） R=F-2RMA-CT/2 （內(nèi)圓面機械加工）（其中F為零件基本尺寸） 表2-1 等級及尺寸 項目 上下端面 左右端面 Ф16的孔 Ф10.5的孔 公差等級 11 11 11 — 加工面基本尺寸F/mm 58 31 16 — 鑄件尺寸公差CT/mm 1.4 1.3 1.2 — 機械加工余量等級 G G G — RMA/mm 2.5 2.5 0.5 — 毛坯基本尺寸R/mm 63 36 14 — 2.3 繪制毛坯圖 由表所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖，如圖所示。 圖 搖臂軸座毛坯簡圖 3 編制零件的機械加工工藝規(guī)程 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 1. 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循以下原則： （1） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （2） 基準(zhǔn)重合原則 （3） 自為基準(zhǔn)原則 （4） 互為基準(zhǔn)原則 搖臂軸座的下端面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實現(xiàn)V型塊和大平面的定位方式（V型塊采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)夾緊）?？准白笥覂啥嗣娑疾捎玫酌孀骰鶞?zhǔn)。這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠、操作方便。 2. 粗基準(zhǔn)的選擇原則為： （1） 選擇重要表面為粗基準(zhǔn) （2） 選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) （3） 選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn) （4） 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn) （5） 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次 考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要表面和重要孔作為粗基準(zhǔn)。 （1） 保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； （2） 裝入箱內(nèi)的零件與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； （3） 能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，裝夾方便。 最后進行機械加工的表面是孔，這時可有兩種定位夾緊方案。 方案一：用一個菱形銷加一個圓柱銷定位兩個的孔，一個菱形銷限制一個自由度，一個圓柱銷限制2個自由度，再加上底面限制3個自由度定位實現(xiàn)一面兩孔完全定位，這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。 方案二：用V型塊加大平面，底面定位限制3個自由度，V型塊采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)實現(xiàn)對的外圓柱表面進行定位，限制3個自由度，實現(xiàn)完全定位。 由于孔的加工精度不需要很高，故用做定位銷孔很難保證精度，所以選擇方案二。 3.2 擬定工藝路線 1. 表面加工方法的確定 根據(jù)零件上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度查表和等，確定零件個表面的加工方法，如表所示。 表 零件各表面加工方案 加工表面 尺寸及偏差/mm 尺寸精度等級 表面粗糙度/um 加工方案 備注 頂面 58 粗銑 底面 58 精銑 左端面 粗銑-精銑 右端面 粗銑-精銑 孔 鉆 軸向槽 1.5 粗銑 孔 鉆-粗鏜-精鏜 2. 加工階段的劃分 該零件加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段，這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力，夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形，粗精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 3. 工序的集中與分散 因頂圓和底面有較高的平行度要求，兩端面對于的孔的中心線有較大高的圓跳動要求。氣門搖桿支座加工工序安排應(yīng)注意兩個影響精度的因素：（1）氣門搖桿支座的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）鑄件切削時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，因此在氣門搖桿支座加工工藝過程中，各主要表面的粗精加工一定要分開，且采用批量生產(chǎn)，較少輔助時間，所以采用工序集中原則。 4. 工序順序的安排 （1）機械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)--氣門搖桿支座兩端面和的孔；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要平面、頂面、底面、左右端面，及的孔，再加工的軸向槽；遵循“先面后孔”原則，先加工左右端面，后加工孔，先加工頂面、底面，后加工的孔。由此初擬氣門搖桿支座機械加工工序安排，如表所示。 表 機械加工工序安排 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 10 粗銑頂面 “先面后孔” 20 鉆通孔 “先基準(zhǔn)后其他” 30 精銑下端面 “先基準(zhǔn)后其他” 40 銑右端面 “先面后孔” 50 鉆通孔 “先基準(zhǔn)后其他” 60 鏜孔，孔口倒角度 “先主后次”，“先基準(zhǔn)后其他” 70 銑左端面 “先面后孔” 80 銑軸向槽 “先主后次” （2）熱處理工序 鑄造成型后去飛邊，毛刺，進行時效處理，時效處理可以釋放零件鑄造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和變形，減少切削過程中的難度。因此，在鑄造成型后增加一道熱處理工序，即時效處理。 （3）輔助工序 鑄造完成后，應(yīng)安排去毛刺和去飛邊工序；在半精銑加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該搖桿支座的安排順序為：基準(zhǔn)加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——熱處理——主要表面精加工。 5. 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬定支座的機械加工工藝路線，見表3-3。 表3-3 機械加工工藝路線 工序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 鑄造 人工時效 10 檢查毛坯，去毛刺、飛邊 20 粗銑頂面 底面、R10的外側(cè)面 30 粗銑底面 底面、R10的外側(cè)面 40 精銑底面 底面、R10的外側(cè)面 50 粗銑右端面 底面、R10的外側(cè)面 60 精銑右端面 底面、R10的外側(cè)面 70 粗銑左端面 底面、R10的外側(cè)面 80 精銑左端面 底面、R10的外側(cè)面 90 鉆兩通孔 底面、R10的外側(cè)面 100 去毛刺 110 鉆通孔 底面、R10的外側(cè)面 120 鏜孔到，孔口倒角245度 底面、R10的外側(cè)面 130 銑軸向槽 底面、R10的外側(cè)面 140 去毛刺，倒角 150 清洗 160 終檢 170 入庫 3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用 機床和工藝裝備的選擇應(yīng)滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費用。 氣門搖桿支座的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸由人工完成。設(shè)備及工藝裝備的選用見表3-4。 表3-4 加工設(shè)備及工藝裝備 工序號 工序內(nèi)容 加工設(shè)備 工藝裝備 20 粗銑頂面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 30 粗銑底面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 40 精銑底面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 50 粗銑右端面 X61臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 60 精銑右端面 X61臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 70 粗銑左端面 X61臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 80 精銑左端面 X61臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 90 鉆孔 Z3025搖臂鉆床 直柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺 100 去毛刺 鉗工臺 平銼 110 鉆通孔 Z3025搖臂鉆床 錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺 120 鏜孔 臥式組合鏜床T78 通孔鏜刀、游標(biāo)卡尺 130 銑軸向槽 X61臥式銑床 鋸片銑刀、 140 去毛刺，倒角 鉗工臺 平銼 150 清洗 清洗機 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 氣門搖桿支座零件的材料是，抗拉強度為。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)，參考《機械加工制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》毛坯的制造方法及其工藝特點，選擇毛坯制造類型選擇為金屬模機械砂型鑄造成型。 由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.工序20—粗銑上端面，加工余量為，此尺寸表面粗糙度值為。 2.工序30—粗銑底面，查《機械加工制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》鑄件尺寸公差為，可得的加工余量。 3.工序40—精銑底面，加工余量為，表面粗糙度值。 4.工序50—粗銑右端面，加工余量為，粗銑后再精銑達(dá)到要求的精度。 5.工序60—精銑右端面，加工余量為，表面粗糙度值。 6.工序70—粗銑左端面，加工余量為，粗銑后再精銑達(dá)到要求的精度。 7.工序80—精銑左端面，加工余量為，表面粗糙度值。 8.工序90—鉆的通孔，表面粗糙度為，可以一次性加工出來。 則雙邊加工余量 9.孔的加工余量計算： （1）孔為9級加工精度，鑄件的毛坯重量約為4.9Kg。鑄件機械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為。鑄件公差，可得：。 （2）粗鏜加工余量：除精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查臥式鏜床的加工公差，可得，我們這里取。 （3）精鏜加工余量：查擴孔、鏜孔、鉸孔的加工余量。查臥式鏜床的加工公差，可得：。這里取。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上的加工余量有最大及最小之分。 由于本次設(shè)計規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。 由此可知：粗鏜后最小尺寸：； 粗鏜后最大尺寸：； 精鏜后最小尺寸：； 精鏜后最大尺寸：； 精鏜后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即。 最后將上述的計算的工序間尺寸及公差整理成下表： 表 孔的加工余量計算（單位：mm） 工序 加工尺寸公差 鑄件毛坯 鉆孔 粗鏜 精鏜 加工前 最大 最小 加工后 最大 最小 加工余量（單邊余量） 最大 最小 加工公差（單邊） 3.5 切削用量的計算 1. 工序20：粗銑上端面 （1） 背吃刀量 。 （2）進給量 由本工序表面粗糙度要求，查表5.6高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.08。 （3） 銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 2. 工序30：粗銑底面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表5.6高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.08。 （4） 銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 3. 工序40：精銑底面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 由本工序表面粗糙度要求，查表5.7高速鋼套式面銑刀精銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.04。 （3）銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 4. 工序50：粗銑右端面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表5.6高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.08。 （3）銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X61臥式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 5. 工序60：精銑右端面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 由本工序表面粗糙度要求，查表5.7 高速鋼套式面銑刀精銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.04。 （3）銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X61臥式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 6. 工序70：粗銑左端面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表5.6高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.08。 （3）銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X61臥式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 7. 工序80：精銑左端面 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 由本工序表面粗糙度要求，查表5.7 高速鋼套式面銑刀精銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取0.04。 （3）銑削速度 由于本工序采用高速鋼套式面銑刀，、齒數(shù)。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度，則 由本工序采用X61臥式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速，故實際銑削速度 當(dāng)時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 8. 工序90：鉆兩通孔 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表3.16搖臂鉆床主軸進給量，取。 （3）切削速度 由工件材料為HT200、孔、高速鋼鉆頭，查表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度，進給量。取，則 本工序采用的Z3025型搖臂鉆床，查表3.16搖臂鉆床主軸進給量，取轉(zhuǎn)速，故實際切削速度為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 9. 工序110：鉆孔 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表3.16搖臂鉆床主軸進給量，取。 （3）切削速度 由工件材料為HT200、孔mm、高速鋼鉆頭，查表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度，進給量。取，則 本工序采用的Z3025型搖臂鉆床，查表3.16搖臂鉆床主軸進給量，取轉(zhuǎn)速，故實際切削速度為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 10. 工序120：鏜孔到 （1）背吃刀量 。 （2）進給量 查表3.27臥式鏜床的型號與主要技術(shù)參數(shù)，取。 （3）切削速度 切削速度，進給量。取，則 本工序采用的T68臥式鏜床，取轉(zhuǎn)速，故實際切削速度為 （4）基本時間的計算 該工序的基本時間為 3.6 時間定額的計算 1. 基本時間的計算 通過上述計算可得： 工序20：粗銑上端面，基本時間為：。 工序30：粗銑底面，基本時間為：。 工序40：精銑底面，基本時間為：。 工序50：粗銑右端面，基本時間為：。 工序60：精銑右端面，基本時間為：。 工序70：粗銑左端面，基本時間為：。 工序80：精銑左端面，基本時間為：。 工序90：鉆兩通孔，基本時間為：。 工序110：鉆孔，基本時間為：。 工序120：鏜孔到，基本時間為：。 2. 輔助時間的計算 輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為。取，則各工序的輔助時間分別為： 工序20的輔助時間： 工序30的輔助時間： 工序40的輔助時間： 工序50的輔助時間： 工序60的輔助時間： 工序70的輔助時間： 工序80的輔助時間： 工序90的輔助時間： 工序110的輔助時間： 工序120的輔助時間： 3. 其他時間的計算 除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于氣門搖桿支座的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的，均取為，則各工序的其他時間可按關(guān)系式計算，它們分別為： 工序20的其他時間： 工序30的其他時間： 工序40的其他時間： 工序50的其他時間： 工序60的其他時間： 工序70的其他時間： 工序80的其他時間： 工序90的其他時間： 工序110的其他時間： 工序120的其他時間： 4. 單件時間的計算 工序20的單件時間： 工序30的單件時間： 工序40的單件時間： 工序50的單件時間： 工序60的單件時間： 工序70的單件時間： 工序80的單件時間： 工序90的單件時間： 工序110的單件時間： 工序120的單件時間： 將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果填入工藝文件。 4 專用夾具設(shè)計 4.1 夾具設(shè)計任務(wù) 本次夾具設(shè)計的任務(wù)是為銑工件上端面設(shè)計一套專用夾具。 1. 工序尺寸和技術(shù)要求 本工序要求銑工件上端面，需要保證的尺寸為。 2. 生產(chǎn)類型及時間定額 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，時間定額為。 3. 設(shè)計任務(wù) 本夾具主要用來粗銑上端面，只需保證表面精度，除此之外無其他特殊要求。但加工本道工序時，就有一個精銑過的底面，因此僅可以以下底面為定位精基準(zhǔn)來粗銑上端面。此外工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 4.2 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 1. 擬定定位方案和選擇定位元件 （1）定位方案 分析工序簡圖可知，加工工件上端面。從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和定位的穩(wěn)定性、可靠性出發(fā)，選擇底面A為主要定位基準(zhǔn)面，并選擇的外圓表面為另外的定位基準(zhǔn)面。 （2）定位元件選擇 定位元件采用支承板和V形塊。支承板與底面接觸，限制三個自由度；固定V形塊與外圓表面接觸，限制二個自由度；活動V形塊與外圓表面接觸，限制一個自由度實現(xiàn)工件完全定位。V形塊與夾具體用螺釘和圓柱銷進行固定。 圖 形塊定位方案圖 （3）定位誤差的計算 要保證工件的加工精度，定位誤差必須控制在一定的范圍內(nèi)。一般精度加工中，取定位誤差為零件公差的。對于工序尺寸而言，由刀具直接保證，定位誤差；對于兩端面對底面A的圓跳動要求，其定位基準(zhǔn)為底面，設(shè)計基準(zhǔn)為底面，故設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，。 2. 確定夾緊方案并計算夾緊力 （1）刀具：采用端銑刀 機床：立式銑床 查《機械加工手冊》得，修正系數(shù) ，，，， ，, 代入上式，可得 安全系數(shù) 其中：為基本安全系數(shù) 為加工性質(zhì)系數(shù) 為刀具鈍化系數(shù) 為斷續(xù)切削系數(shù) 所以 （2）夾緊力的計算 用固定V形塊進行定位后，在相對方向采用活動V形塊進行夾緊，夾緊力方向相對，夾緊穩(wěn)定。針對中批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用活動手柄壓緊螺釘夾緊機構(gòu)，壓緊螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)元件。 夾緊力的計算公式為 式中，為有效軸向夾緊力； 為主動力； 為螺桿扳手作用長度； 為螺紋中經(jīng)； 為螺紋升角； 為螺桿與螺母之間的當(dāng)量摩擦角； 為螺桿與工件間的摩擦角； 為螺桿與工件間的當(dāng)量摩擦半徑。 對于普通夾緊螺紋取，取，，代入上式中可得：。加工時總的切削力為，故夾緊時，,,故可以滿足夾緊力的要求。 采用螺旋夾緊機構(gòu)來進行夾緊工件，通過螺旋夾緊機構(gòu)的旋入程度來達(dá)到適當(dāng)?shù)膴A緊后本夾具即可安全工作。 ,則螺釘受力 式中為單個螺釘受力； 為受到最大的力； 為螺釘數(shù)目； 故， 螺釘危險截面的面積 式中，為危險截面的面積； 為螺栓的直徑； 故，。 螺釘危險截面的剪切應(yīng)力為 式中，為剪切應(yīng)力； 故，。 螺栓桿的剪切強度條件為 許用剪切應(yīng)力 取安全系數(shù)為，查得螺釘屈服極限為，則。則有。 故，剪切應(yīng)力校核安全。 最短的螺釘螺紋緊固長度為， 則螺釘危險截面擠壓應(yīng)力 故，。 螺栓桿擠壓強度條件為 許用擠壓應(yīng)力 則有，，故擠壓應(yīng)力校核安全。 圖 手柄壓緊螺釘夾緊機構(gòu) 3. 確定對刀裝置 為了能迅速，準(zhǔn)確地確定銑刀與定位元件的位置，銑床夾具應(yīng)設(shè)置安裝對刀塊。工件上端面的加工采用對刀塊確定刀具位置，對刀塊根據(jù)選取。如圖所示。 圖 對刀裝置 4. 確定定向裝置 為保證夾具體能夠準(zhǔn)確安裝在機床上，在夾具底面的縱向槽中安裝兩個定位鍵，定向鍵采用標(biāo)準(zhǔn)件，兩定位鍵距離適當(dāng)遠(yuǎn)些，以便于定向。如圖所示。 圖 定向裝置 5. 確定夾具體結(jié)構(gòu)及夾具在機床上的安裝方式 考慮到夾具的剛度、強度和工藝性要求，采用鑄鐵夾具體結(jié)構(gòu)。定位鍵確定夾具與機床的位置，用螺栓連接緊固。 4.3 繪制夾具裝配總圖 圖 搖臂軸座夾具裝配圖 4.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 1. 最大輪廓尺寸 夾具體最大輪廓尺寸為、、。 2. 確定定位元件之間的尺寸與公差 支承板的上表面對夾具體底面的平行度為；形塊的工作表面對定位鍵的側(cè)面的平行度為。 3. 確定導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸與公差 導(dǎo)向塊與定位面之間的垂直度。 4. 確定定位元件與夾具體的尺寸與公差 支承板的上表面對夾具體底面的平行度為。 5. 標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸 關(guān)鍵件的配合尺寸標(biāo)注如、。 總結(jié)與致謝 課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導(dǎo)下，取得了一定的收獲，課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；通過此次設(shè)計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制及程序的編制。通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，掌握了專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！ 本文是在尊敬的指導(dǎo)老師田富根的精心指導(dǎo)下完成的，老師的教誨是我寶貴的精神財富，并將使我受益終生。在此，謹(jǐn)向尊敬的田老師表示真誠的感謝和崇高的敬意！ 老師辛勤的教誨使我學(xué)習(xí)和掌握了很多機械加工方面的理論知識和實際動手操作能力。對此，我表示深深的感謝！ 謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予我關(guān)懷和幫助而在此無法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意！ 參考文獻(xiàn) [1]侯書林、張建國主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：大學(xué)出版社，2012 [2]尹成湖、李寶章、杜金萍主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版，2012 [3]李育錫主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2013 [4]張玉英.機械制造工藝與刀具[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [5]林海雄主編.零部件測繪實訓(xùn)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2009 [6]張彥華主編.工程材料學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2012 [7]郝興明.金屬工藝學(xué)[M].海洋出版社，2002 [8]王伯平.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 附錄 1. 說明書一份 2. 零件圖手繪一張 3. 零件圖電子版一張 4. 毛坯圖一張 5. 夾具裝配圖一張 6. 工序卡兩張 7. 工藝卡一張 27