插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙、說(shuō)明書】
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本科生畢業(yè)論文任務(wù)書
論文(設(shè)計(jì))題目
插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
機(jī)自1202班
學(xué) 號(hào)
15
指導(dǎo)教師
教研室(或外聘單位)
機(jī)械制造
起止時(shí)間
年 2 月 29 日 至 2015 年 5 月 20 日
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 任務(wù)、目的與基本要求：
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)
此待加工零件是一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械零件，其工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及工藝裝備設(shè)計(jì)需要學(xué)生熟悉零件基本的生產(chǎn)工藝流程，繪制零件圖，并根據(jù)批量生產(chǎn)要求對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析后擬訂詳細(xì)的工藝規(guī)程，確定夾具結(jié)構(gòu)和主要零部件。并繪制夾具裝配總圖和零件圖；
二、目的
通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。掌握各種手冊(cè)、文獻(xiàn)資料在工藝工裝設(shè)計(jì)的應(yīng)用方法。通過(guò)文獻(xiàn)檢索、英文翻譯，提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、具體要求:
1．了解零件的主要功用并根據(jù)簡(jiǎn)圖畫出詳細(xì)零件圖；
2．按照年生產(chǎn)量為5000件的要求對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析后擬定其加工路線及詳細(xì)工藝規(guī)程，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時(shí)等；
3．確定1~2道典型工序的切削用量、時(shí)間定額，校核功率；
4. 對(duì)加工進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)夾具一套，繪制夾具裝配總圖和夾具主要零件圖；
5．撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書壹份，要求字符數(shù)不少于8000字，中文摘不少于200字，外文摘要與中文摘要對(duì)應(yīng)。文本的質(zhì)量符合畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書規(guī)范。。
6．圖紙工作量應(yīng)不少于2.5個(gè)A0幅面，零件圖為CAD出圖。
7．翻譯指導(dǎo)教師指定的本專業(yè)外文資料（也可以自己選定），英文字符在1.2萬(wàn)字符以上，要求譯文通順、達(dá)意。
8. 設(shè)計(jì)文檔應(yīng)該規(guī)范正確，全部符合相關(guān)要求；在提交答辯之前必須自己上網(wǎng)查重并且符合要求；
主要參考文獻(xiàn)與資料：
主要參考文獻(xiàn)與資料：
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[3] 王先逵 .機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社, 2001
[4] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999
[5] 楊繼榮，肖偉躍，車曉毅.現(xiàn)代制造工藝?yán)碚撆c方法[M] .湖南文理學(xué)院出版（湘常新出準(zhǔn)字（2006）第044號(hào)
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[8] 賈沛泰，高長(zhǎng)慶.國(guó)內(nèi)外常用金屬材料手冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1999
[9] 李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1984
[10] Haffman E G．Jig and Fixture Design．America，VNR CO．，1998．
畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))進(jìn)度安排：
畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))進(jìn)度安排：
① 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段：（第1~2周）：課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯。
② 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段：（第3～4周）：完成開題報(bào)告。
③ 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第5～12周）：
（1）完成系統(tǒng)的總體方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（第5～6周）
（2）工藝分析及夾具設(shè)計(jì)。（第7～9周）
（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)。（第10周）
（4）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫工作。（第11～12周）
④ 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第13～15周）
課
題
申
報(bào)
與
審
查
指導(dǎo)教師（簽名）： 2015年 11 月 25 日
教研室主任（簽名）： 2015年 11 月 日
學(xué)院教學(xué)院長(zhǎng)（簽名）： 2015年 11 月 日
插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目：插床箱體工藝及工藝裝備
設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
專業(yè)班級(jí)：
指導(dǎo)教師：
完成時(shí)間：
中文摘要及關(guān)鍵詞
摘 要：本設(shè)計(jì)是基于插床箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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)選擇以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以上端面與兩個(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底平面，再以底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)別工序外均用底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(guò)程均選用專用機(jī)床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動(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。
關(guān)鍵詞：插床箱體類零件；工藝；夾具；
英文摘要及關(guān)鍵詞
Abstract：The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body 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 box 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.
Key words: box type parts process; fixture;
目 錄
中文摘要及關(guān)鍵詞 I
英文摘要及關(guān)鍵詞 II
第1章 緒論 1
1.1 機(jī)械加工工藝概述 1
1.2機(jī)械加工工藝流程 1
1.3工藝設(shè)計(jì)的重要性 2
1.4 現(xiàn)代制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 4
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 零件的分析 6
2.1.1 零件的作用 6
2.1.2 零件的工藝分析 7
2.2 插床箱體加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 7
2.2.1 孔和平面的加工順序 7
2.2.2 孔系加工方案選擇 7
2.3 插床箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 8
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 8
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 8
2.4 插床箱體加工主要工序安排 9
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13
2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）[3] 14
2.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 22
第3章 銑床夾具設(shè)計(jì) 26
3.1設(shè)計(jì)要求 26
3.2夾具設(shè)計(jì) 26
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 26
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 26
3.3 誤差分析與計(jì)算 28
3.4定位誤差的分析 29
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 30
總結(jié) 31
參 考 文 獻(xiàn) 32
插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)
31
第1章 緒論
1.1 機(jī)械加工工藝概述
零件的工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。
總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3工藝設(shè)計(jì)的重要性
目前中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)狀是教育界、學(xué)術(shù)界重視外觀創(chuàng)意，輕視甚至忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況比較嚴(yán)重。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象，和我們國(guó)家的國(guó)情有很大的關(guān)系。建國(guó)以來(lái)到改革開放初期，我們國(guó)家可以說(shuō)不需要工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)，那時(shí)的物質(zhì)生活極其缺乏，一切生產(chǎn)活動(dòng)都本著降低成本，滿足功能的前提，對(duì)產(chǎn)品外觀造型基本沒(méi)有要求。進(jìn)入九十年代以后，隨著人們精神、物質(zhì)生活水平的提高和國(guó)外富有設(shè)計(jì)感的產(chǎn)品大量涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使國(guó)人大開了眼界，也促使了國(guó)內(nèi)教育界、學(xué)術(shù)界對(duì)工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)的重視。大批學(xué)校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)專業(yè)，每年培養(yǎng)了大量的工業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)生，舉辦了名目繁多的工業(yè)設(shè)計(jì)大賽，也涌現(xiàn)了很多的令人眼花繚亂的作品，連國(guó)際性的設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。
但是，讓人不理解的是為什么這么多優(yōu)秀的作品真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的卻沒(méi)有多少，轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品又能大賣的就更沒(méi)有多少。是作品不夠漂亮嗎？是消費(fèi)者不能接受高品質(zhì)高價(jià)格的產(chǎn)品嗎？筆者認(rèn)為都不是，其實(shí)真正的原因是出在生產(chǎn)的問(wèn)題上，出在作品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的環(huán)節(jié)上，是設(shè)計(jì)師輕視、忽略甚至根本沒(méi)有考慮產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)規(guī)律和生產(chǎn)工藝性上。這也跟中國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)教育有關(guān)。目前學(xué)校中工業(yè)設(shè)計(jì)系走兩條路線，一條是藝術(shù)類學(xué)生，主要學(xué)習(xí)的還是美學(xué)；另一條是工科學(xué)生，主要學(xué)的是結(jié)構(gòu)。藝術(shù)類院校畢業(yè)的學(xué)生畢業(yè)時(shí)可能連生產(chǎn)圖紙都不會(huì)看，更談不上對(duì)工藝、材料和功能性結(jié)構(gòu)的了解。而真正的工業(yè)設(shè)計(jì)師不同于平面設(shè)計(jì)師，要想把產(chǎn)品從想法實(shí)現(xiàn)成成品，需要設(shè)計(jì)者有很高的綜合素質(zhì)，其中包括對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、材料、模具加工等各個(gè)方面的一定程度的熟悉和了解。
兩年前，筆者在成都剛開始創(chuàng)立意町工業(yè)設(shè)計(jì)公司的時(shí)候，有位工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)習(xí)生問(wèn)我產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮哪些因素，當(dāng)時(shí)我詳細(xì)地向他做了解答。我認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮的因素很多：從物理學(xué)上來(lái)講要考慮強(qiáng)度、減震、散熱、降噪、電磁屏蔽；從組織學(xué)上講要考慮材料、工藝，包括加工工藝、表面處理工藝和裝配工藝；從經(jīng)濟(jì)學(xué)上來(lái)講要考慮成本、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)法規(guī)，比如安全性和環(huán)保性；從消費(fèi)者方面來(lái)考慮還有易學(xué)性，使用的合理性和舒適性等。以上的任何一點(diǎn)沒(méi)有考慮到，都有可能導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)的全盤失敗。
例如我曾經(jīng)參與的一個(gè)為某科技公司設(shè)計(jì)的一款光學(xué)測(cè)量?jī)x器的案例，產(chǎn)品功能要求主支架要有足夠高的剛性，否則測(cè)量結(jié)果誤差較大，對(duì)儀器的自身重量又有限制。雖然我們的外觀設(shè)計(jì)方案獲得了客戶認(rèn)可，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也滿足了強(qiáng)度、散熱和重量限制的要求，但是樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果卻不是很滿意。剛開始以為是支架強(qiáng)度不夠，采取了很多增加強(qiáng)度的措施還是沒(méi)有改善。分析了很久才初步確認(rèn)，是儀器發(fā)出的熱風(fēng)引起的空氣波動(dòng)導(dǎo)致光學(xué)鏡頭捕捉的測(cè)量數(shù)據(jù)失真。必須要修改熱設(shè)計(jì)，改變進(jìn)出風(fēng)的方式，這樣一來(lái)，最先受到大家一致認(rèn)同的外觀設(shè)計(jì)方案不得不放棄。重新開始設(shè)計(jì)外觀，而后續(xù)還將出現(xiàn)什么問(wèn)題，尚不可預(yù)知。再舉一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致外觀設(shè)計(jì)方案大改的案例。我們按照客戶確認(rèn)的外觀造型做了小批量樣機(jī)，測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部溫升太高，開機(jī)一小時(shí)就已經(jīng)升高了40度，作為一個(gè)戶外長(zhǎng)期使用，隨身攜帶的產(chǎn)品，這樣的結(jié)果肯定是不能接受的，也是必須要修改熱設(shè)計(jì)，把溫升降下來(lái)。我們采用了多種散熱的辦法，做了很多次實(shí)驗(yàn)，最后倒是把溫升降下來(lái)了，外形也改得面目全非了，大半個(gè)外殼都由塑料件改為鋁合金的了。
所以說(shuō)產(chǎn)品外觀造型也不是天馬行空，隨意涂鴉的。比如要考慮模具加工成本，分型線就不能亂開，要能使模具最好分模；要考慮散熱、降噪、電磁屏蔽，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口就必須在它應(yīng)該在的位置，必須要保證一定的形狀和面積；要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，材料選擇、生產(chǎn)加工工藝、表面處理工藝和包裝方式也就必然受到限制；要考慮目標(biāo)消費(fèi)群的歷史文化、宗教信仰、傳統(tǒng)禁忌，那么形狀和顏色就不能導(dǎo)致使用者抵觸。
總的說(shuō)來(lái)，產(chǎn)品就是產(chǎn)品，不是藝術(shù)品，雖然它需要批上藝術(shù)的外衣，但是更重要的卻是設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品絕對(duì)不能違背產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、使用的內(nèi)在規(guī)律，只有這樣，才能設(shè)計(jì)出叫好又叫座的產(chǎn)品來(lái)。
1.4 現(xiàn)代制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械制造工藝的內(nèi)涵不斷發(fā)生變化，近一二十年的技術(shù)進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1 常規(guī)工藝的不斷；優(yōu)化常規(guī)工藝的方向是實(shí)現(xiàn)高效化、精密化、強(qiáng)韌化、輕量化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗少污染的先進(jìn)實(shí)用工藝為主要目標(biāo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備、輔助工藝、工藝材料、檢測(cè)控制系統(tǒng)的成套工藝服務(wù)，使優(yōu)化工藝易于為企業(yè)所采用。
2新興加工方法的不斷出現(xiàn)和發(fā)展；新興加工方法包括精密加工、細(xì)微加工、特種加工及高密度能加工、新硬材料加工技術(shù)、表面功能性覆蓋技術(shù)和復(fù)合加工，以適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代對(duì)制造工藝提出的更高、更新的制造模式。
3自動(dòng)化等高新技術(shù)與工藝的緊密結(jié)合；微電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)與工藝及設(shè)備相結(jié)合，使傳統(tǒng)工藝面貌產(chǎn)生顯著、本質(zhì)的變化，如生產(chǎn)線自動(dòng)控制、在線檢測(cè)自適應(yīng)控制、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助裝配工藝設(shè)計(jì)和智能制造系統(tǒng)等。
機(jī)械制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各部門科技進(jìn)步的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代化條件下機(jī)械制造的發(fā)展方向是：開發(fā)工藝可行性廣、能保證各種原料消耗最少、可靠性和自動(dòng)化精度高的新一代技術(shù)。
機(jī)械制造工藝及其實(shí)現(xiàn)組織形成的發(fā)展趨勢(shì)，在很大程度上取決于機(jī)器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征。機(jī)器制造中的科技進(jìn)步將促進(jìn)以計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)全盤自動(dòng)化為基礎(chǔ)的工序少和能源節(jié)約的工藝的建立推廣。
機(jī)器制造工藝組織的遠(yuǎn)景發(fā)展的概念是考慮在集管理、信息和技術(shù)為一體的基礎(chǔ)上建立全盤自動(dòng)化工廠，將最終產(chǎn)品的各個(gè)加工階段連接起來(lái)。這時(shí)，在科技發(fā)展現(xiàn)階段的自動(dòng)化工廠將不是無(wú)人企業(yè)。由人服務(wù)和管理的體系和機(jī)器會(huì)發(fā)
揮作用。新的智能型和集成型的生產(chǎn)手段與高度熟練的工作人員相結(jié)合，將在市場(chǎng)需求變化的條件下假造出滿足技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的先決條件。
在現(xiàn)今的發(fā)達(dá)國(guó)家中，毛坯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)表明，今后毛坯生產(chǎn)發(fā)展方向是力圖在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),使毛坯接近成品零件的尺寸形狀。這可降低金屬消耗量，減少加工余量和毛坯及鐵屑的運(yùn)輸費(fèi)用，這樣就可提高生產(chǎn)率，降低零件的。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化，例如，電火花成形電極的沉入式加工工藝， 它在占電火花成形機(jī)床總數(shù) 95%以上的非數(shù)控電火花成 形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對(duì)其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問(wèn)世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟僅用 1 分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具安裝與校正。采用美國(guó) Jergens（杰金斯）公司球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率作用。 3 模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點(diǎn)。省工、省時(shí)，合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó) demmeler（戴美樂(lè)）公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用價(jià)值。
目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來(lái)越柔性化，具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額使用液壓夾具的主要優(yōu)勢(shì)是能節(jié)省夾緊和松卸工件時(shí)所花的大量的時(shí)間。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%～95%的時(shí)間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。
插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是插床箱體。是插床上的重要部件之一，其主要作用是支撐，從而起到支撐的作用，用來(lái)保證主軸的精度。
2.1.2 零件的工藝分析
由插床箱體零件圖可知。插床箱體是一個(gè)殼體零件，它的外表面上有五個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工；螺孔加工其中上端面有表面粗糙度要求為，
（2）以支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 2個(gè)；前后端面；螺孔的孔。
（3）以底面為主要加工平面的加工面。
2.2 插床箱體加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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(duì)于插床箱體來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)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。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。
2.2.1 孔和平面的加工順序
插床箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工插床箱體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。插床箱體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
插床箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，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。
2.2.2 孔系加工方案選擇
插床箱體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系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)格最底的機(jī)床。
根據(jù)插床箱體零件圖所示的插床箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。
（1）用鏜模法鏜孔
在大批量生產(chǎn)中，插床箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過(guò)鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。
采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。
（2）用坐標(biāo)法鏜孔
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時(shí)，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。
用坐標(biāo)法鏜孔，需要將插床箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。
2.3 插床箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入插床箱體的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距底平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證插床箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證插床箱體在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從插床箱體零件圖分析可知，它的底平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，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(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是插床箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c插床箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
2.4 插床箱體加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。插床箱體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工底平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于底平面加工完成后一直到插床箱體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，上端面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
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。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于插床箱體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
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。
根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)將插床箱體加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
1
鑄造
鑄造毛坯
2
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
3
熱處理
退火
4
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
5
劃線
劃線 劃出底面的加工位置線
6
粗銑
按線找正 粗銑底面E
精銑底面E
7
鉗
鉆-擴(kuò)-锪底面E上4×?13 4×?20孔
鉆?8 銷孔
8
粗銑
粗銑上表面
9
粗銑
粗銑前凸臺(tái)表面
10
粗銑
粗銑后凸臺(tái)表面
11
粗銑
粗銑左側(cè)表面
12
精銑
精銑前凸臺(tái)面
13
精銑
精銑后凸臺(tái)表面
14
粗鏜
粗鏜前 后表面4-?38 ?30
以及前表面?130 粗鏜?124孔
15
鉗
上表面 鉆,擴(kuò),絞
?22 ?8
16
鉗
鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6
17
鉗
鉆前凸臺(tái)面4-?10； 攻絲4-M10
18
鉗
鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6
19
鏜
半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30
20
鉗
倒角去毛刺
21
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
工藝路線二：
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
1
鑄造
鑄造毛坯
2
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
3
熱處理
退火
4
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
5
劃線
劃線 劃出底面的加工位置線
6
粗銑
按線找正 粗銑底面E
精銑底面E
7
鉗
鉆-擴(kuò)-锪底面E上4×?13 4×?20孔
鉆?8 銷孔
8
粗銑
粗銑上表面
9
粗銑
粗銑前凸臺(tái)表面
10
粗銑
粗銑后凸臺(tái)表面
11
粗銑
粗銑左側(cè)表面
12
精銑
精銑前凸臺(tái)面
13
精銑
精銑后凸臺(tái)表面
14
粗鏜
粗鏜前 后表面4-?38 ?30
以及前表面?130 粗鏜?124孔
15
鏜
半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30
16
鉗
上表面 鉆,擴(kuò),絞
?22 ?8
17
鉗
鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6
18
鉗
鉆前凸臺(tái)面4-?10； 攻絲4-M10
19
鉗
鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6
20
鉗
倒角去毛刺
21
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
以上加工方案大致看來(lái)合理，但通過(guò)仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，
方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足，特別鏜孔工序。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。綜合選擇方案一：
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
1
鑄造
鑄造毛坯
2
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
3
熱處理
退火
4
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
5
劃線
劃線 劃出底面的加工位置線
6
粗銑
按線找正 粗銑底面E
精銑底面E
7
鉗
鉆-擴(kuò)-锪底面E上4×?13 4×?20孔
鉆?8 銷孔
8
粗銑
粗銑上表面
9
粗銑
粗銑前凸臺(tái)表面
10
粗銑
粗銑后凸臺(tái)表面
11
粗銑
粗銑左側(cè)表面
12
精銑
精銑前凸臺(tái)面
13
精銑
精銑后凸臺(tái)表面
14
粗鏜
粗鏜前 后表面4-?38 ?30
以及前表面?130 粗鏜?124孔
15
鉗
上表面 鉆,擴(kuò),絞
?22 ?8
16
鉗
鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6
17
鉗
鉆前凸臺(tái)面4-?10； 攻絲4-M10
18
鉗
鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6
19
鏜
半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30
20
鉗
倒角去毛刺
21
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“插床箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（1）上端面的加工余量。
根據(jù)工序要求，上端面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。
（3）上端面螺孔毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71，
（4）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。
半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》，其加工余量值取為。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，其加工余量取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：
（6）前后端面支承孔。
根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
由工序要求可知，凸臺(tái)只需進(jìn)行粗銑加工。其工序余量如下：
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23，其余量規(guī)定為，現(xiàn)取其為。
（8）兩側(cè)面螺孔加工余量
2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）[3]
工序6：按線找正 粗銑底面E精銑底面E
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10]
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
粗銑底面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序7：鉆-擴(kuò)-锪底面E上4×?13 4×?20孔,鉆?8 銷孔
機(jī)床：鉆床Z3050
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2） 沉孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序8：粗銑上表面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序9：粗銑前凸臺(tái)表面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10]
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序10 粗銑后凸臺(tái)表面
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序11：粗銑左側(cè)表面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8，硬質(zhì)合金立銑刀YT15
銑刀直徑，齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序12：精銑前凸臺(tái)面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
由工序5可知：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序14：粗鏜前 后表面4-?38 ?30
以及前表面?130 粗鏜?124孔
機(jī)床：鏜床t68
刀具：高速鋼刀具
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序150 鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
由以上計(jì)算過(guò)程可知：本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序17 鉆前凸臺(tái)面4-?10； 攻絲4-M10
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序18：鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6
機(jī)床：鉆床Z3050
刀具：麻花鉆
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
2.7 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，該的年產(chǎn)量為中批量。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420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1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.2，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)）
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—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
工序1：粗、精銑上端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿足生產(chǎn)要求
工序2：鉆上端面孔、鉸定位孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序4：鉆兩側(cè)面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序5：粗銑前后端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序6：半精銑前后端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序9：粗鏜前后端面支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿足生產(chǎn)要求
工序11：精鏜支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿足生產(chǎn)要求
工序12：前后端面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為，工步輔助時(shí)間為。則
：參照鉆孔值，取
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
第3章 銑床夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，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。下面即為銑床夾具側(cè)面的專用夾具，本夾具將用于銑床X52K。
3.1設(shè)計(jì)要求
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：銑刀 D=100 面銑刀。
則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
銑削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：
圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一個(gè)平面和和2個(gè)定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得：
⑴ 定位誤差：
當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí)
當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時(shí)
式中為定位孔與定位銷間的最小間隙
通過(guò)分析可得：
因此：當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí)
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.4定位誤差的分析
制造誤差ZZ
（1）中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297）
故，
則.
知此方案可行。
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。
總結(jié)
本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過(guò)了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。
在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，2006．1．
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[7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5．
[8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] ．安徽文化音像出版社，2003．
[9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．
[10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]．中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12．
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[12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8．
致謝
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲，謝謝！我想沒(méi)有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問(wèn)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過(guò)來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。
在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。
最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過(guò)老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！
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