蝸輪蝸桿(渦輪)減速器箱體類零件的加工工藝分析及其夾具設(shè)計(jì)【鏜φ70孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。蝸輪減速器箱體的加工工藝規(guī)程及其鏜孔的工裝夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 (1)機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是在具體的生產(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(shū)寫(xiě)成的工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)托架進(jìn)行分析，在給定的生產(chǎn)條件下，在總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，從多個(gè)加工方案中優(yōu)選出最合理的方案。工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，實(shí)際生產(chǎn)必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的加工方法和加工順序進(jìn)行。制定的工藝規(guī)程應(yīng)能在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動(dòng)量和最低的生產(chǎn)成本，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。 (2)機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 零件在工藝規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一。 1.機(jī)床夾具的功能 1）保證加工精度。工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；二是通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。 2）提高生產(chǎn)率。使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線、找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具，以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車(chē)床床鞍上安放鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。 4）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 2.機(jī)床夾具的類型目前中國(guó)常用夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。1）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化。如三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤(pán)等。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是針對(duì)某一工件的某一道工序的加工要求而專門(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。3）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。4）組合夾具組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專用夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開(kāi)。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。5）自動(dòng)線夾具 自動(dòng)線夾具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。 3.夾具的組成雖然夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。1）定位支承元件定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。2）夾緊裝置夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過(guò)程中工件的正確位置不變。3）連接定向元件這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?）對(duì)刀元件或?qū)蛟?這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工正確位置的元件稱為對(duì)刀元件，用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。5）其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。6）夾具體 夾具體是夾具的基體骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。 上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 4.機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類齊全的工藝裝備。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，目前的中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為1020左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；能裝夾一組具有相似性特征的工件；能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5m。高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式以適應(yīng)可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。第一章 零件的工藝分析1.1 零件的作用1） 渦輪減速器箱體主要用作減速器的箱體，用來(lái)支承蝸輪蝸桿，其加工質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到蝸輪與蝸桿相互位置的準(zhǔn)確性及機(jī)器總成的使用壽命和可靠性。本箱體為典型的蝸桿減速箱體下置箱體結(jié)構(gòu)，蝸輪箱通過(guò)70mm和185mm與90mm的孔分別與蝸輪蝸桿軸配合，其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，壁薄且厚度不均勻，外部為了增加其強(qiáng)度加有加強(qiáng)筋。 箱體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。常見(jiàn)的箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體和分離式箱體兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工量的15%20%。 2）箱體類零件的主要技術(shù)要求、材料和毛坯箱體零件的主要技術(shù)要求箱體類零件中以機(jī)床主軸箱的精度要求最高。以某車(chē)床主軸箱為例，箱體零件的技術(shù)要求主要可歸納如下： 1.主要平面的形狀精度和表面粗糙度箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時(shí)的定位精度，影響箱體與機(jī)座總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。一般箱體主要平面的平面度在0.10.03mm，表面粗糙度Ra2.50.63m，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300。 2.孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動(dòng)件（如齒輪）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。一般機(jī)床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過(guò)孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.630.32m。其余支承孔尺寸精度為IT7IT6，表面粗糙度值為Ra2.50.63m。 3.主要孔和平面相互位置精度同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動(dòng)和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.120.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長(zhǎng)取0.10.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差一般為0.040.01mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.10.05mm。主要平面間及主要平面對(duì)支承孔之間垂直度公差為0.10.04mm。如下圖1.1、1.2所示。 圖1.1 渦輪減速器箱體零件圖圖1.2 渦輪減速器箱體零件圖1.2 零件的分析蝸輪減速器箱體有2個(gè)加工面他們相互之間沒(méi)有任何位置度要求。1.以下底面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是底面上的四個(gè)階梯孔。2.以下端面和四個(gè)階梯孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個(gè)孔端面及其螺紋孔。加工工藝分析該零件有三組加工面,但是沒(méi)有位置要求,還有兩組孔,其中有兩組孔有位置和精度。機(jī)械加工工藝分析如下： 1）零件的底面，它是毛坯鑄造出來(lái)之后等待加工的第一個(gè)面，這個(gè)面將作為粗基準(zhǔn)，表面粗糙度。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)也能達(dá)到技術(shù)要求。 2）加工底面4個(gè)6.5孔，它是以底面為基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)來(lái)完成以后孔的加工，為達(dá)到題目要求我采取鉆四個(gè)孔上面的4個(gè)6.5大孔工序過(guò)程。為以后的一面兩銷定位加工做好準(zhǔn)備。 3）按照先面后孔的加工理論，以底面為基準(zhǔn)面并采用兩個(gè)定位銷構(gòu)成一面兩銷原理來(lái)粗銑和精銑工件的左側(cè)面和45的左右端面，即可達(dá)到技術(shù)要求。 4）然后再來(lái)加工一些次要的面，只要粗銑62的周邊端面。 5）加工好6.5孔后再來(lái)鏜6孔，滿足相應(yīng)的有位置要求，所以放在后面來(lái)加工。 6）加工M6-7H螺紋孔，又因?yàn)楸究资锹菁y孔，考慮到工藝要求采取鉆、攻絲二工步加工。7）加工4M6-7H螺紋孔，采用鉆、倒角、攻絲三工步加工。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。第二章 確定毛坯、繪制毛坯圖2.1 選擇毛坯由零件圖要求可知，零件的材料為HT150的灰口鑄鐵,該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適應(yīng)于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。此零件為鑄造件,生產(chǎn)要求是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,加工要求不是很高?？紤]到本零件在具體工作時(shí)的受力情況，選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于mm和mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 由參考文獻(xiàn)21可知，查得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為810級(jí)，加工余量等級(jí)MA為HG級(jí)。 綜上所述，毛坯的主要加工表面的總余量及主要尺寸允許偏差如表2.1、表2.2所示。表2.1 主要加工表面的總余量主要加工表面公稱尺寸（mm）加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值（mm）底面74的孔98的外圓端面132的孔65的凸臺(tái)端面36凸臺(tái)20741011321843HHHHGH344533.5表2.2 鑄件主要尺寸允許偏差主要加工表面毛坯尺寸（mm）尺寸允許偏差（mm）底面74的孔98的外圓端面132的孔65的凸臺(tái)端面36凸臺(tái)23661091221906.50.50.80.80.80.80.52.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 本零件的材料為HT150的灰口鑄鐵,該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性?？紤]到本零件在具體工作時(shí)的受力情況，選擇砂型鑄造?？紤]到本零件生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。根據(jù)零件的相關(guān)尺寸及技術(shù)要求可畫(huà)出其毛坯圖。2.3.1 確定圓角半徑鑄件的內(nèi)外圓角半徑由參考文獻(xiàn)4中的表2.22.3來(lái)確定。結(jié)果為：外圓角半徑：r=3；內(nèi)圓角半徑：R=5。以上所取的圓角半徑數(shù)值都能保證各表面的加工余量。2.3.2 確定毛坯的熱處理方式 為了達(dá)到不同的目的，灰口鑄鐵在鑄造后可以進(jìn)行不同的熱處理。箱體生產(chǎn)中對(duì)灰鑄鐵閥體等零件在鑄造后常選用的熱處理工藝有：消除鑄造應(yīng)力的熱時(shí)效和消除自由滲碳體的高溫退火。熱時(shí)效是必須的一道工序。高溫退火只有在鑄造時(shí)由于化學(xué)成分和鑄造冷卻速度控制不當(dāng)，造成鑄造后組織中存在初生滲碳體時(shí)才用它來(lái)代替熱時(shí)效。毛坯應(yīng)安排人工時(shí)效處理，以消除殘余的應(yīng)力，從而可以改善加工性能。本零件的毛坯圖如圖2.1、圖2.2所示。 圖2.1 渦輪減速器箱體毛坯簡(jiǎn)圖圖2.2 渦輪減速器箱體毛坯簡(jiǎn)圖第三章 擬定箱體加工工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：1）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(duì)稱、少裝夾等。2） 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。3） 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。4） 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。5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，它對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。對(duì)于一般的箱體類零件而言，一般情況下，多以一個(gè)下端面（在前道工序已加工好）為基準(zhǔn)，先加工出端面上的孔，再以這個(gè)孔和其端面為基準(zhǔn)，或者以孔和原來(lái)的基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)，加工其它交錯(cuò)孔。所以我考慮先用底平面作為粗定位基準(zhǔn)。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。本工藝現(xiàn)選取下底面和底面上的四個(gè)孔作為精基準(zhǔn)，采用一面兩銷定位。箱體孔與孔，孔與平面，平面與平面的位置。從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能確保在整個(gè)過(guò)程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準(zhǔn)。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對(duì)典型的全過(guò)程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然它是裝配基準(zhǔn)通油管底座地，但因它是對(duì)垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。3.2 箱體加工措施 根據(jù)以上的分析，上箱體加工屬于平面孔系。一般來(lái)說(shuō)，平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個(gè)過(guò)程中確保和孔位置精度。由于是大批量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過(guò)程中的效率問(wèn)題。3.2.1 孔和平面的加工順序上箱體類零件的加工應(yīng)遵循的原則一個(gè)基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的表面處理。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。應(yīng)遵循這一原則。平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個(gè)孔的加工粗糙度和精度。其次，首先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進(jìn)而為孔加工提供基礎(chǔ)，也有利于保護(hù)刀具。3.2.2 孔系加工方案選擇 通過(guò)上箱體的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素。滿足精度和生產(chǎn)率的要求。 1.鏜套加工在大批量生產(chǎn)中，加工上箱體通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計(jì)和制造要求。當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動(dòng)、剛度。同時(shí)加工幾個(gè)工件的過(guò)程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過(guò)鉆孔獲得也受到一定的限制。 2.用坐標(biāo)鏜方法在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實(shí)現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級(jí)換代，所需時(shí)間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，難滿足要求，和坐標(biāo)鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標(biāo)鏜床。隨著坐標(biāo)鏜削的方法，需要上箱體孔的和在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度鏜。3.3 箱體加工主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個(gè)工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個(gè)人的過(guò)程，作定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)工藝孔加工工藝處理。工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對(duì)于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動(dòng)公差。螺紋孔攻絲時(shí)，切削力小，可以分散在后期階段。加工完成后，還要檢驗(yàn)入庫(kù)等操作，衛(wèi)生打掃干凈。3.4 制定工藝線路制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為小批量生產(chǎn)的條件下，為了盡量讓工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率，除此以外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以降低生產(chǎn)成本。擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，使加工成本盡量降低。所以，我制定了以下兩個(gè)工藝方案。 工藝方案一：1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑頂端面5銑銑高20mm臺(tái)階面6鉆鉆4x18孔，锪4x30孔7銑銑70，185孔的端面8銑銑90，100孔的端面9鏜鏜70，185的孔10鏜鏜90，100孔11鉆鉆M20-7H螺紋孔12鉆鉆M14-7H螺紋孔13鉆鉆210圓周上的6-M10螺紋孔14鉆鉆110圓周左端面上的3-M10螺紋孔15鉆鉆110圓周右端面上的3-M10螺紋孔16檢檢驗(yàn)，入庫(kù) 工藝方案二：1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑頂端面5銑銑70，185孔的端面6銑銑90，100孔的端面7鏜鏜70，185的孔8鏜鏜90，100孔9銑銑高20mm臺(tái)階面10鉆鉆4x18孔，锪4x30孔11鉆鉆M20-7H螺紋孔12鉆鉆M14-7H螺紋孔13鉆鉆210圓周上的6-M10螺紋孔14鉆鉆110圓周左端面上的3-M10螺紋孔15鉆鉆110圓周右端面上的3-M10螺紋孔16檢檢驗(yàn)，入庫(kù) 工藝路線一和路線二的區(qū)別在于：方案一在加工時(shí)先加工端面和端面上的3個(gè)孔，然后用已加工好的面和孔作為定位基準(zhǔn)加工其他的孔和端面，這樣可以更好地選擇定位基準(zhǔn)，提高加工效率，因此，綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下：1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑頂端面5銑銑高20mm臺(tái)階面6鉆鉆4x18孔，锪4x30孔7銑銑70，185孔的端面8銑銑90，100孔的端面9鏜鏜70，185的孔10鏜鏜90，100孔11鉆鉆M20-7H螺紋孔12鉆鉆M14-7H螺紋孔13鉆鉆210圓周上的6-M10螺紋孔14鉆鉆110圓周左端面上的3-M10螺紋孔15鉆鉆110圓周右端面上的3-M10螺紋孔16檢檢驗(yàn)，入庫(kù)第4章 確定切削用量及時(shí)間定額4.1 確定切削用量（1）工序1：鑄造 （2）工序2：時(shí)效處理 （3）工序3：銑下端面1） 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。 2）決定銑削用量 決定銑削深度，因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則3）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取375當(dāng)375r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 4）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （4）工序4：銑頂端面1）選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。 2）決定銑削用量 決定銑削深度，因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則 3）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1000 當(dāng)1000r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 4）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （5）工序5：銑高20mm臺(tái)階面 1）選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。 2）決定銑削用量 決定銑削深度，因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則 3）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1200 當(dāng)1200r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 4）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （6）工序6：鉆4x18孔，锪4x30孔 工步一：鉆4x18孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆18.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 530r/min與530r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為550r/min?，F(xiàn)選取=550r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; t= =0.378（min) 工步二：锪4x30孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行锪鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊(cè))表2.7 =42.25m/min (切削手冊(cè))表2.131) 進(jìn)給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 切削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 179r/min與179r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200r/min。現(xiàn)選取=200r/min。所以實(shí)際切削速度 =4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=5mm; =6mm; =0mm; t= =0.1(min) （7）工序7：銑70，185孔的端面 1）選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。 2）決定銑削用量 決定銑削深度，因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則 3）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600 當(dāng)600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 4）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （8）工序8：銑90，100孔的端面 銑90，100孔的端面的切削用量的計(jì)算同上， 具體的工時(shí)計(jì)算如下： 切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （9）工序9：鏜70，185的孔 工步一 鏜70mm的孔 1）加工條件工件材料：HT150，時(shí)效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔70mm機(jī) 床：臥式銑鏜床T716刀 具：彎頭鏜刀 2）計(jì)算切削用量查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.7mm/z =9.6mm 根據(jù)T716鏜床說(shuō)明書(shū)，取=125 r/min 3）切削工時(shí)：L=70mm 工步二：鏜185孔的工時(shí)計(jì)算如下切削工時(shí)：L=25mm =587.5N在計(jì)算切削力時(shí),必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi)。 （10）工序10：鏜90，100的孔 工步一 鏜90mm的孔 1）加工條件工件材料：HT150，時(shí)效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔90mm機(jī) 床：臥式銑鏜床T716刀 具：彎頭鏜刀 2）計(jì)算切削用量查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.7mm/z =9.6mm 根據(jù)T716鏜床說(shuō)明書(shū)，取=125 r/min 3）切削工時(shí)：L=70mm 工步二：鏜100孔的工時(shí)計(jì)算如下切削工時(shí)：L=25mm =587.5N在計(jì)算切削力時(shí),必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi)。 （11）工序11：鉆M20-7H螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆20.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 530r/min與530r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為550r/min?，F(xiàn)選取=550r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; t= =0.378（min) （12）工序12：鉆M14-7H螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆14.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 530r/min與530r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為550r/min。現(xiàn)選取=550r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; t= =0.378（min) （13）工序13：鉆210圓周上的6-M10螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆10.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 530r/min與530r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為550r/min。現(xiàn)選取=550r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; t= =0.378（min) （14）工序14：鉆110圓周左端面上的3-M10螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆10.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 530r/min與530r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為550r/min?，F(xiàn)選取=550r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; t= =0.378（min) （15）工序15：鉆110圓周右端面上的3-M10螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆10.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min。取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為950r/min?，F(xiàn)選取=950r/min。所以實(shí)際切削速度4) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=20mm; =4mm; =3mm; （16）工序16：檢驗(yàn)、入庫(kù)4.2 時(shí)間定額的計(jì)算4.2.1 基本時(shí)間tj的計(jì)算工序3的基本時(shí)間：tj=2.25min；工序4的基本時(shí)間：tj=0.024min；工序5的基本時(shí)間：tj=0.012min；工序6的基本時(shí)間：tj=tj1+tj2=0.378+0.1=0.478min；工序7的基本時(shí)間：tj=0.26min；工序8的基本時(shí)間：tj=0.326min；工序9的基本時(shí)間：tj=tj1+tj2=0.8+0.28=1.08min;工序15的基本時(shí)間：tj=0.219min。4.2.2 輔助時(shí)間tf的計(jì)算根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間tf與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為tf=(0.150.2)tj，本設(shè)計(jì)取tf=0.15tj，則各工序的輔助時(shí)間分別為：工序3的輔助時(shí)間：tf=0.152.25min=0.338min;工序4的輔助時(shí)間：tf=0.150.024min=0.004min;工序5的輔助時(shí)間：tf=0.150.012min=0.002min;工序6的輔助時(shí)間：tf=0.150.478min=0.072min;工序7的輔助時(shí)間：tf=0.150.26min=0.039min;工序8的輔助時(shí)間：tf=0.150.326min=0.049min；工序9的輔助時(shí)間：tf=0.151.08min=0.162min；工序15的輔助時(shí)間：tf=0.150.219min=0.033min。4.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本設(shè)計(jì)中脫架的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，需要考慮各工序的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，tz/m為作業(yè)時(shí)間的3%5%；而布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%,本設(shè)計(jì)均取為3%，則各工序的其他時(shí)間tb+tx+(tz/m)應(yīng)按關(guān)系式（3%+3%+3%）（tj+tf）計(jì)算，它們分別為：工序3的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（2.25+0.338）min=0.233min；工序4的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.024+0.004）min=0.003min；工序5的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.012+0.002）min=0.001min；工序6的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.478+0.072）min=0.05min；工序7的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.26+0.039）min=0.027min；工序8的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.326+0.049）min=0.034min；工序9的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（1.08+0.162）min=0.112min;工序15的其他時(shí)間：tb+tx+(tz/m=9%（0.219+0.033）min=0.023min。4.2.4 單件時(shí)間定額tdj的計(jì)算根據(jù)公式，本設(shè)計(jì)中單件時(shí)間tdj=tj+tf+tb+tx+(tz/m)，則各工序的單件時(shí)間分別為：工序3的單件時(shí)間定額:tdj=2.821min；工序4的單件時(shí)間定額:tdj=91.8min3；工序5的單件時(shí)間定額:tdj=0.031min；工序6的單件時(shí)間定額:tdj=0.6min；工序7的單件時(shí)間定額:tdj0.326min；工序8的單件時(shí)間定額:tdj=0.409min；工序9的單件時(shí)間定額:tdj=1.354min;工序15的單件時(shí)間定額:tdj=0.275min。第五章 鏜床夾具設(shè)計(jì) 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,通常需要用專用夾具來(lái)輔助加工。經(jīng)過(guò)老師的考慮,決定設(shè)計(jì)第9道工序中鏜70孔時(shí)所用的夾具。5.1 設(shè)計(jì)要求本夾具主要用來(lái)鏜70孔, 因?yàn)榇丝子泄钜蠛痛植诙纫?，所以在加工的時(shí)候我們要保證這些加工精度。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，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。對(duì)于鏜70孔的夾具設(shè)計(jì)，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。因?yàn)楣ぜ荒芎蛫A具體直接接觸，所以我們采用了2個(gè)支撐板定位底面，然后我們以已經(jīng)加工好的2個(gè)18定位，一個(gè)采用圓柱銷定位，一個(gè)采用削邊銷定位，這樣我們的底面限制工件的3個(gè)自由度，圓柱銷限制工件的2個(gè)自由度，削邊銷限制工件的1個(gè)自由度，這樣空間的6個(gè)自由度都已經(jīng)限制完了，我們就可以開(kāi)始加工工件。 工藝方案如下圖5.1所示。圖5.1 工藝方案5.2 夾具設(shè)計(jì)5.2.1 夾具體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)夾具，首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)零件的使用要求，選擇相應(yīng)的材料。完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后，用CAD進(jìn)行二位圖形的繪制，首先畫(huà)裝配圖，然后從裝配圖上拆畫(huà)零件圖，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行論文撰寫(xiě)、整理、修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。5.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。該零件以三面定位，滑鞍上的裝配基準(zhǔn)為平面，而它們又是滑鞍上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知,根據(jù)本道工序，選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。 5.2.3 定位方案及元件設(shè)計(jì)根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇，可得定位基準(zhǔn)為平面，因此可選擇定位元件為支承板 根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個(gè)自由度，為了增加定位的可靠行，實(shí)際限制了其6個(gè)自由度。本夾具采用6點(diǎn)定位原則，用兩個(gè)固定的支撐板作為一大平面即D面，限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用W面作為一小平面，限制了工件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用一個(gè)底面C來(lái)限制了工件上下移動(dòng)自由度。5.2.4 定位誤差的計(jì)算 1)定位誤差 ： 其中： ， ， ， 2)夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 3)磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)夾具相對(duì)刀具位置誤差：取4)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。5.2.5 夾緊力計(jì)算 由夾具裝配圖可以看出,由于水平方向上有兩個(gè)定位銷,所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適,只用考慮Z軸上的夾緊力就可以了. 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： 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5.1所示。由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-3得:式中:=1.01.01.01.0=1.10所以, 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),表1-2-1可知:所以，切削力=1.51.21.01.01.31.01.5587.5=2062.13N因本夾具主要夾緊力是螺母夾緊,查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表17-30得:夾緊力N=7950N此時(shí),實(shí)際夾緊力已大于所需2062.13N的加緊力了,所以本夾具可安全工作.5.2.6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。由于這類夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，通用性大，故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn)用。它的主要缺點(diǎn)是夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)力。本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。同時(shí)，由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購(gòu)買(mǎi)，降低了夾具的制造成本。夾緊力的計(jì)算單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下列計(jì)算：式中： W0單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； Q 原始作用力（N）； L作用力臂（mm）； 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm），其值視螺桿端部的結(jié) 構(gòu)形式而定，參見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表1-2-20； 螺桿端部與工件間的摩擦角（）； 螺紋中徑之半（mm）； 螺旋升角（），參見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表1-2-21； 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）， 式中為螺旋副的摩擦角（），為螺紋牙型半角（），參見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表1-2-22。5.2.7 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖5.2所示：5.2.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過(guò)程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排