0084-工藝夾具-左支座零件工藝規(guī)程鉆孔夾具設(shè)計

0084-工藝夾具-左支座零件工藝規(guī)程鉆孔夾具設(shè)計,工藝,夾具,支座,零件,規(guī)程,鉆孔,設(shè)計 學位論文附錄二 ：中文翻譯 通過夾具布局設(shè)計和夾緊力的優(yōu)化控制變形摘 要工件變形必須控制在數(shù)值控制機械加工過程之中。夾具布局和夾緊力是影響加工變形程度和分布的兩個主要方面。在本文提出了一種多目標模型的建立，以減低變形的程度和增加均勻變形分布。有限元方法應(yīng)用于分析變形。遺傳算法發(fā)展是為了解決優(yōu)化模型。最后舉了一個例子說明，一個令人滿意的結(jié)果被求得， 這是遠優(yōu)于經(jīng)驗之一的。多目標模型可以減少加工變形有效地改善分布狀況。關(guān)鍵詞：夾具布局；夾緊力； 遺傳算法；有限元方法1 引言夾具設(shè)計在制造工程中是一項重要的程序。這對于加工精度是至關(guān)重要。一個工件應(yīng)約束在一個帶有夾具元件，如定位元件，夾緊裝置，以及支撐元件的夾具中加工。定位的位置和夾具的支力，應(yīng)該從戰(zhàn)略的設(shè)計，并且適當?shù)膴A緊力應(yīng)適用。該夾具元件可以放在工件表面的任何可選位置。夾緊力必須大到足以進行工件加工。通常情況下，它在很大程度上取決于設(shè)計師的經(jīng)驗，選擇該夾具元件的方案，并確定夾緊力。因此，不能保證由此產(chǎn)生的解決方案是某一特定的工件的最優(yōu)或接近最優(yōu)的方案。因此，夾具布局和夾緊力優(yōu)化成為夾具設(shè)計方案的兩個主要方面。 定位和夾緊裝置和夾緊力的值都應(yīng)適當?shù)倪x擇和計算，使由于夾緊力和切削力產(chǎn)生的工件變形盡量減少和非正式化。 夾具設(shè)計的目的是要找到夾具元件關(guān)于工件和最優(yōu)的夾緊力的一個最優(yōu)布局或方案。在這篇論文里， 多目標優(yōu)化方法是代表了夾具布局設(shè)計和夾緊力的優(yōu)化的方法。 這個觀點是具有兩面性的。一，是盡量減少加工表面最大的彈性變形； 另一個是盡量均勻變形。 ANSYS軟件包是用來計算工件由于夾緊力和切削力下產(chǎn)生的變形。遺傳算法是MATLAB的發(fā)達且直接的搜索工具箱，并且被應(yīng)用于解決優(yōu)化問題。最后還給出了一個案例的研究，以闡述對所提算法的應(yīng)用。2 文獻回顧隨著優(yōu)化方法在工業(yè)中的廣泛運用，近幾年夾具設(shè)計優(yōu)化已獲得了更多的利益。夾具設(shè)計優(yōu)化包括夾具布局優(yōu)化和夾緊力優(yōu)化。King 和 Hutter提出了一種使用剛體模型的夾具-工件系統(tǒng)來優(yōu)化夾具布局設(shè)計的方法。DeMeter也用了一個剛性體模型，為最優(yōu)夾具布局和最低的夾緊力進行分析和綜合。他提出了基于支持布局優(yōu)化的程序與計算質(zhì)量的有限元計算法。李和melkote用了一個非線性編程方法和一個聯(lián)絡(luò)彈性模型解決布局優(yōu)化問題。兩年后， 他們提交了一份確定關(guān)于多鉗夾具受到準靜態(tài)加工力的夾緊力優(yōu)化的方法。他們還提出了一關(guān)于夾具布置和夾緊力的最優(yōu)的合成方法，認為工件在加工過程中處于動態(tài)。相結(jié)合的夾具布局和夾緊力優(yōu)化程序被提出，其他研究人員用有限元法進行夾具設(shè)計與分析。蔡等對menassa和devries包括合成的夾具布局的金屬板材大會的理論進行了拓展。秦等人建立了一個與夾具和工件之間彈性接觸的模型作為參考物來優(yōu)化夾緊力與，以盡量減少工件的位置誤差。Deng和melkote 提交了一份基于模型的框架以確定所需的最低限度夾緊力，保證了被夾緊工件在加工的動態(tài)穩(wěn)定。大部分的上述研究使用的是非線性規(guī)劃方法，很少有全面的或近全面的最優(yōu)解決辦法。所有的夾具布局優(yōu)化程序必須從一個可行布局開始。此外，還得到了對這些模型都非常敏感的初步可行夾具布局的解決方案。夾具優(yōu)化設(shè)計的問題是非線性的，因為目標的功能和設(shè)計變量之間沒有直接分析的關(guān)系。例如加工表面誤差和夾具的參數(shù)之間（定位、夾具和夾緊力）。以前的研究表明，遺傳算法（ GA ）在解決這類優(yōu)化問題中是一種有用的技術(shù)。吳和陳用遺傳算法確定最穩(wěn)定的靜態(tài)夾具布局。石川和青山應(yīng)用遺傳算法確定最佳夾緊條件彈性工件。vallapuzha在基于優(yōu)化夾具布局的遺傳算法中使用空間坐標編碼。他們還提出了針對主要競爭夾具優(yōu)化方法相對有效性的廣泛調(diào)查的方法和結(jié)果。這表明連續(xù)遺傳算法取得最優(yōu)質(zhì)的解決方案。krishnakumar和melkote 發(fā)展了一個夾具布局優(yōu)化技術(shù)，用遺傳算法找到夾具布局，盡量減少由于在整個刀具路徑的夾緊和切削力造成的加工表面的變形。定位器和夾具位置被節(jié)點號碼所指定。krishnakumar等人還提出了一種迭代算法，盡量減少工件在整個切削過程之中由不同的夾具布局和夾緊力造成的彈性變形。Lai等人建成了一個分析模型，認為定位和夾緊裝置為同一夾具布局的要素靈活的一部分。Hamedi 討論了混合學習系統(tǒng)用來非線性有限元分析與支持相結(jié)合的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ ANN ）和GA。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被用來計算工件的最大彈性變形，遺傳算法被用來確定最佳鎖模力。Kumar建議將迭代算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來發(fā)展夾具設(shè)計系統(tǒng)。Kaya用迭代算法和有限元分析，在二維工件中找到最佳定位和夾緊位置，并且把碎片的效果考慮進去。周等人。提出了基于遺傳算法的方法，認為優(yōu)化夾具布局和夾緊力的同時，一些研究沒有考慮為整個刀具路徑優(yōu)化布局。一些研究使用節(jié)點數(shù)目作為設(shè)計參數(shù)。一些研究解決夾具布局或夾緊力優(yōu)化方法，但不能兩者都同時進行。 有幾項研究摩擦和碎片考慮進去了。碎片的移動和摩擦接觸的影響對于實現(xiàn)更為現(xiàn)實和準確的工件夾具布局校核分析來說是不可忽視的。因此將碎片的去除效果和摩擦考慮在內(nèi)以實現(xiàn)更好的加工精度是必須的。在這篇論文中，將摩擦和碎片移除考慮在內(nèi)，以達到加工表面在夾緊和切削力下最低程度的變形。一多目標優(yōu)化模型被建立了。一個優(yōu)化的過程中基于GA和有限元法提交找到最佳的布局和夾具夾緊力。最后，結(jié)果多目標優(yōu)化模型對低剛度工件而言是比較單一的目標優(yōu)化方法、經(jīng)驗和方法。3 多目標優(yōu)化模型夾具設(shè)計一個可行的夾具布局必須滿足三限制。首先，定位和夾緊裝置不能將拉伸勢力應(yīng)用到工件；第二，庫侖摩擦約束必須施加在所有夾具-工件的接觸點。夾具元件-工件接觸點的位置必須在候選位置。為一個問題涉及夾具元件-工件接觸和加工負荷步驟，優(yōu)化問題可以在數(shù)學上仿照如下： 這里的表示加工區(qū)域在加工當中j次步驟的最高彈性變形。其中是的平均值；是正常力在i次的接觸點；是靜態(tài)摩擦系數(shù)；fhi是切向力在i次的接觸點；pos(i)是i次的接觸點；是可選區(qū)域的i次接觸點；整體過程如圖1所示，一要設(shè)計一套可行的夾具布局和優(yōu)化的夾緊力。最大切削力在切削模型和切削力發(fā)送到有限元分析模型中被計算出來。優(yōu)化程序造成一些夾具布局和夾緊力，同時也是被發(fā)送到有限元模型中。在有限元分析座內(nèi)，加工變形下，切削力和夾緊力的計算方法采用有限元方法。根據(jù)某夾具布局和變形，然后發(fā)送給優(yōu)化程序，以搜索為一優(yōu)化夾具方案。圖1 夾具布局和夾緊力優(yōu)化過程4 夾具布局設(shè)計和夾緊力的優(yōu)化4.1 遺傳算法遺傳算法（ GA ）是基于生物再生產(chǎn)過程的強勁，隨機和啟發(fā)式的優(yōu)化方法。基本思路背后的遺傳算法是模擬“生存的優(yōu)勝劣汰“的現(xiàn)象。每一個人口中的候選個體指派一個健身的價值，通過一個功能的調(diào)整，以適應(yīng)特定的問題。遺傳算法，然后進行復(fù)制，交叉和變異過程消除不適宜的個人和人口的演進給下一代。人口足夠數(shù)目的演變基于這些經(jīng)營者引起全球健身人口的增加和優(yōu)勝個體代表全最好的方法。遺傳算法程序在優(yōu)化夾具設(shè)計時需夾具布局和夾緊力作為設(shè)計變量，以生成字符串代表不同的布置。字符串相比染色體的自然演變，以及字符串，它和遺傳算法尋找最優(yōu)，是映射到最優(yōu)的夾具設(shè)計計劃。在這項研究里，遺傳算法和MATLAB的直接搜索工具箱是被運用的。 收斂性遺傳算法是被人口大小、交叉的概率和概率突變所控制的 。只有當在一個人口中功能最薄弱功能的最優(yōu)值沒有變化時，nchg達到一個預(yù)先定義的價值ncmax ，或有多少幾代氮，到達演化的指定數(shù)量上限nmax， 沒有遺傳算法停止。有五個主要因素，遺傳算法，編碼，健身功能，遺傳算子，控制參數(shù)和制約因素。 在這篇論文中，這些因素都被選出如表1所列。表1 遺傳算法參數(shù)的選擇由于遺傳算法可能產(chǎn)生夾具設(shè)計字符串，當受到加工負荷時不完全限制夾具。這些解決方案被認為是不可行的，且被罰的方法是用來驅(qū)動遺傳算法，以實現(xiàn)一個可行的解決辦法。1夾具設(shè)計的計劃被認為是不可行的或無約束，如果反應(yīng)在定位是否定的。在換句話說，它不符合方程（2）和（3）的限制。罰的方法基本上包含指定計劃的高目標函數(shù)值時不可行的。因此，驅(qū)動它在連續(xù)迭代算法中的可行區(qū)域。對于約束（4），當遺傳算子產(chǎn)生新個體或此個體已經(jīng)產(chǎn)生，檢查它們是否符合條件是必要的。真正的候選區(qū)域是那些不包括無效的區(qū)域。在為了簡化檢查，多邊形是用來代表候選區(qū)域和無效區(qū)域的。多邊形的頂點是用于檢查?！癷npolygon ”在MATLAB的功能可被用來幫助檢查。4.2 有限元分析ANSYS軟件包是用于在這方面的研究有限元分析計算。有限元模型是一個考慮摩擦效應(yīng)的半彈性接觸模型，如果材料是假定線彈性。如圖2所示，每個位置或支持，是代表三個正交彈簧提供的制約。圖2 考慮到摩擦的半彈性接觸模型在x ， y和z 方向和每個夾具類似，但定位夾緊力在正常的方向。彈力在自然的方向即所謂自然彈力，其余兩個彈力即為所謂的切向彈力。接觸彈簧剛度可以根據(jù)向赫茲接觸理論計算如下：隨著夾緊力和夾具布局的變化，接觸剛度也不同，一個合理的線性逼近的接觸剛度可以從適合上述方程的最小二乘法得到。連續(xù)插值，這是用來申請工件的有限元分析模型的邊界條件。在圖3中說明了夾具元件的位置，顯示為黑色界線。每個元素的位置被其它四或六最接近的鄰近節(jié)點所包圍。圖3 連續(xù)插值這系列節(jié)點，如黑色正方形所示，是（37，38，31和30 ），（9，10 ，11 ， 18，17號和16號）和（ 26，27 ，34 ， 41，40和33 ）。這一系列彈簧單元，與這些每一個節(jié)點相關(guān)聯(lián)。對任何一套節(jié)點，彈簧常數(shù)是：這里，kij 是彈簧剛度在的j -次節(jié)點周圍i次夾具元件，Dij 是i次夾具元件和的J -次節(jié)點周圍之間的距離，ki是彈簧剛度在一次夾具元件位置,i 是周圍的i次夾具元素周圍的節(jié)點數(shù)量為每個加工負荷的一步，適當?shù)倪吔鐥l件將適用于工件的有限元模型。在這個工作里，正常的彈簧約束在這三個方向（X ， Y ， Z ）的和在切方向切向彈簧約束，（X ， Y ）。夾緊力是適用于正常方向（Z）的夾緊點。整個刀具路徑是模擬為每個夾具設(shè)計計劃所產(chǎn)生的遺傳算法應(yīng)用的高峰期的X ，Y ，z切削力順序到元曲面，其中刀具通行證。在這工作中，從刀具路徑中歐盟和去除碎片已經(jīng)被考慮進去。在機床改變幾何數(shù)值過程中，材料被去除，工件的結(jié)構(gòu)剛度也改變。 因此，這是需要考慮碎片移除的影響。有限元分析模型，分析與重點的工具運動和碎片移除使用的元素死亡技術(shù)。在為了計算健身價值，對于給定夾具設(shè)計方案，位移存儲為每個負載的一步。那么，最大位移是選定為夾具設(shè)計計劃的健身價值。遺傳算法的程序和ANSYS之間的互動實施如下。定位和夾具的位置以及夾緊力這些參數(shù)寫入到一個文本文件。那個輸入批處理文件ANSYS軟件可以讀取這些參數(shù)和計算加工表面的變形。 因此， 健身價值觀，在遺傳算法程序，也可以寫到當前夾具設(shè)計計劃的一個文本文件。當有大量的節(jié)點在一個有限元模型時，計算健身價值是很昂貴的。因此，有必要加快計算遺傳算法程序。作為這一代的推移，染色體在人口中取得類似情況。在這項工作中，計算健身價值和染色體存放在一個SQL Server數(shù)據(jù)庫。遺傳算法的程序，如果目前的染色體的健身價值已計算之前，先檢查；如果不，夾具設(shè)計計劃發(fā)送到ANSYS，否則健身價值觀是直接從數(shù)據(jù)庫中取出。嚙合的工件有限元模型，在每一個計算時間保持不變。每計算模型間的差異是邊界條件，因此，網(wǎng)狀工件的有限元模型可以用來反復(fù)“恢復(fù)”ANSYS 命令。5 案例研究一個關(guān)于低剛度工件的銑削夾具設(shè)計優(yōu)化問題是被顯示在前面的論文中，并在以下各節(jié)加以表述。5.1 工件的幾何形狀和性能工件的幾何形狀和特點顯示在圖4中，空心工件的材料是鋁390與泊松比0.3和71Gpa的楊氏模量。外廓尺寸152.4mm127mm*76.2mm.該工件頂端內(nèi)壁的三分之一是經(jīng)銑削及其刀具軌跡，如圖4 所示。夾具元件中應(yīng)用到的材料泊松比0.3和楊氏模量的220的合金鋼。圖4 空心工件5.2 模擬和加工的運作舉例將工件進行周邊銑削，加工參數(shù)在表2中給出?；谶@些參數(shù)，切削力的最高值被作為工件內(nèi)壁受到的表面載荷而被計算和應(yīng)用，當工件處于330.94 n（切）、398.11 N （下徑向）和22.84 N （下軸） 的切削位置時。整個刀具路徑被26個工步所分開，切削力的方向被刀具位置所確定表2加工參數(shù)和條件。5.3 夾具設(shè)計方案夾具在加工過程中夾緊工件的規(guī)劃如圖5所示。圖5 定位和夾緊裝置的可選區(qū)域一般來說， 3-2-1定位原則是夾具設(shè)計中常用的。夾具底板限制三個自由度，在側(cè)邊控制兩個自由度。這里，在Y=0mm截面上使用了4個定點（L1，L2 ， L3和14 ），以定位工件并限制2自由度；并且在Y=127mm的相反面上，兩個壓板（C1,C2）夾緊工件。在正交面上，需要一個定位元件限制其余的一個自由度，這在優(yōu)化模型中是被忽略的。在表3中給出了定位加緊點的坐標范圍。表3 設(shè)計變量的約束由于沒有一個簡單的一體化程序確定夾緊力，夾緊力很大部分（6673.2N）在初始階段被假設(shè)為每一個夾板上作用的力。且從符合例5的最小二乘法，分別由4.43107 N/m 和5.47107 N/m得到了正常切向剛度。5.4 遺傳控制參數(shù)和懲罰函數(shù)在這個例子中，用到了下列參數(shù)值：Ps=30, Pc=0.85, Pm=0.01, Nmax=100和Ncmax=20.關(guān)于f1和的懲罰函數(shù)是這里fv可以被F1或代表。當nchg達到6時，交叉和變異的概率將分別改變成0.6和0.1.5.5 優(yōu)化結(jié)果連續(xù)優(yōu)化的收斂過程如圖6所示。且收斂過程的相應(yīng)功能（1）和（2）如圖7、圖8所示。優(yōu)化設(shè)計方案在表4中給出。圖6 夾具布局和夾緊力優(yōu)化程序的收斂性遺傳算法 圖7 第一個函數(shù)值的收斂圖8第二個函數(shù)值的收斂性表4 多目標優(yōu)化模型的結(jié)果 表5 各種夾具設(shè)計方案結(jié)果進行比較，5.6 結(jié)果的比較 從單一目標優(yōu)化和經(jīng)驗設(shè)計中得到的夾具設(shè)計的設(shè)計變量和目標函數(shù)值，如表5所示。單一目標優(yōu)化的結(jié)果，在論文中引做比較。在例子中，與經(jīng)驗設(shè)計相比較，單一目標優(yōu)化方法有其優(yōu)勢。最高變形減少了57.5 ，均勻變形增強了60.4 。最高夾緊力的值也減少了49.4 。從多目標優(yōu)化方法和單目標優(yōu)化方法的比較中可以得出什么呢？最大變形減少了50.2 ，均勻變形量增加了52.9 ，最高夾緊力的值減少了69.6 。加工表面沿刀具軌跡的變形分布如圖9所示。很明顯，在三種方法中，多目標優(yōu)化方法產(chǎn)生的變形分布最均勻。與結(jié)果比較，我們確信運用最佳定位點分布和最優(yōu)夾緊力來減少工件的變形。圖10示出了一實例夾具的裝配。圖9沿刀具軌跡的變形分布圖10 夾具配置實例6 結(jié)論本文介紹了基于GA和有限元的夾具布局設(shè)計和夾緊力的優(yōu)化程序設(shè)計。優(yōu)化程序是多目標的：最大限度地減少加工表面的最高變形和最大限度地均勻變形。ANSYS軟件包已經(jīng)被用于健身價值的有限元計算。對于夾具設(shè)計優(yōu)化的問題，GA和有限元分析的結(jié)合被證明是一種很有用的方法。 在這項研究中，摩擦的影響和碎片移動都被考慮到了。為了減少計算的時間，建立了一個染色體的健身數(shù)值的數(shù)據(jù)庫，且網(wǎng)狀工件的有限元模型是優(yōu)化過程中多次使用的。 傳統(tǒng)的夾具設(shè)計方法是單一目標優(yōu)化方法或經(jīng)驗。此研究結(jié)果表明，多目標優(yōu)化方法比起其他兩種方法更有效地減少變形和均勻變形。這對于在數(shù)控加工中控制加工變形是很有意義的。參考文獻1、 King LS，Hutter（ 1993年） 自動化裝配線上棱柱工件最佳裝夾定位生成的理論方法。De Meter EC (1995) 優(yōu)化機床夾具表現(xiàn)的Min - Max負荷模型。2、 De Meter EC (1998) 快速支持布局優(yōu)化。Li B, Melkote SN (1999) 通過夾具布局優(yōu)化改善工件的定位精度。3、 Li B, Melkote SN (2001) 夾具夾緊力的優(yōu)化和其對工件的定位精度的影響。4、 Li B, Melkote SN (1999) 通過夾具布局優(yōu)化改善工件的定位精度。5、 Li B, Melkote SN (2001) 夾具夾緊力的優(yōu)化和其對工件定位精度的影響。6、 Li B, Melkote SN (2001) 最優(yōu)夾具設(shè)計計算工件動態(tài)的影響。7、 Lee JD, Haynes LS (1987) 靈活裝夾系統(tǒng)的有限元分析。8、 Menassa RJ, DeVries WR (1991) 運用優(yōu)化方法在夾具設(shè)計中選擇支位。9、 Cai W, Hu SJ, Yuan JX (1996) 變形金屬板材的裝夾的原則、算法和模擬。10、 Qin GH, Zhang WH, Zhou XL (2005) 夾具裝夾方案的建模和優(yōu)化設(shè)計。11、Deng HY, Melkote SN (2006) 動態(tài)穩(wěn)定裝夾中夾緊力最小值的確定。12、Wu NH, Chan KC (1996) 基于遺傳算法的夾具優(yōu)化配置方法。13、Ishikawa Y, Aoyama T(1996) 借助遺傳算法對裝夾條件的優(yōu)化。14、Vallapuzha S, De Meter EC, Choudhuri S, et al (2002) 一項關(guān)于空間坐標對基于遺傳算法的夾具優(yōu)化問題的作用的調(diào)查。15、Vallapuzha S, De Meter EC, Choudhuri S, et al (2002) 夾具布局優(yōu)化方法成效的調(diào)查。16、Kulankara K, Melkote SN (2000) 利用遺傳算法優(yōu)化加工夾具的布局。17、Kulankara K, Satyanarayana S, Melkote SN (2002) 利用遺傳算法優(yōu)化夾緊布局和夾緊力。18、Lai XM, Luo LJ, Lin ZQ (2004) 基于遺傳算法的柔性裝配夾具布局的建模與優(yōu)化。19、Hamedi M (2005) 通過一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法混合的系統(tǒng)設(shè)計智能夾具。20、Kumar AS, Subramaniam V, Seow KC (2001) 采用遺傳算法固定裝置的概念設(shè)計。21、Kaya N (2006) 利用遺傳算法優(yōu)化加工夾具的定位和夾緊點。22、Zhou XL, Zhang WH, Qin GH (2005) 遺傳算法用于優(yōu)化夾具布局和夾緊力。23、Kaya N, ztrk F (2003) 碎片位移和摩擦接觸的運用對工件夾具布局的校核。62畢業(yè)設(shè)計專 業(yè)機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01共 2 頁計算機輔助設(shè)計與制造產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座第 1 頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸140140104每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)備 注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準 終單 件1銑削粗銑80孔的大端端面和小端端面機加X52K YG6硬質(zhì)合金銑刀和專用夾具 2鏜削粗鏜80內(nèi)孔到77mm機加X620W18Cr4V高速鋼刀和專用夾具 3銑削精銑80孔的大端面機加X52KYG6硬質(zhì)合金銑刀和專用夾具 4鏜削精鏜80內(nèi)孔到79.9mm機加T611YG8硬質(zhì)合金鏜刀和專用夾具 5鉆削鉆削4-13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-20mm機加Z535（立式）13的高速鋼鉆頭、20高速鋼锪孔鉆和專用夾具 6鉆削鉆削21mm的通孔，锪孔24.7，锪鉸38mm的沉頭螺栓孔機加Z30802521的高速鋼鉆頭、24.7、38的高速鋼锪孔鉆和專用夾具 7鉆削锪削沉頭螺栓孔43mm機加Z306020（）43的高速鋼锪孔鉆和專用夾具 8鉆削鉆削M8-7H的螺紋底孔機加Z5357.2的高速鋼鉆頭和專用夾具描 圖馬帥描 校底圖號編制日期審核日期會簽日期班 級姓 名裝訂號4標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期專 業(yè)機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01共2頁計算機輔助設(shè)計與制造產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座第2頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸140140104每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備 注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準 終單 件 9 銑削銑削尺寸為（5）mm的縱槽機加X61W高速鋼鋸齒銑刀和專用夾具 10鉸削鉸削25H7()的沉頭孔機加Z30802524.7的YG6鉸刀和專用夾具 11鉆削鉆削M10-H7的螺紋底孔機加Z51509.2的高速鋼鉆頭和專用夾具 12銑削銑削尺寸為5（）mm的橫槽機加X62K高速鋼鋸齒銑刀和專用夾具13鉆削攻螺紋M10-H7和M8-H7機加Z5150M8、M10的YG6硬質(zhì)合金絲錐和專用夾具14磨削珩磨80H9()的內(nèi)圓機加M42101A8 504103D100B75石油磨條和專用夾具15檢查終檢描 圖馬帥描 校底圖號編制日期審核日期會簽日期班 級姓 名裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期畢業(yè)設(shè)計機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（1）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工01粗銑80的小端端面HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用家具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時(min)機動輔助1粗銑80H9孔小端端面YG6硬質(zhì)合金鑲齒銑刀47.523.8760.153.011.272粗銑80H9孔大端端面YG6硬質(zhì)合金鑲齒銑刀11859.310.22.842.41機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（2）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工02粗鏜80H9內(nèi)孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式鏜床T6111夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1粗鏜80H9內(nèi)孔到77W18Cr4V高速鋼樘刀8018.850.373.523.72機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（3）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工03精銑80的大端端面HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1精銑80H9孔大端端面YG6硬質(zhì)合金鑲齒銑刀295148.20.151.510.4672機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（4）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工04精鏜80的內(nèi)孔和倒角HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式鏜床T6111夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1精鏜80H9內(nèi)孔到79.9YG8硬質(zhì)合金鏜刀497123.20.191.711.142倒角245YG8硬質(zhì)合金鏜刀400105.560.19210.312機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（5）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工05鉆削4-13的通孔，锪4-20的沉頭孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z5351夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1鉆削4-13的通孔13的高速鋼鉆頭1957.9640.576.510.2652锪沉頭孔4-2020的高速鋼刀锪鉆40025.1330.153.510.25機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（6）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工06鉆21mm的通孔，锪孔24.7的沉頭孔，锪38mm的沉頭孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z3080251夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1鉆21mm的通孔21的高速鋼鉆頭16010.560.810.510.72锪24.7mm的沉頭孔24.7的高速鋼锪孔鉆25019.40.131.8511.4473锪38mm的沉頭孔38高速鋼的锪孔16019.10.26.6510.04機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（7）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工07锪削43得沉頭孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z3060201夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1锪削43得沉頭孔43的高速鋼锪孔鉆18024.3160.21110.03機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（8）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工08鉆削M8-7H的螺紋底孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z5351夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1鉆削M8-7H的螺紋底孔7.2的高速鋼鉆頭75016.9650.23.610.162機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（9）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工09銑削尺寸為5mm的縱向槽HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)萬能銑床X61W1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1銑削尺寸為5mm的縱向槽高速鋼鋸齒銑刀65513510.6322機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（10）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工10鉸削24.7得沉頭孔到25H7()mmHT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z3080251夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1精鉸鉸削24.7的沉頭孔到25H7()YG6硬質(zhì)合金銑刀80062.8320.20.1510.3機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（11）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工11鉆削M10-7H得螺紋底孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床Z525B1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1鉆削M10-7H得螺紋底孔9.2的高速鋼鉆頭47513.730.214.610.3272機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（12）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工12銑削尺寸為5mm的橫向槽HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)萬能臥式銑床X61W1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1銑削尺寸為5mm的橫向槽高速鋼鋸齒銑刀65513510.5322機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（13）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工13攻螺紋M87H以及M10-7HHT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z5151夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1攻螺紋M87HM8的YG6硬質(zhì)合金絲錐3208.0421.250.410.22攻螺紋M10-7HM10的YG6硬質(zhì)合金絲錐2658.3521.50.440.2機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號LZ-JZ032-01設(shè)計者：馬帥產(chǎn)品名稱零（部）件名稱左支座共（14）頁第（14）頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工01珩磨80H10的內(nèi)孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件140140104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式珩磨機床M41201夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時機動輔助1珩磨80H10的內(nèi)孔1A8 504103D100B75石油磨條27067.860.0150.01570.33畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 機械工程系 設(shè)計(論文)題目：左支座零件的機械加工工藝規(guī)及工藝裝配設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達到的目的：本課題選自機械制造工藝學課程設(shè)計指導書 （張龍勛 主編 機械工業(yè)出版社2009）。目的：1、培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關(guān)課程的知識，結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題。2、能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要就，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。3、培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。4、進一步培養(yǎng)學生的識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。2本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：本課題的主要任務(wù)的內(nèi)容：通過對左支座零件的分析制定出來其機械加工工藝，并且設(shè)計出來其夾具裝備。(1) 80H9()孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角,四個13mm的底座通孔和四個20的沉頭螺栓孔,以及兩個10的錐銷孔, 螺紋M10-7H的底孔和尺寸為5()的縱槽.主要加工表面為80H9(),其中80H9()的大端端面對80H9()孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm.(2) 21mm的通孔和38的沉頭螺栓孔以及43的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔和尺寸為5()的橫槽.主要加工表面為25H7().工作要求：進行必要的計算，設(shè)計并畫出夾具圖、零件圖、零件毛坯合圖及寫出加工工藝卡片 所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書論文題目：左支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計系 部： 機械工程系 畢業(yè)設(shè)計摘 要在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力ABSTRACTEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords：Technical instruction, position error ,clump , the surplus of processing ,clamp strengthI目 錄摘 要I緒 論1第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定21.1 車床左支座的作用和工藝分析21.1.1 零件的作用21.1.2 零件的工藝分析31.2 零件毛坯的確定31.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理31.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定4第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計62.1 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題62.1.1 加工方法選擇的原則62.1.2 加工階段的劃分62.1.3 加工順序的安排72.1.4 工序的合理組合82.2 基準的選擇82.2.1 粗基準和精基準的具體選擇原則82.2.2 選擇本題零件的基準92.3 機床左支座的工藝路線分析與制定102.3.1 工序順序的安排的原則102.3.2 工藝路線分析及制定102.4 機械加工余量132.4.1 影響加工余量的因素132.4.2 機械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定132.5 確定切削用量及基本工時162.5.1 工序一 粗銑80H9()mm孔大端端面162.5.2 工序二 粗鏜80H9內(nèi)孔192.5.3 工序三 精銑80H9大端端面20第3章 專用夾具設(shè)計233.1 定位基準及定位元件的選擇233.2 切削力及夾緊力的計算233.3 定位誤差分析與計算243.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明25致 謝26參考文獻27附 錄28緒 論一、設(shè)計目的畢業(yè)設(shè)計是高等院校學生在學完了大學所有科目，進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產(chǎn)實際問題的能力，使學生進一步鞏固大學期間所學的有關(guān)理論知識，掌握設(shè)計方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次畢業(yè)設(shè)計也是大學期間最后一項實踐性教學環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設(shè)計，應(yīng)使學生在下述各方面得到鍛煉：1.熟練的運用機械制造基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。2.通過夾具設(shè)計的訓練，進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(包括設(shè)計計算、工程制圖等方面)的能力。3.能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等。4.在設(shè)計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。二、設(shè)計任務(wù)1.完成左支座零件毛坯合圖及左支座零件圖。2.完成左支座零件工藝規(guī)程設(shè)計3.完成左支座零件加工工藝卡4.機床專用夾具裝備總圖5.撰寫設(shè)計說明書第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。1.1 車床左支座的作用和工藝分析1.1.1 零件的作用題目所給的是機床上用的的一個支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個方向上的5mm的槽.使尺寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的21mm的孔穿過M20mm的螺栓一端與25H7()配合的桿件通過旋緊其上的螺母夾緊,使裝在80H9()mm的心軸定位并夾緊。1.1.2 零件的工藝分析左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:一、以80H9()內(nèi)孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括:80H9()mm孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角，四個13mm的底座通孔和四個20的沉頭螺栓孔,以及兩個10的錐銷孔,螺紋M8-H7的底孔以及尺寸為5()mm的縱槽，主要加工表面為80H9()mm，其中80H9()mm的大端端面對80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm.二、以25H7()mm的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括21mm的通孔和38的沉頭螺栓孔以及43的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5()mm的橫槽，主要加工表面為25H7()mm。由上述分析可知，對于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。1.2 零件毛坯的確定1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理一、左支座零件材料為:HT200在機床工作過程中起支撐作用,所受的動載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量.灰鑄體一般的工作條件：1.承受中等載荷的零件。2.磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。二、毛坯的熱處理灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶穑瑏硐T鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。1.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年。由參考文獻可知，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型鑄造成型。又由于支座零件80孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。由參考文獻可知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為810級，加工余量等級MA為G級，故選取尺寸公差等級CT為10級，加工余量等級MA為G級。鑄件的分型面選擇通過從基準孔軸線，且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于80孔的上頂面。由參考文獻用查表法確定參考面的總余量如表1-1所示。表1-1 各加工表面總余量（mm）加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量說明A面140G4.0底面，單側(cè)加工80孔80H5.0孔降1級大側(cè)加工由參考文獻可知鑄件主要尺寸的公差，如表1-2所示。表1-2 毛坯主要尺寸及公差（mm）主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CTA面中心距尺寸1004.01043.280孔805.0751.627第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計2.1 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題2.1.1 加工方法選擇的原則（1） 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟、精度要求相適應(yīng)。（2） 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。（3） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。（4） 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。（5） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。2.1.2 加工階段的劃分為保證零件加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，機械加工工藝過程一般可分為一下幾個階段：1.粗加工階段主要任務(wù)是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡可能接近成品。因此，此階段應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。2.半精加工階段完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準備。3.精加工階段保證各主要表面達到圖樣的全部技術(shù)要求，此階段的主要目標是保證加工質(zhì)量。4.光整加工階段對質(zhì)量要求很高的表面，應(yīng)安排光整加工，以進一步提高尺寸精度和減少表面粗糙度。但一般不能用以糾正形狀誤差和位置誤差。通過劃分加工階段：（1）可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，保證加工質(zhì)量。（2）可以合理使用機床設(shè)備。（3）便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。（4）可以及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時修補或決定報廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時浪費。2.1.3 加工順序的安排零件的加工順序包括切削加工順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。一、機械加工順序的安排原則1.基面先行2.先主后次3.先粗后精4.先面后孔有些表面的最后精加工安排在部裝或總裝工程中進行，以保證較高的配合精度。二、熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于零件材料及熱處理的目的。預(yù)熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應(yīng)力和為最終熱處理作好組織準備。正火和退火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的殘余應(yīng)力：調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工和半精加工之間進行，為最終熱處理作好組織準備：時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中生產(chǎn)的內(nèi)應(yīng)力。最終熱處理的目的是提高零件的強度、表面硬度和耐磨性及防腐美觀等。淬火及滲碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前進行；由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合機械性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理，其工序位置安排在精加工之前進行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍處理，安排在機械加工完畢后進行。三、輔助工序的安排輔助工序主要包括：檢驗、清洗、去毛刺、去磁、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結(jié)束之后，精加工之前、零件全部加工結(jié)束之后，一般均安排檢驗工序。2.1.4 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、技術(shù)要求和機床設(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：1.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。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，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。2.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，在一次裝夾中同時加工數(shù)個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)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產(chǎn)中，多采用工序工序分散的加工原則，生產(chǎn)中可以采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和通用夾具，組織流水線生產(chǎn)。2.2 基準的選擇2.2.1 粗基準和精基準的具體選擇原則一、粗基準的選擇粗基準選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時要為后續(xù)工序提供精基準。一般按下列原則選擇：1.為保證不加工面與加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準。2.合理分配個加工面的余量。3.粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用。4.選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。二、精基準的選擇1.基準重合原則應(yīng)當盡量使定位基準與設(shè)計基準相重合，以避免因基準不重合而引起定位誤差。2.基準統(tǒng)一原則在零件加工的整個工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個(或一組)定位基準來定位，稱為基準統(tǒng)一原則。3.自為基準原則當精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面作為基準，稱為自為基準原則。4.互為基準原則對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準反復(fù)加工的方法，這稱為互為基準原則。5.便于裝夾原則所選精基準應(yīng)能保證工件定位準確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。三、輔助基準的選擇選擇輔助基準時應(yīng)盡可能使工件安裝定位方便，便于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，便于加工。2.2.2 選擇本題零件的基準一、粗基準的選擇原則按照有關(guān)粗基準的選擇原則，當零件有不加工表面的時候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準;若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準。現(xiàn)取R55的外圓柱表面作為定位基準，消除X,Y的轉(zhuǎn)動和X,Y的移動四個自由度,再用80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移動。二、精基準的選擇原則精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算。80孔和A面既是裝配基準，又是設(shè)計基準，用它們做精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故應(yīng)該采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。2.3 機床左支座的工藝路線分析與制定2.3.1 工序順序的安排的原則1.對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準加工提供找正基準2.按“先基準后其他”的順序，首先加工精基準面3.在重要表面加工前應(yīng)對精基準進行修正4.按“先主后次，先粗后精”的順序5.對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工2.3.2 工藝路線分析及制定一、工藝路線方案一工序一：粗鏜、精鏜孔80H9()mm孔的內(nèi)圓工序二：粗銑、精銑80H9()mm的大端端面 工序三：鏜80H9()mm大端處的245倒角。工序四：鉆4-13mm的通孔，锪20mm的沉頭螺栓孔。工序五：鉆2-10mm的錐銷底孔，粗鉸、精鉸2-10mm的錐銷孔。工序六：銑削尺寸為5mm的縱槽。工序七：鉆削通孔20mm，擴、鉸孔25H7()mm,锪沉頭螺栓孔38mm和43mm。工序九：鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。工序十：銑削尺寸為5mm的橫槽。工序十一：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十二：終檢。二、工藝路線方案二工序一：粗銑、精銑削80H9()mm孔的大端端面。工序二：粗鏜、精鏜80H9()mm內(nèi)孔，以及倒245的倒角。工序三：鉆削底板上的4-13mm的通孔，锪4-20mm的沉頭螺栓孔。工序四：鉆削錐銷孔2-10mm底孔，鉸削錐銷孔10mm。工序五：鉆削21mm的通孔，擴、鉸孔25H7()mm，锪沉頭螺栓孔38mm和43mm。工序六：銑削尺寸為5mm的縱槽。工序七：鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。工序八：銑削尺寸為5mm的橫槽。工序九：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十：終檢。三、工藝方案分析工藝方案路線一：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來加工孔。這樣減少了工件因為多次裝夾而帶來的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱R55mm的底端不平整，則容易引起80H9()mm的孔在加工過程中引偏。使80H9()mm的內(nèi)孔與R55的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小80H9()mm的孔與底座垂直度誤差，以及80H9()mm與R55圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，還可以避免工藝路線一所留下的部分缺陷（即：工藝路線一中的工序六加工后再加工下面的工序的話，會由于工序六降低了工件的剛度，使后面的加工不能保證加工質(zhì)量和加工要求）。四、工藝方案的確定由上述分析，工藝路線二優(yōu)于工藝路線一，可以選擇工藝路線二進行加工，在工藝路線二中也存在問題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線：工序一：粗銑80H9()mm孔的大端端面，以R55外圓為粗基準，選用X52K立式升降銑床和專用夾具。工序二：粗鏜80H9()mm內(nèi)孔，以孔80H9()mm孔的軸心線為基準，選用X620臥式升降銑床和專用夾具。工序三：精銑80H9()mm孔的大端面，以80H9()mm內(nèi)圓為基準，選用X52K立式升降臺銑床和專用夾具。工序四：精鏜80H9()mm內(nèi)孔，以及80H9()mm大端處的倒角245，以80H9()mm孔的小端端面為基準。選用T611臥式鏜床和專用夾具。工序五：鉆削4-13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-20mm。以80H9()mm內(nèi)圓為基準。選用Z5150立式鉆床和夾具。工序六：鉆削21mm的通孔，擴、鉸孔25H7()mm，锪鉸36mm的沉頭螺栓孔。以80H9()mm孔大端端面為基準，選用Z3080臥式鉆床和專用夾具。工序七：锪削沉頭螺栓孔43mm。以孔80H9()mm的大端端面為基準。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序八：鉆削M8-H7的螺紋底孔，以80H9()mm內(nèi)圓為基準。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序九：銑削尺寸為5mm的縱槽。以80H9()mm內(nèi)圓為基準，選用X62K臥式銑床和專用夾具。工序十：鉆削M10-H7的螺紋底孔。以80H9()mm大端端面為基準。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序十一：銑削尺寸為5mm的橫槽，以80H9()mm大端端面為基準。選用X62K臥式銑床和專用夾具。工序十二：珩磨80H9()mm的內(nèi)圓，以孔80H9()mm的大端端面為基準。工序十三：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十四：終檢。2.4 機械加工余量工藝路線確定以后，就需要安排各個工序的具體加工內(nèi)容，其中最主要的一項任務(wù)就是要確定各個工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的確定與工序的加工余量有關(guān)。加工余量是指加工過程中從加工表面切去材料層厚度。余量有由工序余量和加工總余量之分。工序余量是同一被加工表面相鄰兩工序尺寸之差；加工總余量是某一表面毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸之差。2.4.1 影響加工余量的因素確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，越小越好。在確定時應(yīng)該考慮一下因素：1.上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度和表面缺陷層深度。2.上道工序的尺寸公差。3.上道工序留下的空間位置誤差。4.本工序的裝夾誤差。2.4.2 機械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定左支座零件的材料是HT200，抗拉強度為195Mpa-200Mpa，零件的毛坯質(zhì)量為6.5kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)；參考機械加工工藝簡明手冊毛坯的制造方法及其工藝特點，選擇左支座零件的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：1.80H9()mm大端其加工尺寸為140mm140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。根據(jù)機械加工工藝簡明手冊成批生產(chǎn)鑄件機械加工余量等級，可得：金屬模機械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取810級我們?nèi)?級，加工余量MA取G級，鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。2.80H9()mm孔內(nèi)表面，其加工長度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6m.需要精鉸和珩磨。查機械加工工藝簡明手冊鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。三、80H9()mm孔大端端面4個螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為：鉆削13mm的通孔 雙邊加工余量2Z13mm锪沉頭孔20mm 雙邊加工余量2Z7mm四、內(nèi)表面21mm、25H7()mm、38mm和43mm的加工余量，這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：1.鉆削21mm的通孔 雙邊加工余量2Z21mm2.25H7()mm內(nèi)表面（1） 21mm擴孔到24.7mm 雙邊加工余量2Z3.7mm（2） 24.7mm鉸孔到24.9mm 雙邊加工余量2Z0.2mm（3） 24.9mm珩磨到25H7()mm 雙邊加工余量2Z0.1mm3.38mm的沉頭孔，可以一次性锪成型。則雙邊加工余量2Z17mm4.43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來。則雙邊加工余量2Z22mm五、尺寸為5mm的橫、縱兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量2Z5mm。六、M10-H7和M8-H72個螺紋孔，機加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則：1.M10-H7的底孔加工的直徑為8.5mm 雙邊加工余量2Z8.5mm2.M8-H7的底孔加工的直徑為6.8mm 雙邊加工余量2Z6.8mm七、內(nèi)孔80H9()mm的加工余量計算：1.內(nèi)孔80H9()mm為9級加工精度，鑄件的毛坯重量約為6.5Kg。機械加工工藝簡明手冊鑄件機械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z2.5mm。機械加工工藝簡明手冊鑄件公差，可得：IT1.6mm。2.珩磨加工余量：查機械加工工藝手冊珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量Z0.05mm。3.精鏜加工余量：查機械加工工藝手冊擴孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z1.5mm2.0mm。查機械加工工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得：IT0.02mm0.05mm。這里取0.02mm。4.粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查機械加工工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得IT0.1mm0.3mm，我們這里取0.1mm。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：毛坯的名義尺寸：80-2.5275mm毛坯的最大尺寸：75-0.874.2mm毛坯的最小尺寸：750.875.8mm粗鏜后最小尺寸：80-1.5277mm粗鏜后最大尺寸：77+0.177.1mm精鏜后最小尺寸：80-0.05279.9mm精鏜后最大尺寸：79.90.0279.92mm珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：80H9()mm最后將上述的計算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1：表2-1 80H9()mm孔的加工余量計算（單位：mm）工序加工尺寸公差鑄件毛坯80H9()粗鏜精鏜珩磨加工前最大74.27779.8最小75.877.179.82加工后最大74.27779.880最小75.877.179.8280.087加工余量（單邊余量）2.5最大1.81.410.1435最小0.61.250.1加工公差（單邊）1.620.220.0420.08722.5 確定切削用量及基本工時2.5.1 工序一 粗銑80H9()mm孔大端端面本工序采用計算法確定切削用時1.數(shù)據(jù)的確定加工材料：HT200。加工要求：粗銑孔80H9()mm的大端端面。機床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具，用R55mm的外圓柱面為基準。刀具： 材料為YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,10，15，12。查機械加工工藝手冊常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T10800s。2.計算切削用量確定80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯長度方向的加工余量Z2.50.9mm，考慮3的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量Z7.1mm。但是實際上此平面還要進行精銑所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量給后面的精加工。因此實際大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm計算?？梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量Z2.8mm。銑削的寬度為140mm，則可以分兩次加工，80H9孔的小端端面在鑄造時也由留了3的拔模斜度，所以也留了加工余量Z3mm。長度方向的加工按照IT12級計算，則取0.4mm的加工偏差。確定進給量f：查機械加工工藝手冊端銑刀（面銑刀）的進給量，由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW，可?。篺=0.140.24mm/z，這里取0.2mm/z3.計算切削速度查機械加工工藝手冊各種銑削速度及功率的計算公式：v其中：KKKKKKKKK，查機械加工工藝手冊工件材料強度、硬度改變時切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：K1.0，K1.0，K1.0，K1.05，K1.0，K0.86，K1.0，K0.8，則：KKKKKKKKK1.01.01.01.051.00.861.00.80.7224。則切削速度為：v0.994m/s59.64m/min4.計算主軸轉(zhuǎn)速nV118.65r/min查機械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與118.65r/min相近的轉(zhuǎn)速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min則速度太大。則實際切削速度：v59.31m/min5計算切削工時查機械加工工藝手冊銑削機動時間的計算，可得：t其中當0.6時，+（13），這里0.4375，則：+（13）82mm，25mm取4mm,140mm。f0.216118377.6 mmmin查機械加工工藝手 冊銑床(立式、臥式、萬能)工作臺進給量，可取375mmmin。t2.411min6.計算機床切削力查機械加工工藝手冊圓周分力 的計算公式，可得：查機械加工工藝手冊工件材料強度、硬度改變時切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得1.0，則：2873.2N7.機床機加工的驗證（1） 驗證機床切削功率查機械加工工藝手冊各種銑削切削速度及功率計算公式，可得：其中：KKKKKK，查機械加工工藝手冊工件材料強度、硬度改變時切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：K1.0，K0.8，K1.14，K0.79，K1.0，則：KKKKKKK1.00.81.140.791.00.72048，則機床切削功率為：2.05KW查機械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機總功率為9.125KW，主電機總功率為7.5KW，所以機床的功率足夠可以正常加工。（2） 驗證機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力2873.2N。查機械加工工藝手冊各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得：a（0.40.8）mm，a（0.10.2）mm/z，不對稱銑刀銑削順銑，水平分力/（0.150.3），/（0.91.0），/（0.50.55）。則取：F0.20.22873.2574.64N，F(xiàn)0.90.92873.22585.88N，F(xiàn)0.50.52873.21436.6N。查取機床工作臺的摩擦系數(shù)0.1可得切削刀具在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作力FFF+（F+）574.64+0.1（2873.2+2585.88+1436.6）574.64689.5681264.208N而機床縱向進給機構(gòu)可以承受的最大縱向力為1436.6N，故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。2.5.2 工序二 粗鏜80H9內(nèi)孔選用T611臥式鏜床核專用夾具。刀具：材料為W18Cr4V，B16mm，H16mm，L200mm，l80mm，d16mm，K60。參考機械加工工藝手冊鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。確定80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量為Z2.5mm0.8mm，考慮3的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量Z1.5mm，珩磨的加工余量留Z0.05mm。則加工余量可以按照Z6.94mm，加工時分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z3.5mm。查機械加工工藝手冊鏜刀時的進給量及切削速度，可得進給量f0.350.7mm/r，切削速度v0.20.4m/s。參考機械加工工藝手冊臥式鏜床主軸進給量，取進給量f0.4mm/r，切削速度v0.3m/s18m/min。則主軸的轉(zhuǎn)速nn 71.4r/min查機械加工工藝手冊臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與76.4r/min相近的轉(zhuǎn)速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min則速度損失太大。則實際切削速度:v18.85m/min計算鏜削加工工時：t其中：；mm；。則鏜削時間為：t7.432min2.5.3 工序三 精銑80H9大端端面機床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具（類式于長三抓卡盤），以80H9的內(nèi)孔面為基準。刀具：材料為YG6，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，10，15，12。查機械加工工藝手冊常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀?？傻靡陨系膮?shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T10800s。銑削深度mm，銑削寬度為：140mm可以分兩次切削。去定進給量f：查機械加工工藝手冊端銑刀（面銑刀）的進給量，有刀具的材料為YG6和銑床的功率為7.5KW，可得：進給量分f0.20.3mm/z，此處取0.2mm/z。查機械加工工藝手冊硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）銑削用量可得：v2.47m/s148.2m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為：n295r/min查機械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與295r/min相近的轉(zhuǎn)速有235r/min和300r/min。取300r/min，若取235r/min。則速度損失太大。則實際切削速度為v150.8m/min實際進給量為：f163000.2960mmmin查機械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）工作臺進給量，可?。篺950mm/min。0.198mm/z。計算銑削工時：查機械加工工藝手冊銑削機動時間的計算，可得：t其中當0.6時，+（13），這里0.4375。則140mm，82mm；mm；取5mm。則：t0.476min2.5.4 工序四 精鏜80H9內(nèi)孔選用T611臥式鏜床和專用夾具，以孔80H9的大端端面為基準。刀具：參考機械加工工藝手冊鏜刀，可以選擇B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm,45。刀具材料為YG8。確定進給量, 查機械加工工藝手冊鏜刀及切削速度，可得：進給量f0.150.25mmr，切削速度v2.04ms。參考機械加工工藝手冊臥式鏜床主軸進給量，取進給量f0.19mmr。切削速度：v2.04ms122.4mmin計算主軸轉(zhuǎn)速：vv497r/min查機械加工工藝手冊臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速，可得與497r/min相近的轉(zhuǎn)速有400r/min和500r/min，取500r/min。若取400r/min則速度損失太大。則實際切削速度：v=123.2m/min計算切削時間：查機械加工工藝手冊車削和鏜削的機動時間計算，可得：t其中：100mm；3mm；mm；。則鏜削時間為：t1.14min其余工步切削用量及基本工時計算從略第3章 專用夾具設(shè)計本次設(shè)計中為左支座設(shè)計一臺專用夾具，以便在加工過程中提高工作效率、保證加工質(zhì)量。左支座零件在本次夾具設(shè)計為加工80H9()mm孔的大端端面上4個孔螺栓孔的加工專用夾具。專用夾具的特點：針對性強、結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、容易操作、裝夾速度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高。利用本夾具主要用來鉆、锪加工頂面的四孔。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對80H9()mm孔的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。3.1 定位基準及定位元件的選擇由零件圖可知：根據(jù)頂面四孔的軸線與80H9()mm孔的尺寸要求，在對孔進行加工前，80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技術(shù)要求加工，因此，80H9()mm孔及其大端端面定位精基準（設(shè)計基準）來滿足其面上四孔加工的尺寸要求。3.2 切削力及夾緊力的計算由資料機床夾具設(shè)計手冊可得：切削力公式：式中 ，即：實際所需夾緊力：機床夾具設(shè)計手冊得：安全系數(shù)K可按下式計算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻機床夾具設(shè)計手冊可得：所以由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。，螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力：式中參數(shù)由機床夾具設(shè)計手冊可查得：，其中：由機床夾具設(shè)計手冊得：原動力計算公式：由上述計算易得：因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。3.3 定位誤差分析與計算該夾具以80H9()孔及其大端端面為定位基準，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。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)定的工序公差。孔與面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測量可知：取m（中等級）即 ：尺寸偏差為、由機床夾具設(shè)計手冊可得：(1) 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故(2) 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即：(3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過(4) 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工80H9()mm孔的大端端面的螺栓孔。工件以80H9()mm孔及其大端端面為定位基準，在定位銷（心軸）和壓緊元件以及防轉(zhuǎn)銷上實現(xiàn)完全定位。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率。為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸。本夾具總體的感覺還比較緊湊。致 謝通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學習。1.本次設(shè)計是對所學知識的一次綜合運用，充分的運用了大學所學的知識，也是對大學所學課程的一個升華過程。2.掌握了一般的設(shè)計思路和設(shè)計的切入點，對機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計有了一個全面的認識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運用知識和實際動手的能力。3.進一步規(guī)范了制圖要求，學會運用標準、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。由于本人水平有限，加之時間短，經(jīng)驗少。文中定有許多不妥甚至錯誤之處，請老師給予指正和教導，本人表示深深的謝意。同時也要感謝王老師在本次畢業(yè)設(shè)計中的指導與幫助！參考文獻1 周宏甫主編 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M,北京：高等教育出版社，2007。2 張龍勛主編 .機械制造工藝學課程設(shè)計指導書及習題M, 北京：機械工業(yè)出版社，2007。3 鄭修本，馮冠大主編 .機械制造工藝學M, 北京：機械工業(yè)出版社，1991。4 許曉旸主編，專用機床設(shè)備設(shè)計M，重慶：重慶大學出版社，2003。5 徐嘉元，曾家駒主編，機械制造工藝學M，北京：機械工業(yè)出版社，2007。6 孟少龍主編，機械加工工藝手冊第1卷M，北京：機械工業(yè)出版社，1991。7 王凡主編，實用機械制造工藝設(shè)計手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，2008。8 馬賢智主編，機械加工余量與公差手冊M，北京：中國標準出版社，1994。9 余光國，馬俊，張興發(fā)主編，機床夾具設(shè)計M，重慶：重慶大學出版社，1995。10 李慶壽主編，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。11 吳拓主編，機械制造工藝與機床夾具M, 北京：機械工業(yè)出版社，2006。12 王光斗主編，王春福主編，機床夾具設(shè)計手冊M，上?？茖W技術(shù)出版社，2000。附 錄附錄一：左支座零件毛坯合圖 1張附錄二：左支座零件圖 1張附錄三：左支座零件專用夾具裝配圖 1張附錄四：機械加工工藝規(guī)程卡片 1套