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1 外文翻譯 機(jī)械加工零件的工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本文對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析 確定了機(jī)械加工工藝 路線 夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性 以及夾具設(shè)計(jì) 隨著科學(xué)的日 益發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整 工程機(jī)械行業(yè)已成為沒(méi)有政策壁壘的完全競(jìng) 爭(zhēng)行業(yè) 關(guān)鍵詞 技術(shù)背景 發(fā)展趨勢(shì) 工序 定位方案 1 機(jī)械加工歷史背景及其意義 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)古老而永遠(yuǎn)充滿生命力的行業(yè) 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高 機(jī)械制造工藝也在日新月異地發(fā)展 自新中國(guó)成 立以來(lái) 我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展 一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定 技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成 改革開(kāi)放二十多年來(lái) 我國(guó)制造業(yè)充分利 用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源 有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造 引導(dǎo)企業(yè)走依 靠科技進(jìn)步的道路 使制造技術(shù) 產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化 為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn) 盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有 了大幅度提高 但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 仍存在階段性差距 進(jìn)入二十一世紀(jì) 我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè) 特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后 世界 的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲 我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市 場(chǎng) 因此 我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展 就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè) 是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ) 是高新技術(shù)產(chǎn) 業(yè)化的載體 是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ) 是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要支柱 也是為提 高人民生活質(zhì)量 提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè) 它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量 和效益 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用 2 機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 隨著社會(huì)的發(fā)展 各種機(jī)械逐漸運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中 不管是在農(nóng)用 軍用 工用等方面 離開(kāi)了機(jī)械的操作就談不上效率 因此 從某中角度上來(lái)說(shuō) 一 個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力 社會(huì)地位 和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的 各工業(yè)化國(guó) 家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明 沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè) 就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工 業(yè)化 現(xiàn)代化和信息化 3 目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn) 業(yè)升級(jí)的重要因素 加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度 推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù) 健康 穩(wěn)定發(fā)展 對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式 提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì) 增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 3 1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的定義 機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對(duì)位置 和性質(zhì)等 使其成為成品或半成品的全過(guò)程 機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件 及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能 對(duì)產(chǎn)品的成本 生產(chǎn)周期都有較大的影響 是整個(gè)工藝 過(guò)程的重要組成部分 3 2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序 工序又是由安裝 工位 工步 及走刀組成的 工序是指一個(gè)或一組工人 在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所 連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程 工序是制定勞動(dòng)定額 配備工人及機(jī)床設(shè)備 安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位 或移位 加工的機(jī)床 或夾具 進(jìn)行加工時(shí) 在一次裝夾 中 工件 或刀具 相對(duì)于機(jī)床要經(jīng)過(guò)幾個(gè)位置依次進(jìn)行加工 在每一個(gè)工作 位置上所完成的那一部分工序 稱為工位 采用多工位加工可以減少裝夾的次 數(shù) 減少裝夾誤差 提高生產(chǎn)率 工步是加工表面在切削刀具和切削用量 僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量 都不 變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程 在一個(gè)工步中 如果要切掉的金屬層很厚 可分幾次切削 每切削一次 就稱為一次走刀 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過(guò)程和操作方法等的工藝文件 稱為工藝規(guī)程 它 是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件 3 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛 坯的供應(yīng) 進(jìn)行機(jī)床調(diào)整 專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造 編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃 調(diào)配勞動(dòng)力 以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等 機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn) 進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù) 有了它就可以制 定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃 并能做到各工序科學(xué)地銜接 使生 產(chǎn)均衡 順利 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)和低消耗 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片 是兩個(gè)主要的工藝文件 機(jī) 械加工工藝過(guò)程卡片 是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件 在單件 小批量 生產(chǎn)中 以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn) 過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì) 機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的 用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn) 多 用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 3 5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下 以最少的勞動(dòng)消耗和最低的費(fèi)用 按計(jì)劃加工出符 合圖紙要求的零件 是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 分析零件加工的工藝性 選擇毛坯的種類和制造方法 擬訂工藝過(guò)程 工序設(shè)計(jì) 編制工藝文件 4 夾具設(shè)計(jì) 4 1 夾具設(shè)計(jì)的意義 在機(jī)械行業(yè)中 如何去保證工件的高精度 加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題 一 直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題 其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn) 題 高效的夾具是工件高精度的保證 如何讓夾具更高效 更經(jīng)濟(jì) 這是行業(yè) 人急需要解決的 隨著社會(huì)的發(fā)展 科技的不斷提高 各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè) 如何利用這些高科技為人類服務(wù) 如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中 這 還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力 開(kāi)拓創(chuàng)新 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 和社會(huì)市場(chǎng)需要 夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制 造系統(tǒng)方向發(fā)展 迄今為止 夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一 刀 具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化 用戶只需要按品種 規(guī)格選用采購(gòu) 而模具和夾具則和產(chǎn) 品息息相關(guān) 產(chǎn)品一有變化就需重新制作 通常是屬于專用性質(zhì)的工具 模具已發(fā) 展成為獨(dú)立的行業(yè) 夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小 行業(yè) 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想 又符 合節(jié)約資源的原則 更適合綠色制造的環(huán)境保護(hù)原理 所以是今后夾具技術(shù)的一 個(gè)重要發(fā)展方向單位 機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置 至于裝夾各種刀具用的裝置 則一般 稱為 輔助工具 輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi) 按照機(jī)床 夾具的應(yīng)用范圍 一般可分為通用夾具 專用夾具和可調(diào)整式夾具等 通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具 如車床上的卡盤 銑床上的 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 分度頭 頂尖座等 它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了 具有一定的通用性 可以用 來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整 但是 在實(shí)際 生產(chǎn)中 通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要 或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必 須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn) 或者由于工件的形狀 加工的要求等的不同須專 門設(shè)計(jì)制造一種專用夾具 以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要 用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計(jì)制造的 其功 用主要有下列幾個(gè)方面 1 保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng) 時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分 2 采用專用夾具后 安裝工件和轉(zhuǎn) 換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化 不再需要畫線和找正 縮短了工序的輔助時(shí)間并 且節(jié)省了畫線這個(gè)工序 從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 在生產(chǎn)中由于采用了多工件平 行加工的夾具 使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間 相同 采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具 可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí) 進(jìn)行其它工件的裝卸工作 從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合 總之 隨著專用 夾具的采用和進(jìn)一步改善 可以有效地縮短工序時(shí)間 滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要 3 采用專用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 例如在普通車床上附加鏜模夾具后 便可以代替鏜床工作 裝上專用夾具后可以車削成型表面等 以充分發(fā)揮通用機(jī) 床的作用 4 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障安全生產(chǎn) 根據(jù)生產(chǎn)需要 采用一些氣動(dòng) 液壓 或其它機(jī)械化 自動(dòng)化程度較高的專用夾具 對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用 加工大型工件時(shí) 例如加工車床床身上 下兩面上的螺孔 需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工 勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全 采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后 就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全的目的 4 2 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)設(shè)計(jì)是人類社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物 從英國(guó)莫里斯的 工藝 美術(shù)運(yùn)動(dòng) 到德國(guó)的包豪斯設(shè)計(jì)革命以及美國(guó)的廣泛傳播與推廣 工業(yè)設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)了醞釀 探索 形成 發(fā)展百余年的歷史滄桑 時(shí)至今日 工業(yè)設(shè)計(jì)已成 為一門獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科 并且有一套完整的研究體系 1980 年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì) ICSID 給工業(yè)作了明確定義 就批 量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言 憑借訓(xùn)練 技術(shù)知識(shí) 經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受 而預(yù)示材料 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 形態(tài) 色彩 表面加工 裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格 叫做工業(yè)設(shè)計(jì) 根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況 工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個(gè)方面 進(jìn)行工作 而且需要工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)包裝 宣傳 展示 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的解決 付出自己的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)評(píng)價(jià)能力時(shí) 這也屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇 材料 結(jié)構(gòu) 工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ) 一方面 技術(shù)制約著設(shè)計(jì) 另一方面 技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看 技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ) 還具有其本身的 功能 作用 只要善于應(yīng)用材料的特性 予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形 式和適當(dāng)?shù)募庸すに?就能夠創(chuàng)造出實(shí)用 美觀 經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品 即在產(chǎn)品中發(fā) 揮技術(shù)潛在的 功能 任何設(shè)計(jì)都是時(shí)代的產(chǎn)物 它的不同的面貌 不同的特征反映著不同歷史 時(shí)期的科學(xué)技術(shù)水平 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo) 新材料 新工藝的出現(xiàn) 必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu) 新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格 材料 加工工藝 結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的 某個(gè)環(huán)節(jié)的變革 便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化 現(xiàn)在 機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn) 機(jī)械加工工 藝以各個(gè)工廠的具體情況不同 其加工的規(guī)程也有很大的不同 突破已往的死 模式 使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程 也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提 高 制定加工工藝雖可按情況合理制定 但也要滿足其基本要求 在保證產(chǎn)品 質(zhì)量的前提下 盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 并在充分利用本工廠 現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上 盡可能采用國(guó)內(nèi) 外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn) 還應(yīng)保證 操作者良好的勞動(dòng)條件 但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工 藝 多半不規(guī)定工步和切削用量 工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 十分粗略 缺乏 科學(xué)依據(jù) 難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明 目前中 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 3 4 年就要更新 50 80 左右專用夾 具 而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10 20 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 1 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 2 能裝夾一組具有相似性特征的工件 3 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 4 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 5 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 6 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化 高效化 精密化和柔性化等 四個(gè)方面 利用更好的夾具 可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 提高加工精度 減少?gòu)U品 可以 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 改善操作的勞動(dòng)條件 因此 夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng) 重要的工藝裝備 一個(gè)好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件 為了讓夾具有 更好的發(fā)展 夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn) 學(xué) 研協(xié)作的力度 加快用高新技術(shù)改造和 提升夾具技術(shù)水平的步伐 創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站 充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù) 主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系 爭(zhēng)取合資 與合作 引進(jìn)技術(shù) 這是改造和發(fā)展我國(guó)夾具行業(yè)較為行之有效的途徑 參考文獻(xiàn) 1 裘愉 組合機(jī)床 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 2 金振華 組合機(jī)床及其調(diào)整與使用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 3 沈延山 生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì) 大連 大連理工大學(xué)出版社 1989 4 上海市大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著 機(jī)械制造工藝學(xué) 福建科學(xué) 技術(shù)出版社 1996 5 王華坤 范元?jiǎng)?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 兵器工業(yè)出版社 2000 6 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 7 陳日曜 機(jī)械原理 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 8 方子良 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 上海 上海交通大學(xué)出版社 2004 9 劉秋生 李忠文 液壓傳動(dòng)與控制 北京 宇航出版社 1994 10 陳于萍 周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 11 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海 上?？萍技夹g(shù)出版社 1979 12 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 聯(lián)合編寫組 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1987 13 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 上下冊(cè) 北京 清華大學(xué)出版社 1989 14 崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 15 黃如林 汪群 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 16 魯屏宇 工程圖學(xué) 17 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 18 Gell Maurice Materials Science and Engineering 1995 A204 246 251 19 X Chen J W Hutchinson M Y He A G Evans Acta Mater 51 2003 2017 I 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 課 題 連桿蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 題 專 業(yè) 機(jī) 械 制 造 及 自 動(dòng) 化 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 完 成 時(shí) 間 摘 要 我設(shè)計(jì)的是基于連桿蓋零件的加工工藝和自設(shè)計(jì)一些工序的專用夾具設(shè)計(jì) 平面 及孔系是這個(gè)零件的主要加工表面 通常情況下是這樣做的 平面的加工精度要比孔 系的加工精度更加容易掌控制 由此我們可以得出 我的設(shè)計(jì)按先面后孔的順序 基 準(zhǔn)選擇以連桿蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn) 以底面與兩個(gè)工藝孔作為精 基準(zhǔn) 我在此采用坐標(biāo)法鏜孔對(duì)支承孔系作出加工 組合機(jī)床貫穿于設(shè)計(jì)的整個(gè)加工 性過(guò)程 我選用的專用夾具 它的結(jié)構(gòu)可以不必自鎖 由此我們可以得出生產(chǎn)效率較 高 我的設(shè)計(jì)適合大數(shù)量 流水線上的加工 關(guān)鍵詞 連桿蓋類零件 工藝 夾具 ABSTRACT My design is the chemical pipe parts machining process and special fixture design process design based on self The plane and a series of hole is the main processing surface of the part As is usually the case to do so The accuracy of the flat surface to machining accuracy than holes easier control We can draw My design on the surface after the first hole sequence Datum selection to the supporting hole seat angle gear input shaft and the output shaft as a rough benchmark Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane The bottom surface and the two holes as a precision technology base I hereby use coordinate boring to make processing of bearing hole Combination machine tool throughout the machining process design Special fixture I use its structure can not be locked so we can get high production efficiency I design suitable for processing large quantity on the assembly line Keywords chemical pipe parts technology fixture 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第 1 章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 1 零件的分析 2 1 1 1 零件的作用 2 1 1 2 零件的工藝分析 2 1 2 連桿蓋問(wèn)題和工藝過(guò)程措施 3 1 2 1 孔和平面的加工順序 3 1 2 2 孔系加工方案選擇 3 1 3 連桿蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 1 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 3 1 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 3 1 4 連桿蓋加工主要工序安排 4 1 5 機(jī)械加工余量數(shù)值 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 1 6 毛坯種類的選擇 8 1 7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 8 1 7 1 機(jī)床選用 8 1 7 2 選擇刀具 8 1 7 3 選擇量具 8 1 8 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 1 9 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 10 1 10 時(shí)間給定額度計(jì)算及生產(chǎn)安排 19 第 2 章 銑結(jié)合面夾具設(shè)計(jì) 21 2 1 研究原始質(zhì)料 21 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 21 2 3 切削力及夾緊分析計(jì)算 21 2 4 誤差分析與計(jì)算 22 2 5 零 部件的設(shè)計(jì)與選用 23 2 5 1 定位銷選用 23 2 5 2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 24 2 6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25 總 結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 2 第 1 章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1 1 零件的分析 1 1 1 零件的作用 題目給出的零件是連桿蓋 保證各安裝孔之間的中心距及平行度是它的主要作用 并保證部件正確安裝 圖 1 1 零件圖 1 1 2 零件的工藝分析 我們從連桿蓋零件圖了解到 連桿蓋零件 需要加工有四平面 支承孔系在前后 端面上 支承孔系在二邊的端面 此外 表面還需加工一系列孔可分三組加工表面 分析請(qǐng)看下面 1 左端面加工表面加工面 表面包含有 左端面的加工 粗糙度 mRa 3 6 2 右端面加工表面加工面 表面包含有 右端面的加工 加工孔 3 凸臺(tái)面加工平面加工面 3 1 2 連桿蓋問(wèn)題和工藝過(guò)程措施 我們從以上詳細(xì)分析可得知 連桿蓋加工表面是平面孔系 通常情況下是這樣的 孔系的加工精度要比平面的加工精度較難掌控 由于是大生產(chǎn)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 1 2 1 孔和平面的加工順序 對(duì)于連桿蓋零件 加工順序是先面后孔 其次 首先先加工面可以去除鑄件不均 勻表面 進(jìn)而為孔加工提供前提 也有利于保護(hù)刀具 連桿蓋零件的加工工藝應(yīng)遵循 粗精加工分開(kāi)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 1 2 2 孔系加工方案選擇 通過(guò)連桿蓋孔系加工方案 應(yīng)選擇符合加工方法 我們不僅要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮加工 精度與及加工效率方面 我們也要考慮經(jīng)濟(jì)方面 依照連桿蓋要求顯示和生產(chǎn)力的要求 目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于 1 用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中 加工連桿蓋孔系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 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 1 3 連桿蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 1 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足下列要求 1 保證每個(gè)重要支持均勻的加工余量數(shù)值數(shù)值 2 保證零件和管壁有一定的差距 為了滿足要求 主要支持應(yīng)作主要參考孔 作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸 因此 主 軸承孔的精定位 孔的加工余量數(shù)值數(shù)值必須統(tǒng)一 因與孔的位置 墻是相同的核心 的位置 孔的余量數(shù)值數(shù)值均勻保證余量數(shù)值數(shù)值均勻 1 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 連桿蓋孔與孔 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 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 4 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) 1 4 連桿蓋加工主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn) 總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn) 基管的處理的第一步是處理一 個(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 依照以上原則應(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 工藝路線一 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無(wú)損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時(shí)效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準(zhǔn) 加工中多翻轉(zhuǎn)幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個(gè)面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸 線為基準(zhǔn) A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側(cè)面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的平行度為 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 5 1 45 度 工序 11 以基面 側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開(kāi) 并對(duì)連桿做好標(biāo)記 工序 12 以基面 連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件 銑削兩個(gè)臺(tái)階面 保證臺(tái)階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的對(duì)稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對(duì)基準(zhǔn) B 的對(duì)稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個(gè)部分的尺寸和精度 工藝路線二 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無(wú)損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時(shí)效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準(zhǔn) 加工中多翻轉(zhuǎn)幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個(gè)面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸 線為基準(zhǔn) A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側(cè)面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的平行度為 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 6 工序 11 以基面 側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開(kāi) 并對(duì)連桿做好標(biāo)記 工序 12 以基面 連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件 銑削兩個(gè)臺(tái)階面 保證臺(tái)階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的對(duì)稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對(duì)基準(zhǔn) B 的對(duì)稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個(gè)部分的尺寸和精度 上面方法大概合理 但發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題 方案一端面的加工采取銑削 方案二端面改成車床加工 需設(shè)計(jì)專用夾具對(duì)銑端面加工 改成這種法子 我們 就可以可直接用三爪卡盤來(lái)裝夾 減少成本 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)卡片 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無(wú)損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時(shí)效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準(zhǔn) 加工中多翻轉(zhuǎn)幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個(gè)面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸線 為基準(zhǔn) A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側(cè)面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的平行度為 7 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 工序 11 以基面 側(cè)面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開(kāi) 并對(duì)連桿做好標(biāo)記 工序 12 以基面 連桿體側(cè)面和分割面裝夾工件 銑削兩個(gè)臺(tái)階面 保證臺(tái)階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對(duì)基準(zhǔn) A 的對(duì)稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對(duì)基準(zhǔn) B 的對(duì)稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個(gè)部分的尺寸和精度 1 5 機(jī)械加工余量數(shù)值 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 連桿蓋 采用灰鑄鐵質(zhì)料 HT200 硬度 HB 170 241 大量產(chǎn) 鑄造毛坯 1 凸臺(tái)面的加工余量數(shù)值 頂面工序分粗 精銑 各工步余量數(shù)值請(qǐng)看下面 粗銑 其余量數(shù)值值定量是 現(xiàn)取 粗銑平面時(shí)厚度偏差取m4 3 720 3 m28 0 精銑 其余量數(shù)值值定量是 5 1 2 端面孔 毛坯為實(shí)心 不沖孔 確定工序尺寸及加工余量數(shù)值為 3 左右端面加工余量數(shù)值 前后端面被分成以下幾種粗銑 半精銑 半精銑 精銑 余量數(shù)值請(qǐng)看下面 粗銑 余量數(shù)值定量是 現(xiàn)取 m5 3 720 3 半精銑 余量數(shù)值值取為 精銑 余量數(shù)值取為 0 鑄件毛坯的基本尺寸為 鑄件尺寸公差 CT7 鑄件尺寸71 6 公差為 m6 1 4 兩側(cè)面孔加工余量數(shù)值 8 毛坯為實(shí)心 不沖孔 孔加工余量數(shù)值為 鉆孔 m20 1 6 毛坯種類的選擇 零件材料為 鑄造是液態(tài)成形的所帶有的特征 適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 適用于HT 不同重量 不同厚度的鑄件 也適用于不同的金屬 特別是能制造形狀復(fù)雜的鑄件 依照零件 ZG35 批量生產(chǎn) 形狀結(jié)構(gòu)并不是很困難 中等大小 技術(shù)要求比較低 我們選鑄造毛坯 工件右端面機(jī)加工余量數(shù)值 3mm 工件左端面機(jī)加工余量數(shù)值 3mm 繪制毛坯圖 詳見(jiàn)附圖 毛坯圖 1 7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 1 7 1 機(jī)床選用 面加工采用是粗銑 精銑 每個(gè)過(guò)程步驟的數(shù)量不多 大批量生產(chǎn) 所以臥式銑 床選擇能滿足要求 這一部分概述了尺寸精度 屬于中等的要求 最常見(jiàn)的銑床的選 擇 鉆孔過(guò)程中 選用 Z525 搖臂鉆床 1 7 2 選擇刀具 車床上加工 普遍情況下用硬質(zhì)合金車刀以及鏜刀 加工刀具用 YG6 類硬質(zhì)合 金車刀 也可選可轉(zhuǎn)位車刀 為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì) 可以選擇銑刀 gb5343 1 85 gb5343 2 85 選用高速鋼麻花鉆 1 7 3 選擇量具 一般采用常規(guī) 量具方法一是測(cè)量?jī)x器選擇的不確定性 二是依照測(cè)量極限誤差 測(cè)量裝置的選擇 二是依照測(cè)量極限誤差測(cè)量裝置的選擇 使用一種即可 1 8 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 連接座 零件材料為 HT200 查 T200 密度 7 2 7 3 重量約為3cmg 2 kg 表 1 1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 9 年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類別 重型 2000 千克 中型 100 2000 千 克 輕型 120 250 6 04 0 頂 側(cè)面底 面 機(jī)械加工余量的鑄造孔依照澆注在頂表面加工余量選擇位置 10 依據(jù)最先知道的數(shù)據(jù)及處理技術(shù) 加工余量 毛坯尺寸加工表面得以確定 1 9 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序 1 無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 2 無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 3 連桿大小頭兩平面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 端面銑刀 粗齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 平面的余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每一齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a 5 fZ 2 8 Vms 每一齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) mf847 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 475 mir 實(shí)際銑削速度 v 04752 9 106nvms 進(jìn)給量 fV18607 12 ffaZns 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45minfV a60 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 1 210 5 3lDa 60 12m 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 11 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105njjtt 工序 4 銑連桿大小頭兩平面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 端面細(xì)齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 平面一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取銑削速度f(wàn)aZf 8 2 47 Vms 每齒進(jìn)給量 取銑削速度f(wàn) 5fm8 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 8603 in314Vnrd 取 6 ir 實(shí)際銑削速度 v 14603 14 0dms 進(jìn)給量 fV 58 2ffaZn 工作臺(tái) 60 秒進(jìn)給量 m70 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 12402 34min7jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 20 5njjtt 12 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 高速鋼錐柄麻花鉆頭 切削深度 pa4 5m 進(jìn)給量 fr 30 切削速度 V 8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 46539 in317vnrd 取 6 mir 所以實(shí)際切削速度 v 147630 5 0dms 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l42 刀具切入長(zhǎng)度 1 1 7 015 9622rDlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 取l4l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 260 5in 3jLfn 擴(kuò)孔 刀具 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭 片型號(hào) E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 in319vnrD 5 mir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06dms 13 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l42m 刀具切入長(zhǎng)度 有 11 9 71 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 取2l4 l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 30 16in 5jLfn 鉸孔 刀具 硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀 切削深度 且 pa0 15m 12D 進(jìn)給量 取 f r 2 rmf 0 切削速度 Vs3 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 265 73 in14nrD 35 mir 實(shí)際切削速度 v 14206 3 0nms 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l2 刀具切入長(zhǎng)度 101 019 7 20 92rDdlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 取2lm4l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 3jt 2 09 7in315jLnf 該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是 jt 2016 70 48minj 工序 6 銑叉口端面另外一側(cè)端面 機(jī)床 銑床 X52K 14 刀具 端面粗齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a5 fZ 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 取 475 ir 實(shí)際銑削速度 v 04752 9 106nvms 進(jìn)給量 fV18607 12 ffaZns 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45minfV a60 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 1 210 5 3lDa 60 12m 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36in7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19mi jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105njjtt 工序 7 銑削兩個(gè)臺(tái)階面 15 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 端面細(xì)齒銑刀 齒數(shù) 8 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取銑削速度f(wàn)aZmf 82 47 Vms 每齒進(jìn)給量 取銑削速度f(wàn) 5f 8 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 8603 in314Vnrd 取 6 mir 實(shí)際銑削速度 v 14603 14 0dms 進(jìn)給量 fV 58 2ffaZn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m170 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 12402 34min7jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 20 5njjtt 工序 9 銑削凸臺(tái)上端面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 端面銑刀 材料 齒數(shù) 8 此為細(xì)齒銑刀 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 16 銑削深度 pa1 0m 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) Zf 82 47 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) 5f 8 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 8603 min314Vnrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 31 取 0 i 實(shí)際銑削速度 v 1463 14 0ds 進(jìn)給量 fV 58 2ffaZn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m170 minfVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 12402 34min7jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 20 5njjtt 工序 10 銑削凸臺(tái)左右側(cè)面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 端面細(xì)齒銑刀 齒數(shù) 8 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取銑削速度f(wàn)aZmf 8 2 47 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) 5f 8 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 17 102 86053 min314Vnrd 取 6 minr 實(shí)際銑削速度 v 14603 14 0ds 進(jìn)給量 fV 58 2ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m170 minfVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長(zhǎng)度 精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 12402 34min7jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 20 5njjtt 工序 11 銑削槽口面 機(jī)床 雙立軸圓工作臺(tái)銑床 KX 刀具 錯(cuò)齒三面刃銑刀 粗銑槽 切削深度 pa6 75m 進(jìn)給量 依照參考文獻(xiàn) 1 表 查得切削速度 0 fz302 24 minV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1246 1 in3 5Vnrd 取 75 mir 實(shí)際切削速度 v 3 2570 06dms 進(jìn)給量 fV 18 3ffaZn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 581 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 20l 18 刀具切入長(zhǎng)度 1l 10 5 2 lD 63mm 刀具切出長(zhǎng)度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 120631 05min8jmlf 精銑槽 切削深度 pa 進(jìn)給量 查得切削速度 08 fz23 inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 12345 min 160Vnrd 取 475 ir 實(shí)際切削速度 v 16047 50 dms 進(jìn)給量 fV0 82 39ffaZn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m186 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸了解到 l 0l 刀具切入長(zhǎng)度 1 10 5 2 lD 81mm 刀具切出長(zhǎng)度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 12081 23min 6jmlf 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 125 jjtt 1 10 時(shí)間給定額度計(jì)算及生產(chǎn)安排 設(shè)年產(chǎn)量是 10 萬(wàn)件 一年有 250 個(gè)工作日 一個(gè)日產(chǎn)量 420 一天工作時(shí)間的計(jì) 算 8 個(gè)小時(shí) 每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 1 14min 機(jī)械加工單 在上述生產(chǎn)類型 19 時(shí)間給定額度 大規(guī)模生產(chǎn) 參照 工藝手冊(cè) 中批以上時(shí) 大量生產(chǎn)時(shí) Ntktt zfjd 1 0 Ntz 大批量生產(chǎn)時(shí)間給定額度公式為 1 ktfjd 其中 單件時(shí)間給定額度 基本時(shí)間dt jt 輔助時(shí)間 各種輔助動(dòng)作的消費(fèi) 含有裝卸時(shí)間和輔助時(shí)間工作f k 布置場(chǎng)所地 休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序 1 車外端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin73 1 j 輔助時(shí)間 取工步輔助時(shí)間為 取裝卸工件時(shí)間為 則f in15 0min1 0i25 01 ftk 3 單間時(shí)間給定額度 dt in14 i2 13 25 0731 ktfjd 因此安裝備置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 min4 i12 4 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 2 鉆孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtin3 0 j 輔助時(shí)間 取工步輔助時(shí)間為 取裝卸工件時(shí)間為 則f in4 0min1 0mi54 14 0 ftk 2 單間時(shí)間給定額度 dt in14 i98 0 14 2 5 03 1 ktfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 3 銑凸臺(tái) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin46 0j 輔助時(shí)間 取工步輔助時(shí)間為 取裝卸工件時(shí)間為 則f in41 0min1 0 20 min51 04 ftk 3 單間時(shí)間給定額度 dt min14 i0 13 5 046 1 ktfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 4 鉆孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin17 0 j 輔助時(shí)間 取工步輔助時(shí)間為 取裝卸工件時(shí)間為 則f in4 0in1 0i54 4 0 ftk 12 單間時(shí)間給定額度 dt min14 i80 14 2 5 017 ktfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 第 2 章 銑結(jié)合面夾具設(shè)計(jì) 2 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)粗 精銑結(jié)合面槽 首先要先找到定位基準(zhǔn) 加工時(shí)除了要 滿足粗糙度要求外 為了保證技術(shù)要求 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖了解到 在對(duì)結(jié)合面進(jìn)行加工前 底平面進(jìn)行了粗 精銑加工 孔進(jìn)行 了鉆 擴(kuò) 鉸加工 因此 定位 夾緊方案有 方法 1 選擇我的底面 工藝孔和大孔定位 即 心軸和棱柱銷定位 在心軸夾緊 夾緊螺母 21 方法 2 選擇一二銷定位方法 短圓柱銷孔的加工 通過(guò)柱銷定位 夾緊方法操作 簡(jiǎn)單 通用性強(qiáng)的移動(dòng)壓板夾緊 通過(guò)比較分析我項(xiàng)目符合要求 軸孔加工的尺寸公差的孔 選擇小的孔和定位大 頭孔 以保證尺寸公差 僅通過(guò)該方案滿足要求的比較分析 軸孔加工的尺寸公差的孔 選擇小的孔和定 位大頭孔 以保證尺寸公差 銑結(jié)合面上的平行度要求雙方的孔中心線對(duì)稱 為了在定位誤差范圍滿足要求 定位一二針 結(jié)構(gòu)中的定位是簡(jiǎn)單易操作的 一面即為連桿蓋底平面 2 3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具 錯(cuò)齒三面刃銑刀 硬質(zhì)合金 刀具有關(guān)幾何參數(shù) 015 001 頂 刃 0n 側(cè) 刃 601 5 30rK 40Dm6dm2 5L2Z 8 famzap 2 銑削切削力的計(jì)算公式 0 981 0 135pzFafBzn 有 0 9 8 1 10 1220524836 2 N 依照切削力 夾緊力的影響因素 在夾緊不利狀態(tài)過(guò)程 該夾緊力的計(jì)算應(yīng)該依 照機(jī)械平衡原理來(lái)設(shè)計(jì) 即 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 公式 6 123456 0 1 KK 由此可得 0 31 056 所以 845 WFN 通過(guò)計(jì)算所需夾緊力不是很大 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 操作方便 采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力計(jì)算有 210 tgtQLz 22 6 2 7zr 901 52 29 其中 3 Lm 8NQ 螺旋夾緊力 04 W 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由表 得 原動(dòng)力計(jì)算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KLNl 由上述計(jì)算易得 K 通過(guò)計(jì)算所需夾緊力不是很大 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 操作方便 采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 2 4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以 2 個(gè)定位銷一個(gè)平面定位 保證孔尺寸公差 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 普遍情況下可用下式表示 j MjjWDAZWj 由參考文獻(xiàn) 5 可得 兩定位銷的定位誤差 11minDWd 1 21min2min DdDdJWarctgL 其中 10 52D 20D dm 3dm in in4 0 63DW 2J 夾緊誤差 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNcl 23 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 6 42 0 7RazHBKCn cos 8jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過(guò)Mj m5 夾具相對(duì)刀具位置誤差 取AD01 誤差總和 0 853jw 從以上 所夾具能達(dá)到零件加工給定的要求 2 5 零 部件的設(shè)計(jì)與選用 2 5 1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位 其參數(shù)請(qǐng)看下面表 表 5 1 定位銷 D d H 公 稱尺寸 允 差 1Dh1b1dC1 12 1 8 16 15 0 011 22 5 1 4 M12 4 表 5 2 定位棱銷 d d H 公 稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 1 00 20 22 0 034 0 02 3 65 5 3 8 1 6 1 5 2 5 2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵需要裝于夾具底面的縱向槽中 使用兩個(gè) 方向鍵產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí) 螺 栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷 加強(qiáng)加工夾具牢固 定向鍵如圖示 24 o 圖 2 1 夾具體槽形與螺釘 依照 T 形槽寬度 a 18 毫米 定向鍵尺寸看下表 表 5 4 定向鍵 夾具體槽形尺寸 B 2B 公 稱尺 寸 允 差 d 允 差 4 L H h D 1 公稱 尺寸 允 差 D 2h 1 8 0 012 0 035 2 5 1 2 4 1 2 4 5 18 0 019 5 對(duì)刀塊以及平塞尺一起成就了對(duì)刀裝置 確定相對(duì)位置 見(jiàn)圖 5 3 示 25 標(biāo) 記四 周 倒 圓 圖 2 3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5 5 表 2 5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 2 6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 本裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊 壓緊力小 所以采用手動(dòng)快速螺旋夾緊夾 緊 如前所述 夾具的設(shè)計(jì) 應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 操作方便 成本低 為了提高夾具 的價(jià)格 加工過(guò)程余量小切削力小 手動(dòng)夾緊可以達(dá)到工藝要求 而不會(huì)出問(wèn)題的 26 總 結(jié) 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學(xué) 也深深意識(shí)到學(xué)習(xí)的 重要性 認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)的方式 在計(jì)算機(jī)和方便的參考書籍和手冊(cè)的情感設(shè) 計(jì)和幫助 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我深深感到 做任何事都要有耐心 細(xì)心 課程 設(shè)計(jì)的過(guò)程 許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂 有時(shí)是不小心計(jì)算誤差 只能被無(wú) 情地重做 27 參考文獻(xiàn) 1 黃如林 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 2 余光國(guó) 馬俊 張興發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 3 李洪 工藝手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 4 方昆凡 公差與配合手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 5 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2000 6 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 7 吳宗澤 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 8 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊(cè) M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù)出 版社 1987 9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 10 周永強(qiáng) 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2002 11 楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 12 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2004 13 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具 設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980 28 致 謝 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我深深感到 做任何事都要有耐心 細(xì)心 設(shè)計(jì)的過(guò)程 許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂 有時(shí)是不小心計(jì)算誤差 只能被無(wú)情地重做 但教師思想教育比平常更多 認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái) 思想在世界上是因?yàn)橐?些小錯(cuò)誤 我不提醒自己 因?yàn)楫厴I(yè)的時(shí)候 很多人應(yīng)該知道的地方都沒(méi)有時(shí)間去 仔細(xì)地去追求 但是我相信 方向是最重要的 因?yàn)榉较?將用最少的精力去做事情 此工作 我的人生 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的 老師讓我受益不淺 在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了很 多問(wèn)題 老師給了我很多的關(guān)心和幫助 并總是問(wèn)指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)過(guò)程