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功能方法的形式化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程
摘要
設(shè)計(jì)工裝夾具是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，依賴(lài)于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和他的自身知識(shí)達(dá)到一個(gè)好的設(shè)計(jì)。為便于自動(dòng)化的發(fā)展以知識(shí)為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序，明確界定的夾具，涉及的知識(shí)是一個(gè)事先和根本任務(wù)進(jìn)行的設(shè)計(jì)過(guò)程。此外，一個(gè)基本的和眾所周知的工程原則應(yīng)考慮：功能需求及其相關(guān)的限制應(yīng)該是第一個(gè)輸入的設(shè)計(jì)過(guò)程?？紤]到這些主要的思想，本文提出了發(fā)展以促進(jìn)自動(dòng)化夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)功能的方法。在這方面，該方法已被用來(lái)征求摩卡設(shè)備知識(shí)和統(tǒng)一建模語(yǔ)言被用來(lái)代表夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。一個(gè)方法的基礎(chǔ)上的函數(shù)的概念和旨在將這些設(shè)計(jì)過(guò)程的建議。夾具功能要求被定義和形式化。固定功能元素被用來(lái)創(chuàng)造一個(gè)功能設(shè)計(jì)方案，鏈接這些要素的功能要求和典型商業(yè)夾具元件已經(jīng)確定通過(guò)表格和規(guī)則映射。最后，一個(gè)原型應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)初始驗(yàn)證的提出的方法。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)過(guò)程知識(shí)建模；夾具，夾具的功能要求
1.簡(jiǎn)介
其主要目的是提供一種設(shè)計(jì)理論，用適當(dāng)?shù)目蚣芎头椒ǖ亩x一系列的活動(dòng)，符合設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，所有這些確定要求為出發(fā)點(diǎn)的設(shè)計(jì)過(guò)程。在事實(shí)上，工程學(xué)科處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以被定義為一個(gè)科學(xué)與創(chuàng)建產(chǎn)品定義和工程知識(shí)設(shè)計(jì)解決方案的基礎(chǔ)上的想法和概念源自要求和限制。在這項(xiàng)研究中，考慮到要求一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，以此作為一個(gè)廣義的概念，是使明確的含義，主要條款有：功能要求和約束。一個(gè)功能要求的，因?yàn)樗硎玖瞬煌淖髡撸硎裁串a(chǎn)品或必須獨(dú)立于任何可能的方案。和考慮到一些基本原則的廣泛認(rèn)可領(lǐng)域的需求工程，我們可以補(bǔ)充的是獨(dú)特的和明確的聲明在自然語(yǔ)言中的一個(gè)單一功能的書(shū)面的方式，它可以排名，跟蹤，測(cè)量，驗(yàn)證，并驗(yàn)證。一個(gè)約束可以被定義為一個(gè)限制，一般影響一些這種要求，它限制了各種可能的解決方案同時(shí)滿(mǎn)足需求。所以，一個(gè)約束應(yīng)始終鏈接到一個(gè)要求，其目的是狹義的設(shè)計(jì)結(jié)果可以接受的解決辦法。在公理化設(shè)計(jì)理論，功能要求應(yīng)該被定義的功能域，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題是如何定義和功能的產(chǎn)品。該方法用于代表會(huì)影響推理過(guò)程的設(shè)計(jì)，在這個(gè)意義上，之間的映射功能和物理領(lǐng)域，被后來(lái)的一個(gè)地方設(shè)計(jì)解決方案的開(kāi)發(fā)。其設(shè)計(jì)方法提供了一個(gè)根據(jù)“function-behaviour-structure框架，在函數(shù)的定義是利用結(jié)構(gòu)行為”。目的是填補(bǔ)這一缺口，使設(shè)計(jì)師從美聯(lián)儲(chǔ)的物理設(shè)計(jì)解決方案。方法是，產(chǎn)品功能通過(guò)它的結(jié)構(gòu)，這似乎導(dǎo)致一個(gè)迭代因果關(guān)系的方法，在尋求解決直到選定的結(jié)構(gòu)，使預(yù)定的功能。采用的方法在本文的研究是根據(jù)定義的夾具功能部件（FCC），能夠滿(mǎn)足夾具功能，并在柔性扁平電纜和夾具之間的映射，這樣的商業(yè)元素。先進(jìn)的方法來(lái)定義要求和功能來(lái)建立本體?；旧?，模型的重要性，主要是有關(guān)夾具，功能要求，夾具，夾具元件，制造資源，制造過(guò)程，和設(shè)計(jì)規(guī)則；居住的可能性，自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程通過(guò)發(fā)展知識(shí)應(yīng)用程序或系統(tǒng)。本形式化的功能要求的實(shí)現(xiàn)通過(guò)應(yīng)用一個(gè)結(jié)構(gòu)化的方式規(guī)范方法論，和UML圖是用來(lái)捕獲，代表和正式的知識(shí)，是促進(jìn)自動(dòng)化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。IDEF 0方法用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)活動(dòng)模型夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，使確定的信息在每一個(gè)不同的任務(wù)包括。它已被用來(lái)補(bǔ)充IDEF 0模型的代表之間的互動(dòng)活動(dòng)過(guò)程中。
2，分析機(jī)械加工設(shè)備的要求
在1節(jié)，分別被定義：功能要求與約束條件。要求總是存在，在他們的方式表達(dá)，以及他們是如何集成在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，需求工程是指本學(xué)科處理捕獲，形式化，
表示，分析，管理和驗(yàn)證需求滿(mǎn)足。然而，所有這些方面的需要集成在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，
第一個(gè)方面考慮的是如何的要求代表或宣布。因?yàn)樗驯灰郧八?，要求明確的表達(dá)方式
影響他們的解釋和設(shè)計(jì)創(chuàng)作解決方案。在這個(gè)意義上，它已被廣泛接受，認(rèn)為使用
在加工，工作是一個(gè)關(guān)鍵方面，及固定裝置要素是負(fù)責(zé)滿(mǎn)足這一總體目標(biāo)。在他們的設(shè)計(jì)流程，出發(fā)點(diǎn)是定義的加工設(shè)備的功能要求和約束。通常，一個(gè)夾具的解決方案是由一個(gè)或幾個(gè)物理元素，作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)的夾具方案必須滿(mǎn)足所有準(zhǔn)則和相關(guān)的政務(wù)司司長(zhǎng)。定心，定位，夾緊，并支持，可以被認(rèn)為是功能要求的夾具，夾具必須做什么，獨(dú)立于任何特定的解決方案。條款限制，限制各種可能的解決方案”，有許多因素要考慮，主要處理：形狀和尺寸被加工零件的，公差，操作順序，加工策略，切削力，一些設(shè)置，設(shè)置時(shí)間，體積材料批量大小，生產(chǎn)速度，機(jī)形態(tài)，機(jī)器的能力，成本，等結(jié)束時(shí)，該解決方案可以通過(guò)：準(zhǔn)確性，可靠性，和經(jīng)濟(jì)。
3，該方法的形式化該夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程
該方法中提出的這項(xiàng)研究的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程是基于五個(gè)主要的設(shè)計(jì)階段（編號(hào)1–5），命名為：功能要求發(fā)展（法國(guó)），定義了夾具設(shè)計(jì)功能，功能設(shè)計(jì)的夾具方案，詳細(xì)設(shè)計(jì)夾具方案（日）和夾具的最終解決方案設(shè)計(jì)驗(yàn)證。這些階段的目的是定義一個(gè)過(guò)程連續(xù)反饋，使發(fā)展中國(guó)家的夾具設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和并行方式（圖5）。1階段：第一階段，發(fā)展的功能要求（法國(guó)），包括捕獲的知識(shí)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，加工工藝，夾具。它有2個(gè)主要的任務(wù)，第一個(gè)填充的摩卡形式，和第二形式的功能要求根據(jù)結(jié)構(gòu)的2節(jié)中定義的。2階段：第一階段，定義固定功能目的是完成了一套高水平的軟件函數(shù)模板，在一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)應(yīng)用程序允許產(chǎn)生夾具的解決方法符合功能要求定義在前一階段。夾具功能被定義圖形使用一種基于IDEF 0建模。該法允許體現(xiàn)圖形屬性和操作所需的實(shí)施一個(gè)函數(shù)。圖6顯示了一個(gè)例子。建議表示是一個(gè)高級(jí)功能的定義；它是獨(dú)立的知識(shí)表示將使用執(zhí)行，而不需要從夾具設(shè)計(jì)師深入了解任何軟件建模技術(shù)。定義這些固定功能的第一步是在模型所需的知識(shí)工程的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。例如，考慮到影響夾具穩(wěn)定的一個(gè)主要制約因素，夾具功能解決任何要滿(mǎn)足這種約束。要做到這一點(diǎn)，這將是要確定一個(gè)夾具功能的穩(wěn)定性圖5。從一個(gè)高層次的角度，零件信息（如：材料力學(xué)性能，形狀，尺寸和公差），加工工藝信息（例如：機(jī)械加工業(yè)務(wù)，加工戰(zhàn)略，卷刪除，切削參數(shù)，切削工具參數(shù)），和夾具功能元素信息（即：功能，約束，規(guī)則，含有量，點(diǎn)向量和應(yīng)用）。這一信息將有被用來(lái)確定一些參數(shù)如切削并允許夾緊力。技術(shù)，狀態(tài)的部分表面，功能的技術(shù)元素，和類(lèi)之間的聯(lián)系零件表面和夾具元件。材料的力學(xué)性質(zhì)，形狀和尺寸的一部分被加工，和相關(guān)公差。限制，方向，含有量，接觸參數(shù)，和定位點(diǎn)。操作序列，和對(duì)于每一個(gè)操作：加工策略，切削參數(shù)，切割工具，和刪除。一些設(shè)置，批量，生產(chǎn)速度，以及目標(biāo)成本。4階段：第四階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)包括建立詳細(xì)的解決方案。這基本上是幾何（含體積）與夾具元件，這是特別相關(guān)的干涉檢查。不過(guò)，在這種情況下空間的可能的解決辦法是減少，最后，第五階段，驗(yàn)證設(shè)計(jì)，目的是使最終的評(píng)價(jià)和驗(yàn)證的功能符合要求和其相關(guān)的約束。
4。夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的功能模型
因?yàn)樗窃诮榻B中提到，功能設(shè)計(jì)方法，然而，正如所指出的法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)之間的關(guān)系元素和夾具的商業(yè)組件夾具功能功能代表商業(yè)元素類(lèi)型選擇，夾具的功能，接觸表面，方法通過(guò)在本研究涉及的定義，什么將是第一步，在夾具本體發(fā)展。功能的方法，夾具設(shè)計(jì)，基于信息模型定義，有一些特點(diǎn)，即：減少一些功能，夾具已經(jīng)執(zhí)行的可能性，正規(guī)化靈敏度，規(guī)范與定量預(yù)選賽，并減少設(shè)計(jì)空間的使用功能性元素。不過(guò)，定義之前任何夾具信息模型，是有必要界定的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程和信息流沿它。以下是活動(dòng)模式在這表示夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。本
模型的代表利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語(yǔ)言，它允許確定知識(shí)單元需要在這些過(guò)程，以及它們之間的相互作用，一些作者還使用建模技術(shù)代表的過(guò)程和一部分的相關(guān)信息的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，但沒(méi)有采取功能性做法，它輸入起點(diǎn)與知識(shí)有關(guān)的單位的一部分幾何，制造工藝，加工
資源，和下面的IDEF 0方法，知識(shí)單元構(gòu)成的最終輸出的過(guò)程是夾具詳細(xì)設(shè)計(jì)，和夾具裝配圖。資源知識(shí)單元的電機(jī)單元和模塊化夾具部件。制造工藝，加工操作，切削刀具，切削條件，加工戰(zhàn)略，以及機(jī)床的形態(tài)。輸出是一個(gè)了解之間的對(duì)應(yīng)部分技術(shù)特點(diǎn)和加工操作。
該過(guò)程重點(diǎn)是定義的技術(shù)特征加工才能完成的部分。它包括輸入的結(jié)果從先前的三活動(dòng)到
它創(chuàng)建的一個(gè)清單，加工的特點(diǎn)與他們的相關(guān)的尺寸和公差。
5，信息模型，實(shí)例，和方法驗(yàn)證
夾具設(shè)計(jì)過(guò)程建模，確定的知識(shí)單元：要求夾具，夾具函數(shù)，定義，加工操作，功能設(shè)計(jì)規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)則，夾具資源，和夾具驗(yàn)證，是仿照在一個(gè)面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)，對(duì)于其中的一些知識(shí)單位，專(zhuān)門(mén)為一部分定義和加工業(yè)務(wù)這樣的模型，和結(jié)果的原型信息和加工計(jì)劃。因此，本夾具功能要求必須定義這些活動(dòng)的一部分
6，結(jié)論
一個(gè)綜合的方法來(lái)設(shè)計(jì)過(guò)程加工設(shè)備已通過(guò)本研究。基本目標(biāo)是正式的方法促進(jìn)這種設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化。依賴(lài)對(duì)調(diào)查結(jié)果和所得出的結(jié)論文獻(xiàn)復(fù)習(xí)和與夾具設(shè)計(jì)，一些原則被認(rèn)為是指導(dǎo)研究。以下是這些原則和他們?nèi)绾伪豢紤]到：開(kāi)始的一步是定義的夾具功能要求。這個(gè)原則導(dǎo)致形式化的要求，根據(jù)一些方法從需求工程，并以功能表達(dá)的夾具設(shè)計(jì)方案，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這種方法可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案對(duì)指定的需求。有需要捕獲和正規(guī)化加工夾具知識(shí)。這個(gè)原則導(dǎo)致使用一個(gè)建模的方法，在這種情況下，信息建模方法最后通過(guò)，有需要定義和表面加工夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。這個(gè)原則導(dǎo)致其定義和表面利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語(yǔ)言。有需要定義軟件夾具功能，其目的是創(chuàng)造解決方案，落實(shí)夾具功能要求和定義獨(dú)立的執(zhí)行系統(tǒng)。這原則，導(dǎo)致一些研究解決方案已在這一領(lǐng)域，特別是優(yōu)化作品，并得出結(jié)論，只有高水平描述這功能，其中的信息和基本規(guī)則必要的執(zhí)行被指定的，是可能的地址。然而，復(fù)雜程度高的夾具功能，需要進(jìn)一步調(diào)查，以便定義如何分解成低層次同時(shí)保持獨(dú)立的代表詳細(xì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行的研究，可以得出這樣的結(jié)論，形式化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上功能要求允許發(fā)展一個(gè)更完整
方法的問(wèn)題，夾具設(shè)計(jì)?；镜牟襟E，和基本輸入到任何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)化的過(guò)程，開(kāi)始與夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，并繼續(xù)與定義的夾具知識(shí)要求：夾具，夾具功能單位，一部分定義，加工操作，功能設(shè)計(jì)規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)則，夾具，夾具驗(yàn)證。
7，參考文獻(xiàn)
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目 錄
序 言 1
第1章 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 2
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2
2.2 生產(chǎn)效率分析 2
第2章 零件的分析 3
2.1 零件的分析 3
2.2 零件的作用 3
2.3 零件的工藝分析 4
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
3.1 確定毛坯的制造形式 5
3.2 基面的選擇 5
3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 5
3.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 6
3.3 制訂工藝路線(xiàn) 6
3.4 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 7
3.5 基本工時(shí)的確立 9
第4章 銑床夾具設(shè)計(jì) 20
5.1 專(zhuān)用夾具的提出 20
5.2 定位裝置設(shè)計(jì) 20
5.3定位元件及夾緊元件的選擇 20
5.4切削力和夾緊力的計(jì)算 20
5.5定位誤差分析 21
5.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 22
5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 24
總 結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 26
1
序 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)。
套筒的加工工藝規(guī)程和銑套筒寬3.5深1槽的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分是在學(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)行畢業(yè)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(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)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)。
本設(shè)計(jì)選用套筒來(lái)進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說(shuō)明書(shū)、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為附來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
第1章 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a——備品百分率
——廢品百分率
2.2 生產(chǎn)效率分析
操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時(shí)，他的能力或努力程度叫效率。主要用來(lái)考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問(wèn)題所引起的能力損耗。
1）標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間+輔助時(shí)間?
指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動(dòng)作時(shí)間，其包含直接工
時(shí)與間接工時(shí)。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時(shí)間的總和。?
a\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=生產(chǎn)一個(gè)良品的作業(yè)時(shí)間。
b\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=正常工時(shí)+寬放時(shí)間=正常工時(shí)×（1+寬放率）
c\工廠(chǎng)使用的寬放率一般在10%～20%，對(duì)一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當(dāng)放寬一些
d\正常工時(shí)是人工操作單元工時(shí)+機(jī)器自動(dòng)作業(yè)工時(shí)的總和。
2）制定方法：對(duì)現(xiàn)有各個(gè)工位（熟練工人）所有的有效工作時(shí)間進(jìn)行測(cè)定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時(shí)，考慮車(chē)間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對(duì)工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)。
生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)）÷（日工作小時(shí)×直接人工數(shù)）×100%?
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第2章 零件的分析
2.1 零件的分析
套筒材料為20號(hào)鋼，又叫優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度比15號(hào)鋼稍高，很少淬火，無(wú)回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工，電弧焊和接觸焊的焊接性能好，氣焊時(shí)厚度小，外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的制件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的。
該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好?？估瓘?qiáng)度為355~500MPa，伸長(zhǎng)率≥24%。
正火可促進(jìn)該鋼球化，細(xì)化大塊狀先共析鐵素體，改進(jìn)小于160HBS毛坯的切削性能。
2.2 零件的作用
圖2.2.1 套筒
零件，指機(jī)械中不可分拆的單個(gè)制件，是機(jī)器的基本組成要素，也是機(jī)械制造過(guò)程中的基本單元。其制造過(guò)程一般不需要裝配工序。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、連桿頭、變速叉等。
2.3 零件的工藝分析
工件共有八處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
1、Φ18左端面
2、Φ18右端面
3、38右端面、Φ18外圓
4、Φ8.2孔；Φ12孔
5、Φ38左端面、Φ18外圓
6、3-Φ4.5孔、Φ8.5沉孔
7、寬3.5深12槽
8、銑寬3.5深1槽
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 確定毛坯的制造形式
鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀(guān)組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線(xiàn)，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。
正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其綜合力學(xué)性能要優(yōu)化于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼，但該鋼淬透性較低，水中臨界淬透直徑為12~17mm，水淬時(shí)有開(kāi)裂傾向。當(dāng)直徑大于80mm時(shí)，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后，其力學(xué)性能相近，對(duì)中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性，而大型零件，則以正火處理為宜，所以，此鋼通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。
3.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
3.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：
用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.3 制訂工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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(zhuān)用工具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
表3.1 工藝路線(xiàn)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
工序01
型材
工序02
滲碳淬火、滲碳深度為0.5～0.8mm、淬火硬度為53～58HRC
工序03
銑Φ18左端面
工序04
銑Φ18右端面
工序05
鉆Φ6孔
工序06
車(chē)Φ38右端面、Φ38外圓、右Φ18外圓
工序07
粗車(chē)、半精車(chē)Φ8.2孔；粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ12孔
工序08
粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ38左端面；粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)左Φ18外圓；車(chē)潔角
工序09
鉆3-Φ4.5孔、锪平Φ8.5沉孔
工序10
粗銑、半精銑寬3.5深12槽
工序11
銑寬3.5深1槽
工序12
去毛刺
工序13
檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14
包裝、入庫(kù)
3.4 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1. Φ18左端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。
2.Φ18右端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。
3. Φ38右端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿(mǎn)足其精度要求。
4. Φ38外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿(mǎn)足其精度要求。
5.右Φ8外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿(mǎn)足其精度要求。
5.Φ8.2孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，先鉆Φ6的孔、再粗車(chē)、半精車(chē)方可滿(mǎn)足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=3.0mm
粗車(chē) 單邊余量Z=1.0mm
半精車(chē) 單邊余量Z=0.1mm
6、Φ12孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，再加工好的Φ8.2孔基礎(chǔ)上、粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)方可滿(mǎn)足其精度要求。
粗車(chē) 單邊余量Z=1.4mm
半精車(chē) 單邊余量Z=0.4mm
精車(chē) 單邊余量Z=0.1mm
7、Φ38左端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿(mǎn)足其精度要求。
粗車(chē) 單邊余量Z=1.0mm
半精車(chē) 單邊余量Z=0.4mm
精車(chē) 單邊余量Z=0.1mm
8、左Φ18外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿(mǎn)足其精度要求。
粗車(chē) 單邊余量Z=1.0mm
半精車(chē) 單邊余量Z=0.4mm
精車(chē) 單邊余量Z=0.1mm
9、3-Φ4.5孔、Φ8.5沉孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因加工孔的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，先鉆3-Φ4.5孔，再锪平Φ8.5沉孔。
10、寬3.5深12槽的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精銑 單邊余量Z=0.25mm
11、寬3.5深12槽的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削）方可滿(mǎn)足其精度要求。
3.5 基本工時(shí)的確立
工序01：型材、
工序02：滲碳淬火、滲碳深度為0.5～0.8mm、淬火硬度為53～58HRC
工序03：銑Φ18左端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(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?。?75
當(dāng)＝475r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04：銑Φ18右端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(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＝475
當(dāng)＝475r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：鉆Φ6孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
531r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：車(chē)Φ38右端面、Φ38外圓面、右Φ18外圓
工步一：車(chē)Φ38右端面
1、切削用量
機(jī)床為C620-1型臥式車(chē)床， 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金端面車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車(chē)床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為2.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車(chē)QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車(chē)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=120m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.27mm/r可用。
3）選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1mm，端面車(chē)刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鑄件，≤3mm，≤0.27mm/r，切削速度=120m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見(jiàn)表1.28），故=1200.80.650.811.15m/min≈58.2m/min
≈488r/min
按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=480r/min
則實(shí)際切削速度=58.2m/min
5）校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=480r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.27mm/r，=480r/min，=58.2m/min
2、確定車(chē)右Φ38端面的基本時(shí)間
，
式中 =41mm，=21mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步二：車(chē)Φ38外圓的基本時(shí)間
，
式中 =7.5mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步三：車(chē)右Φ18外圓的基本時(shí)間
，
式中 =34mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工序07：粗車(chē)、半精車(chē)Φ8.2孔；粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ12孔
工步一：粗車(chē)Φ6孔至Φ8的基本時(shí)間
，
式中 =62mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步二：半精車(chē)Φ8孔至Φ8.2的基本時(shí)間
1、 =0.1mm
2、 =0.15mm/r
3、 =1500.80.650.811.15m/min≈72.7m/min
=610r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =62m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1
則
工步三：粗車(chē)Φ8.2孔至Φ11的基本時(shí)間
，
式中 =47mm，=1.4mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步四：半精車(chē)Φ11孔至Φ11.8的基本時(shí)間
，
式中 =47mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1
則
工步五：精車(chē)Φ11.8孔至Φ12的基本時(shí)間
3、 =0.1mm
4、 =0.1mm/r
3、 =2000.80.650.811.15m/min≈96.9m/min
=760r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =47m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=750r/min,=1
則
工序08：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ38左端面；粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ18左外圓；車(chē)潔角
工步一：粗車(chē)Φ38左端面的基本時(shí)間
，
式中 =38mm，=21mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步二：半精車(chē)Φ38左端面的基本時(shí)間
，
式中 =38mm，=21mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15m/r，=610r/min,=1
則
工步三：精車(chē)Φ38左端面的基本時(shí)間
，
式中 =38mm，=21mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步四：粗車(chē)左Φ21外圓至左Φ19的基本時(shí)間
，
式中 =22mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1
則
工步五：半精車(chē)左Φ19外圓至左Φ18.2的基本時(shí)間
，
式中 =22mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1
則
工步六：精車(chē)左Φ18.2外圓至左Φ18的基本時(shí)間
，
式中 =22mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.115mm/r，=760r/min,=1
則
工步七：車(chē)潔角
工序09：鉆3-Φ4.5孔、锪平Φ8.5沉孔
工步一：鉆3-Φ4.5孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
566r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：锪平Φ8.5沉孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
563r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：粗銑、半精銑寬3.5深12槽
工步一：粗銑寬3深12槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(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?。?75
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑寬3深12槽至寬3.5深12槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(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?。?00
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11：銑寬3.5深1槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(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＝475
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序12：去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫(kù)
第4章 銑床夾具設(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，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序011：銑寬3.5深1槽的專(zhuān)用夾具。
5.1 專(zhuān)用夾具的提出
本夾具主要用于銑寬3.5深1槽，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮生產(chǎn)效率。
5.2 定位裝置設(shè)計(jì)
銑寬3.5深1槽，選擇工件Φ38外圓面和左Φ18端面及Φ4.5孔來(lái)定位。
5.3定位元件及夾緊元件的選擇
本工序選用的定位基準(zhǔn)為工件Φ38外圓面和左Φ18端面及Φ4.5孔來(lái)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是V形塊和支承釘及對(duì)定銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)V形塊和支承釘及對(duì)定銷(xiāo)，在夾具體上的用鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
1、 Φ38外圓面和V形塊相配合限制四個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、 左Φ18端面與支承釘相配合限制一個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)。
3、 Φ4.5孔與對(duì)定銷(xiāo)相配合限制一個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位
5.4切削力和夾緊力的計(jì)算
查表4得切削力計(jì)算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5
孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
5.5定位誤差分析
定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。
當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差
當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。
定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。
根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
5.6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。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=12mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
d1
夾具體槽形尺寸
公稱(chēng)尺寸
允差d
允差
公稱(chēng)尺寸
允差D
14
-0.013
-0.033
20
8
2
10
5.5
14
+0.077
4
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
對(duì)刀塊選用圓形對(duì)刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圓形對(duì)刀塊的規(guī)格及主要尺寸：
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱(chēng)尺寸H
允差d
C
10
-0.014
0.5
5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
總 結(jié)
本次設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計(jì)能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。收獲頗豐。
首先，我要感謝老師對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問(wèn)題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我，在此，我向老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對(duì)我的父母說(shuō)：你們辛苦了，我會(huì)盡最大的努力來(lái)讓你們過(guò)上最幸福的日子，請(qǐng)相信我。
最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來(lái)閱讀這篇課程設(shè)計(jì)。
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