殼體銑兩側(cè)面工裝設(shè)計(jì)

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XX學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文） 題 目 殼體銑兩側(cè)面工裝設(shè)計(jì) 英文并列題目 Design of shell side milling industry 院 系 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所在團(tuán)隊(duì) 指導(dǎo)老師（1） 職 稱 指導(dǎo)老師（2） 職 稱 答辯委員會(huì)主任 主答辯人 二 零 年 月 第 1 頁 共 23 頁 目錄.....................................................................................................................................2 第一章 序言...................................................................................................................4 1.1選題的意義....................................................................................................................5 1.2夾具的發(fā)展方向............................................................................................................6 1.3本章小結(jié)........................................................................................................................6 第二章 殼體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).........................................................................6 2.1殼體的工藝....................................................................................................................6 2.1.1殼體的作用................................................................................................................6 2.1.2殼體的技術(shù)要求.........................................................................................................8 2.1.3殼體的工藝分析.........................................................................................................8 2.3確定毛坯，繪制毛坯簡圖.............................................................................................9 2.3.1選擇毛坯.....................................................................................................................9 2.3.2繪制殼體毛坯的鑄造簡圖.......................................................................................10 2.4擬定殼體工藝路線.......................................................................................................10 2.4.1定位基準(zhǔn)的選擇.......................................................................................................10 2.4.2精基準(zhǔn)的選擇...........................................................................................................11 2.4.3粗基準(zhǔn)的選擇...........................................................................................................11 2.5各面、孔加工方法的確定............................................................................................11 2.6加工階段的劃分...........................................................................................................11 2.7工序的集中于分散.......................................................................................................12 2.8工序順序的安排...........................................................................................................12 2.8.1機(jī)械加工工序...........................................................................................................12 2.8.2熱處理工序...............................................................................................................12 2.8.3輔助工序...................................................................................................................13 第三章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用..................................................................13 3.1機(jī)床設(shè)備的選用..........................................................................................................13 3.2工藝裝備的選用..........................................................................................................14 第四章 加工余量、工序尺寸和公差的選用.....................................................14 第五章 切削用量與時(shí)間定額的計(jì)算..................................................................14 5.1切削用量的計(jì)算..........................................................................................................15 5.1.1鉆孔工步...................................................................................................................15 5.1.2粗絞工步...................................................................................................................16 5.1.3精絞工步...................................................................................................................16 5.2時(shí)間定額的計(jì)算...........................................................................................................16 5.2.1基本時(shí)間Tj的計(jì)算.................................................................................................16 5.2.2輔助時(shí)間Tf的計(jì)算.................................................................................................17 5.2.3其他時(shí)間的計(jì)算.......................................................................................................17 5.2.4單件時(shí)間Tdj的計(jì)算...............................................................................................17 第六章 夾具設(shè)計(jì)........................................................................................................17 6.1問題的提出...................................................................................................................18 6.2定位方案.......................................................................................................................18 6.3夾緊機(jī)構(gòu).......................................................................................................................18 6.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接元件...............................................................................................19 6.5定位誤差分析...............................................................................................................19 6.6切削力及夾緊力的計(jì)算...............................................................................................19 第七章 結(jié)論.................................................................................................................20 致謝....................................................................................................................................21 參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................22 殼體銑兩側(cè)面工裝設(shè)計(jì) 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(jī)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(jī)車及機(jī)床的進(jìn)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(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞： 工序；工藝；定位方案 Design of shell side milling industry Abstract:Enable 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: The process；worker one ；orient the scheme 一、序言 1.1選題的意義 當(dāng)人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時(shí)，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域，正吹著改革之風(fēng)。一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的殼體類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 第 23 頁 共 24 頁 XX學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當(dāng)?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們堅(jiān)持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的對策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價(jià)值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 1.2 夾具的發(fā)展方向 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 一、高精度 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 二、高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái)，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 1.3 本章小結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。 自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 二、 殼體的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 殼體的工藝 2.1.1殼體的作用 殼體是安裝軸、軸承、齒輪等等零部件的基礎(chǔ)零件，各種機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)零部件上面都需要用到殼體，例如減速器，變速箱，差速器等等。殼體的材料有很多，有鑄造的，合金的等等。在機(jī)械工業(yè)中，殼體的用途非常廣泛，其加工工藝和各方面的綜合性能等等都是需要研究和改善的目標(biāo)。 （附圖1 零件圖） 1.2殼體的技術(shù)要求 殼體的技術(shù)要求見表1.1 表1.1 殼體技術(shù)要求 加工表面 偏差 mm 公差及精度等級 粗糙度 Ra m 形位公差/mm Φ75凸臺(tái)端面 IT6-IT9 3.2 2-φ6錐銷孔 IT6-IT9 3.2 +0.023 0 IT5-IT9 1.6 30 +0 —0.15 IT5-IT9 1.6 φ35的兩端面 IT13 25 Φ52的孔 +0.03 0 IT5-IT9 1.6 Φ73的孔 IT8-IT11 6.3 Φ75的孔 +0 —0.06 IT5-IT9 1.6 Φ10的孔 +0.03 0 IT5-IT9 1.6 2-Φ4的孔 +0.013 0 IT5-IT9 1.6 尺寸130 +0.1 —0.1 IT8-IT11 6.3 R88 IT6-IT9 3.2 1.3殼體工藝分析 分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT15-32。該零件具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。刨床殼體具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，，，孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.線性尺寸為中心的加工表面 這一組加工表面包括：孔的內(nèi)圓面及上、下端面，2-M8螺紋孔的加工 2.以孔為加工表面 這一組加工表面包括，的兩個(gè)端面和M8深20螺紋孔的加工，∮10深30mm內(nèi)孔的加工，2-∮6錐孔的加工。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機(jī)床上加工。 2.3確定毛坯 、繪制毛坯簡圖 2.3.1選擇毛坯 根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為15kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用金屬型鑄造毛坯。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。 2.3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 零件基本尺寸在200—300之間，由表2-1可知，差得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級。由表2-5可知，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。 表2.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 Φ75凸臺(tái)端面 75 H 4.0 頂面降一級，單側(cè)加工 2-φ6錐銷孔 Φ6 H 1.5 孔降一級（取下行值） 20 H 1.5 孔降一級（取下行值） 30 30 H 1.0 孔降一級（取下行值） Φ52的孔 52 H 1.5 孔降一級（取下行值） Φ73的孔 Φ73 H 1.5 孔降一級，雙側(cè)加工 表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 的兩端面 30 6.0 36 3.2 的兩端面 113 6 119 3.2 的兩端面 168 5 173 3.2 Φ10的孔 30 3 33 1.6 30 6 36 1.6 2.3.2繪制殼體毛胚的鑄造簡圖 由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如圖2.2所示。 （圖2.2 零件的毛坯圖） 2.4擬定殼體工藝路線 2.4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ73的孔和的孔的兩個(gè)端面作為精基準(zhǔn)。 2.3.4 粗基準(zhǔn)的選擇 對一般的殼體類零件來說，以殼體的端面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，殼體以φ73的孔的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)。 2.5各面、孔加工方法的確定 根據(jù)殼體零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3.1： 表3.1 殼體各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案 備注 Φ75凸臺(tái)端面 IT13 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 2-φ6錐銷孔 IT6-IT9 1.6 鉆-擴(kuò)-鉸- 表1-9 IT7-IT9 1.6 粗銑-精銑 表1-8 30 IT7-IT8 1.6 粗銑-半精銑-精銑 表1-9 φ35的兩端面 IT13 3.2 粗銑-半精銑-精銑 表1-8 Φ52的孔 IT6-IT9 1.6 粗鏜、半精鏜、精鏜 表1-9 Φ73的外圓 IT11-IT12 6.3 粗車 表1-9 2.6加工階段的劃分 該殼體的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個(gè)階段。 加工過程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分（攻絲、拉槽等） 2.7工序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排殼體的加工工序。該殼體的生產(chǎn)類型是中、小批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 2.8工序順序的安排 2.8.1機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、 “先面后孔”原則。制定機(jī)械加工工序如下： 工序I 銑mm孔的左右端面 工序II 銑mm孔的兩個(gè)端面 工序III 銑φ10mm深30mm孔的下端面 工序IV 銑2-錐孔的上端面 工序V 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸直孔 工序VI 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸深12直孔 工序VII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、攻M10底孔∮8.5，攻M1O內(nèi)螺紋 工序VIII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮9通孔 工序Ⅸ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆2-∮6錐銷孔 工序Ⅹ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮17深10沉孔，4-∮11直孔 2.8.2 熱處理工序 加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。 2.8.3 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該殼體工序的安排順序?yàn)椋簾崽幚恚〞r(shí)效處理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。 2.9確定加工路線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表3.2列出殼體的工藝路線 工序I 鑄坯 工序II 時(shí)效處理 工序III 銑mm孔的左右端面 工序IV 銑mm孔的兩個(gè)端面 工序V 銑φ10mm深30mm孔的下端面 工序VI 銑2-錐孔的上端面 工序VII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸直孔 工序VIII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸深12直孔 工序Ⅸ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、攻M10底孔∮8.5，攻M1O內(nèi)螺紋 工序Ⅹ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮9通孔 工序ⅩI 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆2-∮6錐銷孔 工序ⅩII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮17深10沉孔，4-∮11直孔 三、機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 3.1機(jī)床設(shè)備的選用 在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機(jī)床型號，所選用的組合機(jī)床應(yīng)提出機(jī)床特征，如“四面組合機(jī)床”。主要以由表3.2給出。 3.2工藝裝備的選用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。 刀具、量具以在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。 四、加工余量、工序尺寸和公差的確定 此處只對對第七道工序進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級介于IT7~IT8之間，由表2-8可查得工序尺寸及余量： 鉆孔： Φ3 2z=1.75mm 擴(kuò)孔: Φ3.2 2z=1.8mm 粗鉸孔：Φ3.8 2z=0.07mm 精鉸： 由表1-20可以依次確定精度等級為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴(kuò)孔：IT10鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.025mm; 粗鉸：0.1mm; 擴(kuò)孔：0.1mm;鉆：0.25mm。 以上均為孔的上偏差，下偏差均為零。 五、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 5.1切削用量的計(jì)算 計(jì)算工序VII—鉆、鉸直孔 5.1.1鉆孔工步 1）背刀吃量аp的選擇定аp=4.0mm。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.5mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=212r/min, 根據(jù)表4-9查Z535型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=18.4m/min。 5.1.2粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=1.8mm。 進(jìn)給量的確定 2)由表5-23和表4-7，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量=0.90mm/r。 3)切削速度的計(jì)算 由查手冊表2.4-53（P562），按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為4m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=40.0r/min,參照表4-6所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=68r/min31.93mm/1000=6.8m/min。 5.1.3精鉸工步 1) 背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=0.07mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31和表4-7，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.90mm/r。 3) 切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為3m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=30.0r/min,參照表4-6所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=68r/min32mm/1000=6.8m/min。 5.2時(shí)間定額的計(jì)算 5.2.1基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 求得。=50, =2.4，; f=0.5mm/r;n=195r/min。則該工步的基本時(shí)間t=(50+2.4+2)/0.5mm/r / 195r/min=30.4s 2）擴(kuò)孔工步 根據(jù)表5-41，本工序時(shí)間可由公式求得。式中=50mm；=2~4mm；，取= ，2.4mm；=4mm； ；n=195r/min。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+2.4+4)/0.9mm/r / 195r/min=17.5s 3）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.09條件查得=0.37mm；=15mm；而=50mm；；n=68r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.37+15)/0.9mm/r / 68r/min=64.2s。 4）精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.035條件查得=0.19mm；=13mm；而=50mm；；n=68r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.19+13)/0.9mm/r / 68r/min=62.0s。 5.2.2輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=(0.150.2)，該零件取=0.15,則該工序的輔助時(shí)間為： 工序VI鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.1530.4=4.5s； 工序VI擴(kuò)孔孔工步的輔助時(shí)間：=0.1517.5=2.6s； 工序VI粗鉸孔工步的輔助時(shí)間：=0.1564.2=9.6s； 工序VI精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1562.2=9.3s； 5.2.3 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。由于該殼體的生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可以忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%4%,本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）（+）計(jì)算，他們分別為： 工序VI鉆孔工步的其他時(shí)間：+=6%（30.4+4.5）=2.1s； 工序VI擴(kuò)孔孔工步的其他時(shí)間：+=6%（17.5+2.6）=1.2s； 工序VI粗鉸孔工步的其他時(shí)間：+=6%（59.2+9.6）=4.2s； 工序VI精鉸工步的其他時(shí)間：+=6%（57.1+9.3）=4.0s； 5.2.4單件時(shí)間的計(jì)算 工序VI的單件時(shí)間為三個(gè)工步單價(jià)時(shí)間的和，其中 鉆孔工步=30.4+4.5+2.1=37s； 擴(kuò)孔工步=17.5+2.6+1.2=21.3s； 粗鉸工步=59.2+9.6+4.2=73s； 精鉸工步=57.1+9.3+4.0=70.4s； 因此，工序VI的單件時(shí)間=++=37+21.3+73+70.4=201.7s。 將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。 六、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)專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設(shè)計(jì)工序III銑兩側(cè)面的銑面夾具。本專用夾具將用于X5032立式銑床上面加工。刀具為高速合金鋼銑刀等，制造夾具體毛坯的材料為HT15-32，通過鑄造得到。 6.1問題的提出 本夾具主要用來工序III殼體上面兩個(gè)側(cè)面的銑面夾具。由于工序較多，工藝要求相對較高，加工相對復(fù)雜。本夾具的設(shè)計(jì)工程中應(yīng)主要考慮如何定位，使用六點(diǎn)定位原理限制六個(gè)自由度。同時(shí)由于加工過程中受力較大，受力方向較多，還應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)很好的夾緊，以便進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械加工。其次還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，本專用夾具將用于X5032立式銑床。 6.2定位方案 工件以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，采用定位圓柱和開口圓壓板與平面組合定位方案。其中平面限制工件三個(gè)自由度，定位圓柱限制兩個(gè)自由度。定位后只有Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無法限制，但是由于本工件夾緊部分為圓柱形，因此無需對該自由度進(jìn)行限制。綜上，該定位方案可行。 6.3夾緊機(jī)構(gòu) 采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰緊立柱頂端圓螺母實(shí)現(xiàn)壓緊，同時(shí)輔助以快速壓板，進(jìn)行輔助夾緊。 6.4夾具與機(jī)床聯(lián)接元件 采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定為鍵，固定在夾具體底面同一條直線位置的鍵槽中，用于確定機(jī)床夾具相對于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。要保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機(jī)床的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具加工過程的穩(wěn)定性。 6.5定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個(gè)支承釘和一個(gè)V形塊，定為基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。由表2-3鑄件尺寸公差，基準(zhǔn)位移誤差為。所以定位誤差。 6.6切削力及夾緊力的計(jì)算 各工序中，鉆孔過程受力最大，所以只計(jì)算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度, 45mm S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS 所以 =968（N） 鉆孔的扭矩： 式中 S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS =0.014 =1840(NM) 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 其中，夾具的CAD裝配圖如下： 七、結(jié)論 很快結(jié)束了繁忙的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。期間，在老師的的辛勤指導(dǎo)下，取得了一定的成績，畢業(yè)設(shè)計(jì)是《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，加深了我們對理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識。 回顧起此次殼體的畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。 我覺得這次設(shè)計(jì)最重要的是讓我懂得了團(tuán)隊(duì)精神的重要性。在本次設(shè)計(jì)過程中，如果我們沒有一個(gè)很好的團(tuán)隊(duì)互助，許多問題仍然將是問題，但是，很“遺憾”我們進(jìn)行了很好的合作。很多自己想了很久沒有結(jié)果的問題，在大家的幫助下很快就可以解決掉。我深刻的感覺到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。 另外，還要特別感謝我們的指導(dǎo)老師和授課老師。在這次設(shè)計(jì)過程中如果沒有他們的細(xì)心的幫助、辛勤的指導(dǎo)、孜孜不倦的教誨，可以說我們不可能這么順利的完成本次設(shè)計(jì)！ 致 謝 當(dāng)我寫到這里的時(shí)候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對與錯(cuò)，總之，我覺得自己做到這里已不錯(cuò)了，感謝我的老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在我改寫論文時(shí)給我鼓勵(lì)和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來完成，現(xiàn)在我覺得這種想法是我錯(cuò)啦，也許自己做的比那些人做的會(huì)更好，同時(shí)，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說實(shí)話，我從開始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，才領(lǐng)悟到知識確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來前面失去的，我想在通過在工作中補(bǔ)回來，想到這里自己說了句“呵呵”，但是話說回來，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學(xué)這三年我好好來利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個(gè)交，最少也在前十個(gè)人之前交，最后在這里衷心的對所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 石彥國，任莉．大豆制品工藝學(xué)【M】．天津：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ [2] 李慶壽機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（ ），北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 [3] 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 [4] 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開發(fā)EM）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 33~65 [5] 張華． 機(jī)械原理(M)．北京：高等教育出版社，1999：40~55 [6] 東北重型機(jī)械學(xué)院.洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)， 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊【M】，上海：. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988：103~121 [7] MATLAB6.5應(yīng)用接口編程，電子工業(yè)出版社，北京，2003：56~74 [8] 王平鴻．機(jī)器維修工程學(xué)（M）．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990：19~39 [9] 張耀鵝．加工技術(shù)實(shí)用手冊（M）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007：120~146 [10] 孫寶珍.合金鋼手冊．北京：兵器工業(yè)出版社，1992：36~58 [11] 李伊敏.和辯工藝設(shè)計(jì)工作的要求。機(jī)械工業(yè)出版社，1993：36~58 [12] 姚晨。實(shí)際加工工藝設(shè)計(jì)手冊。航空工業(yè)出版社，1999; 120~146 [20] Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space