課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書題目 KCSJ-04 軸承座零件的工藝規(guī)程及工藝裝備專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： I目 錄第 1 章 緒論 .....................................................................................................................31.1 機(jī)床夾具的概述 ...................................................................................................31.2 機(jī)床夾具的分類 ...................................................................................................31.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 ...........................................................................................41.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 ...........................................................................51.5 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 ..............................................................................61.5.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) .........................................................................................61.5.2 設(shè)計(jì)的基本要求 .........................................................................................7第 2 章 軸承座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ...........................................................................82.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 .......................................................82.1.1 零件的作用 .................................................................................................82.1.2 零件的工藝分析 .........................................................................................82.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 .................................................................................92.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ..............................................................................................92.2.1 零件制造形式的確定 .................................................................................92.2.2 基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................92.3 制定加工工藝路線 ............................................................................................102.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ................................................112.5 確定切削用量及基本工時(shí) ................................................................................12第 3 章 專用夾具的設(shè)計(jì) .................................................................................................173.1 問(wèn)題的提出 .........................................................................................................173.2 夾具設(shè)計(jì) ............................................................................................................173.3.1 確定定位方案，選擇定位元件 ...............................................................173.3.2 定位基準(zhǔn)選擇 ...........................................................................................183.3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 ...............................................................................183.3.4 確定夾緊機(jī)構(gòu) ...........................................................................................19第 4 章 結(jié)論 .......................................................................................................................20參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................213第 1 章 緒論1.1 機(jī)床夾具的概述夾具的現(xiàn)狀：一個(gè)機(jī)械機(jī)夾具的制造工藝，用于固定物體，從而使占用，用于檢測(cè)，加工和處理的要求，以確保工具的附件正確的空間位置，簡(jiǎn)稱為夾具。夾具最早出現(xiàn)于 18 世紀(jì)末期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，從一個(gè)輔助工具，夾具，發(fā)展成為全方位的技術(shù)和設(shè)備。用于生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)研究協(xié)會(huì)表示，目前的工件品種，小批量多品種生產(chǎn)的約占 85 ％的物種工件的總數(shù)。現(xiàn)代化生產(chǎn)要求的各種產(chǎn)品企業(yè)頻繁升級(jí)，以滿足需求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制造。然而，一般來(lái)說(shuō)，很多公司仍然習(xí)慣使用傳統(tǒng)的專用夾具，大約有10000 套，甚至更多。專用夾具一般具有中等生產(chǎn)能力；另一方面，在許多品種在企業(yè)生產(chǎn)，每 3-4 年，我們應(yīng)該更新大約 50％ ?80％的專用夾具，以及夾具磨損的實(shí)際金額只有 10％至 20％，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們正處在一個(gè)幾年大量的國(guó)內(nèi)專用夾具更新，使提高處理成本，也造成材料浪費(fèi)，為了減少這種情況下，我們可以使用數(shù)控機(jī)床柔性制造技術(shù)。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，機(jī)床夾具提出了如下新的要求：1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期;2、可夾持一組零件具有相似特征的；3、可應(yīng)用于高精密加工精密夾具及固定裝置；4、可應(yīng)用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置；5、高效率的液壓夾緊裝置的發(fā)電廠和其他來(lái)源，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，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。1.2 機(jī)床夾具的分類1、專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一種工件的一定工序而專門設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以?shī)A具可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)，制造4費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，往往因無(wú)法再使用而報(bào)廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對(duì)象。2、可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點(diǎn)是：加工完一種零件后，通過(guò)調(diào)整或更換夾具中的個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。因?yàn)檫@類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達(dá)有限目標(biāo)的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟(jì)性。3、專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對(duì)其工件的特定工序加工要求，由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個(gè)特點(diǎn)來(lái)看，這類夾具具有很大的通用性，但同時(shí)又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點(diǎn)。4、自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動(dòng)線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔(dān)負(fù)的安裝工件任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著沿自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)，即在這工件從一個(gè)工位移動(dòng)到下一個(gè)工位。故稱為“隨行夾具” 。屬于自動(dòng)化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機(jī)床夾具。1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向加工夾具是不可缺少的一部分，由機(jī)床制造技術(shù)的推動(dòng)下，以高速，高精度，復(fù)合，智能，環(huán)保方向發(fā)展，夾具移動(dòng)高精技術(shù)，高效率，模塊組合，整體經(jīng)濟(jì)的方向。1、高精為了減少定位誤差，隨著加工精度的提高，并提高制造精度要求的夾具的精度?！?5μm的精密定位夾具高音調(diào)的準(zhǔn)確性，夾具的垂直支撐面達(dá)到0.01mm/300mm ，高平行度0.01mm/500mm 。德國(guó)demmeler （ DF戴樂(lè)）制造的長(zhǎng)4米，寬2米的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，輪廓誤差為± 0.03毫米;平行和垂直老虎鉗在 5μm以下;定位夾具重復(fù)安裝精度高達(dá)± 5μm 的;重復(fù)瑞士EROWA 柔性?shī)A具定位精度可達(dá)2 ? 5μm的。精密夾具及固定裝置已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。事實(shí)上，為了滿足不同行業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，與文件夾不同型號(hào)和不同檔5次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。2、效率為了提高機(jī)器的生產(chǎn)效率，雙面， 4枚夾緊夾具和越來(lái)越多的產(chǎn)品。為了減少作業(yè)的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊臺(tái)鉗，杠桿夾緊，凸輪夾緊，氣動(dòng)和液壓夾緊，以便快速夾緊功能前移。新的電控永磁夾具，加緊和只有1到2秒松開工件，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為多臺(tái)機(jī)器，多方位，多部分的過(guò)程創(chuàng)造了條件。為了縮短機(jī)器上安裝和調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具在短短一分鐘內(nèi)完成安裝和校準(zhǔn)電火花加工夾具。一分鐘之內(nèi)，美國(guó)杰根斯（詹金斯）的球鎖裝夾系統(tǒng)將能夠找到并鎖定在機(jī)床工作臺(tái)上的夾具，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線更換夾具，起到停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3、模塊、組合組合夾具元件是一個(gè)組合的基礎(chǔ)。采用模塊化設(shè)計(jì)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)。省人工，時(shí)間，材料，能源，體現(xiàn)在創(chuàng)新的夾具系統(tǒng)中先進(jìn)的。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和裝配夾具的模塊化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)， CAD技術(shù)的應(yīng)用，建庫(kù)，典型夾具庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)和用戶檔案，進(jìn)行優(yōu)化夾具設(shè)計(jì)，三維實(shí)體組裝夾具的用戶。切削過(guò)程仿真的工具，既為用戶提供正確，合理的夾具和零部件配套方案，而且還積累經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。與華中科技大學(xué)合作組合夾具分會(huì)，正在努力打造一個(gè)專業(yè)的網(wǎng)站夾具，夾具行業(yè)提供信息交流，裝置公共平臺(tái)產(chǎn)品的咨詢和開發(fā)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)通用夾具的設(shè)計(jì)和服務(wù)，遠(yuǎn)程信息技術(shù)和業(yè)務(wù)的電子商務(wù)技術(shù)。4、公共經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響經(jīng)濟(jì)。模塊化，組合夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重構(gòu)性，可重構(gòu)性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，以及應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率，更快的投資回報(bào)率，以反映經(jīng)濟(jì)性好。焊接夾具，只品種，規(guī)格很少套件，可組裝成各種焊接夾具的德國(guó)demmeler （戴美樂(lè)）的孔系列組合。強(qiáng)大的功能元素，使得夾具通用性好，簡(jiǎn)潔的組件，配套成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的應(yīng)用程序具有推廣價(jià)值。專家們建議夾具產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，加強(qiáng)產(chǎn)，學(xué)，研合作，加快與技術(shù)水平高科技的步伐夾具的轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造一個(gè)專業(yè)的網(wǎng)站夾具，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，推動(dòng)創(chuàng)新和發(fā)展鉗技術(shù)。與國(guó)外燈具制造商積極接觸，合資，合作，技術(shù)引進(jìn)，這是組合夾具產(chǎn)業(yè)更有效的方式的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。61.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用由于專用夾具的設(shè)計(jì)制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機(jī)械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進(jìn)和工藝更新中的一項(xiàng)重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個(gè)從事機(jī)械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用：1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量夾具在機(jī)械加工中的基本作用就是保證工件的相對(duì)位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)于道具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。2、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低單件時(shí)間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時(shí)間。采用機(jī)床夾具，既可以提高工件加工時(shí)的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時(shí)大大減小，因此能顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。3、改善工人勞動(dòng)條件采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。還可設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，確保操作者安全。4、在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時(shí)間特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。1.5 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求1.5.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1、針對(duì)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。專用夾具是為某零件的某工序設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機(jī)床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。2、保證加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對(duì)于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)7條件。3、夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個(gè)人設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟(jì)效果也不一樣，設(shè)計(jì)人員必須使自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟(jì)性。4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來(lái)保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。5、設(shè)計(jì)周期短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。夾具設(shè)計(jì)是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，其設(shè)計(jì)周期要求短，因此設(shè)計(jì)時(shí)多采用參照法或是憑經(jīng)驗(yàn)確定的辦法來(lái)保證受力件的強(qiáng)度和剛度，通常不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，有時(shí)采用簡(jiǎn)便公式或用圖表做為設(shè)計(jì)參考。倒是應(yīng)注意，在設(shè)計(jì)一些具有較高精度的夾具時(shí)，應(yīng)該對(duì)定位精度、夾緊力等進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。1.5.2 設(shè)計(jì)的基本要求夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為：1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。2、保證工件精度。3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問(wèn)題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。8第 2 章 軸承座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1 零件的作用1、保持軸承的位置作為載荷的支撐；2、防止外界物質(zhì)侵入軸承；3、提供一種將保持軸承良好潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)。各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。1.未 注 圓 角 R3-52未 注 倒 角 2X4°技 術(shù) 要 求 。HT20。。 。。 。 1:2.1.2 零件的工藝分析零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù)，在設(shè)計(jì)工藝路線之前，首先要認(rèn)真進(jìn)行工藝分析，通過(guò)了解零件的作用和工作條件，分析零件精度及其他重要的技術(shù)要求，以便更好地掌握構(gòu)造特點(diǎn)和工藝關(guān)鍵。在零件圖上，必需要有完整的表達(dá)構(gòu)型的視圖、剖面和剖視等，同時(shí)應(yīng)有標(biāo)示輪廓的定性尺寸、合理的精度及其他技術(shù)要求，還該有零件材料的牌號(hào)、熱處理、表面處理與特種檢驗(yàn)等得要求。在對(duì)零件圖要求有了一定了解后，一般要進(jìn)行下列幾個(gè)方面的分析：1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；2、怎么樣達(dá)到重要的技術(shù)要求及保證方法；3、零件的表面位置尺寸標(biāo)注。該設(shè)計(jì)的零件選用材料為 HT200，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高。分析零件圖可知，軸承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在軸向方向上均大于相鄰表面。?12mm 孔的端面均為平面可以防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，以保證9孔的加工精度，?22mm 盲孔用銑床來(lái)進(jìn)行加工。?47mm 孔和前后倆個(gè)端面由車床加工出來(lái)；底面和頂面用銑床加工；另外，該零件其余表面精度都較低，不需要加工，通過(guò)鑄造就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)車削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(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)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算：(1%)abNQmab??式 中 -零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng)產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺(tái) 、 輛 /年 ） 每 臺(tái) （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 /臺(tái) 、 輛 ）-備 品 率 ， 一 般 取 2-4 廢 品 率 ， 一 般 取 0.37%根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過(guò)查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。依設(shè)計(jì)題目知：Q=4000 件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 a%和廢品率 b%分別為 3%和0.5%。代入公式得 N=4000*(1+3%+0.5%)=4140 件/年由查表可知，軸承座屬輕型零件，該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.1 零件制造形式的確定由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來(lái)制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。零件材料為HT200，選擇砂型鑄件。2.2.2 基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。10定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)。1.粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。2.精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差?！盎鶞?zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造?！白詾榛鶞?zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證?！盎榛鶞?zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件帶有孔的形狀比較簡(jiǎn)單的零件。2.3 制定加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。工藝路線方案：工序1：鑄造工序2：進(jìn)行熱處理工序3：粗銑零件的底平面工序4：半精銑零件的底平面工序5：精銑零件的底平面工序6：車削零件的前端面工序7：車削零件的后端面11工序8：鉆4-Ф5的通孔工序9：攻4XM6的螺紋孔工序10：鉆4-Ф11的底孔工序11：擴(kuò)4-Ф12的底孔工序12：粗銑4-Ф22的盲孔工序13：粗銑Ф42的通孔工序14：粗鏜Ф47的孔工序15：半精鏜Ф17的孔工序16：去毛刺工序17：清洗工序18：終檢以上工藝過(guò)程詳見“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片” 。2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200，硬度187～220HBS，砂型鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、銑削零件底平面參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，確定工序尺寸為 Z=3.5 mm，加工余量為：銑削：95mm Z=3.5mm2、車削零件的前后端面參照《工藝手冊(cè)》 ，確定工序尺寸為 Z=3.5 mm，加工余量為：車削：40mm Z=3.5mm2、鉆4-Ф5mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》 ，確定加工余量分別為：鉆孔：Ф5mm Z=0.5mm 3、攻4-M6mm螺紋孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》 ，確定加工余量分別為：攻絲：M6mm Z=0.5mm 4、鉆4-Ф11mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》 ，確定加工余量分別為：鉆孔：Ф11mm Z=0.5mm 125、擴(kuò)4-Ф12mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》 ，確定加工余量分別為：擴(kuò)孔：Ф12mm Z=0.5mm 6、銑4-Ф22mm的盲孔參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：銑削：Ф22mm Z=1mm7、銑Ф42mm的通孔參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：銑削：Ф42mm Z=1mm8、鏜Ф47mm的孔參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，確定工序尺寸為 Z=0.5mm，加工余量為：鏜削：Ф47mm Z=0.5mm由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序3：粗銑零件的底平面，保證定位尺寸95mm根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z20.?zf切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min .19v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 8wd0?z（r/min）4.7602.10????dvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取 n =95r/min。w故實(shí)際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當(dāng) n =95 r/min 時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為w mf（mm/min）952.0?wzmnf13查機(jī)床說(shuō)明書，取 mm/min190?mf切削工時(shí) （min）53.82??flt工序6、工序7：車削零件的前、后端面選擇在 CA6140 普通車床上進(jìn)行加工，切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= k = =33.4(m/min)vyxpmVfaTC4.015.02.68?確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =171 (r/min)swd?102.3按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =160 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 160 =31.1(m/min)10wds62?切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??= =0.073 (min)0.25?工序 8：鉆 4-φ5mm 的通孔確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取 =0.35mm/r。f f切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，查得切削速度 m/min ，所以8.25?v（r/min）741.01???wsdvn根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書選取 n =750 r/min，14故實(shí)際切削速度 （m/min）9.25107????ndvw切削工時(shí) （min）.3.5921???fltw工序 9：攻 4XM6 的螺紋孔確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取 =0.35mm/r。f f切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，查得切削速度 m/min ，所以8.25?v（r/min）741.01???wsdvn根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書選取 n =750 r/min，故實(shí)際切削速度 （m/min）9.25107??vw切削工時(shí) （min）.3.5921????fnltw工序 10：鉆 4-φ11mm 的底孔確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取 =0.35mm/r。f f切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，查得切削速度 m/min ，所以8.25?v（r/min）741.01???wsdvn根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書選取 n =750 r/min，故實(shí)際切削速度 （m/min）9.25107??vw切削工時(shí) （min）.3.5921????fnltw工序 11：擴(kuò) 4-Ф12 的底孔確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取 =0.35mm/r。f f切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，查得切削速度 m/min ，所以8.25?v（r/min）741.01???wsdvn15根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書選取 n =750 r/min，w故實(shí)際切削速度 （m/min）9.25107????dv切削工時(shí) （min）.3.5921???fnltw工序 12：粗銑 4-Ф22 的盲孔根據(jù)《工藝手冊(cè)》查得加工 ?22mm 孔的進(jìn)給量 ?=0.31—0.37mm，按機(jī)床規(guī)格取 =0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)及機(jī)床說(shuō)明書，取 v=31.2m/min，加工fR15mm 的圓弧面。則（r/min）0131.245svnd????根據(jù)機(jī)床選取 n =475r/min。w實(shí)際切削速度 （m/min）024753.81dnv????切削工時(shí) （min）28.0.1wltf??工序 13：粗銑 Ф42 的通孔根據(jù)《工藝手冊(cè)》查得加工 ?42mm 孔的進(jìn)給量 ?=0.31—0.37mm，按機(jī)床規(guī)格取 =0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)及機(jī)床說(shuō)明書，取 v=31.2m/min，加工fR15mm 的圓弧面。則（r/min）0131.264svnd????根據(jù)機(jī)床選取 n =275r/min。w實(shí)際切削速度 （m/min）027536.1dnv????切削工時(shí) （min）28.0.wltf??工序 14：粗銑 Ф47 的通孔根據(jù)《工藝手冊(cè)》查得加工 ?47mm 孔的進(jìn)給量 ?=0.31—0.37mm，按機(jī)床規(guī)格取 =0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)及機(jī)床說(shuō)明書，取 v=31.2m/min，加工f16R15mm 的圓弧面。則（r/min）0131.247svnd????根據(jù)機(jī)床選取 n =275r/min。w實(shí)際切削速度 （m/min）027540.61dnv????切削工時(shí) （min）28..3wltf??17第 3 章 專用夾具的設(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。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，并設(shè)計(jì)工序—鉆 4-Ф12 通孔和銑 4-Ф22 盲孔的夾具設(shè)計(jì)。3.1 問(wèn)題的提出本夾具用于在 Z525 立式鉆床上加工 4-Ф12 通孔和在銑床上銑 4-Ф22 盲孔。本工序前孔及其端面已加工過(guò)。在工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問(wèn)題。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.3.1 確定定位方案，選擇定位元件本夾具用于鉆床和銑床上加工 4-Ф12 通孔和銑 4-Ф22 盲孔。本工序前零件的前后端面、底面及相應(yīng)的孔已加工過(guò)。工件以零件的底面、V 型塊和左端面限制五個(gè)自由度，限位塊限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。本夾具采用 V 型塊和螺栓對(duì)工件進(jìn)行夾緊，安裝工件時(shí)，先松開 V 型塊與螺桿，將工件從夾具前面裝入，擰動(dòng) V 型塊螺桿，使 V 型塊頂緊工件，并使限位塊與工件接觸，然后擰緊螺栓，夾緊工件，即可進(jìn)行加工。由于本夾具采用可調(diào) V 型塊定位，用鉆模板、鉆套保證孔的加工精度。詳見下圖：階 梯 孔 夾 具 裝 配 圖VQHT45 。1.234。。183.3.2 定位基準(zhǔn)選擇本夾具選擇的基準(zhǔn)是零件的底面、左端面和 V 型塊，采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置。3.3.3 切削力及夾緊力計(jì)算鉆孔刀具：ф11 高速鋼錐柄麻花鉆頭。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—36，鉆削扭距計(jì)算公式：M= 3010??MyXKfdC式中 C =225.63, , , 9.?8.0My磨鈍系數(shù) =1.0， f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得：MM= =19(N·m)1.90.8325.6371???查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—36，鉆削軸向力計(jì)算公式：F= FyXFKfdC0式中 C =225.63, , , 1?8.0Fy磨鈍系數(shù) =1.0， f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得FF= =1808(N)10.85.67?銑直徑 22 盲孔的刀具：硬質(zhì)合金銑刀由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,銑削時(shí)的主要切削力為銑刀的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查《切削手冊(cè)》 ，切削力計(jì)算公式為： FkfdCFyZf0?其中： ， ， ， ， ，410?CF2.ZF75.ym8.42.0?f19， 與加工材料有關(guān),取 0.94； 與刀具刃形狀有關(guān),取 1.33；kkhFxMF??MkxF與刀具鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取 1.0，則：h NF10825..08.4172????3.3.4 確定夾緊機(jī)構(gòu)本夾具采用限位塊、螺栓和 V 型塊實(shí)現(xiàn)夾緊。保證工件的加工定位。20第 4 章 結(jié)論本次課程設(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(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了加工零件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，學(xué)會(huì)了查找相關(guān)手冊(cè)、說(shuō)明書等，以及選擇使用工藝裝備等等?？傊@次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力有限，所學(xué)知識(shí)還不能完全掌握，設(shè)計(jì)中還有許多錯(cuò)誤和不足，請(qǐng)各位老師和同學(xué)們多多斧正。最后感謝我們的指導(dǎo)老師，他從布置任務(wù)的時(shí)候起就一直很耐心的輔導(dǎo)我們，每天都不厭其煩的給我們講解在設(shè)計(jì)時(shí)遇到問(wèn)題，這使我們認(rèn)識(shí)到很多自己的不足，理論聯(lián)系實(shí)際的能力欠缺，我會(huì)努力學(xué)習(xí)這方面知識(shí)提高自己的設(shè)計(jì)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我職業(yè)生涯中一次很好的練兵，在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂的了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不是很好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 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