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題目： CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝 工藝及夾具設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專(zhuān) 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923089 學(xué)生姓名： 呂 沖 指導(dǎo)教師： 彭勇 （職稱(chēng)：副教授） （職稱(chēng)： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6150 車(chē)床主軸箱 箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得 的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致 謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或 撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 92 學(xué) 號(hào)： 0923089 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專(zhuān) 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書(shū) 一、題目及專(zhuān)題： 1、題目CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 2、專(zhuān)題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 課題來(lái)源為無(wú)錫騰飛機(jī)械有限公司。 該課題主要是為了對(duì)本科階段所學(xué)的機(jī)械加工工藝課程，機(jī)械 設(shè)計(jì)，機(jī)械夾具設(shè)計(jì)課程等內(nèi)容按照機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的加工工序的要 求，針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中的機(jī)床驅(qū)動(dòng)，及工件夾緊問(wèn)題，要能靈活 運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的知識(shí)，設(shè)計(jì)出有效夾緊裝置。從而實(shí)現(xiàn)箱 體加工工藝機(jī)床驅(qū)動(dòng)與夾緊的半自動(dòng)控制。 在設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí)，要根據(jù)提高生產(chǎn)效率，表面加工質(zhì)量，滿(mǎn) 足產(chǎn)品工作要求的情況下，應(yīng)盡可能多的標(biāo)準(zhǔn)件，提高其互換性要 求，以降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)產(chǎn)品成本，提高批量生產(chǎn)的效益。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 了解主軸箱的工作過(guò)程； 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊(cè)和資料的應(yīng)用； 擬定主軸箱箱體的機(jī)械加工工藝方案，并進(jìn)行多方案對(duì)比分析， I 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)； 對(duì)現(xiàn)代加工機(jī)床所需的快速夾緊系統(tǒng)具有初步分析能力和改進(jìn)設(shè) 計(jì)的能力； 理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力深化和提高； 設(shè)計(jì)繪制主軸箱箱體工作圖若干； 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班 姓名 呂沖 五、開(kāi)始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 II 摘 要 本文是在主軸箱箱體的圖樣分析后進(jìn)行箱體的機(jī)械加工工藝路線的設(shè)計(jì)， 同時(shí)按照其中的加工工序的要求設(shè)計(jì)夾具。 主軸箱箱體的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長(zhǎng)，加工時(shí)間多，加 工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機(jī)械加工工藝要求，遵循先面后孔 的原則，并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加工精度。 基準(zhǔn)選擇以底面作為粗基準(zhǔn)，以底面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)，確定了其加工 的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。 在零件的夾具設(shè)計(jì)中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應(yīng)限的自由度 數(shù)，進(jìn)而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應(yīng) 限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專(zhuān)用夾具的 結(jié)構(gòu)形式。 關(guān)鍵詞:主軸箱；加工工藝；工序；專(zhuān)用夾具 III Abstract This is the case in the headstock pattern analysis cabinet after machining process route design, while manufacturing processes in accordance with one of the requirements of the design fixture. The main spindle box casing surface and hole machining content. Processing route, processing time, higher processing costs, machining accuracy requirements are also higher. In accordance with the machining process requirements, and follow the principles of the first surface after hole, and the hole with a flat-screen processing is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. Reference selection to the bottom as a crude benchmark, the bottom two technical hole as a fine basis, determine the route of its processing technology and processing needs of the various process parameters. In the parts fixture design, parts processing operations requirements, analysis should be limited to the number of degrees of freedom, and then selected according to the parts of the surface characteristics of the positioning element, and then analysis whether the selected positioning element should be limited degrees of freedom. Positioning element also need to choose the clamping element, the final step is to determine the structure of the special fixture. Key words: Headstock; processing; process; special fixtures IV 目 錄 摘 要 . ABSTRACT. 目 錄 . 1 緒論 .1 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 .2 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 .2 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 .3 2 主軸箱箱體分析 .3 2.1 主軸箱箱體的作用 .3 2.2 主軸箱箱體的圖樣分析 .3 2.3 工藝分析 .5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .7 3.1 確定毛坯的制造形式 .7 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .8 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .9 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .9 3.3 擬定工藝路線 .10 3.3.1 劃分加工階段 .10 3.3.2 安排加工順序 .10 3.3.3 擬定加工工藝路線 .11 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .13 3.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 .15 4 主軸箱的鉆夾具設(shè)計(jì) .27 4.1 指出存在的問(wèn)題 .27 4.1.1 機(jī)床夾具的作用 .27 4.1.2 鉆床夾具的主要類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式 .27 4.2 夾具設(shè)計(jì) .28 4.2.1 夾具體設(shè)計(jì) .28 4.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .28 4.2.3 定位方案和元件設(shè)計(jì) .29 4.2.4 定位誤差的計(jì)算 .29 4.2.5 夾緊力計(jì)算 .29 4.2.6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .30 5 結(jié)論與展望 .31 5.1 結(jié)論 .31 V 5.2 不足之處及未來(lái)展望 .31 致 謝 .32 參考文獻(xiàn).33 0 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 工裝工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)課知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前 對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。機(jī)床夾具已成 為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。 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(zhuān)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。 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(lèi)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(hù)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(zhuān)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(chēng)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(zhuān)用夾具和可調(diào)整式夾具等。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)自己所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行一次綜合運(yùn)用，也是對(duì)四年的學(xué)習(xí) 深度的一個(gè)檢驗(yàn)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分挖掘自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的潛力。并希 望通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能養(yǎng)成一種嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的態(tài)度，為以后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 工裝的全稱(chēng)是工藝裝備，工裝是指加工機(jī)床外而需保證零件加工質(zhì)量的工藝裝備， 是制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱(chēng)。它是各企業(yè)內(nèi)除生產(chǎn)設(shè)備和工具外的為配合生產(chǎn) 設(shè)備和人完成工藝制作要求的部分，大多工裝都是針對(duì)各自產(chǎn)品特點(diǎn)的。機(jī)械加工過(guò)程 中用來(lái)固定和定位要加工的零件或毛坯件的裝置，即工裝的主要作用有：固定，定位， 防止變形。 夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關(guān)系。不僅僅是焊裝用，在機(jī)加工方面也 有用，許多時(shí)候，需要裝配幾個(gè)部件并保證其定位準(zhǔn)確的時(shí)候就需要。設(shè)計(jì)工裝夾具要 緊扣產(chǎn)品，因?yàn)楣ぱb夾具是專(zhuān)門(mén)為某些產(chǎn)品特定的，要保證生產(chǎn)時(shí)無(wú)干涉現(xiàn)象、定位準(zhǔn) 確、操作工操作便捷等。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是用于工件裝夾的工具。 存檔編碼：無(wú)無(wú)錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 2013 屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進(jìn)進(jìn)度度計(jì)計(jì)劃劃、檢檢查查落落實(shí)實(shí)表表 系別：信機(jī)系 班級(jí)：機(jī)械92 學(xué)生姓名：呂沖 課題（設(shè)計(jì)）名稱(chēng)：CA6150車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 開(kāi)始日期：2012年11月12日周次起止日期工作計(jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問(wèn)題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見(jiàn)并簽字備 注1-32012年11月12日-2012年12月2日教師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生初步閱讀資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告。按照任務(wù)書(shū)要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書(shū)對(duì)課題了解不清楚，由老師的講解，清楚的知道自己的任務(wù)，并根據(jù)模板修改格式4-102012年12月3日-2013年1月20日指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)對(duì)夾具的認(rèn)知不夠，老師進(jìn)行了相應(yīng)的指導(dǎo)11-122013年1月21日-3月1日指導(dǎo)畢業(yè)實(shí)習(xí)了解銷(xiāo)售的技巧，在熟悉的基礎(chǔ)上銷(xiāo)售產(chǎn)品沒(méi)有接觸過(guò)相關(guān)銷(xiāo)售專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，要向?qū)I(yè)人員多請(qǐng)教132013年3月4日-3月8日確定主軸箱箱體工藝總體方案寫(xiě)出最佳的機(jī)械加工工藝過(guò)程零件圖有些看不懂，通過(guò)導(dǎo)師同學(xué)的幫助，了解了箱體是什么樣的142013年3月11日-3月15日完成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式，選擇定位基準(zhǔn)。關(guān)于基準(zhǔn)的選擇有些不懂，通過(guò)查閱書(shū)籍資料152013年3月18日-3月22日完成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)擬定工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和路線，完成每個(gè)工序所需的計(jì)算。要計(jì)算切削用量及基本工時(shí)定額，通過(guò)查閱書(shū)籍資料162013年3月25日-3月29日鉆夾具設(shè)計(jì)保證箱體120鉆箱體的A端面上的軸孔的精度。要選用合理的夾具，通過(guò)圖書(shū)館的書(shū)籍查閱172013年4月1日-4月5日鉆夾具設(shè)計(jì)保證箱體120鉆箱體的A端面上的軸孔的精度。要選擇合適的定位基準(zhǔn)，確定定位方案和元件設(shè)計(jì)182013年4月8日-4月12日完成主軸箱箱體說(shuō)明書(shū)和開(kāi)題報(bào)告內(nèi)各項(xiàng)任務(wù)，及相關(guān)文件的撰寫(xiě)開(kāi)始撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，完成中英文摘要及英文翻譯對(duì)論文的思路和摘要的內(nèi)容不明確，通過(guò)老師的指導(dǎo)解決192013年4月15日-4月19日完成主軸箱箱體說(shuō)明書(shū)和開(kāi)題報(bào)告內(nèi)各項(xiàng)任務(wù)，及相關(guān)文件的撰寫(xiě)完成說(shuō)明書(shū)對(duì)論文的思路和摘要的內(nèi)容不明確，通過(guò)老師的指導(dǎo)解決202013年4月22日-4月26日詳細(xì)審閱設(shè)計(jì)計(jì)算、說(shuō)明書(shū)及圖紙并修改按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式要求，再次檢查論文及圖紙并修改各個(gè)部分的格式要求，通過(guò)學(xué)校給的格式模板解決212013年4月29日-5月3日遞交初稿按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂要求，進(jìn)行所有材料的整理在三線表里的中間一橫不知道怎么弄出來(lái)，在反復(fù)修改后，成功制成。222013年5月6日-5月10日完善修改論文按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂要求，進(jìn)行所有材料的整理結(jié)論與展望是針對(duì)這次設(shè)計(jì)的工作總結(jié)而不是思想總結(jié)。232013年5月13日-5月17日補(bǔ)充論文及圖紙文件按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂要求，進(jìn)行所有材料的整理資料順序不對(duì)，需對(duì)照要求核查，進(jìn)行裝訂242013年5月20日-5月25日遞交論文，準(zhǔn)備答辯材料梳理論文知識(shí)，準(zhǔn)備答辯論文中相關(guān)知識(shí)有遺忘，需進(jìn)行全面論文知識(shí)的復(fù)習(xí)252627 說(shuō)明：1、“工作計(jì)劃、進(jìn)度”、“指導(dǎo)教師意見(jiàn)并簽字”由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，“每周主要完成內(nèi)容”，“存在問(wèn)題、改進(jìn)方法”由學(xué)生填寫(xiě)。2、本表由各系妥善歸檔，保存?zhèn)洳?。周次起止日期工作?jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問(wèn)題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見(jiàn)并簽字備 注編 號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝 工藝及夾具設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專(zhuān) 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923089 學(xué)生姓名： 呂 沖 指導(dǎo)教師： 彭勇 （職稱(chēng)：副教授） （職稱(chēng)： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6150 車(chē)床主軸箱 箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得 的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致 謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或 撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 92 學(xué) 號(hào)： 0923089 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專(zhuān) 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書(shū) 一、題目及專(zhuān)題： 1、題目CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 2、專(zhuān)題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 課題來(lái)源為無(wú)錫騰飛機(jī)械有限公司。 該課題主要是為了對(duì)本科階段所學(xué)的機(jī)械加工工藝課程，機(jī)械 設(shè)計(jì)，機(jī)械夾具設(shè)計(jì)課程等內(nèi)容按照機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的加工工序的要 求，針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中的機(jī)床驅(qū)動(dòng)，及工件夾緊問(wèn)題，要能靈活 運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的知識(shí)，設(shè)計(jì)出有效夾緊裝置。從而實(shí)現(xiàn)箱 體加工工藝機(jī)床驅(qū)動(dòng)與夾緊的半自動(dòng)控制。 在設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí)，要根據(jù)提高生產(chǎn)效率，表面加工質(zhì)量，滿(mǎn) 足產(chǎn)品工作要求的情況下，應(yīng)盡可能多的標(biāo)準(zhǔn)件，提高其互換性要 求，以降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)產(chǎn)品成本，提高批量生產(chǎn)的效益。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 了解主軸箱的工作過(guò)程； 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊(cè)和資料的應(yīng)用； 擬定主軸箱箱體的機(jī)械加工工藝方案，并進(jìn)行多方案對(duì)比分析， I 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)； 對(duì)現(xiàn)代加工機(jī)床所需的快速夾緊系統(tǒng)具有初步分析能力和改進(jìn)設(shè) 計(jì)的能力； 理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力深化和提高； 設(shè)計(jì)繪制主軸箱箱體工作圖若干； 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班 姓名 呂沖 五、開(kāi)始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 II 摘 要 本文是在主軸箱箱體的圖樣分析后進(jìn)行箱體的機(jī)械加工工藝路線的設(shè)計(jì)， 同時(shí)按照其中的加工工序的要求設(shè)計(jì)夾具。 主軸箱箱體的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長(zhǎng)，加工時(shí)間多，加 工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機(jī)械加工工藝要求，遵循先面后孔 的原則，并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加工精度。 基準(zhǔn)選擇以底面作為粗基準(zhǔn)，以底面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)，確定了其加工 的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。 在零件的夾具設(shè)計(jì)中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應(yīng)限的自由度 數(shù)，進(jìn)而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應(yīng) 限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專(zhuān)用夾具的 結(jié)構(gòu)形式。 關(guān)鍵詞:主軸箱；加工工藝；工序；專(zhuān)用夾具 III Abstract This is the case in the headstock pattern analysis cabinet after machining process route design, while manufacturing processes in accordance with one of the requirements of the design fixture. The main spindle box casing surface and hole machining content. Processing route, processing time, higher processing costs, machining accuracy requirements are also higher. In accordance with the machining process requirements, and follow the principles of the first surface after hole, and the hole with a flat-screen processing is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. Reference selection to the bottom as a crude benchmark, the bottom two technical hole as a fine basis, determine the route of its processing technology and processing needs of the various process parameters. In the parts fixture design, parts processing operations requirements, analysis should be limited to the number of degrees of freedom, and then selected according to the parts of the surface characteristics of the positioning element, and then analysis whether the selected positioning element should be limited degrees of freedom. Positioning element also need to choose the clamping element, the final step is to determine the structure of the special fixture. Key words: Headstock; processing; process; special fixtures IV 目 錄 摘 要 . ABSTRACT. 目 錄 . 1 緒論 .1 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 .2 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 .2 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 .3 2 主軸箱箱體分析 .3 2.1 主軸箱箱體的作用 .3 2.2 主軸箱箱體的圖樣分析 .3 2.3 工藝分析 .5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .7 3.1 確定毛坯的制造形式 .7 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .8 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .9 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .9 3.3 擬定工藝路線 .10 3.3.1 劃分加工階段 .10 3.3.2 安排加工順序 .10 3.3.3 擬定加工工藝路線 .11 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .13 3.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 .15 4 主軸箱的鉆夾具設(shè)計(jì) .27 4.1 指出存在的問(wèn)題 .27 4.1.1 機(jī)床夾具的作用 .27 4.1.2 鉆床夾具的主要類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式 .27 4.2 夾具設(shè)計(jì) .28 4.2.1 夾具體設(shè)計(jì) .28 4.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .28 4.2.3 定位方案和元件設(shè)計(jì) .29 4.2.4 定位誤差的計(jì)算 .29 4.2.5 夾緊力計(jì)算 .29 4.2.6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .30 5 結(jié)論與展望 .31 5.1 結(jié)論 .31 V 5.2 不足之處及未來(lái)展望 .31 致 謝 .32 參考文獻(xiàn).33 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 0 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 工裝工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)課知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前 對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。機(jī)床夾具已成 為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。 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(zhuān)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。 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(lèi)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(hù)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(zhuān)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(chēng)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(zhuān)用夾具和可調(diào)整式夾具等。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)自己所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行一次綜合運(yùn)用，也是對(duì)四年的學(xué)習(xí) 深度的一個(gè)檢驗(yàn)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分挖掘自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的潛力。并希 望通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能養(yǎng)成一種嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的態(tài)度，為以后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 工裝的全稱(chēng)是工藝裝備，工裝是指加工機(jī)床外而需保證零件加工質(zhì)量的工藝裝備， 是制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱(chēng)。它是各企業(yè)內(nèi)除生產(chǎn)設(shè)備和工具外的為配合生產(chǎn) 設(shè)備和人完成工藝制作要求的部分，大多工裝都是針對(duì)各自產(chǎn)品特點(diǎn)的。機(jī)械加工過(guò)程 中用來(lái)固定和定位要加工的零件或毛坯件的裝置，即工裝的主要作用有：固定，定位， 防止變形。 夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關(guān)系。不僅僅是焊裝用，在機(jī)加工方面也 有用，許多時(shí)候，需要裝配幾個(gè)部件并保證其定位準(zhǔn)確的時(shí)候就需要。設(shè)計(jì)工裝夾具要 緊扣產(chǎn)品，因?yàn)楣ぱb夾具是專(zhuān)門(mén)為某些產(chǎn)品特定的，要保證生產(chǎn)時(shí)無(wú)干涉現(xiàn)象、定位準(zhǔn) 確、操作工操作便捷等。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是用于工件裝夾的工具。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié) 合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階 段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾 緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系， 所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分， 成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 由于現(xiàn)代加工的高速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的夾具提出了較高要求，如快速、高效、安全等。 要想達(dá)到這樣的生產(chǎn)要求，就必須計(jì)算加工工序零件在加工過(guò)程中由于切削力、重力、 慣性力等所產(chǎn)生的切削力及切削力矩，按照夾具設(shè)計(jì)中所確定的夾緊方式進(jìn)行夾緊力的 計(jì)算，為了減小夾具的具體尺寸，就需要增大夾具的定位區(qū)間，增大由夾緊力而產(chǎn)生的 摩擦力矩、正壓力及由此而產(chǎn)生的摩擦力，以達(dá)到夾具小巧而精用的目的。同時(shí)為了減 少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工件裝夾效率，還需要對(duì)夾具的夾緊機(jī)構(gòu)的行程進(jìn)行設(shè)計(jì)，以 期以最短的夾緊行程，達(dá)到最佳的夾緊效果。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 通過(guò)實(shí)際調(diào)研和采集相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、閱讀相關(guān)資料相結(jié)合，對(duì)箱體的基本結(jié)構(gòu)及 作用有個(gè)大致的了解，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)金屬切削加工、金屬切削機(jī)床、機(jī)械設(shè)計(jì)與 理論等相關(guān)知識(shí)充分掌握后，分析箱體的加工工藝，確定箱體各加工表面的加工方法， 進(jìn)而形成箱體的機(jī)械加工工藝路線。并能根據(jù)箱體的加工工序要求，分析箱體的定位方 式、金屬切削加工過(guò)程中的機(jī)床工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)、工件夾緊等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)械機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論知識(shí)，完成工件的有效定位及夾緊，從而使整個(gè)箱體的加工工藝路線 經(jīng)濟(jì)，工件定位方案合理，來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。 針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計(jì) 算問(wèn)題，綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝文件編制及實(shí)施等方面的知識(shí)， 設(shè)計(jì)出一套適合于實(shí)際的箱體加工工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè)、夾緊裝 置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。為提高鉆床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振 動(dòng)，夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 H/B11.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。 2 主軸箱箱體的圖樣分析 2.1 主軸箱箱體的作用 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體,如圖 2.1 及圖 2.2 所示，其主要作用是：箱體類(lèi)零件是機(jī)器 或部件的基礎(chǔ)零件，CA6150 車(chē)床主軸箱箱體是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一系列的變 速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳 給進(jìn)給箱。同時(shí)它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們 之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因而主軸箱 是 CA6150 車(chē)床主傳動(dòng)系中的關(guān)鍵零件。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的 精度、性能和壽命。 2.2 主軸箱箱體的圖樣分析 圖 2.1 主軸箱箱體圖 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 3 在編制主軸箱箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，首先應(yīng)研究箱體的工作圖樣和產(chǎn)品裝備 圖樣，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確該箱體在產(chǎn)品中的位置和作用；了解 并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī) 程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。 箱體的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能良好。傳動(dòng) 箱體需要加工表面以及加工表面的位置要求。現(xiàn)分析如下： 1）該零件為機(jī)床主軸箱，主要加工部位為平面和孔系，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求又高， 加工時(shí)應(yīng)注意選擇定位基準(zhǔn)及夾緊力。 2）箱體上 B 面平面度公差為 0.02mm。 3）箱體上 A 面與 D 面的垂直度公差為 0.02/100mm。 4）箱體上 C 面與 D 面的垂直度公差為 0.05/300mm。 5）箱體上 D 面與 W 面的垂直度公差為 0.02mm。 6）1 軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) K、C 的圓跳動(dòng)公差分別為 0.03/300mm。 7）D 軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) C 的平行度公差為 0.03/300mm；對(duì)基準(zhǔn) H 的平行度公差 為 0.03/500mm。 8）鈾軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) C 的平行度公差為 0.03/300mm；對(duì)基準(zhǔn) V 的平行度公差為 圖 2.2 箱體展開(kāi)圖 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 0.03/200mm。 9）軸軸孔內(nèi)表面對(duì)基準(zhǔn) H 的平行度公差為 0.03/300mm；軸各軸孔表面對(duì)基準(zhǔn) C 的同軸度公差為 0.006nm。 10）軸各軸孔的圓度公差均為 0.005mm;每孔內(nèi)表面相對(duì)側(cè)母線的平行度公差為 0.01mm。 11）軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) D 的平行度公差為 0.03/650mm。 12）軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) W 的平行度公差為 0.03/650mm。 13）V 軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) Q、N 的平行度公差均為 0.02/200mm。 14）軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) N 的平行度公差為 0.02/200mm。 15）材料 HT200。 16）鑄件人工時(shí)效處理。 2.3 工藝分析 工藝分析的目的主要有兩個(gè)： 一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理 等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工與裝配； 二是通過(guò)工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制定出合理的工藝規(guī) 程。 鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。有條件時(shí)應(yīng)在露天存放一年以上再加工。 為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在 D 面和 W 面 上。 鏜孔時(shí)，在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高 加工精度。對(duì)直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。 為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔 的方法。 為提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開(kāi)進(jìn)行。 鑄造時(shí)一般 50mm 以下孔不鑄出。 孔的尺寸精度檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量。軸內(nèi)孔之間距離的 測(cè)量可以通過(guò)孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測(cè)量。 同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗(yàn)心軸進(jìn)行檢驗(yàn)。 各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過(guò)檢驗(yàn) 心軸進(jìn)行測(cè)量。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體作為主傳動(dòng)系的支承零件，各傳動(dòng)軸間要求一定的位置精度， 因此，加工此箱體的主要任務(wù)是保證各孔系間的相互位置精度。在此箱體的加工中保證 各孔正確位置是靠 T68 坐標(biāo)鏜床手動(dòng)控制坐標(biāo)來(lái)完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件 小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具、專(zhuān)用鏜模進(jìn)行加工，批量較大時(shí)，應(yīng)采用專(zhuān)用鏜模進(jìn)行 加工。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 5 根據(jù) CA6150 車(chē)床主軸箱箱體零件圖可知，其主要加工面是進(jìn)行導(dǎo)軌面的加工、表面 加工、孔加工、鉆孔、攻絲，孔的精度要求高。該零件年生產(chǎn)屬小批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工 零件所需要的專(zhuān)用夾具是為了提高勞動(dòng)效率、降低成本。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，而且也與零件 的機(jī)械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 毛坯選擇時(shí)，應(yīng)全面考慮以下因素： 1）零件的材料及機(jī)械性能要求； 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸； 3）生產(chǎn)類(lèi)型，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性； 4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件； 5）充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性。 長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的 吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用 的是 HT200400，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用 HT300540 高強(qiáng)鑄鐵。 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無(wú)法采用整體 鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊 接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄焊、鑄煅焊、煅焊等。采用焊接結(jié)構(gòu) 可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問(wèn)題。焊前對(duì)各種組合 件進(jìn)行粗加工，可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。 毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車(chē)間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處 理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加 工面要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 7 該零件為箱體類(lèi)，如圖 3.1 所示，且外型尺寸較大，材料為 HT200，零件的形狀較復(fù) 雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用砂型鑄造毛坯，如圖 3.1 箱體毛坯圖所示。采用 小批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度查參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手 冊(cè)確定各表面加工余量。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使 箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。 該主軸箱的材料是 HT200，單件小批生產(chǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以毛坯采用鑄件。為 了提高箱體加工精度的穩(wěn)定性，采用時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇正確、合理，可 以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，使生產(chǎn)無(wú) 法進(jìn)行。 主軸箱定位基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個(gè)平面與平面之間、孔與平面之間、 圖 3.1 箱體毛坯圖 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準(zhǔn)時(shí)，首先要遵守“基 準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”的原則，同時(shí)必須考慮生產(chǎn)批量的大小、生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾 具的選用等因素。 該箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均，剛性不好，而加工精度要求又高，故箱體重要加工 表面都要?jiǎng)澐执?、精加工兩個(gè)階段，這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊 力和切削熱對(duì)加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位 置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下列原則： 重要表面原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。 不加工表面原則 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。 余量最小原則 如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避 免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 使用一次原則 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將 產(chǎn)生較大的誤差。 平整光潔原則 以便工件定位可靠、夾緊方便。 根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。大批大量生 產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度高，可以直接用箱體上的重要孔在專(zhuān)用夾具上定位，工件安裝迅速， 生產(chǎn)率高。在單件、小批及中批生產(chǎn)時(shí)，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準(zhǔn)， 往往會(huì)造成箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此通常采用劃線找正的辦法進(jìn)行 第一道的工序加工，即以主軸孔及中心線為粗基準(zhǔn)對(duì)毛坯進(jìn)行劃線和檢查，必要時(shí)予以 糾正，糾正后孔的余量應(yīng)足夠，但不應(yīng)定均勻。 該主軸箱箱體為單件小批量生產(chǎn)，在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度低，所以以 劃線找正法安裝。劃線時(shí)先找正主軸孔中心，然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面 的位置。加工該箱體時(shí)，按所劃的線找正安裝工件，則體現(xiàn)的是以主軸孔作為粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。一般應(yīng)考慮以下原則： 1) 基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不 重合誤差。 2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 9 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 3) 自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為 自為基準(zhǔn)原則。 4) 互為基準(zhǔn)原則 5) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便。 為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度， 箱體類(lèi)零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。小批生產(chǎn)時(shí)一般 采用基準(zhǔn)重合原則，即以裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高 箱體上各表面間的相互位置精度。大批生產(chǎn)時(shí)常采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即一面兩孔定位， 可避免由于基準(zhǔn)變換而帶來(lái)的累積誤差。 該零件以三面定位，箱體上的裝配基準(zhǔn)為平面，而它們又是箱體上其他要素的設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱 體各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知：D 面、W 面為精基準(zhǔn)。 3.3 擬定工藝路線 3.3.1 劃分加工階段 零件的技術(shù)要求較高時(shí)，零件在進(jìn)行加工時(shí)都應(yīng)劃分加工階段，按工序性質(zhì)不同， 可劃分如下幾個(gè)階段： 粗加工階段 此階段的主要任務(wù)是提高生產(chǎn)率，切除零件被加工面上的大部分余量，使毛坯形狀 和尺寸接近與成品，所能達(dá)到的加工精度和表面質(zhì)量都比較低。 半精加工階段 此階段要減少主要表面粗加工中留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度并留有一定 的加工余量，并完成次要表面的加工（鉆、攻絲、銑鍵槽等） ，為精加工做好準(zhǔn)備。 精加工階段 切除少量加工余量，保證各主要表面達(dá)到圖紙要求，所得精度與表面質(zhì)量都比較高。 所以此階段主要目的是全面保證加工質(zhì)量。 光整加工階段 此階段主要針對(duì)要進(jìn)一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6 級(jí)以上）的表面。一般不 用于提高形狀、位置精度。 根據(jù)加工階段劃分的要求及零件的批量，該 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體的加工劃分為 3 個(gè)階段：粗加工階段（粗銑各個(gè)平面、孔端面及各主軸孔粗鏜） 、半精加工階段（半精鏜 各主軸孔，完成各次要孔等）和精加工階段（磨各平面、精鏜各主軸孔） 。 3.3.2 安排加工順序 復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序，如何將這些 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 工序安排在一個(gè)合理的加工順序中，生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導(dǎo)性的原則，先述如下。 切屑加工工序順序的安排原則 1）先粗后精 各表面加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行，目的是逐 步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。 2）先主后次 零件的主要加工表面（一般是指設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面、主要工作面、裝配基面等）應(yīng)先加工， 而次要表面（鍵槽、螺孔等）可在主要表面加工到一定精度之后、最終精度加工之前進(jìn) 行加工。 3）先面后孔原則 對(duì)于箱體類(lèi)、支架類(lèi)、機(jī)體類(lèi)等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可 靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。這樣，不僅使后續(xù)的加工有一個(gè)穩(wěn)定可靠的平面作為 定位基準(zhǔn)面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工 精度。 4）先基準(zhǔn)后其他 作為精基準(zhǔn)的表面要首先加工出來(lái)。 該箱體的加工和裝配大多以平面為基準(zhǔn)，按照加工順序安排的原則，采用先面后孔 的加工順序。先加工平面，可以為加工精度較高的支承孔提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，有利 于提高加工精度。另外，先加工平面可以將鑄件不平表面切除，可減少鉆孔時(shí)鉆頭引偏 和刀具崩刃等現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)刀和調(diào)整也較為方便。加工孔系時(shí)應(yīng)遵循先主后次的原則， 即先加工主要平面或孔系，這也符合切削加工順序的安排原則。 根據(jù)各面各孔的精度要求，加工順序如下： A、B、C 平面的加工：查零件制造工藝與裝備表 3-9 平面加工方法可知，通過(guò) 粗銑精銑的加工順序可以滿(mǎn)足要求；D、F、W 平面通過(guò)粗刨精刨粗磨精磨的加 工順序可以滿(mǎn)足要求；E 平面通過(guò)粗刨精刨的加工順序可以滿(mǎn)足要求。 、各主軸孔的加工：查機(jī)械制造工藝與裝備表 3-8 可知，通過(guò)粗鏜 半精鏜精鏜的加工順序可以滿(mǎn)足要求；其余各孔：通過(guò)鉆擴(kuò)鉸的加工順序可以 滿(mǎn)足要求。 3.3.3 擬定加工工藝路線 擬定工藝路線的出發(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。還要考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 綜合以上加工階段和加工順序的分析，可以初步得出 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體的加工 藝路線。 初擬 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體加工工藝路線方案一如表 3-1 所示。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 11 表 3-1 工藝路線方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10 鑄造 20 清砂 30 人工時(shí)效處理 40 涂紅色防銹底漆 50 1）按圖樣外形尺寸及主軸孔位置劃出軸軸孔中心線 2）劃出 B、D、W、F 各面加工線及找正 3）根據(jù)軸承檔位置劃出 A、C 面加工線及找正線 60 以 F 面定位安裝，找正中心線，粗、精銑頂面 B F 面 70 以 B 面定位安裝，找正中心線，粗刨，半精刨 D、W、 F、E 面，各面 留余量 0.50.8mm B 面 80 以 B 面定位安裝，W 面找正，粗精磨 D、W 面，至圖樣尺寸 B 面 90 以 D 面、W 面定位安裝，粗精銑 A、C 面至圖樣尺寸 D、W 面 100 以 D 面、 W 面為基準(zhǔn)，劃線樣板劃出 A 面各孔加工線，及其他面上孔 的加工線 D、W 面 110 以 D 面和 W 面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜、 、各 軸孔，留加工余量 58mm D、W 面 120 以 D 面、 W 面、C 面定位裝夾，半精鏜、各軸孔，留加 工余量 1.52mm，鉆、擴(kuò)、鉸其余各孔 D、W 、C 面 130 以 D 面、 W 面、C 面定位裝夾，精鏜、各孔至圖樣尺寸 D、W 、C 面 140 以 D 面、W 面和 A 面定位裝夾，鉆、擴(kuò)、鉸 C 面各孔，并鉆攻全部光 孔和螺紋孔 D、W、A 面 150 粗、精磨 F 面 160 去毛刺 170 檢驗(yàn) 180 入庫(kù) 方案一在鏜孔時(shí)，把粗鏜、半精鏜、精鏜分開(kāi)進(jìn)行加工，滿(mǎn)足了粗精分開(kāi)的原則， 可以有效避免因粗精不分給工件帶來(lái)的加工應(yīng)力無(wú)法釋放的危害，有效地保證了零件的 加工精度。而且四個(gè)是孔同時(shí)進(jìn)行加工的，不僅可以保證各主軸孔間的相互位置精度， 而且還有效地提高了零件的加工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 考慮到機(jī)械加工順序安排原則及零件的生產(chǎn)成本等因素，其優(yōu)越性在于把粗鏜、半 精鏜、精鏜分開(kāi)進(jìn)行加工，符合切削加工工序順序的先粗后精安排原則，而且各軸孔加 工順序按照粗加工、半精加工、精加工進(jìn)行，可以逐步提高零件加工表面的精度和表面 質(zhì)量，可以逐漸提高各個(gè)軸孔的質(zhì)量要求，可以提高各軸孔間的相互位置精度和各自的 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 尺寸精度，保證箱體零件的技術(shù)要求，確定其為此零件的加工工藝路線。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 主軸箱體的材料是 HT200，單件小批生產(chǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以毛坯采用鑄件。 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、工序尺寸與 毛坯尺寸如下： 頂面 B 根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得頂面 B 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下： 精加工余量：Z 2 =2.5mm 粗加工余量：Z 1 =5.5mm 毛坯余量：Z =5.5+2.5=8mm 兩側(cè)面 A、C 根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得兩側(cè)面 A、 C 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下： 精加工余量：Z 2 =2.5mm 粗加工余量：Z 1=5.5mm 毛坯余量：Z =5.5+2.5=8mm 平面 D、平面 W 根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得平面 D、W 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下： 精磨余量： Z4=1.0mm 粗磨余量： Z3=1.5mm 半精刨余量：Z 2 =3.5mm 粗刨余量： Z1=5.0mm 毛坯余量： Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm 內(nèi)孔 120H7（A 面軸孔） 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.3-10，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量 得到工序尺寸與毛坯尺寸，如下表 3-3 所示。 表 3-3 工序尺寸及公差表(mm) 工序名稱(chēng) 工序雙面余量 Zb 工序基本尺寸 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及偏差 精鏜 0.2 120 IT7 120H7 半精鏜 1.8 120-0.2=119.8 IT9 109.8H9 粗鏜 3 119.8-1.8=118 IT11 118H11 鑄造（毛坯） 5 118-3=115 2115 2 內(nèi)孔 42J6（A 面軸孔） 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.3-10，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 13 得到工序尺寸與毛坯尺寸，如下表 3-4 所示。 表 3-4 工序尺寸及公差表(mm) 工序名稱(chēng) 工序雙面余量 Zb 工序基本尺寸 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及偏差 浮動(dòng)鏜 0.08 42 IT6 42J6 精鏜 0.22 42-0.08=41.92 IT7 41.92J7 半精鏜 1.7 41.92-0.22=41.7 IT9 41.7J9 粗鏜 2 41.7-1.7=40 IT11 40J11 鑄造（毛坯） 4 40-2=38 238 2 內(nèi)孔 140J6（A 面軸孔） 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.3-10，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量 得到工序尺寸與毛坯尺寸，如下表 3-5 所示。 表 3-5 工序尺寸及公差表(mm) 工序名稱(chēng) 工序雙面余量 Zb 工序基本尺寸 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及偏差 浮動(dòng)鏜 0.1 140 IT6 140J6 精鏜 0.2 140-0.1=139.9 IT7 139.9J7 半精鏜 1.7 139.9-0.2=139.7 IT9 139.7J9 粗鏜 3 139.7-1.7=138 IT11 138J11 鑄造（毛坯） 5 138-3=135 2135 2 內(nèi)孔 25H7（A 面軸孔） 由于內(nèi)孔直徑較小，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可知毛坯上不預(yù)留孔，為實(shí) 心件。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為 IT7，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.3-8，可 查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表 3-6 所示。 表 3-6 工序尺寸及公差表(mm) 工序名稱(chēng) 工序雙面 余量 Zb 工序基本尺寸 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及偏差 精鉸 0.06 25 IT7 25H7 粗鉸 0.14 25-0.06=24.94 IT8 24.94H8 擴(kuò) 1.8 24.94-0.14=24.8 IT10 24.8H10 鉆 23 24.8-1.8=23 IT12 23H12 內(nèi)孔 35H7 (C 面軸孔） 由于內(nèi)孔直徑較小，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可知毛坯上不預(yù)留孔，為實(shí) 心件。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為 IT7，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.3-8，可 查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表 3-7 所示。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 表 3-7 工序尺寸及公差表 (mm) 工序名稱(chēng) 工序雙面余量 Zb 工序基本尺寸 工序經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及偏差 精鉸 0.07 35 IT7 35H7 粗鉸 0.18 35-0.07=34.93 IT8 34.934H8 擴(kuò) 1.75 34.93-0.18=34.75 IT10 34.75H10 鉆 33 24.8-1.75=33 IT12 33H12 3.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 受論文篇幅所限，只選取部分工序及加工內(nèi)容進(jìn)行工藝計(jì)算，還請(qǐng)諒解。 工序 70 粗精銑左右端的側(cè)面（D、W、F、E）： （1）粗銑左右端的側(cè)面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床：X52K 立式銑床。 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YTmD08Z 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm。 所以銑削深度 ： 。pam2 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.4-75，取 。f Zmaf/10. 取銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30-34，取 。V sv2 由式 3-1 得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n1014.36210dV 按照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為 。30/minr 實(shí)際銑削速度 ：v smdn/73.16014.30 進(jìn)給量 ： 。 fZaff /8. 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： 。 m in/28.4svf 銑削寬度 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.4-81，取 。 ma60 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 。l 60lm 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 15 (3.2)210.5()(13lDa2.60)1m 刀具切出長(zhǎng)度 ：取 。2lm 走刀次數(shù)為 1 （2）精銑左右端側(cè)平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K 立式銑床。 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具：高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀）： ， ，齒數(shù) 12，此為細(xì)齒15YTmD0 銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 。 銑削深度 ： 。pam0.1 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 3031，取 。f Zmaf/08. 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 3031，取 。v sv32 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（3.1）有：n100.3261/in14Vrd 按照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為 。75/inr 實(shí)際銑削速度 ：v smn/.06175.30 進(jìn)給量 ，由式（2.3）有： 。fV sZnavff /25.612. 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： 。mf in/35/2.sf 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 。ll0 刀具切入長(zhǎng)度 ：精銑時(shí) 。1Dl1 刀具切出長(zhǎng)度 ：取 。2l 走刀次數(shù)為 1 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)： =249/(37.53)=2.21min。1t 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 。41.0ft 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 精銑寬度為 20mm 的下平臺(tái) 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)切削工時(shí)： =249/(37.53)=2.21min。2t 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 。41.02ft 粗精銑寬度為 30mm 的下平臺(tái)的總工時(shí)： 2121fftt min42.510. 工序 90（粗銑 A 面）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榇帚?。已知加工材料?HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 X6120 型萬(wàn)能升降臺(tái)銑 床，工件裝在專(zhuān)用夾具中。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-63，可 選銑刀直徑 =220mm,齒數(shù) Z=6。wd 1）確定背吃刀量 ap： m5. 2）確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-15，可查得 =0.200.29mm/z。選擇zf =0.20mm/z，故 zf rmZfz /.160. 3）確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-25，可選擇 =50m/min。cv in/41.850910rdvnwcs 按 X6120 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實(shí)際切削速度 v：min/r in/08.69102vw 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： i/2.Mznfw 按 X6120 機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇 =130mm/min。Mzf 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為： CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 17 zmznfwM/2.0163 工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT in85.213048521 iflMzj 式中： =485mm， 取 l1=86mm，l 取 ， ， 。m532l42 mi/fmz 工序 90（精銑 A 面）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫姟Ｒ阎庸げ牧蠟?HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 X6120 型萬(wàn)能升降臺(tái)銑 床，工件裝在專(zhuān)用夾具中。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-63，可 選銑刀直徑 =220mm,齒數(shù) Z=6。wd 1、確定背吃刀量 ：pa m5.2 2、確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-15，可查得 f=0.40.6mm/z。選擇 f=0.52mm/z，故 rzf/087.65. 3、確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.4-25，可選擇 。min/68vc in/4.980610rdvnwcs 按 X6120 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實(shí)際切削速度 v：min/r in/08.69102vw 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： i/54.Mznfw 按 X6120 機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇 。min/60fmz 10.5,30ldccd 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為： zmznfwM/10.6 工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT in17.926048521 iflMzj 式中： =485mm， 取 =86mm，l dccdl 05.3.,5.001 1l 取 ，m3242 。2min/54fmz 工序 110（粗鏜 A 面軸孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榇昼M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 T617A 型臥式鏜床，工 件裝在組合夾具中。 刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。 確定背吃刀量 ：pa )(5.128單 邊 余 量bp Zm 確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 f=0.31.0mm/r。 按 T617A 機(jī)床進(jìn)給量，選擇 f=0.74mm/r。 確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 =4080m/min,選擇cv 。min/65vc min/01.85610min/10rrdvnws 按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實(shí)際切削速度 v：i/2 in/2.710nvw 工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT min39.01274.0521ifnlwj CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 19 式中： ， =3mm， =5mm，ml501l2l =0.74mm/r， ， =1。f in/0r 工序 120（半精鏜 A 面軸孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榘刖M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 T617A 型臥式鏜床， 工件裝在組合夾具中。 刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。 1、確定背吃刀量 ：pa mp9.0218. 2、確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 f=0.20.8mm/r。 按 T617A 機(jī)床進(jìn)給量，選擇 f=0.52mm/r。 3、確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 =60100m/min,選擇cv =85m/min。cv min/41.298510rdvnwcs 按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 =250r/min，所以實(shí)際切削速度 v： in/63.92105nvw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT min45.0125.021ifnlwj 式中： =50mm， =3mm， =5mm，l1l2l =0.74mm/r， =250r/min， =1。 f i 工序 130（精鏜 A 面軸孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 T617A 型臥式鏜床，工 件裝在組合夾具中。 刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 1、確定背吃刀量 ：pa mp1.02891 2、確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 f=0.150.50mm/r。 按 T617A 機(jī)床進(jìn)給量，選擇 f=0.37mm/r。 3、確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.3-14，可查得 =5080m/min,選擇cv =70m/min。cv min/09.186.701rdvnwcs 按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實(shí)際切削速度 v：in/25r in/23.75108.9vw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT min78.0237.021ifnlwj 式中： =50mm， =3mm， =5mm，l1l2l =0.37mm/r， =200r/min， =1。f i 粗鏜 80H8 的孔 機(jī)床：臥式鏜床 。618T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 。5YT 切削深度 ： ，毛坯孔徑 。pa2.0m07dm 進(jìn)給量 ：根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削f m20 深度為 =2.0mm。因此確定進(jìn)給量 。F .2/fr 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.4-9 取V 1.9/5/inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，101548.32/min3.7Vrd CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設(shè)計(jì) 21 按照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 3.1-41 取 。60/minr 實(shí)際切削速度 ： 。v3.14751.90dns 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ： 。 mf0.2/if 被切削層長(zhǎng)度 ： 。l65 刀具切入長(zhǎng)度 ： 。 1 .(3)5.40pramtgktg 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取 。2lm5l2 行程次數(shù) ： 。i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 。1jt126.40.96in5jmlf 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為：2.61min。 精鏜下端孔到 80H8 機(jī)床：臥式鏜床 。618T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 。5YT 切削深度 ： 。pa0.5m 進(jìn)給量 ：根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削f m20 深度為 。因此確定進(jìn)給量 。f4. 0.15/fmr 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 2.4-9，V 取 in/8.60.2/68.sv 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，取 。i/7.114.3.00rd mi/75r 實(shí)際切削速度 ： 。 v sn/0.256 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ： 。mf in.17.f 被切削層長(zhǎng)度 ： 。l65 刀具切入長(zhǎng)度 ： 。1 0.5(23)2.8pramtgktg 刀具切出長(zhǎng)度 ： ， 取 。2lm5l42 行程次數(shù) ： 。i 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 。1jt1265.8740.59minjmlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 。0.9.1.ijt 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè) ，表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為：1.56min。 工序 120（鉆 A 面軸孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)殂@孔。已知加工材料為 HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 Z35Z3063X20 型搖臂鉆 床，工件裝在組合夾具中。由于內(nèi)孔直徑較小，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可知 毛坯上不預(yù)留孔，為實(shí)心件。 刀具：高速鋼麻花鉆 1、確定背吃刀量 ：pa m23 2、確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.2-13，可查得 f=0.32mm/r。 3、確定切削速度 v： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)第 2 版，表 3.2-13，可查得 =2434m/min，選擇cv =30m/min。cv min/40.15301rdvnwcs 按 Z35Z3063X20 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實(shí)際切削速度 v：i/rn in/89.2104vw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 ：jT min29.01432.0521 ifnlwj 式中： =30mm， 取 =5mm， =14mm 取 =2mm，l 21rctgKdl 1l2l2l =0.32mm/r， =400r/min， =1。f i 工序 120（擴(kuò) A 面軸孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)閿U(kuò)孔。已知加工材料為 HT200 鑄鐵，鑄件；機(jī)床為 Z35Z3063X20 型搖臂鉆 床，工件裝在組合夾具中。 CA6150 車(chē)床主軸箱箱體工裝