殼體的加工工藝及銑上端面夾具設(shè)計(jì)【A7V型泵缸體優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙+帶非標(biāo)夾具零件圖及工藝過(guò)程、工序卡片】-jjsj12-2

殼體的加工工藝及銑上端面夾具設(shè)計(jì)【A7V型泵缸體優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙+帶非標(biāo)夾具零件圖及工藝過(guò)程、工序卡片】-jjsj12-2

A7V型泵缸體殼體零件機(jī)械加工工藝及銑上端面夾具設(shè)計(jì)

摘　　要

通過(guò)對(duì)殼體零件的加工工藝路線的確定，該零件的加工以底面作為基準(zhǔn)是合適的，本加工工藝方案滿足粗基準(zhǔn)選擇的基本要求及精基準(zhǔn)選擇的四項(xiàng)原則。本夾具為專(zhuān)用夾具，該夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。在本次設(shè)計(jì)中，夾具的設(shè)計(jì)滿足機(jī)床夾具總體方案設(shè)計(jì)的基本要求，充分保證零件加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)效率和較低的制造成本以及具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和銑上端面工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它課程的基本理論和方法，為了能夠完成殼體零件機(jī)械加工工藝及銑床夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)用正確的設(shè)計(jì)方法，制訂了殼體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，熟練應(yīng)用工藝計(jì)算方法，對(duì)相關(guān)工藝內(nèi)容進(jìn)行了正確的分析設(shè)計(jì)和計(jì)算，如切削力、切削功率、切削速度、工藝參數(shù)、定位誤差、夾緊力等。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工  工藝規(guī)程  專(zhuān)用夾具  殼體

Abstract

Determined by the process route of shell parts, the parts processing to the bottom as the benchmark is appropriate, the processing technology solutions to meet the four basic requirements of the principle of coarse and fine reference datum. The fixture is a special clamp, and the fixture is characterized by strong pertinence, compact structure, simple operation and high productivity. In this design, fixture design and meet the basic requirements of overall design of the fixture, and fully guarantee the quality of machining and has high production efficiency and low manufacturing cost and good structure technology. The main content of this graduation project is the design of machining process regulations and the design of special fixture for milling end face process. The basic theory and method of comprehensive use of machinery manufacturing technology and other courses, in order to design the task to complete the shell parts machining and milling fixture, the integrated use of knowledge and apply the correct design method, the machining process planning for shell parts. With the content of process design, calculation method of skilled application process, the process of content analysis and design calculation of the right, such as cutting force, cutting power, cutting speed, process parameters, positioning error the clamping force and so on.

Key words: machining; process specification; special clamp shell

目　　錄

摘　　要 I

Abstract II

目　　錄 III

第1章　緒論 1

第2章　零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2

2.1　殼體零件的工藝分析 2

2.1.1　零件的作用 2

2.1.2　零件的工藝分析 2

2.2　零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 3

2.3　選擇毛坯 3

2.4　設(shè)計(jì)毛坯圖 3

2.5　機(jī)械加工工藝路線的制訂 5

2.5.1　選擇定位基準(zhǔn) 5

2.5.2　加工方法 5

2.5.3　制訂工藝路線 7

2.5.4　加工工藝過(guò)程的分析 9

2.5.5　選擇加工設(shè)備與工藝裝備 9

2.5.6　確定切削用量及基本時(shí)間 10

第3章　銑上端面夾具設(shè)計(jì) 20

3.1　指出存在的問(wèn)題 20

3.2　夾具設(shè)計(jì) 20

3.2.1　夾具體設(shè)計(jì) 20

3.2.2　定位基準(zhǔn)的選擇 20

3.2.3　定位方案和元件設(shè)計(jì) 20

3.2.4　夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21

3.2.5　定位誤差的計(jì)算 21

3.2.6　對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 23

3.2.7　確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 23

結(jié)　　論 25

致　　謝 27

參考文獻(xiàn) 28

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A7V型泵缸體殼體零件機(jī)械加工工藝及銑上端面夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文.doc

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毛坯圖.dwg

銑上端面夾具體a1.dwg

銑上端面夾具裝配圖.a1.dwg

銑上端面非標(biāo)夾具零件圖立柱a4.dwg

I 摘 要 通過(guò)對(duì)殼體零件的加工工藝路線的確定，該零件的加工以底面作為基準(zhǔn)是合適的，本加工工藝方案滿足粗基準(zhǔn)選擇的基本要求及精基準(zhǔn)選擇的四項(xiàng)原則。本夾具為專(zhuān)用夾具，該夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。在本次設(shè)計(jì)中，夾具的設(shè)計(jì)滿足機(jī)床夾具總體方案設(shè)計(jì)的基本要求，充分保證零件加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)效率和較低的制造成本以及具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和銑上端面工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它課程的基本理論和方法，為了能夠完成殼體零 件機(jī)械加工工藝及銑床夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)用正確的設(shè)計(jì)方法，制訂了殼體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，熟練應(yīng)用工藝計(jì)算方法，對(duì)相關(guān)工藝內(nèi)容進(jìn)行了正確的分析設(shè)計(jì)和計(jì)算，如切削力、切削功率、切削速度、工藝參數(shù)、定位誤差、夾緊力等。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械加工 工藝規(guī)程 專(zhuān)用夾具 殼體 by of to as is to of of is a is by In of of of of is of of of of in to to of of of of of as so 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................ I ........................................................................................................................................... 錄 ......................................................................................................................................... 1 章 緒論 ................................................................................................................................... 1 第 2 章 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ....................................................................................... 2 體零件的工藝分析 ...................................................................................................... 2 件的作用 ........................................................................................................... 2 件 的工藝分析 ................................................................................................... 2 件的生產(chǎn)綱領(lǐng) .............................................................................................................. 3 擇毛坯 .......................................................................................................................... 3 計(jì)毛坯圖 ...................................................................................................................... 3 械加工工藝路線的制訂 .............................................................................................. 5 擇定位基準(zhǔn) ....................................................................................................... 5 工方法 ............................................................................................................... 5 訂工藝路線 ....................................................................................................... 7 工工藝過(guò)程的分析 ........................................................................................... 9 擇加工設(shè)備與工藝裝備 ................................................................................... 9 定切削用量及基本時(shí)間 ................................................................................. 10 第 3 章 銑上端面夾具設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 20 出存在的問(wèn)題 ............................................................................................................ 20 具設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 20 具體設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 20 位基準(zhǔn)的選擇 ................................................................................................. 20 位方案和元件設(shè)計(jì) ......................................................................................... 20 緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 21 位誤差的計(jì)算 ................................................................................................. 21 刀裝置設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 23 定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) ..................................................................... 23 結(jié) 論 ......................................................................................................................................... 25 致 謝 ......................................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 28 1 第 1 章 緒論 機(jī)械制造業(yè)指從事各種動(dòng)力機(jī)械、 起重運(yùn)輸機(jī)械 、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備，其發(fā)展水平是國(guó)家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。 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。據(jù)統(tǒng)計(jì)美國(guó) 60%財(cái)富來(lái)自制造業(yè)，俄羅斯占 48%， 中國(guó)制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有 40%。制造業(yè)是國(guó)家立國(guó)之本，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)。 殼體的加工工藝規(guī)程及其 專(zhuān)用 夾具設(shè)計(jì)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)行課程設(shè)計(jì)之后的 綜合運(yùn)用 。殼體是組成機(jī)器或部件的主要零件之一，對(duì)其他零件有支撐和保護(hù)的作用。殼體部分常設(shè)計(jì)有安裝軸密封蓋，軸承蓋等零件的凸臺(tái)，凹坑，溝槽等。因此結(jié)構(gòu) 較為 復(fù)雜。殼體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配進(jìn)度和運(yùn)動(dòng)進(jìn)度，而且影響機(jī)器工作精度，使用壽命，性能等。正確地解決一個(gè)零件 在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，也保證零件加工精度。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)。 2 第 2 章 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 體零件的工藝分析 件的作用 圖 2體是一種起支撐、連接其他零件和承受負(fù)荷的零件。通過(guò)底面孔和上端面的孔、螺紋孔 ，側(cè)面的螺紋孔來(lái)與管道、其他殼體等零件連接在一起，并使這些零件之間保持正確的位置關(guān)系；通過(guò)殼體的孔進(jìn)行液體或氣體的傳輸 。 件 的工藝分析 該殼體可以分成三組加工表面，且三者之間和其各內(nèi)部之間存在有一定的位置關(guān)系，現(xiàn)分述如下 : 3 （ 1） 底面、Φ 7、Φ 30孔和Φ 48沉孔 這一組加工表面包括 :底面， 4個(gè)Φ 7的孔，加工Φ 30 的孔和Φ 48的沉孔 （ 2） 上端面， 7孔和Φ 12盲孔， 這一組加工表面包括 :上端面， 螺紋孔， 6個(gè)Φ 7孔，Φ 12的盲孔 （ 3） 側(cè)面寬 28的凹槽， 8的孔，Φ 24的沉孔， ?30的端面，Φ 12的孔，Φ 20的沉孔 這一組加工表面包括 :側(cè)面寬 28的開(kāi)口槽， 2 8的孔并加工Φ 24的沉孔， ?30的端面，Φ 12的孔并加工Φ 20的沉孔。 件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制作工藝與機(jī)床夾具公式： N 零 = +a)(1+b) 說(shuō)明：式中 N 零 ：零件生產(chǎn)綱領(lǐng)。 Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 N ：每一產(chǎn)品包含該零件的數(shù)量。 a : 零件的備用率一般情況下 a = 4 %。 b : 零件的 平均廢品率：取 b=1%。 所以， 4000 = Q× 1(1+4%)(1+1%) 則： Q=3808件 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 1查得此零件生產(chǎn)為中批生產(chǎn)。 擇毛坯 由該零件圖要求可知，零件的材料為 慮到本零件在具體工作的受力情況，選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 計(jì)毛坯圖 殼體零件材料為 鑄鐵 200），硬度范圍是 195 4 坯重約 1 根據(jù) 本零件設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《工程材料 與熱加工 》 表 3鑄鐵強(qiáng)度表 牌號(hào) 鑄件厚度 /拉強(qiáng)度 ·微組織 ＞ ≦ 基體 石墨 0 200 珠光體 中等片狀 10 20 195 20 30 170 30 50 160 灰鑄鐵 抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽缸套、車(chē)床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。 生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型 ， 2 級(jí)精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，零件加工工藝路線確定后，在進(jìn)一步安排各個(gè)工序的具體內(nèi)容時(shí)，應(yīng)正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺寸，首先應(yīng)確定加工余量。 由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過(guò)機(jī)械加工來(lái)達(dá)到這些要求。加工余量是指加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量 [4]。 5 圖 2械加工工藝路線的制訂 擇定位基準(zhǔn) 工件在最初加工時(shí)，只能以毛坯上未加工的表 面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件應(yīng)選用上端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工底面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的（如果必須保證零件某些重要表面的加工余量分布均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)，應(yīng)該用毛坯的尺寸和位置可靠表面，而且平整具有足夠大的面積做基準(zhǔn)）在以后的工序中，則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，底面和Φ 30 為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)、便于裝夾。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 工方 法 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來(lái)確定最佳的加工方案。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，考慮到工件的具體情況與具體加工條件按加工順序來(lái)闡述的加工方案，參考《機(jī)械制造手冊(cè)》表 10 10加工方法選擇如下： （ 1）、底面： 公差等級(jí)為自由公差，表面粗 糙度為 要經(jīng)過(guò)粗銑 （ 2）、Φ 30 孔： 公差等級(jí)為 8，表面粗糙度為 坯鑄件有孔，故采用擴(kuò) 精鉸 （ 3）、Φ 48 沉 孔： 工差等級(jí)為自由公差、表面粗糙度達(dá)到 采用擴(kuò)。 （ 4）、兩處倒角 6 公差等級(jí)為自由公差、 表面粗糙度分別達(dá)到 采用銑。 （ 5）、Φ 7 孔： 公差等級(jí)為自由公差、表面粗糙度達(dá)到 采用鉆。 （ 6）、上表面： 公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙 度為 采用粗銑 （ 7）、Φ 12 盲孔： 公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為 采用鉆。 （ 8）、 螺紋孔： 中徑公差等級(jí)為 采用鉆 （ 9）、左側(cè)面凹槽： 公差等級(jí)為自由公差，壁、底面表面粗糙度都為 故采用粗銑 （ 10）、Φ 8 孔： 公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為 故采用鉆 （ 11）、Φ 12 沉孔： 公差等級(jí)為自由公差，壁、底面表面粗糙度為 故采用擴(kuò)。 （ 12）、Φ 30 端面： 公差等級(jí)為自由公差 ，壁、底面表面粗糙度為 故采用粗銑 （ 13）、側(cè)面Φ 12 孔： 公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為 故采用鉆。 （ 14）、Φ 20 沉孔： 公差等級(jí)為自由公差，內(nèi)孔表面的表面粗糙度為 面表面粗糙度為 故采用擴(kuò)。 7 各表面加工方案 加工表面 尺寸及偏差 /寸精度等級(jí) 表面粗糙度/ m? 加工方案 底面 5 銑 上表面 Φ 30 孔 30+ 精鉸 Φ 48 沉孔 ?48 孔 Φ 7 孔 ?7 5 鉆 Φ 12 盲孔 ?12 6 5 鉆 左側(cè)面凹槽 銑 Φ 8 孔 ?8 Φ 12 沉孔 ?12 ?30 端面 ?30 銑 側(cè)面Φ 12 孔 ?12 Φ 20 沉孔 ?20 訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定中批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單、工序集中，盡量降低成本。 1. 工藝路線方案一 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 10 鑄造 砂型鑄造 20 銑 粗、半精銑下端面 30 銑 粗、半精銑上端面 40 車(chē) 粗、半精車(chē) ?40， ?30 孔 8 50 銑 銑左端面槽 60 鉆 鉆 ?12 孔及 ?6 孔攻螺紋 0 鉆 鉆左端面階梯孔攻 2紋 80 銑 銑前端面 90 鉆 鉆前端面階梯孔 100 鉆 鉆頂面孔、锪孔 110 鉆 鉆底面孔、锪孔 120 車(chē) 精車(chē) ?40， ?30 孔 130 去毛刺，修銳邊 去毛刺，修銳邊 140 清洗 清洗 150 終檢 入庫(kù) 終 檢 入庫(kù) 2. 工藝路線方案二 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 10 鑄造 砂型鑄造 20 銑 粗、半精銑下端面 30 銑 粗、半精銑上端面 40 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸Φ 30 孔，倒 1 50 銑 銑前端面 60 鉆 鉆前端階梯孔 70 鉆 鉆頂面孔、锪孔 80 鉆 鉆底面孔、锪孔 90 銑 銑左端面面槽 100 鉆 鉆各螺紋孔、攻螺紋 110 擴(kuò)鉸 擴(kuò)鉸 ?48 孔 120 去毛刺，修銳邊 去毛刺，修銳邊 130 清洗 清洗 140 終檢 入庫(kù) 終檢 入庫(kù) 9 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案中，方案 2 主要按照外表面逐次加工完成后進(jìn)行空的加工，但會(huì)不利于限制零件自由度，其次雖兩方案都按照 Φ 30 孔定位進(jìn)行加工，但方案 2中有部分工序的工步不在同一平面上，會(huì)給加工帶來(lái)額外的不 便。 另外，根據(jù)機(jī)床各種因素綜合考慮，選擇方案 1的工藝路線進(jìn)行加工。 工工藝過(guò)程的分析 1. 保證相互位置精度 多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面組合定位，這種方法減少了工件的安裝誤差，能獲得很高的相互位置精度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度容易保證的主要是孔定位基準(zhǔn)的夾具是心軸和定位銷(xiāo)。以孔定位其定心精度很高。 2. 防止變形的工藝措施 前機(jī)體在加工過(guò)程中，常由于夾緊力、切削力和切削熱、熱處理等因素的影響而產(chǎn)生變形，使加工精度降低，防止變形注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 與減少切削力和切削熱的影響。粗、精加 工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正，也可以采用輔助支撐，增加安裝剛性，減少切削力影響。 （ 2） 減少夾緊力的影響，工藝上可采取一些措施。可以分散應(yīng)力，減少變形。夾緊力不應(yīng)集中于工件的某一點(diǎn)，使應(yīng)力分布在比較大的面積上，以使工件單位面積上所受力較小，從而減少變形。還可以采用夾緊工件的夾具。 擇加工設(shè)備與工藝裝備 由于生產(chǎn)類(lèi)型為中批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均 由人工完成。 1. 選擇夾具 本零件除銑 、 鉆孔等工序 都 需要專(zhuān)用夾具 。 2. 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 （ 1） 銑刀選擇 硬質(zhì)合金 銑刀 。 （ 2） 鉆 孔、攻螺紋選用高速鋼麻花鉆、機(jī)用絲錐。 3. 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的 10 精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)， 根據(jù) 參考 文獻(xiàn) [23]選擇如下： （ 1） 選擇加工面的量具 用分度值為 游標(biāo) 卡 尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為 測(cè)量范圍10025外徑千分尺。 （ 2） 選擇加工孔量具 因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛?間，可選用 讀數(shù)值 測(cè)量范圍5025內(nèi)徑千分尺即可。 定切削用量及基本時(shí)間 切削用量包括背吃刀量 給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 f，再確定 v。 工序 20—— 粗、半精銑下端面 （ 1）背吃刀量 由于切削量較小，故選擇 2次走刀即可完成。 （ 2）進(jìn)給量 立式銑床功 率為 參考一表 速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 為 z。 （ 3）銑削速度 由本工序采用高速鋼整體銑刀、 40數(shù) z =12。查參考一表 定銑削速度 0 0 0 4 4 . 940?? ?=本工序采用 立式銑床，查參考一表 轉(zhuǎn)速 380r/實(shí)際切削速度 11 w 4 0 3 8 01 0 0 0 1 0 0 0? ??? = 380r/，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 zf z 可根據(jù)參考一表 得機(jī)床的進(jìn)給量為 300mm/ （ 4）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，每個(gè)工步的基本加工時(shí)間計(jì)算查參考一表 1 0 0 00 . 5 ( 1 3 ) m m , ( 0 . 0 3 0 . 0 5 )l d C d C C d? ? ? ? ?（ ）。確定1l =14l =2l =24該工序的基本時(shí)間為 1 4 2 0 . 1 3 m i n 8 s 300l l ??? ? ? ?， 則該工序基本工時(shí)為 16s。 工序 30粗、半精銑上端面 （ 1）背吃刀量 由于切削量較小，故選擇 2次走刀即可完成。 （ 2）進(jìn)給量 立式銑床功率為 參考一表 速鋼套式面銑刀粗銑平面 進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 為 z。 （ 3）銑削速度 由本工序采用高速鋼整體銑刀、 40數(shù) z =12。查參考一表 定銑削速度 12 0 0 0 4 4 . 940?? ?=本工序采用 立式銑床，查參考一表 轉(zhuǎn)速 380r/實(shí)際切削速度 w 4 0 3 8 01 0 0 0 1 0 0 0? ??? = 380r/，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 zf z 可根據(jù)參考一表 得機(jī)床的進(jìn)給量為 300mm/ （ 4）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，每個(gè)工步的基本加工時(shí)間計(jì)算查參考一表 1 0 0 00 . 5 ( 1 3 ) m m , ( 0 . 0 3 0 . 0 5 )l d C d C C d? ? ? ? ?（ ）。確定1l =14l =2l =24該工序的基本時(shí)間為 1 4 2 0 . 1 3 m i n 8 s 300l l ??? ? ? ?， 則該工序基本工時(shí)為 16s。 工序 40—— 車(chē) 粗、半精車(chē) ?40， ?30 孔 由參考文獻(xiàn) [3]表 得 f=r 由參 [3]表 得 80m/此算出轉(zhuǎn)速為 n=1000, π D=車(chē)床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=350r/實(shí)際 切削速度 π 000=精車(chē)：由參考文獻(xiàn) [3]表 得 f=r 由參考文獻(xiàn) [3]表 得 80m/13 由此算出轉(zhuǎn)速為 n=1000 π D=車(chē)床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=350r/實(shí)際切削速度 π 000=工時(shí)間 T= = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =序 50銑左端面槽 所選用的背吃刀量 切削速度 進(jìn)給量 f 是一樣的。 （ 1）背吃刀 量 由于切削量較小，故選擇 2次走刀即可完成。 （ 2）進(jìn)給量 立式銑床功率為 參考一表 速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 為 z。 （ 3）銑削速度 由本工 序采用高速鋼整體銑刀、 40數(shù) z =12。查參考一表 定銑削速度 0 0 0 4 4 . 940?? ?=本工序采用 立式銑床，查參考一表 轉(zhuǎn)速 380r/實(shí)際切削速度 14 w 4 0 3 8 01 0 0 0 1 0 0 0? ??? = 380r/，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 zf z 可根據(jù)參考一表 得機(jī)床的進(jìn)給量為 300mm/ （ 4）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，每個(gè)工步的基本加工時(shí)間計(jì)算查參考一表 0 00 . 5 ( 1 3 ) m ml d C d C? ? ? ?（ ）， 0 ( 0 . 0 3 0 . 0 5 )，確定 1l =14l =2l =62該工步的基本時(shí)間為 1 4 2 0 . 2 6 m i n 1 5 . 6 s 300l l ??? ? ? ?，該工序基本工時(shí)為 32s。 工序 60鉆 Φ 12 孔及攻螺 紋 工序分兩個(gè)工步，工步 1 是鉆Φ 12 孔；工步 2 是攻螺紋 背吃刀量的確定 0 進(jìn)給量的確定：取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r 3)件選取，切削速度 v=15m/ n=1000× 15/20=r/取 式鉆床主軸轉(zhuǎn)速 n=250r/求實(shí)際鉆削速度 π 000=π× 20× 250/1000=m/ 4). 根鉆孔的基本時(shí)間可由 l+l1+。式中l(wèi)=801=D/2=20/2× +1=10× =f=r， n=250r/所以基本時(shí)間： l+l1+× n=（ 80+） /250= 2）擴(kuò)孔 15 背吃刀量的確定 給量的確定取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.7 mm/r 3)v=92.9 m/ n=1000× 22=r/取 式鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=1400r/將此轉(zhuǎn)速代入工式（ 5求實(shí)際切削速度 π 000=π× 22× 1400/1000=（ 3）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，它們所選用的背吃刀量 切削速度 進(jìn)給量 f 是一樣的，所以兩工步基本工時(shí)也相同。偏角 r 90? ?? ，1 0 00 . 5 ( 1 3 ) m ml d C d C? ? ? ?（ ）， 0 ( 0 . 0 3 0 . 0 5 )，確定 1l =14l =2l =15每個(gè)工步工序的基本時(shí)間為 1 4 2 0 . 1 2 4 m i n 8 s 250l l ??? ? ? ?，該工序基本工時(shí)為 16s。 工序 70鉆左端面階梯孔 攻 2 紋 （ 1）切削用量 由工件材料為 Φ 8參考二表 10花鉆，選定直徑Φ 8的麻花鉆，查參考一表 速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得， 切削速度20m/給量 f =r，取 0 0 0 2 08 . 7?? ? r/本工序采用 立式鉆床，由 表 ，轉(zhuǎn)速 680r/實(shí)際 16 切削速度為 w 8 . 7 6 8 01 0 0 0 1 0 0 0? ??? = 2）基本工時(shí) 由參考一表 步1 r 28 . 7c o t ( 1 2 ) m m ( c o t 4 5 1 ) m m 4 . 1 m m , 1 m m , 2 022Dl l l m m?? ? ? ? ? ? ? ? ?，則該工序的基本時(shí)間為 12j 4 . 1 1 2 0 0 . 1 8 m i n 1 1 2 6 8 0l l lt ??? ? ? ?? 工序 80 銑Φ 30 前端面 該面精度要求不太高，可直接由高速鋼銑刀一次銑完 根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)第三版表 12得 料鑄件總加工余量為 6工序尺寸及工差為 ，由表 14查得銑削進(jìn)給量z；由表 14得銑削時(shí)切削速度 40m/此可算出 轉(zhuǎn)速： n= 50 4010 00D 0 x x?? ? =250r/據(jù)機(jī)床的主軸變速級(jí)數(shù)可取實(shí)際轉(zhuǎn)速為 263r/實(shí)際線速度為r= 1000263= 100026350=表 8查得萬(wàn)能回轉(zhuǎn)頭銑床 軸轉(zhuǎn)速范圍為 30床功率為 10 由表 14得切削功率 ： 4106 =0以 所選機(jī)床適用。 工序 90鉆前端面階梯孔 17 該 工序分為兩個(gè)工步： 2 0 該孔由高速鋼擴(kuò)鉆鉆頭擴(kuò)鉆后再鉸刀鉸。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 13得鉸孔時(shí)加工余量為 擴(kuò)鉆加工余量為 Z=孔的工序尺寸為Φ 12孔的工序尺寸為Φ 20表 14得擴(kuò)孔進(jìn)給量 r，由表 14得擴(kuò)孔時(shí)切削速度v=以計(jì)算得到轉(zhuǎn)速 n= 000 = x? =據(jù)機(jī)床實(shí)際變速級(jí)數(shù)取實(shí)際轉(zhuǎn)速 n=178r/實(shí)際切削速度： V= 1 0 00 00n ? ? =矩 M=表 8得此機(jī)床最大扭矩為 1200，所以所選機(jī)床適用。 （ 4）基本工時(shí) 由參考一表 基本時(shí)間的計(jì)算 2r, ( 2 3 ) m m , 3 5 m mt a l i i l lf n f n ???? ? ? ? ?，因此基本工時(shí)為 11s，半 精鏜工步基本工時(shí)為 46s。 工序 100鉆頂面 6 孔、锪孔 此孔由高速鋼鉆頭一次鉆 出，由機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表 14 查得鉆 18 孔進(jìn)給量 r，鉆孔余量為 7孔尺寸及工差為 ? ，由表 14r=21m/此可計(jì)算得到轉(zhuǎn)速 n: n= 7 2110001000 x ?? ? =機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速可取實(shí) 際轉(zhuǎn)速為 n=990r/實(shí)際速度： V= 100 09907100 0 ? ? =表 14查得 =1113N M=表 8得此機(jī)床最大進(jìn)給力為 16000N,最大扭矩為 400x 310 機(jī)床適用。 工序 110 底面 4 孔 此孔由高速鋼鉆頭一次鉆出，由機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表 14查得鉆孔進(jìn)給量 r，鉆孔余量為 7孔尺寸及工差為Φ ，由表 14r=21m/此可計(jì)算得到轉(zhuǎn)速 n: n= 7 2110001000 x ?? ? =機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速可取實(shí)際轉(zhuǎn)速為 n=990r/實(shí)際速度： V= 100 09907100 0 ? ? =表 14查得 19 =1113N M=表 8得此機(jī)床最大進(jìn) 給力為 16000N,最大扭矩為 400x 310 機(jī)床適用。 3）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，它們所選用的背吃刀量 切削速度 進(jìn)給量 f 是一樣的，所以兩工步基本工時(shí)也相同。偏角 r 90? ?? ，查參考一表 1 0 00 . 5 ( 1 3 ) m ml d C d C? ? ? ?（ ）， 0 ( 0 . 0 3 0 . 0 5 )，確定 1l =14l =2l =6每個(gè)工步工序的基本時(shí)間為 4 2 0 . 0 9 m i n 5 s 250l l ??? ? ? ?，該工序基本工時(shí)為 10s。 工序 120 車(chē) 精車(chē) ?40， ?30 孔 根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表 3得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =1f=z。根據(jù)表 3得 v=s 加工轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =s 取 n=s，則 切 削速度 v= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =s 1. 確定車(chē)削時(shí)間 T= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =序 130 去毛刺，終檢。 20 第 3 章 銑上端面夾具設(shè)計(jì) 出存在的問(wèn)題 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，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。對(duì)于銑上端面夾具設(shè)計(jì)，由于對(duì)加工精度要 求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 具設(shè)計(jì) 具體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)夾具，首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷(xiāo)等的固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)零件的使用要求，選擇相應(yīng)的材料。 同鉆床夾具設(shè)計(jì)類(lèi)似，用 子圖版 進(jìn)行二位圖形的繪制，首先畫(huà)裝配圖，然后從裝配 圖上拆畫(huà)零件圖，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行論文撰寫(xiě)、整理、修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。 位基準(zhǔn)的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。由零件圖可知 ,根據(jù)本道工序，選底面為定位基準(zhǔn)。 位方案和元件設(shè)計(jì) 根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇，可得定位基準(zhǔn)為平面，因此可選擇定位元件為圓形定位板 根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，本 道工序需限制 4 個(gè)自由度，為了增加定位的可靠行，實(shí)際限制了其 6 個(gè)自由度。本夾具采用 6 點(diǎn)定位原則采用一面二銷(xiāo)進(jìn)行定位， 使用了螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，并采用移動(dòng)壓板壓緊 。 21 緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。由于這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，通用性大，故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn)用。它的主要缺點(diǎn)是夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)力。 本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。同時(shí)，由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購(gòu)買(mǎi)，降低了夾具的制造成本。 夾緊力的計(jì)算 單個(gè)螺 旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下列計(jì)算： )( 2'1'0 ??? ??? 中： 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（ N）； Q —— 原始作用力（ N）； L—— 作用力臂（ 'r —— 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（ 其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定，參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表 1 1? —— 螺桿端部與工件間的摩擦角（°）； — 螺紋中徑之半（ ? —— 螺旋升角（°），參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表1 2'? —— 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）， 式中 2? 為螺旋副的摩擦角（°），β為螺紋 牙型半角（°），參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表 1 位誤差的計(jì)算 一面兩銷(xiāo)定位誤差 22 圖 41)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 m i ????（式 5 式中： 1d? ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 1D?———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 1——— 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 代入（式 5： m ????= 0 9 0 0 6?? =(2) 轉(zhuǎn)角誤差 L m i i ?????????? ?（式5 式中： 1d? ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 1D?———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 1——— 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 2d? ———— 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差 2D?———— 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 2—— 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 23 其中： )2(2 m X ?? ??則代入（式 5： 000 0 ? ??????? ?則： ?? 刀裝置設(shè)計(jì) 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。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 4示： 標(biāo)記四周倒圓×圖 4塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表： 公稱尺寸 H 允差 d C 3 ～