電機法蘭加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計

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江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院 電機法蘭加工工藝及夾具設(shè)計 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 電機法蘭加工工藝及夾具設(shè)計 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 　 學 號 　 年級 指導教師 　 二Ο一四 年 11 月 09 日 0 目錄 摘 要 3 Abstract 4 1、緒 論 4 1.1 機械加工工藝概述 2 1.2機械加工工藝流程 2 1.3夾具概述 3 1.4機床夾具的功能 4 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 5 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 5 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 5 2、零件的分析 5 2.1、零件的作用 5 2.2、零件的工藝分析 5 3、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖 8 3.1、確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 4、工藝規(guī)程設(shè)計 10 4.1、定位基準的選擇 10 4.2、制定工藝路線 10 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時 14 5、鏜孔夾具的設(shè)計 19 5.1定位基準的選擇 19 5.2定位誤差的分析 19 5.3切削力及夾緊力的計算 20 5.4鏜套與襯套的設(shè)計 22 5.5夾緊元件及動力裝置確定 24 5.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 24 小 結(jié) 28 致 謝 29 參考文獻 29 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，加工該工序的機車及機床的進給量，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，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。 關(guān)鍵詞：工藝過程，工步，工序，夾具； 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 valve body processing procedures,,the positioning,clamping force, fixture design, 緒 論 加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是在學完了機械制造工藝學和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識。 獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復雜程度零件（電機法蘭）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)機車和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。 這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(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。 1.4機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。 （1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2、零件的分析 2.1、零件的作用： 題目所給的零件是電機法蘭。法蘭，是flange的中文翻譯。法蘭一般是盤狀物，且上面帶至少一個連接用的光孔或者螺孔，是用來與其它部件進行連接的。電機上的法蘭主要有2類，一個是“大法蘭”，一般指電機的端蓋，是用來支撐電機的轉(zhuǎn)子、安放軸承、有時也起對電機密封〔保護〕的作用。另一個是“小法蘭”，一般是指軸承蓋，用來固定和防護軸承的，而本課題的任務(wù)就是”電機法蘭加工工藝及夾具設(shè)計“。 2.2、零件的工藝分析： （1）以φ55.5軸承位端面為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 電機法蘭的四個側(cè)面的銑削加工，四個倒角的加工以及 8-M8螺紋孔的加工，其中四個側(cè)面的表面粗糙度要求為，8-M8螺紋孔的表面粗糙度要求為。 （2）以中間孔中心的孔端面為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 孔的鏜削加工，孔的鏜削加工，。以及圓凸臺的銑削加工。 以下是該電機法蘭的零件圖。 圖1-1 電機法蘭零件圖主視圖 圖1-2 電機法蘭圖左剖視圖 3、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖 3.1、確定毛坯的制造形式及材料： “電機法蘭”零件材料采用45#鋼制造。法蘭材料為45#鋼，需表面電鍍處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用氣割下料毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復雜，因此我們采用直接氣割下料的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 3.2.1、頂面和底面的加工余量 根據(jù)工序要求，電機法蘭四個側(cè)面以及頂面和底面的加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~3.5mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗銑平面時厚度偏差取-0.28mm。 精銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 毛坯的基本尺寸為135+2.5+2.5=140mm。 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：135+2.5+2.5=140mm 毛坯最小尺寸為：140-0.8=139.2mm 毛坯最大尺寸為：140+0.8=140.8mm 粗銑后最大尺寸為：140.8-1-1=138.2mm 粗銑后最小尺寸為：139.2-1-1=137.2mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即135mm。 3.2.2、孔的加工余量， 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 精鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，45#鋼尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5； 毛坯最大尺寸為φ52.5+0.55=φ53.5； 毛坯最小尺寸為φ52.5-0.55=φ51.5； 粗鏜工序尺寸為φ57.5； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即； 3.2.3、φ60孔的加工余量 根據(jù)工序要求，φ60孔的加工分為粗鏜、半精鏜兩個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm； 半精鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為1.3mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ60-2-1.3=φ56.7mm； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，45#鋼尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ60-2-1.3-0.3=φ56.4mm； 毛坯最大尺寸為φ56.4mm+0.55=φ56.95mm； 毛坯最小尺寸為φ56.4mm-0.55=φ55.85mm； 粗鏜工序尺寸為φ58mm； 半精鏜工序尺寸為φ60mm； 4、工藝規(guī)程設(shè)計 4.1、定位基準的選擇： 4.1.1、粗基準的選擇： 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證電機法蘭的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇電機法蘭的主要面作為定位基準。即以電機法蘭的兩個端面作為粗基準來限制工件的四個自由度，再以另一個面作為定位基準來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達到了加工各個工序的目的。 4.1.2、精基準的選擇： 從保證電機法蘭孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證電機法蘭零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 從電機法蘭零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 至于前后端面，雖然它是電機法蘭箱體的裝配基準，但因為它與電機法蘭箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 4.2、制定工藝路線 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。電機法蘭體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 具體安排是先以底面作為定位基準來加工頂面，以及四個側(cè)面。第二個工序是銑削加工電機法蘭零件的四個倒角C10。由于頂平面加工完成后一直到電機法蘭體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。 因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定電機法蘭加工工藝路線如下； 方案一： 毛坯氣割下料, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑和半精銑四個倒角C10; 工序3：粗銑和精銑四個側(cè)面。 工序4：粗鏜孔mm 工序5：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序6：粗鏜孔mm 工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序8：銑削圓凸臺。 工序9：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 方案二： 毛坯氣割下料, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2 粗銑和精銑四個側(cè)面。 工序3：粗銑和精銑上下平面; 工序4：粗銑和半精銑四個倒角C10; 工序5：銑削圓凸臺。 工序6：粗鏜孔mm 工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序8：粗鏜孔mm 工序9：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序10：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序11：清洗加工零件， 工序12：檢查零件， 工序13：入庫， 方案三： 毛坯氣割下料, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑和半精銑四個倒角C10; 工序3：粗銑和精銑四個側(cè)面。 工序4：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序5：粗鏜孔mm 工序6：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序7：粗鏜孔mm 工序8：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序9：銑削圓凸臺。 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 方案四： 毛坯氣割下料, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑和半精銑四個倒角C10; 工序3：粗銑和精銑四個側(cè)面。 工序4：銑削圓凸臺。 工序5：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序6：粗鏜孔mm 工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序8：粗鏜孔mm 工序9：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 有上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定，首先分別經(jīng)粗、精銑加工上頂面即140X140MM面,之后繼續(xù)以頂面，底面為定位基準，粗、精銑加工零件四邊側(cè)面以及倒角，并保證零件外形尺寸要求140X140mm到位。接著銑削圓凸臺到位，鏜mm、到位，最后以四個側(cè)面及底面作為定位基準鉆、攻8-M8螺紋孔。 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，專用機床為輔的流水生產(chǎn)線。工件在機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 銑削平面時，由于該加工對象均有加工表面。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選用X5032。選擇直徑D為φ400mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀、專用夾具和游標卡尺。 鏜各主要孔系時均采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭.選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專用夾具、游標卡尺。 臥式鏜床選用T613式鏜床，及鏜刀YG3X。 鉆削各表面孔系時，選用搖臂鉆床Z3050，選用錐柄麻花鉆，專用夾具、快換夾頭、游標卡尺和塞規(guī)。 4.4 確定切削用量及基本工時 工序3：粗、精銑上平面 機床：銑床X5032 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-73，取 銑削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 即 ：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-73，取 銑削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間 機動時間： 工序5：粗鏜,φ55.5、精鏜孔，保證尺寸精度到位。 機床：T613臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X （1） 粗、精鏜孔 粗鏜φ60孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 即 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 半精鏜孔 切削深度： 進給量：根據(jù)切削深度，再參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66。因此確定進給量 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： （2）粗鏜 孔 粗鏜 孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 精鏜 孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 5、鏜孔夾具的設(shè)計 在本夾具主要用來粗、精鏜，的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為RaRa。并作為左右端面垂直度的基準，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 5.1定位基準的選擇 由零件圖可知兩側(cè)和分別在同一軸線上，由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進行了銑削加工，所以選擇上下兩個側(cè)面作為定位基準面，并且以已經(jīng)銑削出的圓凸臺面同樣作為定位基準來對工件進行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達到了定位的目的。 5.2定位誤差分析 工件的工序基準為四邊四個側(cè)面定位，本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動壓板保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本工序采用兩個移動壓板，一個V型塊定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。 ?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為 由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可得： 1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當時；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.3切削力及夾緊力的計算 由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標準。 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考《實用機械工藝簡明手冊中》查表可得： 圓周切削分力公式： 式（3.1） 式中 式（3.2） 查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3） 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式（3.4） 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.5） 安全系數(shù)K可按下式計算： 式（3.6） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機床夾具設(shè)計手冊》表，可得： 所以，由式（3.5）有： 5.4鏜套與襯套的設(shè)計 根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜斜孔的φ55.5和φ60孔，所以本次采用的鏜套為6045，鏜套用襯套選用7545。 選用鏜套如圖所示: 圖4-2 鏜套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱尺寸 允差 60 45 75 -0.012 -0.027 90 85 18 2．5 40 40 3 襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖4-3 襯套 其機構(gòu)參數(shù)如下表： 表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 75 +0.022 0 45 85 +0.039 +0.020 3 1 5.5夾緊元件及動力裝置的確定 根據(jù)設(shè)計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過推動移動壓板將工件夾緊。 整個壓緊裝置大致圖如下： 圖4-4 電機法蘭鏜孔夾具夾緊裝置 5.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 鏜孔的夾具，裝卸工件時，通過定位軸將工件的工藝孔放入兩個定位銷中，保證工件的定位，然后將移動壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過壓板，將工件夾緊，然后鏜桿引導可以對工件進行加工，加工完成后仍然通過將工件取走。 圖4-5 鏜孔夾具裝配圖 小 結(jié) 通過近段時間的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。 在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是在大學里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計過程中使我學到的知識，使我終生受益。 由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 致 謝 在本次畢業(yè)中，首先設(shè)計感謝xxx老師和xxx老師的指導，我才能順利地完成設(shè)計。 在設(shè)計過程中，我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方，老師們會指導我去查找相關(guān)的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設(shè)計方法。在運用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計時，會遇到不清楚操作的地方，老師和同學都能夠及時的給予指導，保證設(shè)計的進度正常進行。 總之，本次設(shè)計是在老師和同學的幫助下完成的，在學院學習即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學表示誠摯的謝意 雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計做得不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲，讓我更加了解機械設(shè)計的流程和應(yīng)注意的事項，使我終身受益。 參考文獻 1 王紹?。畽C械制造工藝設(shè)計手冊．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995：35~50 2 龔定安，蔡建國．機床夾具設(shè)計原理．陜西科技大學出版社，1981：84~90 3 黃克孚，王光逵．機械制造工程學．機械工業(yè)出版社，1992：25~36 4 邱宣懷．機械設(shè)計．高等教育出版社，2002：33~65 5 李哲． 夾具設(shè)計手冊．機械工業(yè)出版社，1993：40~55 6 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