左支座加工工藝和鉆4-φ13孔夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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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：Technical instruction, position error ,clump , the surplus of processing ,clamp strengthI目 錄摘 要I緒 論1第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定21.1 車床左支座的作用和工藝分析21.1.1 零件的作用21.1.2 零件的工藝分析31.2 零件毛坯的確定31.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理31.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定4第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì)62.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題62.1.1 加工方法選擇的原則62.1.2 加工階段的劃分62.1.3 加工順序的安排72.1.4 工序的合理組合82.2 基準(zhǔn)的選擇82.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則82.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn)92.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定102.3.1 工序順序的安排的原則102.3.2 工藝路線分析及制定102.4 機(jī)械加工余量132.4.1 影響加工余量的因素132.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定132.5 確定切削用量及基本工時(shí)162.5.1 工序一 粗銑80H9()mm孔大端端面162.5.2 工序二 粗鏜80H9內(nèi)孔192.5.3 工序三 精銑80H9大端端面20第3章 專用夾具設(shè)計(jì)233.1 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇233.2 切削力及夾緊力的計(jì)算233.3 定位誤差分析與計(jì)算243.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明25致 謝26參考文獻(xiàn)27附 錄28緒 論一、設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)所有科目，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識來分析處理生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)理論知識，掌握設(shè)計(jì)方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)期間最后一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：1.熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。2.通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。3.能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊、規(guī)范等。4.在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1.完成左支座零件毛坯合圖及左支座零件圖。2.完成左支座零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.完成左支座零件加工工藝卡4.機(jī)床專用夾具裝備總圖5.撰寫設(shè)計(jì)說明書第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。1.1 車床左支座的作用和工藝分析1.1.1 零件的作用題目所給的是機(jī)床上用的的一個(gè)支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個(gè)方向上的5mm的槽.使尺寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的21mm的孔穿過M20mm的螺栓一端與25H7()配合的桿件通過旋緊其上的螺母夾緊,使裝在80H9()mm的心軸定位并夾緊。1.1.2 零件的工藝分析左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:一、以80H9()內(nèi)孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括:80H9()mm孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角，四個(gè)13mm的底座通孔和四個(gè)20的沉頭螺栓孔,以及兩個(gè)10的錐銷孔,螺紋M8-H7的底孔以及尺寸為5()mm的縱槽，主要加工表面為80H9()mm，其中80H9()mm的大端端面對80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm.二、以25H7()mm的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括21mm的通孔和38的沉頭螺栓孔以及43的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5()mm的橫槽，主要加工表面為25H7()mm。由上述分析可知，對于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。1.2 零件毛坯的確定1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理一、左支座零件材料為:HT200在機(jī)床工作過程中起支撐作用,所受的動(dòng)載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量.灰鑄體一般的工作條件：1.承受中等載荷的零件。2.磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。二、毛坯的熱處理灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶穑瑏硐T鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。1.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年。由參考文獻(xiàn)可知，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件80孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。由參考文獻(xiàn)可知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為810級，加工余量等級MA為G級，故選取尺寸公差等級CT為10級，加工余量等級MA為G級。鑄件的分型面選擇通過從基準(zhǔn)孔軸線，且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于80孔的上頂面。由參考文獻(xiàn)用查表法確定參考面的總余量如表1-1所示。表1-1 各加工表面總余量（mm）加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量說明A面140G4.0底面，單側(cè)加工80孔80H5.0孔降1級大側(cè)加工由參考文獻(xiàn)可知鑄件主要尺寸的公差，如表1-2所示。表1-2 毛坯主要尺寸及公差（mm）主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CTA面中心距尺寸1004.01043.280孔805.0751.627第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì)2.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題2.1.1 加工方法選擇的原則（1） 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。（2） 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。（3） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。（4） 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。（5） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。2.1.2 加工階段的劃分為保證零件加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，機(jī)械加工工藝過程一般可分為一下幾個(gè)階段：1.粗加工階段主要任務(wù)是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡可能接近成品。因此，此階段應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。2.半精加工階段完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。3.精加工階段保證各主要表面達(dá)到圖樣的全部技術(shù)要求，此階段的主要目標(biāo)是保證加工質(zhì)量。4.光整加工階段對質(zhì)量要求很高的表面，應(yīng)安排光整加工，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減少表面粗糙度。但一般不能用以糾正形狀誤差和位置誤差。通過劃分加工階段：（1）可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，保證加工質(zhì)量。（2）可以合理使用機(jī)床設(shè)備。（3）便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。（4）可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時(shí)浪費(fèi)。2.1.3 加工順序的安排零件的加工順序包括切削加工順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時(shí)，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。一、機(jī)械加工順序的安排原則1.基面先行2.先主后次3.先粗后精4.先面后孔有些表面的最后精加工安排在部裝或總裝工程中進(jìn)行，以保證較高的配合精度。二、熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于零件材料及熱處理的目的。預(yù)熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應(yīng)力和為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。正火和退火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的殘余應(yīng)力：調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工和半精加工之間進(jìn)行，為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備：時(shí)效處理用以消除毛坯制造和機(jī)械加工中生產(chǎn)的內(nèi)應(yīng)力。最終熱處理的目的是提高零件的強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性及防腐美觀等。淬火及滲碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前進(jìn)行；由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合機(jī)械性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理，其工序位置安排在精加工之前進(jìn)行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍(lán)處理，安排在機(jī)械加工完畢后進(jìn)行。三、輔助工序的安排輔助工序主要包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結(jié)束之后，精加工之前、零件全部加工結(jié)束之后，一般均安排檢驗(yàn)工序。2.1.4 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：1.工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。2.工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產(chǎn)中，多采用工序工序分散的加工原則，生產(chǎn)中可以采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和通用夾具，組織流水線生產(chǎn)。2.2 基準(zhǔn)的選擇2.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則一、粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。一般按下列原則選擇：1.為保證不加工面與加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。2.合理分配個(gè)加工面的余量。3.粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。二、精基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)重合原則應(yīng)當(dāng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，以避免因基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差。2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在零件加工的整個(gè)工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個(gè)(或一組)定位基準(zhǔn)來定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。3.自為基準(zhǔn)原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面作為基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。4.互為基準(zhǔn)原則對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法，這稱為互為基準(zhǔn)原則。5.便于裝夾原則所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。三、輔助基準(zhǔn)的選擇選擇輔助基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能使工件安裝定位方便，便于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，便于加工。2.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn)一、粗基準(zhǔn)的選擇原則按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不加工表面的時(shí)候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)取R55的外圓柱表面作為定位基準(zhǔn)，消除X,Y的轉(zhuǎn)動(dòng)和X,Y的移動(dòng)四個(gè)自由度,再用80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移動(dòng)。二、精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。80孔和A面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故應(yīng)該采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。2.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定2.3.1 工序順序的安排的原則1.對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)2.按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面3.在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正4.按“先主后次，先粗后精”的順序5.對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工2.3.2 工藝路線分析及制定一、工藝路線方案一工序一：粗鏜、精鏜孔80H9()mm孔的內(nèi)圓工序二：粗銑、精銑80H9()mm的大端端面 工序三：鏜80H9()mm大端處的245倒角。工序四：鉆4-13mm的通孔，锪20mm的沉頭螺栓孔。工序五：鉆2-10mm的錐銷底孔，粗鉸、精鉸2-10mm的錐銷孔。工序六：銑削尺寸為5mm的縱槽。工序七：鉆削通孔20mm，擴(kuò)、鉸孔25H7()mm,锪沉頭螺栓孔38mm和43mm。工序九：鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。工序十：銑削尺寸為5mm的橫槽。工序十一：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十二：終檢。二、工藝路線方案二工序一：粗銑、精銑削80H9()mm孔的大端端面。工序二：粗鏜、精鏜80H9()mm內(nèi)孔，以及倒245的倒角。工序三：鉆削底板上的4-13mm的通孔，锪4-20mm的沉頭螺栓孔。工序四：鉆削錐銷孔2-10mm底孔，鉸削錐銷孔10mm。工序五：鉆削21mm的通孔，擴(kuò)、鉸孔25H7()mm，锪沉頭螺栓孔38mm和43mm。工序六：銑削尺寸為5mm的縱槽。工序七：鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。工序八：銑削尺寸為5mm的橫槽。工序九：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十：終檢。三、工藝方案分析工藝方案路線一：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來加工孔。這樣減少了工件因?yàn)槎啻窝b夾而帶來的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱R55mm的底端不平整，則容易引起80H9()mm的孔在加工過程中引偏。使80H9()mm的內(nèi)孔與R55的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強(qiáng)度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小80H9()mm的孔與底座垂直度誤差，以及80H9()mm與R55圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，還可以避免工藝路線一所留下的部分缺陷（即：工藝路線一中的工序六加工后再加工下面的工序的話，會由于工序六降低了工件的剛度，使后面的加工不能保證加工質(zhì)量和加工要求）。四、工藝方案的確定由上述分析，工藝路線二優(yōu)于工藝路線一，可以選擇工藝路線二進(jìn)行加工，在工藝路線二中也存在問題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線：工序一：粗銑80H9()mm孔的大端端面，以R55外圓為粗基準(zhǔn)，選用X52K立式升降銑床和專用夾具。工序二：粗鏜80H9()mm內(nèi)孔，以孔80H9()mm孔的軸心線為基準(zhǔn)，選用X620臥式升降銑床和專用夾具。工序三：精銑80H9()mm孔的大端面，以80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用X52K立式升降臺銑床和專用夾具。工序四：精鏜80H9()mm內(nèi)孔，以及80H9()mm大端處的倒角245，以80H9()mm孔的小端端面為基準(zhǔn)。選用T611臥式鏜床和專用夾具。工序五：鉆削4-13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-20mm。以80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和夾具。工序六：鉆削21mm的通孔，擴(kuò)、鉸孔25H7()mm，锪鉸36mm的沉頭螺栓孔。以80H9()mm孔大端端面為基準(zhǔn)，選用Z3080臥式鉆床和專用夾具。工序七：锪削沉頭螺栓孔43mm。以孔80H9()mm的大端端面為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序八：鉆削M8-H7的螺紋底孔，以80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序九：銑削尺寸為5mm的縱槽。以80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用X62K臥式銑床和專用夾具。工序十：鉆削M10-H7的螺紋底孔。以80H9()mm大端端面為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。工序十一：銑削尺寸為5mm的橫槽，以80H9()mm大端端面為基準(zhǔn)。選用X62K臥式銑床和專用夾具。工序十二：珩磨80H9()mm的內(nèi)圓，以孔80H9()mm的大端端面為基準(zhǔn)。工序十三：攻螺紋M10-H7和M8-H7。工序十四：終檢。2.4 機(jī)械加工余量工藝路線確定以后，就需要安排各個(gè)工序的具體加工內(nèi)容，其中最主要的一項(xiàng)任務(wù)就是要確定各個(gè)工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的確定與工序的加工余量有關(guān)。加工余量是指加工過程中從加工表面切去材料層厚度。余量有由工序余量和加工總余量之分。工序余量是同一被加工表面相鄰兩工序尺寸之差；加工總余量是某一表面毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。2.4.1 影響加工余量的因素確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，越小越好。在確定時(shí)應(yīng)該考慮一下因素：1.上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度和表面缺陷層深度。2.上道工序的尺寸公差。3.上道工序留下的空間位置誤差。4.本工序的裝夾誤差。2.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定左支座零件的材料是HT200，抗拉強(qiáng)度為195Mpa-200Mpa，零件的毛坯質(zhì)量為6.5kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)；參考機(jī)械加工工藝簡明手冊毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。由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：1.80H9()mm大端其加工尺寸為140mm140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。根據(jù)機(jī)械加工工藝簡明手冊成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級，可得：金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取810級我們?nèi)?級，加工余量MA取G級，鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。2.80H9()mm孔內(nèi)表面，其加工長度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6m.需要精鉸和珩磨。查機(jī)械加工工藝簡明手冊鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。三、80H9()mm孔大端端面4個(gè)螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為：鉆削13mm的通孔 雙邊加工余量2Z13mm锪沉頭孔20mm 雙邊加工余量2Z7mm四、內(nèi)表面21mm、25H7()mm、38mm和43mm的加工余量，這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：1.鉆削21mm的通孔 雙邊加工余量2Z21mm2.25H7()mm內(nèi)表面（1） 21mm擴(kuò)孔到24.7mm 雙邊加工余量2Z3.7mm（2） 24.7mm鉸孔到24.9mm 雙邊加工余量2Z0.2mm（3） 24.9mm珩磨到25H7()mm 雙邊加工余量2Z0.1mm3.38mm的沉頭孔，可以一次性锪成型。則雙邊加工余量2Z17mm4.43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來。則雙邊加工余量2Z22mm五、尺寸為5mm的橫、縱兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量2Z5mm。六、M10-H7和M8-H72個(gè)螺紋孔，機(jī)加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則：1.M10-H7的底孔加工的直徑為8.5mm 雙邊加工余量2Z8.5mm2.M8-H7的底孔加工的直徑為6.8mm 雙邊加工余量2Z6.8mm七、內(nèi)孔80H9()mm的加工余量計(jì)算：1.內(nèi)孔80H9()mm為9級加工精度，鑄件的毛坯重量約為6.5Kg。機(jī)械加工工藝簡明手冊鑄件機(jī)械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z2.5mm。機(jī)械加工工藝簡明手冊鑄件公差，可得：IT1.6mm。2.珩磨加工余量：查機(jī)械加工工藝手冊珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量Z0.05mm。3.精鏜加工余量：查機(jī)械加工工藝手冊擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z1.5mm2.0mm。查機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得：IT0.02mm0.05mm。這里取0.02mm。4.粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得IT0.1mm0.3mm，我們這里取0.1mm。由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(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)該按照調(diào)整法加工方式予確定。由此可知：毛坯的名義尺寸：80-2.5275mm毛坯的最大尺寸：75-0.874.2mm毛坯的最小尺寸：750.875.8mm粗鏜后最小尺寸：80-1.5277mm粗鏜后最大尺寸：77+0.177.1mm精鏜后最小尺寸：80-0.05279.9mm精鏜后最大尺寸：79.90.0279.92mm珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：80H9()mm最后將上述的計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1：表2-1 80H9()mm孔的加工余量計(jì)算（單位：mm）工序加工尺寸公差鑄件毛坯80H9()粗鏜精鏜珩磨加工前最大74.27779.8最小75.877.179.82加工后最大74.27779.880最小75.877.179.8280.087加工余量（單邊余量）2.5最大1.81.410.1435最小0.61.250.1加工公差（單邊）1.620.220.0420.08722.5 確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1 工序一 粗銑80H9()mm孔大端端面本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)1.數(shù)據(jù)的確定加工材料：HT200。加工要求：粗銑孔80H9()mm的大端端面。機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具，用R55mm的外圓柱面為基準(zhǔn)。刀具： 材料為YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,10，15，12。查機(jī)械加工工藝手冊常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T10800s。2.計(jì)算切削用量確定80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯長度方向的加工余量Z2.50.9mm，考慮3的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量Z7.1mm。但是實(shí)際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm計(jì)算?？梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量Z2.8mm。銑削的寬度為140mm，則可以分兩次加工，80H9孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了3的拔模斜度，所以也留了加工余量Z3mm。長度方向的加工按照IT12級計(jì)算，則取0.4mm的加工偏差。確定進(jìn)給量f：查機(jī)械加工工藝手冊端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW，可取：f=0.140.24mm/z，這里取0.2mm/z3.計(jì)算切削速度查機(jī)械加工工藝手冊各種銑削速度及功率的計(jì)算公式：v其中：KKKKKKKKK，查機(jī)械加工工藝手冊工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：K1.0，K1.0，K1.0，K1.05，K1.0，K0.86，K1.0，K0.8，則：KKKKKKKKK1.01.01.01.051.00.861.00.80.7224。則切削速度為：v0.994m/s59.64m/min4.計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速nV118.65r/min查機(jī)械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與118.65r/min相近的轉(zhuǎn)速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min則速度太大。則實(shí)際切削速度：v59.31m/min5計(jì)算切削工時(shí)查機(jī)械加工工藝手冊銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：t其中當(dāng)0.6時(shí)，+（13），這里0.4375，則：+（13）82mm，25mm取4mm,140mm。f0.216118377.6 mmmin查機(jī)械加工工藝手 冊銑床(立式、臥式、萬能)工作臺進(jìn)給量，可取375mmmin。t2.411min6.計(jì)算機(jī)床切削力查機(jī)械加工工藝手冊圓周分力 的計(jì)算公式，可得：查機(jī)械加工工藝手冊工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得1.0，則：2873.2N7.機(jī)床機(jī)加工的驗(yàn)證（1） 驗(yàn)證機(jī)床切削功率查機(jī)械加工工藝手冊各種銑削切削速度及功率計(jì)算公式，可得：其中：KKKKKK，查機(jī)械加工工藝手冊工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時(shí)切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：K1.0，K0.8，K1.14，K0.79，K1.0，則：KKKKKKK1.00.81.140.791.00.72048，則機(jī)床切削功率為：2.05KW查機(jī)械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機(jī)總功率為9.125KW，主電機(jī)總功率為7.5KW，所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。（2） 驗(yàn)證機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力2873.2N。查機(jī)械加工工藝手冊各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得：a（0.40.8）mm，a（0.10.2）mm/z，不對稱銑刀銑削順銑，水平分力/（0.150.3），/（0.91.0），/（0.50.55）。則?。篎0.20.22873.2574.64N，F(xiàn)0.90.92873.22585.88N，F(xiàn)0.50.52873.21436.6N。查取機(jī)床工作臺的摩擦系數(shù)0.1可得切削刀具在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作力FFF+（F+）574.64+0.1（2873.2+2585.88+1436.6）574.64689.5681264.208N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以承受的最大縱向力為1436.6N，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。2.5.2 工序二 粗鏜80H9內(nèi)孔選用T611臥式鏜床核專用夾具。刀具：材料為W18Cr4V，B16mm，H16mm，L200mm，l80mm，d16mm，K60。參考機(jī)械加工工藝手冊鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。確定80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量為Z2.5mm0.8mm，考慮3的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量Z1.5mm，珩磨的加工余量留Z0.05mm。則加工余量可以按照Z6.94mm，加工時(shí)分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z3.5mm。查機(jī)械加工工藝手冊鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度，可得進(jìn)給量f0.350.7mm/r，切削速度v0.20.4m/s。參考機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f0.4mm/r，切削速度v0.3m/s18m/min。則主軸的轉(zhuǎn)速nn 71.4r/min查機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與76.4r/min相近的轉(zhuǎn)速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min則速度損失太大。則實(shí)際切削速度:v18.85m/min計(jì)算鏜削加工工時(shí)：t其中：；mm；。則鏜削時(shí)間為：t7.432min2.5.3 工序三 精銑80H9大端端面機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具（類式于長三抓卡盤），以80H9的內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。刀具：材料為YG6，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，10，15，12。查機(jī)械加工工藝手冊常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀。可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T10800s。銑削深度mm，銑削寬度為：140mm可以分兩次切削。去定進(jìn)給量f：查機(jī)械加工工藝手冊端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，有刀具的材料為YG6和銑床的功率為7.5KW，可得：進(jìn)給量分f0.20.3mm/z，此處取0.2mm/z。查機(jī)械加工工藝手冊硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）銑削用量可得：v2.47m/s148.2m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為：n295r/min查機(jī)械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與295r/min相近的轉(zhuǎn)速有235r/min和300r/min。取300r/min，若取235r/min。則速度損失太大。則實(shí)際切削速度為v150.8m/min實(shí)際進(jìn)給量為：f163000.2960mmmin查機(jī)械加工工藝手冊銑床（立式、臥式、萬能）工作臺進(jìn)給量，可?。篺950mm/min。0.198mm/z。計(jì)算銑削工時(shí)：查機(jī)械加工工藝手冊銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：t其中當(dāng)0.6時(shí)，+（13），這里0.4375。則140mm，82mm；mm；取5mm。則：t0.476min2.5.4 工序四 精鏜80H9內(nèi)孔選用T611臥式鏜床和專用夾具，以孔80H9的大端端面為基準(zhǔn)。刀具：參考機(jī)械加工工藝手冊鏜刀，可以選擇B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm,45。刀具材料為YG8。確定進(jìn)給量, 查機(jī)械加工工藝手冊鏜刀及切削速度，可得：進(jìn)給量f0.150.25mmr，切削速度v2.04ms。參考機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f0.19mmr。切削速度：v2.04ms122.4mmin計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：vv497r/min查機(jī)械加工工藝手冊臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速，可得與497r/min相近的轉(zhuǎn)速有400r/min和500r/min，取500r/min。若取400r/min則速度損失太大。則實(shí)際切削速度：v=123.2m/min計(jì)算切削時(shí)間：查機(jī)械加工工藝手冊車削和鏜削的機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，可得：t其中：100mm；3mm；mm；。則鏜削時(shí)間為：t1.14min其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略第3章 專用夾具設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中為左支座設(shè)計(jì)一臺專用夾具，以便在加工過程中提高工作效率、保證加工質(zhì)量。左支座零件在本次夾具設(shè)計(jì)為加工80H9()mm孔的大端端面上4個(gè)孔螺栓孔的加工專用夾具。專用夾具的特點(diǎn)：針對性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、容易操作、裝夾速度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高。利用本夾具主要用來鉆、锪加工頂面的四孔。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對80H9()mm孔的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.1 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇由零件圖可知：根據(jù)頂面四孔的軸線與80H9()mm孔的尺寸要求，在對孔進(jìn)行加工前，80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技術(shù)要求加工，因此，80H9()mm孔及其大端端面定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來滿足其面上四孔加工的尺寸要求。3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：切削力公式：式中 ，即：實(shí)際所需夾緊力：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊得：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：所以由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。，螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力：式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可查得：，其中：由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊得：原動(dòng)力計(jì)算公式：由上述計(jì)算易得：因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.3 定位誤差分析與計(jì)算該夾具以80H9()孔及其大端端面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。孔與面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測量可知：取m（中等級）即 ：尺寸偏差為、由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：(1) 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故(2) 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即：(3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過(4) 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工80H9()mm孔的大端端面的螺栓孔。工件以80H9()mm孔及其大端端面為定位基準(zhǔn)，在定位銷（心軸）和壓緊元件以及防轉(zhuǎn)銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸。本夾具總體的感覺還比較緊湊。致 謝通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。1.本次設(shè)計(jì)是對所學(xué)知識的一次綜合運(yùn)用，充分的運(yùn)用了大學(xué)所學(xué)的知識，也是對大學(xué)所學(xué)課程的一個(gè)升華過程。2.掌握了一般的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，對機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了一個(gè)全面的認(rèn)識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計(jì)思路和分析解決問題的能力，同時(shí)提升了運(yùn)用知識和實(shí)際動(dòng)手的能力。3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。由于本人水平有限，加之時(shí)間短，經(jīng)驗(yàn)少。文中定有許多不妥甚至錯(cuò)誤之處，請老師給予指正和教導(dǎo)，本人表示深深的謝意。同時(shí)也要感謝王老師在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)與幫助！參考文獻(xiàn)1 周宏甫主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M,北京：高等教育出版社，2007。2 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