固定耳板的加工工藝與鉆夾具設計【含6張CAD圖紙、文檔全稿】

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In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords: Process, Cutting dosage, Clamping, Positioning,目 錄摘 要IIAbstractIII目 錄IV第1章 序 言6第2章 零件的分析72.1零件的形狀72.2零件的工藝分析7第3章 工藝規(guī)程設計83.1 確定毛坯的制造形式83.2 基面的選擇83.3 制定工藝路線83.3.1 工藝路線方案一83.3.2 工藝路線方案二93.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設備和工藝裝備103.4.1 機床選用103.4.2 選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定113.6確定切削用量及基本工時12第4章 加工4-11夾具設計214.1夾具設計要求說明214.2定位原理及其實現214.3定位原件選擇214.4夾緊機構的選擇224.5零件的夾具的加工誤差分析224.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構234.7 零件的專用夾具簡單使用說明24總 結26致 謝27參 考 文 獻28 第1章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。固定耳板零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是固定耳板零件，主要作用是起連接作用。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為Q235，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。固定耳板零件主要加工表面為：1. 銑削底面，表面粗糙度值為12.5。2. 銑削左端面，表面粗糙度值12.5。3. 銑削右端面，表面粗糙度值12.5。4. 鉆擴鉸45和鉆擴鉸11，及表面粗糙度值3.2。固定耳板共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F分述如下：(1)端面的加工表面： 這一組加工表面包括：端面，內孔。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。(2). 45和11的加工表面： 這一組加工表面包括：鉆擴鉸45和11孔。第3章 工藝規(guī)程設計本固定耳板假設年產量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為Q235，依據設計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結合生產實際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產綱領 N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為Q235，年產量已達成批生產水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用型材，這從提高生產效率，保證加工精度，減少生產成本上考慮，也是應該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。粗基準的選擇，對像固定耳板這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10開料型材開料毛坯20銑銑大端面30銑銑四周側面40車 車R193圓弧面50鉆鉆擴鉸4560鉆鉆擴鉸4-1170去毛刺鉗工去毛刺80終檢 按圖樣要求檢驗90入庫入庫3.3.2 工藝路線方案二10開料型材開料毛坯20銑銑大端面30銑銑四周側面40車 車R193圓弧面50鉆鉆擴鉸4560鉆鉆擴鉸4-1170去毛刺鉗工去毛刺80終檢 按圖樣要求檢驗90入庫入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10開料型材開料毛坯20銑銑大端面30銑銑四周側面40車 車R193圓弧面50鉆鉆擴鉸4560鉆鉆擴鉸4-1170去毛刺鉗工去毛刺80終檢 按圖樣要求檢驗90入庫入庫3.4 選擇加工設備和工藝裝備3.4.1 機床選用. 工序40用6140車床加工，各工序的工步數不多，成批量生產，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據機械制造設計工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序50、60是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。.工序20-30是銑削加工,這兩個面的要求精度不高,從經濟角度看,采用X52K銑床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產率及經濟性,可選用可轉位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考機械加工工藝手冊（主編 孟少農），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“固定耳板” 零件材料為Q235，查機械加工工藝手冊（以后簡稱工藝手冊），表2.2-17 各種鐵的性能比較，鐵的硬度HB為143269，表2.2-23鐵的物理性能，HT200密度=7.27.3（），計算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機械加工車間的生產性質生產類別同類零件的年產量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重100kg）單件生產5以下10以下100以下小批生產510010200100500中批生產1003002005005005000大批生產30010005005000500050000大量生產1000以上5000以上50000以上根據所發(fā)的任務書上的數據，該零件的月工序數不低于3050，毛坯重量211.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數的推存值（根據GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據表4.13中可知，進給量取f=0.60。.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰口鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實際切削速度 = = =11.8.確定切削時間查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機械加工工藝手冊第2卷。根據機械加工工藝手冊第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據機械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計算公式為 （3-20）查得參數為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔） =工序60：鉆擴鉸4-11孔兩端倒角。機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔411mm鉆孔411mm時先采取的是鉆10.8mm孔，再鉸孔到11，所以。切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間： (2) 鉸孔11刀具：根據參照參考文獻3表4.354，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：第4章 加工4-11夾具設計4.1夾具設計要求說明夾具是根據機床的工藝和結構方案的具體要求而專門設計的。它是用于實現被加工零件的準確定位、夾壓、刀具的導向以及裝卸工件時的限位等作用。因此，該臂板孔加工鉆夾具的設計要求主要有以下幾個方面：1、滿足尺寸精度要求長短臂板主要保證芯板組件組合后的產品安裝連接尺寸，H1、H2。四個孔之間的相對位置關系。長短臂板與芯板連接后的H3尺寸。還要保證鉸制孔與長短臂板兩個側面的垂直度，鉸制孔與鉸制孔之間的相對位置，鉸制孔到芯板部件圓心的的距離，鉸制孔與萬向套孔之間的相對位置。2、夾具具備通用性由于離合器的類型多樣性與各個廠家的要求不一樣，所以加工類型屬于多品種、小批量生產，為降低夾具的制作成本，要求一副夾具加工范圍涵蓋各個規(guī)格品種。在更換不同類的工件后夾具不需要大幅度調整，操作需要簡單方便快捷。通用性也是本夾具考慮的重點，是本夾具的核心所在。通過觀察圖紙發(fā)現長短臂板有一個共同的特點，就是都有一個萬向套孔，而且它的精度要求、形位公差要求都比較高適合以這個孔定位。所以一面兩銷的定位方法比較適合本工件。也能實現夾具的通用性。3、安裝調試方便夾具要具有安裝方便，調試簡單，通用性強等優(yōu)點。4.2定位原理及其實現根據被加工零件的結構特征，選擇“一面兩銷”的定位原理，其定位基準如圖3所示。根據六點定位原理，即以工件的內孔為定位基準面，約束了Z向的移動； x向的轉動； Y向的轉動3個自由度。套在萬向套孔上的芯軸約束了X向的移動； y向的移動2個自由度。軸承與工件上接觸的兩點形成一條線約束了Z向的1個轉動自由度。這樣工件的6個自由度被完全被消除，獲得到了完全定位，所以本夾具完全符合六點定位原理。4.3定位原件選擇如圖3所示，定位套臺階面與定位頂塊臺階面來保證工件的水平。定位套的定位外圓和定位頂塊上的兩個軸承來保證工件XY平面上的位置。定位套選用Cr12淬火件來增加使用壽命，軸承屬于標準件采購方便也容易更換。4.4夾緊機構的選擇夾緊裝置中產生源動力的部分叫做力源裝置，常用的力源裝置有氣動、液壓、電動等夾緊裝置中直接與工件的被夾壓面接觸并完成壓夾作用的元件稱為夾緊元件，本設計采用了手動螺母壓板夾緊，夾緊點如圖3黑色加粗點所示。因為本產品不是大批量單一性的工件，所以如果采用氣動或者液壓夾緊方式的話有點大材小用，浪費人力物力財力顯得有點劃不來。本工件只需要加工四個孔，切削力實驗后發(fā)現手動夾緊方式完全滿足要求。綜合考慮手動壓板壓緊機構是最優(yōu)的選擇。5、使用說明工件安裝時，用壓板或者螺栓將夾具固定在工作臺上，用百分表校準夾具的平行度。這樣就可以保證長短臂板的萬向套孔與加工后的四個鉸制螺釘孔的圓弧中心在一直線上，從而保證芯板部件的技術尺寸要求。本套夾具的使用首先要根據長短臂板的萬向套孔選擇合適的定位套，然后根據長短臂板的大小調整定位楔塊的前后距離留一定的微調距離，最后微調夾緊。4.5零件的夾具的加工誤差分析工件在夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：根據上述“一面兩銷”定位原理，產生的定位誤差的的原因有兩個：一個是由于定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差B，由于定位芯軸的基準為軸線與工件內孔的定位基準軸線重合，此項誤差為零；二是由于定位副制造誤差引起的定位基準的位移，稱為基準位移誤差Y。式中：Xmax定位副最大的配合間隙； Dmax工件定位孔最大直徑； d0min芯軸的最小直徑； 工件定位孔的直徑公差； 芯軸的直徑公差； 定位所需的最小間隙。已知，定位內孔的直徑公差為0.018mm，最小間隙Xmin取0.1mm，最大的配合間隙為0.2mm，因此，只需要將芯軸的制造公差控制在0.08mm以內，即可保證定位精度。（1）定位誤差由于底面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。（2）夾具誤差夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.（3）安裝誤差因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。（4）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的夾具總加工誤差是： 精度儲備：故此方案可行。4.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構夾具體設計的基本要求（1）應有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當的尺寸精度和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結構工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.7 零件的專用夾具簡單使用說明由于長短臂板的品種比較多，又是小批量生產。以前都是采用配做的方式來加工，所以造成了更換不易、加工困難、維護維修復雜同時也造成了極大的浪費。本夾具考慮到雖然長短臂板尺寸大小各有不同但是外形基本類似的特點，通過現有的萬向套孔和圓弧上兩點一線的一條邊來定位。通用性的實現是通過更換定位套來配合長短臂板上的萬向套孔。萬向套的尺寸規(guī)格較少，完全可以每個尺寸配個定位套。然后前后移動中間可以移動的梯形滑塊來控制能加工長短臂板的大小。這個方法非常方便，而且梯形滑塊靠定位插銷來定位可以節(jié)省調節(jié)夾具的時間。擰動蝶形螺母來微調楔塊找正長短臂板的中心線，定位頂塊上與長短臂板接觸的是兩個小軸承更加方便找正中心，消除了定位不準確的可能。最后通過壓板壓緊。本夾具實現了一副夾具可以加工所有長短臂板的夾具設計要求。而且夾具結構簡單，調試方便，更換零件容易，便于維修等優(yōu)點。為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本次設計的長短臂板通用夾具可以加工各個型號規(guī)格的長短臂板，大大提高了生產效率，降低了勞動強度，從而降低了零件的加工成本。同時采用“一面一銷一邊”的定位方式和手動壓板夾緊方法，保證了加工精度，提高了加工效率。并且在設計之中，盡量選用通用件，進一步減少了制造成本，從而增加了經濟效益。本長短臂板通用夾具設計合理，符合實際應用，滿足加工要求，且較大部分采用通用件和標準件，制造成本合理，操作簡單，設備調整、維修方便。（1）夾具的總體結構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉軸線不平衡時，將產生較大的離心力和振動，影響工件的加工質量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產，特別是在轉速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩?？?結畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。致 謝這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻1 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上海科學技術出版社，1980。2 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設計。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊。上?？茖W技術出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊。化學工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。8 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊。上海科學技術出版社，2542。11 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊.上?？茖W技術出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M，上?？茖W技術出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第1頁5328532315R190車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工10銑Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數銑床X52K夾具編號夾具名稱切削液JIAJU專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1銑大端面銑夾具，量具，銑刀327.610.80.82115min15min 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第2頁3.210車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工20銑Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數銑床X6132 夾具編號夾具名稱切削液JIAJU專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1銑四周側面銑夾具，量具，銑刀327.610.80.82115min15min 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第3頁50R193285320車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工30車Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA6140夾具編號夾具名稱切削液JIAJU專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1車R193圓弧面車夾具，量具，車刀327.610.80.82115min15min 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第4頁50R193285320車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工50鉆擴鉸Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數鉆床525夾具編號夾具名稱切削液JIAJU專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鉆擴鉸45鉆夾具，鉆頭327.610.80.82115min15min 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第5頁50R19328532010?453.23.2車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工60鉆擴鉸Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數鉆床525夾具編號夾具名稱切削液JIAJU專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鉆擴鉸4-11鉆夾具，鉆頭327.610.80.82115min15min 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號固定耳板零件圖號固定耳板產品名稱固定耳板零件名稱固定耳板共6頁第頁R2044-?11 +0.018010車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工70鉆擴鉸Q235毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數型材11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鉗工去毛刺 設 計（日 期）審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期1.外文翻譯機械加工零件的工藝及夾具設計摘 要：本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，夾具在機械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產業(yè)政策的調整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)關鍵詞：技術背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案1 機械加工歷史背景及其意義機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現代工業(yè)的發(fā)展，對機械產品的要求越來越高，機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來，我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內國外兩方面的技術資源，有計劃地推進企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和水平及經濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經濟的主導產業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應的技術和設備來支持。機械工業(yè)是國民經濟的裝備工業(yè)；是科學技術物化的基礎；是高新技術產業(yè)化的載體；是國防建設的基礎；是實現經濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質量、提供消費類機電產品的供應工業(yè)。它對國民經濟運行的質量和效益、產業(yè)結構的調整和優(yōu)化具有極其重要的作用。2 機械行業(yè)的現狀及發(fā)展趨勢隨著社會的發(fā)展，各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中，不管是在農用、軍用、工用等方面，離開了機械的操作就談不上效率，因此，從某中角度上來說，一個國家的經濟實力、社會地位，和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現國民經濟的工業(yè)化、現代化和信息化3。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經濟發(fā)展和產業(yè)升級的重要因素，加大結構調整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉變經濟增長方式，提高國民經濟整體素質，增強我國經濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。3 機械加工工藝規(guī)程制訂3.1 機械加工工藝過程的定義機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產品的質量和性能，對產品的成本、生產周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。3.2 機械加工工藝過程的組成組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元。 安裝是工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序。 當應用轉位（或移位）加工的機床（或夾具）進行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經過幾個位置依次進行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數，減少裝夾誤差，提高生產率。 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義規(guī)定產品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產中的指導性技術文件。3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內容機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據。根據它來組織原材料和毛坯的供應，進行機床調整，專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據。有了它就可以制定生產產品的進度計劃和相應的調度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產均衡、順利，實現優(yōu)質、高產和低消耗。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產中，以機械加工工藝過程卡片指導生產，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產，多用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟在一定的生產條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下：根據零件的生產綱領決定生產類型；分析零件加工的工藝性；選擇毛坯的種類和制造方法；擬訂工藝過程；工序設計；編制工藝文件。4 夾具設計4.1 夾具設計的意義在機械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質性問題，一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題，其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經濟，這是行業(yè)人急需要解決的。隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務，如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中，這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。隨著科學技術的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產品息息相關,產品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。機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,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內。按照機床夾具的應用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調整式夾具等。通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內的各種工件而不需要進行特殊的調整。但是,在實際生產中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產率低而必須把通用夾具進行適當的改進;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設計制造一種專用夾具,以解決生產實際的需要。用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產率.在生產中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合。總之,隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產。根據生產需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產安全和產品的穩(wěn)質高產都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉式鉆床家具后,就能夠達到提高生產效率,減輕勞動強度,保障生產安全的目的。4.2 夾具的發(fā)展趨勢工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產物，從英國莫里斯的“工藝美術運動”，到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設計經過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。1980年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產的工業(yè)產品而言，憑借訓練，技術知識，經驗及視覺感受，而預示材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質和規(guī)格，叫做工業(yè)設計。根據當時的具體情況，工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產品全部側面或其中幾個方面進行工作，而且需要工業(yè)設計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設計的范疇”。材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。 任何設計都是時代的產物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。現在，機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產品的質量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產品質量的前提下，盡可能提高勞動生產率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現有生產條件的基礎上，盡可能采用國內、外先進工藝技術和經驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據，難以進行合理的經濟核算國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85左右。現代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為1020左右。特別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本；2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；4）能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具；5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率；6）提高機床夾具的標準化程度?，F代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。利用更好的夾具，可以提高勞動生產率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應加強產、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現代信息和網絡技術，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。參考文獻1：裘愉，組合機床，北京：機械工業(yè)出版社，1995.2：金振華.組合機床及其調整與使用.北京：機械工業(yè)出版社，1990.3：沈延山.生產實習與組合機床設計.大連：大連理工大學出版社，1989.4：上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著.機械制造工藝學.福建科學技術出版社，1996.5：王華坤，范元勛.機械設計基礎.北京：兵器工業(yè)出版社，2000.6：馮辛安.機械制造裝備設計.北京：機械工業(yè)出版社，1998.7：陳日曜.機械原理.北京：機械工業(yè)出版社，1992.8：方子良.機械制造技術基礎.上海：上海交通大學出版社，2004.9：劉秋生，李忠文.液壓傳動與控制.北京：宇航出版社，1994.10：陳于萍，周兆元.互換性與測量技術基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2005.11：東北重型機械學院等.機床夾具設計手冊.上海：上?？萍技夹g出版社，1979.12：機械設計手冊聯合編寫組.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1987.13：王先逵.機械制造工藝學（上下冊）.北京：清華大學出版社，1989.14：崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南. 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