推動(dòng)架及其加工夾具設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 推動(dòng)架及其加工夾具設(shè)計(jì) 系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械制造與設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 161 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2018年6月 摘 要 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。首先，通過(guò)對(duì)牛頭刨床推動(dòng)架的分析，了解推動(dòng)架在牛頭刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)及相關(guān)課程的知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及有關(guān)方面的書籍，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，設(shè)計(jì)出省力、高效、經(jīng)濟(jì)合理并且能夠保證加工質(zhì)量的夾具。 關(guān)鍵詞:推動(dòng)架、機(jī)械加工、夾具設(shè)計(jì) Abstract The design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. By analyzing the B6065 planer promote the planes, that promote the shaping machine in the role of processing. According to promote the rough-and production program of the requirements, develop shaping machine to promote the processing line, a point of order. At the same time in accordance with the requirements of the processing parts processing, use of fixture design the basic principles and methods of preparation fixture design of the programme, designed efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of processing the fixture. Key words :machining, process planning, for promoting the fixture 目 錄 第一章 緒 論 1 1.1 機(jī)械制造概述及設(shè)計(jì)目的 1 1.2 推動(dòng)架的作用 2 1.3 機(jī)械制造技術(shù)課程實(shí)踐目的 2 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程 4 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 4 生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程 4 2.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類 4 2.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 5 第三章 零件的分析 6 3.1 零件的作用 6 3.2 零件的工藝分析 6 第四章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 7 4.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 4.2毛坯的選擇 7 4.2.1 毛坯的類型和特點(diǎn) 7 4.2.2 毛坯選擇的原則 8 第五章 選擇加工方法，制定工藝路線 10 5.1 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 10 5.2 制定機(jī)械加工工藝路線 12 5.2.1 工藝路線方案一 12 5.2.2 工藝路線方案二 12 5.3 工藝方案的比較與分析 13 5.4 確定工藝過(guò)程方案 13 第六章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 15 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 15 6.2 確定工序尺寸 18 6.2.1 基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸與公差的確定 18 6.2.2 工藝尺寸鏈 19 6.2.3 特點(diǎn) 19 6.2.4 作法 19 6.2.5 尺寸鏈基本計(jì)算 19 6.2.6 偏差確定 20 6.2.7 加工的選擇 20 第七章 確定工序III切削用量及基本時(shí)間 22 7.1 工序III的切削用量 22 7.1.1 確定進(jìn)給量f 22 7.1.2 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 22 7.2 工序III的時(shí)間計(jì)算 23 7.2.1 時(shí)間定額 23 7.2.2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的方法 24 7.3 計(jì)算過(guò)程 25 第八章 夾具設(shè)計(jì) 26 8.1 定位基準(zhǔn)的選擇 26 8.2 切削力和卡緊力計(jì)算 26 8.3 定位誤差分析 26 8.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27 結(jié) 論 28 參考文獻(xiàn) 30 第一章 緒 論 1.1 機(jī)械制造概述及設(shè)計(jì)目的 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)谧龃髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)最重要的一門課程，是對(duì)所學(xué)專業(yè)課知識(shí)的一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。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，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，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)。所以作為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該做好這樣的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)中我的題目是推動(dòng)架的加工工藝規(guī)程及其上兩孔的工裝夾具設(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)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。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)。 本次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，也是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)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),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 在些次設(shè)計(jì)中我們主要是以推動(dòng)架的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)為目的。 在設(shè)計(jì)期間查閱了大量的資料，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)。 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式甚至正改變著當(dāng)今社會(huì)的組織機(jī)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了更高的要求。 1.2 推動(dòng)架的作用 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)具體的零件要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步步把零件加工出來(lái)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是推動(dòng)架零件的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)，推動(dòng)架是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件之一，生產(chǎn)量較大。為保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效益，需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在關(guān)鍵工序使用專用機(jī)床進(jìn)行加工，以保障質(zhì)量。 據(jù)資料顯示，推動(dòng)架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞其軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。在設(shè)計(jì)推動(dòng)架機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備及相應(yīng)的加工刀具、進(jìn)給量、切削速度、功率，扭矩等用來(lái)提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。 1.3 機(jī)械制造技術(shù)課程實(shí)踐目的 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(推動(dòng)架)的工藝規(guī)程的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，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(shí)踐機(jī)會(huì),也為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng) 性訓(xùn)練，從中鍛煉白已分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象，實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科，學(xué)生在學(xué)完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)通過(guò)課程設(shè)計(jì)受到一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決機(jī)械制造工藝技術(shù)問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)在下述各方面得到鍛煉： 1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(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，保證零件的加工質(zhì)量。 2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。 4.能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程 生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。 機(jī)械工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過(guò)程。 機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。 規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過(guò)程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下： （1）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)組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(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。 （2）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)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。 （3）機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。 2.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類 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。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。 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。 機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。 是生產(chǎn)過(guò)程的一部分，是對(duì)零件采用各種加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過(guò)程。工藝是使各種原材料、半成品成為成品的方法和過(guò)程工藝過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品和半成品的過(guò)程。 2.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料： （1）產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 （2）毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。 （3）車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。 （4）各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 、作用和格式： （1）工藝規(guī)程是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù)。 （2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備（包括技術(shù)準(zhǔn)備）工作的基礎(chǔ)。 包括技術(shù)關(guān)鍵分析與研究，專用工裝設(shè)計(jì)和制造或采購(gòu)，原材料及毛坯的供應(yīng)，設(shè)備改造或新設(shè)備的購(gòu)置或定做。 （3）工藝規(guī)程是設(shè)計(jì)新建和擴(kuò)建車間（工廠）的基礎(chǔ)。 包括確定生產(chǎn)需要的機(jī)床種類和數(shù)量，確定機(jī)床布置和動(dòng)力配置，確定車間面積，確定工人的工種和數(shù)量二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式。 第三章 零件的分析 3.1 零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞φ32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。 3.2 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 以φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。 以φ16mm孔為加工表面 這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1、φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10。 2、φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 第四章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 4.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。 1、熟悉或確定毛坯 確定毛坯的主要依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件本身的結(jié)構(gòu)。 毛坯的種類：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等 2、擬訂機(jī)械加工工藝路線 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 （2）加工方法的確定 （3）加工順序的安排 （4）熱處理、檢驗(yàn)及其他工序的安排 3、確定滿足各工序要求的工藝裝備（機(jī)床、刀具、夾具、量具）對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書。 4、確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法 5、確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸和公差 6、確定切削用量 7、確定時(shí)間定額 8、填寫工藝文件 4.2毛坯的選擇 4.2.1 毛坯的類型和特點(diǎn) 鑄件 常用作形狀比較復(fù)雜的零件毛坯 鍛件 兩種：自由鍛件、模鍛件 型材 兩種：熱扎、冷拉 形材焊接件 根據(jù)需要將型材和鋼板焊接成零件毛坯 4.2.2 毛坯選擇的原則 （1）零件對(duì)材料的要求 （2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 （3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 （4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件 根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 由表參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。 表4-1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值 說(shuō)明 φ27的端面 92 H 4.0 頂面降一級(jí)，單側(cè)加工 φ16的孔 φ16 H 3.0 底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 φ50的外圓端面 45 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） φ32的孔 φ32 H 3.0 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 φ35的兩端面 20 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） φ16的孔 φ16 H 3.0 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 表4-2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT φ27的端面 92 4.0 96 3.2 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 φ50的外圓端面 45 5 50 2.8 φ32的孔 φ32 6.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 5 25 2.4 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 圖4-3所示為本零件的毛坯圖 圖4-3 零件毛坯圖 第五章 選擇加工方法，制定工藝路線 5.1 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 1.基準(zhǔn)的概念與分類 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)：零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)。 2.定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)： 未經(jīng)機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程中第一道加工工序所采用的定位基準(zhǔn)都是粗基準(zhǔn)。 1）保證相互位置精度要求的原則如要保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，應(yīng)以不加工面為粗基準(zhǔn)。 2）保證加工表面加工余量合理分配的原則，如要首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。 3）便于工件裝夾的原則選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，必須考慮定位準(zhǔn)確，夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等。這樣要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔和足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊，澆鑄澆口，或其他缺陷。 4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則若能采用精基準(zhǔn)定位，粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)的使用 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)：以機(jī)械加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)。2．出發(fā)點(diǎn)：保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。 1）基準(zhǔn)重合原則： 盡可能的選擇被加工表面的設(shè)計(jì)（工序）基準(zhǔn)為精基準(zhǔn) 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則： 工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便的加工大多數(shù)或所有其他表面，則應(yīng)盡可能的把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為精基準(zhǔn)加工其他表面。 3）互為基準(zhǔn)原則 4）自為基準(zhǔn)原則 5）便于裝夾原則——所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式： （1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)； （2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； （3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； （4）套類零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。 采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處： （1）有利于保證各加工表面之間的位置精度； （2）可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 ★注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合問(wèn)題。此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。 3.基準(zhǔn)選擇原則 （1）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 （2）粗基面的選擇 對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。 （3）精基面的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 5.2 制定機(jī)械加工工藝路線 5.2.1 工藝路線方案一 工序I （1）車φ50左端，倒角145；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。 至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖紙尺寸， 孔口倒角145； （2）掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角145，孔口倒角145 工序II 銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸 工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-145 工序IV 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.826，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸 工序V 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸 工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角145 工序VII 銑槽69.5，銑槽61均至圖示尺寸 工序VIII 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.545，攻M8-6H螺紋 工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.545。 5.2.2 工藝路線方案二 工序I （1）車φ50左端，倒角145；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。 至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角145。 （2）掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角145，孔口倒角145。 工序II 銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸。 工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-145。 工序IV 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸。 工序V 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.826，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸。 工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角145。 工序VII 銑槽69.5，銑槽61均至圖示尺寸。 工序VIII 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.545，攻M8-6H螺紋。 工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.545。 5.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的。因此，選擇方案二是比較合理的。 5.4 確定工藝過(guò)程方案 表 5-1 擬定工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明 00 鑄 一箱多件沙型鑄造 05 熱處理 退火 10 車 1. 車φ50左端，倒角145；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角145； 2. 掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角145，孔口倒角145。 20 銑 銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸 30 鉆 鉆φ16至φ15.8，锪孔2-145 40 鉆 鉆φ10孔至φ9.8，鉸φ10孔至圖紙尺寸 50 擴(kuò)、鉸 擴(kuò)φ16至φ15.826，鉸φ16孔至圖紙尺寸 60 車 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角145 70 銑 銑槽69.5，銑槽61均至圖示尺寸 80 鉆 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.545，攻M8-6H螺紋 90 鉆 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.545. 100 檢驗(yàn) 110 清洗 第六章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(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。 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 1.選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工序I （1）車φ50左端，工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。倒角145；鉆φ32+0.027 孔 至φ28，擴(kuò)孔 至φ31.5，選用Z535立式鉆床；拉油槽至R（工藝要求）選用專用拉床；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角145,選用Z535立式鉆床； （2） 掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角145，孔口倒角145，選擇XA6132臥銑銑床。 工序II 銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸，選擇XA6132臥銑銑床 工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-145選用Z525立式鉆床 工序IV 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸，用Z535立式鉆床加工。 工序V 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.826，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸，用Z535立式鉆床加工。 工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角145，宜選用機(jī)床CA6140車床 工序VII 銑槽69.5，銑槽61均至圖示尺寸由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。 工序VIII 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.545，攻M8-6H螺紋，選用Z525立式鉆床加工 工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.545. 選用Z525立式鉆床加工 2.選擇夾具 （1）機(jī)床夾具概述 機(jī)床夾具的概念，機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 機(jī)床夾具的分類，機(jī)床夾具可根據(jù)其使用范圍，分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等類型。機(jī)床夾具還可按其所使用的機(jī)床和產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源等進(jìn)行分類。根據(jù)所使用的機(jī)床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等，根據(jù)產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。 機(jī)床夾具的組成：定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置、連接元件、夾具體、 其它元件及裝置。 定位基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用以確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)，線，面。在加工中用以定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。有時(shí)，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在（例如孔的中心線和對(duì)稱中心平面等），其作用是由某些具體表面（如內(nèi)孔圓柱面）體現(xiàn)的，體現(xiàn)基準(zhǔn)作用的表面稱為基面。 （2）對(duì)機(jī)床夾具的基本要求： 穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；應(yīng)能降低工件的制造成本。 （3）夾具設(shè)計(jì)的工作步驟： 研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖；繪制夾具總圖；確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求；繪制夾具零件圖。 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 3.選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面： （1）根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 （2）根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 （3）根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過(guò)中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。 選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無(wú)論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過(guò)切的前提下，粗加工和半精加工曲面時(shí)，盡量選擇端銑刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。 根據(jù)不同的工序選擇刀具： （1）銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為 d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 （2）鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。 （3）鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45，選用專用刀具。 （4）車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120，45度車刀。 （5）鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。 （6）拉溝槽R3選用專用拉刀。 4.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)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下： 選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 選擇加工孔量具 因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。 選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測(cè)量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。 6.2 確定工序尺寸 6.2.1 基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸與公差的確定 （1）確定各加工工序的加工余量 （2）從最后工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，得各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）。 (3)除最后工序，其余工序按各自所采用加工方法的加工精度確定工序尺寸公差。 (4)按入體原則標(biāo)注工序尺寸 6.2.2 工藝尺寸鏈 尺寸鏈：將相互關(guān)聯(lián)的尺寸按一定的順序聯(lián)接成首尾相接的封閉圖形。 工藝尺寸鏈：由單個(gè)零件在工藝過(guò)程中形成的有關(guān)尺寸的尺寸鏈。 尺寸鏈的組成 環(huán)：組成尺寸鏈的每個(gè)尺寸A1 、A2、 、A3 封閉環(huán)：在加工過(guò)程中間接得到的尺寸A2。 組成環(huán)：在加工過(guò)程中直接得到的尺寸A1 、A3。 增環(huán)：其余各組成環(huán)不變，此環(huán)增大使封閉環(huán)增大者。 減環(huán)：其余各組成環(huán)不變，此環(huán)增大使封閉環(huán)減少者。 具體判斷：給封閉環(huán)任選一個(gè)方向，沿此方向轉(zhuǎn)一圈，在每個(gè)環(huán)上加方向，與封閉環(huán)方向相同者為減環(huán)，相反者為增環(huán)。 6.2.3 特點(diǎn) 寸鏈必須封閉；尺寸鏈只有一個(gè)封閉環(huán)；封閉環(huán)的精度低于組成環(huán)精度；封閉環(huán)隨組成環(huán)變動(dòng)而變動(dòng)。 6.2.4 作法 找出封閉環(huán)，從封閉環(huán)起，按工件表面上關(guān)系依次畫出組成環(huán)，直到尺寸回到封閉環(huán)起，形成一個(gè)封閉圖形，組成尺寸鏈的組成環(huán)環(huán)數(shù)應(yīng)是最少的。相接原則，確定增環(huán)、減環(huán)。 6.2.5 尺寸鏈基本計(jì)算 （1）封閉環(huán)的基本尺寸=各組成環(huán)的基本尺寸的代數(shù)和-增環(huán)的基本尺寸之和-減環(huán)的基本尺寸之和 （2）封閉環(huán)的最大極限尺寸=所有增環(huán)的最大極限尺寸—所有減環(huán)的最小極限尺寸 （3）封閉環(huán)最小極限尺寸=所有增環(huán)的最小極限尺寸—所有減環(huán)的最大極限尺寸 （4）封閉環(huán)的上偏差=所有增環(huán)的上偏差之和—所有減環(huán)的下偏差之和 （5）封閉環(huán)的下偏差=所有增環(huán)的下偏差之和—所有減環(huán)的上偏差之和 （6）封閉環(huán)的公差=封閉環(huán)的最大極限尺寸—封閉環(huán)的最小極限尺寸 =封閉環(huán)的上偏差—封閉環(huán)的下偏差 =增環(huán)的公差之和+減環(huán)的公差之和 =所有組成環(huán)的公差之和 6.2.6 偏差確定：一般根據(jù)“入體”原則 （1）組成環(huán)為包容面時(shí)，下偏差為0，上偏差=公差 （2）組成環(huán)為被包容面時(shí)，上偏差為0，下偏差=公差 6.2.7 加工的選擇 面的加工（所有面） 根據(jù)加工長(zhǎng)度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 孔的加工 1） φ32mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm 擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm 粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm 精鉸：φ32H7 2） φ16mm. 毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7 3） φ16mm的孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 4）鉆螺紋孔φ8mm 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ8H7 5）鉆φ6mm孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 第七章 確定工序III切削用量及基本時(shí)間 7.1 工序III的切削用量 本工序?yàn)殂@、半精鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8,kr=5鉸孔擴(kuò)削用量，锪孔倒角2-145，采用45度車刀。 7.1.1 確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書，取f=0.72。 7.1.2 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。 故K=0.87 故V’=14.20.871=12.35m/min N’= 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為： V= 根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下： 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min 7.2 工序III的時(shí)間計(jì)算 7.2.1 時(shí)間定額 定義： 在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。 組成： 基本時(shí)間t基：直接改變生產(chǎn)對(duì)象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時(shí)間（包括切入、切出時(shí)間）。 輔助時(shí)間t輔：為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等。 布置工作地時(shí)間t布置：為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地所消耗的時(shí)間（包括更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）。 休息和生理需要時(shí)間t休：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間。 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間t準(zhǔn)終：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，包括：熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等。 單件時(shí)間與單件工時(shí)定額計(jì)算: 單件時(shí)間：T單件= t基+t輔+t布置+t休 單件工時(shí)定額：T定額= t基+t輔+t布置+t休+ t準(zhǔn)終/n 式中 t基——基本時(shí)間 t輔——輔助時(shí)間 t布置——布置工作地時(shí)間 t休——休息和生理需要時(shí)間 t準(zhǔn)終——準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 n——批量 7.2.2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的方法 縮短基本時(shí)間 1） 提高切削用量,主要是進(jìn)行新型刀具材料的研制和開發(fā)或在刀具的幾何參數(shù)方面深入研究。 碳素工具鋼 高速鋼 硬質(zhì)合金 立方氮化硼 人造金剛石 高速磨 彈力磨 砂帶磨 2）采用復(fù)合工步縮短基本時(shí)間：復(fù)合工步的幾個(gè)加工表面的基本時(shí)間重疊，從而節(jié)約基本時(shí)間。 采用多刀多刃進(jìn)行加工（如以銑削代替刨削，采用組合刀具等）；采用復(fù)合工步，使多個(gè)表面加工基本時(shí)間重合（如多刀加工，多件加工等）。 縮短輔助時(shí)間和輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊 (1) 減少輔助時(shí)間 采用先進(jìn)夾具或自動(dòng)上、下料裝置減少卸工件時(shí)間 提高機(jī)床操作的機(jī)械化、自動(dòng)化水平、實(shí)現(xiàn)集中控制、自動(dòng)調(diào)整與變速地縮短，開、停機(jī)床改變切削用量的時(shí)間。 （2）使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊 采用可換夾具或可換工作臺(tái)，在機(jī)床外裝夾工件，可使裝夾工件地時(shí)間與基本時(shí)間重疊；采用轉(zhuǎn)位夾具或轉(zhuǎn)位工作臺(tái)，可在加工中完成工件的裝卸；采用回轉(zhuǎn)夾具或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行連續(xù)加工；采用在線檢測(cè)的方法來(lái)控制加工過(guò)程中的尺寸，使測(cè)量時(shí)間與基本時(shí)間重疊。 （3）縮短布置工作地時(shí)間： 主要是減少換刀時(shí)間和調(diào)刀時(shí)間； 采用自動(dòng)換刀裝置或快速換刀裝置；使用不重磨刀具；采用樣板或?qū)Φ秹K對(duì)刀； 采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。 （4）縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間： 在中小批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具；在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過(guò)程仿真技術(shù)。 （5）采用先進(jìn)的工藝方法 在毛坯制造中采用新工藝；采用少無(wú)切削工藝；改進(jìn)加工方法；應(yīng)用特種加工新工藝。 7.3 計(jì)算過(guò)程 鉆孔基本工時(shí) T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 半精鉸基本工時(shí) l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 精鉸基本工時(shí) l= 取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm T= 第八章 夾具設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第III道工序的工裝夾具，在給定的零件中，對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。 8.1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 8.2 切削力和卡緊力計(jì)算 本步加工按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 ： 卡緊力： 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實(shí)際卡緊力為 F’=S1S2S3S4F=16.77N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 8.3 定位誤差分析 本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，由于工件及定位元件存在公差，使各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致即定位不準(zhǔn)確，加工后形成加工尺寸的不一致，形成加工誤差。 這種只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為定位誤差，用△D表示。 定位誤差：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。 造成定位誤差的原因有兩個(gè): 1、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差△不。 2、定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差△基（也叫定位副制造不準(zhǔn)確誤差）。 8.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 夾具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見附圖。 結(jié) 論 本次課程設(shè)計(jì)是我們一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，也是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)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),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 通過(guò)對(duì)推動(dòng)架零件圖的技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析以及推動(dòng)架在牛頭刨床加工中的作用，運(yùn)用機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)及相關(guān)課程的知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行綜合考慮選合適的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，使整個(gè)設(shè)計(jì)合理、高效、經(jīng)濟(jì)效益最好。然后運(yùn)用CAD軟件繪圖功能和PRO/E軟件三維造型功能將零件的二維圖形和三維實(shí)體圖充分表示出來(lái)。 根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠的達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)要求，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具也是合理可行的，該夾具確保了工件加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高生產(chǎn)率，降低制造成本。因此，這個(gè)設(shè)計(jì)是可行成功的。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)所學(xué)的理論知識(shí)有了一個(gè)更加深刻和具體的了解。以前對(duì)于定位和夾緊這兩個(gè)名詞只有一個(gè)很抽象的概念，要具體去分析，去應(yīng)用難度是非常大的，但是經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)后我已經(jīng)對(duì)于定位和夾緊有了一個(gè)比較直觀的認(rèn)識(shí)了。所以通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)讓我深刻的明白了像我們學(xué)機(jī)械的光有理論還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須多動(dòng)手，多實(shí)踐才能起到效果。 這次課程設(shè)計(jì)由于理論知識(shí)的缺乏，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足難免會(huì)存在很多不足和錯(cuò)誤。在以后的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加注重實(shí)踐，及時(shí)將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來(lái)提高自己的動(dòng)手能力。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 經(jīng)過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，學(xué)會(huì)了查找相關(guān)手冊(cè)、說(shuō)明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。 總之，這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。讓我們對(duì)機(jī)械制造的知識(shí)有了更加全方位的了解，也讓我們充分認(rèn)識(shí)到了自己的不足，在有些數(shù)據(jù)的查找與使用方面略顯不足，而且對(duì)于有些公式中的未知量也不是很熟悉，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)倍加努力。 參考文獻(xiàn) 1王少懷《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》電子工業(yè)出版社 2006 2 張益芳《金屬切削手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2011 3 王光斗 王春福 燕山大學(xué) 洛陽(yáng)工學(xué)院 長(zhǎng)春汽車工業(yè)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2000 4 劉文劍《夾具工程師手冊(cè)》哈爾濱黑龍江科技出版社1987 5 陳家芳《實(shí)用金屬切削加工工藝手冊(cè)》（第三版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2011 6 胡家秀《機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手》.北京機(jī)械工業(yè)出版社1999 7 李益民《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京機(jī)械工業(yè)出版社1995