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1.外文翻譯
機械加工零件的工藝及夾具設(shè)計
摘 要：本文對機械加工零件的結(jié)構(gòu)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(shè)計。隨著科學(xué)的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)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(guān)鍵詞：技術(shù)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(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產(chǎn)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(shù)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(shù)基礎(chǔ)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(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源，有計劃地推進企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)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(shù)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(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)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(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。
機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè)；是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)；是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體；是國防建設(shè)的基礎(chǔ)；是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費類機電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)。它對國民經(jīng)濟運行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。
2 機械行業(yè)的現(xiàn)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(nóng)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)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(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì)，增強我國經(jīng)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(zhì)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(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)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。
⑴ 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(shè)備、安排作業(yè)計劃和進行質(zhì)量檢驗的基本單元。
⑵ 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當應(yīng)用轉(zhuǎn)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(jīng)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(shù)，減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。
⑸ 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(chǎn)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(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件。
3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容
機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應(yīng)，進行機床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。
機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應(yīng)的調(diào)度計劃，并能做到各工序科學(xué)地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)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(chǎn)中，以機械加工工藝過程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，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(dǎo)工人進行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)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(chǎn)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：
①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型；
②分析零件加工的工藝性；
③選擇毛坯的種類和制造方法；
④擬訂工藝過程；
⑤工序設(shè)計；
⑥編制工藝文件。
4 夾具設(shè)計
4.1 夾具設(shè)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(zhì)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(shè)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(jīng)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(shù)逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務(wù)，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(xué)技術(shù)的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設(shè)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(chǎn)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(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi)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(shè)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(shù)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(nèi)。按照機床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)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(zhuǎn)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(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整。但是,在實際生產(chǎn)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(chǎn)率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設(shè)計制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實際的需要。
用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)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(zhuǎn)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(chǎn)率.在生產(chǎn)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(zhuǎn)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?？傊?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(chǎn)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(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)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(zhuǎn)幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,保障生產(chǎn)安全的目的。
4.2 夾具的發(fā)展趨勢
工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)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(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學(xué)科，并且有一套完整的研究體系。
1980年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作，而且需要工業(yè)設(shè)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(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
任何設(shè)計都是時代的產(chǎn)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(xué)技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)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(xiàn)在，機械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)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(chǎn)品的質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應(yīng)保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)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(jīng)驗來確定，十分粗略，缺乏科學(xué)依據(jù)，難以進行合理的經(jīng)濟核算
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)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(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)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(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）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)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(chǎn)率；
6）提高機床夾具的標準化程度。
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
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四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院 Sichuan Vocational and Technical College 畢業(yè)設(shè)計 論文 題 目 連桿零件的機械加工工藝及 銑斜面 工裝設(shè)計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設(shè)計與制造 所屬班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 2013 09 2014 04 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制 II 摘 要 本文是對連桿零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析 主要包括對零件圖的分析 毛 坯的選擇 零件的裝夾 工藝路線的制訂 刀具的選擇 切削用量的確定 加工工藝 文件的填寫 選擇正確的加工方法 設(shè)計合理的加工工藝過程 此外還對填料箱蓋零 件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具 機床夾具的種類很多 其中 使用范圍最廣的通用夾具 規(guī)格尺寸多已標準化 并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn) 而廣泛用于批量生產(chǎn) 專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具 則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造 本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容 是設(shè)計磨中心孔夾具 關(guān)鍵詞 連桿 加工工藝 加工方法 工藝文件 夾具 Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis including the parts of the plan the choice of blank the clamping the craft route making tool selection the determination of cutting conditions processing documents Choose the correct processing methods design the reasonable process In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture Machine tool fixture of many kinds among them the most widely used common fixture size specifications have been standardized and a professional production plant While widely used in batch production specially for a workpiece processing services for the fixture it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture In this paper fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center Key words scaffold processing technology processing method process documentation fixture 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 目 錄 4 1 緒 論 6 2 零件的分析 5 2 1 零件的工藝分析 5 2 2 零件的工藝要求 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計 6 3 1 加工工藝過程 6 3 2 確定各表面加工方案 6 3 2 1 考慮因素 6 3 2 2 加工方案的選擇 7 3 3 確定定位基準 7 3 3 1 粗基準的選擇 7 3 3 2 精基準選擇的原則 8 3 4 工藝路線的擬訂 9 3 4 1 工序的合理組合 9 3 4 2 工序的集中與分散 9 3 4 3 加工階段的劃分 10 3 4 4 加工工藝路線方案的比較 11 3 5 零件的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 3 5 1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 13 3 5 2 零件的偏差計算 14 3 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 15 3 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 19 4 銑斜面夾具設(shè)計 22 4 1 研究原始質(zhì)料 22 4 2 定位基準的選擇 22 4 3 切削力及夾緊分析計算 22 5 4 4 誤差分析與計算 23 4 5 零 部件的設(shè)計與選用 24 4 4 1 定位銷選用 24 4 4 2 夾緊裝置的選用 24 4 4 3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 24 4 6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26 總 結(jié) 27 參考文獻 28 致謝 29 1 緒 論 機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法 是指導(dǎo)生 產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件 它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量 生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng) 濟效益 生產(chǎn)規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手 段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn) 因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的 質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù) 在編制工藝時須保證其合理性 科學(xué)性 完善性 而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率 改善工人的勞 動強度 降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置 其作用是使工件 相對于機床或刀具有個正確的位置 并在加工過程中保持這個位置不變 它們 的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義 因此在大批量生產(chǎn)中 常采用專用夾具 而本次對于零件加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定 完成專用夾具的設(shè)計 通過對零件零件的初步分析 了解其零件的主要特點 加工難易程度 主 要加工面和加工粗 精基準 從而制定出零件加工工藝規(guī)程 對于專用夾具的 設(shè)計 首先分析零件的加工工藝 選取定位基準 然后再根據(jù)切銷力的大小 批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式 從而設(shè)計專用夾具 2 零件的分析 2 1 零件的工藝分析 連桿是一個很重要的零件 因為其零件尺寸比較小 結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜 但 其加工孔和底面的精度要求較高 此外還有連桿端面要求加工 對精度要求也很 高 零件的底面 中心孔 24 孔 28 孔粗糙度要求都是 所以都要求6 1Ra 精加工 其中心孔有同軸度公差要求因為其尺寸精度 幾何形狀精度和相互位 置精度 以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量 進而影響其性 能與工作壽命 因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的 2 2 零件的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求 而且要有好的機械加工工藝性 也就是要有加工的可能性 要便于加工 要能夠保證加工質(zhì)量 同時使加工的 勞動量最小 而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的 又是相輔相成的 設(shè)計者要考慮加 工工藝問題 工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求 圖 2 1 零件零件圖 該加工有七個加工表面 平面加工包括零件底面 底部平面 孔系加工包 括大 小頭孔 小孔 以平面為主有 零件底面的粗 精銑加工 其粗糙度要求是 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 2 3 Ra 連桿小端面的粗 精銑加工 其粗糙度要求是 孔系加工有 24 孔 28 孔粗 精鏜加工 其表面粗糙度為 2 3 Ra 小孔鉆鉸加工 2 3 Ra 零件毛坯的選擇鑄造 因為生產(chǎn)率很高 所以可以免去每次造型 單邊余 量一般在 結(jié)構(gòu)細密 能承受較大的壓力 占用生產(chǎn)的面積較小 因其1 3m 年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn) 上面主要是對零件零件的結(jié)構(gòu) 加工精度和主要加工表面進行了分析 選 擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式 從而為工藝規(guī)程設(shè)計 提供了必要的準備 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3 1 加工工藝過程 由以上分析可知 該零件零件的主要加工表面是平面 孔系 一般來說 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易 因此 對于零件來說 加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度 處理好孔和平面之間的 相互關(guān)系以各尺寸精度 由上面的一些技術(shù)條件分析得知 零件的尺寸精度 形狀精度以及位置關(guān) 系精度要求都不是很高 這樣對加工要求也就不是很高 3 2 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求 而且要有好的機械加工工藝性 也 就是要有加工的可能性 要便于加工 要能保證加工的質(zhì)量 同時使加工的勞 動量最小 設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的 又是相輔相成的 對于我們設(shè)計零件的 加工工藝來說 應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備 除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外 也要適當考慮經(jīng)濟因素 在滿足 精度要求及生產(chǎn)率的條件下 應(yīng)選擇價格較低的機床 3 2 1 考慮因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求 根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求 選擇加工方法及分幾次加工 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇 在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備 在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法 如 柴油機連桿小頭孔的加工 在小批量生產(chǎn)時 采用鉆 擴 鉸加工方法 而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工 要考慮被加工材料的性質(zhì) 例如 淬火鋼必須采用磨削或電加工 而有 色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪 一般都采用精細車削 高速精銑等 要考慮工廠或車間的實際情況 同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備 推廣新技術(shù) 提高工藝水平 此外 還要考慮一些其它因素 如加工表面物理機械性能的特殊要求 工件形狀和重量等 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法 再選擇前面各工序的加工方法 如加工某一軸的主要外圓面 要求公差為 IT6 表面粗糙度為 Ra0 63 m 并要求淬硬時 其最終工序選用精度 前面準 備工序可為粗車 半精車 淬火 粗磨 3 2 2 加工方案的選擇 由參考文獻 3 表 2 1 12 可以確定 平面的加工方案為 粗銑 精 銑 粗糙度為 6 3 0 8 一般不淬硬的平面 精銑的粗糙度可79IT aR 以較小 由參考文獻 3 表 2 1 11 確定 24 孔 28 孔孔的表面粗糙度要求 為 1 6 則選擇孔的加方案序為 粗鏜 精鏜 小孔鉆鉸孔加工方法 因為孔的表面粗糙度的要求 所以我們采用鉆 擴 鉸的加6 1 Ra 工方法 小頭端面的加工方法是 因孔兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高 為 所以我們采用粗銑 精銑 3 3 確定定位基準 3 3 1 粗基準的選擇 選擇粗基準時 考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量 使不加 工表面與加工表面間的尺寸 位子符合圖紙要求 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求 粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準 目的是為了保證加工面與不加工 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 面的相互位置關(guān)系精度 如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面 則應(yīng)選 擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準 以求壁厚均勻 外形對稱 少裝夾等 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準 例如 機床床身導(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面 因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準 加工床 身的底面 再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面 這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量 使表層保留而細致的組織 以增加耐磨性 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準 這樣可以保證該面有足夠的加 工余量 應(yīng)盡可能選擇平整 光潔 面積足夠大的表面作為粗基準 以保證定位 準確夾緊可靠 有澆口 冒口 飛邊 毛刺的表面不宜選作粗基準 必要時需 經(jīng)初加工 要從保證孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置 能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位 從零件零件圖分析可知 主要是選 擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準 3 3 2 精基準選擇的原則 基準重合原則 即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準 這樣可以避免定 位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差 基準統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準 基準的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度 避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差 并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一 從而可減少夾具設(shè)計和制造工作 例如 軸類零件常用頂針孔作為 定位基準 車削 磨削都以頂針孔定位 這樣不但在一次裝夾中能加工大多書 表面 而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度 互為基準的原則 選擇精基準時 有時兩個被加工面 可以互為基準反 復(fù)加工 例如 對淬火后的齒輪磨齒 是以齒面為基準磨內(nèi)孔 再以孔為基準 磨齒面 這樣能保證齒面余量均勻 自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻 可以選擇 加工表面本身為基準 例如 磨削機床導(dǎo)軌面時 是以導(dǎo)軌面找正定位的 此 外 像拉孔在無心磨床上磨外圓等 都是自為基準的例子 此外 還應(yīng)選擇工件上精度高 尺寸較大的表面為精基準 以保證定位穩(wěn) 固可靠 并考慮工件裝夾和加工方便 夾具設(shè)計簡單等 要從保證孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置 能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位 從零件零件圖分析可知 它的底平 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 面 適于作精基準使用 但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠 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 至于兩側(cè)面 因為是非加工表面 所以也可以用 的4 孔為加工基準 選擇精基準的原則時 考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準 3 4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產(chǎn)的零件 一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準 零件的加工的 第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準 具體安排是先以孔和面定位粗 精加工零 件底面底部平面 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則 3 4 1 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 技術(shù)要求和機床設(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 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 機床工藝裝備 生產(chǎn)準備工作量少 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 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 在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證 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 事 生產(chǎn)準備工作量大 一般情況下 單件小批生產(chǎn)中 為簡化生產(chǎn)管理 多將工序適當集中 但 由于不采用專用設(shè)備 工序集中程序受到限制 結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn) 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 809c 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 mg2 3 4 2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時 應(yīng)考慮工序的數(shù)目 采用工序集中或工序分散是其兩個 不同的原則 所謂工序集中 就是以較少的工序完成零件的加工 反之為工序 分散 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 工序集中的特點 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 在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這 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 事 生產(chǎn)準備工作量大 工序分散的特點 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 機床工藝裝備 生產(chǎn)準備工作量少 產(chǎn)品更換容易 對工人的技術(shù)水平要求不 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 工序集中與工序分散各有特點 必須根據(jù)生產(chǎn)類型 加工要求和工廠的具 體情況進行綜合分析決定采用那一種原則 一般情況下 單件小批生產(chǎn)中 為簡化生產(chǎn)管理 多將工序適當集中 但 由于不采用專用設(shè)備 工序集中程序受到限制 結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn) 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn) 使得工序集中的優(yōu)點更為突 出 即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量 從而可取的良好的經(jīng)濟效果 3 4 3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時 常把整個加工過程劃分為幾個階段 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬 為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件 并為半精加工 精加工提供定位基準 粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 予以報廢或修補 以免浪費工時 粗加工可采用功率大 剛性好 精度低的機床 選用大的切前用量 以提 高生產(chǎn)率 粗加工時 切削力大 切削熱量多 所需夾緊力大 使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大 所以加工精度低 粗糙度值大 一般粗加工的公差等級為 IT11 IT12 粗糙度為 Ra80 100 m 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備 保證合適的加工余量 半精加工的公差等級為 IT9 IT10 表面粗糙度為 Ra10 1 25 m 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 主要目的是保證零件的形狀位置幾精 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 度 尺寸精度及表面粗糙度 使各主要表面達到圖紙要求 另外精加工工序安排在 最后 可防止或減少工件精加工表面損傷 精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量 工序變形小 有利于提高加工 精度 精加工的加工精度一般為 IT6 IT7 表面粗糙度為 Ra10 1 25 m 此外 加工階段劃分后 還便于合理的安排熱處理工序 由于熱處理性質(zhì) 的不同 有的需安排于粗加工之前 有的需插入粗精加工之間 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的 在實際生活中 對于剛性好 精 度要求不高或批量小的工件 以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階 段 在滿足加工質(zhì)量要求的前提下 通常只分為粗 精加工兩個階段 甚至不 把粗精加工分開 必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的 不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分 例如工序的定位精基準面 在粗加工階段就 要加工的很準確 而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工 3 4 4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差 形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下 成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專用機床 以便提高生產(chǎn)率 但同時考慮到經(jīng)濟效果 降低生產(chǎn) 成本 擬訂三個加工工藝路線方案 方案一 1 鑄造 2 時效處理 3 車 36 右端面 4 車 36 左端面 5 車 45 左端面 6 車 45 右端面 7 粗鏜 28 孔 8 精鏜 28 孔 9 粗鏜 24 孔 10 精鏜 24 孔 11 銑削斜面凸臺 12 鉆連桿斜面凸臺孔 13 鉆連桿小端頂部孔 2x 6 14 鉆沉頭孔 V 12x90 15 終檢 16 清洗入庫 方案二 1 鑄造 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 2 時效處理 3 車 36 右端面 4 車 36 左端面 5 車 45 左端面 6 車 45 右端面 7 鉆連桿小端頂部孔 2x 6 8 粗鏜 28 孔 9 精鏜 28 孔 10 粗鏜 24 孔 11 精鏜 24 孔 12 銑削斜面凸臺 13 鉆連桿斜面凸臺孔 14 鉆沉頭孔 V 12x90 15 終檢 16 清洗入庫 方案三 1 鑄造 2 時效處理 3 車 36 右端面 4 車 36 左端面 5 車 45 左端面 6 車 45 右端面 7 鉆連桿小端頂部孔 2x 6 8 粗鏜 28 孔 9 精鏜 28 孔 10 粗鏜 24 孔 11 精鏜 24 孔 12 銑削斜面凸臺 13 鉆連桿斜面凸臺孔 14 鉆沉頭孔 V 12x90 15 終檢 16 清洗入庫 加工工藝路線方案的論證 從前兩步工序可以看出 方案把粗 精加工都安排在一個工序中 以便裝夾 安裝工件 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 再看后面的鏜孔 銑孔工序 方案 把粗 精加工分在兩個不同的工序 中 而方案 都在一個工序中 這樣不但有利于工件的安裝 且在設(shè)計專用夾 具時也可以減少工件的安裝次數(shù) 方案二與方案三區(qū)別在于先鏜孔后再鉆各凸臺面小孔 這樣鉆孔后導(dǎo)致孔 內(nèi)的粗糙度受到影響 方案 2 中其工序較為集中 如粗 精加工都安排在一個工序中 以便裝夾 安裝工件 由以上分析 方案 為合理 經(jīng)濟的加工工藝路線方案 具體的工藝過程 如下表 1 鑄造 2 時效處理 3 車 36 右端面 4 車 36 左端面 5 車 45 左端面 6 車 45 右端面 7 粗鏜 28 孔 8 精鏜 28 孔 9 粗鏜 24 孔 10 精鏜 24 孔 11 銑削斜面凸臺 12 鉆連桿斜面凸臺孔 13 鉆連桿小端頂部孔 2x 6 14 鉆沉頭孔 V 12x90 15 終檢 16 清洗入庫 3 5 零件的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鍛造采用的是 HT200 鑄造制造 其材料是 HT200 生產(chǎn)類型為中批 量生產(chǎn) 采用鑄造毛坯 3 5 1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 零件為鍛造件 對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低 因此零件上只有與其它機 件配合的表面才需要進行機械加工 其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序 鑄造件外形應(yīng)力求簡單 平直的 對稱 盡量避免鑄造件截面間差別過大 或具有薄壁 高筋 高臺等結(jié)構(gòu) 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu) 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單 工藝基準以設(shè)計基準相一致 便于裝夾 加工和檢查 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一 盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工 在確定毛坯時 要考慮經(jīng)濟性 雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近 可以減 少加工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難 需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能 在毛 坯的種類 形狀及尺寸確定后 必要時可據(jù)此繪出毛坯圖 3 5 2 零件的偏差計算 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余量的計算 根據(jù)工序要求 其加工分粗 精銑加工 各工步 余量如下 粗銑 由參考文獻 4 表 11 19 其余量值規(guī)定為 2 3mm 現(xiàn)取 3mm 查 3 可 知其粗銑時精度等級為 IT12 粗銑平面時厚度偏差取 0 21m 精銑 由參考文獻 3 表 2 3 59 其余量值規(guī)定為 又由參考文獻 4 表 11 19 可得鑄件尺寸公差為 406 毛坯的名義尺寸為 42 1045 2 毛坯最小尺寸為 56m 毛坯最大尺寸為 粗銑后最大尺寸為 3 粗銑后最小尺寸為 420 1 79 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同 且保證各個尺寸精度 15d8 大小頭孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻 3 表 3 2 3 25 2 3 13 和參考文獻 15 表 1 8 可以 查得 鉆孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 1 IT12 5Raum m2 0 擴孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 03 84 鉸孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 8IT 1 6Rau 0 3 孔 40H7 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 粗鏜孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是13IT 12 5Raum 0 39m 精鏜孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是86 根據(jù)工序要求 小頭孔加工分為鉆 擴 鉸三個工序 而大頭孔加工分為 粗鏜 精鏜二個工序完成 各工序余量如下 鉆孔 18 參照參考文獻 3 表 2 3 47 表 2 3 48 確定工序尺寸及加工余量為 加工該孔的工藝是 鉆 擴 鉸 3 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 工序 1 車 36 端面 機床 車床 CA6140 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 根據(jù) 切削用量簡明手冊 表 1 1 由于 CA6140 機床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 刀片mHB m2516 厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑斜面帶倒棱型前刀面 前角 后角 5 4 0V0 主偏角 副偏角 刃傾角 刀尖圓弧半徑 06vK09 v01s 0sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 可在一次走刀內(nèi)完成 故 3 p2695 7 m 3 1 確定進給量 f 根據(jù) 切削加工簡明實用手冊 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時 m1625 pa4 10 進給量 0 5 1 0frm 按 CA6140 機床進給量 表 4 2 9 在 機械制造工藝設(shè)計手冊 可知 0 7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求 故需進行校驗根據(jù)表 1 30 CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當強度在 174 207 時 HBSp4 f75 0rmK 時 徑向進給力 950 045R 切削時 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 故實際fFroFfKsFf krFfK 進給力為 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 950 1111 5 3 2 fF17 N 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力 故所選 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù) 切削用量簡明使用手冊 表 1 9 車刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽5 1 命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算 也可直接有表中查出 根據(jù) 切削用量簡明使用手冊 表 1 11 當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200 2196YG 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 見表tvKvsvKTvKv 1 28 故 tVv 63 3 0 0 184 920 1 3 min48 120 3 nDc 10127 ir 4 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 1250nmir 這時實際切削速度 為 cV 3 1cD 01257 min 5 校驗機床功率 切削時的功率可由表查出 也可按公式進行計算 由 切削用量簡明使用手冊 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時 rm75 0min50V CPKW7 1 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實際切削時間的功率為 krcPcr0 1 7 1 2 3 3 6 根據(jù)表 1 30 當 時 機床主軸允許功率為 故nmi125r EPKW9 5C EP 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 所選切削用量可在 CA6140 機床上進行 最后決定的切削用量為 3 75 pamfr7 0nmi125rsr08 Vmin50 倒角 為了縮短輔助時間 取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 srn28 3 換車刀手動進給 計算基本工時 3 7 nflt 式中 m127Lly l 由 切削用量簡明使用手冊 表 1 26 車削時的入切量及超切量 y 則 m1L 1278 3 mt7 01258 in46 8 工序 2 車 45 端面 車 45 端面 粗糙度值為 3 本工序仍為粗車 已知條件與工序相同 車端面及倒角 可采用工序 相同的可轉(zhuǎn)位 車刀 采用工序 確定切削用量的方法 得本工序的切削用量及基本時間如下 a 2 5 f 0 65 n 3 8 v 50 4 T 56pmrsminis 工序 4 銑凸臺 銑凸臺 銑刀直徑 齒數(shù)dw50 6 Z 銑削深度 pam3 每齒進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 77 取f Zmaf 2 0 銑削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 88 取V sV3 機床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 126504 310rdV mi 150rn 實際銑削速度 smn 39 601 0 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 進給量 fVsmZnaff 360 152 0 工作臺每分進給量 m in8Vf 走刀次數(shù)為 1 機動時間 其中 2jt i46 0182 30 mjfD mD260 因為 12jjt 本工序機動時間 j in46 02 jjt 工序 5 粗鏜 半精鏜 24H7 孔機床 鏜床 T68 刀具 高速鋼刀具 VCWr418 1 粗鏜 孔m2 切削深度 pa 進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 66 刀桿伸出長度取 f m20 切削深度為 因此確定進給量m2rmf 6 0 切削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 66 取Vin 15 0s 機床主軸轉(zhuǎn)速 取in 5 607914 30rdV in 60r 實際切削速度 smn 2 工作臺每分鐘進給量 mf in 360 f 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 4 52 3 2 刀具切出長度 取2l5l2 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in79 01364 51921 mjfl 工序 6 鉆孔 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 機床 臺式鉆床 406ZA 刀具 根據(jù)參照參考文獻 3 表 4 3 9 選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 pam3 根據(jù)參考文獻 3 表 查得 進給量 切削速度 2 0 2 fmr sV 36 0 機床主軸轉(zhuǎn)速 n in 14764 3010rdV 按照參考文獻 3 表 3 1 31 取 n 實際切削速度 v 0 5 10Dms 切削工時 被切削層長度 l3m 刀具切入長度 1 6 1 2 0242rctgkctg 刀具切出長度 取 2l4ml3 加工基本時間 jt124 1in0 6jLlfn 3 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求 該零件的年產(chǎn)量為 5000 件 一年以 240 個工作日計算 每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件 設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件 再以每天 8 小時工作時間 計算 則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22 8min 參照參考文獻 3 表 2 5 2 機械加工單件 生產(chǎn)類型 中批以上 時間 定額的計算公式為 大量生產(chǎn)時 Ntktt zfjd 1 0 Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為 ttfjd 其中 單件時間定額 基本時間 機動時間 jt 輔助時間 用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動ft 作所消耗的時間 包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地 休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 粗 精銑面 粗加工機動時間 jt0 5minj 粗 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 精加工機動時間 jt0 58minj 精 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 45 取工步輔助時間為 ft min41 0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i 則 i41 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 48 k 13 k 單間時間定額 有 dt 0 54 2 1min 8ifdjtk 粗 粗 18135fjt 精 精 因此應(yīng)布置二臺粗 精機床即可以完成此二道工序的加工 達到生產(chǎn)要求 鉆 擴 鉸 孔209H 機動時間 jt 5 160 7 48minj 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 41 取工步輔助時間為 f min75 1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i 則 in75 1 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 43 k 14 2 k 單間時間定額 dt 1 0 4875 2 04min 8idjftk 因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工 達到生產(chǎn)要求 粗 精鏜孔 粗鏜 孔 機動時間 43 7 jt0 1minj 粗 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 37 取工步輔助時間為 ft in81 0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i3 則 i8 31 0 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 39 k 83 14 k 單間時間定額 有 dt 1 0 50min2 8idfjtk 粗 因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工 達到生產(chǎn)要求 精鏜 孔到要求尺 機動時間 43 9 jt 14ij 精 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 37 取工步輔助時間為 ft in81 0 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 min3 則 min81 3 0 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 39 k 83 4 k 單間時間定額 1 0 1 4 9in2 8idfjttk 精 因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工 達到生產(chǎn)要求 鉆各小孔 機動時間 jt0 1minj 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 41 取工步輔助時間為 f min75 1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i 則 i75 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 43 k 14 2 k 單間時間定額 由式 1 11 有 dt 1 0 75 2 1min 8ijfk 因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工 達到生產(chǎn)要求 22 4 銑斜面夾具設(shè)計 4 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗 精銑斜面 該銑斜面要滿足對稱度要求以及其斜面兩邊 的平行度要求 在銑此斜面時 為了保證技術(shù)要求 最關(guān)鍵是找到定位基準 同時 應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度 4 2 定位基準的選擇 由零件圖可知 在對斜面進行加工前 端面平面進行了粗 精銑加工 孔36 進行了鉆 擴 鉸加工 因此 定位 夾緊方案有 24 方案 選底平面 工藝孔和 端面定位 即一面 心軸和活動 V 型塊定位 24 夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi) 采用定位方式 這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易 操作 4 3 切削力及夾緊分析計算 刀具 錯齒三面刃銑刀 硬質(zhì)合金 刀具有關(guān)幾何參數(shù) 015 001 頂 刃 0n 側(cè) 刃 601 5 30rK 40Dm6dm2 5L2Z 8 famzap 2 由參考文獻 5 5 表 1 2 9 可得銑削切削力的計算公式 0 8 10 5pzFafBzn 有 8 1 10 13254836 2 N 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 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計算 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻 5 1 2 1 可知其公式參數(shù) 6 123456 0 3KK 23 由此可得 1 20 1 301 56K 所以 83645 WFN 由計算可知所需實際夾緊力不是很大 為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu) 查參考文獻 5 1 2 26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計 算 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有 210 tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻 5 可查得 6 2 76zr 9005 29 其中 3 Lm 8N 螺旋夾緊力 04 W 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu) 用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件 受力簡圖如 2 1 由表 得 原動力計算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KLNl 由上述計算易得 K 由計算可知所需實際夾緊力不是很大 為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu) 4 4 誤差分析與計算 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)定的尺寸公 差 gwj 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 一般可用下式表示 j MjjWDAZWj 由參考文獻 5 可得 定位誤差 11mind 2i 2min DDdJWarctgL 其中 10 52Dm 20D d 3d in in4 得 24 0 63DWm 2J 夾緊誤差 cos inmaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNl 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 42 0 7zKC cos8jy 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj m5 夾具相對刀具位置誤差 取AD 誤差總和 0 853jwm 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 4 5 零 部件的設(shè)計與選用 4 4 1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位 其參數(shù)如下表 表 4 1 定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1 h1b1dC1 14 18 16 15 0 011 22 5 1 4 M12 4 4 4 2 夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板 其參數(shù)如表 4 3 表 4 3 移動壓板 公稱直徑 L BHlb1dK 6 45 20 8 19 6 6 7 M6 5 4 4 3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向斜面中 一般使用兩個 其距離盡可能布置的遠些 通過定向鍵與銑床工作臺 T 形斜面的配合 使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺 的送進方向具有正確的位置 定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩 可減輕夾緊夾具 的螺栓的負荷 加強夾具在加工中的穩(wěn)固性 25 根據(jù) GB2207 80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示 o 圖 4 1 夾具體斜面形與螺釘 根據(jù) T 形斜面的寬度 a 18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 4 4 表 4 4 定向鍵 夾具體斜面形尺寸 B 2B 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允差 D 2h 18 0 012 0 035 25 12 4 12 4 5 18 0 019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成 用來確定刀具與夾具的相對位置 由于本道工序是完成撥叉斜面精銑加工 所以選用側(cè)裝對刀塊 根據(jù) GB2243 80 側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 4 2 所示 26 18 圖 4 2 側(cè)裝對刀塊 塞尺選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如圖 4 3 所示 標 記四 周 倒 圓 圖 4 3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 4 5 表 4 5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 4 6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率 但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式 在夾緊和 松開工件時比較費時費力 由于該工件體積小 經(jīng)過方案的認真分析和比較 選用了 手動夾緊方式 螺旋夾緊機構(gòu) 這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 夾緊可靠 通用性大 在機 床夾具中很廣泛的應(yīng)用 此外 當夾具有制造誤差 工作過程出現(xiàn)磨損 以及零件尺寸變化時 影響定位 夾緊的可靠 為防止此現(xiàn)象 選用可換定位銷 以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取 27 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計 使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步 的提高 在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題 如在編寫加工工藝時 對所需加工面 的先后順序編排 對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響 在對某幾個工 序進行專用夾具設(shè)計時 對零件的定位面的選擇 采用什么方式定位 夾緊方式及夾 緊力方向的確定等等都存在問題 這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn) 率 為達到零件能在保證精度的前提下進行加工 而且方便快速 以提高勞動生產(chǎn)率 降低成本的目的 通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下 針對這些問題查閱了大量 的相關(guān)資料 最后 將這些問題一一解決 并夾緊都采用了手動夾緊 由于工件的尺 寸不大 所需的夾緊力不大 完成了本次設(shè)計 通過做這次的設(shè)計 使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高 為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ) 參考文獻 1 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2004 2 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2004 3 李洪 機械加工工藝手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1990 4 方昆凡 公差與配合手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 5 王光斗 王春福 機床夾具設(shè)計手冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2000 6 東北重型機械學(xué)院等 機床夾具設(shè)計手冊 M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 7 吳宗澤 機械設(shè)計實用手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 8 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊 M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987 9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 10 周永強 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) M 北京 中國建材工業(yè)出版社 2002 11 黃如林 切削加工簡明實用手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 12 余光國 馬俊 張興發(fā) 機床夾具設(shè)計 M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 13 東北重型機械學(xué)院 洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院 長春汽車廠工人大學(xué) 機床夾具設(shè)計手冊 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1980 14 李慶壽 機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊 M 銀州 寧夏人民出版社 1991 15 廖念釗 莫雨松 李碩根 互換性與技術(shù)測量 M 中國計量出版社 2000 9 19 16 樂兌謙 金屬切削刀具 機械工業(yè)出版社 2005 4 17 17 王先逵 機械機械制造工藝學(xué) 機械工業(yè)出版社 2006 18 Machine Tools N chernor 1984 19 Machine Tool Metalworking John L Feirer 1973 20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 致謝 畢業(yè)設(shè)計是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起 綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識 是課本知識在實際中的應(yīng)用 通過這次畢業(yè)設(shè)計 使我的專業(yè)知識在原有的基 礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高 這離不開老師和同學(xué)們的幫助 本設(shè)計分析是在 老師的指導(dǎo)下完成的 在分析的過程中 老師給了我很大的鼓勵 在設(shè)計分析 中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計思路 增強了我的學(xué)習(xí)能力 與我們一起討論問 題 使我對分析有了更清晰明確的認識 使我受益非淺 畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練 這是我們邁向社會 從事 職業(yè)工作前一個必不可少的過程 千里之行始于足下 通過這次課程設(shè)計 我 深深體會到這句千古言的真正含義 我今天認真地進行課程設(shè)計 學(xué)會腳踏實 地地邁開這一步 就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ) 說實話 畢業(yè)設(shè)計真是有點累 然而一著手清理自己的設(shè)計結(jié)果 仔細回 味畢業(yè)設(shè)計的心路歷程 一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消 雖然這是我 剛學(xué)會走完的第一部 是我人生中的一點小小的勝利 然而它令我感到自己成 熟了許多 通過畢業(yè)設(shè)計 使我深深體會到 干任何事都必須耐心 細致 課程設(shè)計 過程中 許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂 有時應(yīng)為不小心計算出錯 只能毫不留情地重做 但一想起老師平時多耐心的教導(dǎo) 想到今后自己應(yīng)當承 擔(dān)的社會責(zé)任 想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故 我不禁時刻提醒自己 一定要養(yǎng)成一種高度負責(zé) 一絲不茍的良好習(xí)慣 經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計 使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏 自己綜 合運用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此的不足 幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程 今天 才知道自己并不會用 想到這里 我真的有點心急了 由于畢業(yè)時間的倉促 很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追 究來源 比如網(wǎng)格劃分的控制 坐標系的理解 求解器的選擇等 這使我明白 了大學(xué)里學(xué)的只是一個大體上的方向 離實際應(yīng)用還有太遠的距離 但我相信 方向才是最重要的 因為方向確定了 就會用最少的精力做好事情 這對于我 以后的工作至關(guān)重要 因為在實際生產(chǎn)生活中 要從事的工種是千差萬別的 只有從中找到自己最拿手 最有發(fā)展前途的崗位 個人才有更多的熱情 也最 30 可能在自己的崗位做出一些貢獻