法蘭盤的鉆削6-Φ13孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備分析與含非標10張CAD圖-獨家.zip

法蘭盤的鉆削6-Φ13孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備分析與含非標10張CAD圖-獨家.zip,法蘭盤,13,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,分析,非標,10,CAD,獨家 論文題目 法蘭盤的工藝分析與鉆削6 13孔夾具設(shè)計 學院 班級 姓名 指導教師 目錄 一 本課題研究的意義二 本課題研究的主要內(nèi)容三 總結(jié)四 致謝 課題來源于生產(chǎn)實際 探討機械加工中工藝和夾具問題 課題涉及知識面較廣 且設(shè)計要求較高 對學生的設(shè)計能力 特別是思考能力是一個很好的鍛煉 課題研究內(nèi)容包括機械工程學科的力學 材料學 機械原理 機械設(shè)計 公差與互換性 機械制造工藝等知識 特別涉及機構(gòu)的應用與創(chuàng)新是本課題的主要靚點 使學生能得到全面的鍛煉 課題要求學生具備較強的機構(gòu)設(shè)計能力和創(chuàng)新能力 對學生是一個挑戰(zhàn) 課題為典型的機械工藝及設(shè)計類課題 涉及機械知識全面 與機械專業(yè)方向結(jié)合緊密 一 本課題研究的意義 二 本課題研究的主要內(nèi)容 本次研究的主要內(nèi)容如下 1 零件的分析2 零件工藝規(guī)程設(shè)計3 專用夾具設(shè)計 1 零件的分析 1 1零件的作用本次設(shè)計的零件是法蘭盤 其主要作用如下 1 法蘭是管子與管子之間相互連接的零件 用于管端之間的連接 2 也有用在設(shè)備進出口上的法蘭 用于兩個設(shè)備之間的連接 如減速機法蘭 3 法蘭連接或法蘭接頭 是指由法蘭 墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接 1 零件的分析 1 零件的分析 1 2零件的組成表面 1 180所在的外圓及左右兩端面 130所在的外圓及左右兩端面 2 81孔和 90孔所在表面及其所在端面 3 6 13EQS圓柱孔及6 21沉頭孔所在的表面及端面 1 零件的分析 1 3零件的技術(shù)要求 1 130外圓柱面 Ra為1 6um 130外圓所在左端面 Ra為3 2um 2 152外圓所在左右兩端面 Ra為3 2um 3 90內(nèi)孔所在表面Ra為1 6um 90內(nèi)孔所在左右端面 Ra為3 2um 4 未標注表面粗糙度的表面 其Ra均為6 3um 5 未注倒角為C1 除毛刺 倒棱 表面氧化處理 1 零件的分析 1 4零件的形位公差 1 130外圓所在左端面 相對于 130外圓所在軸線的直線度公差為0 02 2 90內(nèi)孔所在軸線 相對于 130外圓所在軸線的同軸度公差為0 02 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 1零件生產(chǎn)類型的確定通過上面的分析 結(jié)合任務(wù)書 確定零件法蘭盤的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn) 2 2確定零件的材料及制造方式本次零件其材料牌號為Q235 A 其制造方式選擇鍛造 具體的毛坯圖詳見下圖 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 3選擇加工的定位基準定位基準分為粗基準和精基準 用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準 使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準 根據(jù)上述定位基準的選擇原則 分析本零件 根據(jù)零件圖 本零件是一個形狀不復雜的零件 粗基準的選擇 本零件將選擇 180外圓所在的右端面 見左視圖 作為粗基準 精基準的選擇 本零件將選擇零件的 90圓柱孔作為精基準 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 4加工工藝路線的制定 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 5加工方法 加工刀具及量具的選用本次加工的零件其主要工序為車削和鉆削 1 車削選用CK6140數(shù)控車床 將零件裝夾在三爪卡盤上 加工的刀具為外圓 端面及內(nèi)孔車刀 測量的工具為游標卡尺 2 鉆削6 13及6 21的圓柱孔和沉頭孔選用的是Z525臺式鉆床 將零件裝夾在專用夾具上 加工的刀具為麻花鉆 擴孔鉆 鉸孔鉆 平頭鉆 測量的工具為游標卡尺 塞規(guī) 2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 6工序加工余量 切削用量及基本工時的確定通過機械加工工藝手冊的查閱 完成了加工余量 切削用量及基本工時的計算 填寫的工序卡如下 以6 13孔為例 3 專用夾具設(shè)計 3 1定位方案的設(shè)計1 法蘭盤定位方案的確定選用的夾具主要被用在Z525立式鉆床 因為 180外圓所在的右端面 見零件左視圖 90內(nèi)孔等都被加工過 1 選擇 180外圓所在的右端面和分度盤上端面相接觸 限制三個方向的自由度 2 選擇在 90內(nèi)孔內(nèi)插入一個圓柱銷 分度盤上自帶的圓柱銷 限制兩個方向的自由度 通過對零件的分析需要加工的6個孔為均布 因此 完成了零件的完全定位 3 專用夾具設(shè)計 3 1定位方案的設(shè)計本次對法蘭盤在加工6 13圓柱孔時 要求設(shè)計回轉(zhuǎn)式 先對其說明如下 1 將零件裝夾完成后 完成第一個孔鉆削 2 通過手柄轉(zhuǎn)動杠 轉(zhuǎn)動手柄將分度盤連同工件一起轉(zhuǎn)動60 3 進行第二個孔的加工 加工下面孔將以此類推 2 鉆模座定位方案的確定采用 一面兩銷 的定位方案進行 3 專用夾具設(shè)計 3 專用夾具設(shè)計 3 2定位元件的選擇1 法蘭盤定位元件 分度盤 2 鉆模座定位元件 圓柱銷 菱形銷 3 專用夾具設(shè)計 3 3夾緊方案的設(shè)計1 法蘭盤夾緊方案的確定本次需要對6 13圓柱孔進行鉆削加工 其切屑力在垂直方向 在垂直方向上我們利用了雙頭螺栓 夾緊墊圈 六角螺母對其進行夾緊 2 鉆模座夾緊方案的確定在對角線位置上 利用2個內(nèi)六角螺栓對其進行夾緊 3 專用夾具設(shè)計 3 4夾緊元件的選擇1 法蘭盤夾緊元件 雙頭螺栓 夾緊墊圈 六角螺母 2 鉆模座夾緊元件 2個內(nèi)六角螺栓 3 鉆套夾緊元件 平頭螺釘 3 專用夾具設(shè)計 3 5夾具體的設(shè)計通過資料查閱 知道夾具體毛坯有如下類型 1 鑄造夾具體 2 焊接夾具體 3 鍛造夾具體 4 型材夾具體在本次設(shè)計中采用鑄造夾具體 材料采用灰鑄鐵 HT200 HT200指的是最低抗拉強度為200MPa的灰鑄鐵 是較高強度鑄鐵 耐磨性 耐熱性 減振性均較好 鑄造性能也較好 3 專用夾具設(shè)計 3 專用夾具設(shè)計 3 6鉆削力的計算 3 專用夾具設(shè)計 3 7定位誤差的分析論文里面的夾具 定位的的這個面就是基準面 這個基準跟誤差 JB 0是沒有重合起來的 按照生產(chǎn)的方法 這個面的粗糙度是6 3um 基準位在進行位置移動的時候 產(chǎn)生的誤差的大小就是 Jw 0 0315 總定位誤差 dw JB Jw 0 0315 0 1 尺寸自由公差 所以說 設(shè)計的這個夾具精確度是達到需要了 3 專用夾具設(shè)計 3 8導向裝置的確定本次選擇的導向裝置 除了鉆模座以外 還需要選擇鉆套 根據(jù)使用特點 鉆套可分為固定式 可換式 快換式等多種結(jié)構(gòu)形式 1 固定鉆套 2 可換鉆套 3 專用夾具設(shè)計 3 8導向裝置的確定 3 快換鉆套 4 特殊鉆套 3 專用夾具設(shè)計 3 8導向裝置的確定本次設(shè)計的要求是要對被零件上6 13圓柱孔進行鉆孔加工 最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求 所以要選快換鉆套來用作刀具的導向元件 總結(jié) 本次設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段 1 法蘭盤工藝規(guī)程設(shè)計主要對零件進行了詳細的分析 零件的組成表面 零件的作用及技術(shù)要求等 介紹工藝規(guī)程設(shè)計 對零件生產(chǎn)類型 毛坯 加工工藝路線 加工機器還有加工刀具進行了相應的選擇和確定 還對每一步工序的切削用量和加工時間進行了計算 2 專用夾具設(shè)計通過任務(wù)書的解讀對加工6 13內(nèi)孔進行鉆床專用夾具設(shè)計 其設(shè)計內(nèi)容包括 定位方案的確定 夾緊方案的確定 定位和夾緊元件的選擇 夾具體的設(shè)計 鉆削力的計算 導向裝置的選擇等 致謝 在老師和同學的幫助下 歷時幾個月終于完成本次設(shè)計 在這里首先我要強烈感謝指導老師 他對我進行了無私的指導和幫助 不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進 其次 我要感謝我的同學 他們在設(shè)計期間為我提供了熱情的幫助 同時我還要感謝家人對我的鼓勵和支持 正是他們的理解 關(guān)愛 支持和鼓勵使我不斷進取的動力 最后 感謝參加論文評審和答辯老師的辛勤勞動 結(jié)束 謝謝各位評閱老師 法蘭盤的工藝分析與鉆削6-Φ13孔夾具設(shè)計 摘要 在現(xiàn)代化的生產(chǎn)里面，夾具在加工的時候是非常關(guān)鍵的，在設(shè)備上進行生產(chǎn)使用的時候，是不能丟棄的一個關(guān)鍵部分。加工這個行業(yè)范圍是比較廣的，生產(chǎn)的零部件不管是構(gòu)造也好，變化是非常大的，現(xiàn)在基本上都不用通用夾具來進行生產(chǎn)了。這樣來看，專用夾具在現(xiàn)代化的生產(chǎn)里面是非常重要的。 本文論述法蘭盤的工藝分析與鉆削6-Φ13孔夾具設(shè)計。研究零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計問題，介紹工藝規(guī)程的組成、制定路線等。說明零件的機械加工工藝結(jié)構(gòu)性，結(jié)合生產(chǎn)主要從零件分析、毛坯的選擇、工藝路線的擬定、工序內(nèi)容的確定等幾個方面詳細的講述了法蘭盤零件工藝過程設(shè)計以及工藝編制中應注意的問題，以及如何才能達到最理想的表面質(zhì)量和經(jīng)濟效益。 針對設(shè)計給定的題目，設(shè)計鉆削6-Φ13孔的專用鉆床夾具。夾具設(shè)計包括：設(shè)計出對零件進行定位，夾緊，還有引導的各個元件。在這里尤其要注意的是，夾具在定位零部件的時候，會產(chǎn)生誤差，這個誤差要在的合理控制范圍以內(nèi)，要充分了解夾具的優(yōu)缺點，以便改進。 關(guān)鍵詞：法蘭盤、工藝分析、6-Φ13、鉆床夾具、設(shè)計 ABSTRACT In the modern production inside, fixture in the processing time is very critical, in the production of equipment on the use of time, can not be discarded a key part. Processing the scope of this industry is relatively wide, the production of parts, whether it is structure or change is very large, and now basically do not have a common fixture to the production. In this way, the special fixture in the modern production which is very important. This paper discusses the process of flange analysis and drilling 6-Φ13 hole fixture design. Research parts of the mechanical processing technology design problems, introduce the composition of the process, the development of routes and so on. The details of the mechanical processing technology of the parts are described in detail. The production process is mainly described in terms of part analysis, rough selection, process route preparation, process content determination and so on. The design of the flange part process and the preparation of the process should pay attention to The question, and how to achieve the best surface quality and economic benefits. For the design of a given topic, the design of drilling 6 - Φ13 hole of the special drilling fixture. Fixture design includes: design of the parts for positioning, clamping, and guide the various components. In particular here to note that the fixture in the positioning of parts, it will produce errors, the error within the reasonable control range, to fully understand the advantages and disadvantages of fixtures in order to improve. Key words：Flange, process analysis, 6-Φ13, drilling fixture, design 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 工藝過程 1 1.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程 1 1.1.2 機械加工工藝過程的組成 1 1.1.3 機械加工生產(chǎn)類型和特點 2 1.2 機械加工工藝規(guī)程 3 1.2.1 概述 3 1.2.2 機械加工藝規(guī)程的作用 3 1.2.3 工藝規(guī)程制訂的原則 3 1.3 機械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟分析 4 1.3.1 機械加工時間定額的組成 4 1.3.2 提高機械加工生產(chǎn)率的途徑 5 1.3.3 機械加工技術(shù)經(jīng)濟分析的方法 5 1.4 機床夾具的概述 6 2 零件的分析 7 2.1 零件的作用 7 2.2 零件的分析 8 2.2.1 零件的工藝分析 8 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 8 2.2.3 零件的技術(shù)要求分析 8 2.2.4 零件的組成表面 8 2.2.5 零件的技術(shù)要求 9 2.2.6 零件的形位公差 9 3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計 10 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 10 3.2 確定零件的材料及制造方式 10 3.3 選擇加工的定位基準 11 3.4 加工工藝路線的制定 12 3.5 加工方法、加工刀具及量具的選用 13 3.6 各工序工步加工余量的計算 15 3.7 確定切削用量及基本工時 17 4 鉆6-Ф13孔專用夾具設(shè)計 28 4.1 夾具設(shè)計應遵循的設(shè)計原則 28 4.2 方案設(shè)計 28 4.2.1 定位方案的設(shè)計 28 4.2.2 定位元件的確定 29 4.2.3 夾緊方案的確定 29 4.2.4 夾緊元件的確定 30 4.2.5 夾具體的設(shè)計 30 4.3 切削力計算 31 4.4 定位誤差分析 31 4.5 導向裝置設(shè)計 32 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻 37 II 1 緒論 1.1 工藝過程 1.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程 1、生產(chǎn)過程 生產(chǎn)過程是指把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，一般包括： （1）生產(chǎn)與技術(shù)的準備,如工藝設(shè)計和專用工藝裝備的設(shè)計和制造、生產(chǎn)計劃的編制，生產(chǎn)資料的準備； （2）毛坯的制造，如鑄造、鍛造、沖壓等； （3）零件的加工，如切削加工、熱處理、表面處理等； （4）產(chǎn)品的裝配，如總裝，部裝、調(diào)試檢驗和油漆等； （5）生產(chǎn)的服務(wù)，如原材料、外購件和工具的供應、運輸、保管等。 2、工藝過程 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。如毛坯的制造，機械加工、熱處理、裝配等均為工藝過程。 在工藝過程中，若用機械加工的方法直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為合格零件的工藝過程，稱為機械加工工藝過程。同樣，將加工好的零件裝配成機器使之達到所要求的裝配精度并獲得預定技術(shù)性能的工藝過程，稱為裝配工藝過程。 1.1.2 機械加工工藝過程的組成 機械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通過這些工序的加工而變成為成品。 1、工序 工序是指一個或一組工人，在一個工作地點對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。區(qū)分工序的主要依據(jù)，是工作地點是否變動和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。孔需要進行鉆孔和鉸孔，如果一批工件中，每個工件都是在一臺機床上依次地先鉆孔，而后鉸孔，則鉆孔和鉸孔就構(gòu)成一個工序。如果將整批工件都是先進行鉆孔，然后整批工件再進行鉸孔，這樣鉆孔和鉸孔就分成兩個工序。 工序不僅是組成工藝過程的基本單元，也是制訂工時定額，配備工人，安排作業(yè)和進行質(zhì)量檢驗的依據(jù)。 通常把僅列出主要工序名稱的簡略工藝過程稱為工藝路線。 2、安裝與工位 工件在加工前，在機床或夾具上先占據(jù)一正確位置，然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱為安裝。在一道工序中可以有一個或多個安裝。工件加工中應盡量減少裝夾次數(shù)，因為多一次裝夾就多一次裝夾誤差，而且增加了輔助時間 。因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具等，以便在工件一次裝夾后，可使其處于不同的位置加工。為完成—定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。 3、工步與走刀 （1）工步 工步是指被加工表面和切削工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序。一個工序可以包括幾個工步，也可以只有一個工步。 （2）走刀 在一個工步內(nèi)，若被加工表面切去的金屬層很厚，需分幾次切削，則每進行一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。 1.1.3 機械加工生產(chǎn)類型和特點 1、生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織形式和零件加工過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應選用的工藝方法和工藝裝備。 2、生產(chǎn)類型和工藝特點 企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型一般可分為：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)三種。 （1）單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)的基本特點是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，而且很少重復生產(chǎn)。 （2）成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)的基本特點是：分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。如機床制造、電機制造等屬于成批生產(chǎn)，成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)三種類型。其中，小批量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點類似；中批量生產(chǎn)的工藝特點。介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。 （3）大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)的基本特點是：產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。 1.2 機械加工工藝規(guī)程 1.2.1 概述 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。 1.2.2 機械加工藝規(guī)程的作用 1、指導生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學原理和工藝試驗，經(jīng)過生產(chǎn)驗證而確定的，是科學技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導企業(yè)生產(chǎn)活動的重要文件。正因為這樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。 2、生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應、工藝裝備的設(shè)計、制造與采購、機床負荷的調(diào)整、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 3、新建和擴建工廠的技術(shù)依據(jù) 在新建和擴建工廠時，生產(chǎn)所需要的機床和其它設(shè)備的種類、數(shù)量和規(guī)格等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來確定。除此以外，先進的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。 1.2.3 工藝規(guī)程制訂的原則 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟效益。在具體制定時，還應注意下列問題： 1、技術(shù)上的先進性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過必要的工藝試驗，盡可能采用先進適用的工藝和工藝裝備。 2、經(jīng)濟上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時應通過成本核算或相互對比，選擇經(jīng)濟上最合理的方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。 3、良好的勞動條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動。同時，要符合國家環(huán)境保護法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。 產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性這三個方面有時相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。 1.3 機械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟分析 1.3.1 機械加工時間定額的組成 1、時間定額的概念 所謂時間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。它是安排作業(yè)計劃、核算生產(chǎn)成本等重要依據(jù)。 2、時間定額的組成 （1）基本時間T基本時間是指直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間。對于切削加工來說，基本時間就是切除金屬所消耗的時間。 （2）輔助時間T輔助時間是為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消耗的時間。它包括：裝卸工件，開停機床，引進或退出刀具，改變切削用量，試切和測量工件等所消耗的時間。 （3）布置工作地時間T布置工作地時間是為了使加工正常進行，工人照管工作地所消耗的時間。它不是直接消耗在每個工件上的。而是消耗在一個工作班內(nèi)的時間，再折算到每個工件上的。一般按作業(yè)時間的2%~7%估算。 （4）休息與生理需要時間T休息與生理需要時間是工人在工作班內(nèi)恢復體力和滿足生理上的需要所消耗的時間。T是按一個工作班為計算單位，再折算到每個工件上的。對機床操作工人一般按作業(yè)時間的2%估算。 以上四部分時間的總和稱為單件時間T，即T=T＋T+T+T 1.3.2 提高機械加工生產(chǎn)率的途徑 1、縮短基本時間 在大批大量生產(chǎn)時，由于基本時間在單位時間中所占比重較大，因此通過縮短基本時間即可提高生產(chǎn)率。縮短基本時間的主要途徑有以下幾種： （1）提高切削用量增大切削速度、進給量和背吃刀量，都可縮短基本時間，但切削用量的提高受到刀具耐用度和機床功率、工藝系統(tǒng)剛度等方面的制約。隨著新型刀具材料的出現(xiàn)，切削速度得到了迅速的提高。 （2）采用多刀同時切削每把車刀實際加工長度只有原來的三分之一；每把刀的切削余量只有原來的三分之一；用三把刀具對同一工件上不同表面同時進行橫向切入法車削。顯然，采用多刀同時切削比單刀切削的加工時間大大縮短。 2、縮短輔助時間 （1）直接縮減輔助時間采用專用夾具裝夾工件，工件在裝夾中不需找正，可縮短裝卸工件的時間。大批大量生產(chǎn)時，廣泛采用高效氣動、液動夾具來縮短裝卸工件的時間。單件小批生產(chǎn)中，由于受專用夾具制造成本的限制，為縮短裝卸工件的時間，可采用組合夾具及可調(diào)夾具。 （2）間接縮短輔助時間為了使輔助時間和基本時間全部或部分地重合，可采用多工位夾具和連續(xù)加工的方法。 1.3.3 機械加工技術(shù)經(jīng)濟分析的方法 制訂機械加工工藝規(guī)程時，在同樣能滿足工件的各項技術(shù)要求下，一般可以擬訂出幾種不同的加工方案，而這些方案的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本會有所不同。為了選取最佳方案就需進行技術(shù)經(jīng)濟分析。所謂技術(shù)經(jīng)濟分析就是通過比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本，選出最經(jīng)濟的加工工藝方案。 生產(chǎn)成本是指制造一個零件或一臺產(chǎn)品所必須的一切費用的總和。生產(chǎn)成本包括兩大類費用：第一類是與工藝過程直接有關(guān)的費用叫工藝成本，約占生產(chǎn)成本的70%~75%；第二類是與工藝過程無關(guān)的費用，如行政人員工資，廠房折舊，照明取曖等。由于在同一生產(chǎn)條件下與工藝過程無關(guān)的費用基本上是相等的，因此對零件工藝方案進行經(jīng)濟分析時，只要分析與工藝過程直接有關(guān)的工藝成本即可。 1.4 機床夾具的概述 夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。近些年來，隨著機械加工迎來的大發(fā)展，當下對夾具有提出了新的要求，更加的最求與效率和精確度，現(xiàn)有要求有下面這幾個： 1、能夠方便快捷的讓新的加工零件突入到身產(chǎn)當中去，目的是節(jié)約加工的時間，有效的降低生產(chǎn)當中所出現(xiàn)的成本； 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、通過其他的手段來實現(xiàn)加工零件的快速、高效率的進行夾住收緊，這樣一來可以有效的減少了技術(shù)人員的勞動強度和有效的提高了生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率； 6、提高機床夾具的標準化程度。 從目前國際加工局勢上來看俄羅斯、德國、美國是先進夾具的組要生產(chǎn)國家，就國際局勢而言，現(xiàn)在夾具生產(chǎn)企業(yè)一般以小企業(yè)或者中小企業(yè)為主，專門生產(chǎn)各種先進夾具锪夾具體，并且接收本國和其他出口過的的訂單，而專用性，高效使用性的通用型先進夾具的發(fā)展和科研技術(shù)已經(jīng)一步步的走向成熟階段，其中的貿(mào)易訂單尚未統(tǒng)計完畢，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于中國在夾具的發(fā)展起步較早，所以，有一定的基礎(chǔ)和經(jīng)驗的累積，并且，在價格上和其他國家相比較而言也同樣存在的較大的優(yōu)勢，伴隨著中國加入世界貿(mào)易組織，其中的商業(yè)價值也隨之加大，特別現(xiàn)在流行的網(wǎng)絡(luò)交易也悄然升溫，具有進一步擴大。 37 2 零件的分析 2.1 零件的作用 本次設(shè)計的零件是法蘭盤。其主要作用概述如下： 1、法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接； 2、也有用在設(shè)備進出口上的法蘭，用于兩個設(shè)備之間的連接，如減速機法蘭。 3、法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接。 4、管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用在設(shè)備上系指設(shè)備的進出口法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。 5、法蘭分螺紋連接（絲扣連接）法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭都是成對使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。 6、不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門，在和管道連接時，這些器材設(shè)備的局部，也制成相對應的法蘭形狀，也稱為法蘭連接。 具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2.1所示： 圖2.1 法蘭盤零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1 零件的工藝分析 在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程時，首先要對照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對零件進行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時，根據(jù)機械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點，就可選擇與其相適應的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過鉆、擴、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。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。 2.2.3 零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4 零件的組成表面 1、Ф180所在的外圓及左右兩端面，Ф130所在的外圓及左右兩端面； 2、Ф81孔和Ф90孔所在表面及其所在端面； 3、6-Ф13EQS圓柱孔及6-Ф21沉頭孔所在的表面及端面； 2.2.5 零件的技術(shù)要求 1、Ф130外圓柱面，其表面粗糙度的數(shù)值為1.6um；Ф130外圓所在左端面，其表面粗糙度數(shù)值為3.2um； 2、Ф152外圓所在左右兩端面，其表面粗糙度數(shù)值為3.2um； 3、Ф90內(nèi)孔所在表面其表面粗糙度數(shù)值為1.6um；Ф90內(nèi)孔所在左右端面，其表面粗糙度數(shù)值為3.2um； 4、其余未標注表面粗糙度的表面，其表面粗糙度公差均為6.3um； 5、未注倒角為C1； 6、除毛刺，倒棱，表面氧化處理。 2.2.6 零件的形位公差 1、Ф130外圓所在左端面，相對于Ф130外圓所在軸線的直線度公差為0.02； 2、Ф90內(nèi)孔所在軸線，相對于Ф130外圓所在軸線的同軸度公差為0.02。 3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 通過上面的分析，結(jié)合任務(wù)書、確定零件法蘭盤的生產(chǎn)類型是大批量批生產(chǎn)。 3.2 確定零件的材料及制造方式 本次零件其材料牌號為Q235-A。Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱作A3板。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－普板是一種鋼材的材質(zhì)。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服極限，后面的235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235MPa左右。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小（板厚/直徑≤16mm，屈服強度為235MPa；16mm<板厚/直徑≤40mm，屈服強度為225MPa；40mm<板厚/直徑≤60mm，屈服強度為215MPa；60mm<板厚/直徑≤100mm，屈服強度為205MPa；100mm<板厚/直徑≤150mm，屈服強度為195MPa；150mm<板厚/直徑≤200mm，屈服強度為185MPa）。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以”Q“，代表鋼材的屈服點，后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服應力（σs)為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 必要時鋼號后面可標出表示質(zhì)量等級和脫氧方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。 其制造方式選擇鍛造。具體的毛坯圖詳見下圖3.1： 圖3.1 法蘭盤毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準 定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 1、粗基準的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。 2、精基準的選擇原則 “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個形狀不復雜的零件。 粗基準的選擇：本零件將選擇Ф180外圓所在的右端面（見左視圖）作為粗基準； 精基準的選擇：本零件將選擇零件的Ф90圓柱孔作為精基準。 3.4 加工工藝路線的制定 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級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，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(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 經(jīng)過相應的分析，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序1、鍛造； 工序2、熱處理：氧化處理； 工序3、車削： 工步1：粗車Ф180的外圓； 工步2：粗車Ф180的右端面； 工步3：半精車Ф180的右端面； 工序4、車削： 工步1：粗車Ф81的內(nèi)孔； 工序5、車削： 工步1：粗車Ф90內(nèi)孔及左端面； 工步2：半精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 工步3：精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 工序6、車削： 工步1：掉頭粗車Ф130外圓所在的左端面； 工步2：半精車Ф130外圓所在的左端面； 工序7、車削： 工步1：粗車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 工步2：半精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 工步3：精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 工序8、鉆削： 工步1：鉆6-Ф13圓柱孔底孔； 工步2：鉆6-Ф13圓柱孔； 工步3：擴6-Ф13圓柱孔； 工步4：鉸6-Ф13圓柱孔； 工步5：鉆6-Ф21的臺階孔； 工序9、倒角； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 3.5 加工方法、加工刀具及量具的選用 法蘭盤是設(shè)計專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是Q235-A。根據(jù)資料和加工工藝，現(xiàn)確定加工余量如下： 工序1、鍛造； 工序2、熱處理：氧化處理； 工序3、車削： 工步1：粗車Ф180的外圓； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步2：粗車Ф180的右端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步3：半精車Ф180的右端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工序4、車削： 工步1：粗車Ф81的內(nèi)孔； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為內(nèi)孔車刀，測量的工具為游標卡尺。 工序5、車削： 工步1：粗車Ф90內(nèi)孔及左端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為內(nèi)孔、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步2：半精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為內(nèi)孔、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步3：精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為內(nèi)孔、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工序6、車削： 工步1：掉頭粗車Ф130外圓所在的左端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步2：半精車Ф130外圓所在的左端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工序7、車削： 工步1：粗車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步2：半精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工步3：精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 選用的是CK6140數(shù)控車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓、端面車刀，測量的工具為游標卡尺。 工序8、鉆削： 工步1：鉆6-Ф13圓柱孔底孔； 選用的是Z525臺式鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆，測量的工具為游標卡尺、塞規(guī)。 工步2：鉆6-Ф13圓柱孔； 選用的是Z525臺式鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆，測量的工具為游標卡尺、塞規(guī)。 工步3：擴6-Ф13圓柱孔； 選用的是Z525臺式鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為擴孔鉆，測量的工具為游標卡尺、塞規(guī)。 工步4：鉸6-Ф13圓柱孔； 選用的是Z525臺式鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為鉸孔鉆，測量的工具為游標卡尺、塞規(guī)。 工步5：鉆6-Ф21的臺階孔； 選用的是Z525臺式鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為平頭鉆，測量的工具為游標卡尺、塞規(guī)。 工序9、倒角； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 3.6 各工序工步加工余量的計算 法蘭盤是設(shè)計專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是Q235-A。根據(jù)資料和加工工藝，現(xiàn)確定加工余量如下： 工序1、鍛造； 工序2、熱處理：氧化處理； 工序3、車削： 工步1：粗車Ф180的外圓； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：粗車Ф180的右端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2mm。 工步3：半精車Ф180的右端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序4、車削： 工步1：粗車Ф81的內(nèi)孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工序5、車削： 工步1：粗車Ф90內(nèi)孔及左端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為3mm。 工步2：半精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工步3：精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序6、車削： 工步1：掉頭粗車Ф130外圓所在的左端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2mm。 工步2：半精車Ф130外圓所在的左端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序7、車削： 工步1：粗車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工步2：半精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.75mm。 工步3：精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.25mm。 工序8、鉆削： 工步1：鉆6-Ф13圓柱孔底孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：鉆6-Ф13圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步3：擴6-Ф13圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為1.4mm。 工步4：鉸6-Ф13圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為0.1mm。 工步5：鉆6-Ф21的臺階孔； 依據(jù)切削加工手冊及相關(guān)資料，決定其余量為4mm。 工序9、倒角； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 3.7 確定切削用量及基本工時 工序1、鍛造； 工序2、熱處理：氧化處理； 工序3、車削： 工步1：粗車Ф180的外圓； 1、背吃刀量的確定，決定取2.5mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；71r/min 取n=90，這樣就得到了50.9m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=53，f=0.2，n=90 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=90 則 工步2：粗車Ф180的右端面； 1、背吃刀量的確定，決定取2mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；71r/min 取n=90，這樣就得到了50.9m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=53，f=0.2，n=90 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=90 則 工步3：半精車Ф180的右端面； 1、背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 2、進給量f的確定，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.25mm/r；50m/min；88r/min 取n=112，這樣就得到了63.3m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=53，f=0.25，n=112 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.25，n=112 則 工序4、車削： 工步1：粗車Ф81的內(nèi)孔； 1、背吃刀量的確定，決定取2.5mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；157r/min 取n=180，這樣就得到了45.8m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=55.5，f=0.2，n=180 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=180 則 工序5、車削： 工步1：粗車Ф90內(nèi)孔及左端面； 1、背吃刀量的確定，決定取3mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；141r/min 取n=150，這樣就得到了42.4m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.2，n=150 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步2：半精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 1、背吃刀量的確定，決定取1mm。 2、進給量f的確定，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.25mm/r；50m/min；177r/min 取n=180，這樣就得到了50.9m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.25，n=180 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.25，n=180 則 工步3：精車Ф90內(nèi)孔及左端面； 1、背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 2、進給量f的確定，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.3mm/r；60m/min；212r/min 取n=280，這樣就得到了79.1m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.3，n=280 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.3，n=280 則 工序6、車削： 工步1：掉頭粗車Ф130外圓所在的左端面； 1、背吃刀量的確定，決定取2 mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；98r/min 取n=112，這樣就得到了45.7m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=28，f=0.2，n=112 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=112 則 工步2：半精車Ф130外圓所在的左端面； 1、背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 2、進給量f的確定，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.25mm/r；50m/min；122r/min 取n=150，這樣就得到了61.2m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=28，f=0.25，n=150 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.25，n=150 則 工序7、車削： 工步1：粗車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 1、背吃刀量的確定，決定取2 mm。 2、進給量f的確定，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.2mm/r；40m/min；98r/min 取n=112，這樣就得到了45.7m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.2，n=112 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.2，n=112 則 工步2：半精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 1、背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 2、進給量f的確定，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.25mm/r；50m/min；122r/min 取n=150，這樣就得到了61.2m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.25，n=150 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.25，n=150 則 工步3：精車Ф130外圓柱面及所在的右端面； 1、背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 2、進給量f的確定，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取0.3mm/r；60m/min；147r/min 取n=180，這樣就得到了73.5m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 式中：l=25，f=0.3，n=180 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6，f=0.3，n=180 則 工序8、鉆削： 工步1：鉆6-Ф13圓柱孔底孔； 1、采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 4、基本時間 式中：l=30，f=0.1，n=735，則 5、輔助時間 式中：=6，則 工步2：鉆6-Ф13圓柱孔； 1、采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 4、基本時間 式中：l=30，f=0.1，n=525，則 5、輔助時間 式中：=6，則 工步3：擴6-Ф13圓柱孔； 1、采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 4、基本時間 式中：l=30，f=0.1，n=465，則 5、輔助時間 式中：=6，則 工步4：鉸6-Ф13圓柱孔； 1、采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 4、基本時間 式中：l=30，f=0.1，n=465，則 5、輔助時間 式中：=6，則 工步5：鉆6-Ф21的臺階孔； 1、采用的平頭鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 4、基本時間 式中：l=17，f=0.1，n=331，則 5、輔助時間 式中：=6，則 工序9、倒角； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 4 鉆6-Ф13孔專用夾具設(shè)計 4.1 夾具設(shè)計應遵循的設(shè)計原則 1、確定定位方案與定位元件的原則 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，工件位置的正確與否，用加工要求來衡量，能滿足加工要求的為正確，不能滿足加工要求的為不正確。一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個工件的位置變動量必須控制在加工誤差所允許的范圍之內(nèi)。 2、夾緊裝置設(shè)計的基本要求及遵循原則 （1）夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 （2）夾緊力的大小適當，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變，振動小，又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。 （3）夾緊裝置的復雜程度應與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計越復雜、效率越高的夾緊裝置。 （4）工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應當方便、安全、省力。 （5）在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置應遵循以下原則：工件不移動原則；工件不變形原則；工件不振動原則；安全可靠原則；經(jīng)濟實用原則； 4.2 方案設(shè)計 4.2.1 定位方案的設(shè)計 1、法蘭盤定位方案的確定 選用的夾具主要被用在Z525立式鉆床，因為Ф180外圓所在的右端面（見零件左視圖）、Ф90內(nèi)孔等都被加工過。 （1）選擇Ф180外圓所在的右端面和分度盤上端面相接觸，限制三個方向的自由度。 （2）選擇在Ф90內(nèi)孔內(nèi)插入一個圓柱銷（分度盤上自帶的圓柱銷），限制兩個方向的自由度。通過對零件的分析需要加工的6個孔為均布。因此，完成了零件的完全定位。 本次對法蘭盤在加工6-Ф13圓柱孔時，要求設(shè)計回轉(zhuǎn)式。先對其說明如下： 1）將零件裝夾完成之后，完成第一個孔的鉆削加工后； 2）通過手柄轉(zhuǎn)動杠、轉(zhuǎn)動手柄將分度盤連同工件一起轉(zhuǎn)動60°； 3）進行第二個孔的加工。加工下面孔將以此類推。 2、鉆模座定位方案的確定 采用“一面兩銷”的定位方案進行。具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.2.2 定位元件的確定 1、法蘭盤定位元件的確定 定位元件有：分度盤。 2、鉆模座定位元件的確定 其定位元件有：圓柱銷、菱形銷。 4.2.3 夾緊方案的確定 1、法蘭盤夾緊方案的確定 本次需要對6-Ф13圓柱孔進行鉆削加工，其切屑力在垂直方向。在垂直方向上我們利用了雙頭螺栓，夾緊墊圈、六角螺母對其進行夾緊。 2、鉆模座夾緊方案的確定 在對角線位置上，利用2個內(nèi)六角螺栓對其進行夾緊。 4.2.4 夾緊元件的確定 1、法蘭盤夾緊元件的確定 夾緊元件有：雙頭螺栓，夾緊墊圈、六角螺母。 2、夾具上其他元件夾緊元件的確定 （1）鉆模座夾緊元件的確定：2個內(nèi)六角螺栓。 （2）鉆套夾緊元件的選擇：采用的是平頭螺釘。 4.2.5 夾具體的設(shè)計 通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類型： 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進行時效處理，以消除內(nèi)應力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強度高時用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應用較多。 2、焊接夾具體 焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕（壁厚比鑄造夾具體?。?。但焊接夾具體的熱應力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應用較少。 4、型材夾具體 小型夾具體可以直接用板料、棒料、管料等型材加工裝配而成。這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕，如各種心軸類夾具的夾具體及鋼套鉆模夾具體。 在本次設(shè)計中采用鑄造夾具體，材料采用灰鑄鐵（HT200）。HT200指的是最低抗拉強度為200MPa的灰鑄鐵，是較高強度鑄鐵，基體為珠光體，強度、耐磨性、耐熱性、減振性均較好，鑄造性能也較好。具體結(jié)構(gòu)見下圖4.2夾具體圖。 圖4.2 夾具體圖 4.3 切削力計算 1、鉆削Φ13的圓柱孔 刀具：Φ13的鉸孔鉆 鉆孔切削力 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P代表鉆削的力度、t代表鉆削的深度,30mm、S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進給量, 0.1mm、D─麻花鉆直徑, Φ13mm、HB─布氏硬度，140HBS， 鉆孔的扭矩： ， 4.4 定位誤差分析 論文里面的夾具，定位的的這個面就是基準面，這個基準跟誤差ΔJB=0是沒有重合起來的，按照生產(chǎn)的方法，這個面的粗糙度是6.3um，基準位在進行位置移動的時候，產(chǎn)生的誤差的大小就是ΔJw=0.0315。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.0315＜=0.1（尺寸自由公差），所以說，設(shè)計的這個夾具精確度是達到需要了。 4.5 導向裝置設(shè)計 本次選擇的導向裝置，除了鉆模座以外，還需要選擇鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。 根據(jù)使用特點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1、固定鉆套 固定鉆套（如圖4.3）直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導長度，應采用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 可換鉆套（如圖4.4）用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻絲等多個加工工步，需要不同孔徑的鉆套來引導刀具，此時應使用快換鉆套（如圖4.5）。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標準鉆套時，需自行設(shè)計的鉆套稱為特殊鉆套。圖4.6加長鉆套為常見的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導高度H以上的孔徑放大，鉆套的高度H增大，則導向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取H=1～2.5d。 圖4.6 加長鉆套 本次設(shè)計的要求是要對被零件上6-Ф13圓柱孔進行鉆孔加工，最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導向元件。 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計