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遼寧廣播電視大學開放教育試點
機械設(shè)計制造及其自動化（本科）
畢業(yè)設(shè)計實習報告
設(shè)計題目 CA6140車床法蘭盤的機械加工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
教 學 班：機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
學生姓名： 齊雪
學 號： 1021001290543
指導教師： 徐罕
完成日期： 2014年11月13日
畢業(yè)實習報告
前 言
畢業(yè)實習是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學生的重要實踐性環(huán)節(jié)，是我們理論聯(lián)系實際的課堂。也是為搞好畢業(yè)設(shè)計做準備工作。三年的學習生活即將結(jié)束，然而大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是缺少實際經(jīng)驗，為了使自己更了解本專業(yè)知識我在營口星火重型機床有限公司實習。
實習生活，為本次畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。
目 錄
一、任務(wù)書……………………………………………………………………1
二、實習內(nèi)容…………………………………………………………………2
三、總結(jié)………………………………………………………………………9
一、任務(wù)書
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是使學生德、智、體全面發(fā)展，具有從事機電一體化產(chǎn)品、系統(tǒng)和控制智能的設(shè)計、維護、制造及開發(fā)基本能力的應(yīng)用型專門人才。學生要有機械電子兩方面的基礎(chǔ)理論，還要將理論與實踐相結(jié)合，在實踐中提高能力。通過畢業(yè)實習，可以進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補理論教學的不足，以提高教學質(zhì)量。因此，這次實習的任務(wù)如下：
主要任務(wù)：
1 針對本次畢業(yè)設(shè)計課題內(nèi)容，在生產(chǎn)實踐中了解、分析一些典型的自動化生產(chǎn)線的設(shè)備組成、關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)概況，以及最新發(fā)展趨勢。
2 結(jié)合所學的專業(yè)知識詳細分析CA6140臥式車床上的法蘭盤在工廠生產(chǎn)過程。
3 在生產(chǎn)部學習生產(chǎn)管理知識，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
實習方法：
1 采取現(xiàn)場參觀和勞動相結(jié)合的方法。向車間工人和技術(shù)人員學習，請企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場講解設(shè)備工作過程、加工情況、質(zhì)量控制等。
2 現(xiàn)場調(diào)查研究。結(jié)合畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，收集和查閱相關(guān)技術(shù)文獻與資料。
3 現(xiàn)場討論學習，加深知識理解和吸收。
4.現(xiàn)場實際操作學習，極大地提高了實戰(zhàn)經(jīng)驗。
二、實習內(nèi)容
本次實習主要參觀裝配和技術(shù)加工車間，了解機床在加工時的加工工藝。
2.1生產(chǎn)實習內(nèi)容
1. 搖臂萬能銑床的主要特點是可以轉(zhuǎn)任何一個角度，所應(yīng)用的場合一般是單件小批量生產(chǎn)；
2. 搖臂萬能銑床的六大件分別是懸梁、轉(zhuǎn)盤、床身、工作臺、床鞍、升降臺；該銑床的導軌分為移置導軌和滑動導軌兩種導軌，其中滑動導軌需要淬火處理，一般較長的導軌需要淬火；
3. 搖臂萬能銑床在銑齒輪時需要裝分度頭，裝刀時刀具與主軸錐面緊密結(jié)合，這樣使不易變形；同時銑床的錐度有7：24不能自鎖，而莫氏錐度能自鎖.
4. 牛頭刨床加工效率低，應(yīng)加工窄長面工件，萬能磨床可以磨軸類外圓柱、孔、和錐面；以及加工其他東西；
5. 工作臺面加工需要注意：平行度，平面度，精度等；工作臺面表面需要進行淬火處理；在安裝時需要用百分表進行精度調(diào)整而且精度的調(diào)整要與國家標準來對照；
6. 床鞍軸承上、下兩半圓在鏜床上安裝好以后再進行加工；
7. 升降臺之間設(shè)計迷宮形油槽的作用是為了讓潤滑油不易益處，使工作臺面能夠有效地潤滑；
8. 萬能搖臂銑床X軸方向絲桿動，螺母不動；Y軸方向絲桿不動，螺母動；Z軸方向絲桿動，螺母不動；當絲桿不動螺母不動時就是卡死現(xiàn)象；
9. 銑床與刨床加工工件的不同特點：銑床用于加工較大的面（如底面），加工效率較高；而刨床加工T形槽和窄長面（如導軌面）；
10.粗磨與精磨得基準是統(tǒng)一的，定位時與百分表接觸，如果機床本身精度有問題需要人工進行精度的調(diào)整；
11.夾緊與孔的大小，接觸面的面積大小，水平面是否水平有著密切的聯(lián)系；
12. 工作臺一般用鑄件毛坯來加工，材料牌號HT250,僅第一步，鉗（劃線）分為兩個步驟：
一、以劃線為基準，劃出臺面余量線、中心線；
二、其余按要求劃出各面的余量加工線；此道工序在大件車間完成，在銑床或刨床上加工；
13. 升降臺的導軌面有兩種：水平導軌面、垂直導軌面；
14. 砂輪越程槽：為了加工方便而設(shè)立的，此砂輪越程槽在刨床上加工；設(shè)立的目的是為了防止在加工燕尾導軌時將刀具打壞；
15. 加工工件時需要考慮效率、成本、和精度，具體要求由工廠情況而定；
16. 在機床上加工工件時，必須用夾具裝好夾牢工件。將工件裝好，就是在機床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾牢，就是對工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾緊，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。
17..工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。找正裝夾方法是以工件的有關(guān)表面或?qū)ｉT劃出的線痕作為找正依據(jù)，用劃針或指示表進行找正，將工件正確定位，然后將工件夾用虎鉗中，按側(cè)邊劃出的加工線痕，用劃針找正。
18. 工作夾緊概述
?? 夾緊的目的是防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生位移或振動，以免破壞工件的定位。因此正確設(shè)計的夾緊機構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求：
（1）夾緊應(yīng)不破壞工件的正確定位；
（2）夾緊裝置應(yīng)有足夠的剛性；
（3）夾緊時不應(yīng)破壞工件表面，不應(yīng)使工件產(chǎn)生超過允許范圍的變形；
（4）能用較小的夾緊力獲得所需的夾緊效果；
（5）工藝性好，在保證生產(chǎn)率的前提下結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，便于制造、維修和操作。
手動夾緊機構(gòu)應(yīng)具有自鎖性能。
19.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。工件定位的實質(zhì)就是要限制對加工有影響的自由度。
20. 加工中心中貼塑導軌的加工過程：加工面拉毛、滑銑、晾干、涂膠、最后壓緊，一般要壓緊48小時；
21. 在檢驗燕尾是否是55度，應(yīng)于標準化進行接觸磨（涂色法）；
22. 工作面是否水平需要水平儀來檢測，將水平儀放在橋板上首尾相接，依次測量；
23. 若精加工以后的重要工作面上有夾砂和氣孔時，先將夾砂和氣孔鉆掉，然后再進行塞補；
24. 在介紹測量工作臺面平面度時，先建立一個假想平面，在上面放三個等高塊，需要用平尺和可調(diào)量塊，如圖所示：
25. 發(fā)藍處理：強制性的氧化措施
26. 升降臺的砂輪越程槽加工時一定要在淬火之前，因為淬火之后工件不易加工；
27. 工作臺的加工先加工工作臺面，再以工作臺面為粗基準加工導軌面；
28. 鏜床夾具鏜床夾具又稱鏜模，是一種精密夾具，主要用于加工箱體類零件上的孔或孔系。
29.鏜床夾具由主要部分組一個完整的鏜床夾具，應(yīng)該由夾具體、定位裝置、夾緊裝置、帶有引導元件的導向支架及套筒、鏜桿等主要部分組成。
30.工件在鏜床夾具上常用的定位形式工件在鏜床夾具上常用的定位形式有用圓柱孔、外圓柱面、平面、V形面及用圓柱銷同V形導軌面、圓柱銷同平面、垂直面的聯(lián)合定位等。
31 . 鉆床夾具的主要類型鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。
32. 鉆模的設(shè)計要點鉆 套 鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆套可分為標準鉆套和特殊鉆套兩大類。
（1）固定鉆套
（2）可換鉆套
（3）快換鉆套
（4）特殊鉆套；
鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上， 常見的鉆模板有：
（1）固定式鉆模板
（2）鉸鏈式鉆模板
（3）可卸（分離）式鉆模板
（4）懸掛式鉆模板
33.工件的六個自由度都限制了的定位稱為完全定位；工件限制的自由度少于六個稱為不完全定位。
34. 支承：作用起限制自由度已達到定位的作用；支承有三種（1）固定支承（2）調(diào)節(jié)支承（3）自位支承《浮動支承》
35. 床身導軌的粗磨應(yīng)在端面磨削，生產(chǎn)效率高，加工表面精度低；床身導軌的精磨應(yīng)在周邊磨削，生產(chǎn)效率低，加工表面精度高。
36. 導軌精磨時砂輪修整應(yīng)增加或加少材料。
38. 升降臺燕尾導軌導磨性好，剛度差；矩形導軌磨性差，剛度好。
39. 銑刀類型選擇
根據(jù)被加工零件的幾何形狀，選擇刀具的類型有：
1）加工曲面類零件時，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切，而避免 刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀，
2）銑大的平面時：為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀，
3）銑小平面或臺階面時一般采用通用銑刀，
4）銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，
5）孔加工時，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，
40.??加工中心是一種備有刀庫并能自動更換刀具對工件進行多工序加工的數(shù)控機床，是具備兩種機床功能的組合機床。它的最大特點是工序集中和自動化程度高，可減少工件裝夾次數(shù)，避免工件多次定位所產(chǎn)生的累積誤差，節(jié)省輔助時間，實現(xiàn)高質(zhì)、高效加工。
41.加工中心可完成鏜、銑、鉆、攻螺紋等工作，它與普通數(shù)控鏜床和數(shù)控銑床的區(qū)別之處，主要在于它附有刀庫和自動換刀裝置。
2.2 CA6140臥式車床上的法蘭盤工藝設(shè)計
2.2.1毛坯選擇
根據(jù)零件材料HT150確定為鑄件，又已知零件質(zhì)量為1.34kg?？芍鞯蔫T造方法選用永久型鑄造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。
2.2.3精基準的選擇
選擇精基準時應(yīng)重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具機構(gòu)簡單，工件裝夾方便。在各個階梯孔的加工中，以中心階梯孔為未經(jīng)基準，來加工其他階梯孔和零件的表面，才可以保證尺寸精度、形位公差。
2.2.4粗基準的選擇
選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后繼工序提供精基準。粗基準的選擇原則對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工表面（作為粗基準的非加工表面）的位置關(guān)系具有重要影響。
2.2.5制訂工藝路線
如表2.3所示：
表2.3 工藝路線
工序號
工序內(nèi)容
刀具
00
鑄造毛坯
10
熱處理
20
粗車86、126外圓及大端面D
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀
30
粗車58外圓及小端面C和3×0.5退刀槽
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀,YG6硬質(zhì)合金切槽車刀
40
半精車82外圓及大端面D
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀
50
半精車54外圓及小端面C
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀
60
精車80.5外圓及大端面D
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀
70
精車52.8外圓及小端面C
YG6硬質(zhì)合金外圓車刀
80
粗銑E面
YG6硬質(zhì)合金立銑刀
90
粗銑F面
YG6硬質(zhì)合金立銑刀
100
粗車58內(nèi)孔及車內(nèi)槽
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀、切槽刀
110
半精車61.4和61±0.015內(nèi)孔
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
120
精車61±0.015內(nèi)孔
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
130
車螺紋
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔螺紋車刀
140
粗車29內(nèi)孔
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
150
半精車35內(nèi)孔
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
160
精車35.5內(nèi)孔
YG6硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
170
粗拉鍵槽
鍵槽拉刀
180
精拉鍵槽
鍵槽拉刀
190
半精銑E面
YG6硬質(zhì)合金立銑刀
200
半精銑F面
YG6硬質(zhì)合金立銑刀
210
精銑F面
YG6硬質(zhì)合金立銑刀
220
鉆，擴11孔
高速鋼麻花鉆10
230
锪16.5孔
高速鋼擴孔鉆11
240
鉆4斜孔
高速鋼锪孔鉆16.5
250
鉆18盲孔
高速鋼麻花鉆18
260
去毛刺
270
檢驗入庫
2.3 夾具設(shè)計
2.3.1 工序尺寸精度分析
由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：粗銑34平面，無其它技術(shù)要求，該工序在床上加工，零件屬大批量生產(chǎn)。
2.3.2 定位方案確定
根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個自由度，即x移動、y移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動、z轉(zhuǎn)動，但為了方便的控制刀具的走刀位置，由分析可知要使定位基準與設(shè)計基準重合。選以29的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面為定位基準。
2.3.3 定位元件確定
1、選擇定位元件：
由于本工序的定位面是54的內(nèi)孔和大端面，所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為一個平面和一個短圓柱心軸。
2、確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差：
由于其定位孔的尺寸為54，所以短圓柱心軸的尺寸為： 基本尺寸54，公差為±0.08
2.3.4 銑削力的計算
1.銑削力的計算
YG6硬質(zhì)合金立銑刀銑削力的計算公式：
（3-1）
式中——銑刀加工不同材料的切削系數(shù)
——銑刀銑削力的修正系數(shù)
——銑削深度
——每齒進給量
——銑刀直徑
——銑刀刀齒數(shù)
——銑削寬度
根據(jù)參考文獻[11]表3-25得到30，表3.4-21，得到，.5，，，，，。
由公式（6-1）計算得立銑刀銑削力
=1198.45N
2.銑削力轉(zhuǎn)矩的計算
切削轉(zhuǎn)矩計算公式：
T=FL （3-2）
式中F——銑削時的切削力
L——力臂
其中F=FZ=1198.45N，L=60mm，由式（3-2）得：
T=FL=1198.45×0.60=719.07N﹒m
2.3.5 計算夾緊力
1、夾緊力的計算公式
Fk=FK （3-3）
式中Fk——實際所需夾緊力(N)
F——按靜力平衡原理計算出的理論夾緊力（N）
K——安全系數(shù)
2、安全系數(shù)K
K= K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 （3-4）
式中K0——考慮加工材料及加工余量勻稱性的基本安全系數(shù)
K1——基本安全系數(shù)
K2——刀具鈍化系數(shù)
K3——切削特點系數(shù)
K4 ——夾緊動力穩(wěn)定性系數(shù)
K5——手動夾緊時的手柄位置系數(shù)
K6——僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸的情況的系數(shù)
由公式（3-2）得：
F=T/L=719.07/1.3=553N
由參考文獻[11]表2.2-10查的K0=1.2， K1 =1.2，K2 =1.2，K3 =1.2，K4 =1.3，K5 =1.0，K6=1.0。
由公式（3-4）得：
K= K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6=1.2×1.2 × 1.2× 1.2 ×1.3 ×1.0×1.0=2.69
由公式（3-3）得：
Fk=FK=553×2.69=1487
根據(jù)參考文獻[11]表2.2-30查的螺母提供夾緊力F=3550，在螺母可提供的夾緊力的范圍之內(nèi)。
2.3.6定位誤差分析計算
分析計算平面定位誤差：
用心軸軸線定位和平面定位，設(shè)計基準是孔的軸線，存在位移誤差。芯軸定位誤差計算如下：
△jb=0
△db=△D+△d+△=0.05+0.02+0.06=0.13
△D——孔的公差；
△d——心軸的公差；
△——孔和心軸之間的最小間隙。
△dw=△db =0.13 。夾具的定位誤差為0.13mm。
2.3.7 夾具體設(shè)計
由于此工件是大批量生產(chǎn)，根據(jù)鉆銑床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的B型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。
夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，其基本厚度選為20mm，并在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。
三、總 結(jié)
1、了解了當代機械工業(yè)以及搖臂萬能銑床的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。
2、了解了機械產(chǎn)品以及搖臂萬能銑床的生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。
3、了解了機械產(chǎn)品以及搖臂萬能銑床的的質(zhì)量標準、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。
4. 在企業(yè)員工的指導下，見習生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。
5、社會工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實習過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學到了知識和技能，更使我們學會了企業(yè)中科學的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實和學習的快樂，以及獲得知識的滿足。真正的接觸了社會，使我們消除了走向社會的恐懼心里，使我們對未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對社會。同時，也使我們體驗到了工作的艱辛，了解了當前社會大學生所面臨的嚴峻問題，促使自己努力學習更多的知識，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
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