寧XX 大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )填料箱蓋零工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日0摘 要本文是對(duì)填料箱蓋零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)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(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)填料箱蓋零件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)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(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)夾具。關(guān)鍵詞：填料箱蓋，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具1AbstractThis article is about the packing box cover 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 with one ets of pneumatic fixture.Key words: packing box cover, processing technology, processing method, process documentation, fixture2目 錄摘 要 2Abstract 3目 錄 4第 1 章 緒論 .61.1 機(jī)械加工工藝概述 .61.2 機(jī)械加工工藝流程 .61.3 夾具概述 .71.4 機(jī)床夾具的功能 .71.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) .81.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 81.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 9第 2 章 零件的分析 .102.1 零件的作用 102.2 零件的工藝分析 10第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 103.1 毛坯的制造形式 103.2 基準(zhǔn)面的選擇 103.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .113.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 113.3 制訂工藝路線 113.3.1 工藝線路方案一 113.3.2 工藝路線方案二 .123.3.3 工藝方案的比較與分析 123.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 133.5 確定切削用量及基本工時(shí) 143.5.1 工序Ⅰ：銑削端面 143.5.2 工序Ⅱ：粗車 65, 80, 75, 100 外圓以及槽和倒角 .15??33.5.3 工序Ⅲ 鉆擴(kuò) mm、及锪 孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床 C365L 1832?m433.5.4 工序Ⅳ 鉆 6— 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24.203.5.5 工序Ⅴ：精銑 Φ65mm 的外圓及與 Φ80mm 端面 .223.5.6 工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜 mm 孔 .24)(86046.?H3.5.7 工序Ⅶ：銑 Φ60 孔底面 243.5.8 工序Ⅷ：磨 Φ60 孔底面 253.5.9 工序Ⅸ： 鏜 Φ60mm 孔底溝槽 .263.5.10 工序Ⅹ： 研磨 Φ60mm 孔底面 .26第 5 章 加工 4XM10 孔夾具設(shè)計(jì) 275.1 研究原始質(zhì)料 .275.2 定位、夾緊方案的選擇 .275.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .275.4 誤差分析與計(jì)算 .305.5 定位銷選用 314.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 .315.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .335.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 34總結(jié) .35參 考 文 獻(xiàn) 364第 1 章 緒論1.1 機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，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 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。1.2 機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)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(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)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(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 53) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3 夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作?！肮び破涫?，必先利其器。 ”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4 機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1．機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面6與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2．機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右。現(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(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 15%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床（NC） 、加工中心（MC） 、成組技術(shù)（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)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(zhǔn)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）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。71.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在 1μm 內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá) 0.2～0.5μm。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為 2600r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。8第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車的填料箱蓋（附圖 1） ，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運(yùn)行。2.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： （查表 1.4-28《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ）1． 以 ф65H5（ ）軸為中心的加工表面。013.?包括：尺寸為 ф65H5（ ）的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 ф80 的與.ф65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為 ф100f8( )與 ф65H5（ ）同軸度為013.? 036.9?013.?0.025 的面. 尺寸為 ф60h5( )與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的孔.046.?1.2.以 ф60h5( )孔為中心的加工表面.046.?尺寸為 78 與 ф60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須研磨.046.3. 以 ф60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-6H 深 20 孔深 24.0及 4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求.第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。93.2 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。 ）3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。3.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝線路方案一工序Ⅰ 銑削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф85，ф75，ф155 外圓及倒角。工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋10工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜 ф60H8（ 孔。)046?工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅺ 去毛刺，終檢。3.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 車削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф85，ф75，ф155 外圓及倒角。工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.工序Ⅴ 粗、精、細(xì)鏜 ф60H8（ 孔。)046?工序Ⅵ 銑 ф60 孔底面工序Ⅶ 磨 ф60 孔底面。工序Ⅷ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅸ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋工序Ⅺ 去毛刺，終檢。3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圓面和 ф60H8（ 孔。 ；方案二是使用車削方式加工兩端面，12 孔的加工)046.?放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.然后工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序Ⅰ 車削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф85，ф75，ф155 外圓及倒角。工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。11工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋工序Ⅴ 精車 65 外圓及與 80 相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜 ф60H8（ 孔。)046.?工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅺ 去毛刺，終檢。以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片” 。3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為 HT200，硬度為 HBS190~241，毛坯質(zhì)量約為 5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為 ф84、ф104、ф160 的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除 ф65 以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為 R 6.3 um,只要粗車就可滿a足加工要求,以 ф155 為例,2Z=5mm 已能滿足加工要求.（2） 外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱〈〈工藝手冊(cè)〉 〉表 2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向100~160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm.長(zhǎng)度方向的余量查表 2.2-4,其余量值規(guī)定為 3.0~3.5 mm.現(xiàn)取5.?3.0 mm。（3） 內(nèi)孔。毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為432?、 a6.3,鉆——擴(kuò)即可滿足要求。（4）內(nèi)孔 ф60H8( )。要求以外圓面 ф65H5（ ）定位，鑄出毛坯孔046.? 013.?ф30。查表 2.3-9,粗鏜 ф59.5 2Z=4.5精鏜 ф59.9 2Z=0.4細(xì)鏜 ф60H8( ) 2Z=0.1046.?(5) ф60H8( )孔底面加工.046.?按照表 2.3-21 及 2.3-231. 研磨余量 Z=0.010~0.014 取 Z=0.010122. 磨削余量 Z=0.2~0.3 取 Z=0.33. 銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69(6)底面溝槽. 采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度.Z=0.5(7) 6— 孔及 2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深 20 孔。均為自由尺寸精度要5.13?求。1．6— 孔可一次性直接鉆出。.2．查〈〈工藝手冊(cè)〉 〉表 2.3—20 得攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф8.5 的孔。鉆孔 ф8.5 攻螺紋 M103.5 確定切削用量及基本工時(shí)3.5.1 工序Ⅰ：銑削端面本工序采用計(jì)算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：銑 ф65、ф155 端面表面粗糙度值 R 為 6.3。a機(jī)床：X6132 臥式銑床。刀具：刀片材料為 YG6，計(jì)算切削用量（1） 銑削 ф65、ф155 兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為 3 mm，則毛坯長(zhǎng)度方25.1?向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a =2mm 計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取 IT12 級(jí)，取pmm。確定進(jìn)給量 f:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （第三版） （以下簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》04.?表 1.4,當(dāng)?shù)稐U 16mmX25mm, a 表 1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。切削工時(shí)： t= nfl21?式中： L=105mm, L =4mm, L =012所以t= (mi)27.350.64???（2） 粗車 65 外圓?實(shí)際切削速度 V= =10wnd?min/3.620534.??計(jì)算切削工時(shí)： 按表 6.2-1，取L=17mm, L =3mm, L =0mm12t= in26.05.30171 ??????infl（2） 粗車 75 外圓?16取 n =305r/minw實(shí)際切削速度 V= =10wd?min/9.710534.??計(jì)算切削工時(shí)： 按表 6.2-1，取L=83mm, L =3mm, L =0mm12t= in564.03821????infl（3） 粗車 100 外圓?取 n =305r/minw實(shí)際切削速度 V= =10wd?min/78.951034.??計(jì)算切削工時(shí)： 按表 6.2-1，取L=15mm, L =3mm, L =0mm12t= in104.53021????nfl（4） 車槽.采用切槽刀，r =0.2mmR根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 27-8取 f=0.25mm/rn =305r/minw計(jì)算切削工時(shí)L=9mm, L =3mm, L =0mm12t= min08.53921???nfl3.5.3 工序Ⅲ 鉆擴(kuò) mm、及锪 孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床 C365L3?4?（1） 鉆孔 m25f=0.41mm/r（見《切削手冊(cè)》表 2.7）r=12.25m/min（見《切削手冊(cè)》表 2.13 及表 2.14，按 5 類加工性考慮）17min)/(13025.10rdvnws ????按機(jī)床選取：=136r/min（按《工藝手冊(cè)》表 4.2-2）wn所以實(shí)際切削速度 min/68.1032510ndvw????切削工時(shí)計(jì)算：， =10mm， =4mmml65?1l2l=fntw21?min41036??（2） 鉆孔 mm?根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.2~1.3） 鉆fv=（ ）31~2鉆v公式中 、 為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量，查《切削手冊(cè)》鉆f鉆v得 =0.56mm/r（表 2.7）鉆f=19.25m/min（表 2.13）鉆v并令： f=1.35=0.76mm/r鉆f按機(jī)床取 f=0.76mm/rv=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.732.10rdns ????按照機(jī)床選取 i/8rw所以實(shí)際切削速度： min/4.71032ndv????切削工時(shí)計(jì)算：， ， ml71?l2ml6518=fnlltw??21 min2.1786.05??（3） 锪圓柱式沉頭孔 m43?根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3，故f= rf/2.0631??鉆按機(jī)床取 f=0.21mm/rr= min/.85r鉆 76143.10rdvns ????按機(jī)床選?。?in/58rw所以實(shí)際切削速度為： mi/3.7104ndv????切削工時(shí)計(jì)算：， ， ml21?l02ml7=fnltw??21 in56.1.087??3.5.4 工序Ⅳ 鉆 6— 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24?（1） 鉆 6- 13.5f=0.35mm/rV=17mm/min所以 n= =401(r/min)5.130??V按機(jī)床選?。?min/4rnw?所以實(shí)際切削速度為： in/95.1605.31dv???切削工時(shí)， ， 則：ml41?l32ml19=fnlltw??21 min157.03.4??t=6t=6 0.157=0.942min（2） 鉆 2 底孔 Φ8.5HM610?f=0.35mm/rv=13m/min所以 n= =487r/min5.810??v按機(jī)床選取 min/rnw?實(shí)際切削速度 i/35.105.81dv??切削工時(shí)， ， 則：ml15?l41ml32?=fnltw?21 min126.035.4??2t（3） 4 深 20，孔深 24，底孔 Φ8.5HM610?f=0.35mm/rv=13m/min所以 n= =487r/min5.810??v按機(jī)床選取 min/rnw?實(shí)際切削速度 i/35.105.81dv??切削工時(shí)， ， 則：ml24?l41?ml2=fnltw?21 min16.035.24??4.3?t20（4） 攻螺紋孔 2 HM610?r=0.2m/s=12m/min所以 min/382rns?按機(jī)床選取則i/15w實(shí)際切削速度 in/9.03ndv????計(jì)算工時(shí)， ， 則：ml15?l31ml32=fnltw??21 min067.153??4.4t（5） 攻螺紋 4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 in/382rns?按機(jī)床選取則mi/15w實(shí)際切削速度 in/9.03ndv????計(jì)算工時(shí)， ， 則：ml20?l31?ml02=fnltw?21 min083.135??4.5?t3.5.5 工序Ⅴ：精銑 Φ65mm 的外圓及與 Φ80mm 端面銑 X6132（1） 精銑端面Z=0.4mmmap2.0?rf/121計(jì)算切削速度：按《切削手冊(cè)》表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=90min）min)/(kfyxaTcvvpmvc?式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊(cè)》表 1.28158?vc,15.0vx4.vy15.0vk所以 min/2579.0814.2.684015015.0kfaTvyxpmvc ?????min/1237rdvnwcs ??按機(jī)床說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-8）與 1023r/min。如果選 995r/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 min/3011820v????計(jì)算切削工時(shí)按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 取， ， ， 則：ml5.12680??l21?l020?sl=ifntws??min48.21.5.??（2） 精車 Φ65 外圓2Z=0.3f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc?式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊(cè)》表 1.28158?vc,15.0vx4.vy15.0vk所以 min/2579.0814.2.684015015.0kfaTvyxpmvc ????min/rnw?所以實(shí)際切削速度 i/2451062v??22計(jì)算切削工時(shí)， ， 則：ml17?l31?ml02=ifnltw??1 min3.021.07??（3） 精車外圓 Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r in/257vc?取 10rw實(shí)際切削速度 min/8.376102v????計(jì)算切削工時(shí)， ， 則：ml30?l31?ml2=ifnltw??1 in6.021.03??3.5.6 工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜 mm 孔)(8646??H（1） 粗鏜孔至 Φ59.5mm2Z=4.5mm 則Z=2.25mm min/18560310rdvnw????查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于 T740 金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。， ， 則：ml78?l31?ml02=ifnltw??1 min64.138.0157??（2） 精鏜孔至 Φ59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min23min/425601.380rdvnw????計(jì)算切削工時(shí)， ， 則：ml78?l31?ml2=ifnltw??1 in81.32.04578??（3） 細(xì)鏜孔至 mm)(86046.??H由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。 map05.?f=0.1mm/r=425r/minwnV=80m/min3.5.7 工序Ⅶ：銑 Φ60 孔底面銑床：X63銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù) Z=4切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定 v=15m/min maw7?=477.7r/min10510??sdvn采用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39）取 =475r/minwn故實(shí)際切削速度為： min/9.140751dv????當(dāng) 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/475rnw? mfi/8.znfwm查機(jī)床說明書，剛好有 故直接選用該值。i/5?計(jì)算切削工時(shí)L=（60mm-30mm）=30mmmin2.0153?mt24倒角 1x45°采用 90°锪鉆3.5.8 工序Ⅷ：磨 Φ60 孔底面①．選擇磨床：選用 MD1158（內(nèi)圓磨床）②．選擇砂輪：見《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 A36KV6P 20x6x8mm③．切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 ， m/smin/150rn?砂 5.27?砂v軸向進(jìn)給量 fa3徑向進(jìn)給量 r.④．切削工時(shí)計(jì)算：當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)（見《工藝手冊(cè)》表 6.2-8）rabfklzt102?式中 L：加工長(zhǎng)度 L=30mmb：加工寬度 b=30mm：?jiǎn)挝患庸び嗔?=0.2mmzbzK： 系數(shù) K=1.1r： 工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af： 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量v則 min4.015.3102???t3.5.9 工序Ⅸ： 鏜 Φ60mm 孔底溝槽內(nèi)孔車刀 保證 t=0.5mm，d=2mm3.5.10 工序Ⅹ： 研磨 Φ60mm 孔底面采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm25第 5 章 加工 4XM10 孔夾具設(shè)計(jì)5.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工 4XM10 孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對(duì)加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的鉸鏈移動(dòng)壓板來夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：鉆頭 M10 底孔直徑 8。則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(F07.1)92()103.?nHBF=420 1.0.835723(N??轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.170.3518.02 MN????功率 P =mKWdV26.90在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)26K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;K —加工性質(zhì)系數(shù)， 1.1;2K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??鉆削時(shí) T=17.34 N M?切向方向所受力: F =1LT2670534.???取 .fF =4416f )(6.41.N?F Ff1所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：： 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [5]表 可得： 6~ 12?.01310.56CK????25223Pf27所以有： 193.08()KCWFN??76P5.()Kf?該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 F 夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系 F 夾＝KF軸向力：F 夾＝KF （N）扭距：Nm93.103.24.05.14.3108.90 ????? ??MYFXKfdC在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 2K由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表 可得：7切削力公式： 式PffDF75.02.14?（2.17）式中 5mrf/3.查表 得： 821?95.0)1(6.?HBKp即： 69.0NFf?實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 得：12?WfK?安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn) [16]《機(jī)床夾具設(shè)0~計(jì)手冊(cè)》表 可得： ?25.01.32.1.21????K所以 )(4656980NFWf?由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，28決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。5.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一銷定位，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(jī)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(xiàn)[5]可得：⑴銷的定位誤差 ：11minDWd??????1 21min2min.DdDdJarctgL?????其中：，10.52D??20D??，dm.3d， in?in4m0.63DW??.2J?⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2 ～15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw???從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。