十字頭工藝規(guī)程及夾具設(shè)計畢業(yè)論文

東華理工大學長江學院 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A 具的設(shè)計 英文題目 The crosshead machining technology and special fixture design specified procedure 學生姓名： 吳 少 敏 學 號： 07311329 專 業(yè)： 機械制造及自動化 系 別： 機 械工程系 指導教師： 賀核平 職稱： 副教授 二零一一年五月三十日 摘 要 此次設(shè)計是十字頭零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復雜的特點，其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè) 的工作打下基礎(chǔ)。我的畢業(yè)設(shè)計為十字頭的機械加工工藝及指定 工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計。 就我個人而言，我希望通過這次的設(shè)計能夠讓我了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)過程，鞏固和加深所學的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力 關(guān)鍵詞： 十字頭 ； 功能 ； 工藝規(guī)程 ； 結(jié)構(gòu) ； 夾具選擇 ； 工裝設(shè)計 ABSTRACT This design is crosshead machining process of the part and fixture design, the blank for casting, has small, parts of the characteristics of complex, a few procedure fixture use special jig. Mechanical processing technology and fixture design is we completed the full course at the university of the time, after the comprehensive use theory with practice, leads me to the professional knowledge and skills have further enhance, for professional work to lay the foundation. I graduated from the design for the crosshead machining technology and special fixture design specified procedure. Personally, I hope that through this design can let me understand and know general machine parts, consolidate and enhance the production process learned knowledge of technical fundamental course and specialized course, link theory with practice and to exercise their ability to analyze and solve problems Keywords: crosshead； function； procedure； structure； fixture choice；tooling design. 目 錄 緒論 .1 1 零件圖的工藝分析 .2 1 1 十字頭零件的功用和原理分析 .2 1 2 十字頭零件的結(jié)構(gòu)特點 .2 1 3 十字頭零件的工藝分析 .3 2 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 .5 2. 1 生產(chǎn)批量的確定 .5 2. 2 毛坯材料的和制造方法的確定 .7 3 設(shè)計零件的機械加工工藝規(guī)程 .8 3 1 定位基準的選擇 .8 3 1 1 粗基準 的選擇 .8 3 1 2 精基準的選擇 .8 3 2 擬定加工工藝路線 .9 3 3 加工余量、工序尺寸及公差的選擇 .9 3 4 加工設(shè)備刀具量具及切削用量的計算和確定 .17 3.4.1加工設(shè)備刀具及量具的選擇 .17 3.4.2切削用量的計算和確定 .19 3.4.3 切削時間額定的確定 .24 3. 5工序卡片的編制 .35 4 夾具設(shè)計 .36 4 1 夾具的概要 .36 4. 2 夾具定位要求的分析 .36 4. 3 夾具加緊裝置的設(shè)計 .38 4.3.1確定夾緊力的基本原則 .38 4.3.2定位誤差的分 析 .40 4.3.3夾具的裝配 .40 結(jié)論 .42 致謝 .42 參考文獻 .43 附錄一 .44 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 緒論 1 緒論 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此十字頭零件時，需要設(shè)計專用夾具。 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用， 使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。我的畢業(yè)設(shè)計為十字頭并對其進行功能、工藝規(guī)程設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計 、材料及加工工藝等綜述，最后確定要選擇的方案并對夾具進行設(shè)計。 本課題 是對十字頭零件 加工工藝 規(guī)程 的分析與設(shè)計進行探討 ，是學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、材料力學、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位， 夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此設(shè)計的綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要屬于基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐想結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 所以，本次設(shè)計是在仔細分析 十字頭零件 加工技術(shù)要求及加工精度后，合理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關(guān)參考書、手冊、圖表、標準等技術(shù)資料，確定各工序的定位基準、機械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出 十字頭 零件的加工工序卡片 ，設(shè)計出 M8 底孔專 用夾具和編制所需的加工程序 。 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 零件圖的工藝分析 2 1.零件圖的工藝分析 在零件圖的工藝分析之前要先了解零件的作用及原原理，然后根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)分析零件的加工工藝。 1 1 十字頭零件的功用和原理分析 題目所給的零件是 十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計， 它主要是連接連桿和活塞桿的部件，是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復運動的關(guān)節(jié)。對十字頭的基本要求是：有足夠的強度，剛度，耐磨損，重量輕，工作可靠。 本十字頭零件與活塞桿是依靠法蘭連接的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使用可靠，調(diào)整方便，活塞桿與十字頭容易對中，不足之處 是結(jié)構(gòu)相對復雜，加工不方便。 1 2 十字頭的結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)十字頭的結(jié)構(gòu)、尺寸公差、粗糙度等要求對十字頭零件進行結(jié)構(gòu)分 析，使零件可以達到設(shè)計的要求。十字頭的結(jié)構(gòu)相對復雜屬于一般復雜零件，在加工時要考慮它的加工先后順序，首先外圓是基準，所以在加工時我們要先把基東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 零件圖的工藝分析 3 準定出來，以此保證零件的尺寸要求，十字頭的組要工作面為 20內(nèi)孔，底面 20孔及頂面 65內(nèi)腔，外圓的尺寸公差要求不高，但粗糙度要求很高，所以在加工中，我們應(yīng)該在保證精度的條件下勁量滿足粗糙度要求，但是同時我們也要考慮好加工經(jīng)濟方面的問題，以此減少 加工成本。 加工 20內(nèi)孔是要保證其空的位置度，但是該孔加工起來不方便，由于十字頭零件屬于大批量生產(chǎn)的零件，所以在某些加工部分可以設(shè)計一個專用夾具，以此來減少加工需要的時間，已達到降低成本的目的。 十字頭的加工面有很多可以采用同一種機床進行加工，所以，在加工中我們可以適量的工序集中，這樣可提高加工速度。 1 3 十字頭的工藝分析 設(shè)計工藝規(guī)程時，首先要應(yīng)分析零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配圖，掌握該零件在部件中的位置，公用以及部件總成對該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定規(guī)程時采取 措施施以保證 . 1. 掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點，形成工藝的總體構(gòu)想。 2. 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工面得尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度以及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便于選擇表面加工及在擬定加工工藝路線時重點考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進行歸納整理。 十字頭零件的技術(shù)要求表 零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差 /mm 公差及精度等級 /mm 表面粗糙度 /mm 形位公差 /mm 85mm外圓 8505.015.0 0.1/IT10 Ra1.6 無 85mm頂面 無 無 Ra1.6 無 85mm底面 無 無 Ra12.5 無 M6螺紋孔 無 無 Ra12.5 無 20mm孔 20023.00 0.018/IT7 無 無 35mm十字頭 無 無 Ra12.5 無 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 零件圖的工藝分析 4 65mm孔 65021.00 0.021/IT7 Ra3.2 無 20內(nèi)孔 20018.00 0.023/IT8 Ra0.8 24環(huán)槽 無 無 Ra12.5 無 55內(nèi)孔 無 無 Ra12.5 無 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 5 2 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 要確定毛坯就必須根據(jù)零件的材料及機械加工中的精度要求，根據(jù)題目所需要的精度及尺寸公差要求，確定毛坯。 2. 1 毛坯批量的確定 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定有著決定性作用，生產(chǎn)類型一般可分為大量、成批、和單件生產(chǎn)，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來決定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。 計算公式如下： N=Q m（ 1+a%）（ 1+b%） 式中 N 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年） ； Q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（輛、臺 /年） ； m 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺、輛） ； a% 備品率，一般取 2%4%； b% 廢品率，一般取 0.3%0.7%. 零件的材料為 HT200考慮到零件在機床中受到的沖擊力不大，零件結(jié)構(gòu)比較復雜，所以選擇鑄件毛坯 ，已知該十字頭零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000件 /年，每日 1班，可以確定該零件為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主。 要判斷零件的加工類型，首先要計算零件的質(zhì)量。將零件分為如下圖的三個部分，因為鋼鐵的密度 7.9kg/dm 3 ，所以可以通過公式計算出零件的質(zhì)量。 如下圖： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 6 G=（ v1+v2+v3） G=10 2 )25.75625.1056(5.1806 +10 ( 100525.306425.18064 ) +（ ）28810009000-25.180625 G=3.4 510 mm3 G=7.9 5104.3 G=2.686Kg 零件生產(chǎn)量為 10000件 /年，每日一班，經(jīng)過 計算其屬于輕型零件，有下表可知，該零件達到了大量生產(chǎn)的條件。 表 2-1 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺 /件）或（件 /年） 重型機械或重型零件（ 100kg） 中型機械或中型零件（ 10100kg） 小型機械或輕型零件（ 1000 5000 50000 -摘自 王凡實用機械制造工藝設(shè)計手冊 .機械工業(yè)出版社 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 7 所要設(shè)計的零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000件 /年，故屬于大批生產(chǎn)。 2. 2 毛坯材料的和制造方法的確定 1.機械加工余量 (1)機械加工余量由于受工序尺寸公差的影響，實際切除的余量在一定的范圍內(nèi)變化。余量過大，費工費料；余量過小，加工困難，甚至加工成為不可能。 (2)在決定工序平均尺寸以前，首先要確定各尺寸的加工余量的平均值。各尺寸余量平均值是按所選擇加工方法在有關(guān)資料或手冊中查出而確定的。但平均余量的大小要結(jié)合已 計算出的工序余量變動范圍的大小考慮， 2.尺寸公差 （ 1）當工藝基準與設(shè)計基準重合，工藝基準不變換，同一表面經(jīng)過多道工序加工才能達到圖紙尺寸的要求時，其中間工序尺寸可根據(jù)零件圖的尺寸采用“由后往前推”的方法來確定，并一直推算到毛坯尺寸。 （ 2）當工藝基準與設(shè)計基準不重合，或零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換工藝基準，或工序尺寸須從尚待繼續(xù)加工的表面標注時，工序尺寸的確定就比較復雜了，這時就應(yīng)利用尺寸鏈原理來分析和計算，并對工序間的余量進行驗算以確定工序尺寸及其上下偏差。 由于十字頭零件的 結(jié)構(gòu)相對復雜，根據(jù)圖紙要求，該零件毛坯的加工工藝為鑄造，同時又為大批量生產(chǎn)，所以我們應(yīng)該選用砂型鑄造中的機器造型和殼型鑄造。又因為它所用的材料為 HT200，所以零件毛坯的毛坯機械加工余量等級為 EG,毛坯鑄件的公差等級為 CT812。如下圖： 方法 要求的機械加工余量 鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 機器造型 FH EG EG EG 方法 公差等級 CT 鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 機器造型 812 812 812 812 -摘至鄒青 機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導機械工業(yè)出版東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 8 3 工藝規(guī)程的編制 采用機械加工的方法，改變毛坯的形狀、尺寸、相互位置關(guān)系和表面質(zhì)量，使其成為可完成某種使用要求的過程，稱為機械加工 過程。機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。機械加工工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)活動的重要文件。 3 定位基準的選擇 而在選擇基準的時候需要同時考慮三個問題： 1.用哪一個表面作為加工時的精基面，有利于經(jīng)濟、合理地達到零件的加工精度要求？ 2.為加工出所要達到要求的精基面，應(yīng)采用哪個表面作為粗基面？ 3.是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用第二個精基面？ 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 3 粗基準的選擇 在選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠多的余量，及保證不加工表面與加工表面的尺寸，位置符合零件圖樣設(shè)計要求，粗基準的選擇原則： 1.重要表面余量均勻原則，必須首先保證工件表面具有較小的加工余量，應(yīng)選擇該表面為基準； 2.表面間的相互位置要求原則，必須首先保證工件加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，應(yīng)以不加工表面為粗基準； 3.余量足夠原則，如果零件上各表面均需加工，則以加工表面余量較小的粗基準； 4.定位可靠性原則，作為粗基準的表面，應(yīng)選用比較可靠，平整光潔的表面，以便定位準確、夾緊可靠； 5.不重復使用原則，粗基準的定位精度低，在同一尺寸方向上只允許使用一次，不能重復使用。 根據(jù)這些基準原則，我們可選用十字頭的底面作為粗基準，然后加工出基準A，再由基準外圓面來定位加工其他的加工面，以保準相關(guān)尺寸的精度。 3 1 2 精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮的問題是是如何減少誤差，保證加工精度及安裝方便以及設(shè)計基準和工序基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，因此選擇精基準面的原則有以下幾個方面： 1.應(yīng)盡量選用設(shè)計基準作為定位基準，這稱為基準重合原則； 2.所選的定位基準，應(yīng)能使工件定位準確、東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 9 穩(wěn)定、剛性好、變形小和夾具結(jié)構(gòu)簡單； 3.應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準加工各表面，以保證各表面間的位置精度，這稱為統(tǒng)一基準原則； 4.有時還要遵循互為基準、反復加工的原則； 5.有些精加工工序要求加工余量 小而均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基準面。 -摘自閻光明 侯忠濱 張云鵬現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)西北工業(yè)大學出版社 3 2 擬定加工工藝路線 制定加工工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1 工藝路線方案一： 工序 1： 鑄造 工序 2： 清砂 工序 3： 時效處理 工序 4： 粗車 85外圓 工序 5： 粗車十字頭 頂面 工序 6: 粗車，半精車，精車，十字頭底面 工序 7： 鉆，攻 4Xm6螺紋孔 工序 8: 鉆、擴、鉸， 20內(nèi)孔 工序 9： 銑十字頭 工序 10：粗鏜、半精鏜、精鏜 65內(nèi)孔 工序 11：車 55孔 工序 12：車內(nèi)圓環(huán) 工序 13：鉆、擴、鉸、 20底面孔 工序 14：車挖 24內(nèi)環(huán)槽 工序 15：半精車，精車 85外圓 工序 16：去毛刺 工序 17：終檢 2工藝路線方案二： 工序 1： 鑄造 工序 2： 清砂 工序 3： 時效處理 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 10 工序 4： 粗車 85外圓 工序 5： 粗銑 十字頭頂面 工序 6：粗銑、半精銑、精銑 十字頭 頂面 工序 7：鉆、攻 6螺紋孔 工序 8： 鉆、擴、鉸， 20內(nèi)孔 工序 9： 銑十字頭 工序 10：粗鏜、半精鏜、精鏜 65內(nèi)孔 工序 11：車 55孔 工序 12：車內(nèi)圓環(huán) 工序 13：粗鏜、半精鏜、精鏜 20底面孔 工序 14：車挖 24內(nèi)環(huán)槽 工序 15：半精車，精車 85外圓 工序 16：去毛刺 工序 17：終檢 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，只要表現(xiàn)在 20底面圓孔和兩端面的加工方式，根據(jù)工序的集中，加工經(jīng)濟度和加工難易程度通過分析比較，方案 一比較合理，故選用方案一。 3 3 加工余量、工序尺寸及公差的選擇 （ 1）鑄件的基本尺寸 機械加工前毛坯鑄件，包括必要的機械加工余量。 （ 2）尺寸公差 允許尺寸的變動量。公差等于最大極限尺寸之代數(shù)差的絕對值；也等于上偏差與下偏差之代數(shù)差的絕對值。 （ 3）錯行 由于合型時錯位，鑄件的一部分與另一部分在分型面處相互錯開。 （ 4）要求的機械加工余量 在毛坯鑄件上為了隨后可用機械加工方法去除鑄件對金屬表面的影響，冰室之達到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金屬余量。對圓柱形部分或者在雙側(cè)機械加工的情況下， RMA應(yīng)加倍。 鑄件毛坯基本尺寸表達式子如下： R=F+2RMA+CT/2 外圓 R=F-2RMA-CT/2 內(nèi)腔 按上述式子計算各毛坯尺寸： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 11 85的外圓 ,查表 2-3和表 2-4可算出 R1 = F+2RMA+CT/2 =85+2.8+3= 90.8； 85兩端面，查表 2-3和表 2-4可算出 R2 = F+2RMA+CT/2=85+2.5+3=90.8； 65內(nèi)孔，查表 2-3和表 2-4可算出 R3= F-2RMA-CT/2=65-2.8-3= 59.8； 35十字頭，查表 2-3和表 2-4可算出 R4 = F-2RMA-CT/2=35-1-2.5=31.5； 55內(nèi)孔，查表 2-3和表 2-4可算出 R5= F-2RMA-CT/2=55-2.8-1.4=50.8； 其他尺寸由于過小鑄造時可不鑄造。 表 2-3 毛坯鑄件基本尺寸 /mm 鑄件尺寸公差等 級 CT 大于 至 9 10 11 12 25 40 1.8 2.6 3.6 5 40 63 2 2.8 4 5.6 63 100 2.2 3.2 4.4 6 表 2-4 最大尺寸 要求的機械加工余量等級 大于 至 F G H 40 0.5 0.5 0.7 40 63 0.5 0.7 1 63 100 1 1.4 2 -摘至鄒青機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導機械工業(yè)出版社 計算各工序加工余量 （ 1）加工基本尺寸為 85mm，公差為 0.1mm，其公差等級為 IT10，確定其加工方案為：粗車 -半精車 -精車 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=5.8mm 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 12 粗車： Z粗=1.2mm 半精車： Z半精=1.8mm 精車： Z精=2.5mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本尺寸依次為： 半精車： 85+1.2= 86.2mm 粗車： 86.2+1.8= 88mm 毛坯： 88+2.8= 90.8mm （ 4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT8, 公差值為 0.054mm 半精車 IT10，公差值為 0.140mm 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 精車： 85 05.015.0mm 半精車： 86.2 140.00mm 粗車： 88 350.00mm 毛坯： 90.8 3mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精車 1.2mm 85mm 0.054mm 8505.015.0 mm 半精車 1.8mm 86.2mm 0.140mm 86.2140.00 mm 粗車 2.5mm 88mm 0.350mm 88350.00 mm 毛坯 5.5mm 90.8mm 6mm 90.8 3mm （ 1）加工基本尺寸為 85mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方案為：粗車 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 13 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余 量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=2.9mm 粗車： Z粗=2.9mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本尺寸依次為： 毛坯： 88+2.8=87.9mm （ 4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 粗車： 85 350.00mm 毛坯： 87.9 1.5mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗車 2.9mm 85mm 0.350mm 85350.00 mm 毛坯 2.9mm 87.9mm 3mm 89.7 1.5mm （ 1）加工基本尺寸為 85mm，公差為 0.1mm，其公差等級為 IT10，確定其加工方案為：粗車 -半精車 -精車 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=5.8mm 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 14 粗車： Z粗=0.6mm 半精車： Z半精=1mm 精車： Z精=1.3mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本尺寸依次為： 半精車： 85+0.6=85.6mm 粗車： 85.6+1= 86.6mm 毛坯： 86.6+1.3=87.9mm （ 4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT8, 公差值為 0.054mm 半精車 IT10，公差值為 0.140mm 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 精車： 85 054.00mm 半精車： 85.6 140.00mm 粗車： 86.6 350.00mm 毛坯： 87.9 1.5mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精車 0.6mm 85mm 0.054mm 85054.00 mm 半精車 1mm 85.5mm 0.140mm 85.6140.00 mm 粗車 1.3mm 86.6mm 0.350mm 86.6350.00 mm 毛坯 2.9mm 87.9mm 3mm 87.9 1.5mm （ 1）加工基本尺寸為 55mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方 案為：粗車 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 15 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=4.2mm 粗車： Z粗=4.2mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 55，其他各工序基本尺寸依次為： 毛坯： 55-4.2=50.8mm （ 4）確定各 工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 粗車： 55 350.00mm 毛坯： 50.8 2.6mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗車 4.2mm 55mm 0.350mm 55350.00 mm 毛坯 4.2mm 50.2mm 5.8mm 50.8 2.9mm （ 1）加工基本尺寸為 35mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方案為：粗銑 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=3.5mm 粗銑： Z粗=3.5mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精銑后工序基本尺寸為 35，其他各工序基本尺寸東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 16 依次為： 毛坯： 35-3.5=31.5mm （ 4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗銑 IT12，公差值為 0.250mm 按工序入體原則： 粗車： 35 250.00mm 毛坯： 31.5 2.5mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗銑 3.5mm 35mm 0.250mm 55250.00 mm 毛坯 3.5mm 31.5mm 5mm 50.8 2.5mm （ 1）加工基本尺寸為 65mm，公差為 0.021mm，其公差等級 為 IT7，確定其加工方案為：粗鏜 -半精鏜 -精鏜 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為 12，加工余量為 G級其加工余量等級為 CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為 Z總=5.8mm 粗鏜： Z粗=0.5mm 半精鏜： Z半精=1.5mm 精鏜： Z精=3.8mm （ 3）計算各工序的基本尺寸，精鏜后工序基本尺寸為 65，其他各工序基本尺寸依次為： 半精鏜： 65+0.5= 64.5mm 粗車： 64.5-1.5= 63mm 毛坯： 63-3.8= 59.2mm 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 17 （ 4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT7, 公差值為 0.021mm 半精車 IT9，公差值為 0.074mm 粗車 IT11，公差值為 0.190mm 按工序入體原則： 精鏜： 65 021.00mm 半精鏜： 64.5 074.00mm 粗鏜： 63 190.00mm 毛坯： 59.2 3mm 計算結(jié)果列表如下表： 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鏜 0.5mm 65mm 0.021mm 65021.00 mm 半精鏜 1.5mm 64.5mm 0.074mm 64.5074.00 mm 粗鏜 3.8mm 63mm 0.190mm 63190.00 mm 毛坯 5.8 mm 59.2mm 6mm 59.2 3mm 3 4 加工設(shè)備刀具量具及切削用量的計算和確定 加工設(shè)備的選擇主要從加工經(jīng)濟并保持精度的方面來保正零件的要求，刀具的選擇是用于切削的工具，根據(jù)加工工藝的種類和加工的部位及材料的類型來選定，量具的選擇主要是在加工后進行抽檢 ，以保證加工后零件的尺寸精度。 切削用量的計算主要是計算出每道工序的加工所用的進給時間和切削速度。 3.4.1 加工設(shè)備刀具及量具的選擇 正確選擇機床、刀具和量具是一件很重要的工作，他不但影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 （ 1）粗車、半精車、精車 85外圓 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 18 加工設(shè)備：車床 夾具：專用夾具 型號： CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （ 2）粗車頂面 加工設(shè)備：車床 夾具：三爪卡盤 型號： CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （ 3）粗車、半精車、精車底面 加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號： CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （ 4）鉆、攻 6螺紋孔 加工設(shè)備：立式鉆床 夾具：專用夾具 型號： Z535 刀具： M6絲錐、 5麻花鉆 量具：無 （ 5）鉆、擴、鉸 20底面孔 加工設(shè)備：立式鉆床 夾 具：專用夾具 型號： Z535 量具：內(nèi)徑千分尺 刀具： 19麻花鉆， 19.7直柄擴孔鉆， 20直柄機用鉸刀 （ 6）銑十字頭 加工設(shè)備：臥式銑床 夾具：三爪卡盤 型號： X62W 量具：游標卡尺 刀具： 硬質(zhì)合金銑刀 （ 7）粗鏜、半精鏜、精鏜 65內(nèi)孔 加工設(shè)備：臥室鏜床 夾具：三爪卡盤 型號： T618 量具：內(nèi)徑千分尺 刀具： 開 式自鎖夾緊鏜刀 （ 8）鉆、擴、鉸 20內(nèi)孔 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 19 加工設(shè)備：立式鉆床 夾具：專用夾具 型號： Z535 量具：內(nèi)徑千分尺 （ 9）車挖 24 內(nèi)環(huán) 加工設(shè)備：臥式車床 夾具：專用夾具 型號： CM6125 刀具：車刀 量具：內(nèi)徑千分尺 （ 10）粗車 55內(nèi)孔 加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號： CM6125 刀具：車刀 量具：游標卡尺 （ 11）車內(nèi)圓環(huán) 加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號： CM6125 刀具：車刀 量具：游標卡尺 3.4.2 切削用量的計算和確定 選擇切削用量主要應(yīng)根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機床的功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得較高的生產(chǎn)效率和低加工成本。 （ 1）確定 85 外圓的切削用量 粗車余量為 2.5mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r） ，取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為 45 65m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=50000 85 =187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=48m/min。 一刀可切削完成。 半精車余量為 1.8mm，查表知進給量為（ 0.35 0.65mm/r），取本次車削進給量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 70 90m/min，取本次車削速度為 80m/min。 由公式： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 20 n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=80000 85 =313r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=80m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 1.2mm，查表知進給量為（ 0.1 0.3mm/r），取本次車削進給量為 0.1mm/r，查表知切削速度為 90 110m/min，取本次車削速度為 100m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=100000 85 =374r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=370r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=100m/min。 需要用兩刀完成切削。 （ 2）確定 85 頂面的切削用量 粗車余量為 2.9mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為 45 65m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=50000 85 =187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=48m/min。 一刀可切削完成。 （ 3）確定 85 底面的切削用量 粗車余量為 1.3mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為 45 65m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=50000 85 =187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=48m/min。 一刀可切削完成。 半精車余量為 1mm，查表知進給量為（ 0.35 0.65mm/r），取本次車削進給量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 70 90m/min， 取本次車削速度為 80m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=80000 85 =313r/min，查表取轉(zhuǎn)東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 21 速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=80m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 0.6mm，查表知進給量為（ 0.1 0.3mm/r），取本次車削進給量為 0.1mm/r，查表知切削速度為 90 110m/min，取本次車削速度為 100m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=100000 85 =374r/min，查 表取轉(zhuǎn)速 n=370r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=100m/min。 需要用一刀完成切削。 （ 4）攻轉(zhuǎn) 4 M6螺紋孔的切削用量 鉆 5孔查表可知 v=16 24m/min 去 v=16m/min， f=0.07 0.12mm/r 取 f=0.1mm/r 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=1019r/min 查鉆床轉(zhuǎn)速表得n=960r/min 則 v=16m/min 攻螺紋孔查表可知 f=0.75mm/r， v=1.2m/min 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=1.2/3.14 6=66r/min v=n d/1000=1.2m/min （ 5）確定 55 內(nèi)孔的切削用量 粗車余量為 4.2mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為 45 65m/min，取本次車削速度為 60m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=60000 55 =347r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=60.4m/min。 一刀可切削完成。 （ 6）確定 65 內(nèi)圓的切削用量 粗鏜余量為 3.8mm，查表知進給量為（ 0.3 1mm/r），取本次車削進給量為0.5mm/r，查表知切削速度為 40 80m/min，取本次車削速度為 70m/min。 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 22 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=700000 65 =343r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=71.4m/min。 一刀可切削完成。 半精鏜余量為 1.5mm，查表知進給量為（ 0.2 0.8mm/r），取本次車削進給量為 0.5mm/r，查表知 切削速度為 60 100m/min，取本次車削速度為 80m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=80000 65 =391r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=400r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=81.6m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 0.5mm，查表知進給量為（ 0.15 0.5mm/r），取本次車削進給量為 0.2mm/r，查表知切削速度為 50 80m/min，取本次車削速度為 70m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=70000 65 =343r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=71.4m/min。 需要用一刀完成切削。 （ 7）確定 35 十字頭的切削用量 粗銑余量為 3.5mm，查表知進給量為 0.05mm/Z，查表知切削速度為 65.3m/min 一刀可切削完成。 （ 8）鉆、擴、鉸 20孔 鉆 19內(nèi)孔，查表可知其切削速度為 v=20mm/min，進給量為 0.32mm/r。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=325r/min 取 n=272r/min v=n d/1000=17.1m/min 擴孔 19.7，查表可知，其進給量為（ 0.9 1.1）取本次進給量為 1mm/r，查表 v=7.91m/min 由公式： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 23 n=dv 1000=7910/（ 3.14 20） =125.9r/min 實際速度為： nd /1000=7.9m/min。 鉸 20孔 鉸孔余量為 0.3mm，查表知進給量為（ 0.8 1.5mm/r），取本次車削進給量為 1mm/r，查表知切削速度為 2 6m/min，取本次車削速度為 5m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=5000 20 =79.6r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=80r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=5.02m/min。 一刀可切削完成。 （ 9）車挖 24 內(nèi)環(huán) 車挖環(huán)單邊余量為 2mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r），取本次車削進給量為 1mm/r，查表知切削速度為 60 75m/min，取本次車削速度為 70m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=70000 24 =928.8r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=900r/min，則實際切削速度 為 v=nd /1000=56.5m/min。 一刀可切削完成。 （ 10）鉆、擴、鉸 20孔 鉆 19內(nèi)孔，查表可知其切削速度為 20mm/min，進給量為 0.32mm/r。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=325r/min 取 n=272r/min v=17.1m/min 擴孔 19.7，查表可知，其進給量為（ 0.9 1.1）取本次進給量為 1mm/r，查表 v=7.91m/min 由公式： n=dv 1000=7910/（ 3.14 20） =125.9r/min 實際速度為： nd /1000=7.9m/min。 鉸 20孔 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 24 鉸孔余量為 0.3mm，查表知進給量為（ 0.8 1.5mm/r），取本次車削進給量為 1mm/r，查表知切削速度為 2 6m/min，取本次車削速度為 5m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=5000 20 =79.6r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=80r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=5.02m/min。 一刀可切削完成。 （ 11）確定內(nèi)圓環(huán)的切削用量 粗車余量為 7.5mm，查表知進給量為（ 0.7 1mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為 45 65m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n=dv 1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=500000 55 =289r/min，查表取轉(zhuǎn)速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd /1000=51.8m/min。 一刀可切削完成。 上述為每道工序的切削用量的確定和計算。 3.4.3 切削時間額定的確定 時間額定是指在一定的生產(chǎn)條件下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間。 時間額定一般由基本時間 ti加輔助時間 tf+布置工作時間 tb加休息生理時間 tx和準備與終結(jié)時間 tz （ 1） 85外圓基本時間的確定 粗車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 5.215.2 =5 取 42 l L=85+5.8=90.8 ti= ifn lllL 21 =（ 85+90.8+5+4） /0.8 180 1.28min=77s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 25 粗車 85外圓輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=11.55s tb+tx=6%（ ti+ tf） =5.3s tdj= ti+ tf+ tb+tx=11.55+5.3+77=93.85s 半精車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 4.216.1 =4 取 42 l L=85+3=88 ti= ifn lllL 21 =（ 85+88+4+4） /0.5 300 1.2min=72s 半精車 85外圓輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=10.8s tb+tx=6%（ ti+ tf） =4.9s tdj= ti+ tf+ tb+tx=72+10.8+4.9=87.7s 精車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 8.212.1 =4 取 42 l L=85+1.2=86.2 ti= ifn lllL 21 =（ 85+86.2+4+4） /0.2 370 4.8min=288s 精車 85外圓輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 26 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=43.2s tb+tx=6%（ ti+ tf） =19.8s tdj= ti+ tf+ tb+tx=19.8+43.2+288=351s （ 2）粗車頂面的基本時間額定 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 5.215.2 =5 取 42 l L=（ 85+2.9） /2=44 ti= ifn lllL 21 =（ 44+42.5+5+4） /0.8 180 0.665min=33s 粗車 85頂面輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=4.9s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.3s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.9+2.3+33=40.2s （ 3）精車 85 底面基本時間的確定 粗車底面 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 7.213.1 =4 取 42 l L=85+2.9=87.9 ti= ifn lllL 21 =（ 44+42.5+2.5+4） /0.8 180 0.6min=33s 粗車 85底面輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 27 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=4.9s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.3s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.9+2.3+33=40.2s 半精車底面 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 311=4 取 42 l L=85+1.6=86.6 ti= ifn lllL 21 =（ 42.5+44+4+4） /0.5 300 0.62min=31s 半精車車 85底面輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=4.5s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.1s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.5+2.1+31=37.6s 精車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 4.216.0 =3 取 42 l L=85+0.6=85.6 ti= ifn lllL 21 =（ 42.75+42.54+4） /0.2 370 1.26min=75s 精車 85底面輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 28 tf=0.15ti=11.25s tb+tx=6%（ ti+ tf） =5.2s tdj= ti+ tf+ tb+tx=75+11.25+5.2=91.45s （ 4）鉆攻 4 M6螺紋孔的基本時間額定 鉆 5螺紋孔 根據(jù)鉆床基本時間計算公式 ti=fn lll 21 ，已知 . ） 21(c o t21 krDl 412 l ； 取 ） 21(c o t21 krDl= 2.313325 取 8.22 l L=3.2+2.8+10=16 ti=fn lll 21 =1.014016=1.14 66s 鉆 5孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=9.9s tb+tx=6%（ ti+ tf） =4.5s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.5+9.9+66=80.4s 攻 M6螺紋孔 ti=（fn lll 21 +021fn lll ） 已知 p31(1 ）l p32(2 ）l （ P為螺距） 已知螺距查表為 0.75mm， n=65r/min， n0=62r/min ti=（fn lll 21 +021fn lll ） 4 = 6075.0 2286575.0 2284160s 攻 M6螺紋孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=24s tb+tx=6%（ ti+ tf） =11s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 29 tdj= ti+ tf+ tb+tx=24+11+160=195s （ 5）車挖 24 內(nèi)環(huán)基本時間的確定 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 312=5 取 42 l L=24 ti= ifn lllL 21 =（ 20+24+9） /0.8 180 0.368min=22s 因為要挖兩邊，所以 ti=44s 車挖 24內(nèi)環(huán)輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=6.6s tb+tx=6%（ ti+ tf） =3s tdj= ti+ tf+ tb+tx=3+6.6+44=53.6s （ 6）鉆擴鉸 20內(nèi)控基本時間額定的確定 鉆 19內(nèi)孔 根據(jù)轉(zhuǎn)床基本時間計算公式 ti= ifn lll 21 ，已知 1l =krDcot2+（ 1 2） 412 l ； 取 1l =60cot220 15 取 22 l ti=fn lll 21 =（ 40+15+2） /272 32.0 0.735min=39.2s 鉆 19內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 30 tf=0.15ti=5.8s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.7s tdj= ti+ tf+ tb+tx=5.8+39.2+2.7=47.7s 擴 20內(nèi)孔 根據(jù)擴孔基本時間計算公式 ti=fn lll 21 ，已知 1l =krdD cot2 1 +（ 1 2） 422 l ； 取 1l = 212 19-97.1 （） =2 取 32 l ； ti=fn lll 21 =（ 40+2+3） /71 1 0.63min=33.8s 擴 19.7內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=5.1 tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.3s tdj= ti+ tf+ tb+tx=2.3+38.9=41.2s 鉸 20內(nèi)孔 根據(jù)絞孔基本時間計算公式 ti=fn lll 21 ，查表已知 1l =0.3 452 l ； ti=fn lll 21 =（ 40+45+0.3/80 1.06min=63.7s 鉸 20內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=9.5s tb+tx=6%（ ti+ tf） =4.4s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.4+73.2=77.6s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 31 （ 7）銑十 字頭 根據(jù)銑孔基本時間計算公式 ti=mzflll 21 ，已知 1l = ee a-da（ +（ 1 3） 522 l ； 取 1l = 21)5.35(5.3 （ ） =4 取 42 l ； ti1 = fn lll 21 =（ 4+4+25 2 ） /85 0.683 min=41s ti2 = fn lll 21 =（ 4+4+25 2 ） /105 0.552min=33s 鉆鉆 19內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=11.2s tb+tx=6%（ ti+ tf） =5.2s tdj= ti+ tf+ tb+tx=5.2+75+11.2=91.4s （ 8）精鏜 65 內(nèi)孔 粗鏜 65內(nèi)孔 根據(jù)鏜孔基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 2.218.3 =6 取 42 l L=59.2+3.8=63 ti= ifn lllL 21 =（ 61.2+10+6+4） /0.5 350 0.464min=27.8s 粗鏜 65內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=4.2s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2s tdj= ti+ tf+ tb+tx=2+32=34s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 32 半精鏜孔 65 根據(jù)鏜孔基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 5.215.1 =4 取 42 l L=63+1.5=64.5 ti= ifn lllL 21 =（ 64.5+10+4+4） /0.5 400 0.412min=24.8s 半精鏜 65內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=3.7s tb+tx=6%（ ti+ tf） =1.7s tdj= ti+ tf+ tb+tx=28.5+1.7=30.2s 精鏜孔 65 根據(jù)鏜孔基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 5.215.0 =3 取 42 l L=64.5+0.5=65 ti= ifn lllL 21 =（ 65+10+3+4） /0.2 350 1.17=70.2s 鉆鉆 19內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=10.5s tb+tx=6%（ ti+ tf） =4.8s tdj= ti+ tf+ tb+tx=4.8+80.7=85.5s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 33 （ 9）鉆孔 20 底面孔 鉆 19內(nèi)孔 根據(jù)轉(zhuǎn)床基本時間計算公式 ti= ifn lll 21 ，已知 1l =krDcot2+（ 1 2） 412 l ； 取 1l =60cot220 15 取 22 l ti=fn lll 21 =（ 20+15+2） /272 32.0 0.366 min=22s 鉆 19內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=3.5s tb+tx=6%（ ti+ tf） =1.5s tdj= ti+ tf+ tb+tx=3.5+1.5+22=27s 擴 20內(nèi)孔 根據(jù)擴孔基本時間計算公式 ti=fn lll 21 ，已知 1l =krdD cot2 1 +（ 1 2） 422 l ； 取 1l = 212 19-97.1 （） =2 取 32 l ； ti=fn lll 21 =（ 20+2+3） /71 1 0.26min=16s 擴 19.7內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=2.5s tb+tx=6%（ ti+ tf） =1.1s tdj= ti+ tf+ tb+tx=1.1+2.5+16=19.6s 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 34 鉸 20內(nèi)孔 根據(jù)絞孔基本 時間計算公式 ti=fn lll 21 ，查表已知 1l =0.3 452 l ； ti=fn lll 21 =（ 20+45+0.3/80 0.754min=48.7s 鉸 20孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=7.8s tb+tx=6%（ ti+ tf） =3.4s tdj= ti+ tf+ tb+tx=7.8+3.4+48.7=59.9s （ 10）粗車 55內(nèi)孔 根據(jù)車孔基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 532 l ； 取 1l = 8.212.4 =7 取 42 l L=55+4.2=59.2 ti= ifn lllL 21 =（ 59.2+10+7+4） /0.5 350 0.458min=27.5s 粗車 55內(nèi)孔輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=4.4s tb+tx=6%（ ti+ tf） =1.9s tdj= ti+ tf+ tb+tx=1.9+4.4+27.5=33.8s （ 11）車內(nèi)環(huán) 根據(jù)車孔基本時間計算公式 ti= ifn lllL 21 ，已知 1l =krpatan +（ 2 3） 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 工藝規(guī)程的編制 35 532 l ； 取 1l = 4130=34 取 42 l L=65 ti= ifn lllL 21 =（ 65+10+34+4） /0.5 350 0.668=40.1s 車底面孔后內(nèi)環(huán)輔助時間 tf=0.15ti，其他時間 tb+tx=6%（ ti+ tf）， 單件時間為 tdj= ti+ tf+ tb+tx tf=0.15ti=6.4s tb+tx=6%（ ti+ tf） =2.8s tdj= ti+ tf+ tb+tx=6.4+2.8+40.1=49.3s 3. 5 工序卡片的編制 工藝路線擬定之后，就要確定各工序的具體內(nèi)容，其中包括工序余量 、工序尺寸及公差的確定；工藝裝備的選擇；切削用量、時間額定的計算等等。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員還需將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果以圖表、卡片、和文字材料統(tǒng)稱為工藝文件。 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 35 4、夾具設(shè)計 夾具是在機械加工中必不可少的工裝，它不僅可以減少工人的勞動強度，節(jié)省時間，還可提高工作效率，并保證加工精度。 4. 1 夾具的概要 在夾具的設(shè)計中最主要要解決的問題是定位基準的選擇及夾緊裝置的設(shè)計問題。 在夾具的設(shè)計中要考慮到機床夾具的作用，然后考慮夾具設(shè)計中的定位基準的選擇及夾緊裝置設(shè)計 問題，使設(shè)計出來的夾具可以達到要求。 1.機床夾具的功用 （ 1）穩(wěn)定保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，是一批工件的加工精度趨于一致。 （ 2）減少輔助工時，提高生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件時不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，方便快捷；可提高工件的剛性，使用較大的切削用量；可實現(xiàn)多件、多工位同時裝夾，可采用高效夾緊機構(gòu)，提高勞動生產(chǎn)率。 4. 2夾具定位要求的分析 （一）定位基準的選擇 底面對 孔的中心線有一定的垂直度公差要求，因此應(yīng)以底面為主要的定位基準。由于鑄造件的公差要求較大，利用小頭孔的外圓表面作為輔助基準，為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用麻花鉆加工出 8mm 的通孔。 （二）夾緊裝置的設(shè)計要求 夾緊裝置時夾具的重要組成部分，合理設(shè)計夾緊裝置有利于保證工件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動強度，因此對夾緊裝置做了如下要求： （ 1）工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所獲得的正確位置； （ 2）夾緊力的方向應(yīng)可靠、適當。也就是保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動或震動，同時又必須 使工件不產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷； （ 3）夾緊動作要準確迅速，以便提高生產(chǎn)效率； （ 4）操作簡便，省力，安全，以改善工人的勞動條件，減輕勞動強度； 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 36 （ 5）結(jié)構(gòu)簡單，易于制作。 定位方式的選擇 本次設(shè)計的是十字頭底面 20孔的夾具的設(shè)計，對其定位要求分析如下： 如上圖，要加工 20的底面孔首先要限制其 X 方向的移動， Y 方向的移動， X 方向的轉(zhuǎn)動及 Y方向的轉(zhuǎn)動。 通過分析可知要保證該道工序的精度要求，其在 X和 Y方向的移動及轉(zhuǎn)動都必須限制，在此選用 短 V 形塊加 3個圓柱銷定位的方法可限制 X,Y， Z 的移動和 X， Y的轉(zhuǎn)動。定位大致如下圖所示： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 37 按上述定位方案可保證沒有過定位及欠定位問題出現(xiàn)。 4. 3夾具的加緊裝置的設(shè)計 在加工過程中工件會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些歪理作用下，工件仍能保持定位的正確位置而不發(fā)生改變或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須有一定的夾緊力，把工件壓緊在定位原件上。 （ 1）動力裝置 動力裝置是指產(chǎn)生夾緊力的的裝置。 （ 2）夾緊原件 夾緊原件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊工作。 （ 3）中間傳動機構(gòu) 中間傳動機構(gòu)是介于力源和夾緊原件之間的傳力機構(gòu)，它將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件。 4. 3. 1 確定夾緊力的基本原則 確定夾緊力既要確定力的大小又要確定其方向和作用點。 （ 1） 夾緊力的作用點 夾緊力的作用點是指夾緊時，夾緊元件與工件表面的接觸位置。它們對工件夾緊的穩(wěn)定性和變形有很大的影響。 夾緊里的作用點應(yīng)該落在支撐元件或幾個支撐原件所形成的平面東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 38 內(nèi)，以保證定位確定工件位置不被破壞。 夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這對剛性差的工件尤為重要。 夾緊力的作用點應(yīng)該盡可能靠近加工面，這樣可以增加夾緊力的可靠性，以防止工件振動。 （ 2） 夾緊力的方向 夾緊力的方向與定位基準所處的位置以及工件所受力的作用方向有關(guān)。 夾緊力的作用方向應(yīng)該垂直于工件的主要定位基準，以保證加工精度。 夾緊力的方向應(yīng)有利于減少所需夾緊力的大小。 （ 3）夾緊力的大小 夾緊力的大小對工件的裝夾可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復雜程度等都有很大的影響 計算夾緊力通常將夾具 和工件堪稱一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力后處于靜力平衡條件下計算出理論夾緊力 F 再 乘以安全系數(shù) K作為實際夾緊力 F 即 ： F =K F 考慮到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等原因一半在粗加工時 K取 2.5 3；精加工時 K=1.5 2.加工過程中切削力的作用點方向及大小可能都在變化，估算夾緊力時應(yīng)按最不利因素考慮。 本次加工主要以工件外圓使用 V形塊定位夾緊力，夾緊力的方向垂直于基準面，作用點為靠上的外圓面，具體夾緊力的大小計算方式如下表所示： 夾緊形式 夾緊簡圖 夾緊力計算公式及注 備 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 39 工件以外圓定位 工件承受切削扭矩及軸向力 防止工件轉(zhuǎn)動 FJ=RfaRfaKM21 2sin2sin 防止工件移動 FJ=43 2sin2sinfafaKF 式中 f 為工件與壓板之間的圓周方向摩擦系數(shù) f 為工件與 V形塊之間的圓周方向摩擦系數(shù) f 為工件與壓板之間的軸向摩擦系數(shù) f 為工件與 V形塊之間的軸向摩擦系數(shù) （ 4）夾緊裝置的設(shè)計 夾緊裝置的組成：主要由動力裝置，夾緊元件 ，中間傳力機構(gòu)三部分組成。 夾緊裝置的基本要求：夾緊時不破壞工件在夾具中占有的位置，夾緊力要適合，既要保證工件在加工過程的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面及產(chǎn)生變形，夾緊機構(gòu)操作安全可靠，據(jù)有良好的自鎖性能等。 4. 3. 2 夾具的定位分析 本夾具的主要的定位元件是 V 型塊、支撐釘。由于 V 型塊是主要的定位元件，下面主要從 V 型塊進行定位誤差分析。 確定零件和 V 型塊之間的配合方式，由于起接觸點會隨夾緊力的變化而變化、零件表面的表面粗糙度的要求，使得配合不可過緊。總之，定位誤差產(chǎn)生的原因是： 1） 定位基準和 設(shè)計基準不重合產(chǎn)生的定位誤差； 2） 定位副制造不準確產(chǎn)生的基準位移誤差。 定位誤差的計算公式是 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 40 jwjbdw 根據(jù) 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 12s in12 djw 式中： d 設(shè)計基準誤差； 是 V 型塊的角 031.01290s in120039.0 jw 由于此時設(shè)計基準與定位基準重合，故 0jb mmjwjbdw 031.00031.0 4. 3. 3 夾具的裝配 夾具的零件通過設(shè)計確定為： V型 塊 1 個、墊板 1個、十字槽盤頭螺釘 1個、襯套 1個、支撐釘 3個、可換鉆套 1個、固定手柄壓緊螺釘 1個，內(nèi)六角圓柱頭螺栓 8個、傳力機構(gòu) 1個、定位銷 4個、鉆模版 1塊、夾具體 1個。 裝配后三維圖如下圖： 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 41 上面為十字頭專用夾具的準配圖。 結(jié)論 機械加工工藝及夾具設(shè)計隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。現(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕課工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J識現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學習中 需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點。為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 致謝 在這首先感謝老師對我的細心指導，在我有問題的時候可以幫我認真的解答，使我在畢業(yè)設(shè)計中知道了很多以前在上課時沒有接觸到的東西，使我在這次的畢業(yè)設(shè)計中受益匪淺。同時也感謝學校給了我這個實踐的機會，讓我能夠融匯這些知識。 東華理工長江學院畢業(yè)設(shè)計 夾具設(shè)計 42 參考文獻 【 1】皺青主編 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 .北京：機械工業(yè)出版社， 2006 【 2】揚叔子主編 .機械加工工藝師手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2001 【 3】李洪主編 .機械加工工藝手冊 .北京：北京出版社， 1990 【 4】孟少農(nóng)主編 .機械加工工藝手冊第一卷 .北京：機械工業(yè)出版社， 1991 【 5】東北重型機械學院，洛陽工學院，第一汽車制造廠職工大學編 .機床夾具設(shè)計手冊（第二版） .上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 1990 【 6】吳拓，方瓊珊主編 .機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導 .北京：機械工業(yè)出版社， 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A hybrid genetic algorithm for the resource-constrain-ed project scheduling problemJ. European Journal of Operational Research,2007 附錄一 文獻綜述 專業(yè)：機械 制造及自動化 學生：吳少敏 指導老師：賀核平 摘要 ：此次設(shè)計是十字頭零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復雜的特點，其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工