支架加工工藝設(shè)計及夾具設(shè)計說明書模板

.PAGE28/NUMPAGES31WORD格式整理設(shè)計〔論文題目支架零件的機械加工工藝及夾具設(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號學生姓名指導教師起訖日期摘要本文是對支架零件加工應(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：支架,加工工藝,加工方法,工藝文件,夾具.AbstractThispaperisonthebracketpartsprocessingapplicationandprocessingtechnologyandanalysis,includingthepartsoftheplan,thechoiceofblank,theclamping,thecraftroutemaking,toolselection,thedeterminationofcuttingconditions,processingdocuments.Choosethecorrectprocessingmethods,designthereasonableprocess.Inadditiontothestuffingboxcoverparttwoprocessdesigningspecialfixture.Machinetoolfixtureofmanykinds,amongthem,themostwidelyusedcommonfixture,sizespecificationshavebeenstandardized,andaprofessionalproductionplant.Whilewidelyusedinbatchproduction,speciallyforaworkpieceprocessingservicesforthefixture,itneedseachfactoryaccordingtoworkpiecemachiningtechnologytodesignandmanufacture.Inthispaper,fixturedesignarethemaincontentsofdesignoffixtureforgrindingcenter.Keywords:scaffold,processingtechnology,processingmethod,processdocumentation,fixture.目錄摘要2Abstract3目錄41緒論62零件的分析52.1零件的工藝分析52.2零件的工藝要求53工藝規(guī)程設(shè)計63.1加工工藝過程63.2確定各表面加工方案63.2.1考慮因素63.2.2加工方案的選擇73.3確定定位基準7粗基準的選擇7精基準選擇的原則83.4工藝路線的擬訂9工序的合理組合9工序的集中與分散9加工階段的劃分10加工工藝路線方案的比較113.5零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定13毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求13零件的偏差計算133.6確定切削用量及基本工時〔機動時間143.7時間定額計算及生產(chǎn)安排214鉆直徑14的孔夾具設(shè)計244.1概述244.2方案設(shè)計244.3定位基準的選擇244.4切削力和夾緊力的計算244.5定位誤差分析254.6導向裝置設(shè)計264.7夾具設(shè)計及操作說明265銑直徑54端面設(shè)計275.1設(shè)計要求275.2夾具設(shè)計275.2.1定位基準的選擇275.2.2切削力及夾緊力的計算275.3定位誤差的分析285.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明28總結(jié)29參考文獻30致謝31.1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：=1\*GB2⑴完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定；=2\*GB2⑵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支架是一個很重要的零件,因為其零件尺寸比較小,結(jié)構(gòu)形狀較復雜,但其加工孔和底面的精度要求較高,此外還有支架端面要求加工,對精度要求也很高。零件的底面、中心孔Φ38孔粗糙度要求都是,所以都要求精加工。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。=1\*GB2⑴以平面為主有：=1\*GB3①零件底面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是；=2\*GB3②支架小端面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是。=2\*GB2⑵孔系加工有：=1\*GB3①Φ38粗、精鏜加工,其表面粗糙度為；=2\*GB3②小孔鉆鉸加工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。考慮因素=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵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。=3\*GB2⑶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。=4\*GB2⑷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。=5\*GB2⑸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Ra0.63μm,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=1\*GB2⑴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,精銑的粗糙度可以較小。=2\*GB2⑵由參考文獻[3]表2.1～11確定,Φ40H7孔的表面粗糙度要求為6.3,則選擇孔的加方案序為：粗鏜——精鏜。=4\*GB2⑷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——鉸的加工方法。=5\*GB2⑸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：=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準,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。=3\*GB2⑶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。=4\*GB2⑷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=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵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。=3\*GB2⑶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：磨削機床導軌面時,是以導軌面找正定位的。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。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：=1\*GB2⑴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)管理復雜。=2\*GB2⑵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%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。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。=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵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。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：=1\*GB2⑴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Ra80～100μm。=2\*GB2⑵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Ra10～1.25μm。=3\*GB2⑶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 Ra10～1.25μm。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、粗鏜Φ38孔4、精鏜Φ38孔5、車Φ46端面6、車Φ34端面7、銑削Φ54左端面8、銑削Φ54右端面9、銑削左凸臺10、銑削右凸臺11、銑削支架小端頂部凸臺12、鉆支架小端頂部孔φ613、鉆沉頭孔14、鉆φ14孔15、倒角φ14孔16、終檢17、清洗入庫方案二：1、鑄造2、時效處理3、車Φ46端面4、車Φ34端面5、銑削Φ54左端面6、銑削Φ54右端面7、銑削左凸臺8、銑削右凸臺9、銑削支架小端頂部凸臺10、粗鏜Φ38孔11、精鏜Φ38孔12、鉆支架小端頂部孔φ613、鉆沉頭孔14、鉆φ14孔15、倒角φ14孔16、終檢17、清洗入庫加工工藝路線方案的論證：=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵再看后面的鏜孔、銑孔工序,方案Ⅰ把粗、精加工分在兩個不同的工序中,而方案Ⅱ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Ⅱ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Φ46端面4、車Φ34端面5、銑削Φ54左端面6、銑削Φ54右端面7、銑削左凸臺8、銑削右凸臺9、銑削支架小端頂部凸臺10、粗鏜Φ38孔11、精鏜Φ38孔12、鉆支架小端頂部孔φ613、鉆沉頭孔14、鉆φ14孔15、倒角φ14孔16、終檢17、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。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：=1\*GB2⑴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。=2\*GB2⑵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)。=3\*GB2⑶鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。=4\*GB2⑷鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。=5\*GB2⑸工藝基準以設(shè)計基準相一致。=6\*GB2⑹便于裝夾、加工和檢查。=7\*GB2⑺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。零件的偏差計算=1\*GB2⑴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精銑：由參考文獻[3]表2.3～59,其余量值規(guī)定為。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。擴孔的精度等級：,表面粗糙度,尺寸偏差是。鉸孔的精度等級：,表面粗糙度,尺寸偏差是?？爪?0H7粗鏜孔的精度等級：,表面粗糙度,尺寸偏差是。精鏜孔的精度等級：,表面粗糙度,尺寸偏差是。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Φ22參照參考文獻[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Φ46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C620—1機床的中心高為200〔表1.30,故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故==〔3-1②.確定進給量根據(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,進給量=0.5～1.0按C620—1機床進給量〔表4.2—9在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7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,C620—1機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21,當強度在174～207時,,,=時,徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17〔表1.29—2,故實際進給力為：=950=1111.5〔3-2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。③.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,車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(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200～219的鑄件,,,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0〔見表1.28,故：==63〔3-3===120〔3-4根據(jù)C620—1車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==〔3-5⑤.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,=～,,,切削速度時,=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：=1.7=1.2〔3-6根據(jù)表1.30,當=時,機床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在C620—1機床上進行,最后決定的切削用量為：=3.75,=,==,=⑥.倒角為了縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同換車刀手動進給。⑦.計算基本工時〔3-7式中=++,=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+=,則=+===〔3-8工序2：車Φ34端面車Φ34端面,粗糙度值為,尺寸保持本工序仍為粗車。已知條件與工序相同,車端面及倒角,可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序Ⅰ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=2.5f=0.65n=3.8v=50.4T=56工序4：銑削Φ54左端面機床：銑床X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8,硬質(zhì)合金立銑刀YT15〔1粗銑兩側(cè)面銑刀直徑,齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表,取銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表,取機床主軸轉(zhuǎn)速：,取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：〔2粗銑凸臺銑刀直徑,齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表,取銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表,取機床主軸轉(zhuǎn)速：,取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：走刀次數(shù)為1機動時間：〔其中因為：本工序機動時間：工序5：粗鏜,半精鏜Φ38孔機床：鏜床T68刀具：高速鋼刀具〔1粗鏜孔切削深度：進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表,取機床主軸轉(zhuǎn)速：,取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間：工序11：鉆小端頂部孔φ6沉頭孔機床：臺式鉆床Z525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：根據(jù)參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。機床主軸轉(zhuǎn)速：,按照參考文獻[3]表3.1～31,取。實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取。加工基本時間：工序12：鉆、擴、鉸孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。=1\*GB2⑴鉆孔進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～38,取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41,取。機床主軸轉(zhuǎn)速：,按照參考文獻[3]表3.1～31,取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：=2\*GB2⑵擴孔刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～31選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～52,取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～53,取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻[3]表3.1～31,取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度：,取走刀次數(shù)為1機動時間：=3\*GB2⑶鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～54,選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度：,且。進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～58,取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～60,取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻[3]表3.1～31取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度,刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：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)時因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：其中：—單件時間定額—基本時間〔機動時間—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=1\*GB2⑴粗、精銑面粗加工機動時間：精加工機動時間：輔助時間：參照參考文獻[3]表2.5～45,取工步輔助時間為。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,則：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～48,單間時間定額有：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。=2\*GB2⑵鉆、擴、鉸孔機動時間：輔助時間：參照參考文獻[3]表2.5～41,取工步輔助時間為。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,則：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～43,單間時間定額：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=3\*GB2⑶粗、精鏜孔粗鏜孔：機動時間：輔助時間：參照參考文獻[3]表2.5～37,取工步輔助時間為。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,則：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～39,。單間時間定額有：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：輔助時間：參照參考文獻[3]表2.5～37,取工步輔助時間為。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,則：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～39,。單間時間定額：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。=5\*GB2⑸鉆各小孔機動時間：輔助時間：參照參考文獻[3]表2.5～41,取工步輔助時間為。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,則：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～43,。單間時間定額,由式〔1.11有：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.4鉆直徑14的孔夾具設(shè)計4.1概述在機床對零件進行機械加工時,為保證工件加工精度,首先要保證工件在機床上占有正確的位置,然后通過夾緊機構(gòu)使工件正確位置固定不動,這一任務(wù)就是由夾具來完成。對于單件、小批生產(chǎn),應(yīng)盡量使用通用夾具,這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾,所以夾緊時往比較費時間,并且操作復雜,生產(chǎn)效率低。本零件屬于大量生產(chǎn),零件外形也不適于使用通用夾具,為了保證工件精度,提高生產(chǎn)效率,設(shè)計專用夾具就顯得非常必要。4.2方案設(shè)計方案設(shè)計是夾具設(shè)計的第一步,也是夾具設(shè)計關(guān)鍵的一步,方案設(shè)計的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率,稍不注意就會造成不能滿足工件加工要求,或加工精度不能達到設(shè)計要求,因此必須慎重考慮。設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則：定位裝置要確保工件定位準確和可靠,符合六位定位原理。夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單,操縱力小而夾緊可靠,力爭造價低4.3定位基準的選擇我們采用已經(jīng)加工好的孔及其端面作為定位基準,孔和端面共限制5個自由度,這樣還有一個旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制,為了保證空間工件定位準確,我們需要限制6個自由度,因此我們采用一擋銷來限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。這樣空間6個自由度就限制完了。4.4切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工,鉆削力。由《切削手冊》得：鉆削力式〔5-2鉆削力矩式〔5-3式中代入公式〔5-2和〔5-3得本道工序加工工藝孔時,夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊力計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時,工件相對與刀具的位置由夾具保證,基本不受工人技術(shù)水平的影響,因而能較容易、教穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強度。采用夾具后,工件不需劃線找正,裝夾方便迅速,顯著地減少了輔助時間,提高了勞動生產(chǎn)率。夾緊力的計算:因采用的是手動夾具故夾緊力無須計算。4.5定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和兩V型塊,間隙配合?！?工件的工序基準為孔心,當工件孔徑為最大,孔徑為最小時,孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面,兩V型塊定位,工件始終靠近兩V型塊的一面,而定位銷的會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當能滿足定位要求。由資料[10]《機床夾具設(shè)計手冊》可得：①定位誤差：定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,這里的方向與加工方向一致。即：故②夾緊安裝誤差,對工序尺寸的影響均小。即：③磨損造成的加工誤差：通常不超過④夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差,按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即誤差總和：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。4.6導向裝置設(shè)計因為我們所加工的孔是螺紋孔,因此我們需要先鉆螺紋底孔,然后攻絲,且我們是批量生產(chǎn),因此用固定和可換鉆套難以滿足要求,為了能很好的提高生產(chǎn)效率,我們采用快換鉆套,當我們加工完螺紋底孔后,通過壓緊螺釘迅速取出鉆套,然后開始攻絲,查機床夾具設(shè)計手冊知,快換鉆套的結(jié)構(gòu)和具體尺寸如下:4.7夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,為提高生產(chǎn)率,首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸,本道工序就是采用了星形壓緊的方式。由于本夾具是對工件進行鉆削加工面,因此工件的主要受力是鉆削力,因為鉆削力是向下的,我們采用的是鉸鏈壓板壓緊,壓緊力也是向下的,鉆削力和壓緊力方向相同。.5銑直徑54端面設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。下面即為銑床夾具銑直徑54端面的專用夾具,本夾具將用于X52K立式銑床。5.1設(shè)計要求本夾具無嚴格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,精度不是主要考慮的問題。5.2夾具設(shè)計5.2.1定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進行加工,準備采用手動夾緊。5.2.2切削力及夾緊力的計算刀具：銑刀D=30面銑刀。則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4F=Cdfk……3.1式中：C=420,Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=<F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206功率P=在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=KKKK式中K—基本安全系數(shù),1.5;K—加工性質(zhì)系數(shù),1.1;K—刀具鈍化系數(shù),1.1;K—斷續(xù)切削系數(shù),1.1則F=KF=1.5鉆削時T=17.34N切向方向所受力:F=取F=4416F>F所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。5.3定位誤差的分析制造誤差ZZ/r/