PAGE設(shè)計說明書題目：方刀架的工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計學生：學號：專業(yè)：班級：指導老師：摘要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。方刀架加工工藝規(guī)程設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計兩部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications目錄TOC\o"1-3"\h\uABSTRCT 3序言 1一零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 2二毛坯的確定 32.1確定毛坯的制造形式 32.2毛坯形狀及尺寸 3三擬定加工工藝路線 43.1基準的選擇 43.1.1粗基準選擇 43.1.2精基準的選擇 53.2制定工藝路線 63.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.4確定切削用量及基本工時 8四夾具設(shè)計 154.1問題的提出 154.2定位基準的選擇 154.3切削力及夾緊力計算 154.4定位誤差分析 174.5夾具設(shè)計及操作簡要說明 18總結(jié) 19致謝 21參考文獻 22第23頁共27頁序言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。方刀架的加工工藝規(guī)程設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(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，工藝尺寸確定等問題，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。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、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)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一零件的分析1.1零件的作用方刀架的作用：定位支撐的作用。1.2零件的工藝分析方刀架的工藝有2組加工面的分別為1：以左端面為基準的加工面，這組加工面包括粗精銑右端面，粗精車孔系。2：以孔系和一個端面為基準的加工面，這組加工面主要是其他面及孔的加工。二毛坯的確定2.1確定毛坯的制造形式由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，采用模鍛，鍛造精度為2級，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2毛坯形狀及尺寸毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術(shù)要求。毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鍛件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鍛件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。三擬定加工工藝路線3.1基準的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。3.1.1粗基準選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應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）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）應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）應盡可能選擇平整、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。（5）粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面為定位基準，利用支撐板為定位元件。3.1.2精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為精基準。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鍛造飛邊和鍛造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。5)精基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。以QUOTE孔系為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。3.2制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。制定以下兩種工藝方案：方案一1鍛造鍛造2處理淬火處理3銑粗銑-半精銑-精銑125×125的左端面4銑粗銑-半精銑-精銑125×125的右端面5車粗車-半精車-精車內(nèi)孔，孔系6銑粗銑-半精銑-精銑125×75的前后端面7銑粗銑-半精銑-精銑125×75的左右端面8鉆鉆8-M12的螺紋孔，攻絲9鉆鉆4-Φ15的孔10鉆鉆M12的螺紋孔，攻絲11鉆鉆擴鉸Φ10的孔12檢驗檢驗13入庫入庫方案二1鍛造鍛造2處理淬火處理3車粗車-半精車-精車內(nèi)孔，孔系4銑粗銑-半精銑-精銑125×125的左端面5銑粗銑-半精銑-精銑125×125的右端面6銑粗銑-半精銑-精銑125×75的前后端面7銑粗銑-半精銑-精銑125×75的左右端面8鉆鉆8-M12的螺紋孔，攻絲9鉆鉆4-Φ15的孔10鉆鉆M12的螺紋孔，攻絲11鉆鉆擴鉸Φ10的孔12檢驗檢驗13入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先銑端面，再車孔系，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1鍛造鍛造2處理淬火處理3銑粗銑-半精銑-精銑125×125的左端面4銑粗銑-半精銑-精銑125×125的右端面5車粗車-半精車-精車內(nèi)孔，孔系6銑粗銑-半精銑-精銑125×75的前后端面7銑粗銑-半精銑-精銑125×75的左右端面8鉆鉆8-M12的螺紋孔，攻絲9鉆鉆4-Φ15的孔10鉆鉆M12的螺紋孔，攻絲11鉆鉆擴鉸Φ10的孔12檢驗檢驗13入庫入庫3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。方刀架的端面由于方刀架端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留3mm比較合適。3、方刀架的孔毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為2mm3.4確定切削用量及基本工時工序：銑左右端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?50當＝750r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序：車孔系1)切削深度單邊余量為Z=2mm2)進給量根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns==753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，t=i;其中l(wèi)=25mm;=4mm;=0mm;t=i=x2=0.966(min)工序：鉆4-Φ15孔機床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ261)進給量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns==636r/min與636r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為650r/min?，F(xiàn)選取=650r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=60mm;=4mm;=3mm;t===0.79min工序：鉆8-M12螺紋孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則：根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，，，則機動工時為攻絲M12攻螺紋M12mm。按機床選取，則機動時，，工序：鉆，擴，鉸Φ10孔工步一鉆孔至φ9確定進給量的確定：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9孔時屬于低剛度零件，故進給量的確定應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取，因此實際切削速度計算為切削工時計算：，，，則機動工時為工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，，，則機動工時為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量的確定和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。切削工時：，，，則機動工時為四夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導老師的分配，決定設(shè)計工序銑左右端面的銑床夾具。4.1問題的提出本夾具主要用于銑左右端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。4.2定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。我們采用外圓和底面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。4.3切削力及夾緊力計算（1）刀具：采用端銑刀φ31mmz=24機床：x51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1所以（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級數(shù)為6.8級螺釘疲勞極限：極限應力幅：許用應力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.4定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——心軸外圓直徑公差（mm）。4.5夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)?？偨Y(jié)這次設(shè)計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。這次設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識；以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到