CA6140車(chē)床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)CA6140車(chē)床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)摘要隨著科技的開(kāi)展,機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)是我國(guó)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)開(kāi)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。無(wú)論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還是新興的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè),都離不開(kāi)形式各樣的機(jī)械制造設(shè)備。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要內(nèi)容就是對(duì)CA6140機(jī)床撥叉的工藝規(guī)程制定和對(duì)其中孔及假設(shè)干平面加工工序的夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探討。在工藝規(guī)程編制方面,主要通過(guò)仔細(xì)分析撥叉零件圖和相關(guān)技術(shù)要求,查閱零件相關(guān)資料,考慮了零件的工藝結(jié)構(gòu)要求、批量生產(chǎn)要求、經(jīng)濟(jì)性、可行性等多方面因素,最終安排工序,并完成加工,其中包括各道工序的加工方法,機(jī)床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇,基準(zhǔn)面的選取,定位和夾緊方案的擬定,并將其編入工序卡片,清晰明了的表達(dá)出了整個(gè)加工過(guò)程。另外,在專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)方面,主要對(duì)一孔、一平面的加工工序進(jìn)行了夾具方案的分析,計(jì)算和最終完成設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞:撥叉;工藝路線;定位與夾緊;專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,machinerymanufacturingindustryofChinahasbeentechnologicalprogressandsocialdevelopmentofpillarindustries.Whetherintraditionalindustriesornewindustries,itisinseparablefromawiderangeofmachineryandequipment.Thisgraduationofcontentwhichisthestudyabouttheprotocoldevelopmentprocessandthefixturedesignoftheholeandsomeplaneprocessingprocedure.Intermsofprocessrules,primarilythroughacarefulanalysisoftheproductpartsandrelatedtechnicalrequirements,checkthepartsrelevantinformationconsideredpartoftheprocessofstructuralrequirements,batch,andeconomics,feasibility,andmorefactors.Thefinalarrangementsfortheoperationstofinishprocessing,includingtheoperationsofprocessingmethod,machinetools,tooling,fixtures,assistivedevices,measurementapparatusselection,selectdatum,positioningandclampauthoring,andprocesscard,clarityofexpressionoutthewholeprocessingprocedure.Inaddition,infixturedesign,themaindesignaboutahole,aflatandagroovemachiningprocesshasbeenanalysised,computationandfinallytocompletethedesigntask.Keywords:Plectrum;processroute;positioningandclamping;dedicatedfixturedesign目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1夾具設(shè)計(jì)的意義 11.2夾具設(shè)計(jì)研究概述 21.2.1夾具的定義 21.2.2夾具開(kāi)展概況 21.2.3夾具設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題 31.3夾具的功能 41.4夾具組成 41.4.1夾具的根本組成局部 41.4.2夾具的其他組成局部 51.5夾具的分類(lèi) 51.5.1按夾具的通用特性分類(lèi) 51.5.2按夾具使用的機(jī)床分類(lèi) 51.6夾具使用優(yōu)點(diǎn) 71.7夾具設(shè)計(jì)要求 71.7.1夾具設(shè)計(jì)根本要求 71.7.2生產(chǎn)對(duì)其提出的新要求 81.8夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 81.9現(xiàn)代夾具的開(kāi)展發(fā)向 9第2章工藝規(guī)程的編制 102.1零件的分析 102.1.1零件的作用 102.1.2零件的工藝分析 112.2確定毛坯的制造形式 122.3基面的選擇 132.4制定工藝路 142.5選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 152.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 162.7確立切削用量及根本工時(shí) 19第3章夾具設(shè)計(jì) 373.1工序30的夾具設(shè)計(jì) 37問(wèn)題的提出 373.1.2夾具設(shè)計(jì) 373.1.3定位誤差的分析 403.1.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 403.2工序50的夾具設(shè)計(jì) 403.2.1問(wèn)題的提出 403.2.2夾具設(shè)計(jì) 413.2.3定位誤差的分析 433.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 433.3工序70的夾具設(shè)計(jì) 443.3.1問(wèn)題的提出 443.3.2夾具設(shè)計(jì) 443.3.3定位誤差的分析 473.3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 47第4章機(jī)床夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)效益 484.1優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 484.1.1成組夾具本錢(qián) 484.1.2優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義 494.2機(jī)床夾具柔性化 494.3機(jī)床夾具經(jīng)濟(jì)效益分析 50結(jié)論 52致謝 53參考文獻(xiàn) 54?ContentsAbstract ⅠChapter1Introduction 11.1Thesignificanceofthefixturedesign 11.2Fixturedesignresearchoverview 21.2.1Thedefinitionofafixture 21.2.2Fixturedevelopment 21.2.3Designofjigsandfixturestosolvethemainproblems 31.3Functionsoffixtures 31.4Fixturecomposition 41.4.1Thebasiccomponentsoffixtures 41.4.2Theothercomponentofthefixtures 41.5Fixtureofclassification 51.5.1Accordingtothecommoncharacteristicsofclassificationfixtures 51.5.2Themachinetoolusedbyfixtureclassification 51.6Usetheadvantagesoffixtures 61.7Designofmachine-toolfixtures 71.7.1Basicrequirementsforthedesignoffixtures 71.7.2Productiononhisproposednewrequirements 71.8Fixturedesigncharacteristics 81.9Developmentofmodernfixturessentto 9Chapter2Thecompilationofprocedures 102.1Partoftheanalysis 102.1.1Partoftherole 102.1.2PartsoftheProcessAnalysis 112.2Determinetheformofblankmanufacturing 122.3Thechoiceofbaselevel 132.4Developroute 142.5Selecttheprocessingequipmentandtooling,fixtures,measuringtools 152.6Allowance,dimensionsandfurdimension 162.7Establishmentofcuttingandbasicwork 19Chapter3Fixturedesign 363.1Fixturedesignofthethirdworkingprocedure 373.1.1Problem 373.1.2Fixturedesign 403.1.3Theanalysisofpositioningerror 403.1.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation 403.2Fixturedesignofthefifthworkingprocedure 403.2.1Problem 403.2.2Fixturedesign 413.2.3Theanalysisofpositioningerror 433.2.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation 433.3Fixturedesignoftheseventhworkingprocedure 443.3.1Problem 443.3.2Fixturedesign 443.3.3Theanalysisofpositioningerror 473.3.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation 47Chapter4Fixturedesignoptimizationandeconomicbenefits 484.1OptimalDesignandAnalysis 484.1.1Groupfixturecosts 484.1.2Thepracticalsignificanceofdesignoptimization 494.2FlexibleMachineToolFixture 494.3EconomicAnalysisofjigsandfixtures 50Conclusion 52Thanks 53References 54第1章緒論隨著科學(xué)技術(shù)的高速開(kāi)展,機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代,其產(chǎn)品型號(hào)越來(lái)越多,質(zhì)量要求越來(lái)越高,更新周期越來(lái)越短,使機(jī)械制造工程飛速的開(kāi)展。在機(jī)械加工過(guò)程中,夾具占有非常重要的地位。它可靠地保證了工件的加工精度,提高了加工效率,減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度。夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)工件的圖紙、工藝文件,生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析,精心調(diào)查研究,吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),制訂出合理的設(shè)計(jì)方案[1]。機(jī)械加工必須保證零件的加工質(zhì)量,到達(dá)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求,同時(shí)還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。因此,機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)就是一項(xiàng)重要的工作。它要求設(shè)計(jì)者必須具有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和廣博的機(jī)械制造工藝根底理論知識(shí)。在指定工藝規(guī)程時(shí),應(yīng)根據(jù)零件的產(chǎn)量和現(xiàn)有的設(shè)備條件,綜合考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求,經(jīng)過(guò)反復(fù)分析比擬,確定最優(yōu)方案。1.1夾具設(shè)計(jì)的意義零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外,成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。他們是機(jī)床和工件之間的連接裝置,使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確的位置,機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工外表的位置精度,所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作,是加工過(guò)程中最活潑的因素之一[2]。因此,好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)本錢(qián)等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率,降低本錢(qián)。在當(dāng)今劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化要求下,滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)制造的更高要求。CA6140車(chē)床撥叉銑、鉆等工序使用的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)加工零件,應(yīng)到達(dá)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。所以對(duì)CA6140車(chē)床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì),不但是我們對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)的一個(gè)整合,而且是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)方面的一次訓(xùn)練。1.2夾具設(shè)計(jì)研究概述1.2.1夾具的定義夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工,熱處理裝配,焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱(chēng)為機(jī)床夾具,在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)床夾具不可缺少。它直接影響著加工的精度,勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造本錢(qián)等,故機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件[3]。1.2.2夾具開(kāi)展概況隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,夾具已從一種輔助工具開(kāi)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。改革開(kāi)放以來(lái),機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面技術(shù)資源,有方案的進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造,引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路,使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高,為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng),擴(kuò)大出口創(chuàng)匯,推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展起了重要作用。夾具最早出現(xiàn)在1787年,至今經(jīng)歷了三個(gè)開(kāi)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)開(kāi)展初期。機(jī)械制造的精度較低,機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴(lài)勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝,而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具;第二階段是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的開(kāi)展,夾具的門(mén)類(lèi)才逐步開(kāi)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向(或?qū)Φ?元件的結(jié)構(gòu)也日趨完善,逐漸開(kāi)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一;第三階段,即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)50多年,特別是近20年的開(kāi)展,已形成了品種繁多、門(mén)類(lèi)齊、布局合理的機(jī)械制造工業(yè)體系。許多科研院所、大專(zhuān)院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品,有些已接近或到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的開(kāi)展為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)向高、精,尖方向開(kāi)展的需要和多品種、中小批生產(chǎn)的特點(diǎn),機(jī)床夾具的主要開(kāi)展方向表現(xiàn)為精密化[4]。目前中國(guó)制造業(yè)開(kāi)展迅猛,以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專(zhuān)機(jī)加工各種各樣的零部件,導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)開(kāi)展和各種各種零件的需求與日俱增,加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴(kuò)大夾具的柔性化程度,改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),開(kāi)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是當(dāng)前夾具開(kāi)展的主要方向,使機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代,品種型號(hào)越來(lái)越多.質(zhì)量越來(lái)越高,更新周期越來(lái)越短[5]。1.2.3夾具設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題夾具設(shè)計(jì)最關(guān)鍵是要求對(duì)工件定位正確,且滿(mǎn)足定位精度要求。首先得了解影響定位精度的因素,然后采取措施解決具體的問(wèn)題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度,那么可以提高夾具的制造精度,減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。除此之外,選擇夾具的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng),夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度,從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用平安、并有合理的裝卸空間[6]。1.3夾具的功能機(jī)床夾具的主要功能是定位和加緊。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的,而夾緊那么是工件定位后將其固定,使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。機(jī)床夾具的特殊功能是對(duì)刀和導(dǎo)向,通過(guò)調(diào)整工件切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。而導(dǎo)向那么是如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套,能迅速確實(shí)定鉆頭的位置,并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。機(jī)床夾具能夠降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。由于多數(shù)專(zhuān)用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度[7]。1.4夾具組成1.4.1夾具的根本組成局部雖然各類(lèi)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的根本組成局部是定位元件,夾緊裝置和夾具體三個(gè)局部,這也好似夾具體的主要內(nèi)容。定位元件是夾具的主要功能元件之一,通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后,定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。夾緊裝置也是夾具的主要元件之一,一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu),形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件,夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。1.4.2夾具的其他組成局部1.連接元件根據(jù)機(jī)床的工作特點(diǎn),夾具在機(jī)床上的安裝。連接常有的兩種方式:一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上,另一種是安裝在機(jī)床主軸上,連接元件用于確定夾具本身在機(jī)床上的位置。2.對(duì)刀與導(dǎo)向裝置對(duì)刀裝置常見(jiàn)在銑床夾具中,用以對(duì)刀塊。調(diào)銑刀對(duì)刀前的位置,對(duì)刀時(shí),銑刀不能與對(duì)刀塊直接相連,以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀塊工作外表。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套,它們能確定刀具的位置,并引導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。3.其他元件和裝置根據(jù)加工的需要,有些夾具分別采用分度裝夾,靠模裝置上下料加工工藝機(jī)器人等[8]。1.5夾具的分類(lèi)1.5.1按夾具的通用特性分類(lèi)這是一種根本的分類(lèi)方法,主要反響夾具在不同生產(chǎn)類(lèi)型中的通用特性,故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前,我國(guó)常用的夾具有通用夾具、專(zhuān)用夾具和自動(dòng)化生產(chǎn)夾具等五大類(lèi)。1.5.2按夾具使用的機(jī)床分類(lèi)這是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)使用的分類(lèi)方法,如車(chē)床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車(chē)床等夾具,如圖1-1,1-2,1-3所示:圖1-1鉆床夾具圖1-2銑床夾具圖1-3工裝夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí)機(jī)床的類(lèi)別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點(diǎn)是機(jī)床切削成型運(yùn)動(dòng)不同、故夾具與機(jī)床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同[9]。1.6夾具使用優(yōu)點(diǎn)夾具的使用一般包括兩個(gè)過(guò)程,其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,其二是被加工工件在夾具中的安裝。加工過(guò)程中,工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。1.所保證加工精度用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正,可顯著的減少輔助工時(shí),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性,因此可加大切削用量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,可使用多工位夾具,并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3.能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍4.能降低本錢(qián)在批量生產(chǎn)后使用夾具后,由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高,使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯的降低了本錢(qián)夾具制造本錢(qián)分?jǐn)傇谝慌ぜ?沒(méi)個(gè)工件制造的本錢(qián)是極少的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的本錢(qián),元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。5.改善工人的勞動(dòng)條件用夾具裝夾工件方便、省力、平安[10]。1.7夾具設(shè)計(jì)要求1.7.1夾具設(shè)計(jì)根本要求設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)滿(mǎn)足以下四項(xiàng)根本要求:1.保證工件的加工精度。2.保證工人的造作平安。3.到達(dá)加工的造作生產(chǎn)率要求。4.滿(mǎn)足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。1.7.2生產(chǎn)對(duì)其提出的新要求現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)劇烈競(jìng)爭(zhēng),現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求:1.能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。2.能裝夾一組相似性特征的工件。3.用于精密加工的高精度的機(jī)床。4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。5.采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[11]。1.8夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比擬有較大的差異,主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面:1.要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期,一般沒(méi)有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作。2.夾具的精度一般比工件的精度變了三倍。3.夾具在一般情況下是單體制造的,重復(fù)制造的時(shí)機(jī)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。4.夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切,要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。5.夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差,特別是商品化的元件較少,設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法,以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的工藝要求。1.9現(xiàn)代夾具的開(kāi)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的開(kāi)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面。隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,精密化夾具勢(shì)必也相應(yīng)提高。高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是通過(guò)調(diào)組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力[12]。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制造典型夾具結(jié)構(gòu)的根底上,首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化,建立典型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件。舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu),通用化方法包括:夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件[13]。第2章工藝規(guī)程的編制2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給的是CA6140車(chē)床主軸箱撥叉的工藝規(guī)程編制和夾具設(shè)計(jì)。CA6140車(chē)床的撥叉位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用[14]。零件圖如圖2-1所示:圖2-1撥叉零件圖零件上方的mm孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,而下方的mm半孔那么是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪實(shí)現(xiàn)變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開(kāi)。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為HT200,為了滿(mǎn)足其性質(zhì)要求,由參考文獻(xiàn)[15]表2-3鑄件制造方法選取金屬型鑄造方法,由參考文獻(xiàn)[16]表2.2-4灰鑄鐵件的硬度分級(jí)可知灰鑄鐵的硬度為190~210HBS,具有較高的強(qiáng)度和耐磨性,適于承受較大應(yīng)力和耐磨性的要求。CA6140車(chē)床撥叉有多處加工面,其中有兩處加工外表,其間有一定位置要求。分述如下:1.以mm孔為中心的加工外表這一組加工外表包括:mm的孔,以及40mm的圓柱上外表,其中主要加工外表為mm通孔,其粗糙度要求為1.6。2.以mm孔為中心的加工外表這一組加工外表包括:mm的孔,以及75mm的兩個(gè)端面。其中mm內(nèi)孔的粗糙度要求為3.2,75mm的兩端面有垂直度0.1的要求。3.將兩件銑斷這一組加工外表包括:銑斷面的粗糙度要求為6.3。4.銑mm的槽這一組加工外表包括:此槽端面的粗糙度要求為3.2,槽的底面的粗糙度要求為6.3。5.銑40mm外圓柱面上的平臺(tái)這一組加工外表包括:粗糙度要求6.3,其余為尺寸要求,精度不高。該零件加工外表之間有著一定的位置要求,主要是:mm孔的中心與mm孔的中心有位置要求mm。mm的槽與mm的孔內(nèi)外表有垂直度公差為0.08。C、D兩端面之間相對(duì)于的mm的孔內(nèi)外表有垂直度公差為0.1。由以上分析:對(duì)于以上加工外表,根據(jù)加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能到達(dá)的位置精度,可先加工其中某一重要外表,然后借助于專(zhuān)用夾具加工其它外表,并保證各種尺寸和位置的精度要求。2.2確定毛坯的制造形式根據(jù)零件的材料和形狀確定毛坯為鑄件,考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中可以承受較大載荷和沖擊載荷,且零件結(jié)構(gòu)又比擬簡(jiǎn)單,采用金屬型鑄造的方法來(lái)加工,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。這樣不但提高生產(chǎn)率,而且可以保證零件的加工精度。毛坯零件圖如圖2-2所示:圖2-2毛坯圖毛坯的鑄造方法:選用金屬型造型的方法。毛坯的熱處理:熱處理工序在工藝過(guò)程中的安排是否恰當(dāng),是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過(guò)程中的位置,根據(jù)材料和熱處理的目的而定。本次加工中熱處理為預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前,采用正火、調(diào)質(zhì)處理來(lái)改善材料的加工性能。此外,為了消除剩余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。2.3基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得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。否那么,過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,甚至?xí)斐纱笈鷱U品,使生產(chǎn)無(wú)法正常運(yùn)行。1.粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件,那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)[17]。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原那么,現(xiàn)以撥叉的底面和40mm的外圓外表為粗基準(zhǔn),利用V型塊夾緊到達(dá)完全定位,然后進(jìn)行鉆55mm孔的加工。2.精基準(zhǔn)的選擇為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合,所以選擇零件的25mm圓外表為精基準(zhǔn),并且以“基準(zhǔn)重合〞和“基準(zhǔn)統(tǒng)一〞為原那么,來(lái)保證加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便。2.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)本錢(qián)盡量下降。1.工藝路線方案一工序一:鑄造毛坯工序二:將兩件銑斷工序三:鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸25mm孔工序四:粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)55mm孔工序五:粗銑、精銑C、D面保證垂直度誤差不大于0.1工序六:粗銑B面工序七:銑16mm的槽,垂直度誤差不大于0.08工序八:銑40mm外圓上的平臺(tái)工序九:檢驗(yàn)入庫(kù)上面的工序加工不太合理,因?yàn)槿绻葘杉姅?破壞了零件的整體性,這樣就達(dá)不到兩個(gè)孔之間的位置要求,影響整個(gè)工件的加工要求,從而降低了零件的使用價(jià)值。由此得出下面一個(gè)方案。2.工藝路線方案二工序一:鑄造毛坯工序二:以底平面D面為粗基準(zhǔn),用V型塊定位,粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)mm孔,使其到達(dá)精度要求工序三:以40mm圓柱外外表為基準(zhǔn),用V型塊定位,并以mm的圓心為基準(zhǔn)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸mm的孔,到達(dá)精度要求工序四:將兩件銑斷工序五:以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn),以定位擋銷(xiāo)和一壓板實(shí)現(xiàn)定位,進(jìn)行C、D兩面的粗銑、精銑加工,使C、D兩面滿(mǎn)足垂直度誤差不大于0.1工序六:以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn),以D面和一輔助支撐實(shí)現(xiàn)定位,進(jìn)行B面的粗銑加工工序七:以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn),銑mm的槽,保證槽的側(cè)面相對(duì)于孔的垂直度誤差是0.08工序八:以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn),銑40mm外圓上的平臺(tái)工序九:去除毛刺工序十:檢驗(yàn)入庫(kù)比擬兩種工序加工方案,考慮到加工的合理性及精度的要求,我們選擇方案二的設(shè)計(jì)。2.5選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類(lèi)型為中批,故加工機(jī)床設(shè)備等以通用機(jī)床為主,其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均有人工完成。根據(jù)加工零件的具體工序,滿(mǎn)足加工需求,根據(jù)文獻(xiàn)[15]選擇以下機(jī)床、刀具和量具:1.機(jī)床的選擇銑面、銑槽、銑平臺(tái)時(shí)均采用立式銑床X52K;鉆、擴(kuò)、鉸孔均采用立式鉆床Z550;車(chē)內(nèi)孔時(shí)采用臥式車(chē)床C620-1。2.夾具的選擇該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn),所以采用專(zhuān)用夾具。3.刀具的選擇銑上下外表時(shí)采用硬質(zhì)合金端銑刀,可以保證加工零件的精度要求;銑槽時(shí)采用直柄立銑刀;銑斷時(shí)采用銑斷銑刀;鉆孔時(shí)采用高速鋼錐柄麻花鉆;擴(kuò)孔時(shí)采用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆;鉸孔時(shí)采用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀;車(chē)孔時(shí)采用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀。4.量具的選擇極限量規(guī)或塞規(guī)、對(duì)角度尺寸采用專(zhuān)用夾具保證,其它尺寸采用通用量具即可。2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定CA6140車(chē)床撥叉零件材料為HT200,硬度190~210HBS,抗拉強(qiáng)度,生產(chǎn)類(lèi)型為中批量,鑄造毛坯。由文獻(xiàn)[18]表2?17灰鑄鐵鑄件預(yù)計(jì)的力學(xué)性能及應(yīng)用舉例及以上原始資料及加工工藝,分別確定各家工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸,長(zhǎng)315mm,寬75mm,高80mm,故最大輪廓尺寸為315mm。2選取公差等級(jí)CT由文獻(xiàn)[15]表5-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵,得公差等級(jí)CT范圍8~10級(jí),取為10級(jí)。3求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的根本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT,由表5-3鑄件尺寸公差[15]得:公差帶相對(duì)于根本尺寸對(duì)稱(chēng)分布。4求機(jī)械加工余量等級(jí)由文獻(xiàn)[15]表5-5毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵,得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍D~F級(jí),取為F級(jí)。5求RMA要求的機(jī)械加工余量對(duì)所有加工外表取同一個(gè)數(shù)值,由文獻(xiàn)[15]表5-4要求的鑄件機(jī)械加工余量(RMA)得最大輪廓尺寸為315mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí),得RMA數(shù)值為2.5mm。6求毛坯根本尺寸為方便加工,鍵槽處鑄成實(shí)心。C面、D面屬雙側(cè)加工,應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式(5-2)求出,即RF+2RMA+CT/212+22.5+2.2/218.1mmB面為單側(cè)加工,毛坯根本尺寸由文獻(xiàn)[15]式(5-1)求出,即RF+RMA+CT/280+2.5+3.2/284.1mm25mm孔屬內(nèi)腔加工,應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式(5-3)求出,即RF-2RMA-CT/225-22.5-2.6/218.7mm55mm孔屬內(nèi)腔加工,應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式(5-3)求出,即式中R??毛坯根本尺寸;F??毛坯的鑄件輪廓尺寸;RMA??要求的機(jī)械加工余量;CT??公差等級(jí)。撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)如下表2-1表2-1撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量工程 C面D面 B面 25mm孔 55mm孔 ?鍵槽公差等級(jí)CT 10 10 10 10 ?加工面根本尺寸 12 80 25 55 ?鑄件尺寸公差 2.2 3.2 2.6 2.8 ?機(jī)械加工余量等級(jí) F F F F ?RMA 2.5 2.5 2.5 2.5 ?毛坯根本尺寸 18.1 84.1 18.7 45 01.C面、D面的加工余量為6.1mm(為雙邊加工)查文獻(xiàn)[15]表5-49平面精加工余量得精加工余量1mm,故粗加工余量為Z4.1mm,那么單邊加工余量為Z2.05mm。2.B面的單邊總加工余量為Z4.1mm查文獻(xiàn)[15]表5-49平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為Z3.1mm。3.內(nèi)孔(25mm的孔已鑄成18.7mm的孔)查文獻(xiàn)[15]表5-42基孔制7、8、9級(jí)(H7、H8、H9)孔的加工余量得工序尺寸加工余量:鉆孔至23mm余量為4.3mm;擴(kuò)孔至24.8mm余量為1.8mm;粗鉸孔至24.94mm余量為0.14mm;精鉸孔至25mm余量為0.06mm。4.內(nèi)孔55mm孔(55mm的孔已先鑄初45mm的孔)查文獻(xiàn)[15]表5-42基孔制7、8、9級(jí)(H7、H8、H9)孔的加工余量:粗車(chē)45mm的孔至51mm余量為6mm;半精車(chē)51mm孔至53.8mm余量為2.8mm;精車(chē)至55mm余量為1.2mm。5.銑16mm的槽由文獻(xiàn)[15]表5-41凹槽加工余量及偏差得粗銑后半精銑寬度余量Z3mm,粗銑后公差為+0.18~+0.27mm,半精銑后公差為+0.11mm。工序尺寸加工余量:粗銑至11.5mm;半精銑至14.5mm余量為3mm;精銑至16mm余量為1.5mm。2.7確立切削用量及根本工時(shí)工序一:鑄造毛坯。工序二:底平面B為粗基準(zhǔn),粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)55mm的孔,使其粗糙度到達(dá)3.2已鑄成45mm。1.粗車(chē)45mm的孔至51mm1選擇主軸轉(zhuǎn)速選擇C620-1車(chē)床,正轉(zhuǎn)n10~1400r/min,反轉(zhuǎn)n14~1580r/min;縱向f0.028~6.33mm/r,橫向f0.014~3.16mm/r。2選擇進(jìn)給量決定進(jìn)給量,由文獻(xiàn)[15]表5-57臥式車(chē)床刀架進(jìn)給量得:f0.028~6.33mm/r,取f1.59mm/r3計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表2-8車(chē)削時(shí)切削速度的計(jì)算公式得:式中使用壽命T60min;158;0.15;0.40;m0.2由文獻(xiàn)[15]表2-9車(chē)削過(guò)程中使用條件改變時(shí)的修正系數(shù)得1.0那么:m/minm/min由文獻(xiàn)[15]表5-56臥式車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速得轉(zhuǎn)速n305r/min那么實(shí)際切削速度m/min4計(jì)算根本工時(shí)min式中??機(jī)動(dòng)時(shí)間,min;L??刀具或工作臺(tái)行程長(zhǎng)度,mm;n??機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,r/min;f??主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量,mm/r。2.半精車(chē)51mm的孔至53.8mm,切削余量為2.8mm1確定背吃刀量mm。2確定進(jìn)給量、計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表5-121用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削灰鑄鐵時(shí)的得:v90m/min,f0.42mm/r。r/min采用C620-1臥式車(chē)床,由文獻(xiàn)[15]表5-56臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速n480r/min那么實(shí)際切削速度m/min3計(jì)算根本工時(shí)由文獻(xiàn)[15]表2-24車(chē)削和鏜削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式得:車(chē)孔切削工時(shí)的計(jì)算時(shí)間為:式中i??走刀次數(shù),i1;??刀具的切入長(zhǎng)度,mm;??刀具的切出長(zhǎng)度,mm;??單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度,0。那么mmmm所以min3.精車(chē)53.8mm的孔至mm,粗糙度為3.21確定背吃刀量mm。2確定進(jìn)給量、計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表5-121用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削灰鑄鐵時(shí)的得:v90m/min,f0.56mm/r。r/min采用C620-1臥式車(chē)床,由文獻(xiàn)[15]表5-56臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速n480r/min那么實(shí)際切削速度m/min3計(jì)算根本工時(shí)由文獻(xiàn)[15]表2-24車(chē)削和鏜削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式]得:鏜孔切削工時(shí)的計(jì)算時(shí)間為:式中i??走刀次數(shù),i1;??刀具的切入長(zhǎng)度,mm;??刀具的切出長(zhǎng)度,mm;??單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度,0。那么mmmm所以min工序三:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25mm的孔,使其到達(dá)精度要求1鉆23mm的孔1決定進(jìn)給量鉆頭直徑為23mm,由文獻(xiàn)[15]表5-127高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量查得進(jìn)給量范圍為0.78?0.96mm/r,取進(jìn)給量f0.81mm/r,選用Z550鉆床,由文獻(xiàn)[15]表5-64立式鉆床型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù)查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)許用最大抗力F24525N,查進(jìn)給量范圍為0.1?0.81mm/r,符合。2確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由文獻(xiàn)[15]表5-130鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查得最大磨損限度為1.0mm,壽命T75min。3切削速度確實(shí)定由文獻(xiàn)[15]表2-13鉆、擴(kuò)和鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式得:的單位:m/min式中;;;;;。由文獻(xiàn)[15]表2?14鉆、擴(kuò)及鉸孔時(shí)使用條件改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)得所以取18m/min由文獻(xiàn)[15]表5?65立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n250r/min所以,實(shí)際切削速度4檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率由文獻(xiàn)[15]表2?15鉆孔時(shí)軸向力、轉(zhuǎn)矩及