資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目:機(jī)床撥叉工藝編排及工裝設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心:浙江臨安奧鵬學(xué)習(xí)中心[4]A層次:專(zhuān)科起點(diǎn)本科專(zhuān)業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí):春季學(xué)號(hào):學(xué)生:周志良指導(dǎo)教師:袁喜林完成日期:3月2日內(nèi)容摘要本文詳細(xì)闡述了機(jī)床撥叉生產(chǎn)工藝的判定與銑斷雙體夾具的設(shè)計(jì)論證過(guò)程。題目所給的零件是機(jī)床撥叉。它位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換擋,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),按照工作者的要求工作,獲得所需要的速度和扭矩的作用。一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求,而且要有好的機(jī)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(shí)使勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝的問(wèn)題。撥叉是一個(gè)很重要的零件,因?yàn)槠淞慵叽绫容^小,結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜,其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高,另外還有上端面要求加工,對(duì)精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精?以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量,進(jìn)而影響其性能與工作壽命,因此對(duì)她們的加工是非常關(guān)鍵的。本文就撥叉的加工工藝,分析了兩套加工方案,最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線(xiàn),并在以后的計(jì)算過(guò)程中,驗(yàn)證了這套工序的科學(xué)性,數(shù)字分析表明,該工序制定比較合理。最后,就工序Ⅲ設(shè)計(jì)夾具,并做了切削力、夾緊力的分析。關(guān)鍵詞:機(jī)床撥叉;工藝規(guī)程編排;夾具設(shè)計(jì)目錄內(nèi)容摘要 I引言 11設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明 22零件的介紹 32.1零件的作用 32.2零件的工藝分析 42.3選擇加工方法時(shí),需考慮的因素 43工藝路線(xiàn)的擬定 63.1年產(chǎn)量和批量的確定 63.2毛坯的選擇及毛坯圖的繪制 83.3定位基準(zhǔn)的分析 83.4工藝路線(xiàn)的擬定 93.5工藝卡的填寫(xiě) 133.6工藝設(shè)計(jì)的整體評(píng)估 204夾具設(shè)計(jì) 224.1工序夾具的確定 224.1.1夾具概述 224.1.2現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求 224.1.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 244.1.4機(jī)床夾具的組成和夾具設(shè)計(jì)的基本要求 244.1.5夾具結(jié)構(gòu)方案的確定 254.1.6本次夾具具體設(shè)計(jì)和定位基準(zhǔn)的選擇 254.1.8定位夾緊方案的確定 264.2夾具的具體設(shè)計(jì) 264.2.1切削力及夾緊力的計(jì)算 264.2.2定位誤差分析 274.3夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 274.4夾具裝配 284.4.1局部裝配 294.4.2整體裝配 294.5夾具經(jīng)濟(jì)性分析 29結(jié)束語(yǔ) 31參考文獻(xiàn) 32引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。撥叉它位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中,主要其換擋作用。經(jīng)過(guò)它的撥動(dòng)使機(jī)床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速。因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),滑移齒輪得不到很高的位置精度。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具,再根據(jù)加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,而且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,因此根據(jù)一般的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。撥叉類(lèi)零件以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械的變速箱中,該零件的制造工藝簡(jiǎn)單,但其過(guò)程涉及了機(jī)械加工工藝的很多方面,是機(jī)械加工的基礎(chǔ)的體現(xiàn)。夾具設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的基本訓(xùn)練科目,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中占極其重要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此,選擇撥叉的夾具設(shè)計(jì)能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)。本次所選拔叉的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:拔叉工藝路線(xiàn)的確定,夾具方案的優(yōu)選,裝配圖、零件圖的繪制以及拉刀設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)等。夾具是工藝裝備的主要組合部分,在機(jī)械制造中占有重要地位,夾具對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸,各企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。1設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)容年產(chǎn)3000車(chē)床撥叉零件機(jī)械加工、工藝規(guī)程制訂及Ⅳ:鉆、擴(kuò)、鉸Φ45mm、Φ30mm、Φ25.8mm孔的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。二.設(shè)計(jì)工作量1.毛坯-零件綜合圖一張2.工藝過(guò)程卡片(統(tǒng)一格式)一套3.夾具裝配圖(一道工序的夾具)一張4.夾具體零件圖一張5.說(shuō)明書(shū)一份三.設(shè)計(jì)資料機(jī)械加工工藝人員手冊(cè);機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè);定位夾緊符號(hào)手冊(cè)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ);5.機(jī)械制造工藝學(xué);

2零件的介紹2.1零件的作用撥動(dòng)叉類(lèi)零件廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車(chē)、拖拉機(jī)等機(jī)械的變速箱中,作為變速箱變速的控制元件。以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性得到廣泛應(yīng)用,該零件的制造工藝雖然簡(jiǎn)單,但其過(guò)程涉及了機(jī)械加工工藝的多方面,具有一定代表性,本文將對(duì)該類(lèi)零件的加工工序進(jìn)行一次全面的闡述。本車(chē)床撥叉零件的機(jī)械加工確定毛坯類(lèi)型為3000件/年,由生產(chǎn)類(lèi)型的參考數(shù)據(jù)確定為中批,工作制度8小時(shí)/班制。本次設(shè)計(jì)的撥叉零件如圖2-1所示: 圖2-1撥叉毛坯零件圖這個(gè)撥叉位于機(jī)床的變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,變速,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。零件上方的Φ60孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,下方的Φ60的孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸,經(jīng)過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。一個(gè)撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計(jì)旨在提高機(jī)床撥叉的加工效率,由此我們首先對(duì)撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析,然后確定了一套合理的加工方案,加工方案要求簡(jiǎn)單,操作方便,并能保證零件的加工質(zhì)量。2.2零件的工藝分析拔叉是一個(gè)很重要的零件,因?yàn)槠淞慵叽绫容^小,結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜,其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高,另外還有上端面要求加工,對(duì)精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求,上端面與花鍵孔軸線(xiàn)有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精?以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量,進(jìn)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[1]。經(jīng)過(guò)對(duì)拔叉的工藝分析,為以后工序的設(shè)計(jì)安排,夾具的設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ),在對(duì)拔叉進(jìn)行工藝分析時(shí),要充分考慮工件的材料、形狀尺寸,保證工件加工時(shí)的良好工藝性,經(jīng)過(guò)對(duì)拔叉的分析,確定毛坯為鑄件,在后續(xù)設(shè)計(jì)中以此分析為前提,優(yōu)化夾具方案。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求[2]。如下圖零件圖所示,這個(gè)機(jī)床上的撥動(dòng)叉是由一個(gè)花鍵孔的柱體及其外圓面180°方向上連有兩近似長(zhǎng)方體的板翼組成,如圖2-1所示。據(jù)其結(jié)構(gòu)形式分析,中間花鍵孔是使撥動(dòng)叉轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)連接部位,撥動(dòng)叉的上端面是與其它零件連接的把合面,其下端有一槽口。其主要作用是靠花鍵傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力矩而轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)兩翼板的擺動(dòng),起到撥動(dòng)作用?；ㄦI聯(lián)接為多齒工作,承載能力高,對(duì)中性、導(dǎo)向性好。又因其齒根較淺,應(yīng)力集中較小,軸與轂強(qiáng)度削弱小。矩形花鍵齒定心精度高,按GB/T1144/1987《矩形花鍵尺寸、公差和檢驗(yàn)》規(guī)定,其定心方式為小徑定心。撥動(dòng)叉上在垂直于圓柱面上還有一M22×1.5的螺絲孔,其作用是用螺栓可防止花鍵軸的軸向串動(dòng)。在上部翼板的側(cè)面上還有一M10且端面僅锪平的絲孔,其作用是可當(dāng)頂絲用,拆卸零件方便。撥動(dòng)叉整體結(jié)構(gòu)尺寸不大,剛性較好,但形狀較為復(fù)雜,使得結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性較差[3]。2.3選擇加工方法時(shí),需考慮的因素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。根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇,在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常見(jiàn)通用設(shè)備和一般的加工方法。考慮被加工材料的性質(zhì)。考慮工廠(chǎng)或車(chē)間的實(shí)際情況,同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備,推廣新技術(shù),提高工藝水平。另外,還要考慮一些其它因素,如加工表面物理機(jī)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(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法

3工藝路線(xiàn)的擬定3.1年產(chǎn)量和批量的確定一生產(chǎn)綱領(lǐng)3000個(gè)/每年撥叉N=Qn(1+a%)(1+b%)N零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年)Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺(tái)/年)n每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺(tái))a%備品率b%廢品率年產(chǎn)量Q＝生產(chǎn)綱領(lǐng)*每臺(tái)件數(shù)*(1+備品率)*(1+廢品率)Q＝3000*1*(1+2％)*(1+2％)＝3121月產(chǎn)量＝Q/12=260Days=(365-52-14)/12=25天日產(chǎn)量(一天3班)＝月產(chǎn)量/Days=4335/25=10.41生產(chǎn)量類(lèi)型的確定:查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1256表17-5機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)表3.1生產(chǎn)類(lèi)型對(duì)照表生產(chǎn)類(lèi)別同類(lèi)零件的年產(chǎn)量(件)重型零件(零件重>kg)中型零件(零件重100~kg)小型零件(零件重<100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)5~10010~200100~500中批生產(chǎn)100~300200~500500~5000大批生產(chǎn)300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上小型(100公斤以?xún)?nèi))零件的生產(chǎn)性質(zhì):中批500～5000車(chē)床的撥叉的生產(chǎn)性質(zhì)2年時(shí)基數(shù),三班制為:第一班2392小時(shí),第二班2392小時(shí),第三班1794小時(shí)。在女同志占25%以下:第一班1914小時(shí),第二班1914小時(shí),第三班1435小時(shí)?？偣残r(shí)數(shù)為5086小時(shí)。3平均流水線(xiàn)節(jié)拍＝流水線(xiàn)實(shí)際平時(shí)基數(shù)*60*(1-η)/零件年產(chǎn)量其中,η－損失系數(shù):工作時(shí)間內(nèi)設(shè)備修理方面損失η工人缺勤和自然需要方面損失η清理設(shè)備時(shí)的損失η工人休息方面的損失ηη＝η＋η＋η＋η＝15％平均流水線(xiàn)節(jié)拍=5086*60*(1-15%)3000=min考慮到保證產(chǎn)品按時(shí)定量完成,生產(chǎn)該產(chǎn)品的每一道工序的單件核算時(shí)間必須小于生產(chǎn)節(jié)拍(工藝卡填寫(xiě)過(guò)程考慮到客觀隨機(jī)因素的影響,將節(jié)拍乘80%后與單件核算時(shí)間比較),若大于生產(chǎn)節(jié)拍,就會(huì)造成完不成年產(chǎn)量,因此應(yīng)改用單臺(tái)機(jī)床加工。二批量的確定及生產(chǎn)間隔期:在一個(gè)零件的總加工時(shí)間,及最長(zhǎng)工序時(shí)間確定的情況下,批量和生產(chǎn)間隔期越長(zhǎng),生產(chǎn)率高,可是資金周轉(zhuǎn)慢,批量越大,生產(chǎn)間隔期短,資金周轉(zhuǎn)快,可是生產(chǎn)率低,因此要同時(shí)兼顧兩者。生產(chǎn)周期＝批量的確定:除了考慮生產(chǎn)間隔期外,還要考慮車(chē)間毛坯倉(cāng)庫(kù)面積的限制,考慮毛坯貯存期,最小批量大于半個(gè)班,選批量為174件,已知一個(gè)零件總的加工時(shí)間為177分(各道工序定額時(shí)間之和),最長(zhǎng)工序時(shí)間為18.3分鐘,因此:生產(chǎn)周期=2.53天3.2毛坯的選擇及毛坯圖的繪制撥叉毛坯的材料為HT20~40灰鑄鐵。鑄鐵撥叉的毛坯是鑄造的,經(jīng)過(guò)提高毛坯制造質(zhì)量,能夠降低機(jī)械加工成本,但往往會(huì)增加了毛坯的制造成本,要根據(jù)零件生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯的生產(chǎn)條件綜合考慮。在選定毛坯和確定了毛坯的機(jī)械加工余量后,便可繪制毛坯圖,毛坯圖的繪制方法是:1.以實(shí)線(xiàn)表示毛坯表面的輪廓、以點(diǎn)劃線(xiàn)畫(huà)出零件的輪廓;在剖面圖上用交叉線(xiàn)表不加工余量。2.標(biāo)注毛坯尺寸和公差,毛坯的基本尺寸包括機(jī)械加工的余量在內(nèi),毛坯的尺寸公差參照有關(guān)資料。3.標(biāo)注機(jī)械加工的粗基準(zhǔn)符號(hào)和有關(guān)技術(shù)要求。毛坯尺寸是根據(jù)工藝規(guī)程,機(jī)械加工各工序的加工余量與毛坯制造方法能到的精度決定的,因此毛坯圖繪制和工藝規(guī)程的制訂是重復(fù)交叉進(jìn)行的。3.3定位基準(zhǔn)的分析在制定零件加工工藝規(guī)程時(shí),正確選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工表面的尺寸精度和相互位置精度的要求以及合理安排加工順序都有重要的影響。一．關(guān)鍵詞:1．基準(zhǔn):就是零件上用以確定其它點(diǎn)、線(xiàn)、面,的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線(xiàn)、面。2．基準(zhǔn)包括設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)由定位基準(zhǔn),工序基準(zhǔn),測(cè)量基準(zhǔn),裝配基準(zhǔn)組成3．設(shè)計(jì)基準(zhǔn):設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)。4．工藝基準(zhǔn):工藝過(guò)程中采用的基準(zhǔn)。1)定位基準(zhǔn):加工中用作定位的基準(zhǔn),分為定位粗基準(zhǔn)和定位精基準(zhǔn)。2)工序基準(zhǔn):在工序圖上用來(lái)確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。3)測(cè)量基準(zhǔn):測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。4)裝配基準(zhǔn):裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。5．精基準(zhǔn):利用已加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn):在加工初始時(shí)用毛坯未加工的表面作定位基準(zhǔn)確即毛基準(zhǔn)。二．基準(zhǔn)選擇原則1粗基準(zhǔn)原則A盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn);B用不加工面作粗基準(zhǔn),且該面與要加工面有一定的位置精度要求;C余量均勻原則;D作粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積——便于裝夾;E不能重復(fù)使用原則。2精基準(zhǔn)選擇原則A基準(zhǔn)重合原則——盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和原始基準(zhǔn)重合;B互為基準(zhǔn)原則——兩個(gè)位置精度要求較高的表面互為基準(zhǔn);C基準(zhǔn)不變?cè)瓌t——統(tǒng)一基準(zhǔn)。D便于裝夾原則;三、根據(jù)撥叉的結(jié)構(gòu)尺寸具體分析加工撥叉的定位基準(zhǔn):從圖紙上分析,B面是加工A面粗基準(zhǔn),A面是加工B面粗基準(zhǔn),以精加工后的A面、B面為精基準(zhǔn),以未加工的K面及H面夾緊加工E1及E2孔,就能保證E1及E2孔相對(duì)R55圓心的位置尺寸114,從而保證為下一步加工R68臺(tái)階孔、R55孔的相對(duì)位置精度及后序工序的加工做好基礎(chǔ)。即撥叉的精基準(zhǔn)的選擇:統(tǒng)一基準(zhǔn);基準(zhǔn)重合;便于裝夾;互為基準(zhǔn);大平面及兩個(gè)φ28H8孔;撥叉的粗基準(zhǔn)的選擇:粗基準(zhǔn)的選擇相互位置;便于裝夾;大平面,兩小孔外緣3.4工藝路線(xiàn)的擬定一工藝路線(xiàn)的分析一)機(jī)加工工序的安排原則1先基準(zhǔn)后其它2先粗后精3先面后孔4先主后次二)基本加工工藝路線(xiàn)1.粗、半精銑兩個(gè)大平面;2.鉆、擴(kuò)、鉸兩φ28H8個(gè)孔;3.鏜φ110大孔及車(chē)兩端面孔;4.粗銑兩個(gè)寬度為42mm槽;5.倒槽上3x45角;6.切斷工件7．最終檢查三)該設(shè)計(jì)擬定的工藝路線(xiàn)零件鑄造1.分析被加工零件的結(jié)構(gòu)要求及技術(shù)條件,列出各加工表面,并標(biāo)出各表面的加工精度與表面粗糙度,不得遺漏;2.加工次數(shù)的確定及加工方法的選擇;⑴根據(jù)各面的加工精度與表面粗糙度確定其加工次數(shù)。加工精度要求較高的表面宜將工藝過(guò)程劃分為粗、半精、精三個(gè)加工階段;⑵根據(jù)加工表面的形狀、尺寸及生產(chǎn)批量選擇其加工方法[4-5];Ⅰ、需加工的各表面精度與表面粗糙度A面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;B面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;C面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;D面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;E1、E2面(孔),φ28H8,Ra為1.6μm;G、S、F面(槽端面),寬30深30,Ra為1.6μm;W面(孔),φ110,Ra為6.3μm;Ⅱ、確定各表面加工次數(shù)A面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;粗--半精B面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;粗--半精C面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;粗--半精--精D面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;粗--半精--精E1、E2面(孔),φ28H8,Ra為1.6μm;粗--半精--精G、S、F面(槽端面),寬30深30,Ra為1.65μm;粗--半精--精W面(孔),φ110,Ra為6.3μm;粗--半精Ⅲ、確定各表面加工方法A面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;粗--半精→粗銑--半精銑B面(平面),L×B=350×70mm,Ra為6.3μm;粗--半精→粗銑--半精銑C面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;粗--半精--精→粗車(chē)--半精車(chē)--精車(chē)D面(孔及端面),φ134,Ra為1.6μm;粗--半精--精→粗車(chē)--半精車(chē)--精車(chē)E1、E2面(孔),φ28H8,Ra為1.6μm;粗--半精--精→鉆?a擴(kuò)?a鉸W面(孔),φ110,Ra為6.3μm;粗--半精→粗鏜--半精鏜四)加工工藝路線(xiàn)(方案一)1．以B面為粗基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)2個(gè)擋銷(xiāo)限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)擋銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,在筋板面鎖緊。加工A面,在立銑上,加工A面至6.3μm2．以A面為粗基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)2個(gè)擋銷(xiāo)限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)擋銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,在筋板面鎖緊。加工B面,在立銑上,加工B面至6.3μm3．以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)2個(gè)擋銷(xiāo)限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)擋銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,在筋板面鎖緊。加工E1、E2孔,在立鉆上,加工E1、E2孔至1.6μm4．以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,以E1孔有一個(gè)圓柱定位銷(xiāo)限制2個(gè)自由度、E2孔有一個(gè)削邊定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,鎖緊A面。在臥式車(chē)床上鏜W面至6.3μm,車(chē)D面、C面至1.6μm;在臥式銑床上銑G面、S面、F面至1.6μm5.以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,以E1孔有一個(gè)圓柱定位銷(xiāo)限制2個(gè)自由度、E2孔有一個(gè)削邊定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,鎖緊A面。在臥式銑床上銑斷Q面至12.5μm6.去毛刺、清洗7．檢查五)加工工藝路線(xiàn)(方案二)1．以B面為粗基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)1個(gè)V型鐵限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)V型鐵限制1個(gè)自由度,而且H面的V型鐵可鎖緊。加工A面,在立銑上,加工A面至6.3μm2．以A面為粗基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)1個(gè)V型鐵限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)V型鐵限制1個(gè)自由度,而且H面的V型鐵可鎖緊。加工B面,在立銑上,加工B面至6.3μm3．以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,在K面設(shè)1個(gè)V型鐵限制2個(gè)自由度,在H面設(shè)1個(gè)V型鐵限制1個(gè)自由度,而且H面的V型鐵可鎖緊。加工E1、E2孔,在立鉆上,加工E1、E2孔至1.6μm4．以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,以E1孔有一個(gè)圓柱定位銷(xiāo)限制2個(gè)自由度、E2孔有一個(gè)削邊定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,鎖緊A面。在臥式車(chē)床上鏜W面至6.3μm,車(chē)D面、C面至1.6μm;在臥式銑床上銑G面、S面、F面至1.6μm5.以B面為精基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,以E1孔有一個(gè)圓柱定位銷(xiāo)限制2個(gè)自由度、E2孔有一個(gè)削邊定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度,鎖緊A面。在臥式銑床上銑斷Q面至12.5μm6.去毛刺、清洗7．檢查六)加工工藝路線(xiàn)方案分析)分析:在第二方案中的第一、二工序中,不設(shè)三個(gè)定位銷(xiāo),而是用兩個(gè)V型鐵,而且銷(xiāo)緊裝置在V型鐵上有銷(xiāo)緊螺釘及彈簧,從而省去了第一方案中的好幾個(gè)加工件,安裝、夾緊、定位方便,簡(jiǎn)潔,省時(shí),省工由比較來(lái)看,選擇了方案二的安排[7]。七)熱處理工序及表面處理工序的安排為了改進(jìn)工件材料切削性能,安排熱處理工序。1鍛造加工后,安排調(diào)質(zhì)處理,作用是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。2粗加工后安排時(shí)效處理,消除零件內(nèi)部的應(yīng)力。3粗磨之后,半精磨之前安排中頻淬火,改進(jìn)工件的機(jī)械性能。4在加工過(guò)程中要進(jìn)行校直,一般在車(chē)、熱處理及粗磨后都要校直。撥叉工件是鑄件,需在粗加工后發(fā)排時(shí)效處理,消除零件內(nèi)部的應(yīng)力。六)其它工序的安排1為了保證零件制造質(zhì)量,防止產(chǎn)生廢品,需要在以下場(chǎng)合安排檢驗(yàn):A粗加工全部結(jié)束后B工時(shí)較長(zhǎng)和較重要工序后C最終加工之后2零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大,切削加工后,安排去毛刺。3零件在進(jìn)入裝配前,安排清洗。七)重點(diǎn)工序加工方法說(shuō)明1鉆削鉆削時(shí),要保證兩個(gè)孔的中心尺寸為114,為后面的加工中心孔時(shí)的一面兩孔定位保證精度。2車(chē)削車(chē)削時(shí),先鏜中心孔,然后車(chē)削D面及端面,保證尺寸36,然后車(chē)削C面及端面,保證尺寸143銑削銑削時(shí),在刀架上裝兩個(gè)刀具,先銑槽,然后不重新更換刀具,只需把刀具挪開(kāi),用銑倒角的成形刀具,銑倒角即可。4切斷銑削采用一面兩銷(xiāo)定位,把加工好的撥叉銑斷,為防止銑斷工件時(shí),切削力過(guò)大,導(dǎo)致工件變形損壞,在刀具的另一側(cè)設(shè)置兩個(gè)輔助支承,以保證工件的剛度。3.5工藝卡的填寫(xiě)在擬定工藝路線(xiàn)時(shí),必須同時(shí)確定各工序所采用的機(jī)床,刀具,輔助設(shè)備及工藝裝備,切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計(jì)。機(jī)床和工裝的選擇應(yīng)盡量做到合理,經(jīng)濟(jì),使之與被加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型,加工精度和零件的形狀尺寸相適應(yīng)。一機(jī)床的選擇(見(jiàn)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P522)1機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀,尺寸相適應(yīng)。2機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)3機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率高的專(zhuān)用機(jī)床,組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床。4機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用,并盡量做到設(shè)備負(fù)荷平衡。二刀具的選擇(《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P802)刀具的選擇也包括刀具的類(lèi)型,構(gòu)造和材料的選擇,主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達(dá)到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以考慮,原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時(shí)采用各種高生產(chǎn)率的專(zhuān)用刀具。本工藝中車(chē)、銑工序都采用YG類(lèi)硬質(zhì)合金刀具。YG類(lèi)硬質(zhì)合金的韌性較好,但切削韌性材料時(shí),耐磨性較差。因此,它適合于加工鑄鐵、表銅等脆性材料。三夾具的選擇(《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P630)正確設(shè)計(jì)和使用夾具,對(duì)保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍既減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有重要意義。同時(shí),使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問(wèn)題等。具體情況見(jiàn)后面的夾具設(shè)計(jì)部分[3]。四量具的選擇1量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。2量具的量程應(yīng)與被測(cè)零件的尺寸大小相適應(yīng)。3量具的類(lèi)型應(yīng)與被測(cè)表面的性質(zhì)(孔或外圓尺寸還是形狀位置值)、生產(chǎn)類(lèi)型、生產(chǎn)方式相適應(yīng)。4按量具的極限尺寸選擇量?jī)x時(shí)應(yīng)保證:T*KT—被測(cè)尺寸的公差值(mm)K—測(cè)量精度系數(shù)—測(cè)量工具和測(cè)量方法的極限誤差測(cè)量精度系數(shù)表2-5-1被測(cè)尺寸的精度等級(jí)IT5IT6IT7IT8IT9K0.3250.300.2750.250.20例如:鉆∮28孔的加工T=0.02K=0.25T*K=0.005mm查表可知,選用1~150,精度0.02五加工面尺寸的確定加工面的尺寸作為確定刀具的形狀大小,和計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間的前提十分重要。加工面的長(zhǎng)度和切入超出用來(lái)計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間,加工面的直徑和寬度,用來(lái)選擇刀具。這里,我們把沿刀具進(jìn)給的方向規(guī)定為長(zhǎng)度,而把垂直于刀具進(jìn)給的方向規(guī)定為寬度。對(duì)于加工件為圓面時(shí),寬度和長(zhǎng)度相等。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可有,由所需切削的寬度決定刀具的直徑,當(dāng)?shù)毒邔挾却笥诠ぜ闹睆綍r(shí)刀具能夠一次行程完成全部銑削。由長(zhǎng)度和加工時(shí)的切入超出長(zhǎng)度相加求和得到的計(jì)算長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間。對(duì)于其它工序如車(chē)、磨工件外圓表面時(shí),直徑為被加工面加工前的尺寸,長(zhǎng)度為沿工件進(jìn)給方向的尺寸。切入超出的具體情況的規(guī)定在后面的”機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算”中在詳細(xì)進(jìn)行討論。六毛坯余量及加工余量的確定1毛坯余量的確定機(jī)械加工中毛坯尺寸與其零件尺寸之差稱(chēng)為毛坯余量,加工余量的大小取決于各加工過(guò)程中各個(gè)工序應(yīng)切除的金屬層的總和,以及毛坯尺寸與規(guī)定的公稱(chēng)尺寸間的偏差值[4]?？傆嗔咳Q于完成各個(gè)工步的條件,如安裝零件的精確度和工具的特性等。可是,其中的值,即第一個(gè)粗切削工步的加工余量還取決于毛坯需要加工處的表面層狀況,因?yàn)楸砻鎸悠矫娑炔顒e較大,有時(shí)甚至?xí)邢喈?dāng)大的表面凹陷[5]。毛坯的的形狀與尺寸主要由零件組成表面的形狀結(jié)構(gòu)及加工余量等因素確定。毛坯的形狀與尺寸與毛坯制造方法、機(jī)加工及熱處理有關(guān)毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差為加工余量,其值可查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1012表12-2鑄件機(jī)械加工余量(mm)、表12-3鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)的選擇,得知手工造型金屬模,零件最大外廓尺寸>250~1000時(shí)精度等級(jí)為7~9級(jí),查表12-2零件公稱(chēng)尺寸>120~250、精度等級(jí)為8級(jí)時(shí)鑄件的澆注位置頂、側(cè)面的加工余量為7.5mm、鑄件的澆注位置底面的加工余量為5.5mm。2加工余量的確定完成某一道工序所需切除的材料層的厚度稱(chēng)為工序余量。從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程中所切除的材料層厚度稱(chēng)為總余量,加工余量的確定一般有三種方法:經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法:這是工藝人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。所有加工余量一般偏大[6]。查表修正法:以生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究的資料制成的表格為依據(jù),應(yīng)用時(shí)再結(jié)合加工實(shí)際情況進(jìn)行修正。分析計(jì)算法:根據(jù)一定的試驗(yàn)資料和計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,這樣確定的余量比較經(jīng)濟(jì)合理,因受切削條件的改變和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不全所限,應(yīng)用較少。查表法舉例:a銑削加工查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1050表13-27平面的刨、銑、磨、刮加工余量(mm)摘要加工性質(zhì)加工面長(zhǎng)度加工面寬度≤100＞100~300＞300~1000余量a公差+余量a公差+余量a公差+粗加工后精刨或精銑≤3001．00．31．50．520．7＞300~10001．50．520．72．51．0＞1000~20．72．51．231．2按表確定好工件半精銑時(shí)的加工余量為1.5,則可確定工件粗銑時(shí)的加工余量為6(總的加工余量7.5-半精銑時(shí)的加工余量1.5).b鉆削加工查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1045表13-15按基孔制9級(jí)公差(H9)加工孔(mm)摘要的數(shù)據(jù)有:加工孔的直徑直徑鉆用車(chē)刀鏜以后擴(kuò)孔鉆鉸第一次第二次2018．0--19．819．820H92220．0--21．821．822H92422．0--23．823．824H92523．0--24．824．825H92624．0--25．825．826H92826．0--27．827．828H9按表能夠確定鉆∮28孔時(shí)的加工余量,即鉆的加工余量為2mm(28-26),擴(kuò)的加工余量為1.8mm(27.8-26),鉸的加工余量為0.2mm(28-27.8)。c車(chē)削加工查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1039表13-4軸在粗車(chē)外圓后,精車(chē)外圓的加工余量(mm)。摘要表格如下:軸的直徑d零件長(zhǎng)度L≤100＞100~250＞250~500直徑余量a＞50~801.11.11.2＞80~1201.11.21.2＞120~1801.21.21.3＞180~2601.31.31.4按表查得車(chē)R68孔及端面時(shí)精車(chē)的加工余量為1.2mm,則能夠確定粗車(chē)時(shí)的加工余量為6.3mm(未加工前總的加工余量7.5mm-精車(chē)時(shí)的加工余量1.2mm)。其它工序的加工余量也可按此法確定。七切削用量的確定正確的選用切削用量對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高切削效率和經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用,切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求,還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛度及機(jī)床功率等條件,其基本原則是:首先選擇一個(gè)盡可能大的切深,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最后,在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇一個(gè)合理的切削速度v[7]。1切深的選擇。應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來(lái)確定。粗加工時(shí),除留下半精加工、精加工的余量之后的余量來(lái)確定的量,往往采用逐漸減小的方法逐步提高加工精度和表層質(zhì)量。對(duì)于加工外圓,是指半徑余量[8]。2進(jìn)給量f的確定。在粗加工時(shí),f的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度。工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好時(shí),f可大一些:反之,f就要小一點(diǎn)[9]。3切速v的選擇。V主要根據(jù)工件材料和刀具性質(zhì)來(lái)確定。在和f都確定的情況下,所選切速應(yīng)有合理的刀具耐用度。特別車(chē)端面時(shí),切速是一個(gè)變值,其最大值應(yīng)比車(chē)外圓時(shí)適當(dāng)提高[6]。切削用量的選擇也有查表法、計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法三種,下面將這三種方法一一列舉:A計(jì)算法舉例(第一道工序:粗銑兩端面):根據(jù)前面的加工余量的分析,粗加工是去除半精加工和精加工的加工余量,本工序的加工余量=4工件材料為灰口鑄鐵,直徑為100,齒數(shù)z=10,材料YG8,每齒進(jìn)給量為0.4,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=4mm/r,ae=35。查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P1114表14-67,見(jiàn)下表2-5-5所示:刀具材料工件材料加工方法切速v的公式硬質(zhì)合金套式面銑刀灰口鑄鐵車(chē)削其中,T—刀具耐用度(分)—切深(mm)f—進(jìn)給量(mm/r)刀具耐用度T表2-5-6:刀具耐用度(分)刀具耐用度(分)普通外圓車(chē)刀90普通端銑刀200端面車(chē)刀60立銑刀90成型刀120擴(kuò)孔鉆60帶入公式,算得v=99m/minv確定了之后,就能夠經(jīng)過(guò)公式,確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=1000V/пd=(1000×99)/(3.14×100)=315.26r/min然后就能夠進(jìn)行機(jī)床的選擇和設(shè)計(jì)?？墒?這里應(yīng)該注意到的一點(diǎn)是,對(duì)于專(zhuān)用機(jī)床而言,n計(jì)算確定后就直接能夠?qū)崿F(xiàn)。而對(duì)于通用機(jī)床則不能把求出的n直接實(shí)現(xiàn)出來(lái),而需要進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)算,看是否在通用機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)內(nèi)。如果達(dá)不到計(jì)算出來(lái)的理論數(shù)值,就要選擇鄰近的n來(lái)代替,從而在反推出其它切削用量的值[10]。該道工序是專(zhuān)用機(jī)床,主軸轉(zhuǎn)速30~1500r/min機(jī)床的公比按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表3-6得機(jī)床轉(zhuǎn)速為30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、236、300、375、475、600、750、950、1180、1500因此取轉(zhuǎn)速n為300r/min,然后再經(jīng)過(guò)公式算出v為94.2m/minB查表法舉例:(第二道工序:半精銑兩端面)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》查表14-71進(jìn)給量f表2-5-7:加工方法切深進(jìn)給量f切速v車(chē)削粗加工精加工1.5~2.50.2~0.50.3~0.50.2~0.350~8080~100銑削粗加工精加工2~30.5~0.70.2~0.30.1~0.360~8080~100切深=0.7刀盤(pán)直徑d=100進(jìn)給量f=0.8切速v=90C經(jīng)驗(yàn)法(不舉例子)八有效功率的計(jì)算A計(jì)算法仍以第一道工序?yàn)槔?功率的計(jì)算公式:參數(shù)同前,帶入公式計(jì)算得P=4.86KWB查表法:P=其中—機(jī)床的傳動(dòng)效率,本工藝全部取為80%。—切削有效功率—機(jī)床電機(jī)功率九零件加工時(shí)間的計(jì)算單件工時(shí)定額有下列部分組成:式中:—基本時(shí)間。對(duì)于機(jī)床加工工序而言,就是機(jī)動(dòng)時(shí)間。它是直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀,尺寸,表面質(zhì)量等消耗的時(shí)間?！ぷ鞯攸c(diǎn)的服務(wù)時(shí)間。如調(diào)整和更換刀具,修磨砂輪,潤(rùn)滑擦拭機(jī)床,清除切屑等。一般可按照=(10%~20%)估算。本次工藝卡填寫(xiě)按照10%估算。—準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間。成批生產(chǎn)時(shí),每加工一批零件(如K件)之前工人熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,領(lǐng)取和安裝工藝裝備,調(diào)整機(jī)床等。加工終于完成一道工序內(nèi)容,故單件定額時(shí)間中不計(jì)入。能夠按照=(3%~5%)估算。—輔助時(shí)間。為了保證基本時(shí)間的完成進(jìn)行的輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。如裝卸工件,操作機(jī)床,測(cè)量,改變切削用量等,可查表選擇,也可按=(15%~20%)估算。該設(shè)計(jì)中按照15%估算。的計(jì)算方公式:=其中,L—加工長(zhǎng)度(mm)L1—加工切入(mm)L2—加工超出(mm)f—進(jìn)給量(mm/r)n—轉(zhuǎn)速(r/min)具體由以下兩種情況:圖3.1銑端面圖3.2車(chē)兩端軸頸以第一道工序?yàn)槔?jì)算時(shí)間如下:0.329分0.0660.0660.0630.477分鐘3.6工藝設(shè)計(jì)的整體評(píng)估本工藝路線(xiàn)符合加工零件的各項(xiàng)技術(shù)要求。在機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中,為從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),在滿(mǎn)足生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,還應(yīng)從以下幾方面考慮:生產(chǎn)設(shè)備的選用盡量采用通用機(jī)床和通用夾具。對(duì)于大批量生產(chǎn),為了提高生產(chǎn)效率則要采用專(zhuān)用機(jī)床和專(zhuān)用夾具。在選好機(jī)床后,應(yīng)按機(jī)床工作臺(tái)的尺寸盡量設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具,使機(jī)床一次可同時(shí)加工多個(gè)工件,以提高生產(chǎn)率。在設(shè)計(jì)中,機(jī)床上最好采用機(jī)動(dòng)裝置,減少手動(dòng)機(jī)構(gòu),盡量從減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率角度著手。在機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中,為從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),在滿(mǎn)足生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,還應(yīng)從以下幾方面考慮:1、生產(chǎn)設(shè)備的選用盡量采用通用機(jī)床和專(zhuān)用夾具。2、在選好機(jī)床后,應(yīng)按機(jī)床工作臺(tái)的尺寸盡量設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具,使機(jī)床一次可同時(shí)加工多個(gè)工件,以提高生產(chǎn)率。3、在設(shè)計(jì)中,機(jī)床上采用盡量減小勞動(dòng)強(qiáng)度手動(dòng)機(jī)構(gòu),降低生產(chǎn)成本手?；仡櫿麄€(gè)工藝我們能夠看出,對(duì)于C620車(chē)床支架的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基本符合以上經(jīng)濟(jì)性原則:1、對(duì)于一般機(jī)械加工工藝的加工采用通用機(jī)床,減少了對(duì)專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì)時(shí)間和經(jīng)費(fèi),也就減少了人力、物力的投入,降低了生產(chǎn)成本。2、整個(gè)工藝大部分工序的加工都采用通用機(jī)床和專(zhuān)用夾具,大大的提高生產(chǎn)效率。3、在某些機(jī)床上還能夠同時(shí)加工幾個(gè)零件,采用生產(chǎn)線(xiàn)批量生產(chǎn),節(jié)省了準(zhǔn)備時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間。4、對(duì)于難加工工序或機(jī)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的工序,采用多臺(tái)機(jī)床同時(shí)加工,縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率。3.各工序的加工時(shí)間表3-6各工序的加工時(shí)間表準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間基本時(shí)間輔助時(shí)間工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間及身體需要時(shí)間單件時(shí)間單件核算時(shí)間工序Ⅰ0.0160.3290.0660.0660.4610.477工序Ⅱ0.0130.2630.0530.4691.581.63工序Ⅲ0.030.60.120.2911.03工序Ⅳ0.051.020.20.491.711.76工序Ⅴ0.27321.25840.18940.05821.77661.8182工序Ⅵ0.0731.82280.27340.00862.33762.2742工序Ⅶ0.0070.140.030.070.230.24

4夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)成本,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本文僅針對(duì)工序Ⅳ:鉆、擴(kuò)、鉸Φ45mm、Φ30mm、Φ25.8mm孔的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.1工序夾具的確定4.1.1夾具概述夾具最早出現(xiàn)在1787年,至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)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)的發(fā)展,夾具的門(mén)類(lèi)才逐步發(fā)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,逐漸發(fā)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?，F(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)激烈競(jìng)爭(zhēng),盡管?chē)?guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明中不批,多品種生產(chǎn)的工價(jià)已占工件種類(lèi)數(shù)的85%左右。然而當(dāng)前,一般企業(yè)習(xí)慣于采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具,在一個(gè)具有只能同等生產(chǎn)能力工廠(chǎng)中約擁有13000-15000套專(zhuān)用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約隔4年就要更新80%左右的專(zhuān)用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右,特別最近年來(lái)柔性制造系統(tǒng)(FMS)、數(shù)控機(jī)床(NC)、加工中心(MC)和成組加工(GT)等新技術(shù)被廣泛應(yīng)用和推廣,使中小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。4.1.2現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求:A、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;B、能裝夾一組相似性特征的工件;C、適用于精密加工的高精度的機(jī)床;D、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新技術(shù);E、采用液壓泵站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率?，F(xiàn)代夾具的發(fā)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:A、精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多,例如用于精密分度的多齒量,其分度可達(dá)正負(fù)0.1,用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán),其定心精度為5μm,又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓度可達(dá)0.2-0.5μmB、高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,常見(jiàn)的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,可使工件效率比普通虎鉗提高5倍左右;而高速卡盤(pán)則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件,使切削速度大幅度提高。C、柔性化夾具的柔性化和機(jī)床的柔性化相似,它是經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、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(lèi)主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。D、標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(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)的基礎(chǔ)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和不見(jiàn)的部件的形成;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、毛坯和材料的通用化,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。當(dāng)前,中國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB2148-2249-80,GB2262-2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn),組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ),作為發(fā)展趨勢(shì),這類(lèi)夾具的標(biāo)準(zhǔn)化有利于夾具的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。4.1.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用在機(jī)械加工中,使用機(jī)床夾具的目的主要有以下六個(gè)方面。然而,在不同的生產(chǎn)條件下,應(yīng)該與不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮加工的技術(shù)要求,以達(dá)到預(yù)期的效果。(1) 保證加工精度用夾具裝夾工件時(shí),能穩(wěn)定地保證加工精度,并減少對(duì)其它生產(chǎn)條件的依賴(lài)性,故在精密加工中廣泛地使用加緊廠(chǎng),而且它還是全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對(duì)刀具、機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)的位置被確定,因此工件在加工中的正確位置得到保證,從而夾具能滿(mǎn)足工件的加工精度要求。(2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率使用夾具后,能使工件迅速地定位和夾緊,并能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(3) 改進(jìn)工人的勞動(dòng)條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置時(shí),可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證安全生產(chǎn)。(4) 降低生產(chǎn)成本在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí),由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工人操作,故可明顯地降低生產(chǎn)成本。(5) 保證工藝紀(jì)律在生產(chǎn)過(guò)程中使用夾具,可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如,夾具設(shè)計(jì)往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。(6) 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常見(jiàn)的一種技術(shù)改造措施。如在車(chē)床上拉削、深孔加工等,也可用夾具裝夾以加工較復(fù)雜的成形面。4.1.4機(jī)床夾具的組成和夾具設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)床夾具因被加工工件的加工表面不同或使用機(jī)床種類(lèi)的不同而有各種不同的結(jié)構(gòu)形式,但就機(jī)床夾具體結(jié)構(gòu)而言,大致可分為以下幾個(gè)部分:定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向?qū)Φ对⑦B接元件、裝置和元件、夾具體。夾具設(shè)計(jì)的基本要求有能穩(wěn)定地保證工件的加工技術(shù)要求;能夠提高機(jī)械加工的勞動(dòng)條件;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制造和維修;作安全、方便。4.1.5夾具結(jié)構(gòu)方案的確定確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案,主要考慮以下問(wèn)題:根據(jù)六點(diǎn)定位原理確定工件的定位方式,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位裝置。確定刀具的導(dǎo)引方法,并設(shè)計(jì)引導(dǎo)元件和對(duì)刀裝置。確定工件的夾緊方案并設(shè)計(jì)夾緊裝置。確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式,如定向鍵、分度裝置等?？紤]各種裝置、元件的布局,確定夾具的總體結(jié)構(gòu)。對(duì)夾具的總體結(jié)構(gòu),最好考慮幾個(gè)方案,經(jīng)過(guò)分析比較,從中選取較合理的方案。這樣確定的方案,符合定位夾緊的選擇原則,能夠?qū)崿F(xiàn)正確孔的加工。4.1.6本次夾具具體設(shè)計(jì)和定位基準(zhǔn)的選擇為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師的協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第三道工序—銑斷雙體,本夾具將用于XA6132臥式銑床,刀具為高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀,對(duì)工件進(jìn)行加工。本夾具主要用于銑開(kāi)雙體,而且銑開(kāi)的表面與的孔有一定的公差要求,又在加工本道工序時(shí),的孔已經(jīng)進(jìn)行了加工,因此,在本道工序中主要考慮加工面與孔之間的要求,其次是考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。圖4-1夾具零件圖更換4.1.8定位夾緊方案的確定由零件圖可知:被銑開(kāi)的那的中心線(xiàn)與孔的中心線(xiàn)之間的公差等級(jí)要求較高,且銑開(kāi)時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線(xiàn)。為了盡量的減小定位誤差,應(yīng)選孔為主要的定位基準(zhǔn),利用一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)定位,消除三個(gè)自由度,再在底面用夾具體定位消除三個(gè)自由度。以便達(dá)到所需要求。為了提高加工效率,現(xiàn)同時(shí)加工四個(gè)雙體,同時(shí),為了夾具簡(jiǎn)單,操作方便,利用多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。4.2夾具的具體設(shè)計(jì)4.2.1切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀直徑齒數(shù)Z=50又由《切削手冊(cè)》表3.28中的公式:(4.1)其中:其中:,,,,,,,Z=50,,,。因此F=63.5N水平分力:垂直分力;又在計(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)其中K1為基本安全系數(shù)1.5K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.2K3刀具鈍化系數(shù)1.2K4為切削特點(diǎn)系數(shù)(斷續(xù)切削)1.2因此F′=KFH=82.55x1.5x1.2x1.2x1.2=214N為了克服水平方向的力,實(shí)際的夾緊力為N(f1+f2)=KFH其中f1為螺母與螺桿間的摩擦系數(shù)f2為工件與螺桿頭(或壓板)間的摩擦系數(shù)又查得f1和f2為1.6則因此又選擇的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的基本尺寸如下(根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》第三版表1-2-20、1-2-21、1-2-22、1-2-23查得:r′=0,,,,,,tg,L=120mm,Q=30N。則能夠提供的夾緊力為:(4.2)因此,又由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》第三版表1-2-24查得當(dāng)螺紋的公稱(chēng)直徑為12mm時(shí),螺栓許用的夾緊力為5690N,由以上的數(shù)據(jù)可知:所選的螺旋機(jī)構(gòu)提供的夾緊力大于所需的,且滿(mǎn)足螺栓的許用夾緊力,故本夾具能夠安全工作。4.2.2定位誤差分析1)定位元件尺寸及公差的確定本夾具的定位元件為一圓柱銷(xiāo)和一菱形銷(xiāo),其參數(shù)由(《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖5-3及其表選兩定位銷(xiāo)的尺寸及公差為:(定位銷(xiāo)