《機械畢業(yè)設計（論文）-J5600調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計【全套圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械畢業(yè)設計（論文）-J5600調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計【全套圖紙】（65頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、編編 號號 無錫太湖學院 畢畢業(yè)業(yè)設設計計（論論文文） 題目：題目： J5600 調溫器工藝規(guī)程設計調溫器工藝規(guī)程設計 和系列夾具設計和系列夾具設計 信機 系系 機械工程及自動化 專專 業(yè)業(yè) 學 號： 學生姓名： 指導教師： （職稱：高級工程師 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） J5600 調溫器工藝規(guī) 程設計和系列夾具設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得 的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致 謝的內容外，本畢

2、業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或 撰寫的成果作品。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 班 級： 機械 97 學 號： 0923808 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無無錫錫太太湖湖學學院院 信信機機 系系 機機械械工工程程及及其其自自動動化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計論論 文文 任任 務務 書書 一、題目及專題：一、題目及專題： 1、題目 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 2、專題 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) 課題來源：廣西玉林柴油機廠委托無錫宏業(yè)配件廠加工的柴油機零

3、件 選題依據(jù)：1、零件生產(chǎn)用圖 2、零件材料 3、年產(chǎn)量（五萬件/年） 4、該廠生產(chǎn)條件狀況 三、本設計（論文或其他）應達到的要求：三、本設計（論文或其他）應達到的要求： 1、滿足零件設計的加工精度； 2、零件機械加工的工藝過程卡及各工序的工序卡片； 3、主要機械加工工序的夾具總裝配圖及主要零件圖的性能評價標準 的理由；（ 任選三個工序的專用夾具設計） 4、設計說明書（不少于一萬字） II 必須有相關的計算和說明； 5、專業(yè)外語文獻翻譯不少于于一萬字符； 四、接受任務學生：四、接受任務學生： 機械 97 班班 姓名姓名 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月

4、 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設計（論文）指導（或顧問）：六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師指導教師 簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學科組組長研究所所長學科組組長研究所所長 簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 12 日日 III III 摘 要 本次設計的主要內容包括J5600調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計的兩大方面。本 文對一個常規(guī)工藝設計的步驟做了詳細闡述，在此基礎上對零件加工要求進行分析，最 終確定毛坯材料，選擇定位基準，并留出適當?shù)募庸び嗔?。綜合分析制定出零件加工工 藝路線。得到工藝路線后，需要對

5、工藝路線中的具體參數(shù)進行計算，計算加工余量，計 算切削用量，并根據(jù)計算結果選擇機床，此外還計算了加工過程中的輔助時間。 另外，進行專用夾具的設計可以提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，更能有效地提高 產(chǎn)品的精度，減少廢品，所以夾具設計的優(yōu)劣也影響到產(chǎn)品的質量。因此，本文論述了 夾具的分類類型，在結合上述的定義和介紹，對一些典型工序進行了對比分析，最終確 定了一些工序的夾具設計。在夾具的設計過程中，本文參考了一些既有的成果，也有對 夾緊力的分析，對定位和夾持的結構進行了反復對比，確定出了夾具的具體結構形式。 除此之外，還繪制了夾具圖、零件圖，編寫了工藝卡片。 關鍵詞：關鍵詞：工藝規(guī)程設計；夾具設計；加

6、工余量；定位誤差 IV Abstract The design of the main content includes M3400 thermostat process planning and design of fixture design series two aspects. Based on a conventional process steps in detail,On the basis of the parts processing requirements analysis,Ultimately determine the blank material, choose t

7、he locating datum, and stay out of the appropriate machining allowance. Comprehensive analysis and formulates the components processing technological route. Get process, need to process in the specific parameters are calculated, calculate the machining allowance, cutting parameters, and according to

8、 the calculation results the select tool, also calculated during the processing of the auxiliary time. In addition, for special fixture design can improve labor productivity, reduce labor intensity, can effectively improve product accuracy, reduce waste, so the clamp design quality also affects the

9、quality of the product. Therefore, this paper discusses the classification of types of fixture, in combination with the above definition and presentation, some typical processes were compared and analyzed, finally determined the number of fixture design process. A fixture in the design process, this

10、 article made reference to some existing results, but also on the clamping force analysis, for positioning and clamping structures were repeated contrast, identify fixture of concrete structures. In addition, also draws a fixture drawing, writing, the process card. Key words: Process planning;grip d

11、esign; machining allowance; position error V 目目 錄錄 摘 要.III ABSTRACTIV 目 錄 V 1 緒論.1 1.1 本課題研究的內容及意義.1 1.2 國內外發(fā)展情況.1 1.3 本課題應達到的要求.2 2 零件的分析.3 2.1 零件的作用3 2.2 零件的工藝分析.3 3 工藝規(guī)程設計.7 3.1 確定毛坯的制造形式.7 3.2 定位基準的的選擇.11 3.2.1 粗基準的選擇.11 3.2.2 精基準的選擇.11 3.2.3 本零件的粗基準和精基準的分析選擇.12 4 擬定工藝路線.13 4.1 工藝路線方案一.13 4.2 工藝

12、路線方案二：.14 4.3 工藝方案的比較與分析.15 5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.16 5.1 確定機械加工余量及工序尺寸.16 5.2 確定各工序所用機床及工藝裝備.20 5.2.1 機床的選擇.20 5.2.2 工藝裝備的選擇.20 5.3 確定切削用量及基本工時.22 5.3.1 車削加工.23 5.3.2 銑削加工.25 5.3.3 鉆削加工.26 6 專用夾具設計.33 6.1 機床夾具的功能和應滿足的要求.33 6.1.1 機床夾具的功能.33 6.1.2 機床夾具應滿足的要求.33 6.2 機床夾具的分類.33 6.3 夾具的組成.34 6.4 夾具的設計.34

13、 VI 6.4.1 工序 30 車兩 50mm 孔端面34 6.4.2 工序 90 銑 26mm 孔端面和鉆孔 10mm40 6.4.3 工序 110 銑 36mm、34mm、26mm、26x52 mm 端面.43 7 結論與展望.47 7.1 結 論.47 7.2 不足之處及未來展望.47 致 謝.48 參考文獻.49 附 錄.50 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 1 1 緒論緒論 1.1 本課題研究的內容及意義本課題研究的內容及意義 本課題研究的內容是：J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計，包括零件機械加 工的工藝過程卡片及各工序的工序卡片，主要機械加工工序的夾具總裝

14、配圖及主要零件 圖，并有相關的計算和說明的說明書及專業(yè)外語文獻翻譯。 本課題研究的意義： 1、工藝規(guī)程設計的意義： 工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術文件：機械加工車間生產(chǎn)的計劃、調度，工人的 操作，零件的加工質量檢驗，加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中 的問題，也常以工藝規(guī)程作為共同依據(jù)。如處理質量事故，應按工藝規(guī)程來確定各有關 單位、人員的責任。 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)：車間要生產(chǎn)新零件時，首先要制訂該零件 的機械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備。如：新零件加工工藝中的關鍵工 序的分析研究；準備所需的刀、夾、量具（外購或自行制造） ；原材料及毛坯的采購或制 造；

15、新設備的購置或舊設備改裝等，均必須根據(jù)工藝來進行。 工藝規(guī)程是新建機械制造廠（車間）的基本技術文件：新建（改、擴建）批量或 大批量機械加工車間（工段）時，應根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機床的種類和數(shù)量以及在車 間的布置，再由此確定車間的面積大小、動力和吊裝設備配置以及所需工人的工種、技 術等級、數(shù)量等。 此外，先進的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進制造技術的作用。典型工藝規(guī)程可以 縮短工廠摸索和試制的過程。因此，工藝規(guī)程的制訂是對于工廠的生產(chǎn)和發(fā)展起到非常 重要的作用，是工廠的基本技術文件。 2、夾具設計的意義： 機床夾具是機械制造業(yè)中不可或缺的重要工業(yè)裝備，可以保證機械加工質量、提高 生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)

16、成本、減輕勞動強度、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，使用專用夾具還可以 改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能，所以，夾具在機械加工中發(fā) 揮著重要的作用，大量專用機床夾具的采用為大批量生產(chǎn)提供了必要條件。 1.2 國內外發(fā)展情況國內外發(fā)展情況 世界上第一支蠟式調溫器由美國湯姆森公司發(fā)明，后在 1985 年由東風公司和湯姆森 公司組建的合資公司東風-湯姆森公司(ATC)引入中國，在 2001 年又引入日本富士精工株 式會社，組建東風富士湯姆森調溫器有限公司（DFT） ，為中國各大發(fā)動機公司供應調溫 器，并出口美國，日本，俄羅斯，中東，歐洲等地。 為了適應現(xiàn)代機械工業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展的需要和多

17、品種、小批量生產(chǎn)的特點， 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在標準化、精密化、高效化和柔性化四個方面。 標準化。機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具 零件及部件的國家標準（GB/T 2148GB/T225991）以及各類通用夾具、組合夾具標準 無錫太湖學院學士學位論文 2 等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降 低生產(chǎn)總成本。 精密化。隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，相應提高了對夾具的精度要求。精密化 夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1；用于精密車 削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5m。 高效化。高效化

18、夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動 生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾 緊力裝置的夾具等。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外， 在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的 裝置，充分提高了數(shù)控機床的效率。 柔性化。機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、組 合等方式，以適應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主要有：組合夾具、通用可調夾 具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為了

19、適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生 產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度、改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構、發(fā)展可調 夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主方向。 1.3 本課題應達到的要求本課題應達到的要求 1、滿足零件設計的加工精度 2、零件機械加工的工藝過程卡片及各工序的工序卡片 3、主要機械加工工序的夾具總裝配圖及主要零件圖 4、設計說明書（不少于一萬字） 必須有相關的計算和說明 5、專業(yè)外語文獻翻譯不少于一萬字符 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 3 2 零件的分析零件的分析 2.1 零件的作用零件的作用 題目所給定的零件是調溫氣座,其主要作用是：當柴油機機體內水溫低于 70 度時，

20、調 溫器出水閥關閉，冷卻水經(jīng)調溫器的旁通閥流回水泵的進口作循環(huán)使用，這時冷卻水只 在水泵和水套中循環(huán)-小循環(huán)。當柴油機機體內水溫為 70 度80 度時，調溫器旁通閥逐漸 關閉，通往散熱器的出水閥逐漸開啟，此時，機體內部的冷卻水仍然作小循部環(huán)。另一 部分冷卻水經(jīng)散熱器回水管流回散熱器。當柴油機機體內水溫高于 80 度時，調溫器的旁 通閥完全關閉，出水閥全部打開。此時，機體內部冷卻水全部經(jīng)散熱器進行大循環(huán)。而 我們加工的調溫器座是將調溫器聯(lián)結到柴油機機體上的一個中間零件，其內部有水道與 調溫器，機體聯(lián)結相并由密封圈相隔防止泄漏。 2.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 零件的材料為 ZL106，鑄鋁

21、生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能良好。箱體需要 加工表面以及加工表面的位置要求，各軸孔大小、位置等，現(xiàn)分析如下： 主要加工面：55 孔端面 55 孔端面這一組的加工表面包括：55mm 孔端面，兩個 50mm 承孔，兩個 24mm 孔端面。其中，55mm 孔端面是主要加工面，先加工 55mm 孔端面之后借助其 他若干專用夾具可以保證其他各加工面的位置精度要求。 零件的零件圖如下： 鍯 圖 2.1 零件圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 4 圖 2.2 零件圖 圖 2.3 零件圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 5 圖 2.4 零件圖 圖 2.5 零件圖 J5600

22、 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 6 圖 2.6 零件圖 圖 2.7 零件圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 7 3 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式 零件材料為 ZL106 鋁合金。采用木模手工砂型鑄造。 零件材料選鋁合金，有以下幾點理由： （1）鋁的密度低，可減輕車子重量。 （2）高的耐蝕性。鋁的表面自然形成氧化膜，故耐蝕性優(yōu)良，不易生銹。 （3）高的導熱性能。與鑄鐵比，導熱性能約高三倍，因而最適于必須要散熱的熱交 換器零件上。 （4）鑄造性。由于鋁的溶化溫度低，流動性好，故易制造復雜形狀的零件。 （5）切削性。切削性是鑄鐵的 45 倍

23、，工具磨損程度僅為鑄鐵的 1/2。 （6）柔性地強度設計。鋁的合金化會使常溫下的強度不低于鑄鐵。 毛坯圖如下： 圖 3.1 毛坯圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 8 圖 3.2 毛坯圖 圖 3.3 毛坯圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 9 圖 3.4 毛坯圖 圖 3.5 毛坯圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 10 圖 3.6 毛坯圖 圖 3.7 毛坯圖 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 11 3.2 定位基準的的選擇定位基準的的選擇 定位基準的含義：在加工時用于工件定位的基準稱為定位基準。定位基準是獲得零 件尺寸的直接基準，占有很重要

24、的地位。定位基準還可進一步分為粗基準和精基準，另 外還有附加基準。定位基準是在加工中獲得零件尺寸的直接基準，根據(jù)不同的加工要求 和定位安裝條件，合理選擇定位基準是工藝設計中一項重要工作內容。定位基準的選擇 是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。定位基準選擇得正確、合理，可以保證零件的加工 質量，提高生產(chǎn)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。 3.2.1 粗基準的選擇粗基準的選擇 （1）粗基準的定義 未經(jīng)機械加工的定位基準稱為粗基準，機械加工工藝規(guī)程中第一道機械加工工序所 采的定位基準都是粗基準。 （2）粗基準的選擇方法 選加工余量小的、較準確的、表面質量

25、較好的、面積較大的毛面作粗基準。因此， 不應選有毛刺的分型面等作粗基準。 選重要表面為粗基準，因為重要表面一般都要求余量均勻。 選不加工的表面作粗基準，這樣可以保證加工表面和不加工表面之間的相對位置 要求，同時可以在一次安裝下加工更多的表面。 粗基準一般只能使用一次。因為粗基準為毛面，定位基準位移誤差較大，如重復 使用，將造成較大的定位誤差，不能保證加工要求。因此，在制定工藝規(guī)程時，第一道 工序、第二道工序一般都是為了加工出精基準。 3.2.2 精基準的選擇精基準的選擇 （1）精基準的定義 經(jīng)過機械加工的的定位基準稱為精基準。 （2）精基準的選擇方法 基準重合。盡量選擇選設計基準為定位基準，這

26、樣就沒有基準不重合誤差。有時 出于加工工藝的合理性要求，需要選擇非設計基準作為定位基準。定位基準與設計基準 不重合時，將產(chǎn)生基準不重合定位誤差，需分析定位誤差，并根據(jù)尺寸鏈關系計算定位 工藝尺寸，判斷工藝條件是否能滿足工藝尺寸的要求。 基準統(tǒng)一。為了減少夾具類型和數(shù)量，或為了進行自動化生產(chǎn)，在零件的加工過 程中，對于多個加工工序，選擇統(tǒng)一的定位基準。 互為基準。對某些空間位置精度要求很高的零件，通常采用互為基準、反復加工 的方法。 自為基準。對于某些精度要求很高的表面，在精密加工時，為了保證加工精度， 要求加工表面的余量很小并且均勻，這時常以加工面本身定位，待到夾緊后將定位元件 移去，再進行加

27、工。 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 12 3.2.3 本零件的粗基準和精基準的分析選擇本零件的粗基準和精基準的分析選擇 根據(jù)粗基準的選擇方法來看，55mm 孔端面的表面質量較好、面積較大，因以 55mm 孔端面來作為粗基準，但是如果以這一表面作為粗基準的話，并不能保證其他以 55mm 孔端面來作為基準的表面的位置和尺寸精度，而 55mm 孔端面作為一個最主要 的加工面的同時也是第一個加工的表面，所以應該把 55mm 孔端面作為精基準，這樣可 以保證其他加工表面的位置和尺寸精度。在確定以 55mm 孔端面為首先加工面的前提下， 選擇粗基準。粗基準如下圖 3-8 所示： 圖 3.8

28、 粗基準 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 13 4 擬定工藝路線擬定工藝路線 擬定工藝路線的出發(fā)點：在生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以 采用萬能機床以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還考慮經(jīng)濟 效果，以便降低生產(chǎn)成本。 4.1 工藝路線方案一工藝路線方案一： 表 4-1 工藝路線方案一 工序號 工序名 稱 工序內容 10鑄鑄造毛坯 20熱退火 30車車兩 50mm 孔端面 40車車左 50mm 孔 50鏜鏜左 55mm 孔和 24mm 孔端面 60車車右 50mm 孔 70鏜鏜右 55mm 孔和 24mm 孔端面 80車車 32mm 圓柱面和凸

29、臺面 90銑銑 26mm 孔端面和鉆 10mm 孔 100銑銑 7874.3 端面 110鉆鉆 4-9mm 圓孔 120銑銑 36mm、34mm、26mm、2652 腰形端面 130鉆鉆 12、14、2-18 的圓孔并攻絲、36mm 絲 140鉆鉆 6-8mm 圓孔并攻絲 150鉗去毛刺 160檢氣密性實驗 170檢檢驗 180輔入庫 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 14 4.2 工藝路線方案二：工藝路線方案二： 表 4-2 工藝路線方案二 工序號 工序名 稱 工序內容 10鑄鑄造毛坯 20熱退火 30車車兩 50mm 孔端面 40車車左 50mm 孔 50鏜鏜左 55mm 孔和

30、 24mm 孔端面 60車車右 50mm 孔 70鏜鏜右 55mm 孔和 24mm 孔端面 80車車 32mm 圓柱面和凸臺面 90銑銑 26mm 孔端面和鉆 10mm 孔 100銑銑 7874.3 端面 110銑銑 36mm、34mm、26mm、2652 腰形端面 120鉆鉆 4-9mm 圓孔 130鉆鉆 6-8mm 圓孔并攻絲 140檢鉆 12、14、2-18 的圓孔并攻絲、36mm 絲 150鉗去毛刺 160檢氣密性實驗 170檢檢驗 180輔入庫 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 15 4.3 工藝方案的比較與分析工藝方案的比較與分析 方案一與方案二的區(qū)別在于：方案一是在銑

31、 7874.3 端之后就開始鉆 7874.3 端面上 的 4 個 9mm 圓孔。方案二是在銑 7874.3 端面之后銑 2652 腰形端面，將鉆孔的工序 放在后面集中完成。由上述分析可知方案一的優(yōu)點在于可以減少工件的搬動次數(shù)，方案 二的優(yōu)點在于節(jié)省了換夾具的時間，綜合來說方案二所節(jié)省的時間更多，所以選方案二 更好。 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 16 5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為 ZL106 鋁合金，采用重力鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及 毛坯尺寸如下： 5.1

32、 確定機械加工余量及工序尺寸確定機械加工余量及工序尺寸 （1） 50mm 孔端面的車削加工 50mm 孔端面的公差等級是 IT9。表面粗糙度是 Ra3.2。 加工余量為： 粗車：Z=3 半精車：Z=1 具體工序尺寸見表 5-1 表 5-1 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間單邊余量/mm 工序間 尺寸/mm 經(jīng)濟精度 /um 表面 粗糙度/um 尺寸公差 /mm 半精車112IT9Ra3.2 12 + 0.1 0 粗車313IT9Ra6.3 13 + 0.1 0 毛坯16IT16Ra12.5 16 + 0.1 0 工序卡見附錄 （2） 車左 50mm 孔的車削加工 50mm 孔的公差等級

33、是 IT11 表面粗糙度是 Ra12.5。 加工余量為： 粗車：Z=3 毛坯尺寸公差為 44 + 0.5 0 工序卡見附錄 （3） 鏜左 55mm 孔和 24mm 孔端面的鏜加工 鏜左 55mm 孔 55mm 孔端面的公差等級 IT11 表面粗糙度是 Ra12.5 加工余量為： 粗車：Z=3 考慮到簡化毛坯外形尺寸公差為 44 + 0.5 0 鏜 24mm 孔端面 24mm 孔端面公差等級 IT11 表面粗糙度是 Ra6.3 加工余量為： 粗鏜：Z=3 毛坯尺寸公差為 39 + 0.2 - 0.2 工序卡見附錄 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 17 （4）車右 50mm 孔的的車

34、削 50mm 孔的公差等級是 IT11 表面粗糙度是 Ra12.5。 加工余量為： 粗車：Z=3 毛坯尺寸公差為 44 + 0.5 0 工序卡見附錄 （5）鏜右 55mm 孔和 24mm 孔端面的鏜加工 鏜右 55mm 孔 55mm 孔端面的公差等級 IT11 表面粗糙度是 Ra12.5 加工余量為： 粗鏜：Z=3 考慮到簡化毛坯外形尺寸公差為 44 + 0.5 0 鏜 24mm 孔端面 24mm 孔端面公差等級 IT11 表面粗糙度是 Ra6.3 加工余量為： 粗鏜：Z=3 毛坯尺寸公差為 39 + 0.2 - 0.2 工序卡見附錄 （6）車 32mm 圓柱面和凸臺面 32mm 圓柱面和凸臺

35、面的公差等級為 IT11 表面粗糙度是 Ra12.5 加工余量為： 粗車： Z=3 考慮到簡化毛坯外形尺寸直徑方向尺寸取 38 + 0.2 - 0.2 長度方向尺寸取 68 + 0.2 - 0.2 工序卡見附錄 （7）銑 26mm 孔端面和鉆 10mm 孔 銑 26mm 孔端面 26mm 孔端面的公差等級為 IT11 表面粗糙度是 Ra3.2 加工余量為： 粗銑： Z=3 半精銑： Z=1 具體工序尺寸見表 5-2 表 5-2 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm經(jīng)濟精 度/um 表面粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 半精車129.6IT11Ra3.2

36、 29.6 + 0.2 - 0.2 粗車330.6IT11Ra6.3 30.6 + 0.2 - 0.2 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 18 毛坯33.6IT12Ra12.5 33.6 + 0.2 - 0.2 鉆 10mm 孔 10mm 孔的公差等級為 IT12 表面粗糙度是 Ra12.5 工序卡見附錄 （8） 銑 7874.3 端面 7874.3 端面的公差等級為 IT11 表面粗糙度是 Ra3.2 加工余量為： 粗銑： Z=3 半精銑： Z=1 具體工序尺寸見表 5-3 表 5-3 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm 經(jīng)濟精 度/u

37、m 表面粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 半精銑131IT11Ra3.2 31 + 0.1 0 粗銑332IT11Ra6.3 32 + 0.1 0 毛坯35IT12Ra12.5 35 + 0.1 0 工序卡見附錄 （9）銑 36mm、34mm、26mm、2652 腰形端面 銑 36mm 孔端面 36mm 孔端面的公差等級為 IT12 表面粗糙度是 Ra12.5 加工余量為： 粗銑： Z=3 具體工序尺寸見表 5-4 表 5-4 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm經(jīng)濟精 度/um 表面粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 粗銑345IT12Ra12.5 4

38、5 + 0.1 0 毛坯48IT12Ra12.5 48 + 0.1 0 銑 34mm 孔端面 34mm 孔端面的公差等級為 IT12 表面粗糙度是 Ra12.5 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 19 加工余量為： 粗銑： Z=3 具體工序尺寸見表 5-5 表 5-5 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm經(jīng)濟精 度/um 表面粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 粗銑345IT12Ra12.5 45 + 0.1 0 毛坯48IT12Ra12.5 48 + 0.1 0 銑 26mm 孔端面 26mm 孔端面的公差等級為 IT12 表面粗糙度是 R

39、a12.5 加工余量為： 粗銑： Z=3 具體工序尺寸見表 5-6 表 5-6 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm經(jīng)濟精 度/um 表面粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 粗銑360IT12Ra12.5 60 + 0.1 0 毛坯63IT12Ra12.5 63 + 0.1 0 銑 2652mm 腰形端面 26mm 孔端面的公差等級為 IT11 表面粗糙度是 Ra3.2 加工余量為： 粗銑： Z=3 半精銑： Z=1 具體工序尺寸見表 5-7 表 5-7 端面車削加工 工序間 工序 名稱 工序間 單邊余量 /mm 工序間 尺寸/mm經(jīng)濟精 度/um 表面

40、粗 糙度/um 尺寸公 差/mm 半精銑164IT11Ra3.2 64 + 0.1 0 粗銑365IT11Ra6.3 65 + 0.1 0 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 20 毛坯68IT12Ra12.5 68 + 0.1 0 工序卡見附錄 （10）鉆 4-9mm 圓孔 無公差等級要求，鉆通孔，表面粗糙度為 Ra12.5 工序卡見附錄 （11）鉆 6-8mm 圓孔并攻絲 因孔的直徑較小，不宜鑄出，留待加工反而更經(jīng)濟。 8mm 圓孔的公差等級為 6H，表面粗糙度為 Ra6.3 工序卡見附錄 （12）鉆 12mm、14mm、2-18mm 的圓孔并攻絲，攻 36mm 的絲 12mm、

41、14mm、36mm 圓孔的公差等級為 6H，18 圓孔沒有公差等級要求 12mm、14mm、2-18mm、36mm 的圓孔的表面粗糙度均為 Ra6.3 工序卡見附錄 5.2 確定各工序所用機床及工藝裝備確定各工序所用機床及工藝裝備 5.2.1 機床的選擇機床的選擇 選擇機床時應考慮以下幾方面： （1） 機床的加工尺寸范圍應與零件的外廓尺寸相適應。 （2） 機床的工作精度應與工序的精度要求相適應。 （3） 機床的生產(chǎn)效率應與零件的生產(chǎn)類型相適應。 （4） 機床的選擇應考慮車間現(xiàn)有設備條件，盡量采用現(xiàn)有設備或對現(xiàn)有設備進行 改裝。 5.2.2 工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇 （1） 夾具的選擇 在單

42、間小批量生產(chǎn)中，應盡量選用通用夾具和組合夾具，在大批、大量生產(chǎn)中應按 工序加工要求設計制造專用夾具。 （2） 刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工 精度和表面粗糙度要求、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等，一般應盡可能采用標準刀具，必要時采用 高生產(chǎn)率的復合刀具及其他專用刀具。 （3） 量具的選擇 量具的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型和加工精度。在單件、小批生產(chǎn)中，應盡量采用通用 量具、量儀。在大批、大量生產(chǎn)中應采用各種量規(guī)和高效的檢驗儀器和檢驗夾具等。 （4） 本工件所需的機床和工藝裝備 由于該機座生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)五萬件屬于大批量生產(chǎn)，根據(jù)工件的結構特點和技術要 J5600

43、 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 21 求，盡量選用通用機床和專用夾具較為合適。 各工序所用的機床及工藝裝備確定見表 5-8 表 5-8 各工序所用的機床及工藝裝備 工序工藝裝備 工序 30數(shù)控車床 CJK6136D，直頭焊接式外圓車刀 工序 40數(shù)控車床 CJK6136D，直頭焊接式外圓車刀 工序 50數(shù)控車床 CJK6136D，鏜刀，游標卡尺 工序 60數(shù)控車床 CJK6136D，直頭焊接式外圓車刀，游標卡尺 工序 70數(shù)控車床 CJK6136D，鏜刀，游標卡尺 工序 80數(shù)控車床 CJK6136D，直頭焊接式外圓車刀，游標卡尺 工序 90銑床 XA6132，鋸片銑刀，鉆頭，游標卡尺 工

44、序 100銑床 XA6132，鋸片銑刀，游標卡尺 工序 110銑床 XA6132，鋸片銑刀，游標卡尺 工序 120銑床 XA6132，鋸片銑刀，游標卡尺 工序 130數(shù)控鉆床 ZH7640，鉆頭，螺紋刀，游標卡尺 工序 140數(shù)控鉆床 ZH7640，鉆頭，螺紋刀，游標卡尺 工序 150銼刀 工序 160專用檢驗夾具 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 22 5.3 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時 （1）切削用量的確定 切削用量是機械加工的重要參數(shù)，切削用量的數(shù)值因加工階段的不同而不同。選擇 切削用量主要從保證加工表面的質量、提高生產(chǎn)率、 維持刀具耐用度以及機床功率限 制

45、等因素來綜合考慮。 選擇切削用量時，在保證加工質量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀 具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低，切削用量的大小應根據(jù)加工方法合理選 擇。 切削用量的選擇原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，兼顧經(jīng)濟性和加工成 本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工 成本。 粗、精加工時切削用量的選擇如下： 粗加工時切削用量的選擇首先選取盡可能大的切削用量數(shù)值；其次根據(jù)機床動力 和剛性等，選取盡可能大的進給速度（進給量）；最后根據(jù)刀具耐用度確定主軸轉速 （切削速度）。 半精加工和精加工時切削用量的選擇首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀

46、量；其 次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給速度（進給量）；最后在保證刀具耐 用度的前提下，盡可能選取較高的主軸轉速（切削速度） （2）主軸轉速的確定 主軸轉速應根據(jù)被加工表面的直徑和允許的切削速度經(jīng)計算確定，其中切削速度可 通過計算或查表選取，也可按實踐經(jīng)驗確定，主軸轉速的計算公式是： S=1000vc/d （r/min） (5.1) 其中，vc切削速度，m/min；d被加工表面直徑，mm。 在螺紋切削時，主軸轉速受螺距（或導程）大小、驅動電機的矩頻特性及螺紋插補、 算速度等因素的影響，不同的數(shù)控系統(tǒng)，可選擇不同的主軸轉速。對于大多數(shù)數(shù)控車按 下列公式計算主軸轉速： S1200/P-

47、k (5.2) 其中，P螺紋螺距，mm；k保險系數(shù)，一般為 80。 （3）進給速度的確定 進給速度 f 是指在單位時間內，刀具沿進給方向移動的距離（mm/min）。 在數(shù)控車床編程中，較多的用進給量（mm/r）進給速度的選擇主要根據(jù)零件的表面 粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取。 進給速度的選擇原則是： 在能滿足工件的加工質量要求情況下，可選擇較高的進給速度； 當切斷、車削深孔及精車時，宜選擇較低的進給速度； 當?shù)毒呖招谐虝r，可以選擇盡量高的進給速度； 進給速度還應與主軸轉速、背吃刀量相適應。 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 23 （4）被吃刀量的計

48、算 背吃刀量（切削深度）應在機床、工件和刀具剛度允許的情況下根據(jù)加工余量確定。 加工時，應盡可能取大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。分層切削余量，各 次的余量按遞減原則確定。 （5）工時定額的計算 工時定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時 間。他是安排生產(chǎn)計劃、進行成本核算、考核工人完成任務情況、新建和擴建工廠或車 間時確定所需設備和工人數(shù)量的主要依據(jù)。 制訂合理的工時定額是調動工人積極性的重要手段，可以促進工人技術水平的提高， 從而不斷提高生產(chǎn)率。一般是技術人員通過計算或類比的方法，或者通過對實際操作時 間的測定和分析的方法進行確定。在使用中，工時定額

49、應定期修訂，以使其保持平均先 進水平。 在機械加工中，為了便于合理地確定工時定額，把完成一個工件的一道工序的時間 稱為單件工序時間，包括如下組成部分：基本時間()；輔助時間()；其他時間( tmtf )； x b t t 5.3.1 車削加工車削加工 （1）工序加工計算 取 ap=3mm，選擇直頭焊接式外圓車刀。 查機械制造工藝學表 1-1，由于 CJK6136D 數(shù)控車床的中心高為 200mm，故刀桿 尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度 4.5mm。 根據(jù)機械制造裝備設計表 1-2 粗車鑄造毛坯，選擇 YY15 硬質合金。 查機械制造裝備設計表 1-3，選擇帶卷屑槽倒棱的前刀面，=45，

50、 r =10，=6，=12，=0，=1.0mm，=10,=0.4mm,卷屑槽尺寸為 r o o s r 1o 1r b =5mm，=5mm,=0.7mm。其中，為主偏角；為副偏角；為后角；為前 bn r bn bn c r r o o 角；為刃傾角；為刀尖圓弧半徑；為倒棱前角；為倒棱寬度；為卷屑槽圓弧 s r 1o 1r b bn r 半徑；為卷屑槽槽寬；為卷屑槽槽深。 bn bn c 查機械制造裝備設計表 1-4，在刀桿尺寸為 16mm25mm，=3mm，以及工件 p a 直徑大于 100mm 時，取=0.60.9mm。f 進給量還要滿足車床進給機構強度的要求，故需要進行校驗，根據(jù) CJK6

51、136D 車床 說明書，其進給機構允許的進給力為=3530N。 max F 查機械制造裝備設計表 1-21，當鋼強度 =680810MPa，3.4mm，1.8mm/r，=45，=65m/min 時（預計） ，則進給 b p af r c r 力=1820N。 f F 根據(jù)車削進給力的計算公式 = (5.3) f F krFfsFfroFff kkkF J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 24 式中 roFf k ， sFf k ， krFf k 為加工鋼時，刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 25 查機械制造裝備設計表 1-2，切削力的

52、修正系數(shù) f F roFf k =1.0， sFf k =1.0， krFf k =1.11，則實際進給力為=2020N。 f F 由于切系時的進給力小于車床進給機構的允許的進給力，選=0.7mm/r。f 查機械制造裝備設計表 1-9，車刀后刀面最大的磨損量取為 1mm，車刀壽命 T=60min。 據(jù)機械制造裝備設計表 1-10，當用 YY15 硬質合金刀加工=710900MPa 的 b 鋼材，當3mm，0.75mm/r，切削速度=97m/min。 p af t v 根據(jù)車削切削速度的計算公式 = (5.4) c v t v tv k tFc k tpc k sv k 式中，為車削過程使用條件

53、改變時的修正系數(shù)。 tv k tFc k tpc k sv k 查機械制造裝備設計表 1-28，=1.0，=1.0，=1.0，=1.0，=0.8，則 t v tv k tFc k tpc k sv k =971.01.01.00.8=77.6 (m/min) c v 據(jù)公式（2-2）求得 =230(r/min) (5.5)n d vc 1000 據(jù) CJK6136D 車床說明書，選 n=230r/min，據(jù)公式（2-4） ，實際的切削速度為 =80.89（m/min） c v 1000 dn (5.6) 校驗功率：查機械制造裝備設計表 1-24 當 =580970MPa，3.4mm，0.75m

54、m/r， 86m/min 時，=4.9kW。 b p afv c P 根據(jù) CJK6136D 車床說明書，當 n=230r/min 時，車床主軸允許功率=5.9kW，所以 E P ，機床選擇滿足要求。 c P E P （2）機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊 ，車削的機動時間為 = (5.7)0 T fn llll 321 i 式中： 為刀具行程長度，mm；l 為加工長度，mm； 1 l 為刀具的切入長度，mm； 2 l 為刀具的超出長度，mm； 3 l 為刀具或零件的進給量，mm；f 為刀具或零件的的轉速，r/mm；n 為進給次數(shù)。i 其中 =42.5mm，查金屬機械加工工

55、藝人員手冊表 15-1， =3mm，=2mm；查l 1 l 2 l J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 26 金屬機械加工工藝人員手冊表 15-4，測量工具選游標卡尺，=5mm，進給次數(shù)=1,則 3 l J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 27 =0.33min。 0 T 根據(jù)機械制造工藝學 ，輔助時間按的 18計算，則=0.06min。 f T 0 T f T （3）小結 綜上所述，機床為數(shù)控車床 CJK6136D，主軸轉速為 230r/min，切削速度為 =80.89m/min，進給量=0.7mm/r，切削深度=3mm，機動時間=0.33min，輔助時間vf p a 0

56、 T =0.06min。 f T 5.3.2 銑削加工銑削加工 （1）工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-39，選 80mm 的鋸片銑刀，寬度 L=3mm， 材料為高速鋼，齒數(shù)取 40，ap=1mm。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-69，取=0.04mm/z，據(jù)公式（2-1）求式 z f 中 系數(shù)，=60.2。 v c v c 查金屬機械加工工藝人員手冊表 17-79，=，近似得：t=90min,=1mm, z d 40 80 e a 得 v=95.21m/min，據(jù)公式（2-2）求得 n=379(r/min) (5.8) d v 1000 （2）機床選擇 查金屬機械加工工

57、藝人員手冊表 8-55，選銑床 XA6132,主軸 18 級轉速，轉速范 圍 301500r/min,p=7.5KW。 據(jù)公式（2-3）求得 (5.9)26 . 1 1 min max 1 z z n n n R 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=375r/min,則據(jù)公式（2-4）求得實際轉速為 min)/(20.94 1000 m dn v 驗證功率：據(jù)公式（2-5） (5.10)(09 . 0 10 72 . 0 86 . 0 14 . 0 5 KWznafadcP ezpp 式中 系數(shù)，=60.2 p c p c （3）機動時間和輔助時間的計算 據(jù)公式（2-6）求，其中 l=25m

58、m,查金屬機械加工工藝人員手冊表 15- 0 T 6，=16.2mm, =3.0mm，i=1,則=0.07min。 1 l 2 l 0 T 根據(jù)切削用量簡明手冊 ，輔助時間按的 18%計算，則=0.01mm。 f T 0 T f T （4）小結 J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 28 綜上所述，機床為臥式銑床 XA6132，主軸轉速為 375r/min,切削速度 v=94.20m/min,進給量 f=0.04mm/z,切削深度=1mm,機動時間=0.07min，輔助時間 p a 0 T =0.04min。 f T 5.3.3 鉆削加工鉆削加工 （1）鉆 9 的孔 工序加工計算 查金

59、屬機械加工工藝人員手冊表 10-22，選 9 的錐柄麻花鉆，刀具材料為高速 鋼，查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-34，因為工件材料為鑄造鋁合金，選組， 取 f=0.42mm/r，查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-42 得，t=50min，根據(jù)金屬機 械加工工藝人員手冊表 14-29 得， 切削速度為 (5.11) 5 . 02 . 0 4 . 0 1 . 11 ft d v 式中，d孔徑，mm； t刀具耐用度，min； f進給量，mm/r。 得，v=18.86m/min。 根據(jù)公式，求得，n=667.04r/min。 d v n 1000 機床選擇 查金屬加工工藝及工裝設計表 4-51，

60、選 ZH7640，立式加工中心，主軸 22 級轉 速，主軸轉速范圍 50-6000r/min，主軸功率 P=5.5kW，最大轉矩 M=400Nm，最大軸向力 N=16000N。 根據(jù)公式，標準公比 (5.12) 1 min max 1 z z n R R R 取 =1.26， 查切削用量簡明手冊表 2-16，選 n=350r/min， 根據(jù)公式，求得實際轉速 v=9.9m/min。 1000 dn v 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-30 得， (5.13) 7 . 0 600dfN (5.14) 8 . 02 304fdM (5.15) 36 . 1 7018760 MN P

61、計算得， J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 29 N=3942.17N， M=12.3Nm， P=0.005KW。 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊 ，鉆孔的機動時間為 (5.16) fn lll T 21 0 式中，l加工長度（深度） ，mm； l1刀具的切入長度，mm； l2刀具的超出長度，mm； f刀具或零件的進給量，mm/r； n刀具或零件的轉速， r/min。 其中，l=15mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-6 得，l1=4.0mm，l2=2.0mm，則 T0=0.14min，輔助時間 Tf按 T0的 18%計算，則 Tf=

62、0.03min。 小結 綜上所述，機床為立式加工中心 ZH7640，主軸轉速為 350r/min，切削速度 v=9.9m/min，進給量 f=0.42mm/r，切削深度 ap=35mm，機動時間 T0=0.14min。輔助時間 Tf=0.03min。 （2）鉆 8 的孔 工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-22，選 8 的錐柄麻花鉆，刀具材料為高速 鋼，查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-34，因為工件材料為鑄造鋁合金，選組， 取 f=0.42mm/r，查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-42 得，t=50min， 計算得，v=17.99m/min， 根據(jù)公式，求得 n=715.

63、8r/min。 d v n 1000 (5.17) 機床選擇 查金屬加工工藝及工裝設計表 4-51，選 ZH7640，立式加工中心，主軸 22 級轉 速，主軸轉速范圍 50-6000r/min，主軸功率 P=5.5KW，最大轉矩 M=400Nm，最大軸向力 N=16000N。 根據(jù)公式，標準公比 (5.18) 1 min max 1 z z n R R R 取 =1.26， 查切削用量簡明手冊表 2-16，選 n=630r/min， J5600 調溫器工藝規(guī)程設計和系列夾具設計 30 根據(jù)公式，求得實際轉速 v=15.83m/min。 1000 dn v (5.19) 驗證功率：可計算得： N=2615.27N， M=9.72Nm， P=0.003KW。 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 其中，l=15mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-6 得， l1=6.0mm，l2=2.0mm，則 T0=0.09min， 輔助時間 Tf按 T0的 18%計算，則 Tf=0.016