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目錄 1 確定零件的生產(chǎn)類型………………………………………1 1.1 零件的生產(chǎn)類型………………………………………1 1.2 毛坯的確定……………………………………………1 1.2.1 毛坯的種類及制造方法………………………….1 1.2.2 確定鑄件加工余量……………………………….2 1.2.3 繪制毛坯圖……………………………………….2 2 定位基準的選擇…………………………………………….3 2.1 選擇粗基準………………………………………….3 2.2 選擇精基準………………………………………….3 3 制定機械加工工藝路線…………………………………….4 3.1 確定各加工表面的加工方法……………………….4 3.2 擬定加工工藝路線………………………………….4 4 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定…………………6 4.1 加工余量和工序尺寸的確定………………………6 4.2 確定切削用量及時間定額…………………………7 5 夾具設計 ………………………………………………….14 6 參考文獻 …………………………………………………..18 1 確定零件的生產(chǎn)類型 1.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 式中：N—零件的生產(chǎn)類型（件/年）； Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛）； m—每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）； a—備品率，一般取2~4； b—廢品率，一般取0.3~0.7 根據(jù)上式計算求得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，通過查表可得焊接件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 1.2 毛坯的確定 1.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法 零件的材料為Q235A，考慮零件在機床運行過程中所承受的沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復雜，因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。 1.2 2確定鑄件加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級，并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知：焊接件A面的機械加工余量為Z=3.0mm，190×175面的機械加工余量為Z=3.0mm，190×155面、190×48面的機械加工余量為Z=3.0mm,Φ85H7孔的加工余量2Z=5mm,2-Φ24H7孔的加工余量2Z=4mm，工件上其他的孔和螺紋，因尺寸不大，故采用實心鑄造。 1.2.3 繪制鑄件毛坯圖 2 定位基準的選擇 正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內(nèi)容。也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為粗基準、精基準及輔助基準。選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設計基準和加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。 通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來。 2.1選擇粗基準 按照有關(guān)粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇A面的對面、2面對面為定位粗基準，能方便的加工A面，A面輪廓的面積較大，無澆口，冒口，飛邊等缺陷，符合粗基準的要求。 2.2選擇精基準 經(jīng)分析零件圖可知，焊接件A面為高度方向基準，焊接接A面為高度方向基準，根據(jù)統(tǒng)一原則，考慮選擇以加工的焊接件A面為精基準，該基準面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。 3 制定機械加工工藝路線 3.1 確定各加工表面的加工方法 該焊接件的加工表面為：焊接件的A，190×175面，190×155面、190×48面，φ85H7孔，2-φ24H7孔，4-M8螺紋。根據(jù)各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，A面的加工路線為：粗銑---半精銑；190×175面的加工路線為：粗銑---半精銑---精銑；190×155面、190×48面的加工路線為：銑；φ85H7內(nèi)孔的加工路線為：粗鏜---精鏜；2-φ24H7孔的加工路線為：鉆---擴---鉸；4-M8螺紋的加工路線：鉆---攻螺紋； 3.2 擬定加工工藝路線 根據(jù)零件的加工的幾何形狀，尺寸精度及位置精度，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能機床配以專用工具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7,1.4-8，1.4-11，選擇零件的加工工藝路線如下： 工序 01：鑄件 工序 02：清砂、去毛刺 工序 03：把件1、件2焊接在一起 工序 04：粗銑、半精銑基準面A 工序 05：粗銑、半精銑、精銑190×175 工序 06：銑190×155面、190×48面 工序 07：粗鏜、精鏜Φ85H7孔 工序08：鉆、鉸2-Φ24H8孔 工序 09：鉆、攻4-M8螺紋 工序 10：鉆2-Φ11孔、锪沉孔Φ18深10 工序 11：鉆、攻M10深10 工序12：銑兩側(cè)40×45° 工序13：表面發(fā)黑 工序14：檢驗至圖紙要求并入庫 4 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 4.1加工余量和工序尺寸的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量的如下： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 尺寸偏差 表面粗糙度 A面 鑄件 3.0 CT12 ±0.3 —— 粗銑 2.5 IT12 20.5-0.350 6.3 半精銑 0.5 IT8 20-0.350 3.2 190×175面 鑄件 3.0 CT12 ±0.4 —— 粗銑 2.5 IT12 22.50-0.35 6.3 半精銑 0.4 IT8 22.10-0.35 3.2 精銑 0.1 IT7 220-0.35 1.6 190×155面、190×48面 鑄件 3.0 IT12 ±0.3 —— 銑 3.0 IT12 12.5 Φ85H7 粗鏜 2.0 IT8 Φ840+0.15 6.3 精鏜 0.5 IT7 Φ850+0.046 3.2 φ24H7 鉆 11 IT11 Φ220+0.16 12.5 擴 0.9 IT8 Φ23.8-0.0350 6.3 鉸 0.1 IT7 Φ24-0.0350 3.2 M8 鉆 3.4 IT10 Φ6.80+0.15 12.5 攻絲 0.6 IT7 M8 4.2確定切削用量及時間按定額 工序 04：粗銑、半精銑基準面A 工步一：精銑基準面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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?。?00 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工步二：半精銑基準面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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?。?00 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工序 05：粗銑、半精銑、精銑190×175 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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?。?00 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工步二：半精銑190×175 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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?。?00 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工步三：精銑190×175 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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?。?00 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工序12：銑兩側(cè)40×45° 1. 選擇刀具 刀具選取角度銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52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 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 5.夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序 04：銑A面，采用X52銑床加專用夾具。 1 問題的提出 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。 機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本夾具主要用來銑A 面，表面粗糙度Ra6.3，精度則不予考慮。 2 夾具設計 ?、定位基準選擇 由零件圖可知，A面表面粗糙度Ra3.2，與190×175面有垂直度要求，設計夾具時可以不予考慮，銑A面時，以A面的對面、2面對面作為定位基準。 ?、切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端面銑刀 機床： X52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=+G G為工件自重 夾緊螺釘：公稱直徑d=16m，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， 3夾具定位原理簡要說明 夾具圖如下所示： 1.190×175面作為第一定位基準，與心軸端面相配合限制三個自由度。 2. Φ85H7的毛坯孔作為第二定準基準，與心軸的外圓面相配合限制兩個自由度。 3. 工件110×22面作為第三定位基準，與固定定位銷和可調(diào)支承釘相配合限制一個自由度，工件六個自由度被完全限制。 3.螺母，快換墊圖，心軸等組成的夾緊機構(gòu)夾緊工件。 參考文獻 [1] 李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。 [3] 何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學出版社，20001983。 [4] 機械工程基礎與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。 [5] 淘濟賢等，機床夾具設計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 [6] 李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [7] 機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。 [8] 東北重型機械學院，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。 [9] 賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學出版社，1994。 [10] 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。 [11] 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設計指導，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [12] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。 18