插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計【全套含CAD圖紙、說明書】,全套含CAD圖紙、說明書,插床,箱體,工藝,裝備,設(shè)計,全套,CAD,圖紙,說明書 本科生畢業(yè)論文任務(wù)書 論文(設(shè)計)題目 插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 機自1202班 學(xué) 號 15 指導(dǎo)教師 教研室(或外聘單位) 機械制造 起止時間 年 2 月 29 日 至 2015 年 5 月 20 日 畢業(yè)論文(設(shè)計) 任務(wù)、目的與基本要求： 一、畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 此待加工零件是一個較為復(fù)雜的機械零件，其工藝規(guī)程設(shè)計及工藝裝備設(shè)計需要學(xué)生熟悉零件基本的生產(chǎn)工藝流程，繪制零件圖，并根據(jù)批量生產(chǎn)要求對其進行結(jié)構(gòu)和工藝分析后擬訂詳細的工藝規(guī)程，確定夾具結(jié)構(gòu)和主要零部件。并繪制夾具裝配總圖和零件圖； 二、目的 通過完成畢業(yè)設(shè)計，全面復(fù)習(xí)、鞏固機械制造工藝學(xué)、機械制造裝備設(shè)計以及相關(guān)課程的基本知識，并運用所學(xué)知識解決實際設(shè)計問題，提高分析問題、解決問題的能力。掌握各種手冊、文獻資料在工藝工裝設(shè)計的應(yīng)用方法。通過文獻檢索、英文翻譯，提高學(xué)生運用計算機和英語的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。 三、具體要求: 1．了解零件的主要功用并根據(jù)簡圖畫出詳細零件圖； 2．按照年生產(chǎn)量為5000件的要求對其進行結(jié)構(gòu)分析后擬定其加工路線及詳細工藝規(guī)程，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時等； 3．確定1~2道典型工序的切削用量、時間定額，校核功率； 4. 對加工進行工藝分析，設(shè)計夾具一套，繪制夾具裝配總圖和夾具主要零件圖； 5．撰寫設(shè)計說明書壹份，要求字符數(shù)不少于8000字，中文摘不少于200字，外文摘要與中文摘要對應(yīng)。文本的質(zhì)量符合畢業(yè)設(shè)計說明書規(guī)范。。 6．圖紙工作量應(yīng)不少于2.5個A0幅面，零件圖為CAD出圖。 7．翻譯指導(dǎo)教師指定的本專業(yè)外文資料（也可以自己選定），英文字符在1.2萬字符以上，要求譯文通順、達意。 8. 設(shè)計文檔應(yīng)該規(guī)范正確，全部符合相關(guān)要求；在提交答辯之前必須自己上網(wǎng)查重并且符合要求； 主要參考文獻與資料： 主要參考文獻與資料： [1] 倪小丹，楊繼榮 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京 :清華大學(xué)出版社, 2007 [2] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 , 2002 [3] 王先逵 .機械制造工藝學(xué)[M]. 北京 :機械工業(yè)出版社, 2001 [4] 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京: 機械工業(yè)出版社, 1999 [5] 楊繼榮，肖偉躍，車曉毅.現(xiàn)代制造工藝理論與方法[M] .湖南文理學(xué)院出版（湘常新出準字（2006）第044號 [6] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社, 2001 [7] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社, 2001 [8] 賈沛泰，高長慶.國內(nèi)外常用金屬材料手冊[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1999 [9] 李慶壽.機床夾具設(shè)計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社 , 1984 [10] Haffman E G．Jig and Fixture Design．America，VNR CO．，1998． 畢業(yè)論文 (設(shè)計)進度安排： 畢業(yè)論文 (設(shè)計)進度安排： ① 畢業(yè)設(shè)計課題調(diào)研階段：（第1~2周）：課題調(diào)研及文獻檢索、完成英文翻譯。 ② 畢業(yè)設(shè)計開題報告階段：（第3～4周）：完成開題報告。 ③ 畢業(yè)設(shè)計主要工作階段：（第5～12周）： （1）完成系統(tǒng)的總體方案結(jié)構(gòu)設(shè)計。（第5～6周） （2）工藝分析及夾具設(shè)計。（第7～9周） （3）詳細設(shè)計。（第10周） （4）完成設(shè)計說明書的撰寫工作。（第11～12周） ④ 畢業(yè)設(shè)計答辯階段：（第13～15周） 課 題 申 報 與 審 查 指導(dǎo)教師（簽名）： 2015年 11 月 25 日 教研室主任（簽名）： 2015年 11 月 日 學(xué)院教學(xué)院長（簽名）： 2015年 11 月 日 插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計 本科生畢業(yè)設(shè)計 題 目：插床箱體工藝及工藝裝備 設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 中文摘要及關(guān)鍵詞 摘 要：本設(shè)計是基于插床箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以上端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出底平面，再以底平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用底平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用專用機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：插床箱體類零件；工藝；夾具； 英文摘要及關(guān)鍵詞 Abstract：The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: box type parts process; fixture; 目 錄 中文摘要及關(guān)鍵詞 I 英文摘要及關(guān)鍵詞 II 第1章 緒論 1 1.1 機械加工工藝概述 1 1.2機械加工工藝流程 1 1.3工藝設(shè)計的重要性 2 1.4 現(xiàn)代制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 4 第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 6 2.1 零件的分析 6 2.1.1 零件的作用 6 2.1.2 零件的工藝分析 7 2.2 插床箱體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 7 2.2.1 孔和平面的加工順序 7 2.2.2 孔系加工方案選擇 7 2.3 插床箱體加工定位基準的選擇 8 2.3.1 粗基準的選擇 8 2.3.2 精基準的選擇 8 2.4 插床箱體加工主要工序安排 9 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）[3] 14 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 22 第3章 銑床夾具設(shè)計 26 3.1設(shè)計要求 26 3.2夾具設(shè)計 26 3.2.1 定位基準的選擇 26 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 26 3.3 誤差分析與計算 28 3.4定位誤差的分析 29 3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 30 總結(jié) 31 參 考 文 獻 32 插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計 31 第1章 緒論 1.1 機械加工工藝概述 零件的工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。 機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟中一個十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)濟各部門科學(xué)研究、國防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機械到工業(yè)機械，從輕工業(yè)機械到重工業(yè)機械，從航空航天設(shè)備到機車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機械制造工藝過程才能把產(chǎn)品制造出來。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3工藝設(shè)計的重要性 目前中國工業(yè)設(shè)計行業(yè)的現(xiàn)狀是教育界、學(xué)術(shù)界重視外觀創(chuàng)意，輕視甚至忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計的情況比較嚴重。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象，和我們國家的國情有很大的關(guān)系。建國以來到改革開放初期，我們國家可以說不需要工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計，那時的物質(zhì)生活極其缺乏，一切生產(chǎn)活動都本著降低成本，滿足功能的前提，對產(chǎn)品外觀造型基本沒有要求。進入九十年代以后，隨著人們精神、物質(zhì)生活水平的提高和國外富有設(shè)計感的產(chǎn)品大量涌入國內(nèi)市場，使國人大開了眼界，也促使了國內(nèi)教育界、學(xué)術(shù)界對工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計這個行業(yè)的重視。大批學(xué)校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計這個專業(yè)，每年培養(yǎng)了大量的工業(yè)設(shè)計畢業(yè)生，舉辦了名目繁多的工業(yè)設(shè)計大賽，也涌現(xiàn)了很多的令人眼花繚亂的作品，連國際性的設(shè)計大獎也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。 但是，讓人不理解的是為什么這么多優(yōu)秀的作品真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的卻沒有多少，轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品又能大賣的就更沒有多少。是作品不夠漂亮嗎？是消費者不能接受高品質(zhì)高價格的產(chǎn)品嗎？筆者認為都不是，其實真正的原因是出在生產(chǎn)的問題上，出在作品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的環(huán)節(jié)上，是設(shè)計師輕視、忽略甚至根本沒有考慮產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)規(guī)律和生產(chǎn)工藝性上。這也跟中國的工業(yè)設(shè)計教育有關(guān)。目前學(xué)校中工業(yè)設(shè)計系走兩條路線，一條是藝術(shù)類學(xué)生，主要學(xué)習(xí)的還是美學(xué)；另一條是工科學(xué)生，主要學(xué)的是結(jié)構(gòu)。藝術(shù)類院校畢業(yè)的學(xué)生畢業(yè)時可能連生產(chǎn)圖紙都不會看，更談不上對工藝、材料和功能性結(jié)構(gòu)的了解。而真正的工業(yè)設(shè)計師不同于平面設(shè)計師，要想把產(chǎn)品從想法實現(xiàn)成成品，需要設(shè)計者有很高的綜合素質(zhì)，其中包括對生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、材料、模具加工等各個方面的一定程度的熟悉和了解。 兩年前，筆者在成都剛開始創(chuàng)立意町工業(yè)設(shè)計公司的時候，有位工業(yè)設(shè)計專業(yè)實習(xí)生問我產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮哪些因素，當時我詳細地向他做了解答。我認為結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮的因素很多：從物理學(xué)上來講要考慮強度、減震、散熱、降噪、電磁屏蔽；從組織學(xué)上講要考慮材料、工藝，包括加工工藝、表面處理工藝和裝配工藝；從經(jīng)濟學(xué)上來講要考慮成本、相關(guān)標準、相關(guān)法規(guī)，比如安全性和環(huán)保性；從消費者方面來考慮還有易學(xué)性，使用的合理性和舒適性等。以上的任何一點沒有考慮到，都有可能導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)的全盤失敗。 例如我曾經(jīng)參與的一個為某科技公司設(shè)計的一款光學(xué)測量儀器的案例，產(chǎn)品功能要求主支架要有足夠高的剛性，否則測量結(jié)果誤差較大，對儀器的自身重量又有限制。雖然我們的外觀設(shè)計方案獲得了客戶認可，結(jié)構(gòu)設(shè)計也滿足了強度、散熱和重量限制的要求，但是樣機的測試結(jié)果卻不是很滿意。剛開始以為是支架強度不夠，采取了很多增加強度的措施還是沒有改善。分析了很久才初步確認，是儀器發(fā)出的熱風(fēng)引起的空氣波動導(dǎo)致光學(xué)鏡頭捕捉的測量數(shù)據(jù)失真。必須要修改熱設(shè)計，改變進出風(fēng)的方式，這樣一來，最先受到大家一致認同的外觀設(shè)計方案不得不放棄。重新開始設(shè)計外觀，而后續(xù)還將出現(xiàn)什么問題，尚不可預(yù)知。再舉一個結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)致外觀設(shè)計方案大改的案例。我們按照客戶確認的外觀造型做了小批量樣機，測試的時候發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部溫升太高，開機一小時就已經(jīng)升高了40度，作為一個戶外長期使用，隨身攜帶的產(chǎn)品，這樣的結(jié)果肯定是不能接受的，也是必須要修改熱設(shè)計，把溫升降下來。我們采用了多種散熱的辦法，做了很多次實驗，最后倒是把溫升降下來了，外形也改得面目全非了，大半個外殼都由塑料件改為鋁合金的了。 所以說產(chǎn)品外觀造型也不是天馬行空，隨意涂鴉的。比如要考慮模具加工成本，分型線就不能亂開，要能使模具最好分模；要考慮散熱、降噪、電磁屏蔽，進風(fēng)口和出風(fēng)口就必須在它應(yīng)該在的位置，必須要保證一定的形狀和面積；要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，材料選擇、生產(chǎn)加工工藝、表面處理工藝和包裝方式也就必然受到限制；要考慮目標消費群的歷史文化、宗教信仰、傳統(tǒng)禁忌，那么形狀和顏色就不能導(dǎo)致使用者抵觸。 總的說來，產(chǎn)品就是產(chǎn)品，不是藝術(shù)品，雖然它需要批上藝術(shù)的外衣，但是更重要的卻是設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品絕對不能違背產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、使用的內(nèi)在規(guī)律，只有這樣，才能設(shè)計出叫好又叫座的產(chǎn)品來。 1.4 現(xiàn)代制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 隨著機械制造業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，機械制造工藝的內(nèi)涵不斷發(fā)生變化，近一二十年的技術(shù)進展主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1 常規(guī)工藝的不斷；優(yōu)化常規(guī)工藝的方向是實現(xiàn)高效化、精密化、強韌化、輕量化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗少污染的先進實用工藝為主要目標，同時實現(xiàn)工藝設(shè)備、輔助工藝、工藝材料、檢測控制系統(tǒng)的成套工藝服務(wù)，使優(yōu)化工藝易于為企業(yè)所采用。 2新興加工方法的不斷出現(xiàn)和發(fā)展；新興加工方法包括精密加工、細微加工、特種加工及高密度能加工、新硬材料加工技術(shù)、表面功能性覆蓋技術(shù)和復(fù)合加工，以適應(yīng)機械產(chǎn)品更新?lián)Q代對制造工藝提出的更高、更新的制造模式。 3自動化等高新技術(shù)與工藝的緊密結(jié)合；微電子、計算機和自動化技術(shù)與工藝及設(shè)備相結(jié)合，使傳統(tǒng)工藝面貌產(chǎn)生顯著、本質(zhì)的變化，如生產(chǎn)線自動控制、在線檢測自適應(yīng)控制、計算機輔助工藝過程設(shè)計、計算機輔助夾具設(shè)計、計算機輔助裝配工藝設(shè)計和智能制造系統(tǒng)等。 機械制造是國民經(jīng)濟發(fā)展和各部門科技進步的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代化條件下機械制造的發(fā)展方向是：開發(fā)工藝可行性廣、能保證各種原料消耗最少、可靠性和自動化精度高的新一代技術(shù)。 機械制造工藝及其實現(xiàn)組織形成的發(fā)展趨勢，在很大程度上取決于機器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征。機器制造中的科技進步將促進以計算機和生產(chǎn)全盤自動化為基礎(chǔ)的工序少和能源節(jié)約的工藝的建立推廣。 機器制造工藝組織的遠景發(fā)展的概念是考慮在集管理、信息和技術(shù)為一體的基礎(chǔ)上建立全盤自動化工廠，將最終產(chǎn)品的各個加工階段連接起來。這時，在科技發(fā)展現(xiàn)階段的自動化工廠將不是無人企業(yè)。由人服務(wù)和管理的體系和機器會發(fā) 揮作用。新的智能型和集成型的生產(chǎn)手段與高度熟練的工作人員相結(jié)合，將在市場需求變化的條件下假造出滿足技術(shù)和社會經(jīng)濟需求的先決條件。 在現(xiàn)今的發(fā)達國家中，毛坯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢表明，今后毛坯生產(chǎn)發(fā)展方向是力圖在經(jīng)濟合理的范圍內(nèi),使毛坯接近成品零件的尺寸形狀。這可降低金屬消耗量，減少加工余量和毛坯及鐵屑的運輸費用，這樣就可提高生產(chǎn)率，降低零件的。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式加工工藝， 它在占電火花成形機床總數(shù) 95%以上的非數(shù)控電火花成 形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具安裝與校正。采用美國 Jergens（杰金斯）公司球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率作用。 3 模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點。省工、省時，合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用價值。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)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。加工裝備的現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%～95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 插床箱體工藝及工藝裝備設(shè)計 第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是插床箱體。是插床上的重要部件之一，其主要作用是支撐，從而起到支撐的作用，用來保證主軸的精度。 2.1.2 零件的工藝分析 由插床箱體零件圖可知。插床箱體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工；螺孔加工其中上端面有表面粗糙度要求為， （2）以支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 2個；前后端面；螺孔的孔。 （3）以底面為主要加工平面的加工面。 2.2 插床箱體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于插床箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 2.2.1 孔和平面的加工順序 插床箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工插床箱體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。插床箱體的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 插床箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 2.2.2 孔系加工方案選擇 插床箱體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。 根據(jù)插床箱體零件圖所示的插床箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，插床箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 （2）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將插床箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 2.3 插床箱體加工定位基準的選擇 2.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入插床箱體的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距底平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 2.3.2 精基準的選擇 從保證插床箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證插床箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從插床箱體零件圖分析可知，它的底平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是插床箱體的裝配基準，但因為它與插床箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4 插床箱體加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。插床箱體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工底平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于底平面加工完成后一直到插床箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，上端面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于插床箱體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將插床箱體加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 1 鑄造 鑄造毛坯 2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 3 熱處理 退火 4 檢驗 檢驗毛坯 5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線 6 粗銑 按線找正 粗銑底面E 精銑底面E 7 鉗 鉆-擴-锪底面E上4×?13 4×?20孔 鉆?8 銷孔 8 粗銑 粗銑上表面 9 粗銑 粗銑前凸臺表面 10 粗銑 粗銑后凸臺表面 11 粗銑 粗銑左側(cè)表面 12 精銑 精銑前凸臺面 13 精銑 精銑后凸臺表面 14 粗鏜 粗鏜前 后表面4-?38 ?30 以及前表面?130 粗鏜?124孔 15 鉗 上表面 鉆,擴,絞 ?22 ?8 16 鉗 鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6 17 鉗 鉆前凸臺面4-?10； 攻絲4-M10 18 鉗 鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6 19 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30 20 鉗 倒角去毛刺 21 檢驗 檢驗 工藝路線二： 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 1 鑄造 鑄造毛坯 2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 3 熱處理 退火 4 檢驗 檢驗毛坯 5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線 6 粗銑 按線找正 粗銑底面E 精銑底面E 7 鉗 鉆-擴-锪底面E上4×?13 4×?20孔 鉆?8 銷孔 8 粗銑 粗銑上表面 9 粗銑 粗銑前凸臺表面 10 粗銑 粗銑后凸臺表面 11 粗銑 粗銑左側(cè)表面 12 精銑 精銑前凸臺面 13 精銑 精銑后凸臺表面 14 粗鏜 粗鏜前 后表面4-?38 ?30 以及前表面?130 粗鏜?124孔 15 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30 16 鉗 上表面 鉆,擴,絞 ?22 ?8 17 鉗 鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6 18 鉗 鉆前凸臺面4-?10； 攻絲4-M10 19 鉗 鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6 20 鉗 倒角去毛刺 21 檢驗 檢驗 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一： 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 1 鑄造 鑄造毛坯 2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 3 熱處理 退火 4 檢驗 檢驗毛坯 5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線 6 粗銑 按線找正 粗銑底面E 精銑底面E 7 鉗 鉆-擴-锪底面E上4×?13 4×?20孔 鉆?8 銷孔 8 粗銑 粗銑上表面 9 粗銑 粗銑前凸臺表面 10 粗銑 粗銑后凸臺表面 11 粗銑 粗銑左側(cè)表面 12 精銑 精銑前凸臺面 13 精銑 精銑后凸臺表面 14 粗鏜 粗鏜前 后表面4-?38 ?30 以及前表面?130 粗鏜?124孔 15 鉗 上表面 鉆,擴,絞 ?22 ?8 16 鉗 鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6 17 鉗 鉆前凸臺面4-?10； 攻絲4-M10 18 鉗 鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6 19 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面4-?38 ?30 20 鉗 倒角去毛刺 21 檢驗 檢驗 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “插床箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）上端面的加工余量。 根據(jù)工序要求，上端面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （3）上端面螺孔毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71， （4）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。 半精銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》，其加工余量值取為。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》，其加工余量取為。 鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為： （6）前后端面支承孔。 根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下： 由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下： 參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其余量規(guī)定為，現(xiàn)取其為。 （8）兩側(cè)面螺孔加工余量 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）[3] 工序6：按線找正 粗銑底面E精銑底面E 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 粗銑底面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序7：鉆-擴-锪底面E上4×?13 4×?20孔,鉆?8 銷孔 機床：鉆床Z3050 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2） 沉孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序8：粗銑上表面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序9：粗銑前凸臺表面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序10 粗銑后凸臺表面 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間 工序11：粗銑左側(cè)表面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8，硬質(zhì)合金立銑刀YT15 銑刀直徑，齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序12：精銑前凸臺面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 由工序5可知： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序14：粗鏜前 后表面4-?38 ?30 以及前表面?130 粗鏜?124孔 機床：鏜床t68 刀具：高速鋼刀具 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 工序150 鉆后表面5-?6 ；攻絲5-M6 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 由以上計算過程可知：本工序機動時間 工序17 鉆前凸臺面4-?10； 攻絲4-M10 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序18：鉆左側(cè)表面4-?6；攻絲4-M6 機床：鉆床Z3050 刀具：麻花鉆 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 機床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.105，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： （盲孔） 機動時間： 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該的年產(chǎn)量為中批量。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。 參照《機械加工工藝手冊》表2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 工序1：粗、精銑上端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序2：鉆上端面孔、鉸定位孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.43， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序4：鉆兩側(cè)面孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.43， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序5：粗銑前后端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序6：半精銑前后端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序9：粗鏜前后端面支承孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.39， 單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序11：精鏜支承孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.39， 單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序12：前后端面螺紋孔攻絲 機動時間： 輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則 ：參照鉆孔值，取 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 第3章 銑床夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。下面即為銑床夾具側(cè)面的專用夾具，本夾具將用于銑床X52K。 3.1設(shè)計要求 本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 3.2夾具設(shè)計 3.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：銑刀 D=100 面銑刀。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 銑削時 T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 圖4.1 移動壓板受力簡圖 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 3.3 誤差分析與計算 該夾具以一個平面和和2個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： ⑴ 定位誤差： 當短圓柱銷以任意邊接觸時 當短圓柱銷以固定邊接觸時 式中為定位孔與定位銷間的最小間隙 通過分析可得： 因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4定位誤差的分析 制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度 . 取. （2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297） 故， 則. 知此方案可行。 3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。 總結(jié) 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學(xué)[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8． 致謝 在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。 這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。 在論文工作中，得到了機電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！ 43