CA6140車床后托架831001機械加工工藝規(guī)程及鏜三杠孔夾具設(shè)計【鏜三杠孔】【版本3】
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畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 機械姓名 下發(fā)日期
題目
后托架的零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計
專題
后托架工藝規(guī)程設(shè)計;鉆三杠孔及鏜三杠孔專用夾具設(shè)計
主
要
內(nèi)
容
及
要
求
要求: 在指導(dǎo)老師的幫助下,根據(jù)設(shè)計任務(wù),合理安排時間和進度,認真地、有計劃地按時完成任務(wù),培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)。工藝規(guī)程設(shè)計應(yīng)該注意理論與實踐的結(jié)合,滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性要求,機床夾具設(shè)計方案合理。計算步驟清晰,計算結(jié)果正確;制圖符合國家標準,計算機繪圖;說明書要求文字通順、簡練,圖示清洗。
主要內(nèi)容:
(1)確定生產(chǎn)類型,對零件進行工藝分析。
(2)選擇毛坯種類及其制造方法,繪制零件—毛坯圖。
3)擬定零件的加工工藝過程,選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備,確定各工序切削用量,計算工序的工時定額。填寫工藝文件,包括工藝過程卡片,工序卡片。
(5)設(shè)計指定工序的專用夾具,繪制裝配總圖和主要零件圖。
(6)撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
任務(wù)內(nèi)容: 設(shè)計說明書不少于45頁,查閱文獻10篇以上,翻譯英文資料,譯文字數(shù)不少于5000字,繪制圖紙折合總量不少于兩張半的A0。
主要技術(shù)參數(shù)
零件圖一張、規(guī)定年生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件,每日一班
進
度
及
完
成
日
期
1. 實習(xí) 3月 8 日-3月19 日 2周
2. 繪制被加工件的零件圖和毛坯圖 3月22日-3 月26 日 1周
3. 繪制加工工藝路線,繪制工藝卡 3月29日-4月 9 日 2周
4. 進行設(shè)計和計算 4月12日-4月23日 2周
5. 設(shè)計夾具裝配圖 4月26日-5月14日 3周
6. 設(shè)計夾具的零件圖 5月17日-5月28日 3周
7. 翻譯英文資料 5月31日-6月4日 1周
8. 編制和整理設(shè)計計算說明書 6月7日-6月11日 1周
9. 機動 6月14日-6月18日 1周
10. 準備答辯和答辯 6月21日-6月25日 1周
教學(xué)院長簽字
日 期
教研室主任簽字
日 期
指導(dǎo)教師簽字
日 期
指 導(dǎo) 教 師 評 語
指導(dǎo)教師:
年 月 日
指 定 論 文 評 閱 人 評 語
評閱人:
年 月 日
答 辯 委 員 會 評 語
評
定
成
績
指導(dǎo)教師給定
成績(30%)
評閱人給定
成績(30%)
答辯成績
(40%)
總 評
答辯委員會主席
簽字
實習(xí)報告
3月23號
今天早上八點我們就坐上了前往實習(xí)的班車前往萊陽的山東華源萊動內(nèi)燃機有限公司, 該公司位于山東省萊陽市,是中國北方重要的中小功率柴油機生產(chǎn)基地。我們一組十二名同學(xué)還有老師。從青島到煙臺就兩個小時的車程,早上十點我們就到達目的地了,雖然經(jīng)過兩個小時的旅途,但是同學(xué)們一點都沒有感覺到疲憊,一下車同學(xué)們就很配合的分配好住宿問題。然后稍稍的一休息。下午一點鐘我們就集合一起向著我們要實習(xí)的工廠去了,工廠離我們住宿的地方只有十分鐘的路程就到了。
一到工廠就由該公司的主管熱情的招待我們,和我們簡單的介紹了一下萊動;公司現(xiàn)有資產(chǎn)4.8億元,占地面積23萬多平方米。擁有員工3300多人,各類專業(yè)技術(shù)人員240多人,其中中高級專業(yè)技術(shù)員140多人。華源萊動公司主要從事發(fā)動機及零部件的生產(chǎn)、銷售及發(fā)動機新產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)及相關(guān)進出口貿(mào)易。公司的前身--萊陽動力機械總廠經(jīng)過50多年的發(fā)展,已積蓄了強大的柴油機設(shè)計、制造技術(shù)優(yōu)勢,具備了較為完備的產(chǎn)品開發(fā)體系和國內(nèi)一流的鑄造、加工、裝試、檢測能力和多品種生產(chǎn)優(yōu)勢,目前已形成三大系列70多種型號、低中高檔齊全的產(chǎn)品生產(chǎn)格局,可為0.5-3噸農(nóng)用汽車、輕型汽車、農(nóng)業(yè)機械、工程機械提供理想的配套動力。公司的主導(dǎo)產(chǎn)品有:為小型拖拉機、三輪農(nóng)用車配套的單缸系列195、1100、1105、1110、S195、S100B型柴油機,年產(chǎn)能力40萬臺;為四輪農(nóng)用車和微型汽車配套的L系列的375、380、475、480、485型小缸徑多缸柴油機,年產(chǎn)能力15萬臺;為輕型汽車、工程機械配套的D系列D495、4D00A、4D30B、4D35B型高速車用柴油機,年產(chǎn)能力5萬臺。目前公司L系列產(chǎn)品已成為國內(nèi)四輪農(nóng)用車的主要配套動力,產(chǎn)銷量躍居全國第二位,單缸機產(chǎn)品的產(chǎn)銷量居全國前五位,D系列發(fā)動機成為國內(nèi)輕型汽車配套動力的首選機型。多年來,"萊動牌"(注冊商標)產(chǎn)品以其先進的性能、優(yōu)良的質(zhì)量、多次被國家權(quán)威部門和廣大用戶評為"用戶信得過優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品"和"農(nóng)村消費者喜愛產(chǎn)品"、"使用可靠推薦產(chǎn)品"。1997年公司通過了IS09001質(zhì)量體系認證和國際權(quán)威的英國UKAS質(zhì)量認證。公司產(chǎn)品現(xiàn)與國內(nèi)主要的拖拉機生產(chǎn)廠家及一汽等大型汽車集團建立了穩(wěn)定的配套關(guān)系。產(chǎn)品暢銷全國29個省、市、自治區(qū),并遠銷東南亞、中東、南美等20多個國家和地區(qū)。94年以來,企業(yè)創(chuàng)利稅平均每年遞增102%,資產(chǎn)增值率平均遞增51%。? ?公司技術(shù)力量雄厚,工藝裝備先進。近年公司不斷加大技術(shù)改造力度,先后引進了一大批具有國內(nèi)先進水平的鑄造、加工、檢測設(shè)備,主要有:從美國引進的砂處理自動生產(chǎn)線、從德國引進的具有國際九十年代先進水平的鑄造氣沖造型線、數(shù)控加工中心、三座標測量機、DV-4直讀光譜分析儀等。公司極為重視CAD/CAM技術(shù)在內(nèi)燃機開發(fā)與制造過程中的推廣應(yīng)用,大大縮短了產(chǎn)品的研制周期,提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量。公司現(xiàn)為省級技術(shù)開發(fā)中心,力爭通過加大技改投入,在"九五"末建設(shè)成為國家技術(shù)開發(fā)中心。? ? 山東華源萊動內(nèi)燃機有限公司將充分發(fā)揮上市公司優(yōu)勢和集團公司雄厚的國內(nèi)外市場網(wǎng)絡(luò)、科技開發(fā)和融資功能等優(yōu)勢,加快引進國外先進的內(nèi)燃機生產(chǎn)技術(shù)和工藝裝備,提高產(chǎn)品的技術(shù)和服務(wù)檔次,不斷開發(fā)高新技術(shù)產(chǎn)品,大力開拓國內(nèi)外兩個市場,努力滿足多層次,高水平的產(chǎn)品需求,力爭在"九五"末達到年產(chǎn)單缸機40萬臺、多缸機20萬臺,實現(xiàn)年工業(yè)總產(chǎn)值20億元的發(fā)展目標,成為國內(nèi)提供輕型汽車、農(nóng)用汽車、工程機械和各種農(nóng)用機械配套動力的主要廠家之一。使華源萊動真正發(fā)展成為技術(shù)先進、管理現(xiàn)代化、擁有國內(nèi)外先進機型、樹立良好品牌形象的中國北方最大的發(fā)動機生產(chǎn)基地。 ? 在企業(yè)的發(fā)展過程中,華源萊動公司始終堅持"兩手抓、兩手都要硬"的方針,把企業(yè)黨建工作和精神文明建設(shè)貫穿到企業(yè)現(xiàn)代化管理的全過程,企業(yè)先后榮獲"全國先進基層黨組織"、"全國思想政治工作優(yōu)秀企業(yè)"、中華全國總工會"五一勞動獎狀"等榮譽稱號,為企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展起到有力的促進作用。?公司具有50多年的內(nèi)燃機生產(chǎn)歷史,技術(shù)力量雄厚,工藝裝備先進。近年來先后從德、美、英、意等國引進了具有國際先進水平的砂處理生產(chǎn)線、鑄造氣沖造型線、靜壓造型線、數(shù)控加工中心和其他加工、總裝和檢測設(shè)備。公司極為重視產(chǎn)品開發(fā)工作,引進了先進的產(chǎn)品開發(fā)、排放檢測等試驗設(shè)備,大大提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量和技術(shù)保證能力。公司技術(shù)中心現(xiàn)已成為省級技術(shù)開發(fā)中心,并正在加大投入力度,力爭早日建成國家級技術(shù)開發(fā)中心多年來,“萊動牌”產(chǎn)品以其先進的性能、優(yōu)良的質(zhì)量,多次榮獲國家權(quán)威部門的質(zhì)量管理獎和科技進步獎,其中195型柴油機獲國家質(zhì)量銀獎;1997年,企業(yè)順利通過ISO9001質(zhì)量體系認證和國際權(quán)威的英國UKAS質(zhì)量認證,2006年通過了世界汽車行業(yè)最高質(zhì)量管理標準ISO/TS16949的認證;公司綠色環(huán)保發(fā)動機的開發(fā)在全國同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位,公司配套汽車用的多缸柴油機產(chǎn)品全部達到國家歐Ⅱ排放標準,配套其它領(lǐng)域的柴油發(fā)動機也大多數(shù)通過歐Ⅱ或EPAⅡ排放標準檢測。公司產(chǎn)品現(xiàn)與國內(nèi)主要的汽車、農(nóng)用車和拖拉機生產(chǎn)廠家建立了穩(wěn)定的配套關(guān)系,暢銷全國29個省、市、自治區(qū),并遠銷東南亞、中東、南美等20多個國家和地區(qū),大家都很認真的聽著,想著,這么好的公司能讓我們來實習(xí),這都的依靠老師辛苦的為我們聯(lián)系,和該公司對我們這些快要畢業(yè)的對于實際機械了解的僅限于課本上新新學(xué)生的開放,我們才能得到這樣珍惜的機會來到這里。我們一定會好好珍惜這樣的機會的。
現(xiàn)在在聽完簡單的介紹以后,我們都等不及的要開始我們的實習(xí)了,但在我們進廠前,工廠的主管還得給我們開個小型的安全會議,這是無論做什么都好都要拍必須最重視的安全問題。在會議中,公司的主管從小事出發(fā),分別舉了在不公的工作場合和不同的加工車間里我們應(yīng)該注意的事項,還有在工廠工作中因為工人們的不注意和不按工廠的安全操作而發(fā)生的一些事故,聽著這些事故發(fā)生的原因,都讓大家深刻理解到了安全的重要性和我們在實習(xí)中應(yīng)該注意什么。在聽完報告后我們就開始了實習(xí),走進了工廠。
在老師的帶領(lǐng)下,雖然我們這天的下午只有短短的兩小時的時間,但我們也走了三個廠房,看了很多在課本上學(xué)過的車床和各種不同的零件,在短短的這一下午中我們所能看的東西是有限,但是在這其中大家都很人真的在看和在摸索,老師也盡量的在為我們講解,今天是第一天的實習(xí),老師說我們的按著人家工廠的作息時間安排,我們是不能影響到人家工人的做事,在我們進廠參觀當中工人師傅們也對我們表現(xiàn)了極大的歡迎,對于我們的問題,工人師傅們也很好的對我們做出了講解,所以對于這次的實習(xí)我們同學(xué)都抱著很大信心能學(xué)習(xí)到很多的知識,在不舍中我們出了工廠,老師交代我們今天就到這里,要我們好好先回旅館休息,為明天一天的實習(xí)做好充分的準備,
3月24日
一大早我們就都已經(jīng)起來準備出發(fā)去工廠了,雖然昨天晚上的時候,對于我們這些第一此出校來實習(xí)的同學(xué)來說大家都很興奮,就都聚一起說說,鬧鬧,到很晚才睡的,但是今天一大早看著大家高興的臉上都沒有任何的疲倦呢。八點鐘我們準時的出現(xiàn)在了工廠的門口,今天老師說要帶我們?nèi)⒂^?山東華源萊動內(nèi)燃機有限公司的子公司華源凱馬機械廠,兩個工廠只是隔著馬路而已,在這個工廠中有很多隔大大小小的不同性質(zhì)的加工廠。今天一天的時間,我們的時間很充足,所以來帶著我們從開始的廠房,一個一個的走,在參觀的時候老師還在為我們做了詳細的解釋,在課堂上的時候老師是拿著書本在黑板上講,我們拿著書本在下面聽,對于書上的知識雖然老師說的很好,但是我們也只是能記住一些表象的理念而已。所以,現(xiàn)在當我們對著這書上的圖片變成實體的環(huán)境時,對著老師的講解我們一下子就能很好的掌握住這些機械的原理,所以,大家都沒有了課堂上昏昏欲睡,聽得都很認真。在我們的畢業(yè)設(shè)計的課題中,我們這一小組要設(shè)計的是機械的夾具,所以老師在我們的觀察中也重點強調(diào)我們要好好的觀察在機械中各種不同零件的不同的夾具,還有不同的夾具是怎么加緊和工作的,不看不知道啊,就一個簡簡單單的小夾具而已就能引很多不同的知識啊,在沒有來到工廠中是對于我們的畢業(yè)設(shè)計是什么都不清楚啊,還以為就設(shè)計一個夾具而已,能做出什么東西來呢,可是看著這一個小小的夾具在整個機械加工的過程中的作用時,大家都很是大吃一驚啊,不同的機床有這么多的設(shè)計要求和不同的夾具,還有就是在我們觀察著這些機械的同時,為了能讓我們能更好的設(shè)計出好的夾具,老師還給我們講起了夾具的工作原理,在夾具的工作中用到了我們以前學(xué)習(xí)到課中的知識,真是什么叫百聞不如一見啊,在書本中的我們就職時看到了它們的表皮啊,可是看著實體的機械我們就真是就是一目了然啊。
今天一整天我們都過的很充實啊,不停的在各種機械中觀察和研究,雖然這一整天都是站著看各種機械,老師也是和我們在不停的講解和對我們提出各種小問題讓我們做答,但是在這一天中我們所學(xué)的知識是一生都難忘的。一天都在充實中過去了啊,時間很快但是在走中都沒有累的感覺,就是回到旅館以后啊,大家都才后知后覺的很累很累。
3月25日
經(jīng)過兩天的實習(xí)我們差不多把萊動工廠都走的差不多了,但是在這短短的兩天時間里是不能把所有的東西都學(xué)會的,我們現(xiàn)在只能把對以目前需要用的東西盡量掌握好就行了,經(jīng)過前兩天的大體一看,我們把萊動工廠的加工生產(chǎn)線都一一的走過了,對于一個機械是這么樣去生產(chǎn)的一件事有了簡單了解,對于這么一個大的生產(chǎn)線我們在課本上是根本不可能理的,只有親眼看過和走過才能知道是怎么的一回事,真是一項大的工程啊,今天是最后一天的實習(xí)了,老師說最后的這天再次帶我們?nèi)ノ覀儺厴I(yè)設(shè)計要設(shè)計的模具方面機械去看看,叫我們再次認真的好好研究加深我們的知識,所以在最后的這一天時間里我們又回到了剛來時去的廠里好好研究區(qū)了,
再次回到這里時感覺和第一次來的時候真的不一樣的感覺啊,現(xiàn)在再看這些機器感覺是有以點點的懂的感覺讓人心里覺的這次沒有白來這一趟啊,老師還針對我們給出一些小問題讓我們好好的去思考,這樣才能讓我們在看的同時會好好的去動腦,在我們剛剛上大學(xué)時的第一學(xué)期我們就學(xué)了最基本的制圖課,然后到現(xiàn)在快畢業(yè)的我們都學(xué)了我們專業(yè)中的幾門畫圖的課程,在此的同時我們在課上過學(xué)的都是一些基本的畫圖技巧,對于在生產(chǎn)中所用的真正的圖是怎么樣我們連見到?jīng)]有見過呢,這次再老師的帶領(lǐng)下,經(jīng)過和工廠的主管交涉了以后,我們才有機會看到了以后我們工作要畫的圖是怎么樣的,雖然這些圖對于現(xiàn)在的水平的我們來說啊還是很難看的明白的,但還是在老師的說明下我們半懂半迷糊的接受了,現(xiàn)在這次的實習(xí)生活也要畫上句點了,雖然我們都還在不舍,但現(xiàn)在的我們回學(xué)校還有更重要的任務(wù)要做,幾個月后的我們都會走上不同的崗位,那時候還會有更多的機會給我們學(xué)習(xí)的。
總結(jié):
這次的實習(xí)對于快要畢業(yè)走向工作崗位的我們來說是非常重要的,也是一次很難的經(jīng)驗,雖然只有短短的三天時間,但在這三天中我們所學(xué)到的東西是無量的,無論對于我們的畢業(yè)設(shè)計有幫助以外,對我們以后的工作更是有很大的影響的,因為但你出了社會工作以后就會知道在工作中你想要一個實習(xí)的機會是多么難得的事情,那時你想要再好好去學(xué)習(xí)的時間也沒有,更不可能還有老師的幫助和監(jiān)督。對于就要畢業(yè)的我們來說,畢業(yè)設(shè)計是很重要的,畢業(yè)設(shè)計可以說是我們大學(xué)中的最后一個任務(wù)了,所以我們應(yīng)該要好好的珍惜這最后的大學(xué)生活學(xué)習(xí),短短的三天時間里我們能學(xué)的知識是有限的,無論怎么樣都行,我們都應(yīng)該認真的對待這次的實習(xí),通過這次實習(xí)生活的時間里,想了很多問題,先是從走上工廠上開始在個個不一樣的車間里看著工人在忙碌的工作著,對于我自己以后的生活也想了很多,無論在三個月后要走上社會的我要遇上什么事來說,我都會好好把握在學(xué)校里學(xué)習(xí)到的知識去面對各種不同的困難的,大學(xué)的生活不管怎么樣過的去,對于快要畢業(yè)的我們來說都是值得好好珍惜和懷念的,大學(xué)事我們?nèi)松兄匾臅r期,在這里我們不僅要學(xué)習(xí)到以后出社會要謀生的技能,更重要的是要學(xué)習(xí)會一種生活方式就是在不論怎么樣的環(huán)境中生活,我們都應(yīng)該該做什么時好好的去做好,在工廠實習(xí)是看著工人們在小小的車間里忙碌著,那么的認真的投入到工作中,讓我明白到了這個道理。
所以在這次的進廠實習(xí)中的學(xué)習(xí)是一次很值得的事。
青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
青島理工大學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)
題目 后托架零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計
學(xué)生姓名:
學(xué)生學(xué)號:
指導(dǎo)教師:
機械工程 學(xué)院 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)班
2010年6月15日
摘 要
在生產(chǎn)過程中,使生產(chǎn)對象(原材料,毛坯,零件或總成等)的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程,如毛坯制造,機械加工,熱處理,裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中,要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步,加工該工序的機車及機床的進給量,切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和切削速度,該工序的夾具,刀具及量具,還有走刀次數(shù)和走刀長度,最后計算該工序的基本時間,輔助時間和工作地服務(wù)時間。
關(guān)鍵詞 工序,工藝,工步,加工余量,定位方案,夾緊力
圖(1)三視圖
ABSTRACT
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keywords: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
目錄 iii
第一章緒論 1
第二章CA6140機床后托架加工工藝 4
2.1 CA6140機床后托架的工藝分析 4
2.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析 4
2.2.1 CA6140機床`后托架的技術(shù)要求 5
2.3 加工工藝過程 5
2.4 確定各表面加工方案 6
2.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時,要綜合考慮以下因素 6
2.4.2 平面的加工 7
2.4.3孔的加工方案 7
2.5 確定定位基準 7
2.5.1粗基準的選擇原則 7
2.5.2 精基準的選擇原則 8
2.6 工藝路線的擬訂 9
2.6.1工序的集中與分散 10
2.6.2工序的合理原則 10
2.6.3 加工階段的劃分 11
2.6.4 加工工藝路線方案的比較 12
2.7 CA6140機床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14
2.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 15
2.7.2 CA6140機床后托架的偏差計算 15
2.8 確定切削用量及基本工時(機動時間) 19
2.8.1 工序1:粗、精銑底面 19
2.8.2 工序2 鉆、精、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔 21
2.8.3 工序3:鉆頂面四孔 27
2.8.4 工序4:鉆側(cè)面兩孔 30
2.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排 33
2.9.1 粗、精銑底面 33
2.9.2 鉆、鏜三杠孔 33
2.9.3 鉆頂面四孔 35
第三章 專用夾具設(shè)計 37
3.1 鏜孔夾具設(shè)計 37
3.1.1 研究原始資料 37
3.1.2 定位基準的選擇 37
3.1.3 切削力及夾緊力的計算 37
3.1.4 誤差分析與計算 39
結(jié) 論 43
參考文獻 44
致謝 45
V
青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
第一章 緒論
CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計為本課題的研究內(nèi)容,對此研究查閱的大量的資料,首先明白機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
為了能具體確切的說明過程,使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來,就得制定復(fù)雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件,學(xué)習(xí)研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。
在整個設(shè)計過程中,我們將學(xué)習(xí)到更多的知識。
(1)我們必須仔細了解零件結(jié)構(gòu),認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。
(2)制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設(shè)計中也是非常重要的,通過這些設(shè)計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應(yīng)。 這對以前學(xué)習(xí)過的知識的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個鋪墊。
(3)在這個設(shè)計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設(shè)計的重點,也是一個難點
近年來,機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復(fù)雜,往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域,其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來,雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進行了深入的研究,并取得了卓越的理論成就,但離定量的實際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此,目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律,以便實際應(yīng)用,但還缺乏系統(tǒng)性。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)的成熟發(fā)展,人們開始嘗試利用這一技術(shù) 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟性等實驗?zāi)P?,并得到了初?的成果。因此,通過實驗建模,將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來,建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。
同時,在機械加工過程中,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,減輕了勞動的強度,夾具的設(shè)計過程中,應(yīng)深入生產(chǎn)實際,(對工件的圖紙,工藝文件,生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析),精心調(diào)查研究,吸取國內(nèi)外的先進技術(shù),制訂出合理的設(shè)計方案。
我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。
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。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上,因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然,在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案,如:模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案,使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要,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。
當加工一長型鋁合金零件時,刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開,刀具通過后可快速復(fù)位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微
夾具是機械加工不可缺少的部件,在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展
第二章 CA6140機床后托架加工工藝
2.1 CA6140機床后托架的工藝分析
CA6140機床后托架的是CA6140機床的一個重要零件,因為其零件尺寸較小,結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜,但是其側(cè)面三孔和底面的精度要求較高,此外,還有頂面的四孔需要加工,但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三孔的粗糙度要求都是,所以都要求精加工。其三孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量,進而影響其性能與工作壽命,因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的。
2.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析
圖(2)后托架零件
一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求,而且要有好的機械加工工藝性,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,同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的,又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求
2.2.1 CA6140機床后托架的技術(shù)要求
其加工有三組加工。底面、側(cè)面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。
⑴.以底面為主要加工的表面,有底面的銑加工,其底面的粗糙度要求是,平面度公差要求是0.03。
⑵.另一組加工是側(cè)面的三孔,分別為,,,其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是,,。
⑶.以頂面為主加工面的四個孔,分別是以和為一組的階梯空,這組孔的表面粗糙度要求是,,以及以和的階梯孔,其中是裝配鉸孔,其中孔的表面粗糙度要求是,,是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。
⑷.CA6140機床后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄,因為生產(chǎn)率很高,所以可以免去每次造型。
單邊余量一般在,結(jié)構(gòu)細密,能承受較大的壓力,占用生產(chǎn)的面積較
小。因為CA6140機床后托架的重量只有3.05kg,由[7]《機械加工工藝手冊》
表2.1-3可知是中批量的生產(chǎn)。
2.3 加工工藝過程。
由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面和孔系。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CA6140機床后托架來說,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。
由上面的一些技術(shù)條件分析得知:CA6140后托架的尺寸精度,形狀精度以及位置機精度等要求都很高,就給加工帶來了困難,所以,我們在加工時必須重視。
2.4 確定各表面加工方案。
一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保證加工的質(zhì)量,同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的,又是相輔相成的。對于我們設(shè)計CA6140機床后托架的加工工藝來說,應(yīng)該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)該選擇價格較合適的加工機床。
2.4.1 在選擇各表面和孔的加工方法時,要綜合考慮以下因素:
⑴.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。
⑵.根據(jù)生產(chǎn)類型選擇,在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工,在 小批量生產(chǎn)時,采用鉆、擴、鏜等加工方法;而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。
⑶.要考慮被加工材料的性質(zhì),例如,淬火鋼應(yīng)采用磨削或電加工;而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪,一般都采用精細車削,高速精銑等。
⑷.要考慮工廠或車間的實際情況,同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設(shè)備,推廣新技術(shù),提高工藝水平。
⑸.此外,還要考慮一些其它因素,如加工表面物理機械性能的特殊要求,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,如加工某一軸的主要外圓面,要求公差為IT6,表面粗糙度為Ra0.63um,并要求淬硬時,其最終工序選用精度,前面準備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。各表面的加工方法主要依據(jù)其技術(shù)要求,綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、工廠的生產(chǎn)條件、工件材料和毛坯情況來確定。根據(jù)各表面的加工要求,線選定最終的加工方法,再由此向前確定各準備工序的加工方法。決定表面加工方法時還應(yīng)該對照每種加工方法所能達到的經(jīng)濟加工精度,先主要表面、后次要表面。再根據(jù)零件的工藝分析、毛坯狀態(tài)和選定的加工方法,看一看應(yīng)采用哪些熱處理;是否需劃分承粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。
2.4.2 平面的加工
由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-12可以確定,底面的加工方案為底平面:粗銑——精銑(),粗糙度為6.3~0.8,一般不淬硬的平面,精銑的粗糙度可以較小。
2.4.3孔的加工方案
⑴.由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-11確定,以為孔的表面粗糙度為1.6,所以選擇側(cè)孔(,,)的加工順序為:粗鏜——精鏜。
⑵.而頂面的四個孔采用的加工方法分別是:
因為孔的表面粗糙度的要求都不高,是,所以我們采用一次鉆孔的加工方法,的孔的加工方法是鉆,因為的孔和是一組階梯孔,所以可以在已經(jīng)鉆了的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到,而另一組和也是一組階梯的孔,不同的是的孔是錐孔,起表面粗糙度的要求是,所以總的加工方法是鉆——擴——鉸。
2.5 確定定位基準
正確的選擇定位基準是設(shè)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,而且對確定加工順序、加工工序的多少、夾具的結(jié)構(gòu)等都有重要影響。設(shè)計時,應(yīng)該根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求及毛坯的具體情況,按照粗、精基準的選擇原則來確定各工序合理的定位基準。當定位基準于設(shè)計基準不重合時,需要對它的工序尺寸和定位誤差進行必要的分析和計算。零件上的定位基準、加緊部位和加工面三者要互相協(xié)調(diào)、全面考慮。
2.5.1 精基準選擇的原則
⑴.基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
⑵.基準統(tǒng)一原則,應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?;鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度,避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差,并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一,從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如:軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位,這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面,而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。
⑶.互為基準的原則。選擇精基準時,有時兩個被加工面,可以互為基準反復(fù)加工。例如:對淬火后的齒輪磨齒,是以齒面為基準磨內(nèi)孔,再以孔為基準磨齒面,這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻,可以選擇加工表面本身為基準。例如:磨削機床導(dǎo)軌面時,是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外,像拉孔在無心磨床上磨外圓等,都是自為基準的例子。
此外,還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準,以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件的裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證CA6140機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從CA6140機床后托架零件圖分析可知,它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大,適合于作精基準使用。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。至于兩側(cè)面,因為是非加工表面,所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。
選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使工件裝夾準確。
2.5.2 粗基準的選擇
選擇粗基準時,考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求:
⑴.粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工表面與不加工表面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
⑵.選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如:機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。
⑶.應(yīng)該選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
⑷.應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經(jīng)初加工。
⑸.粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用,因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證CA6140機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從CA6140機床后托架零件圖分析可知,選擇側(cè)面三孔作為CA6140機床后托架加工粗基準。
2.6 工藝路線的擬訂
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。CA6140機床后托架的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、精加工頂平面。
后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循“先粗后精、先面后孔、先主后次、基準先行的原則進行,熱處理工序應(yīng)分段穿插進行,檢查工序則按需要來安排。通常應(yīng)初擬2~3個較為完整合理的該零件的加工工藝路線,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后取其中的最佳方案實施之。
. 2.6.1 工序的集中與分散
制訂工藝路線時,應(yīng)考慮工序的數(shù)目,采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中,就是以較少的工序完成零件的加工,反之為工序分散。
⑴.工序集中的特點
工序數(shù)目少,工件裝,夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積,也簡化了生產(chǎn)管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少,大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床,以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備,使成本增高,調(diào)整維修費事,生產(chǎn)準備工作量大。
⑵.工序分散的特點
工序內(nèi)容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少,產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,工藝路線長,生產(chǎn)管理復(fù)雜。
工序集中與工序分散各有特點,必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下,單件小批生產(chǎn)中,為簡化生產(chǎn)管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設(shè)備,工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。
由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn),使得工序集中的優(yōu)點更為突出,即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量,從而可取的良好的經(jīng)濟效果。
2.6.2工序的合理組合
確定加工方法以后,就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則:
⑴.工序分散原則
工序內(nèi)容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少,產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,工藝路線長,生產(chǎn)管理復(fù)雜。
⑵.工序集中原則
工序數(shù)目少,工件裝,夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積,也簡化了生產(chǎn)管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少,大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床,以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備,使成本增高,調(diào)整維修費事,生產(chǎn)準備工作量大。
一般情況下,單件小批生產(chǎn)中,為簡化生產(chǎn)管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設(shè)備,工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。
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200mg
2.6.3 加工階段的劃分
零件的加工質(zhì)量要求較高時,常把整個加工過程劃分為幾個階段:
⑴.粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并為半精加工,精加工提供定位基準,粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,予以報廢或修補,以免浪費工時。
粗加工可采用功率大,剛性好,精度低的機床,選用大的切削用量,以提高生產(chǎn)率、粗加工時,切削力大,切削熱量多,所需夾緊力大,使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12。粗糙度為Ra80~100μm。
⑵.半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備,保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
⑶.精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。
精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切削用量,工序變形小,有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6~IT7,表面粗糙度為 Ra10~1.25μm。
⑷.光整加工階段
對某些要求特別高的需進行光整加工,主要用于改善表面質(zhì)量,對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差,其精度等級一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32μm。
此外,加工階段劃分后,還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中,對于剛性好,精度要求不高或批量小的工件,以及運輸裝備費事的重型零件往往不嚴格劃分階段,在滿足加工質(zhì)量要求的前提下,通常只分為粗、精加工兩個階段,甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面,在粗加工階段就要加工的很準確,而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工。
2.6.4 加工工藝路線方案的比較
在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下,成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床,以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果,降低生產(chǎn)成本,擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表:
表1.1加工工藝路線方案比較表
工序號
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準
工序內(nèi)容
定位基準
010
粗銑底平面
側(cè)面和外圓
粗、精銑底平面
側(cè)面和外圓
020
精銑底平粗
側(cè)面和外圓
鉆孔:
、
底面和側(cè)面
030
鉆、擴孔:
、
底面和側(cè)面
半精鏜孔:、、
底面和側(cè)面
040
粗鉸孔:、、
底面和側(cè)面
精鏜孔:、、
底面和側(cè)面
050
精鉸孔:、、
側(cè)面和兩孔
粗銑油槽
底面和側(cè)面
060
粗銑油槽
底面和側(cè)面
鉆:、
底面和側(cè)面
070
锪鉆孔:
底面和側(cè)面
擴孔
底面和側(cè)面
080
鉆:、
底面和側(cè)面
精鉸孔:
底面和側(cè)面
090
擴孔
底面和側(cè)面
锪鉆孔:、
底面和側(cè)面
110
精鉸孔:
底面和側(cè)面
去毛刺
120
锪鉆孔:、
底面和側(cè)面
鉆:、
底面和孔
130
鉆:、
底面和孔
攻螺紋
底面和孔
140
攻螺紋
底面和孔
锪平面
150
锪平面
倒角去毛刺
160
倒角去毛刺
檢驗
170
檢驗
加工工藝路線方案的論證:
⑴.方案Ⅱ在110工序中按排倒角去毛刺,這不僅避免劃傷工人的手,而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。
⑵.方案Ⅱ在010工序中先安排銑底平面,主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一,為提高定位精度。
⑶.方案Ⅱ適合于粗精加工分開原則。
由以上分析:方案Ⅱ為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表:
表1.2加工工藝過程表
工序號
工 種
工作內(nèi)容
說 明
01
銑削
粗銑、精銑底平面
02
鉆
鉆孔:
,,
03
銑
粗銑油槽
04
半精鏜
半精鏜鏜孔:
,,
05
精鏜
精鏜鏜孔:
,,
工件用專用夾具裝夾;立式銑床
060
鉆
將孔、、鉆到直徑
工件用專用夾具裝夾;立式銑鏜床()
070
擴孔鉆
將擴孔到要求尺寸
080
锪孔鉆
锪孔、到要求尺寸
工件用專用夾具裝夾;立式銑鏜床()
090
鉸
精鉸孔
工件用專用夾具裝夾;立式銑
鏜床 (T68).
100
鉗
去毛刺
工件用專用夾具裝夾;搖臂鉆床
11
鉆
鉆孔、
12
攻絲
攻螺紋
13
鉗
倒角去毛刺
14
檢驗
15
入庫
清洗,涂防銹油
工件用專用夾具裝夾;搖臂鉆床
2.7 CA6140機床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA6140機床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造,其材料是HT200,B為18-220生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
2.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
⑴.CA6140車床后托架為鑄造件,對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求:
①、鑄件的壁厚應(yīng)和合適,均勻,不得有突然變化。
②、鑄造圓角要適當,不得有尖角。
③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化,并要有和合理的斜度,以減少分型面、芯子、并便于起模。
④、加強肋板的理,以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
⑤、鑄件的選材要合理,應(yīng)有較好的可鑄性。
毛坯形狀、尺寸確定的要求:
⑵.設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到:
①、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
②、工藝基準以設(shè)計基準相一致。
③、便于裝夾、加工和檢查。
④、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一,盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。
在確定毛坯時,要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近,可以減少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難,需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類
形狀及尺寸確定后,必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。
2.7.2 CA6140機床后托架的偏差計算
⑴.底平面的偏差及加工余量計算
底平面加工余糧的計算,計算底平面與孔(,,)的中心線的尺寸為。根據(jù)工序要求,頂面加工分粗、精銑加工各工序的加工余量:
粗銑:由參考文獻[5]《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:由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59,其余量值規(guī)定為。
鑄造毛坯的基本尺寸為,又根據(jù)參考文獻[7]《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
毛坯的名義尺寸為:
毛坯最小尺寸為:
毛坯最大尺寸為:
粗銑后最大尺寸為:
粗銑后最小尺寸為:
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即與側(cè)面三孔(,,)的中心線的尺寸為。
⑵.正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算
參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻[15]《互換性與技術(shù)測量》表1-8,可以查得:
孔:
鉆的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
孔
鉆的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
孔
鉆的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是
根據(jù)工序要求,側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成,各工序余量如下:
鉆: 孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為;
孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為;孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為。
半精鏜: 孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。
精鏜: 孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:
孔毛坯基本尺寸為:;
孔毛坯基本尺寸為:;
孔毛坯基本尺寸為:。
根據(jù)參考文獻[7]《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可得鑄件尺寸公差分別為:
孔毛坯名義尺寸為:;
毛坯最大尺寸為:;
毛坯最小尺寸為:;
鉆工序尺寸為:
半精鏜工序尺寸為:
精鏜后尺寸是,已達到零件圖尺寸要求
孔毛坯名義尺寸為:;
毛坯最大尺寸為:;
毛坯最小尺寸為:;
鉆工序尺寸為:;
半精鏜工序尺寸為:
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即:,已達到零件圖尺寸的要求
孔毛坯名義尺寸為:;
毛坯最大尺寸為:;
毛坯最小尺寸為:;
鉆工序尺寸為:
半精鏜工序尺寸為:
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即
⑶.頂面兩組孔和,以及另外一組的錐孔和
毛坯為實心,不沖孔。兩孔精度要求為,表面粗糙度要求為。參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-47,表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為:
第一組:和
加工該組孔的工藝是:鉆——擴——锪
鉆孔:
擴孔: (Z為單邊余量)
锪孔: (Z為單邊余量)
第二組:的錐孔和
加工該組孔的工藝是:鉆——锪——鉸
鉆孔:
锪孔: (Z為單邊余量)
鉸孔:
2.8 確定切削用量及基本工時(機動時間)
2.8.1 工序1:粗、精銑底面
機床:雙立軸圓工作臺銑床
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
⑴.粗銑
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉(zhuǎn)速:
, 式1
實際銑削速度: 式2
進給量: 式3
工作臺每分進給量:
:根據(jù)參考文獻[7]《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:
式4
取
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間: 式5
⑵.精銑:
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,
實際銑削速度,由式2:
進給量,由式3:
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,由式5:
本工序機動時間
2.8.2 工序2 鉆、半精、精鏜后托架側(cè)面三孔
機床:Z533
刀具:硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭,
⑴.鉆孔
切削深度:,毛坯孔徑。
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1;
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量: 式6
被切削層長度:
刀具切入長度: 式7
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑵.鉆孔
切削深度:,毛坯孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑶.鉆孔
切削深度:,毛坯孔徑。
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑷.半精鏜孔
切削深度:,粗鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取:
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑸.半精鏜孔
切削深度:,粗鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取:
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑹.半精鏜孔
切削深度:,粗鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑺.精鏜孔
切削深度:,半精鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式2:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑻.精鏜孔
切削深度:,半精鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式5:
⑼.精鏜孔
切削深度:,半精鏜后孔徑
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《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:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式2:
,取
實際切削速度,由式2:
工作臺每分鐘進給量,由式6:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式7:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間,由式6:
本工序所用的機動時間:
2.8.3 工序3:鉆頂面四孔
鉆頂面四孔(其中包括鉆孔,和擴孔,鉸孔,以及锪孔,)
機床:
刀具:硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。
帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆(GB4260-84)
⑴.鉆孔,以及的錐孔
鉆孔時先采取的是鉆到在擴到,所以,另外的兩個錐孔也先鉆到。
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度:
式8
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間: 式9
⑵.擴孔
鉆孔時先采取的是鉆到再擴到,所以,
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式8:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間,由式9:
⑶.锪孔
切削深度:,
根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度;取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式8:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為2
機動時間,由式5:
⑷.锪孔
切削深度:,
根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度;取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式8:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間,由式5:
⑸.鉸孔
切削深度:,
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-58,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-60,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式8:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間,由式9:
2.8.4 工序4:鉆側(cè)面兩孔
鉆側(cè)面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺紋孔)
機床:
⑴.鉆
切削深度:
根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度,
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
加工基本時間,由式5:
⑵.鉆螺孔
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39,,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
實際切削速度,由式2:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式8:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間,由式5:
③、攻螺紋孔
機床:組合攻絲機
刀具:高速鋼機動絲錐
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉(zhuǎn)速,由式1:
,取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實際切削速度,由式2:
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,由式5:
鉆頂面四孔的機動時間:
這些工序的加工機動時間的總和是:
2.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求,該CA6140機床后托架的年產(chǎn)量是中批生產(chǎn),
參照參考文獻[7]《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) 式10
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為:
式11
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)工藝輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
2.9.1 粗、精銑底面
機動時間:
輔助時間:由參考文獻[7]《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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求。
2.9.2鉆、鏜三孔
⑴、鉆側(cè)面的三孔(,,)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工藝輔助時間為。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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求。
⑵、半精鏜側(cè)面的三孔(,,)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工藝輔助時間為。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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求。
⑶、精鏜側(cè)面的三孔(,,)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工藝輔助時間為。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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求。
2.9.3 鉆頂面四孔
鉆頂面四孔(其中包括鉆和、擴,鉸孔以及锪孔和)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工藝輔助時間為。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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求
鉆左側(cè)面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺孔)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工藝輔助時間為。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)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額,由式11
因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求
的螺紋孔攻絲
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,輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額,由式11
因此布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產(chǎn)要求。
第三章 專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度。在加工CA6140機床后托架零件時,需要設(shè)計專用夾具。
根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容,需要設(shè)計加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工側(cè)面的三孔的夾具將用于臥式鏜床,而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀以及锪鉆進行加工,側(cè)面兩的個孔將用兩把麻花鉆對起進行加工。
3.1 鏜孔夾具設(shè)計
3.1.1 研究原始資料
利用本夾具主要用來鏜加工孔、、。
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