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XX學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文） 題 目 殼體銑兩側(cè)面工裝設(shè)計(jì) 英文并列題目 Design of shell side milling industry 院 系 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在團(tuán)隊(duì) 指導(dǎo)老師（1） 職 稱(chēng) 指導(dǎo)老師（2） 職 稱(chēng) 答辯委員會(huì)主任 主答辯人 二 零 年 月 第 1 頁(yè) 共 23 頁(yè) 目錄.....................................................................................................................................2 第一章 序言...................................................................................................................4 1.1選題的意義....................................................................................................................5 1.2夾具的發(fā)展方向............................................................................................................6 1.3本章小結(jié)........................................................................................................................6 第二章 殼體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).........................................................................6 2.1殼體的工藝....................................................................................................................6 2.1.1殼體的作用................................................................................................................6 2.1.2殼體的技術(shù)要求.........................................................................................................8 2.1.3殼體的工藝分析.........................................................................................................8 2.3確定毛坯，繪制毛坯簡(jiǎn)圖.............................................................................................9 2.3.1選擇毛坯.....................................................................................................................9 2.3.2繪制殼體毛坯的鑄造簡(jiǎn)圖.......................................................................................10 2.4擬定殼體工藝路線.......................................................................................................10 2.4.1定位基準(zhǔn)的選擇.......................................................................................................10 2.4.2精基準(zhǔn)的選擇...........................................................................................................11 2.4.3粗基準(zhǔn)的選擇...........................................................................................................11 2.5各面、孔加工方法的確定............................................................................................11 2.6加工階段的劃分...........................................................................................................11 2.7工序的集中于分散.......................................................................................................12 2.8工序順序的安排...........................................................................................................12 2.8.1機(jī)械加工工序...........................................................................................................12 2.8.2熱處理工序...............................................................................................................12 2.8.3輔助工序...................................................................................................................13 第三章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用..................................................................13 3.1機(jī)床設(shè)備的選用..........................................................................................................13 3.2工藝裝備的選用..........................................................................................................14 第四章 加工余量、工序尺寸和公差的選用.....................................................14 第五章 切削用量與時(shí)間定額的計(jì)算..................................................................14 5.1切削用量的計(jì)算..........................................................................................................15 5.1.1鉆孔工步...................................................................................................................15 5.1.2粗絞工步...................................................................................................................16 5.1.3精絞工步...................................................................................................................16 5.2時(shí)間定額的計(jì)算...........................................................................................................16 5.2.1基本時(shí)間Tj的計(jì)算.................................................................................................16 5.2.2輔助時(shí)間Tf的計(jì)算.................................................................................................17 5.2.3其他時(shí)間的計(jì)算.......................................................................................................17 5.2.4單件時(shí)間Tdj的計(jì)算...............................................................................................17 第六章 夾具設(shè)計(jì)........................................................................................................17 6.1問(wèn)題的提出...................................................................................................................18 6.2定位方案.......................................................................................................................18 6.3夾緊機(jī)構(gòu).......................................................................................................................18 6.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接元件...............................................................................................19 6.5定位誤差分析...............................................................................................................19 6.6切削力及夾緊力的計(jì)算...............................................................................................19 第七章 結(jié)論.................................................................................................................20 致謝....................................................................................................................................21 參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................22 殼體銑兩側(cè)面工裝設(shè)計(jì) 摘要：在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)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(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)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(jī)車(chē)及機(jī)床的進(jìn)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(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞： 工序；工藝；定位方案 Design of shell side milling industry 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 ；orient the scheme 一、序言 1.1選題的意義 當(dāng)人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時(shí)，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域，正吹著改革之風(fēng)。一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的殼體類(lèi)，桿類(lèi)工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類(lèi)工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 第 23 頁(yè) 共 24 頁(yè) XX學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當(dāng)?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們堅(jiān)持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的對(duì)策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價(jià)值好幾百萬(wàn)美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 1.2 夾具的發(fā)展方向 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)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(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 一、高精度 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以?xún)?nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 二、高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)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(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶(hù)提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢(xún)與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，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(jì)性好。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 1.3 本章小結(jié) 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。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。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。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。 自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 二、 殼體的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 殼體的工藝 2.1.1殼體的作用 殼體是安裝軸、軸承、齒輪等等零部件的基礎(chǔ)零件，各種機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)零部件上面都需要用到殼體，例如減速器，變速箱，差速器等等。殼體的材料有很多，有鑄造的，合金的等等。在機(jī)械工業(yè)中，殼體的用途非常廣泛，其加工工藝和各方面的綜合性能等等都是需要研究和改善的目標(biāo)。 （附圖1 零件圖） 1.2殼體的技術(shù)要求 殼體的技術(shù)要求見(jiàn)表1.1 表1.1 殼體技術(shù)要求 加工表面 偏差 mm 公差及精度等級(jí) 粗糙度 Ra m 形位公差/mm Φ75凸臺(tái)端面 IT6-IT9 3.2 2-φ6錐銷(xiāo)孔 IT6-IT9 3.2 +0.023 0 IT5-IT9 1.6 30 +0 —0.15 IT5-IT9 1.6 φ35的兩端面 IT13 25 Φ52的孔 +0.03 0 IT5-IT9 1.6 Φ73的孔 IT8-IT11 6.3 Φ75的孔 +0 —0.06 IT5-IT9 1.6 Φ10的孔 +0.03 0 IT5-IT9 1.6 2-Φ4的孔 +0.013 0 IT5-IT9 1.6 尺寸130 +0.1 —0.1 IT8-IT11 6.3 R88 IT6-IT9 3.2 1.3殼體工藝分析 分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT15-32。該零件具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。刨床殼體具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，，，孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.線性尺寸為中心的加工表面 這一組加工表面包括：孔的內(nèi)圓面及上、下端面，2-M8螺紋孔的加工 2.以孔為加工表面 這一組加工表面包括，的兩個(gè)端面和M8深20螺紋孔的加工，∮10深30mm內(nèi)孔的加工，2-∮6錐孔的加工。 由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機(jī)床上加工。 2.3確定毛坯 、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.3.1選擇毛坯 根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢(xún)資料可知，毛坯重量約為15kg。生產(chǎn)類(lèi)型為中小批量，可采用金屬型鑄造毛坯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 2.3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 零件基本尺寸在200—300之間，由表2-1可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)。由表2-5可知，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。 表2.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值 說(shuō)明 Φ75凸臺(tái)端面 75 H 4.0 頂面降一級(jí)，單側(cè)加工 2-φ6錐銷(xiāo)孔 Φ6 H 1.5 孔降一級(jí)（取下行值） 20 H 1.5 孔降一級(jí)（取下行值） 30 30 H 1.0 孔降一級(jí)（取下行值） Φ52的孔 52 H 1.5 孔降一級(jí)（取下行值） Φ73的孔 Φ73 H 1.5 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 的兩端面 30 6.0 36 3.2 的兩端面 113 6 119 3.2 的兩端面 168 5 173 3.2 Φ10的孔 30 3 33 1.6 30 6 36 1.6 2.3.2繪制殼體毛胚的鑄造簡(jiǎn)圖 由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖2.2所示。 （圖2.2 零件的毛坯圖） 2.4擬定殼體工藝路線 2.4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ73的孔和的孔的兩個(gè)端面作為精基準(zhǔn)。 2.3.4 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)一般的殼體類(lèi)零件來(lái)說(shuō)，以殼體的端面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，殼體以φ73的孔的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)。 2.5各面、孔加工方法的確定 根據(jù)殼體零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3.1： 表3.1 殼體各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級(jí) 粗糙度 加工方案 備注 Φ75凸臺(tái)端面 IT13 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 2-φ6錐銷(xiāo)孔 IT6-IT9 1.6 鉆-擴(kuò)-鉸- 表1-9 IT7-IT9 1.6 粗銑-精銑 表1-8 30 IT7-IT8 1.6 粗銑-半精銑-精銑 表1-9 φ35的兩端面 IT13 3.2 粗銑-半精銑-精銑 表1-8 Φ52的孔 IT6-IT9 1.6 粗鏜、半精鏜、精鏜 表1-9 Φ73的外圓 IT11-IT12 6.3 粗車(chē) 表1-9 2.6加工階段的劃分 該殼體的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個(gè)階段。 加工過(guò)程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分（攻絲、拉槽等） 2.7工序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排殼體的加工工序。該殼體的生產(chǎn)類(lèi)型是中、小批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 2.8工序順序的安排 2.8.1機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、 “先面后孔”原則。制定機(jī)械加工工序如下： 工序I 銑mm孔的左右端面 工序II 銑mm孔的兩個(gè)端面 工序III 銑φ10mm深30mm孔的下端面 工序IV 銑2-錐孔的上端面 工序V 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸直孔 工序VI 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸深12直孔 工序VII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、攻M10底孔∮8.5，攻M1O內(nèi)螺紋 工序VIII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮9通孔 工序Ⅸ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆2-∮6錐銷(xiāo)孔 工序Ⅹ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮17深10沉孔，4-∮11直孔 2.8.2 熱處理工序 加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。 2.8.3 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該殼體工序的安排順序?yàn)椋簾崽幚恚〞r(shí)效處理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。 2.9確定加工路線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表3.2列出殼體的工藝路線 工序I 鑄坯 工序II 時(shí)效處理 工序III 銑mm孔的左右端面 工序IV 銑mm孔的兩個(gè)端面 工序V 銑φ10mm深30mm孔的下端面 工序VI 銑2-錐孔的上端面 工序VII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸直孔 工序VIII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、鉸深12直孔 工序Ⅸ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆、攻M10底孔∮8.5，攻M1O內(nèi)螺紋 工序Ⅹ 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮9通孔 工序ⅩI 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆2-∮6錐銷(xiāo)孔 工序ⅩII 以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)，鉆4-∮17深10沉孔，4-∮11直孔 三、機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 3.1機(jī)床設(shè)備的選用 在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專(zhuān)用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機(jī)床型號(hào)，所選用的組合機(jī)床應(yīng)提出機(jī)床特征，如“四面組合機(jī)床”。主要以由表3.2給出。 3.2工藝裝備的選用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出它們的名稱(chēng)，如“鉆頭”、“百分表”、“車(chē)床夾具”等。 刀具、量具以在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專(zhuān)用夾具。 四、加工余量、工序尺寸和公差的確定 此處只對(duì)對(duì)第七道工序進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級(jí)介于IT7~IT8之間，由表2-8可查得工序尺寸及余量： 鉆孔： Φ3 2z=1.75mm 擴(kuò)孔: Φ3.2 2z=1.8mm 粗鉸孔：Φ3.8 2z=0.07mm 精鉸： 由表1-20可以依次確定精度等級(jí)為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴(kuò)孔：IT10鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.025mm; 粗鉸：0.1mm; 擴(kuò)孔：0.1mm;鉆：0.25mm。 以上均為孔的上偏差，下偏差均為零。 五、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 5.1切削用量的計(jì)算 計(jì)算工序VII—鉆、鉸直孔 5.1.1鉆孔工步 1）背刀吃量аp的選擇定аp=4.0mm。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.5mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=212r/min, 根據(jù)表4-9查Z535型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=18.4m/min。 5.1.2粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=1.8mm。 進(jìn)給量的確定 2)由表5-23和表4-7，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量=0.90mm/r。 3)切削速度的計(jì)算 由查手冊(cè)表2.4-53（P562），按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為4m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=40.0r/min,參照表4-6所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=68r/min31.93mm/1000=6.8m/min。 5.1.3精鉸工步 1) 背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=0.07mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31和表4-7，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.90mm/r。 3) 切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為3m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=30.0r/min,參照表4-6所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=68r/min32mm/1000=6.8m/min。 5.2時(shí)間定額的計(jì)算 5.2.1基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 求得。=50, =2.4，; f=0.5mm/r;n=195r/min。則該工步的基本時(shí)間t=(50+2.4+2)/0.5mm/r / 195r/min=30.4s 2）擴(kuò)孔工步 根據(jù)表5-41，本工序時(shí)間可由公式求得。式中=50mm；=2~4mm；，取= ，2.4mm；=4mm； ；n=195r/min。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+2.4+4)/0.9mm/r / 195r/min=17.5s 3）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.09條件查得=0.37mm；=15mm；而=50mm；；n=68r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.37+15)/0.9mm/r / 68r/min=64.2s。 4）精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.035條件查得=0.19mm；=13mm；而=50mm；；n=68r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.19+13)/0.9mm/r / 68r/min=62.0s。 5.2.2輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=(0.150.2)，該零件取=0.15,則該工序的輔助時(shí)間為： 工序VI鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.1530.4=4.5s； 工序VI擴(kuò)孔孔工步的輔助時(shí)間：=0.1517.5=2.6s； 工序VI粗鉸孔工步的輔助時(shí)間：=0.1564.2=9.6s； 工序VI精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1562.2=9.3s； 5.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該殼體的生產(chǎn)類(lèi)型大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可以忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%4%,本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）（+）計(jì)算，他們分別為： 工序VI鉆孔工步的其他時(shí)間：+=6%（30.4+4.5）=2.1s； 工序VI擴(kuò)孔孔工步的其他時(shí)間：+=6%（17.5+2.6）=1.2s； 工序VI粗鉸孔工步的其他時(shí)間：+=6%（59.2+9.6）=4.2s； 工序VI精鉸工步的其他時(shí)間：+=6%（57.1+9.3）=4.0s； 5.2.4單件時(shí)間的計(jì)算 工序VI的單件時(shí)間為三個(gè)工步單價(jià)時(shí)間的和，其中 鉆孔工步=30.4+4.5+2.1=37s； 擴(kuò)孔工步=17.5+2.6+1.2=21.3s； 粗鉸工步=59.2+9.6+4.2=73s； 精鉸工步=57.1+9.3+4.0=70.4s； 因此，工序VI的單件時(shí)間=++=37+21.3+73+70.4=201.7s。 將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。 六、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)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設(shè)計(jì)工序III銑兩側(cè)面的銑面夾具。本專(zhuān)用夾具將用于X5032立式銑床上面加工。刀具為高速合金鋼銑刀等，制造夾具體毛坯的材料為HT15-32，通過(guò)鑄造得到。 6.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)工序III殼體上面兩個(gè)側(cè)面的銑面夾具。由于工序較多，工藝要求相對(duì)較高，加工相對(duì)復(fù)雜。本夾具的設(shè)計(jì)工程中應(yīng)主要考慮如何定位，使用六點(diǎn)定位原理限制六個(gè)自由度。同時(shí)由于加工過(guò)程中受力較大，受力方向較多，還應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)很好的夾緊，以便進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械加工。其次還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，本專(zhuān)用夾具將用于X5032立式銑床。 6.2定位方案 工件以銑削后的的左端面為基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，采用定位圓柱和開(kāi)口圓壓板與平面組合定位方案。其中平面限制工件三個(gè)自由度，定位圓柱限制兩個(gè)自由度。定位后只有Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)法限制，但是由于本工件夾緊部分為圓柱形，因此無(wú)需對(duì)該自由度進(jìn)行限制。綜上，該定位方案可行。 6.3夾緊機(jī)構(gòu) 采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰緊立柱頂端圓螺母實(shí)現(xiàn)壓緊，同時(shí)輔助以快速壓板，進(jìn)行輔助夾緊。 6.4夾具與機(jī)床聯(lián)接元件 采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定為鍵，固定在夾具體底面同一條直線位置的鍵槽中，用于確定機(jī)床夾具相對(duì)于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。要保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機(jī)床的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具加工過(guò)程的穩(wěn)定性。 6.5定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個(gè)支承釘和一個(gè)V形塊，定為基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。由表2-3鑄件尺寸公差，基準(zhǔn)位移誤差為。所以定位誤差。 6.6切削力及夾緊力的計(jì)算 各工序中，鉆孔過(guò)程受力最大，所以只計(jì)算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度, 45mm S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS 所以 =968（N） 鉆孔的扭矩： 式中 S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS =0.014 =1840(NM) 根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作。 其中，夾具的CAD裝配圖如下： 七、結(jié)論 很快結(jié)束了繁忙的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。期間，在老師的的辛勤指導(dǎo)下，取得了一定的成績(jī)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合，加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 回顧起此次殼體的畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。 我覺(jué)得這次設(shè)計(jì)最重要的是讓我懂得了團(tuán)隊(duì)精神的重要性。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果我們沒(méi)有一個(gè)很好的團(tuán)隊(duì)互助，許多問(wèn)題仍然將是問(wèn)題，但是，很“遺憾”我們進(jìn)行了很好的合作。很多自己想了很久沒(méi)有結(jié)果的問(wèn)題，在大家的幫助下很快就可以解決掉。我深刻的感覺(jué)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。 另外，還要特別感謝我們的指導(dǎo)老師和授課老師。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中如果沒(méi)有他們的細(xì)心的幫助、辛勤的指導(dǎo)、孜孜不倦的教誨，可以說(shuō)我們不可能這么順利的完成本次設(shè)計(jì)！ 致 謝 當(dāng)我寫(xiě)到這里的時(shí)候，我心里是別提有多么的開(kāi)心，不管前面的對(duì)與錯(cuò)，總之，我覺(jué)得自己做到這里已不錯(cuò)了，感謝我的老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書(shū)館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對(duì)我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在我改寫(xiě)論文時(shí)給我鼓勵(lì)和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過(guò)這次寫(xiě)論文我知道遇到什么事總要靠別人來(lái)完成，現(xiàn)在我覺(jué)得這種想法是我錯(cuò)啦，也許自己做的比那些人做的會(huì)更好，同時(shí)，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說(shuō)實(shí)話，我從開(kāi)始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，才領(lǐng)悟到知識(shí)確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來(lái)前面失去的，我想在通過(guò)在工作中補(bǔ)回來(lái)，想到這里自己說(shuō)了句“呵呵”，但是話說(shuō)回來(lái)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開(kāi)心的，我想如果大學(xué)這三年我好好來(lái)利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個(gè)交，最少也在前十個(gè)人之前交，最后在這里衷心的對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 石彥國(guó)，任莉．大豆制品工藝學(xué)【M】．天津：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ [2] 李慶壽機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（ ），北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 [3] 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 [4] 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