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湖 南 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ） 題目 作者 學(xué)院 專業(yè) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇一 年 月 日 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)，目的是通過(guò)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟練掌握機(jī)械加工的流程，為成為合格工藝工程師打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 泵殼體零件的工藝規(guī)程及其銑頂面的工裝夾具設(shè)計(jì)及鉆孔夾具的設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)了兩條工藝路線，通過(guò)分析比較選擇了一個(gè)更加合理的方案；設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)和零件的加工基準(zhǔn)，計(jì)算各個(gè)工部的工序進(jìn)行尺寸并且決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；設(shè)計(jì)了銑刀夾具和鉆孔兩套夾具。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵字： 殼體；定位誤差；專用夾具；工藝規(guī)程 Abstract The design of a wide range of knowledge covering manufacturing engineering and machine tool fixture design, metal-cutting machine tools, tolerance and measurement, etc. The purpose is to graduate by completing the design, mastering machining processes, to become a qualified process engineers laid a solid foundation. Technical rules and milling fixture top surface of the pump casing parts of the design include parts machining process design, process design, and special fixture design three parts. Through the analysis and design of the two parts of the process route, through the analysis and comparison of selecting a more reasonable option; design and processing benchmark rough structure and components, were calculated for each step of Industry and determine the size of each step of the process equipment and cutting; milling fixture design and drilling two fixtures. In the process design to first analyze the parts to understand parts of the process re-design of the rough structure, and select the machining datum good parts, design parts of the process line; then the part of each step of the process to calculate the size of a key It is to determine the technical equipment and cutting each step; then dedicated fixture design, select the design of the individual components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guide elements, clamp connecting the machine parts and other components; positioning errors in the calculation of the fixture, analyze rationality and shortcomings fixture structure and design of attention to the improvement in the future. Key Words: Case; Positioning error; Special fixture; Process planning iv 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 第一章 緒論 1 1.1 選題背景和意義 1 1.1.1 選題的背景 1 1.1.2 選題的意義 1 1.2 夾具設(shè)計(jì)發(fā)展概況 1 1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具發(fā)展史 1 1.2.2 國(guó)外夾具發(fā)展史 2 1.2.3 國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.2.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 1.3 本文主要研究工作 4 第二章 零件的分析 5 2.1 零件的作用 5 2.2 零件的工藝分析 5 2.3 泵殼零件加工的主要問(wèn)題與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 6 2.4泵殼體的材料、毛坯以及熱處理 7 2.4.1毛坯種類的確定 7 2.4.2 毛坯的形狀及尺寸的確定 7 2.4.3 毛坯材料的熱處理 7 第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 9 3.1 確定毛坯的制造形式 9 3.2 基面的選擇 9 3.3 制定工藝路線 9 3.3.1 工藝路線方案一 10 3.3.2 工藝路線方案二 11 3.4 各工序加工設(shè)備、刀具、量具選用以及機(jī)械加工余量的確定 11 3.5確定切削用量以及基本工時(shí) 13 第四章 銑床專用夾具的設(shè)計(jì) 28 圖4.2 夾具底座 29 4.1 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 29 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 29 4.3 定位方案的選擇. 30 4.4 定位誤差分析與計(jì)算 30 4.5 工件夾緊方式的確定 30 4.6 導(dǎo)引方式以及導(dǎo)引元件的確定 31 4.7 夾具體的設(shè)計(jì) 31 第五章 鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì) 33 5.1 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 33 5.2定位基準(zhǔn)的選擇 34 5.3定位方案的選擇 35 5.4工件夾緊方式的確定 36 5.5 導(dǎo)引方式以及導(dǎo)引元件的確定 37 5.6 夾具體的設(shè)計(jì) 37 第六章 總結(jié) 39 參考文獻(xiàn) 40 致 謝 41 第一章 緒論 1.1 選題背景和意義 1.1.1 選題的背景 機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固加緊的工藝裝置，它主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)。通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以使設(shè)計(jì)者掌握機(jī)械加工的流程，為成為合格工藝工程師打下良好的基礎(chǔ)。 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常換代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的夾具，一般具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，大約擁有數(shù)千甚至上萬(wàn)套夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔三到四年就要有50%到80%左右的夾具需要更新，而夾具實(shí)際的磨損量?jī)H為10%到20%左右。 1.1.2 選題的意義 對(duì)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究，在機(jī)械制造方面當(dāng)中有著重要的意義： A 保證加工精度? 用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對(duì)位置關(guān)系，可以保證加工精度。? B 提高生產(chǎn)效率? 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生?產(chǎn)效率。? C 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度? 機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)夾緊裝置，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。? D 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍? 利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車(chē)床或鉆床上使用鏜模可以代替鏜床鏜孔，使車(chē)床、鉆床具有鏜床的功能. 1.2 夾具設(shè)計(jì)發(fā)展概況 1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具發(fā)展史 我國(guó)國(guó)內(nèi)的夾具源于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)創(chuàng)辦了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽(yáng)機(jī)械廠，以后又建立了多個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)全國(guó)年產(chǎn)組合夾具元件量曾達(dá)到800萬(wàn)件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立研發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國(guó)國(guó)內(nèi)的需求，而且還出口到美國(guó)等國(guó)家。當(dāng)前我國(guó)每年尚需進(jìn)口一些NC機(jī)床、加工中心，而由國(guó)外所生產(chǎn)的配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國(guó)內(nèi)配套，節(jié)省了大量外匯。 1.2.2 國(guó)外夾具發(fā)展史 從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是生產(chǎn)組合夾具的主要國(guó)家。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)多為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具大多只能接受本地區(qū)與國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已漸漸成為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值與貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的夾具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件更為昂貴。由于我國(guó)在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累與性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)加入WTO與制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，尤其是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口量的良好前景。 1.2.3 國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，大多數(shù)企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等規(guī)模的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)當(dāng)中，每隔3~4年就要更新50%~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10%~20％左右。近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下一些新的要求： A 能迅速并方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)所準(zhǔn)備的周期，降低生產(chǎn)成本； B 能裝夾一組有相似性特征的工件； C 能適用精密加工的高精度機(jī)床夾具； D 能適用各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； E 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊機(jī)構(gòu)，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； F 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)機(jī)械裝備制造業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品與民用產(chǎn)品的重要工藝裝備，夾具已發(fā)展成為了一門(mén)產(chǎn)業(yè)。專用機(jī)床夾具產(chǎn)品的應(yīng)用也愈來(lái)愈廣泛了，優(yōu)秀夾具的應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品的加工成本﹑質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生了很大的影響。現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化﹑模塊化和通用經(jīng)濟(jì)化等四個(gè)方面。 A 精密化 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)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以內(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。 B 高效化 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)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。????? C 模塊化? 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)和用戶使用檔案?庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(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)。 D 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 本文主要研究工作 某泵殼體零件機(jī)械加工工藝及其典型夾具設(shè)計(jì)是本次課題的研究?jī)?nèi)容，對(duì)此研究翻閱大量的資料，首先了解機(jī)械加工的工藝過(guò)程，也就是用切削的方法去改變毛坯的形狀、尺寸與材料的物理特性，以達(dá)到零件所需要的精度與粗糙度等要求。為了能具體的說(shuō)明其整個(gè)過(guò)程，使工件按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就需要制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，這也是本次課題的目的。 在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,我們還必須考慮工件的夾緊與定位.定位的正確與否直接影響到工件的加工精度。夾具是加工工件時(shí),為完成某道加工工序,用來(lái)正確快速安裝工件的裝置.它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)率與減輕工人勞動(dòng)量有著很大作用。這是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給定的是泵殼體零件，它是一種起支撐、連接其他零件與承受負(fù)荷的零件，也是機(jī)器與部件的基礎(chǔ)零件。它通過(guò)底面、上端面與側(cè)面的孔或螺紋孔來(lái)和管道或其他殼體零件連接在一起，使這些零件之間保持正確的位置關(guān)系，并通過(guò)殼體的孔來(lái)進(jìn)行液體或氣體的傳輸。因此殼體零件的加工直接影響到機(jī)器的性能、精度與壽命。零件圖毛坯圖如圖2.1所示： 圖2.1 毛坯圖 2.2 零件的工藝分析 從零件結(jié)構(gòu)看，該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單﹑形狀﹑位置精度要求不高，表面粗糙度一般，用一般的加工方法即可達(dá)到工藝要求。 該殼體可以分成三組加工表面，且三者之間與其各內(nèi)部之間存在著一定的位置關(guān)系，現(xiàn)分述如下: 殼體底面 粗糙度Ra25 殼體頂面 粗糙度12.5 Φ30H7孔 粗糙度Ra6.3 Φ48H7孔 粗糙度Ra6.3、Ra12.5 Φ12孔 粗糙度Ra25 M6螺紋 4-Φ16 粗糙度Ra25 4-Φ7孔 6-Φ14孔 粗糙度Ra25 6-Φ7孔 285槽 粗糙度Ra12.5 Φ6孔 粗糙度Ra25 Φ12孔 粗糙度Ra6.3、Ra25 2-M6螺紋 Φ30端面上Φ12孔 粗糙度Ra25 Φ30端面上Φ20孔 粗糙度Ra12.5、Ra25 2.3 泵殼零件加工的主要問(wèn)題與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 機(jī)體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件,由它將機(jī)器與部件中的許多零件連接成一個(gè)整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能互相協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。 各種泵殼類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)也存在很大差別,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn): A 尺寸一般,泵殼體尺寸一般,大小適中。 B 形狀復(fù)雜 其復(fù)雜程度取決于安裝在泵殼上的零件的數(shù)量以及在空間中的相互位置,為確保零件的載荷和作用力,盡量縮小體積。有時(shí)為了不禁需要縮小機(jī)械加工量或減輕零件的重量,而且又要保證足夠的剛度,常在鑄造時(shí)減小壁的厚度,再在必要的地方增加筋板﹑凸臺(tái)﹑凸邊等結(jié)構(gòu)來(lái)滿足工藝和力的要求。 C 精度要求 有若干個(gè)尺寸精度與相互位置精度要求很高的平面與孔，這些平面與孔的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的裝配精度，使用性能與使用壽命。 D 有許多的緊固螺釘安裝孔 這些孔雖然沒(méi)有什么特殊的要求。但由于其分布在大型零件上，有時(shí)給加工帶來(lái)了很大的困難。 由于泵殼有以上共同的特點(diǎn)，所以機(jī)械加工勞動(dòng)量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如：泵殼在鉆時(shí)，要如何保證位置角度問(wèn)題，都是加工過(guò)程較困難的問(wèn)題。 2.4泵殼體的材料、毛坯以及熱處理 2.4.1毛坯種類的確定 常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件﹑沖壓件﹑各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，大都要綜合考慮以下幾個(gè)因素： A 依據(jù)零件的材料以及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為ZL102，其鑄造性很好，故選用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高且形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 B 依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸來(lái)確定毛坯，例如：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件采用鑄件比鍛件合適；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件適宜選用型材﹑鍛件；大型軸類零件大都采用鍛件。 C 依據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)確定毛坯。大批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如：模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則一般采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至采用手工的毛坯制造方法，例如：手工木模砂型鑄造。 D 確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車(chē)間現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，又要注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。 本泵殼體是大批量生產(chǎn)，材料為ZL102，所采用的是鑄造成型。 2.4.2 毛坯的形狀及尺寸的確定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對(duì)于外型尺寸）或者減去（對(duì)于內(nèi)腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能和零件相適應(yīng)。在確定毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還需要考慮下列問(wèn)題： （1） 為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對(duì)于形狀不易裝夾穩(wěn)固或者不易加工的零件需要考慮增加工藝搭子。 （2） 為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)效率，有的小零件可以作成一坯多件。 （3） 一些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至多個(gè)合制成一個(gè)毛坯。例如：連桿和連桿蓋在一起模鍛，待加工至一定程度再切割分開(kāi)。 在確定毛坯時(shí)，需要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸金和零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但是這樣可能導(dǎo)致毛坯制造難度加大，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加了毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀以及尺寸的確定，一定要考慮到零件成本的問(wèn)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之后，可根據(jù)此繪出毛坯圖。 2.4.3 毛坯材料的熱處理 泵殼的毛坯大部分采用了整體鑄鐵件。毛坯在未進(jìn)入機(jī)械加工車(chē)間之前，為了消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工的實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯與易變形的零件粗加工之后要再進(jìn)行時(shí)效處理。 在毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷的出現(xiàn)。特別是主要加工面的要求更高。重要的泵殼毛坯還應(yīng)達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分與機(jī)械性能要求。 - 40 - 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 題目所給零件是殼體，所以對(duì)密封性的要求較高。零件材料為ZL120。零件的加工尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率，保證加工精度之后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此形狀毛坯可與零件形狀盡可能接近。由技術(shù)要求可知該零件為鑄件，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造，其經(jīng)濟(jì)性精度最好。 3.2 基面的選擇 機(jī)械加工過(guò)程中,定位基準(zhǔn)的選擇合理與否決定零件質(zhì)量的好壞,對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對(duì)零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當(dāng)用夾具安裝工件時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問(wèn)題。 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確和合理，可使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，在加工工藝過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，甚至還會(huì)造成大批零件報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常的進(jìn)行。 A 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。從零件圖標(biāo)注可以看出，選取頂端面與底端面為粗基準(zhǔn)。 B 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選取頂端面作為精基準(zhǔn)。工件在最初加工時(shí)，只能以毛坯上未加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)。該零件應(yīng)該選用上端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工其底面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)選擇原則中的（如果必須保證零件某些重要表面的加工余量分布均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)，應(yīng)該用毛坯的尺寸與位置可靠表面，而且平整具有足夠大的面積作為基準(zhǔn)）在以后的工序當(dāng)中，則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)也就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用基準(zhǔn)重合；基準(zhǔn)統(tǒng)一；自為基準(zhǔn)以便于裝夾。這樣定位比較的簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面時(shí)做好了準(zhǔn)備。 3.3 制定工藝路線 （1）分析零件圖樣 （2）確定毛坯類型或型材規(guī)格 （3）擬定工藝路線 （4）確定各工序的加工余量和工序尺寸及公差 （5）確定各工序的機(jī)床設(shè)備及工、夾、刀、量具 （6）確定切削用量 （7）確定工時(shí)定額 （8）填寫(xiě)工藝文件并完成審批手續(xù) 零件的技術(shù)要求分析：通過(guò)分析產(chǎn)品零件圖和裝配圖，了解零件在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的作用和裝配關(guān)系，從而對(duì)其技術(shù)要求進(jìn)行審查，確定其是否恰當(dāng)，工藝上能否實(shí)現(xiàn)，找出技術(shù)要求的關(guān)鍵問(wèn)題，以便采取適當(dāng)措施，為合理制定工藝規(guī)程作好必要的準(zhǔn)備。? 零件結(jié)構(gòu)的工藝分析：所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 擬訂工藝路線：是設(shè)計(jì)的總體布局，主要任務(wù)是：選擇零件表面的加工方法確定加工順序劃分工序，在切削加工的工序中，可以選擇各工序的工藝基準(zhǔn)，確定工序尺寸，設(shè)備工裝，切削用量和時(shí)間定額等。 分階段加工：粗加工﹑半精加工﹑精加工﹑光整加工（研磨或拋光）。 定位：工件在機(jī)床和夾具中占有正確位置的過(guò)程。 裝夾：工件在機(jī)床或夾具中定位并夾緊的過(guò)程。 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能夠得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中小型大批生產(chǎn)的條件之下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配備專用夾具，并盡量的使工序集中以提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)該考慮到經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量的降低。 3.3.1 工藝路線方案一 工序01：鑄造 工序02：時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：銑殼體底面 工序04：銑殼體頂面 工序05：擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2 工序06：擴(kuò)Φ30孔至Φ48H7；倒角C2 工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16 工序08：锪平4-Φ16 工序09：鉆4-Φ7孔 工序10：锪平6-Φ14 工序11：鉆6-Φ7孔 工序12：銑285槽 工序13：鉆Φ6孔；擴(kuò)Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13 工序14：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴(kuò)Φ12孔至Φ20深12；倒角C2 工序15：去毛刺 工序16：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序17:入庫(kù) 3.3.2 工藝路線方案二 工序01：鑄造 工序02：時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：銑殼體底面 工序04：銑殼體頂面 工序05：擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2 工序06：擴(kuò)Φ30孔至Φ48H7；倒角C2 工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16 工序08：锪平4-Φ16；鉆4-Φ7孔 工序09：锪平6-Φ14；鉆6-Φ7孔 工序10：銑285槽 工序11：鉆Φ6孔；擴(kuò)Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13 工序12：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴(kuò)Φ12孔至Φ20深12；倒角C2 工序13：去毛刺 工序14：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序15:入庫(kù) 工藝路線比較：方案一與方案二的區(qū)別在于，方案二把锪平4-Φ16；鉆4-Φ7孔放在了一道工序里，把锪平6-Φ14；鉆6-Φ7孔也放到一個(gè)工序里，方案一則是把它們分開(kāi)來(lái)加工，通過(guò)零件圖觀察分析，我們知道，如果兩個(gè)合在一個(gè)工序里，鉆孔時(shí)麻花鉆沒(méi)法鉆部分被擋到的孔，故采用方案一。 3.4 各工序加工設(shè)備、刀具、量具選用以及機(jī)械加工余量的確定 1. 殼體底面的加工余量 鑄件尺寸公差等級(jí)8級(jí)，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,表面粗糙度25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。 2. 殼體頂面的加工余量 鑄件尺寸公差等級(jí)8級(jí)，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,表面粗糙度12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。 3. Φ30H7孔的加工余量 鑄件尺寸公差等級(jí)8級(jí)，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,表面粗糙度6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-8知，需經(jīng)過(guò)擴(kuò)——鉸方能滿足其精度要求，首先擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8，再鉸Φ29.8孔至Φ30H7。 4. Φ48H7孔的加工余量 鑄件尺寸公差等級(jí)8級(jí)，加工余量等級(jí)MA-E，因其尺寸與Φ30H7孔相差不大，故采用相同的毛坯孔，加工Φ30H7孔后，直接擴(kuò)Φ30H7孔至Φ48H7深14。 5. Φ12孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，孔的表面粗糙度Ra25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步鉆削即可達(dá)到其精度要求。 6. M6螺紋的加工余量 因螺紋的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，先鉆M6螺紋底孔Φ5.1，再攻M6螺紋。 7. 4-Φ7的加工余量 因孔的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步鉆削即可達(dá)到其精度要求。 8. 6-Φ14孔的加工余量 因本工序只是锪平，不需要留余量，表面粗糙度Ra25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步锪削即可滿足其要求。 9.6-Φ7孔的加工余量 因孔的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步鉆削即可達(dá)到其精度要求。 10. 285槽的加工余量 因尺寸較小，故不留余量，表面粗糙度Ra12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其要求。 11. Φ6孔的加工余量 因孔的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，孔的面粗糙度Ra25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步鉆削即可達(dá)到其精度要求。 12. Φ12孔的加工余量 因孔的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ12在Φ6孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，也是就擴(kuò)Φ6孔至Φ12，表面粗糙度Ra6.3、Ra25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步加工即可滿足其精度要求。 13. 2-M6螺紋的加工余量 因螺紋的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，先鉆M6螺紋底孔Φ5.1，再攻M6螺紋。 14. Φ30端面上Φ12孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra125，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步削即可滿足其精度要求。 15. Φ30端面上Φ20孔的加工余量 因孔的尺寸較小，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ20在Φ12孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，也是就擴(kuò)Φ12孔至Φ20，表面粗糙度Ra12.5、Ra25，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步加工即可滿足其精度要求。 16．其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。 3.5確定切削用量以及基本工時(shí) 工序01：鑄造 工序02：時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：銑殼體底面 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(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝800 當(dāng)＝800r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序04：銑殼體頂面 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(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序05：擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2 工步一：擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8 利用擴(kuò)孔鉆將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：鉸Φ29.8孔至Φ30H7 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：倒角C2 工序06：擴(kuò)Φ30孔至Φ48H7；倒角C2 工步一：擴(kuò)Φ30孔至Φ48H7 利用擴(kuò)孔鉆將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：倒角C2 工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16 工步一：鉆殼體頂面Φ12孔深40 1、加工條件 加工材料:鑄鐵。 工藝要求：孔徑d=12mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min =r/mm=651.4r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=600r/mm，=20mm/min。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.307min 工步二：鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 636r/min 按機(jī)床選取n=600r/min 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：攻殼體頂面M6螺紋深16 選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 478r/min 按機(jī)床選取n=475r/min 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：锪平4-Φ16 1、加工條件 加工材料:鑄鐵 工藝要求：孔徑d=16mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=16mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=75mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=751.01.00.751.0m/min56.3m/min =r/mm=896r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=800r/mm，，=25mm/min 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（8+6）mm=14mm 故有： t==0.280min 工序09：鉆4-Φ7孔 1、加工條件 加工材料:鑄鐵。 工藝要求：孔徑d=7mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min =r/mm=1024r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=35mm/min。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（8+6）mm=14mm 故有： t==0.224min 工序10：锪平6-Φ14 1、加工條件 加工材料:鑄鐵 工藝要求：孔徑d=14mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=16mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=75mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=751.01.00.751.0m/min56.3m/min =r/mm=921r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=800r/mm，，=25mm/min 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=7mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（7+6）mm=13mm 故有： t==0.390min 工序11：鉆6-Φ7孔 1、加工條件 加工材料:鑄鐵。 工藝要求：孔徑d=7mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min =r/mm=1024r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=35mm/min。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（8+6）mm=14mm 故有： t==0.336min 工序12：銑285槽 1. 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序13：鉆Φ6孔；擴(kuò)Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13 工步一：鉆Φ6孔 1、加工條件 加工材料:鑄鐵。 工藝要求：孔徑d=6mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用臥式鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d=6mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min =r/mm=1089r/mm 根據(jù)臥式鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=36mm/min。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=3mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（3+6）mm=9mm 故有： t==0.036min 工步二：擴(kuò)Φ6孔至Φ12深8 利用擴(kuò)孔鉆將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 636r/min 按機(jī)床選取n=600r/min 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：攻2-M6螺紋深13 選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 478r/min 按機(jī)床選取n=475r/min 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序14：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴(kuò)Φ12孔至Φ20深12；倒角C2 工步一：鉆Φ30端面上Φ12孔 1、加工條件 加工材料:鑄鐵。 工藝要求：孔徑d=12mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用臥式鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min =r/mm=651.4r/mm 根據(jù)臥式鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=600r/mm，=20mm/min。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=36mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得， L=（36+6）mm=42mm 故有： t==0.280min 工步二：擴(kuò)Φ12孔至Φ20深12 利用擴(kuò)孔鉆將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：倒角C2 工序15：去毛刺 工序16：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序17:入庫(kù) 第四章 銑床專用夾具的設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)率，保證加工的質(zhì)量，降低勞動(dòng)的強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。專用夾具是指特意為某一工件的某一工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，因?yàn)槠溆猛緦Ｒ欢妹?。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊﹑操作迅速、方便、省力，可以保證具有較高的加工精度與生產(chǎn)效率，但是設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也比較高。主要適用于產(chǎn)品固定而且批量較大的生產(chǎn)中。 經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，所得圖如4.1所示，4.2所示： 圖4.1 裝配圖 圖4.2 夾具底座 4.1 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 A 夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足零件加工工序的精度要求； B 應(yīng)該能提高加工生產(chǎn)率； C 操作方便、省力且安全； D具有一定的使用壽命與較低的夾具制造成本； E夾具元件應(yīng)該滿足通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的“三化”要求； F具有優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整與維修。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用已加工過(guò)的殼體底面、Φ30H7的毛坯孔及一側(cè)面作定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用移動(dòng)壓板夾緊工件。 4.3 定位方案的選擇. 本道工序需要限制六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z軸的移動(dòng)與繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)。采用兩側(cè)面與一端面進(jìn)行定位，然后再用緊定螺釘與光面壓塊對(duì)工件進(jìn)行夾緊，從而對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工。 4.4 定位誤差分析與計(jì)算 該夾具是以側(cè)面與端面為定位基準(zhǔn)，為了滿足加工工序的加工要求，必須保證工序中誤差總和等于或小于此工序所規(guī)定的工序公差。 ?30孔軸線和側(cè)面為線性尺寸一般公差。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測(cè)量中表可知： ?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為（）. 由夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)可得： A. 定位誤差為： B. 夾緊安裝誤差為: ； ； ； C. 磨損所造成的加工誤差為：通常會(huì)小于. D. 夾具的相對(duì)刀具位置誤差為：取. 誤差總和為：. 從以上的分析可以看出，所設(shè)計(jì)的夾具能夠滿足零件的加工精度要求。 4.5 工件夾緊方式的確定 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源差別，夾具可以分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具，氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具和真空夾具等。本裝置所采用的是手動(dòng)夾具。 （1） 夾緊力的作用方向. 1) 夾緊力的作用方向應(yīng)當(dāng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性與可靠性； 2) 夾緊力的方向應(yīng)當(dāng)和工件剛度最大的方向一致，以減小工件的變形； 3) 夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能的減小。 （2） 夾緊力的作用點(diǎn). 1) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該能夠保證工件的定位穩(wěn)定，不致于引起工件位移或者偏轉(zhuǎn)； 2) 夾緊力