變速箱體零件機械加工工藝及夾具設(shè)計【上芯軸精車頂面和底面平面】,上芯軸精車頂面和底面平面,變速,箱體,零件,機械,加工,工藝,夾具,設(shè)計,上芯軸精,車頂,以及,底面,平面 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 30 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑頂面 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 40 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑底面 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 50 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑正面凸臺平面 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 60 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 70 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 80 工序名稱 粗銑 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Ｘ52Ｋ 冷卻液 設(shè)備名稱 銑床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量） 銑刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 90 工序名稱 粗精鏜 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 T68 冷卻液 設(shè)備名稱 鏜床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 鏜刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 100 工序名稱 精車 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 CA6140 冷卻液 設(shè)備名稱 車床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 車刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 1１0 工序名稱 精車 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 CA6140 冷卻液 設(shè)備名稱 車床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 上芯軸精車正面凸臺平面和反面凸臺平面至尺 車刀 專用夾具，游標卡尺 280 15.6 25.6 5 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 120 工序名稱 鉆孔攻絲 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Z525 冷卻液 設(shè)備名稱 鉆床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 鉆孔攻絲4-M6 鉆頭，絲錐 專用夾具，游標卡尺 390 　　45 29 2 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 130 工序名稱 鉆孔锪孔 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Z525 冷卻液 設(shè)備名稱 鉆床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 鉆頭锪孔刀 專用夾具，游標卡尺 390 　　45 29 2 編制 校對 審核 批準 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 變速器 零件名稱 箱體 工序號 140 工序名稱 鉆孔攻絲 毛坯種類 鑄件 程序編號 毛坯外形尺寸 夾具代號 材料牌號 HT150 夾具名稱 專用夾具 設(shè)備型號 Z525 冷卻液 設(shè)備名稱 鉆床 車間 機加工 工 步 號 工步內(nèi)容 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 １ 鉆孔攻絲4-M8,3-M5 鉆頭，絲錐 專用夾具，游標卡尺 390 　　45 29 2 編制 校對 審核 批準 常 州 機 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共　2 頁 產(chǎn)品名稱 箱體 零件名稱 箱體 第 １ 頁 命名編號 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外型尺寸 毛坯件數(shù) ２ 每臺件數(shù) １ 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 名稱 編號 工 藝 裝 備 工 時 切削工具 輔助工具 量具 10 鑄造 鑄造毛坯 20 時效 時效處理 30 粗銑 粗銑頂面 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 40 粗銑 粗銑底面 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 50 粗銑 粗銑正面凸臺平面 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 60 粗銑 粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 70 粗銑 粗銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 80 粗銑 粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量） 銑床Ｘ52Ｋ 銑刀 專用夾具 游標卡尺 90 粗精鏜 粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 鏜床Ｔ68 鏜刀 專用夾具 游標卡尺 100 精車 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 車床CA6140 車刀 專用夾具 游標卡尺 編 制 校 對 標 準 會 簽 審 核 常 州 機 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共　2 頁 產(chǎn)品名稱 箱體 零件名稱 箱體 第 ２ 頁 命名編號 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外型尺寸 毛坯件數(shù) ２ 每臺件數(shù) １ 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 名稱 編號 工 藝 裝 備 工 時 切削工具 輔助工具 量具 110 精車 上芯軸精車正面凸臺平面和反面凸臺平面至尺寸200 車床CA6140 車刀 專用夾具 游標卡尺 120 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲4-M6 鉆床Z525 鉆頭絲錐 專用夾具 游標卡尺 130 鉆孔锪孔 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 鉆床Z525 鉆頭 專用夾具 游標卡尺 140 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲4-M8,3-M5 鉆床Z525 鉆頭絲錐 專用夾具 游標卡尺 150 去毛刺 鉗工 去毛刺 160 檢驗 檢驗入庫 170 噴漆 噴漆 編 制 校 對 標 準 會 簽 審 核 常州機電職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計 　 校內(nèi)指導(dǎo)教師： 企業(yè)指導(dǎo)教師 評閱者： 年 月 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 本設(shè)計是基于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。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擇以箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂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頂平面，再以頂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頂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：箱體類零件；工藝；夾具； III 畢業(yè)設(shè)計（論文）英文摘要 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. Keywords：box type parts process; fixture; IV 目錄 1 緒論 2 1.1 機械加工工藝概述 2 1.2 機械加工工藝流程 2 1.3夾具概述 3 1.4機床夾具的功能 3 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 4 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 4 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 4 2 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 6 2.2 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 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 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 11 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）[3] 12 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 24 3 上芯軸精車頂面和底面平面 29 3.1 車床夾具設(shè)計要求說明 29 3.2車床夾具的設(shè)計要點 29 3.3 定位機構(gòu) 31 3.4夾緊機構(gòu) 31 3.5零件的車床夾具的加工誤差分析 32 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 33 3.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明 34 總結(jié) 35 參考文獻 36 致謝 37 33 1 緒論 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 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。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 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夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(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。機床夾具對零件加工的質(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。 1.4機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。 （1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作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)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2 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 題目給出的零件是箱體。箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與發(fā)動機正確安裝。因此箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。主要是實現(xiàn)變速，改變汽車的運動速度。箱體零件的頂面用以安裝蓋，前后端面支承孔Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其變速功能。 圖2-1 箱體工件圖 2.1.2 零件的工藝分析 由箱體零件圖可知。箱體是一個簿壁殼體零件，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）以頂面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；螺孔加工其中頂面有表面粗糙度要求為， （2）以Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 前后端面；、1的螺孔的孔。 （3）以底面為主要加工平面的加工面。 2.2 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 箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。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。 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 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)箱體零件圖所示的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，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?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(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 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頂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。從箱體零件圖分析可知，它的頂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，雖然它是箱體的裝配基準，但因為它與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 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。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、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應(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)將箱體加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 鑄造毛坯 20 時效處理 30 粗銑頂面 40 粗銑底面 50 粗銑正面凸臺平面 60 粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 70 粗銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 80 粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量） 90 粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 100 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 110 上芯軸精車正面凸臺平面和反面凸臺平面至尺寸200 120 鉆孔攻絲4-M6 130 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 140 鉆孔攻絲4-M8,3-M5 150 鉗工 去毛刺 160 檢驗入庫 170 噴漆 工藝路線二： 10 鑄造毛坯 20 時效處理 30 粗銑頂面 40 粗銑底面 50 粗銑正面凸臺平面 60 粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 70 粗銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 80 粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量） 90 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 100 上芯軸精車正面凸臺平面和反面凸臺平面至尺寸200 110 粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 120 鉆孔攻絲4-M6 130 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 140 鉆孔攻絲4-M8,3-M5 150 鉗工 去毛刺 160 檢驗入庫 170 噴漆 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， 方案二把鏜孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致車加工定位基準不足 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： 工藝路線一： 10 鑄造毛坯 20 時效處理 30 粗銑頂面 40 粗銑底面 50 粗銑正面凸臺平面 60 粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 70 粗銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 80 粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量） 90 粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 100 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 110 上芯軸精車正面凸臺平面和反面凸臺平面至尺寸200 120 鉆孔攻絲4-M6 130 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 140 鉆孔攻絲4-M8,3-M5 150 鉗工 去毛刺 160 檢驗入庫 170 噴漆 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “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）頂面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、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）頂面螺孔 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 攻絲： （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。 （5）前后端面上16螺孔，3螺孔，4孔毛坯為實心，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： 螺孔 鉆孔： 攻絲： （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 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： 鉆孔： 攻絲： 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）[3] 工序30：粗銑頂面 機床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 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： （2）精銑 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40：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)[10] （1）粗銑 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： （2）精銑 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50：粗銑正面凸臺平面 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60：粗銑反面凸臺平面，加工尺寸到98（兩端面共需要留2mm精車余量） 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 （1）粗銑兩側(cè)面 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70：銑Ф85的一側(cè)凸臺平面 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60：粗銑Ф85的另外一側(cè)凸臺平面加工尺寸到202（兩端面共需要留2mm精車余量）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 （1）粗銑兩側(cè)面 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90：粗精鏜 Ф78H9,Ф54H9,Ф48H9,Ф42H9 機床：組合鏜床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： （2）粗鏜孔 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100 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （3-1） ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鍛造件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=， == 工序110 上芯軸精車頂面和底面平面至尺寸90 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == 鉆M10-6H螺孔 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： （3）鉆孔 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： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序120：鉆孔攻絲4-M6 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： 由工序2可知： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 鉆孔4-Ф12,锪孔Ф24平底 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： 由以上計算過程可知：本工序機動時間 工序140：鉆孔攻絲4-M8,3-M5 機床：組合鉆床Z525 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： 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10萬件。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、精銑頂面 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：鉆頂面孔、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3：粗銑兩側(cè)面及凸臺 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。 工序14：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15：精銑兩側(cè)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17：頂面螺紋孔攻絲 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。 3 上芯軸精車頂面和底面平面 3.1 車床夾具設(shè)計要求說明 車床夾具主要用于上芯軸精車頂面和底面平面。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。 3.2車床夾具的設(shè)計要點 （1）定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求 當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 圖1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計夾具時應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊 3.3 定位機構(gòu) 本工件在加工孔時采用一面兩孔作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點； 本工件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，工件底面為第一定位基準，限制了x、y方向轉(zhuǎn)動，z方向移動三個自由度；圓柱銷為第二定位基準限制了x、y方向移動兩個自由度；菱形銷為第三定位基準，它和圓柱銷聯(lián)合限制了z方向轉(zhuǎn)動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱壓板將工件壓緊。 3.4夾緊機構(gòu) 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下： 1、 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2、 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 3、 夾緊機構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。 4、 機構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。 分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 工件夾緊方式的確定 從夾緊動力源選擇：手動夾緊 確定主夾緊機構(gòu)： 螺栓壓板 3.5零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 該夾具以一面一圓柱銷可調(diào)節(jié)支撐螺釘定位，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。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤