機(jī)床底座加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì)含非標(biāo)8張CAD圖.zip,機(jī)床,底座,加工,工藝,底面,夾具,設(shè)計(jì),非標(biāo),CAD 機(jī)床底座加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì) 摘要 現(xiàn)代化的機(jī)械行業(yè)結(jié)構(gòu)變化很大，對(duì)于加工單位來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)工藝水平對(duì)他們的影響是非常關(guān)鍵的。夾具行業(yè)的發(fā)展是非?？斓?， 本次研究的對(duì)象是機(jī)床底座。研究?jī)?nèi)容有工藝分析及夾具設(shè)計(jì)。機(jī)床底座是機(jī)床上不能缺少的零件之一，為機(jī)床正常運(yùn)作提供保障。通過(guò)對(duì)零件圖的分析決定設(shè)計(jì)銑削加工零件底面，銑床型號(hào)X52K立式銑床。 一開(kāi)始闡述了零件，之后將毛坯的制造形式確定下來(lái)，將工藝路線定下來(lái)，還有將機(jī)械加工余量，切削余量等等都定下來(lái)。繪制零件圖和毛坯圖。設(shè)計(jì)專用夾具的時(shí)候，將定位方案，還有夾緊方案都定下來(lái)，確定定位零部件，夾緊零部件，確定下導(dǎo)向裝置等等。計(jì)算切削力和夾緊力。通過(guò)設(shè)計(jì)整個(gè)裝置都是非常便利的，夾緊要求完全可以實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：機(jī)床底座、工藝、銑削、底面、立式銑床 II ABSTRACT The structure of modern machinery industry has changed greatly. For processing units, the influence of design level is very critical. The development of the fixture industry is very fast. The object of this study is the base of the machine tool. The research content includes process analysis and fixture design. The machine tool base is one of the parts that can not be missing on the machine tool, providing guarantee for the normal operation of the machine tool. Through the analysis of the part drawing, we decided to design the milling part bottom and the milling machine model X52K vertical milling machine. In the beginning, the parts were elaborated, then the form of the blank was determined, the process route was fixed, and the machining allowance, the cutting margin and so on were fixed. Draw part drawing and blank map. When the special fixture is designed, the positioning scheme and the clamping scheme are fixed, the positioning parts, the clamping parts, the guidance device and so on are determined. The cutting force and clamping force are calculated. Through the design of the whole device is very convenient, clamping requirements can be fully realized. Key words: machine tool base, process, milling, bottom and vertical milling machine 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展概括 1 1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 1.3 機(jī)床夾具的組成 3 1.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 4 第二章 零件的工藝性分析 6 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述 6 2.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 6 2.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的原則 6 2.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足的使用要求 7 2.5 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 8 2.5.1 零件的組成表面分析 8 2.5.2 零件的技術(shù)要求分析 8 2.5.3 零件的形位公差分析 8 2.6 零件的作用 8 2.7 零件的工藝性審查 9 2.8 確定零件的生產(chǎn)類型 9 第三章 擬定零件工藝路線及確定毛坯 11 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 11 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 11 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 11 3.2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問(wèn)題 12 3.2.1 加工方法選擇的原則 12 3.2.2 加工階段的劃分 12 3.2.3 工序的合理組合 13 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 14 3.4 零件毛坯的確定 16 3.4.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 16 3.4.2 毛坯形狀、尺寸確定的要求 16 3.5 機(jī)床、夾具、刀具及量具的確定 17 3.6 零件加工余量的確定 18 3.7 切削用量及時(shí)間定額的計(jì)算 20 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 31 4.1 問(wèn)題的提出 31 4.2 選擇定位方案和定位元件 31 4.3 選擇夾緊方案和夾緊元件 32 4.4 夾具體的設(shè)計(jì) 32 4.5 導(dǎo)向裝置選擇 33 4.6 銑削力計(jì)算 33 4.7 夾緊力計(jì)算 33 4.8 定位誤差分析 34 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻(xiàn) 37 IV 第一章 緒論 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展概括 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀：機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過(guò)程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的空間位置，用來(lái)檢測(cè)、加工并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱為夾具。 夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為種類齊全的工藝裝備。從那個(gè)時(shí)候發(fā)展到現(xiàn)在有三個(gè)階段。 1、第一階段 夾具跟人結(jié)合起來(lái)，工業(yè)最初發(fā)展的時(shí)候，加工精度是非常低的，加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量跟工人的經(jīng)驗(yàn)還有技術(shù)有很大的關(guān)系，夾具并沒(méi)有起到關(guān)鍵性的作用； 2、第二階段 工業(yè)行業(yè)發(fā)展的很快，機(jī)床，車(chē)輛，飛機(jī)等等發(fā)展的都很快，夾具的種類越來(lái)越多，定位，夾緊，導(dǎo)向零部件的結(jié)構(gòu)也更加的完善，在加工的時(shí)候，夾具越來(lái)越重要； 3、第三階段 也就是最近這些年科技還有生產(chǎn)力發(fā)展的很快，在生產(chǎn)中夾具是非常重要的，在這個(gè)時(shí)代夾具跟機(jī)床的聯(lián)系越來(lái)越密切。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)，產(chǎn)品種類越來(lái)越多，并且競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，每年生產(chǎn)的零件中，有百分之八十五都是各種類型的，現(xiàn)在很多加工單位使用的都是以前的專用夾具，在加工單位里面專用夾具有一萬(wàn)三到一萬(wàn)五千個(gè)。另外，加工單位生產(chǎn)類型非常多的，只要過(guò)四年，專用夾具就進(jìn)行一次更新，不過(guò)這些夾具的損耗卻沒(méi)有多大，基本上還是新的，尤其是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出來(lái)更加先進(jìn)的加工辦法，所以現(xiàn)在生產(chǎn)數(shù)量比較少的工作效率跟生產(chǎn)數(shù)量非常多的工作效率差不錯(cuò)。 國(guó)際生產(chǎn)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，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，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)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，為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我們?cè)诙潭處啄陜?nèi)需更新大量的專用夾具，這樣即提高了加工的成本，也造成了材料的浪費(fèi)，為了減少這種情況，我們可以采用數(shù)控機(jī)床的柔性化制造技術(shù)。 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)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、能裝夾一組具有相類似性特征的零件； 3、能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 4、能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5、采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 6、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機(jī)床夾具的發(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。 1、高精 為了降低定位誤差，隨著機(jī)床加工精度的提高，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df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。 2、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。 3、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)。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。 4、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。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 1.3 機(jī)床夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。常用的定位元件支承釘，定位銷，V形塊等。 2、夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置，在加工過(guò)程中不因受外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)可以減輕或防止振動(dòng)。它通常由夾緊元件，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和動(dòng)力裝置組成。 3、對(duì)刀，引導(dǎo)裝置 對(duì)刀，引導(dǎo)裝置的作用是確定刀具相對(duì)于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。常用的對(duì)刀，引導(dǎo)元件對(duì)刀塊，鉆套等。 4、其它元件及裝置 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件，操作件以及其它輔助元件等。 1.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 1、保證工件的加工精度 保證工件的加工精度是夾具設(shè)計(jì)的最基本要求。其關(guān)鍵在于，正確地確定夾具的定位方案、夾緊方案和刀具導(dǎo)向裝置，合理地制定夾具的尺寸、公差和技術(shù)要求，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼`差。 2、提高生產(chǎn)效率，減低制造成本 夾具設(shè)計(jì)的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種快速、高效的機(jī)構(gòu)和先進(jìn)的控制方法，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；在中批量生產(chǎn)中，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造的夾具，以降低夾具的制造成本。 3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全和省力 夾具的操作要做到方便、省力，有條件盡可能采用氣動(dòng)、液壓、電氣及其他高效機(jī)械夾緊裝置，以減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具操作位置應(yīng)當(dāng)有利與操作人員，必要時(shí)應(yīng)有安全保護(hù)裝置，以確保使用安全。 4、便于排屑 夾具的排屑是個(gè)不容忽視的問(wèn)題，如果排屑不好，切屑聚集在夾具中，會(huì)不利與工件的定位；切屑聚集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)損傷刀具導(dǎo)致設(shè)備事故或人員傷亡；切屑的清掃又會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此，排屑問(wèn)題在夾具設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分的考慮。 5、良好的結(jié)構(gòu)工藝性 有良好的結(jié)構(gòu)工藝，便于夾具的制造加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，要達(dá)到這些要求，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。 39 第二章 零件的工藝性分析 2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述 機(jī)械加工工藝規(guī)程在企業(yè)以及工人師傅手上是非常重要的，因?yàn)樗褪枪と藥煾导庸さ囊罁?jù)和基準(zhǔn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件按照特定的加工方法還有使用不一樣的機(jī)床的重要文件之一。一般的，在對(duì)零件進(jìn)行加工的師傅，企業(yè)設(shè)計(jì)部要將具有簡(jiǎn)便的操作方法、合理的加工步驟、符合加工的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等等，行程文字下方到車(chē)間。機(jī)械加工工藝規(guī)程主要包括了下面一些內(nèi)容：零件加工時(shí)選擇的測(cè)量工具、零件加工時(shí)選用的加工機(jī)床、選擇的切削速度、進(jìn)給量等參數(shù)、加工零件選擇的刀具、工件加工完成后采用的檢查方法和手段，有些文件上還會(huì)對(duì)零件在什么工序進(jìn)行什么樣的熱處理進(jìn)行規(guī)定等等。 2.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 1、規(guī)定操作工生產(chǎn)和加工零件時(shí)重要的文件之一 機(jī)械加工藝規(guī)程在許許多多前輩通過(guò)在生產(chǎn)中得到的加工經(jīng)驗(yàn)、在實(shí)驗(yàn)中獲取的正確理論數(shù)據(jù)以及加工工藝學(xué)原理的結(jié)晶。因此，機(jī)械加工藝規(guī)程是所有合格產(chǎn)品的指南針，是一個(gè)公司或者企業(yè)正常生產(chǎn)的重要文件之一。因?yàn)槠渲匾?，要求工人師傅在加工的過(guò)程中必須不折不扣的按照文件上的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的加工，這樣才能夠保證加工出來(lái)的產(chǎn)品尺寸合格，精度較高。 2、機(jī)械加工藝規(guī)程是生產(chǎn)前后的依據(jù)和準(zhǔn)繩 包括制定生產(chǎn)任務(wù)和計(jì)劃、零件的原材料、零件的采購(gòu)，零件工藝裝備的設(shè)計(jì)、調(diào)整擊機(jī)床的加工負(fù)荷、編制作業(yè)的計(jì)劃、組織勞動(dòng)力、制定零件的加工時(shí)間還有輔助時(shí)間、零件的加工成本等。 3、機(jī)械加工藝規(guī)程是擴(kuò)建和新建廠房的依據(jù)和準(zhǔn)繩 在進(jìn)行擴(kuò)建和新建廠房的時(shí)候，制造過(guò)程中需要加工的機(jī)床型號(hào)、加工數(shù)量、規(guī)格等都是以機(jī)械加工藝規(guī)程為依據(jù)，并且是通過(guò)生產(chǎn)類型進(jìn)行明確。除了這些，生產(chǎn)中經(jīng)驗(yàn)的推廣也是依托機(jī)械加工藝規(guī)程。 2.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的原則 設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)比較合理、可行、性價(jià)比不錯(cuò)的機(jī)械加工藝規(guī)程，要在確保零件生產(chǎn)類型的基礎(chǔ)上，具體在設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要滿足下面的制定原則： 1、機(jī)械加工藝規(guī)程具有先進(jìn)的技術(shù)性 在設(shè)計(jì)機(jī)械加工藝規(guī)程之前，應(yīng)該向有經(jīng)驗(yàn)的師范請(qǐng)教，查閱書(shū)籍了解機(jī)械加工的最新研究動(dòng)態(tài)，這樣便于選擇和采用先進(jìn)的裝備和工藝。 2、機(jī)械加工藝規(guī)程具有合理的經(jīng)濟(jì)性 在確定機(jī)械加工藝規(guī)程之前，需要設(shè)計(jì)至少2種加工方案，對(duì)這2種加工方案進(jìn)行分析、比較、核實(shí)2種方案在加工的時(shí)候產(chǎn)生的成本，而后經(jīng)過(guò)權(quán)衡確定最為合理的加工方案。 3、機(jī)械加工藝規(guī)程具有良好的制造條件和不能污染環(huán)境 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定不能對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生任何的影響，不能影響附近居民的正常生活，要符合行業(yè)或者國(guó)家的相關(guān)規(guī)定。另外，制定的機(jī)械加工藝規(guī)程還需要確保工人在加工是時(shí)候具有安全的、良好的工作環(huán)境。做到零件生產(chǎn)效益、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益以及零件的質(zhì)量三者之間較好的權(quán)衡。 2.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足的使用要求 1、對(duì)產(chǎn)品的加工要求能夠滿足 制定的工藝規(guī)程要能夠保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量要能夠滿足需求，要想質(zhì)量有所保障，當(dāng)然了這不僅僅依靠于工藝規(guī)程，還需要將定位基準(zhǔn)，定位方法還有定位元件都要選擇對(duì)，有需要的時(shí)候還要分析一下誤差。 2、要能夠?qū)⑸a(chǎn)率提高，將成本變低 要求設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程其操作簡(jiǎn)便效率高，加工速度快，這樣輔助時(shí)間也就沒(méi)有多長(zhǎng)，生產(chǎn)率自然就變高了，并且制定的定位面和夾緊裝置要能夠盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，還有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，加工起來(lái)簡(jiǎn)單，這樣夾具的造價(jià)也就沒(méi)有那么高。 3、使用起來(lái)要方便，不耗力氣，并且安全性要高 客觀條件允許的話，并且造價(jià)還不高，工藝規(guī)程在制定夾緊裝置的時(shí)候要盡可能的使用氣動(dòng)，液壓這些方式，這樣一來(lái)工人的強(qiáng)度就沒(méi)有那么大。操作的地方要符合操作習(xí)慣，并且安全性高。 4、定位和夾緊裝置還要能夠保證排屑要方便 在設(shè)計(jì)里面，排屑是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。切屑都在夾具里面聚集，對(duì)于工件的準(zhǔn)確定位有很大的影響；切屑的熱量是飛航大的，這樣一來(lái)必然會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，產(chǎn)品質(zhì)量就沒(méi)有那么好了；將切屑消除掉要耗費(fèi)一段時(shí)間。 5、定位和夾具面以及夾緊裝置要能夠保證，裝在機(jī)床上的時(shí)候穩(wěn)定，并且可靠性高。 6、生產(chǎn)零件只有一種，批量不多的時(shí)候，要想管理起來(lái)簡(jiǎn)單一些，所以工序的集中度要高。不過(guò)因?yàn)槭且话銠C(jī)器，所以工序集中起來(lái)程度就沒(méi)有那么高。使用的專門(mén)機(jī)器構(gòu)造不能復(fù)雜，還有在組織流水線的時(shí)候用的是不一樣的工裝夾具來(lái)進(jìn)行。 2.5 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 2.5.1 零件的組成表面分析 1、尺寸122X122的底面；尺寸23上端面； 2、Ф90f8的外圓及端面；Ф70X1的外圓及端面；Ф76的外圓及端面； 3、8-Ф12的孔；8-Ф7的孔； 4、4-Ф14的孔。 2.5.2 零件的技術(shù)要求分析 1、122X122的底面，其表面粗糙度公差為3.2um； 2、尺寸23上端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 3、尺寸18上端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 4、Ф90f8的外圓，其表面粗糙度公差為3.2um； 5、8-Ф7的孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 6、4-Ф14的孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 7、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.5.3 零件的形位公差分析 1、尺寸18上端面相對(duì)于122X122底面的平行度公差為0.06； 2、Ф90f8外圓所在軸線相對(duì)于122X122底面的垂直度公差為Ф0.06； 3、8-Ф7孔所在軸線相對(duì)于Ф90f8外圓所在軸線的位置度公差為Ф0.25； 2.6 零件的作用 論文的零件是機(jī)床底座，為機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。零件原材料是HT200。 零件材料為HT200，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。該零件一般情況下，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型機(jī)械造型，可以提高生產(chǎn)率、保證加工精度。不管是冷加工還是熱加工，性能都非常好，并且價(jià)格還不好，方便購(gòu)買(mǎi)，所以用的很多。不過(guò)最好的地方是淬透性比較差，如果截面很大，或者是產(chǎn)品質(zhì)量要求非常高的，不能用這種材質(zhì)。 2.7 零件的工藝性審查 查看機(jī)床底座零件圖2-1，這個(gè)機(jī)床底座的外形一點(diǎn)都不復(fù)雜，對(duì)毛坯進(jìn)行加工就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，這樣一來(lái)加工工序就沒(méi)有那么復(fù)雜，材料也節(jié)省了不少?？走€有對(duì)應(yīng)的面加工精度要求高，別的精度要求都不高，所以機(jī)床沒(méi)有必要是高精度的。通過(guò)這個(gè)可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)零部件的工藝性能是非常好的。 圖2-1 機(jī)床底座零件圖 2.8 確定零件的生產(chǎn)類型 企業(yè)越是專業(yè)，生產(chǎn)產(chǎn)品的類型就越多，這些都會(huì)影響到工藝流程的制定。生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，生產(chǎn)類型不一樣，加工工藝也就完全不一樣。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)還有特征將產(chǎn)品的生產(chǎn)類型定下來(lái)，所謂生產(chǎn)綱領(lǐng)，說(shuō)的就是計(jì)劃時(shí)間里面的生產(chǎn)數(shù)量還有進(jìn)度安排。 論文設(shè)計(jì)的機(jī)床底座外形規(guī)制，查看機(jī)械資料，這個(gè)零件生產(chǎn)的數(shù)量是成批的，先將它的工藝進(jìn)行一個(gè)大致的安排：劃分加工流程；工序集中；用通用機(jī)器生產(chǎn)加工，買(mǎi)很多專用工裝回來(lái)。 第三章 擬定零件工藝路線及確定毛坯 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基準(zhǔn)面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。在最初的工序中只能選擇末加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種表面稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。另外，為滿足工藝需要而在工件上專門(mén)設(shè)置或加工出的定位面，稱為輔助基準(zhǔn)，如軸加工時(shí)用的中心孔、活塞加工時(shí)用的止口等。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 1、確保不加工的面跟加工的面所處地點(diǎn)要符合要求。在有的要加工的面和不要加工的面對(duì)所處位置有所要求的時(shí)候，粗基準(zhǔn)就選哪個(gè)不需要加工的面。 2、確保每一個(gè)面的加工余量分配的合理。所以這個(gè)粗基準(zhǔn)應(yīng)該選擇重要加工面。 3、粗基準(zhǔn)不能相互重復(fù)，粗基準(zhǔn)精度不高，表面粗糙度是很大的，來(lái)回用的話定位的偏差就很大的，所以同一個(gè)大小方向的粗基準(zhǔn)只能用一次。 結(jié)合本次設(shè)計(jì)的零件，選擇零件頂面及四周邊作為粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 1、基準(zhǔn)重合原則 要讓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)跟定位基準(zhǔn)盡量重合起來(lái)，這樣定位偏差就沒(méi)有那么大。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 對(duì)面進(jìn)行加工的時(shí)候，定位基準(zhǔn)要是同一個(gè)，這樣這些面所處地點(diǎn)的精度就可以確保了。 3、互為基準(zhǔn)原則 如果生產(chǎn)的兩個(gè)面所處地點(diǎn)精度要求很高的時(shí)候，那么他們的基準(zhǔn)就是對(duì)方，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)。 4、自為基準(zhǔn)的原則 在需要生產(chǎn)的余量很小，并且還很勻稱的時(shí)候，它的定位基準(zhǔn)就是加工的面。 結(jié)合本次設(shè)計(jì)的零件，選擇零件底面及四周邊作為精基準(zhǔn)。 3.2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問(wèn)題 3.2.1 加工方法選擇的原則 1、在生產(chǎn)時(shí)候的經(jīng)濟(jì)性，還有精確度都要考慮進(jìn)去，這樣確定加工辦法。 2、要生產(chǎn)的零件的面不管是形狀大小，精度高低，還有面跟面所處地點(diǎn)的精度都要考慮進(jìn)去，這樣才來(lái)對(duì)加工辦法進(jìn)行確定。 3、確定的這個(gè)生產(chǎn)方式要滿足零件在加工時(shí)候的性能要求。 4、確定的這個(gè)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)種類要能夠相互符合。 5、確定加工方式跟生產(chǎn)單位的機(jī)器還有工作人員的技術(shù)水平要匹配。 3.2.2 加工階段的劃分 根據(jù)在生產(chǎn)時(shí)候的性質(zhì)不一樣，還有作用不一樣，對(duì)工藝流程進(jìn)行劃分： 1、粗加工階段 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粗加工是為了將一些多出來(lái)的金屬切除掉，這樣才能進(jìn)行后期的半精加工，還有精加工，這樣一來(lái)定位基準(zhǔn)也就有了，在進(jìn)行粗加工的時(shí)候，可以發(fā)現(xiàn)不好，不合格的毛坯，將他們都報(bào)廢掉，不再使用。進(jìn)行粗加工的機(jī)器功率是非常大的，并且剛性很好，精度不高，切削量是非常大的，這樣一來(lái)生產(chǎn)率就明顯提高很多，在進(jìn)行粗加工的時(shí)候，切削力是很大的，熱量也很大，自然夾緊力也就很大，這樣一來(lái)在加工的時(shí)候，不管是內(nèi)應(yīng)力還是形狀的改變都是非常大的，自然的生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品精度就沒(méi)有那么高了。通常生產(chǎn)時(shí)候公差等級(jí)在十一級(jí)到十二級(jí)，表面粗糙度的數(shù)值是。 2、半精加工階段 在這一步加工中，主要是為了將上一步加工沒(méi)有完成的加工繼續(xù)進(jìn)行，這樣為下一步的精加工進(jìn)行準(zhǔn)備，河陽(yáng)加工余量就比較合適了。在進(jìn)行半精加工的時(shí)候，公差等級(jí)在九級(jí)到十級(jí)，表面粗糙度的數(shù)值是。 3、精加工階段 在進(jìn)行精加工的時(shí)候，主要完成前面階段沒(méi)有完成的加工量，是為了完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品需要的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品所處的地點(diǎn)，還有產(chǎn)品的精度，還有產(chǎn)品的表面粗糙度這些都要符合實(shí)際的需要，因?yàn)榫庸な窃谧詈笠徊酵瓿傻?，這樣可以避免將產(chǎn)品的面弄壞。 在進(jìn)行精加工的時(shí)候，使用的機(jī)床精度是非常高的，并且切削量是沒(méi)有多大的，并且工序產(chǎn)生的改變沒(méi)有多大，這樣一來(lái)生產(chǎn)起來(lái)精度就比較高了。在進(jìn)行精加工的時(shí)候，公差等級(jí)在六級(jí)到七級(jí)，表面粗糙度的數(shù)值大小在。 4、光整加工階段 要求很高的時(shí)候，產(chǎn)品要進(jìn)行光整加工，通過(guò)這個(gè)加工可以將產(chǎn)品的面質(zhì)量變得更好，并且還不會(huì)影響產(chǎn)品的大小精度。對(duì)于任何一個(gè)面所處的相對(duì)地點(diǎn)的偏差是不能改變的，它的精度等級(jí)在五級(jí)到六級(jí)，表面粗糙度的數(shù)值是。 另外加工步驟都安排下來(lái)了之后，能夠方便我們實(shí)行熱處理。因?yàn)樵谶M(jìn)行熱處理的時(shí)候，性質(zhì)是不一樣的，有的熱處理在進(jìn)行粗加工之前就要進(jìn)行，有的在粗加工之后精加工之前進(jìn)行。 3.2.3 工序的合理組合 將加工辦法定下來(lái)之后，在定工藝流程的工序的時(shí)候，按照生產(chǎn)種類，產(chǎn)品的構(gòu)造，技術(shù)要求等等來(lái)進(jìn)行，在定工序流程的時(shí)候按照下面幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行： 1、工序分散原則 工序相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有那么復(fù)雜，那么在對(duì)切削量制定的時(shí)候選定比較合理的。使用的機(jī)器不是專用機(jī)器。在生產(chǎn)進(jìn)行之前要準(zhǔn)備的事情不多，換起來(lái)更加方便。對(duì)于工人來(lái)說(shuō)，沒(méi)有太高的技術(shù)要求。不過(guò)因?yàn)樾枰臋C(jī)器很多，需要的工人也是很多的，生產(chǎn)的時(shí)候占據(jù)的地方很大，加工步驟也比較長(zhǎng)，所以在管理的時(shí)候有一定的難度。 2、工序集中原則 工序沒(méi)有多少，裝夾工件沒(méi)有多少次，這樣一來(lái)工藝線路也就沒(méi)有那么長(zhǎng)了，這樣一來(lái)工人就不需要那么多，生產(chǎn)占據(jù)的面積也就沒(méi)有大，管理起來(lái)也就沒(méi)有那么難了，在進(jìn)行裝夾的時(shí)候，要對(duì)很多個(gè)面進(jìn)行加工，這樣一來(lái)這些面所處的地點(diǎn)精度就可以確保了。用的機(jī)器比較少，在很多生產(chǎn)進(jìn)行的時(shí)候用的機(jī)器都是專用的，并且這些機(jī)器的效率都非常高，這樣一來(lái)生產(chǎn)率就非常高了。不過(guò)因?yàn)闄C(jī)器是專用的，所以機(jī)器的造價(jià)也就更高，所以后期不管是調(diào)整還是維修都是有難度的，在生產(chǎn)之前進(jìn)行的準(zhǔn)備工作是非常多的。 正常來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)零件只有一種，批量不多的時(shí)候，要想管理起來(lái)簡(jiǎn)單一些，所以工序的集中度要高。不過(guò)因?yàn)槭且话銠C(jī)器，所以工序集中起來(lái)程度就沒(méi)有那么高。使用的專門(mén)機(jī)器構(gòu)造不能復(fù)雜，還有在組織流水線的時(shí)候用的是工夾具來(lái)進(jìn)行的。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的時(shí)候，加工流程進(jìn)行設(shè)置要按照下面表格的要求進(jìn)行： 工序類別 工序 安排原則 機(jī)械加工 1）構(gòu)造不簡(jiǎn)單，并且體積很大的毛坯，首先進(jìn)行的是劃線，這樣一來(lái)正基準(zhǔn)就找到了 2）先將基準(zhǔn)找到，之后再做其他的，一開(kāi)始要將精基準(zhǔn)面加工出來(lái) 3）首先修正精基準(zhǔn)，之后再來(lái)加工重要的面 4）加工時(shí)候的順序是先加工主要的面，再加工次要的面，先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行精加工 那些次要的面相對(duì)于主要面有所處位置精度需求的，先加工主要的面，再來(lái)加工這個(gè)次要的面 熱處理 退火與正火 在正式進(jìn)行生產(chǎn)之前，首先熱處理這個(gè)毛坯 時(shí)效 鑄造的零部件體積很大的，構(gòu)造不簡(jiǎn)單的，要在粗加工這個(gè)步驟的前后都要進(jìn)行時(shí)效處理，這樣一來(lái)剩下來(lái)的應(yīng)力就沒(méi)有了；普通鑄造的零部件在加工之后要進(jìn)行時(shí)效處理；如果鑄造零部件的精度要求很高，那么在半精加工之前要進(jìn)行時(shí)效處理，半精加工之后也要進(jìn)行時(shí)效處理 淬火 在精加工進(jìn)行的時(shí)候，磨削加工之前要先進(jìn)行淬火，這樣一來(lái)產(chǎn)品的硬度就比以前還要高 滲碳 在進(jìn)行精加工之前進(jìn)行滲碳，因?yàn)樵谶@一步產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)形狀的改變 滲氮 這一步正常都在加工流程的最后一步之前一步 輔助工序 中間檢驗(yàn) 在粗加工全部完成了之后，在精加工開(kāi)始之前進(jìn)行中間檢驗(yàn)，花費(fèi)的工時(shí)是很多的 特種檢驗(yàn) 這一步主要是為了檢驗(yàn)產(chǎn)品面的質(zhì)量，正常這個(gè)步驟都是在精加工的階段。 表面處理 對(duì)零件的面進(jìn)行處理正常都是在最后一步進(jìn)行 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 設(shè)定加工工藝路線要從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，大小精度還有所處地點(diǎn)精度要求來(lái)進(jìn)行確定，生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)定下來(lái)了，所以使用萬(wàn)能機(jī)床加上專用夾具，讓工序盡可能的集中，這樣生產(chǎn)力就可以提高很多。除了這些，還要對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行考慮，讓成本盡可能的小。 查看工件的結(jié)構(gòu)，大小精度還有所處位置精度的要求，另外加工之后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)定下來(lái)生產(chǎn)綱領(lǐng)，使用萬(wàn)能機(jī)床加上專用工卡具，工序盡可能的提高，這樣生產(chǎn)率就變得更高。查看機(jī)械資料，確定工件加工辦法還有工藝路線： 方案1： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑122X122底面； 工序4：銑23上端面； 工序5：車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 工序6：鉆4-Ф14孔 工序7：鉆8-Ф7及8-Ф12臺(tái)階孔； 工序8：清洗； 工序9：終檢； 工序10：入庫(kù)。 方案1： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：鉆4-Ф14孔 工序4：鉆8-Ф7及8-Ф12臺(tái)階孔； 工序5：銑122X122底面； 工序6：銑23上端面； 工序7：車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 工序8：清洗； 工序9：終檢； 工序10：入庫(kù)。 加工工藝路線方案的比較與確定： 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對(duì)零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)?？此贫ㄎ惠^好，但毛坯的外圓及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過(guò)對(duì)2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.4 零件毛坯的確定 進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候，毛坯的類型非常多，比方說(shuō)鑄件，鍛件，型材等等，毛坯相同，加工辦法不一樣。用的比較多的毛坯是鍛件還有鑄件。下面對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求和毛坯形狀、尺寸確定的要求進(jìn)行分別講述： 3.4.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 通過(guò)鑄造加工出來(lái)，所以毛坯在加工的時(shí)候工藝是有所要求的： 1、通過(guò)鑄造加工出來(lái)的零件壁厚不能太厚也不能太薄，并且還要?jiǎng)蚍Q。 2、在對(duì)零件進(jìn)行鑄造的時(shí)候，角必須是圓的，不能出現(xiàn)尖角的情況。 3、對(duì)零件進(jìn)行鑄造的時(shí)候，構(gòu)造不能復(fù)雜，并且起模的時(shí)候斜度必須要合理，防止在降低溫度的時(shí)候出現(xiàn)形狀的改變，或者是避免零件的面出現(xiàn)裂紋。 4、零件不管是厚度還是布局一定要合理，防止在降低溫度的時(shí)候出現(xiàn)形狀的改變，或者是防止零件面出現(xiàn)紋路。 5、加工零件的原材料一定要合理，這樣一來(lái)進(jìn)行鑄造的時(shí)候才比較方便。 3.4.2 毛坯形狀、尺寸確定的要求 對(duì)毛坯的構(gòu)造，外形，大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，要注意下面幾個(gè)方面： 1、每一個(gè)要進(jìn)行生產(chǎn)的面形狀都不能復(fù)雜。 2、在加工時(shí)候的工藝基準(zhǔn)跟設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一定要一樣。 3、在對(duì)零件進(jìn)行安裝，夾緊，生產(chǎn)，還有檢驗(yàn)的時(shí)候都要方便。 4、構(gòu)造因素必須要一致，在加工的時(shí)候用的機(jī)器是一般的，用的刀具是標(biāo)準(zhǔn)的刀具。 在將毛坯定下來(lái)的時(shí)候，成本要注意，盡管毛坯的構(gòu)造跟要加工的產(chǎn)品差不多，這樣可以將加工余量降低一些，那么材料在使用的時(shí)候就比較充分了，這樣一來(lái)零件的造價(jià)也就沒(méi)有那么高了，不過(guò)有一點(diǎn)在毛坯進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候難度比較大，所以生產(chǎn)零件使用的機(jī)器肯定是比較好的，比較貴的，這樣一來(lái)加工成本也就變大了。所以，毛坯是哪一種，大小是多少，是什么樣子等等，這些在確定的時(shí)候，要將產(chǎn)品的成本考慮進(jìn)去，生產(chǎn)出來(lái)的零件在用起來(lái)才能符合要求。定下來(lái)毛坯的類型，外形，還有大小之后，一定要按照這些將毛坯圖紙都畫(huà)出來(lái)。 這個(gè)零件的原材料是HT200，因?yàn)樵诠ぷ鞯臅r(shí)候沖擊不大，這個(gè)工件的構(gòu)造的規(guī)則的長(zhǎng)方形，生產(chǎn)數(shù)量是大批量，所以毛坯加工的時(shí)候用的是砂型鑄造的方法獲得。毛坯的具體結(jié)構(gòu)在圖紙3-1： 圖2-1 機(jī)床底座毛坯圖 3.5 機(jī)床、夾具、刀具及量具的確定 在生產(chǎn)過(guò)程中按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀(鑄造、鍛造等)、尺寸(機(jī)械加工)、位置(裝配)和性能(熱處理)使其成為成品的過(guò)程稱之為工藝過(guò)程。因此，工藝過(guò)程又可具體地分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接t機(jī)械加工、熱處理和裝配等工藝過(guò)程。 各種加工方法（如車(chē)、銑、刨、磨、鉆等）所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度是有一定范圍的。任何一種加工方法，如果由技術(shù)水平高的熟練工人在精密完好的設(shè)備上仔細(xì)地慢慢地操作，必然使加工誤差減小，可以得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，但卻使成本增加；反之，若由技術(shù)水平較低的工人在精度較差的設(shè)備上快速操作，雖然成本降低，但得到的加工誤差必然較大，使加工精度降低。所以，選擇表面加工方法時(shí)，應(yīng)當(dāng)使得工件的加工要求與之相適應(yīng)。 選擇表面加工方法時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的加工要求，查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定哪些加工方法能達(dá)到所要求的加工精度。滿足同樣精度要求的加工方法有若干種，所以選擇加工方法時(shí)還必須考慮下列因素，才能最后確定下來(lái)。 1）工件材料的性質(zhì)； 2）工件的材料和尺寸； 3）選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 4）具體的生產(chǎn)條件選擇定位基準(zhǔn)。 現(xiàn)將本次加工機(jī)床、夾具、刀具及量具確定如下： 1、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：端面銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、車(chē)削加工 （1）設(shè)備：CA6140臥式車(chē)床； （2）夾具：四爪卡盤(pán)； （2）刀具：合金車(chē)刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z3080搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3.6 零件加工余量的確定 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑122X122底面； 工步1：粗銑122X122底面； 查切削加工資料，本工步加工余量是1.5mm。 工步2：半精銑122X122底面； 查切削加工資料，本工步加工余量是1mm。 工步3：精銑122X122底面； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.5mm。 工序4：銑23上端面； 工步1：粗銑23上端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是1.5mm。 工步2：半精銑23上端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是1mm。 工步3：精銑23上端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.5mm。 工序5：車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 工步1：粗車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是5.5mm（單邊）。 工步2：半精車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是1mm（單邊）。 工步3：精車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.5mm（單邊）。 工序6：鉆4-Ф14孔 工步1：鉆4-Ф14孔的底孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是2.5mm（單邊）。 工步2：擴(kuò)4-Ф14孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是4.4mm（單邊）。 工步3：鉸4-Ф14孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.1mm（單邊）。 工序7：鉆8-Ф7及8-Ф12的臺(tái)階孔； 工步1：鉆8-Ф7孔的底孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是2.5mm（單邊）。 工步2：擴(kuò)8-Ф7孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.9mm（單邊）。 工步3：鉸8-Ф7孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是0.1mm（單邊）。 工步4：鉆8-Ф12的臺(tái)階孔； 查切削加工資料，本工步加工余量是2.5mm（單邊）。 工序8：清洗； 工序9：終檢； 工序10：入庫(kù)。 3.7 切削用量及時(shí)間定額的計(jì)算 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑122X122底面； 工步1：粗銑122X122底面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。銑床最常見(jiàn)的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號(hào)的銑床利用率也比較高。該機(jī)床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑122X122底面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑122X122底面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4：銑23上端面； 工步1：粗銑23上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。銑床最常見(jiàn)的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號(hào)的銑床利用率也比較高。該機(jī)床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑23上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑23上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=122，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5：車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 工步1：粗車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車(chē)床。 2、刀具：合金車(chē)刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量5.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=7.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車(chē)床。 2、刀具：合金車(chē)刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=7.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精車(chē)Ф90f8的外圓及端面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車(chē)床。 2、刀具：合金車(chē)刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=7.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6：鉆4-Ф14孔 工步1：鉆4-Ф14孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040；這樣一個(gè)搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號(hào)有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價(jià)比比較好的。在對(duì)機(jī)械制造機(jī)械這本書(shū)的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)4-Ф14孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量4.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸4-Ф14孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7：鉆8-Ф7及8-Ф12的臺(tái)階孔； 工步1：鉆8-Ф7孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)8-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸8-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=18，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步4：鉆8-Ф12的臺(tái)階孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=8，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8：清洗； 工序9：終檢； 工序10：入庫(kù)。 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)銑底面，生產(chǎn)的時(shí)候?qū)τ诿娲笮〉囊筮M(jìn)行確保，另外，在工序里，要注意怎么將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，怎么將工人的勞動(dòng)強(qiáng)度變低。 4.2 選擇定位方案和定位元件 1、選擇定位方案 （1）利用122X122頂面和2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件支承板上端面定位，限制3個(gè)自由度。 （2）利用122左端面和定位塊端面定位，限制2個(gè)自由度。 （3）利用122前端面和定位塊端面定位，限制1個(gè)自由度。 完成完全定位，定位方案為3個(gè)面。其他零件的定位方案采用“一面兩銷”。 2、選擇定位元件 （1）支承板和2個(gè)尺寸一樣的定位塊。 （2）其他零件的定位元件都采用圓柱銷和菱形銷。圖4-1為夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.3 選擇夾緊方案和夾緊元件 1、選擇夾緊方案 （1）利用夾緊座、2個(gè)方頭螺栓、2個(gè)夾緊盤(pán)對(duì)工件左右方向的夾緊。采用2個(gè)方頭螺栓及夾緊盤(pán)的原因是零件尺寸較大。 （2）同樣利用夾緊座、2個(gè)方頭螺栓、2個(gè)夾緊盤(pán)對(duì)工件前后方向的夾緊。 （3）夾具上其他零件的夾緊方案都采用對(duì)角線方向2個(gè)內(nèi)六角螺栓夾緊。 2、選擇夾緊元件 （1）機(jī)床底座的夾緊元件：2個(gè)夾緊座、4個(gè)方頭螺栓、4個(gè)夾緊盤(pán)。 （2）夾具上其他零件的夾緊元件：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.4 夾具體的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，要達(dá)到下面幾點(diǎn)要求： 1、對(duì)產(chǎn)品的加工要求能夠滿足 加工產(chǎn)品的質(zhì)量要能夠滿足需求，要想質(zhì)量有所保障，那么就要將定位基準(zhǔn)，定位方法還有定位元件都要選擇對(duì)，有需要的時(shí)候還要分析一下誤差。 2、要將生產(chǎn)率提高，將成本變低 它的結(jié)構(gòu)必須要是效率高，速度快，這樣輔助時(shí)間也就沒(méi)有多長(zhǎng)，生產(chǎn)率自然就變高了，并且使用的零部件盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，還有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，加工起來(lái)簡(jiǎn)單，這樣夾具的造價(jià)也就沒(méi)有那么高。 3、使用起來(lái)要方便，不耗力氣，并且安全性要高 客觀條件允許的話，并且造價(jià)還不高，夾緊裝置盡量用氣動(dòng)，液壓這些方式，這樣一來(lái)工人的強(qiáng)度就沒(méi)有那么大。操作的地方要符合操作習(xí)慣，并且安全性高。 4、排屑要方便 在設(shè)計(jì)里面，排屑是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。切屑都在夾具里面聚集，對(duì)于工件的準(zhǔn)確定位有很大的影響；切屑的熱量是飛航大的，這樣一來(lái)必然會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，產(chǎn)品質(zhì)量就沒(méi)有那么好了；將切屑消除掉要耗費(fèi)一段時(shí)間。 5、裝在機(jī)床上的時(shí)候穩(wěn)定，并且可靠性高。 在滿足上面使用要求的基礎(chǔ)上，本次夾具制造形式選擇鑄造，材料選擇HT200具體零件圖見(jiàn)圖4-2。 圖4-2 夾具體零件圖 4.5 導(dǎo)向裝置選擇 本次設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)零件底面進(jìn)行銑削加工。通過(guò)對(duì)夾具和零件的分析。在夾具是左后方設(shè)置對(duì)刀塊作為銑刀的導(dǎo)向裝置。 4.6 銑削力計(jì)算 刀具：高速鋼端面銑刀； 機(jī)床：X52K立式銑床 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=965N 4.7 夾緊力計(jì)算 。 為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以，取螺栓預(yù)緊力。 選材料為45鋼，M8方頭螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選材料為45鋼，M8方頭螺栓，合適。 4.8 定位誤差分析 零件的主要定位