支架零件的加工工藝及車(chē)床夾具設(shè)計(jì)含非標(biāo)8張CAD圖.zip,支架,零件,加工,工藝,車(chē)床,夾具,設(shè)計(jì),非標(biāo),CAD 摘要 本次夾具研究的對(duì)象是支架。支架是起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。支架其材料選擇HT20-40，該材料機(jī)械強(qiáng)度是很好的，并且減震性也相當(dāng)不錯(cuò)?？梢杂脕?lái)鑄造生產(chǎn)也可以鍛造生產(chǎn)。 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括支架的加工工藝規(guī)程以及車(chē)兩側(cè)Ф22及Ф26臺(tái)階孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖和夾具體還有所有非標(biāo)零件圖的繪制及說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。針對(duì)兩側(cè)Ф22及Ф26臺(tái)階孔的加工設(shè)計(jì)了一套車(chē)床專(zhuān)用夾具，在完成零件結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)上，確定采用CA6140車(chē)床對(duì)其進(jìn)行加工。利用圓弧定位體、圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)滿(mǎn)足定位要求，又通過(guò)夾緊裝置保證加工過(guò)程中工件位置不發(fā)生變化。 關(guān)鍵詞：支架、加工工藝，兩側(cè)Ф22及Ф26臺(tái)階孔、CA6140 Abstract The object of this fixture research is the bracket. The bracket is a supporting structure, which bears a greater force and has a positioning function to keep the correct position between the parts. The bracket is made of HT20-40, which has good mechanical strength and good shock absorption. It can be used for casting or forging. The main contents of this design include the processing procedure of the bracket and the design of the special fixture for the step holes of_22 and_26 on both sides of the vehicle. In the design process, the drawing of parts, blank drawing, fixture assembly drawing and fixture body, as well as all non-standard parts drawing and instructions are completed. A special fixture for lathe is designed for the processing of step holes on both sides of_22 and_26. Based on the analysis of parts structure, CA6140 lathe is selected to process them. The arc positioning body, cylinder pin and diamond pin are used to meet the positioning requirements, and the clamping device is used to ensure that the position of the workpiece does not change during the processing. Key words: bracket, processing technology, step holes on both sides of_22 and_26, CA6140 III 目 錄 摘要 I Abstract II 1 引言 1 1.1 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 1 1.2 機(jī)床夾具的概述 1 1.3 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的目的 2 2 分析零件結(jié)構(gòu)、確定制造形式及生產(chǎn)類(lèi)型 3 2.1 分析支架的作用 3 2.2 分析支架的結(jié)構(gòu) 3 2.2.1 分析支架組成表面 3 2.2.2 分析支架加工表面加工要求 3 2.2.3 分析支架形位公差 4 2.3 選擇支架的材料 4 2.4 確定制造形式 4 2.5 確定生產(chǎn)類(lèi)型 5 3 支架加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 7 3.1 零件加工基準(zhǔn)的選擇 7 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 7 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 7 3.2 確定加工工藝路線 8 3.2.1 加工工藝路線方案1和方案2 8 3.2.2 確定加工工藝路線 9 3.3 選擇加工機(jī)床、裝夾夾具、切削刀具及測(cè)量量具 9 3.4 零件加工余量確定 10 3.5 零件切削用量、加工工時(shí)的確定 11 4 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 22 4.1 設(shè)計(jì)定位方案 22 4.2 確定定位元件 22 4.3 設(shè)計(jì)夾緊方案 23 4.4 確定夾緊元件 23 4.5 設(shè)計(jì)夾具體 23 4.7 計(jì)算車(chē)削力 24 4.8 計(jì)算夾緊力 24 4.9 分析夾具及定位誤差 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 1 引言 1.1 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 1、是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的，是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件。正因?yàn)檫@樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員應(yīng)總結(jié)工人的革新創(chuàng)造，可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，及時(shí)地汲取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)工藝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善，但必須要有嚴(yán)格的審批手續(xù)。 2、是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計(jì)劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng)、工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造與采購(gòu)、機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織、工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 3、是新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù) 在新建和擴(kuò)建工廠時(shí)，生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類(lèi)、數(shù)量和規(guī)格，車(chē)間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級(jí)及數(shù)量、輔助部門(mén)的安排等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型來(lái)確定。除此以外，先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用，典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)。 1.2 機(jī)床夾具的概述 在1787年的時(shí)候夾具出現(xiàn)了，從那個(gè)時(shí)候發(fā)展到現(xiàn)在有三個(gè)階段。 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； 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(lèi)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； 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(lèi)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(lèi)型的，現(xiàn)在很多加工單位使用的都是以前的專(zhuān)用夾具，在加工單位里面專(zhuān)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(lèi)型非常多的，只要過(guò)四年，專(zhuān)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)。 1.3 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的目的 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來(lái)保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A具后，工件不需要?jiǎng)澗€找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用夾具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，例如，在在車(chē)床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用機(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。 29 2 分析零件結(jié)構(gòu)、確定制造形式及生產(chǎn)類(lèi)型 2.1 分析支架的作用 支架是起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。結(jié)構(gòu)、組成表面、加工要求及形位公差見(jiàn)圖2-1。 圖2-1 支架零件圖 2.2 分析支架的結(jié)構(gòu) 2.2.1 分析支架組成表面 1、兩側(cè)Φ22及Φ26臺(tái)階孔，所在的表面及端面； 2、尺寸14和8左右端面；零件底面，97X60四周邊所在的表面及端面； 3、4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔，所的表面及端面； 4、R18圓弧以及未注圓弧所在的表面及端面； 2.2.2 分析支架加工表面加工要求 1、左端Φ26臺(tái)階孔所在表面及右端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 2、右端Φ26臺(tái)階孔所在表面及左端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 3、Φ22孔所在表面及左端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 4、尺寸97左右兩端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 5、零件底面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 6、其余沒(méi)有標(biāo)注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.3 分析支架形位公差 左端Φ26臺(tái)階孔所在軸線相對(duì)于右端Φ26臺(tái)階孔所在軸線的同軸度公差為Φ0.02。 2.3 選擇支架的材料 論文設(shè)計(jì)的零件材質(zhì)是HT20-40灰鑄鐵，這種鑄鐵的強(qiáng)度是中等，工藝不復(fù)雜，應(yīng)力沒(méi)有多大，不需要進(jìn)行人工時(shí)效，機(jī)械強(qiáng)度是很好的，并且減震性也相當(dāng)不錯(cuò)?？梢杂脕?lái)加工生產(chǎn)應(yīng)力中等的零部件，工作環(huán)境是弱腐蝕的，它也可以進(jìn)行工作。 2.4 確定制造形式 1、零件材料及其力學(xué)性能 零件的材料大致確定了毛坯的種類(lèi)。例如材料為鑄鐵和青銅的零件應(yīng)選擇鑄件毛坯；鋼質(zhì)零件形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求不太高時(shí)可選型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛件毛坯。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 形狀復(fù)雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進(jìn)的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各階梯直徑相差不大，可用圓棒料；如各階梯直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則宜選擇鍛件毛坯。尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中小型零件可選擇模鍛件；一些小型零件可做成整體毛坯。 3、生產(chǎn)類(lèi)型 大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材采用冷軋或冷拉型材；零件產(chǎn)量較小時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。 4、現(xiàn)有生產(chǎn)條件 確定毛坯的種類(lèi)及制造方法，必須考慮具體的生產(chǎn)條件，如毛坯制造的工藝水平，設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等。 5、充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料 隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用也發(fā)展很快。如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。采用這些方法大大減少了機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工就能達(dá)到加工要求，其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)應(yīng)給予充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。 本次設(shè)計(jì)選擇材料HT20-40，鑄造零件。毛坯圖見(jiàn)圖2-2。 圖2-2 支架毛坯圖 2.5 確定生產(chǎn)類(lèi)型 企業(yè)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)稱(chēng)為生產(chǎn)類(lèi)型。生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為：?jiǎn)渭a(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)三種。 （1）單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，而且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如，重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單間生產(chǎn)。 （2）成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。如機(jī)床制造、電機(jī)制造等屬于成批生產(chǎn)，成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)三種類(lèi)型。其中，小批量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)類(lèi)似；中批量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)。介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。 （3）大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作長(zhǎng)期重復(fù)的進(jìn)行某個(gè)零件的某一道工序的加工。例如，汽車(chē)、拖拉機(jī)、軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn)。 生產(chǎn)類(lèi)型的劃分除了與生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)外，還應(yīng)考慮產(chǎn)品的大小及復(fù)雜程度、生產(chǎn)類(lèi)型不同，產(chǎn)品制造的工藝方法、所用的設(shè)備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織形式等均不同。大批大量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用高效率的設(shè)備和工藝方法，以提高生產(chǎn)率；單件小批生產(chǎn)應(yīng)采用通用設(shè)備和工藝裝備，也可采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，以降低各類(lèi)生產(chǎn)類(lèi)型的生產(chǎn)成本。 式中N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年； Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，臺(tái)/年； n—每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)； a%--備品的百分率； b%--廢品的百分率。 經(jīng)過(guò)相應(yīng)分析，確定支架的生產(chǎn)類(lèi)型為批量生產(chǎn)。 3 支架加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 零件加工基準(zhǔn)的選擇 3.1.1 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。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下列原則： 1、選擇重要表面為粗基準(zhǔn) 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面，如床身的導(dǎo)軌面，車(chē)床主軸箱的主軸孔，都是各自的重要表面。 2、選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。如果工件上有多個(gè)不加工面，則應(yīng)選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準(zhǔn)，以便保證要求，使外形對(duì)稱(chēng)等。 3、選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn) 在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 4、選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn) 以便工件定位可靠、夾緊方便。 5、粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 本次支架選擇零件底面為粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 1、基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。 3、自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。 4、互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。 5、便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便。 本次支架選擇Ф22及Ф26臺(tái)階孔為精基準(zhǔn)。 3.2 確定加工工藝路線 工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵，它制訂的是否合理，直接影響到工藝規(guī)程的合理性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。工藝路線擬訂的主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案、確定各個(gè)表面的加工順序以及工序集中與分散的程度、合理選用機(jī)床和刀具、確定所用夾具的大致結(jié)構(gòu)等。關(guān)于工藝路線的擬訂，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐已總結(jié)出一些帶有普遍性的工藝設(shè)計(jì)原則，但在具體擬訂時(shí)，特別要注意根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際靈活應(yīng)用。 3.2.1 加工工藝路線方案1和方案2 1、方案1： 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工序4、銑97左端面； 工序5、銑97右端面； 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔； 工序7、兩側(cè)鉆Φ10底孔，車(chē)Φ22及Φ26臺(tái)階孔； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫(kù)。 2、方案2： 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑97左端面； 工序4、銑97右端面； 工序5、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔； 工序6、銑零件底平面； 工序7、兩側(cè)鉆Φ10底孔，車(chē)Φ22及Φ26臺(tái)階孔； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫(kù)。 3.2.2 確定加工工藝路線 方案1的加工順序是先加工零件的底面，而后以零件的底面對(duì)孔進(jìn)行加工，該方案無(wú)論從基準(zhǔn)面選擇還是加工后的精度能不能保證出發(fā)，都是合理可行的。方案2其加工順序是97左右兩端面及4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔，以其為基準(zhǔn)，對(duì)零件底面以及其他孔進(jìn)行加工。通過(guò)上面對(duì)粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，以及對(duì)零件的分析。決定選擇方案1。 3.3 選擇加工機(jī)床、裝夾夾具、切削刀具及測(cè)量量具 1、銑削加工 （1）加工機(jī)床：X52K和X6132； （2）裝夾夾具：專(zhuān)用夾具； （3）切削刀具：端面銑刀； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 2、車(chē)削加工 （1）加工機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床； （2）裝夾夾具：專(zhuān)用夾具； （3）切削刀具：麻花鉆、內(nèi)孔車(chē)刀； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 （1）加工機(jī)床：Z525； （2）裝夾夾具：專(zhuān)用夾具； （3）切削刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、平頭鉆； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 3.4 零件加工余量確定 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工步1：粗銑零件底平面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為1mm； 工步2：半精銑零件底平面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.75mm； 工步3：精銑零件底平面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.25mm； 工序4、銑97左端面； 工步1：粗銑97左端面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為1.5mm； 工步2：半精銑97左端面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.5mm； 工序5、銑97右端面； 工步1：粗銑97右端面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為1.5mm； 工步2：半精銑97右端面； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.5mm； 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔； 工步1：鉆4-Φ6.5孔的底孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)4-Φ6.5孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.65mm（單邊）； 工步3：鉸4-Φ6.5孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.1mm（單邊）； 工步4：鉆4-Φ12深4臺(tái)階孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為2.75mm（單邊）； 工序7、兩側(cè)鉆Φ10底孔，車(chē)Φ22及Φ26臺(tái)階孔； 工步1：兩側(cè)鉆Φ10底孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為5mm（單邊）； 工步2：兩側(cè)粗車(chē)Φ22孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為5.5mm（單邊）； 工步3：兩側(cè)半精車(chē)Φ22孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步4：兩側(cè)粗車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步5：兩側(cè)半精車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步6：兩側(cè)精車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 查機(jī)床加工用量手冊(cè)不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫(kù)。 3.5 零件切削用量、加工工時(shí)的確定 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工步1：粗銑零件底平面； 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=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=101，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑零件底平面； 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0.75mm； 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=101，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑零件底平面； 1、加工設(shè)備：X52K立式銑床； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=101，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、銑97左端面； 工步1：粗銑97左端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 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=60，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑97左端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 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=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=60，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、銑97右端面； 工步1：粗銑97右端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 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=60，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑97右端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 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=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=60，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺(tái)階孔； 工步1：鉆4-Φ6.5孔的底孔； 1、加工設(shè)備：Z525立式鉆床； 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Z525立式鉆床轉(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-Φ6.5孔； 1、加工設(shè)備：Z525立式鉆床； 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0.65mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=465r/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-Φ6.5孔； 1、加工設(shè)備：Z525立式鉆床； 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=12m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(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4-Φ12深4臺(tái)階孔； 1、加工設(shè)備：Z525立式鉆床； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.7mm； 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Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=4，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7、兩側(cè)鉆Φ10底孔，車(chē)Φ22及Φ26臺(tái)階孔； 工步1：兩側(cè)鉆Φ10底孔； 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5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/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=14，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：兩側(cè)粗車(chē)Φ22孔； 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=25m/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=14，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：兩側(cè)半精車(chē)Φ22孔； 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=27.5m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=14，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步4：兩側(cè)粗車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 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1.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=25m/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=8，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步5：兩側(cè)半精車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 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=27.5m/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=8，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步6：兩側(cè)精車(chē)Φ26臺(tái)階孔； 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0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 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)。 4 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 由于該工件尺寸小，采用組合專(zhuān)用機(jī)床及鏜床加工均不適宜，如采用在車(chē)床上進(jìn)行工件固定的鏜加工形式，由于工件孔徑小，鏜桿剛度差，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低。為了解決該零件的加工問(wèn)題，特設(shè)計(jì)制造了該支架零件的專(zhuān)用車(chē)夾具。 4.1 設(shè)計(jì)定位方案 采用零件的底面和圓弧定位體端面進(jìn)行定位，限制3自由度；采用一個(gè)Ф6.5孔和圓柱銷(xiāo)銷(xiāo)進(jìn)行定位，限制2自由度；；采用對(duì)角線方向論文一個(gè)Ф6.5孔和菱形銷(xiāo)銷(xiāo)進(jìn)行定位，限制1自由度；完成6自由度的定位，本定位方案采用的“一面兩銷(xiāo)”。 支架零件用已加工好的底面及兩個(gè)Φ6.5mm孔，放在夾具的圓弧定位體的平面上，靠平面及圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)定位，以確定零件在圓弧定位體上的相對(duì)位置。圓弧定位體與夾具體以半徑為R50的圓弧面正確配合，并可沿圓弧面擺動(dòng)，零件一端面緊靠在止推釘上，另用兩個(gè)短壓板再將圓弧定位體連同支架零件緊壓在夾具體上。 4.2 確定定位元件 通過(guò)上面對(duì)定位方案的設(shè)計(jì)，能夠確定本次夾具設(shè)計(jì)的定位元件有圓弧定位體、圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)，繪制裝配圖見(jiàn)圖4-1。 圖4-1 夾具裝配圖 4.3 設(shè)計(jì)夾緊方案 采用標(biāo)準(zhǔn)件雙頭螺栓、螺母、墊圈、壓板對(duì)工件上下方向的夾緊。 4.4 確定夾緊元件 通過(guò)上面對(duì)夾緊方案的設(shè)計(jì)，能夠確定本次夾具設(shè)計(jì)的夾緊元件有雙頭螺栓、螺母、墊圈、壓板。 4.5 設(shè)計(jì)夾具體 夾具體毛坯的種類(lèi)很多，常用的毛坯有以下幾種： 1、鑄件 形狀復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高，鑄件精度高，但設(shè)備費(fèi)用高，鑄件的重量也受到限制，適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造。 2、鍛件 機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件可用手工鍛打、機(jī)械錘鍛或壓力機(jī)壓鍛等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產(chǎn)率不高，加工余量較大，而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單；適用于單件和小批生產(chǎn)，以及制造大型鍛件。 模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜，因而能減少機(jī)械加工余量。模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多，但需要特殊的設(shè)備和鍛模，故適用于批量較大的中小型鍛件。 3、型材 型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其它特殊截面的型材。型材有熱軋和冷拉兩類(lèi)。熱軋的型材精度低，但價(jià)格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸較小、精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格較高，多用于批量較大的生產(chǎn)，適用于自動(dòng)機(jī)床加工。 4、焊接件 焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件，焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、周期短、節(jié)省材料，缺點(diǎn)是抗振性差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 本次夾具體選擇HT200材料進(jìn)行鑄造，圖4-2為夾具體具體結(jié)構(gòu)。 圖4-2 夾具體零件圖 4.7 計(jì)算車(chē)削力 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，車(chē)削時(shí)的主要切削力為車(chē)刀的切削方向，即垂直于工作臺(tái)，查《切削手冊(cè)》，切削力計(jì)算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關(guān)，取0.94；與刀具刃形狀有關(guān)，取1.33；與刀具鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，取1.0，則： 4.8 計(jì)算夾緊力 。 其中：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。 選螺栓M6粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可螺栓M6粗牙螺紋。 4.9 分析夾具及定位誤差 夾具用錐柄與車(chē)床主軸聯(lián)接制造此夾具時(shí)應(yīng)特別注意：圓弧定位體的圓弧面與夾具體上的圓弧面相配合，其配合半徑為R50，應(yīng)使R50的幾何中心線與車(chē)床主軸的回轉(zhuǎn)中心線相重合，同時(shí)保證圓弧定位體的平面與車(chē)床主軸的回轉(zhuǎn)中心線平行，且保證圓弧定位體R50與其高度16的差值一定，從而控制加工支架軸孔中心線與底面的高度尺寸。 當(dāng)一端切削完畢后，松開(kāi)短壓板將圓弧定位體連同支架零件調(diào)轉(zhuǎn)180°，再加工另一端。由于加工過(guò)程中的中心高度不變，幾何中心也不變，故兩端軸孔的同軸度也就得到了保證，且能完全保證兩端軸孔的軸線與底面平行。平衡塊的作用是保證夾具在旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡。 該車(chē)夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝夾迅速的特點(diǎn)，且能保證零件的加工精度，特別適合于批量生產(chǎn)，可省去劃線工學(xué)，減少輔助時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率和降低加工成本。 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)在一開(kāi)始的選題到現(xiàn)在完成這篇論文，我對(duì)學(xué)校學(xué)習(xí)的這些理論知識(shí)加深了理解，并且還會(huì)查閱相關(guān)的專(zhuān)業(yè)資料，論文里面不光分析了工件加工時(shí)候的路線，還制定了工藝卡，將分析了工藝過(guò)程等等，這些設(shè)計(jì)過(guò)程，將我所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和實(shí)踐真實(shí)的結(jié)合起來(lái)。將本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容概述如下： 1、對(duì)零件的材料、作用、加工工藝還有特點(diǎn)進(jìn)行了分析； 2、完成零件圖還有毛坯圖的繪制； 3、完成零件加工工藝路線的制定，切削用量的計(jì)算等；填寫(xiě)了工藝卡片和工序卡片等內(nèi)容； 4、對(duì)專(zhuān)用夾具部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計(jì)非標(biāo)零件；繪制夾具裝配圖及非標(biāo)零件圖等。 設(shè)計(jì)時(shí)間和水平都比較有限，請(qǐng)指導(dǎo)老師批評(píng)指正，我將進(jìn)一步改進(jìn)。 致謝 本次設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師的幫助下，還有指導(dǎo)下才寫(xiě)好的。設(shè)計(jì)里面的細(xì)節(jié)非常多，有好多問(wèn)題我剛剛開(kāi)始都不知道怎么去寫(xiě)，不過(guò)有了老師的知道之后，我才慢慢找到了夾具設(shè)計(jì)的方向。老師對(duì)待工作是非常認(rèn)真的，在教學(xué)上是非常寬容的，這些對(duì)待學(xué)術(shù)，對(duì)待工作的態(tài)度對(duì)我的影響都是非常大的，我想向來(lái)時(shí)學(xué)習(xí)，所以一直在進(jìn)行學(xué)習(xí)，希望能夠向老師更加靠近一些。老師不管是思想上，還是在學(xué)習(xí)上，都給了我很多的幫助，希望我能夠向老師一樣將來(lái)做一個(gè)認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜?，在這里，向所有幫助過(guò)我，指導(dǎo)過(guò)我的老師表示感謝。 對(duì)于我的學(xué)校，我還是要表示感謝，對(duì)我大學(xué)的這段時(shí)光，首先要謝謝老師們，給我的教導(dǎo)，不光是教會(huì)了我知識(shí)，還教給了我做人的帶離，對(duì)待我們，老師們都是認(rèn)真的，負(fù)責(zé)任的，我們一直以老師作為我們的楷模，老師一直都是我們學(xué)習(xí)的榜樣，給了我很多學(xué)術(shù)上，還有思維上的啟發(fā)，謝謝老師們。 參考文獻(xiàn) [1] 賈沛泰.國(guó)內(nèi)外常用金屬材料手冊(cè)[M]，南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1999 [2] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002. 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