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哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 托板加工工藝及典型工序夾具設(shè)計(jì) 院 系 榮成學(xué)院 機(jī)械工程系 姓 名 指導(dǎo)教師 系 主 任 2013 年 6 月 18 日 II 托板加工工藝及典型工序夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于 托板零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì) 托板零件 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(jì)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 基準(zhǔn)選擇以 托板的輸入軸和輸出軸的支承孔 作為粗基準(zhǔn) 以頂面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn) 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(gè)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(biāo)法 鏜孔 整個(gè)加工過程均選用機(jī)床 夾具選用專用夾具 夾緊方式多選用氣動(dòng)夾緊 夾 緊可靠 機(jī)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(jì)要求 關(guān)鍵詞 托板類零件 工藝 夾具 III Plate Processing Technology and Typical Process of Pixture Design Abstract 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 Key words box type parts process fixture IV 目 錄 摘 要 II Abstract III 第 1章 緒論 1 1 1 機(jī)械加工工藝概述 1 1 2 機(jī)械加工工藝流程 1 1 3 夾具概述 2 1 4 機(jī)床夾具的功能 2 1 5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 3 1 5 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3 第 2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2 1 零件的分析 5 2 1 1 零件的作用 5 2 1 2 零件的工藝分析 5 2 2 托板加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5 2 2 1 孔和平面的加工順序 5 2 2 2 孔系加工方案選擇 6 2 3 托板加工定位基準(zhǔn)的選擇 6 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 6 2 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 7 2 4 托板加工主要工序安排 7 2 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 10 2 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 19 4 托板銑端面夾具設(shè)計(jì) 24 V 4 1 指出存在的問題 24 4 2 夾具設(shè)計(jì) 24 4 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 24 4 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 25 4 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 25 4 2 4 定位誤差的計(jì)算 25 4 2 5 夾緊力計(jì)算 26 4 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28 4 2 7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 29 4 2 8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 31 4 2 9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 32 總結(jié) 34 參 考 文 獻(xiàn) 35 致謝 36 第 1 章 緒論 1 1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)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(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù) 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟 采用機(jī)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(jī)械加工工 藝過程 比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工 精加工 裝配 檢驗(yàn) 包裝 就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程 機(jī)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(gè)步驟 每個(gè)流程的詳細(xì)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(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了 比如粗糙度要達(dá)到多少 公差要達(dá) 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(gè)就比較有針對性了 每個(gè)廠都可能不太一樣 因?yàn)閷?shí)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(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù) 工藝規(guī)程是 某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝 1 2 機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)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(jī)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(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法 切削用量 時(shí)間定額等 制訂工藝規(guī)程的步驟 1 計(jì)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(jìn)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(jì)算工序尺寸及公差 2 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(shí)定額 8 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)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(jìn)行調(diào)整 以提 高經(jīng)濟(jì)效益 在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中 可能會(huì)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(jìn) 新材料 先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等 都要求及時(shí)對工 藝規(guī)程進(jìn)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(jī)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(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具 在現(xiàn)代生產(chǎn)中 機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造 成本等 幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其 重要的地位 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)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(jìn)步的標(biāo)志 自 20 世紀(jì)末期以來 現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制 造工藝自動(dòng)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(jī)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(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí) 其主要功能是使工件定位和夾緊 1 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)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(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)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(shí) 受到各種力的作用 若不將工件固定 則工件會(huì)松動(dòng) 脫落 因此 夾緊為工件提供了安全 可靠的加工條件 2 機(jī)床夾具的特殊功能 3 機(jī)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(jìn)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(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)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(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(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)的工作品種已占工 件種類總數(shù)的 85 左右 現(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(xí)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(shí)際磨損量僅為 15 左右 特別是近年來 數(shù)控機(jī)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(jī)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(zhǔn)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(jī)床夾具 4 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 5 采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置 以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 6 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 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 柔性化 標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè) 方面 精密化 隨著機(jī)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(dá) 0 1 用 于精密車削的高精度三爪卡盤 其定心精度為 5 m 精密心軸的同軸度公差可控 制在 1 m 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(dá) 4 0 2 0 5 m 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間 以提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 常見的高效化夾具有 自動(dòng)化夾具 高速化夾具 具 有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等 例如 在銑床上使用電動(dòng)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(yàn) 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(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似 它是指機(jī)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(jī)床夾具等 在較長時(shí)間內(nèi) 夾具的柔性 化將是夾具發(fā)展的主要方向 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面 在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上 首先進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn) GB T2148 T2259 91 以及各類通 用夾具 組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 有利于夾具的商品化生產(chǎn) 有利 于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)總成本 第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 題目給出的零件是 托板 托板的主要作用是支承各傳動(dòng)軸 保證各軸之間 的中心距及平行度 并保證部件與發(fā)動(dòng)機(jī)正確安裝 因此 托板零件的加工質(zhì)量 不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度 而且還會(huì)影響工作精度 使用性能和壽命 2 1 2 零件的工藝分析 由 托板零件圖可知 托板是一個(gè)殼體零件 它的外表面上有五個(gè)平面需要 進(jìn)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 現(xiàn)分析如下 1 以底面為主要加工表面的加工面 這一組加工表面包括 底面的銑削 加工 其中底面有表面粗糙度要求為 mRa 3 6 2 以支承孔為主要加工表面的加工面 3 以吊耳為主要加工平面的加工面 2 2 托板加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知 該 托板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 托板來說 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 托板類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則 即先加工 托板上的基準(zhǔn)平面 以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面 然后再加工孔系 托板的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原 則 這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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(hù)刀具 托板零件的加工工藝應(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 6 2 2 2 孔系加工方案選擇 托板孔系加工方案 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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素 在滿足精 度要求及生產(chǎn)率的條件下 應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床 根據(jù) 托板零件圖所示的 托板的精度要求和生產(chǎn)率要求 當(dāng)前應(yīng)選用在組合 機(jī)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 托板孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工 鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的 當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行 鏜孔時(shí) 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(shí)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(jī)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(biāo)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(shí)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(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求 此外 在采用 鏜模法鏜孔時(shí) 鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔 用坐標(biāo)法鏜孔 需要將 托板孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公 差 然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔 2 3 托板加工定位基準(zhǔn)的選擇 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)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 托板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(zhǔn) 即以 托板的輸入軸 和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn) 也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要 基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度 再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度 由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面 因此 以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承 孔時(shí) 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 7 2 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 從保證 托板孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng) 能保證 托板在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位 從 托板零件圖分 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(zhǔn)使 用 但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)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(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求 至 于前后端面 雖然它是 托板的裝配基準(zhǔn) 但因?yàn)樗c 托板的主要支承孔系垂直 如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系 在定位 夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困 難 所以不予采用 2 4 托板加工主要工序安排 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(zhǔn) 托板加工的第一 個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn) 具體安排是先以孔定位粗 精加工頂平面 第二 個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔 由于頂平面加工完成后一直到 托板加工完成 為止 除了個(gè)別工序外 都要用作定位基準(zhǔn) 因此 頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩 工藝孔的工序中同時(shí)加工出來 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)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 托板 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(shí)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(shí)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(dòng)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(jìn)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c 908 打及 0 25 0 5 亞硝酸鈉溶液中進(jìn)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 mg2 根據(jù)以上分析過程 現(xiàn)將 托板加工工藝路線確定如下 工藝路線一 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效處理 30 粗銑 粗銑 170X350 底部大端面 40 精銑 精銑 170X350 底部大端面 50 粗車 粗車 73 端面及外圓臺(tái)階 8 60 精車 精車 73 端面及外圓臺(tái)階倒角 70 粗車 粗車 45 內(nèi)孔 80 精車 精車 45 內(nèi)孔及倒角 90 粗銑 粗銑中部耳環(huán)端面 100 精銑 精銑中部耳環(huán)端面 110 粗銑 粗銑上部小耳環(huán)端面 120 精銑 精銑上部小耳環(huán)端面 130 鉆鉸孔 鉆鉸孔 36H7 140 鉆鉸孔 鉆鉸孔 25H7 150 粗銑 粗銑底部大端面腰形孔 160 精銑 精銑底部大端面腰形孔 170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM12X1 25 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 M6 190 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 200 入庫 入庫 工藝路線二 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效處理 30 粗銑 粗銑 170X350 底部大端面 40 精銑 精銑 170X350 底部大端面 50 粗車 粗車 73 端面及外圓臺(tái)階 60 精車 精車 73 端面及外圓臺(tái)階倒角 70 粗車 粗車 45 內(nèi)孔 80 精車 精車 45 內(nèi)孔及倒角 90 粗銑 粗銑中部耳環(huán)端面 100 精銑 精銑中部耳環(huán)端面 110 粗銑 粗銑上部小耳環(huán)端面 120 精銑 精銑上部小耳環(huán)端面 130 鉆鉸孔 鉆鉸孔 36H7 140 鉆鉸孔 鉆鉸孔 25H7 150 粗銑 粗銑底部大端面腰形孔 160 精銑 精銑底部大端面腰形孔 9 170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM12X1 25 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 M6 190 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 200 入庫 入庫 以上加工方案大致看來合理 但通過仔細(xì)考慮 零件的技術(shù)要求及可能采取的 加工手段之后 就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題 方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了 這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足 特 別鏜孔工序 以上工藝過程詳見機(jī)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 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效處理 30 粗銑 粗銑 170X350 底部大端面 40 精銑 精銑 170X350 底部大端面 50 粗車 粗車 73 端面及外圓臺(tái)階 60 精車 精車 73 端面及外圓臺(tái)階倒角 70 粗車 粗車 45 內(nèi)孔 80 精車 精車 45 內(nèi)孔及倒角 90 粗銑 粗銑中部耳環(huán)端面 100 精銑 精銑中部耳環(huán)端面 110 粗銑 粗銑上部小耳環(huán)端面 120 精銑 精銑上部小耳環(huán)端面 130 鉆鉸孔 鉆鉸孔 36H7 140 鉆鉸孔 鉆鉸孔 25H7 150 粗銑 粗銑底部大端面腰形孔 160 精銑 精銑底部大端面腰形孔 170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM12X1 25 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 M6 190 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 200 入庫 入庫 10 2 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 托板 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 底面的加工余量 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(jī)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(shí)厚度偏差取 m4 3 720 3 m28 0 精銑 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 59 其余量值規(guī)定為 51 3 頂面孔 毛坯為實(shí)心 不沖孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 71 4 前后端面加工余量 計(jì)算長度為 310 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(jī)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 m5 3 720 3 精銑 參照 機(jī)械加工工藝手冊 其加工余量取為 m5 0 鑄件毛坯的基本尺寸為 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手375 206 冊 表 2 3 11 鑄件尺寸公差等級(jí)選用 CT7 再查表 2 3 9 可得鑄件尺寸公差為 6 1 毛坯為實(shí)心 不沖孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 71 現(xiàn)確定螺孔加 工余量為 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(gè)工序完成 各工 序余量如下 8 側(cè)面螺孔加工余量 毛坯為實(shí)心 不沖孔 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 3 71 現(xiàn)確定螺孔加工 余量為 鉆孔 m8 6 攻絲 HM 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序 30 40 粗 精銑 170X350 底部大端面 11 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù) 10 mdw40 14 Z 1 粗銑 銑削深度 pam3 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f Zmaf 25 0 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V sV 4 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 1940 3610rdV inr 實(shí)際銑削速度 smn 20 進(jìn)給量 fVZaff 671 125 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m in 2 0 sVf 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 a a4 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l ml31 刀具切入長度 1D2 5 02 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt min5 02 743121 mjfl 2 精銑 銑削深度 pa5 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f Zaf 15 0 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V smV 6 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 28401 360rdV in3r 實(shí)際銑削速度 sn 0 進(jìn)給量 fVmZaff 56 5 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m in 30 1sVf 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll4 12 刀具切入長度 精銑時(shí)1l mDl401 刀具切出長度 取2 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt min18 63024121 mjfl 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 i7 8 5021 jjjt 工序 50 60 車 73 端面及外圓臺(tái)階 粗車 73 端面及外圓臺(tái)階 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(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 mHB 刀片厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 m2516 5 4 前角 后角 主偏角 副偏角 刃傾角 刀0V0 6vK09 vK01s 0 尖圓弧半徑 sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 可在一次走刀內(nèi)完成 故m3 3 1 p 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡明實(shí)用手冊 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) m1625 pam4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0fr 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 3 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 可知 0 7f 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求 故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1 30 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSp4 f75 0rmrK 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 f roFfKsFf krFfK 故實(shí)際進(jìn)給力為 950 1111 5 3 2 f17 13 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 故所選 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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 5 1 車刀壽命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)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(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度6YG 200 219 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 0Vmin63 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 tvKmvsvKTvKv tV 63 3 3 0 0 184 920 1 in 120 3 4 nDc 174mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 1250inr 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 5 c1n 1257 min0 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡明使用手冊 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPKW7 1 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 krcPcr0 1 7 1 2 3 6 C3 0 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為ni125 故所選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切EPKW9 5 EP 削用量為 3 75 pamfr7 0nmi125rsr08 Vmin50 本工序?yàn)榫?73 端面及外圓臺(tái)階 14 加工條件為 工件材料為 HT200 選用 CA6140 車床 刀具選擇 采用雙頭 刃磨法 后角 o 120 45 度車刀 查 切削手冊 所以rmf 86 0 7 36 210 dl 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇rmf 70 f51 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校63 rmf 48 驗(yàn) 校驗(yàn)成功 ax85Ff 2 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度 查 切削手冊 為 0 5 0 8mm 壽命 in60 T 切削速度 查 切削手冊 修正系數(shù) rmvc 10 0 1 TVK MV 1tvK 故5 Kx vapv rmc 5in 7 5394 0rxdns 查 切削手冊 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 2nc 故實(shí)際的切削速度 rdvsc 7 10 3 校驗(yàn)扭矩功率 所以 NmMc73 N2 14 mcM 故滿足條件 校驗(yàn)成立 EPkwP 0 2 1 工序 50 車 45 內(nèi)孔及倒角 粗車 45 內(nèi)孔及倒角 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(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 mHB 刀片厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 m2516 5 4 前角 后角 主偏角 副偏角 刃傾角 刀0V0 6vK09 vK01s 0 尖圓弧半徑 sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 可在一次走刀內(nèi)完成 故m3 3 1 p 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡明實(shí)用手冊 可知 表 1 4 15 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) m1625 pam4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0fr 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 3 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 可知 0 7f 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求 故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1 30 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSp4 f75 0rmrK 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 f roFfKsFf krFfK 故實(shí)際進(jìn)給力為 950 1111 5 3 2 f17 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 故所選 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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 5 1 車刀壽命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)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(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度6YG 200 219 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 0Vmin63 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 tvKmvsvKTvKv tV 63 3 3 0 0 184 920 1 in 120 3 4 nDc 174mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 1250inr 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 5 c1n 1257 min0 16 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡明使用手冊 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPKW7 1 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 krcPcr0 1 7 1 2 3 6 C3 0 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為ni125 故所選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切EPKW9 5 EP 削用量為 3 75 pamfr7 0nmi125rsr08 Vmin50 本工序?yàn)榫?45 內(nèi)孔及倒角 加工條件為 工件材料為 HT200 選用 CA6140 車床 刀具選擇 采用雙頭 刃磨法 后角 o 120 45 度車刀 查 切削手冊 所以rf 86 0 7 36 210 dl 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇rmf 70 mf51 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校63 rmf 48 驗(yàn) 校驗(yàn)成功 ax85Ff 2 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度 查 切削手冊 為 0 5 0 8mm 壽命 in60 T 切削速度 查 切削手冊 修正系數(shù) rmvc 10 0 1 TVK MV 1tvK 故5 Kx vapv rmc 5in 7 5394 0rxdns 查 切削手冊 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 2nc 故實(shí)際的切削速度 rdvsc 7 10 3 校驗(yàn)扭矩功率 所以 NmMc73 N2 14 mcM 故滿足條件 校驗(yàn)成立 EPkwP 0 2 1 17 工序 70 銑前后端面 機(jī)床 X6132 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù)mdw40 14 Z 銑削深度 pam3 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f maf 25 0 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V sV 4 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 1940 3610rdV inr 實(shí)際銑削速度 smn 20 進(jìn)給量 fVZaff 671 125 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m in 2 0 sVf 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 a a4 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l ml329 刀具切入長度 1l mD2 3 1 5 02 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt in53 02 743921 mjfl 工序 80 鏜支承孔 機(jī)床 鏜床 T68 刀具 高速鋼刀具 VCWr418 1 粗鏜孔 切削深度 pam2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 66 刀桿伸出長度取 f m20 切削深度為 因此確定進(jìn)給量2rmf 7 0 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 66 取Vin 18 3 0ms 18 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取nmin 2 4819 301rdV in 40r 實(shí)際切削速度 sn 5 060 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 mf in2847 f 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 530 2 刀具切出長度 取2l53 l2 行程次數(shù) i1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt in97 01834 1921 mjfl 工序 90 精鏜孔 機(jī)床 鏜床 T68 刀具 高速鋼刀具 VCWr418 切削深度 pa2 進(jìn)給量 根據(jù)切削深度 再參照 機(jī)械加工工藝手冊 表f map 2 4 66 因此確定進(jìn)給量 rf 5 0 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 66 取Vin 24 0ms 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取in 7 631284 310rdV min 64r 實(shí)際切削速度 s 4 0 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 mf in365 mfn 被切削層長度 l19 刀具切入長度 tgtgkarp 4 20 3 2 刀具切出長度 取2l5 l 行程次數(shù) i1 切削深度 機(jī)動(dòng)時(shí) pam2jt min86 01324 51921 mjfl 19 工序 60 鉆孔攻絲 M6 機(jī)床 組合鉆床 Z525 刀具 麻花鉆 切削深度 pam5 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 39 取f rmf 25 0 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 41 取V sV43 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 9678 143001rdV in 8r 實(shí)際切削速度 sn 3 0 被切削層長度 lm3 刀具切入長度 1 mctgctgkDr 5 42105 8 2 1 2 刀具切出長度 2l0 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt in17 0825 431 fnlj 機(jī)床 組合攻絲機(jī) 刀具 釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐 1 M8 螺孔攻絲 進(jìn)給量 由于其螺距 因此進(jìn)給量f mp5 1 rmf 5 1 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 105 取Vin 8 14 0sm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取in 283104 30rdV in 250r 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 取0min 25rn 實(shí)際切削速度 sm 3 6015 0 被切削層長度 l1 刀具切入長度 f 43 刀具切出長度 盲孔 2l0 20 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt min1 025 1405 02121 fnlflj 2 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 該的年產(chǎn)量為 10 萬件 一年以 240 個(gè)工作日計(jì)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(shí)工作時(shí)間計(jì) 算 則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于 1 14min 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 2 機(jī)械加工單件 生產(chǎn)類型 中批以上 時(shí)間定額的計(jì)算公式為 大量生產(chǎn)時(shí) Ntktt zfjd 1 0 Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為 ttfjd 其中 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt 輔助時(shí)間 用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)ft 作所消耗的時(shí)間 包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 k 布置工作地 休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序 1 粗 精銑頂面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin73 1 j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 43 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min15 0 min1 0 則 in25 01 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 13 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i2 25 0731 ktfj 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工 當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí) min4 i12 4 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 2 鉆頂面孔 21 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin3 0 j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 41 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min4 0 min1 0 則 in54 01 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 43 14 2 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i98 0 54 03 1 ktfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 3 粗銑兩側(cè)面及凸臺(tái) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin46 0j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 45 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min41 0 min1 0 則 in51 0 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 13 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i0 5 046 1 ktfj 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 4 鉆兩側(cè)面孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin17 0j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 41 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min4 0 min1 0 則 in54 01 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 43 14 2 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i80 54 017 ktfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 5 粗銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin53 0j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 45 取工步輔助時(shí)間為f 22 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min31 0 min1 0 則 in41 0 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 13 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i06 4 053 1 ktfj 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 6 半精銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin53 0j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 45 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min31 0 min1 0 則 min41 03 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 3k 單間時(shí)間定額 dt in14 i06 1 4 053 1 ktfj 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 9 粗鏜前后端面支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin97 0j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 37 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min80 min15 0 則 in95 01 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 39 83 14 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i20 95 07 1 ktfjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工 當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí) min14 i 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 11 精鏜支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin86 0 j 23 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 37 取工步輔助時(shí)間為ft 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min80 min15 0 則 min95 01 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 39 83 14 k 單間時(shí)間定額 dt in14 i09 2 95 086 1 ktfjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工 當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí) min14 i 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 12 前后端面螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin1 0 j 輔助時(shí)間 參照鉆孔輔助時(shí)間 取裝卸工件輔助時(shí)間為 工步輔助f in1 0 時(shí)間為 則in4 0i5 4 ft 參照鉆孔 值 取kk12 單間時(shí)間定額 dt min14 i68 0 4 5 0 1 tfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 14 精銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin16 j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 45 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min41 0 min1 0 則 in51 0 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 13 k 單間時(shí)間定額 dt in4 mi89 1 5 06 1 ktfjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工 當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí) min4 i95 028 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 24 工序 15 精銑兩側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin28 1 j 輔助時(shí)間 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 45 取工步輔助時(shí)間為f 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短 所以取裝卸工件時(shí)間為 min41 0 min1 0 則 in51 0 ftk 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 5 48 13 k 單間時(shí)間定額 dt in4 mi02 1 5 028 1 ktfjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工 當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí) min4 i0 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 17 頂面螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtin13 0 j 輔助時(shí)間 參照鉆孔輔助時(shí)間 取裝卸工件輔助時(shí)間為 工步輔助f min1 0 時(shí)間為 則min4 0mi5 4 ft 參照鉆孔 值 取kk12 單間時(shí)間定額 dt in14 i7 0 4 5 03 1 tfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 4 托板銑端面夾具設(shè)計(jì) 4 1 指出存在的問題 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 保證加工質(zhì)量 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 需要 設(shè)計(jì)專用夾具 對于 托板銑端面夾具設(shè)計(jì) 由于對加工精度要求不是很高 所以 25 在本道工序加工時(shí) 主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度 4 2 夾具設(shè)計(jì) 4 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)夾具 首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求 運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理 和方法 擬定夾具設(shè)計(jì)方案 在滿足加工精度的條件下 合理的進(jìn)行安裝 定位 夾緊 在完成夾具草圖后 進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘 螺母 定位銷 等的固定方式 設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對運(yùn)動(dòng) 根據(jù)零件的使用要 求 選擇相應(yīng)的材料 完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后 用 AutoCAD 進(jìn)行二位圖形的繪制 首先畫裝 配圖 然后從裝配圖上拆畫零件圖 標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求 最后進(jìn)行論文撰 寫 整理 修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn) 稱為定位基準(zhǔn) 據(jù) 夾具手冊 知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合 在同一工件的各道工序中 應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工 該零件以三面定位 滑鞍上的裝配基準(zhǔn)為平 面 而它們又是滑鞍上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位 基準(zhǔn) 避免了基準(zhǔn)不重合誤差 有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度 有 零件圖可知 根據(jù)本道工序 選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn) 4 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇 可得定位基準(zhǔn)為平面 因此 可選擇定位元件為支承板 如圖 4 1 定位支承板所示 26 根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析 本道工序需限制 4 個(gè)自由度 為了增加 定位的可靠行 實(shí)際限制了其 6 個(gè)自由度 本夾具采用 6 點(diǎn)定位原則 用兩個(gè)固 定的支撐板作為一大平面即 D 面 限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由 度 用 W 面作為一小平面 限制了工件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度 用一個(gè)底面 C 來限制了工件上下移動(dòng)自由度 4 2 4 定位誤差的計(jì)算 定位誤差 11minDWd 1 21min2min DdDdJWarctgL 其中 10 52D 20D dm 3dm in in4 6DW 032J 夾緊誤差 cos minaxyj 圖 4 1 定位支 承板 27 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNcl 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 42 0 7azBKC cos 28jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj 05 夾具相對刀具位置誤差 取AD 1 誤差總和 0 85 3jwm 從以上的分析可見 所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 4 2 5 夾緊力計(jì)算 根據(jù)工件受力切削力 夾緊力的作用情況 找出在加工過程中對夾緊最不利 的瞬間狀態(tài) 按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力 最后為保證夾緊可靠 再乘以 安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 即 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn) 5 表 可得 6 12 1 20 1 301 56CK 52 23P 1 2 01 301 5f 所以有 9 8 KCWFN 28 76 3 KPWFN 159 0f 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有 210 tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn) 5 可查得 6 2 76zr 901 052 29 螺旋夾緊力 048 WN 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件 受力簡圖如下 163 圖 4 1 受力簡圖 由表 得 原動(dòng)力計(jì)算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KWLNl 由上述計(jì)算易得 K 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大 為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 29 4 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu) 統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī) 構(gòu) 由于這類夾緊機(jī)構(gòu)簡單 夾緊可靠 通用性大 故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn) 用 它的主要缺點(diǎn)是夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)力 本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊 同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求 同 時(shí) 由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件 可直接購買 降低了夾具的制造成本 夾緊力的計(jì)算 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下列計(jì)算 2 1 0 tgrtQLWz 式中 W0 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力 N Q 原始作用力 N L 作用力臂 mm 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 mm 其值視 r 螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 第三版表 1 2 20 螺桿端部與工件間的摩擦角 1 螺紋中徑之半 mm zr 螺旋升角 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 第三版表 1 2 21 螺旋副的當(dāng)量摩擦角 式中 為螺旋副的摩擦角2 2 為螺紋牙型半角 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 第三版表 1 2 22 4 2 7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個(gè) 其距離盡可能布置的遠(yuǎn) 30 些 通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合 使夾具上定