加工中心機械手驅(qū)動齒條的銑離中心線18截面長430專用夾具設(shè)計及加工工藝含NX三維及非標(biāo)7張CAD圖,加工,中心,機械手,驅(qū)動,齒條,中心線,18,截面,430,專用,夾具,設(shè)計,工藝,NX,三維,非標(biāo),CAD XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu) 零件名稱 齒條 共 7 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 10 銑 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 棒料 Ф451130 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 精銑齒 齒銑刀、游標(biāo)卡尺 300 75 0.16 0.1 34 22.383 2 3 4 5 6 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu) 零件名稱 齒條 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛 坯 種 類 棒料 毛坯外形尺寸 Ф451130 每毛坯 可制件數(shù) 每臺件數(shù) 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 01 備料 下料Ф451130 02 熱 調(diào)質(zhì)處理HB217～255 03 車 粗車工件右端面；鉆中心孔 臥式車床C620-1 車刀、中心孔鉆、游標(biāo)卡尺 04 車 掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 臥式車床C620-1 車刀、中心孔鉆、游標(biāo)卡尺 05 車 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋； 粗車右端M302螺紋 臥式車床C620-1 車刀、游標(biāo)卡尺、螺紋塞規(guī) 06 銑 銑離中心線18截面長430 立式銑床X53K 立銑刀、游標(biāo)卡尺 07 銑 銑寬8槽 臥式銑床X63 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺 08 銑 銑齒 臥式銑床X63 齒銑刀、游標(biāo)卡尺 09 熱 齒面淬火 10 銑 精銑齒 臥式銑床X63 齒銑刀、游標(biāo)卡尺 11 鉗工 去毛刺 12 終檢 檢驗至圖紙要求并入庫 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 開題報告 學(xué)生姓名 專業(yè) 班級 擬選題目 加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條的加工工藝分析及夾具設(shè)計 一．選題依據(jù)及研究意義 隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國機械制造行業(yè)的工藝水平也在不斷提高，對我國機械制造行業(yè)發(fā)展有著巨大影響。但是，由于我國機械制造行業(yè)相比發(fā)達(dá)國家起步較晚，機械制造技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比也存在一定差距。因此，為了能夠保障我國機械制造行業(yè)長足發(fā)展，我們必須要進(jìn)一步加強對機械制造工藝和設(shè)備加工技術(shù)進(jìn)行研究，本文重點探究機械制造工藝作為出發(fā)點，對機械制造工藝和機械設(shè)備加工的應(yīng)用進(jìn)行分析。 加工中心換刀機械手的組成加工中心換刀機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)，本次課題選擇的加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)中的齒條零件為設(shè)計對象，進(jìn)行加工工藝分析及夾具設(shè)計。加工前需要做好充分的準(zhǔn)備，包括圖紙分析、確定加工工藝、選用機床型號、選用毛坯大小、加工順序等。 選題意義： 機床夾具設(shè)計是現(xiàn)代機械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機床夾具依據(jù)其類型不同分成不同種類，以適應(yīng)不同復(fù)雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對其進(jìn)行研究有意義。 1.機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品質(zhì)、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。 2.材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對 中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。 3.機械制造業(yè)歷來是應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的主要領(lǐng)域，是應(yīng)用最新科技推動社會、經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國的機械制造業(yè)不斷走大走強，形成品種繁多、門類齊全、布局基本合理的機械制造工業(yè)體系。但我國目前只能稱為機械大國，還不是機械強國。與先進(jìn)的國家相比仍有一定的差距。為了迎接世界的挑戰(zhàn)，我們必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進(jìn)國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平。 同時，就目前國內(nèi)的機械制造技術(shù)，但是設(shè)備升級單靠買發(fā)達(dá)國家的設(shè)備也是不行的，必須量體裁衣，才可能實現(xiàn)投入小、高效益。自2008年以來，中國出口企業(yè)多數(shù)都會面臨如下幾個問題：世界范圍的經(jīng)濟危機至訂單銳減、原材料成本上漲、勞動力成本不斷的攀高、人民幣升值等，令實力較弱的中小企業(yè)連連虧損，甚至倒閉。轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成了中國民營企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。我們應(yīng)該在軟件和硬件兩個方面著手，一方面給企業(yè)和產(chǎn)品更多更廣闊的展示平臺；另一方面應(yīng)該根據(jù)國情研究生產(chǎn)適合的生產(chǎn)工具。 4、機械制造技術(shù)發(fā)展的趨勢 當(dāng)今世界機械加工工藝發(fā)生了深刻變化，對制造業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響，制造過程和制造工藝也有了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機械、信息、材料等方面的最新成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計、制造、檢測、管理及售后服務(wù)的制造全過程。 二.本課題研究內(nèi)容 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條零件的加工工藝分析及夾具設(shè)計，包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。 主要完成的技術(shù)文件要求如下： 根據(jù)題目檢索相關(guān)的文獻(xiàn)資料，翻譯相關(guān)的英文資料（中文3000字） （1）開題報告 （2） 繪制三維零件圖及三維夾具裝配圖； （3） 繪制加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條零件圖1張，選取典型工序做夾具裝配圖(A0或A1)1張、夾具體1張，帶夾具非標(biāo)零件圖； （4）根據(jù)以給出的加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條零件圖編制加工工藝，擬定合理的加工路線，編制加工工序卡片，對被加工工序并配有相應(yīng)的加工工序圖；（4） 在加工過程中設(shè)計需要的機床夾具，并按機械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制出裝配圖及零件圖； （5） 完成畢業(yè)論文不少于1萬字。 三．本課題研究方法 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設(shè)計中也是非常重要的,通過這些設(shè)計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應(yīng)。工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇，在開始的時候，要認(rèn)真分析零件圖，了解撥叉的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求。加工表面的粗糙度、平行度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同軸度，圓度，粗糙度等）和它們的相互位置精度，采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面可以使我們對其零件有進(jìn)一步了解與認(rèn)識，另一方面可以增強我們對AutoCAD軟件的熟悉和運用。 工序的劃分確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工藝的加重和分散程度，劃分工序階段，與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切聯(lián)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)特點，技術(shù)要求和機床設(shè)備。定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則：遵循基準(zhǔn)同意，基準(zhǔn)重合。 夾具設(shè)計要確定工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要是定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過的定位時，可通過撤銷多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決，夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，一面工件或夾具產(chǎn)生過大變形，可采用多點夾緊或在工件剛性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐，夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確的機構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料，聯(lián)系在工廠看到的一些加工的夾具來解決這些問題。 四．研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 研究目標(biāo)、主要特色： ①能熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝流程等等問題的方法。②通過對零件所有工序的機械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。③課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強自己的解決工程實際問題的能力。 研究工作進(jìn)度： 2019.11.1～11.15?布置任務(wù)，檢索相關(guān)的中、英文(5-10篇)資料 2019.11.16～12.13?按任務(wù)書要求進(jìn)行資料收集、調(diào)研，文獻(xiàn)查閱等。 2019.12.14～2020.1.10?完成開題報告和檢索相關(guān)外文資料，選擇正規(guī)出處的外文資料進(jìn)行翻譯工作； 2020.1.11～3.13?進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計（論文）的前期實驗?、設(shè)計等工作；將開題報告、外文翻譯提交指導(dǎo)老師審核。 2020.3.14～4.30 撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)初稿并上交指導(dǎo)教師修改。 2020.5.1～5.15 在指導(dǎo)教師初稿批改的基礎(chǔ)上，完成畢業(yè)設(shè)計（論文）的二稿，并提交給指導(dǎo)教師進(jìn)行修改審閱，直到指導(dǎo)教師認(rèn)為可以定稿為止；完成畢業(yè)實習(xí)或調(diào)研報告的書寫； 2020.5.16～5.22 完成畢業(yè)論文打印，并交指導(dǎo)教師評閱，指導(dǎo)教師認(rèn)可方可參加答辯；做好答辯準(zhǔn)備，制作答辯用PPT演示文檔。 2020.5.23～5.28 指導(dǎo)老師和評閱老師評閱論文，并上報評分評語。 2020.5.29?資料齊全，經(jīng)分院審核后，參加第一次大組答辯 … 六．參考文獻(xiàn) [1]蔡金忠.?數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計[J].?裝備機械,?1991(3):30-33. [2]劉金聲.?數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)位精度[J].?華北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),?1989(3). [3]何冰強,?梁榮光.?圓弧加工工藝分析與專用旋轉(zhuǎn)刀架設(shè)計[J].?機床與液壓,?2008(09):88-90. [4]張占峰,?朱曉琳,?吳桂秀.?數(shù)控車床四工位回轉(zhuǎn)刀架的改進(jìn)??[J].?金屬加工：冷加工,?2016(2):70-71. [5]鄭紅.?方刀架零件數(shù)控加工工藝設(shè)計[J].?價值工程,?2017(27). [6]周桂梅,?李志博.?板式刀架的鑄造工藝設(shè)計[J].?金屬加工(熱加工),?2013(15):76-77. [7]許麗,?王佳.?CA6140方刀架加工工藝工裝設(shè)計[J].?時代農(nóng)機,?2012,?39(3):74-75. [8]王秀倫.?關(guān)于數(shù)控機床夾具設(shè)計的若干問題[J].?大連交通大學(xué)學(xué)報,?1989(3):54-60. [9]郎雙波.?輔助刀架夾具設(shè)計[J].?金屬加工(冷加工),?2010(12):42-43. [10]胡秀華.?機床夾具設(shè)計[J].?農(nóng)機使用與維修,?2011(06):59. [11]魏潤芬.一種高精度盤類零件工藝分析與應(yīng)用[J].智能制造，2017(06):42-44 [12]王作軒. 成組技術(shù)在機床軸類零件加工中的應(yīng)用研究[D].昆明理工大學(xué)，2017. [13]孫波.畢業(yè)設(shè)計寶典[M] .西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008 [14]賈振元，王福吉.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] .北京：北京出版社，2011 [15]關(guān)慧貞，馮幸安，機械制造裝備設(shè)計[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2013 [16]鄒青，呼詠.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2011 [17]呂廣優(yōu).淺談機械加工工藝編制的基本方法[J] .有色金屬加工，2013（1） [18]王濱.機械制造工藝與機械設(shè)備加工技術(shù)分析及研究[J/OL].世界有色金屬，2017(19):75+77[2017-12-22] 其它說明 指導(dǎo)教師是否同意開題 簽名: 年 月 日 院部教學(xué)負(fù)責(zé)人簽署 簽名: 年 月 日 6 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計夾緊機構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 本次設(shè)計的題目是加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條零件圖的加工工藝及銑離中心線18截面長430的夾具設(shè)計專用夾具設(shè)計，根據(jù)老師給的圖紙要求進(jìn)行工藝設(shè)計和夾具設(shè)計，針對設(shè)計給定的題目，經(jīng)過對零件的工藝進(jìn)行分析，設(shè)計里面主要對機床夾具進(jìn)行設(shè)計。本夾具體是以保證加工精度，生產(chǎn)效率和便于工人操作為宗旨展開的設(shè)計。 設(shè)計之初我查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國內(nèi)外關(guān)于機床夾具的文獻(xiàn)，在看懂零件圖的同時對零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，明確粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過程、計算各工序的切削用量及工時。最終完成了本次設(shè)計所需的夾具。 關(guān)鍵詞：專用夾具；夾緊；加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條；加工工藝； 夾具設(shè)計；切削用量  Abstract Fixture is the clamping device of parts processing, which is an essential device of parts processing. The utility rate of fixture is high, the economy is good, and the use and quantity of functional components are small. With the size change of parts, more and more jigs are eliminated, so it is necessary to design a set of special jigs. In the design of special fixture, the positioning scheme of workpiece, the clamping scheme of workpiece and the design of clamping mechanism, other parts of the fixture, the structural form of the fixture, etc. should be considered. The subject of this design is the processing technology of the rack part drawing of the manipulator driving mechanism of the machining center and the design of the special fixture for milling the 18 section 430 of the center line. According to the drawing requirements given by the teacher, the process design and fixture design are carried out. According to the given subject of the design, after analyzing the process of the part, the design mainly designs the fixture of the machine tool. The clamp is designed to ensure the processing accuracy, production efficiency and convenient operation of workers. At the beginning of the design, I consulted the relevant data and the domestic and foreign documents about the machine tool fixture, analyzed the structure and process of the part while understanding the part drawing, made clear the selection of the coarse and fine benchmarks, determined the machining allowance of the part and the size of the blank, thus determined the machining process of the part, calculated the cutting amount and working hours of each process. Finally, the fixture for this design is completed. Key words: special fixture; clamping; rack of manipulator driving mechanism of machining center; processing technology; fixture design; cutting parameters  目錄 摘要 I Abstract II 序 言 1 第1章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 2 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 2.2 生產(chǎn)效率分析 2 第2章 零件的分析 3 2.1 零件的分析 3 2.2 零件的作用 3 2.3 零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 5 3.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 5 3.3 制訂工藝路線 6 3.4 基本工時的確立 7 第4章 銑床夾具設(shè)計 23 4.1 專用夾具的提出 23 4.2 定位裝置設(shè)計 23 4.3 定位分析 23 4.4 切削力和夾緊力的計算 23 4.5 定位誤差分析 24 4.6 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 25 4.7 夾具設(shè)計及操作簡要說明 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 III 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 齒條的加工工藝規(guī)程和銑離中心線18截面長430的夾具設(shè)計，包括工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本設(shè)計選用齒條來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計，以說明書、繪圖為主，設(shè)計手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。 第1章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產(chǎn)效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標(biāo)準(zhǔn)工時：標(biāo)準(zhǔn)工時=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標(biāo)準(zhǔn)工時：標(biāo)準(zhǔn)工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。 b\標(biāo)準(zhǔn)工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當(dāng)放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進(jìn)行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標(biāo)準(zhǔn)工時。 生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標(biāo)準(zhǔn)工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%? ′ 第2章 零件的分析 2.1 零件的分析 齒條材料為45號鋼，又叫油鋼，常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般，退火、正火比調(diào)質(zhì)時要稍好，具有較高的強度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。適合于氫焊和氬弧焊，不太適合于氣焊。焊前需預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。 2.2 零件的作用 圖2-1 齒條 齒條是與齒輪相配的一種條形零件。它等于直徑無限大的一個齒輪周緣的一段。一邊均勻分布著許多齒，與齒輪相嚙合，將轉(zhuǎn)動變?yōu)橐苿?，或?qū)⒁苿幼優(yōu)檗D(zhuǎn)動。 2.3 零件的工藝分析 齒條加工表面如下所述： 1.齒條Ф40外圓，粗糙度Ra6.3 2.齒條Ф38外圓，粗糙度Ra6.3 3.齒條M302螺紋 4.齒條22退刀槽 5.齒條離中心線18截面長430 6.齒條寬8槽 7.齒條的齒 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。 3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。 4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 由粗基準(zhǔn)選擇原則及齒條零件圖知，選用工件外圓作為定位粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 1.用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4.為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。 5.有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。 由精基準(zhǔn)選擇原則及兩中心孔作為定位精基準(zhǔn)。 3.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一： 工序01：下料Ф451130 工序02：調(diào)質(zhì)處理HB217～255 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序05： 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工序06：銑離中心線18截面長430 工序07：銑寬8槽 工序08：銑齒 工序09：齒面淬火HRC45～55 工序10：精銑齒 工序11：去毛刺 工序12：檢驗至圖紙要求并入庫 方案二： 工序01：下料Ф451130 工序02：調(diào)質(zhì)處理HB217～255 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序05：粗車Ф45外圓至Ф40 工序06：粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132 工序07：粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85 工序08：粗車22退刀槽 工序09：粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工序10：銑離中心線18截面長430 工序11：銑寬8槽 工序12：銑齒 工序13：齒面淬火HRC45～55 工序14：精銑齒 工序15：去毛刺 工序16：檢驗至圖紙要求并入庫 方案比較，方案一以兩中心孔作為定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，所選用的設(shè)備也比較少，適用于中大批量生產(chǎn)；方案二則是工序比較分散，也不需要多次對刀，用于流水線一體化加工，生產(chǎn)批量為大量生產(chǎn)。齒條生產(chǎn)批量為中批量，故采用方案一。 3.4 基本工時的確立 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件右端面 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，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4.0mm，可在2次走刀內(nèi)切完。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 2.確定粗車工件右端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =45mm，=0mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=2 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為中心孔鉆A2.0。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，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1.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在中心孔鉆A2.0、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=10m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=100.80.650.811.15m/min≈5m/min ≈796r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=760r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=760r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 2.中心孔鉆A2.0工時計算 則機動工時為 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件左端面 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，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4.0mm，可在2次走刀內(nèi)切完。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 2.確定粗車工件左端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =45mm，=0mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=2 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為中心孔鉆A2.0。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，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1.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在中心孔鉆A2.0、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=10m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=100.80.650.811.15m/min≈5m/min ≈796r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=760r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=760r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 2.中心孔鉆A2.0工時計算 則機動工時為 工序05： 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工步一：粗車Ф45外圓至Ф40 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，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2.5mm，可在1次走刀內(nèi)切完，故。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車Ф45外圓至Ф40、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 2.確定粗車Ф45外圓至Ф40的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =1121.35mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=1 則 工步二：粗車左端Ф40外圓至Ф38長337 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =337mm，=3.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=1 則 工步三：粗車右端Ф40外圓至Ф38長132 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =132mm，=3.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=1 則 工步四：粗車Ф38外圓至Ф30長85 ， ，為試切附加長度，依據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =85mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=22 則 工步五：粗車22退刀槽 切槽時 式中 =2mm，=4.5mm，=0mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=2 則 工步六：粗車M302螺紋 ， 通切螺紋=（2～3）P=（2～3）×2mm =（4～6）mm =（2～5）mm ——使用板牙的次數(shù) q——螺紋線數(shù) 則 工序06：銑離中心線18截面長430 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量Z=2.0，一次加工完成，故 ②決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X53K型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，立式銑床X53K標(biāo)準(zhǔn)選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工序07：銑寬8槽 1.切削用量 ①本工序為粗銑寬8槽，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=28mm，齒數(shù)Z=20。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。 已知銑削寬度=8mm，銑削深度=5mm。機床選用X63型臥式銑床。 ②確定每齒進(jìn)給 根據(jù)表3.3，X63型臥式銑床的功率為10KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼三面刃銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.06～0.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。 ③選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=125mm，耐用度T=120min(表3.8）。 ④確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.27中公式計算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min≈27.86m/min ≈71r/min 根據(jù)X63型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇 實際切削速度 工作臺每分鐘進(jìn)給理為 根據(jù)X63型銑床工作臺進(jìn)給量表（表4.2-40），選擇 則實際每齒進(jìn)給量為 2.校驗機床功率 根據(jù)表3.28的計算公式，銑削時的功率（單位KW）為 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=4.0，=0.079mm/min，=4mm，Z=20，d=125mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X63銑床主動電機的功率為10KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為=0.063mm/min，，， 3.基本工時 三面刃銑刀銑槽的基本時間為： 式中 寬8槽最長為888.35mm，故=888.35mm =（25.5～27.5）mm 取， = 工序08：銑齒 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金齒銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量8.6，一次加工完成，故 ②決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X63型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝190 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-40，臥式銑床X63標(biāo)準(zhǔn)選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工序09：齒面淬火HRC45～55 工序10：精銑齒 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金齒銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量0.1，一次加工完成，故 ②決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X63型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝300 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-40，臥式銑床X63標(biāo)準(zhǔn)選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 第4章 銑床夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序06：銑離中心線18截面長430的專用夾具。 4.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于銑齒條銑離中心線18截面長430，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，故設(shè)計夾具時主要考慮生產(chǎn)效率。 4.2 定位裝置設(shè)計 銑齒條銑離中心線18截面長430，選擇工件Φ38外圓和工件左端面定位，對應(yīng)的定位元件為固定V型塊和A型支承釘。 4.3 定位分析 1. 兩固定V型塊與齒條Φ38外圓配合定位，限制四個自由度，即Y軸移動、Y軸轉(zhuǎn)動、Z軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動。 2. A型支承釘與齒條左端面配合定位，限制一個自由度，即X軸移動，此時齒條為回轉(zhuǎn)類零件，工件關(guān)于軸轉(zhuǎn)中心對稱，故繞X軸轉(zhuǎn)動的自由度沒限制也是合理的。 4.4 切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N ==8875N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 4.5 定位誤差分析 定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當(dāng)采用夾具加工工件時，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示 圖4-1用V型塊定位加工時的定位誤差 當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動量。 定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。 根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖4-2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 4.6 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 4-3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 4.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D d1 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 0 -0.027 25 12 5 12 6.6 18 +0.055 6 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 對刀塊選用直角對刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4-4 直角對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 4-5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 4.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 2 -0.014 0.25 4.7 夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由螺母、圓墊圈、螺柱、活動螺栓、鉸鏈壓板和六角法蘭面螺母等組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 總 結(jié) 本次設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對課本知識的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設(shè)計。 參考文獻(xiàn) [1] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設(shè)計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [2]江南大學(xué)鄭修本主編. 《機械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [3]上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [4]劉力，王冰主編?. 《機械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [5]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測量技術(shù)》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005 [6]張龍勛主編. 《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計知道書及習(xí)題》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006基礎(chǔ)教程》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [8]鄭紅.?方刀架零件數(shù)控加工工藝設(shè)計[J].?價值工程,?2017(27). [9]許麗,?王佳.?CA6140方刀架加工工藝工裝設(shè)計[J].?時代農(nóng)機,?2012,?39(3):74-75. [10]王秀倫.?關(guān)于數(shù)控機床夾具設(shè)計的若干問題[J].?大連交通大學(xué)學(xué)報,?1989(3):54-60. [11]郎雙波.?輔助刀架夾具設(shè)計[J].?金屬加工(冷加工),?2010(12):42-43. [12]胡秀華.?機床夾具設(shè)計[J].?農(nóng)機使用與維修,?2011(06):59. [13]孫波.畢業(yè)設(shè)計寶典[M] .西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008 [14]賈振元，王福吉.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] .北京：北京出版社，2011 [15]關(guān)慧貞，馮幸安，機械制造裝備設(shè)計[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2013 [16]鄒青，呼詠.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2011 [17]呂廣優(yōu).淺談機械加工工藝編制的基本方法[J] .有色金屬加工，2013（1） [18]王濱.機械制造工藝與機械設(shè)備加工技術(shù)分析及研究[J/OL].世界有色金屬，2017(19):75+77[2017-12-22] [19]魏潤芬.一種高精度盤類零件工藝分析與應(yīng)用[J].智能制造，2017(06):42-44 [20]王作軒. 成組技術(shù)在機床軸類零件加工中的應(yīng)用研究[D].昆明理工大學(xué)，2017. 30