大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)

40頁(yè) 19000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+任務(wù)書(shū)+7張CAD圖紙【詳情如下】

A0減速箱體上箱體.dwg

A0減速箱體夾具裝配圖.dwg

A0機(jī)床尺寸聯(lián)系圖.dwg

A0組合機(jī)床總裝圖.dwg

A1夾具體.dwg

A3加工零件示意圖.dwg

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任務(wù)書(shū).doc

圖形1.jpg

圖形3.jpg

圖形4.jpg

大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)論文.doc

文獻(xiàn)翻譯--差速器殼體工藝及工裝設(shè)計(jì).doc

端銑刀圖紙.dwg

銑刀.dwg

摘要

     零件的工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的課題是一級(jí)減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。該箱體零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。為了提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我設(shè)計(jì)了一款鉆床夾具。本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)分為三個(gè)部分:

     第一部分分為機(jī)械加工工藝規(guī)程的慨述，其中有工藝的組成，工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用，機(jī)械制造工藝規(guī)程的類型及格式，工藝規(guī)程的原理和步驟的介紹。同時(shí)對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，工藝路線中表面加工方法的選擇、加工方法的劃分、加工順序的安排起到詳細(xì)的介紹。

第二部分分為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，講解機(jī)床夾具的慨述，機(jī)床夾具的組成分類。工件定位的原理，定位方法和定位元件對(duì)定位誤差的計(jì)算，對(duì)夾緊裝置的組成和夾緊力的三要素作了分析。在這次工藝中表面在銑床上加工；直徑為40mm以上的在鏜床上加工；其余的孔因分部面多我專門(mén)設(shè)計(jì)了一款?yuàn)A具便于在鉆床上加工（有圖）。

第三部分主要介紹對(duì)零件加工的全過(guò)程，我這次設(shè)計(jì)主要選的是鑄件對(duì)毛坯的確定；加工中的時(shí)效性處理；工藝路線的編制和工序卡片的編寫(xiě)（有卡片工藝、工序全過(guò)程）在加工完后的檢驗(yàn)。在加工中夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)機(jī)械簡(jiǎn)明手冊(cè)的翻閱對(duì)國(guó)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。在加工完后繪制出了完美的零件圖（A0號(hào)）。在經(jīng)濟(jì)時(shí)效下保證了加工滿足的要求。

關(guān)鍵詞： 箱體、工藝、工序、夾具、繪制零件圖圖

英文摘要

The Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements could eventually parts, The design of fixture is big, it is the indispensable part in relation to improve the efficiency of the machining. So both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts:

The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail.

The second part of the machine tool's fixture design, the interpretation of the machine tool's fixture of the machine tool's fixture soup, composition and classification. The principle, workpiece position and orientation of the positioning error calculation of components for clamping device, the composition and clamping force of three factors are analyzed. In the process of surface in milling machining, Diameter 40mm in for more boring, The rest of the hole for division I face a fixture designed to facilitate the processing (in press).

The third part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment. In processing after mapped the perfect parts graph (A0). Under the limitation in the economic guarantee processing request.

Key words: process, process, and drawing parts fixture, toto

目錄

摘要 1

英文摘要 2

第一章 緒論 5

 1.1 制造工業(yè)的重要性 5

1.2 減速器的運(yùn)用、類型 5

1.3  工藝設(shè)計(jì)的重要性 6

1.4減速器箱體設(shè)計(jì)工藝的重要性 7

第二章對(duì)零件的工藝分析 8

2.1  工藝過(guò)程的組成 8

2.2 工藝規(guī)程的內(nèi)容與作用 8

2.2.3工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車(chē)間的基本資料 9

2.3 機(jī)械制造工藝規(guī)程的類型及格式 9

2.3.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 9

2.3.2  機(jī)械加工工序卡 10

2.4  工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則與步驟 10

2.4.1 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須具備下列原始資料 10

2.4.2在掌握上述資料的基礎(chǔ)上，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要有以下幾步 11

2.5  毛坯的確定 11

2.6  基準(zhǔn)的概念和分類及定位基準(zhǔn)的選擇 15

2.6.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 15

2.6.2零件的工藝設(shè)計(jì)和基準(zhǔn) 15

第三章夾具的設(shè)計(jì) 17

3.1夾具的慨念 17

3.1.1在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，夾具的工作原理為 17

3.1.2夾具在機(jī)械加工中的作用 17

3.1.3機(jī)床夾具的組成及分類 18

3.1.4夾具中加工精度的分析 18

3.2工件的定位 19

3.3  定位的誤差 20

3.4 工件的夾緊 23

3.6 鏜床夾具 24

第四章零件的工藝過(guò)程 26

4.1  零件制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理 26

4.1.1零件制造工藝規(guī)程的格式和作用 26

4.1.2本章主要說(shuō)明本次設(shè)計(jì)的一級(jí)減速器箱體工藝及夾具設(shè)計(jì) 26

4.2  零件制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)時(shí)的內(nèi)容和步驟 27

4.2.1根據(jù)以上資料，設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容和程序如下 27

4.3零件的結(jié)構(gòu)工藝性 28

4.4  毛坯的選用 29

4.5 加工的路線擬訂 30

4.5.1 加工過(guò)程的開(kāi)始階段 30

4.5.2 加工過(guò)程的中間階段 30

4.5.3 加工的最后階段 30

第五章總結(jié)與展望 31

5.1總結(jié) 31

5.2展望 31

參考文獻(xiàn) 32

致謝 33

第一章 緒論

 1.1 制造工業(yè)的重要性

機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。

1.2 減速器的運(yùn)用、類型

減速器廣泛運(yùn)用于機(jī)械行業(yè)中，用于調(diào)整傳輸速率、輸出力矩，為各種終端設(shè)備提供動(dòng)力。減速器由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。在設(shè)計(jì)減速器機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要合理選擇加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，來(lái)提高減速器加工精度，保證加工質(zhì)量。

單級(jí)圓錐齒輪減速器及兩級(jí)圓錐－圓柱齒輪減速器用于需要輸入軸與輸出軸成90D配置的傳動(dòng)中。當(dāng)傳動(dòng)比不大（i=1~6）時(shí)，采用單級(jí)圓錐齒輪減速器；當(dāng)傳動(dòng)對(duì)比大時(shí)，則采用兩級(jí)（i=6~35）或三級(jí)（i=35~208）的圓錐-圓柱齒輪減速器。由于大尺寸圓錐齒輪較難締造，因而總是把圓錐齒輪傳動(dòng)作為圓錐-圓柱齒輪減速器的高速級(jí)（載荷較?。?，以減小其尺寸，便于提高締造精度。

同軸式兩級(jí)圓柱減速器

同軸式兩級(jí)圓柱減速器的徑向尺寸緊湊，但徑向尺寸較大。由于中間軸較長(zhǎng)，軸在受載時(shí)的撓曲亦較大，因而沿齒寬上的載荷集中現(xiàn)象亦較嚴(yán)峻。同時(shí)由于兩級(jí)齒輪的中央距必需一致，所以高速級(jí)齒輪的承載本領(lǐng)難以充分使用。并且位于減速器中間部分的軸承潤(rùn)滑也對(duì)比困難。此外，減速器的輸入軸和輸出軸端位于同一軸線的兩端，給傳動(dòng)裝置的總體配置帶來(lái)一些局限。但當(dāng)要求輸入軸端和輸出軸端必需放在同一軸線上時(shí)，采用這種減速器卻極為便利。這種減速器常用于中央距總和ae =100~1000mm的情況下。

蝸桿減速器

蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。個(gè)中運(yùn)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器，兩級(jí)蝸桿減速器則運(yùn)用較少。

單級(jí)蝸桿減速器根據(jù)蝸桿的位置可分為上下蝸桿 、 下蝸桿及側(cè)蝸桿三種。單級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)比規(guī)模i=10~70。

上述蝸桿配置方案的選取，亦視傳動(dòng)裝置混合的便利于否而定 。 選擇時(shí)、應(yīng)盡可能采用下蝸桿的結(jié)構(gòu) 。 因?yàn)榇藭r(shí)的潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題均較輕易解決，同時(shí)蝸桿的軸承潤(rùn)滑也很便利當(dāng)蝸桿的圓周速度大于4~5m/s時(shí)，為了減削攪油和飛濺時(shí)損耗的功率，可采用上蝸桿結(jié)構(gòu)。 

大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備減速箱體由上、中、下3個(gè)箱體合成，且為焊接件，孔系的尺寸精度與技術(shù)要求高，加工制造難度大，需設(shè)計(jì)合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

在我國(guó)，耗材多的鑄件箱體比耗材少的焊接件箱體的應(yīng)用普遍，這是因?yàn)槲覈?guó)對(duì)后者的制造加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，而本大型復(fù)雜減速器箱體是焊接件，其加工質(zhì)量直接影響極其的性能、精度和壽命，其工藝與工裝設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)制本科畢業(yè)生是很好的綜合鍛煉。

5.1總結(jié)

回顧幾年來(lái)的學(xué)習(xí)，本課題所完成的主要內(nèi)容有：

(1) 在學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝進(jìn)行了總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

(2) 設(shè)計(jì)了工藝與夾具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)對(duì)零件的加工。

（3）為了便于對(duì)零件的加工，考慮零件的結(jié)構(gòu)和加工的位置及其表面的加工，同時(shí)對(duì)車(chē)、銑、鏜、鉆床的熟悉，了解各床的加工方法和加工各床的精度，各床的用途，同時(shí)經(jīng)過(guò)考慮時(shí)效和經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)出完美的加工方案，幫助零件加工方便。

5.2展望

盡管本設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)、銑、鉆加工程序的應(yīng)用，但由于工藝及加具本來(lái)就比較復(fù)雜，加上本人水平和開(kāi)發(fā)時(shí)間有限，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)些小問(wèn)題是需要改正的主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1） 本此設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)裝夾，沒(méi)有考慮到切削參數(shù)、切削力、切削振動(dòng)、切削熱、工件和刀具材料及其它物理因素，只對(duì)怎樣加工和工藝路線做出了設(shè)計(jì)。因此，與實(shí)際加工還有一定的差距。如果加上那些對(duì)零件加工的工藝應(yīng)達(dá)到和高的要求。

（2）本次設(shè)計(jì)主要是考慮工藝的規(guī)程，分析所用的夾具對(duì)理想曲面逼近的誤差大小和穩(wěn)定性方面還需進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

（3）本次工藝沒(méi)做仿真不能清晰的了解加工的過(guò)程，為設(shè)計(jì)的工藝找出缺點(diǎn)，使我跟好的完善工藝。

（4）可以體現(xiàn)出CAD/CAM（或其它建模軟件）對(duì)設(shè)計(jì)的重要性，希望對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的越來(lái)越好。

由于作者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，文中難免存在錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)大家批評(píng)指正。在此，作者同時(shí)希望能與各位老師和同仁廣泛交流，以期能為國(guó)家工藝事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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致謝

衷心的感謝我的導(dǎo)師老師。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定、設(shè)計(jì)路線的選擇和設(shè)計(jì)的完成。各方面都離不了開(kāi)老師熱情耐心的幫助和教導(dǎo)。在學(xué)習(xí)的三年中，老師認(rèn)真的工作態(tài)度，誠(chéng)信寬厚的為人處世態(tài)度，都給我留下了難以磨沒(méi)的印象，也為我經(jīng)后的工作樹(shù)立了優(yōu)秀的榜樣。

近三年來(lái)的學(xué)習(xí)，不僅使我的知識(shí)結(jié)構(gòu)上了一個(gè)新臺(tái)階，更重要的是，各方面的素質(zhì)得到了提升。而這一切，都要?dú)w功于所有老師的深切教誨與熱情鼓勵(lì)。值此論文完成之際，我首先要向我尊敬的導(dǎo)師老師表達(dá)深深的敬意和無(wú)以言表的感謝。

 最后深深的感謝呵護(hù)我成長(zhǎng)的父母。每當(dāng)我遇到困難的時(shí)候，父母總是第一個(gè)給我鼓勵(lì)的人。回顧20多年來(lái)走過(guò)的路，每一個(gè)腳印都浸滿著他們無(wú)私的關(guān)愛(ài)和諄諄教誨，10年的在外求學(xué)之路，寄托著父母對(duì)我的殷切期望。他們?cè)诰裆虾臀镔|(zhì)上的無(wú)私支持，堅(jiān)定了我追求人生理想的信念。父母的愛(ài)是天下最無(wú)私的最寬厚的愛(ài)。大恩無(wú)以言報(bào)，惟有以永無(wú)止境的奮斗，期待將來(lái)輝煌的事業(yè)讓父母為之驕傲。我亦相信自己能達(dá)到目標(biāo)。  最后，向所有關(guān)心我的親人、師長(zhǎng)和朋友們表示深深的謝意。

畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課 題 大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 專 業(yè) 年 級(jí) 2007 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院（系）院長(zhǎng)（簽字） 指 導(dǎo) 教 師 （簽字） 2010 年 11 月 30 日任務(wù)書(shū)反面：課題來(lái)源工廠生產(chǎn)實(shí)際課題的目的、意義本減速箱體由上、中、下 3個(gè)箱體合成，且為焊接件，孔系的尺寸精度與技術(shù)要求高，加工制造難度大，需設(shè)計(jì)合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在我國(guó)，耗材多的鑄件箱體比耗材少的焊接件箱體的應(yīng)用普遍，這是因?yàn)槲覈?guó)對(duì)后者的制造加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，而本大型復(fù)雜減速器箱體是焊接件，其加工質(zhì)量直接影響極其的性能、精度和壽命，其工藝與工裝設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)制本科畢業(yè)生是很好的綜合鍛煉。要求設(shè)計(jì)要求：1.年產(chǎn) 50臺(tái)；2.箱體毛坯為焊接件；3.鏜模（含鏜桿）多點(diǎn)機(jī)動(dòng)夾緊；4.硬質(zhì)合金焊接-夾固式端銑刀（約含 20刀齒）工作量要求：1.完成設(shè)計(jì)圖紙折合 0號(hào) 2張。 2.查閱相關(guān)文獻(xiàn) 10篇。3.翻譯相關(guān)英文資料 4000字。4.寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1.5萬(wàn)字。5.用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖。課題主要內(nèi)容及進(jìn)度主要內(nèi)容：1.毛坯圖設(shè)計(jì)；2.工藝過(guò)程卡與工序卡；3.鏜模（含鏜桿）裝配總圖；4.硬質(zhì)合金焊接-夾固式端銑刀裝配圖與零件圖。進(jìn)度：1.收集并熟悉各種相關(guān)資料；2.毛坯設(shè)計(jì)；3.工藝過(guò)程設(shè)計(jì)；4.加工工序設(shè)計(jì)；5.工裝設(shè)計(jì)；6.寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。以上各項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)（請(qǐng)用鋼筆填寫(xiě)）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱 大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期： 20 1 大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)計(jì) 1 選題背景及其意義 本減速箱體由上 、 中 、 下 3 個(gè)箱體合成，且為焊接件，孔系的尺寸精度與技術(shù)要求高，加工制造難度大，需設(shè)計(jì)合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，以保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 在我國(guó)，耗材多的鑄件箱體比耗材少的焊接件箱體的應(yīng)用普遍，這是因?yàn)槲覈?guó)對(duì)后者的制造加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，而本大型復(fù)雜減速器箱體是 焊接件，其加工質(zhì)量直接影響極其的性能、精度和壽命，其工藝與工裝設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)制本科畢業(yè)生是很好的綜合鍛煉。 2 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)） 在國(guó)外近十年來(lái)，許多制造廠商都在推行并行政策，并有不少制造廠與密切合作應(yīng)用這一方法來(lái)加速專用裝備的設(shè)計(jì)制造。例如：美國(guó)的 國(guó)的 公司都應(yīng)用并行工程分別為一些汽車(chē)廠設(shè)計(jì)制造了眾多的缸體，缸蓋和減速器 等加工自動(dòng)線，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 [2]。 借鑒國(guó)外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)是有益的。我國(guó)機(jī)械制 造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，若以原有的設(shè)備為主，合理調(diào)整機(jī)床布局，添加少量的數(shù)控設(shè)備，引入 術(shù)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)自動(dòng)化管理的優(yōu)勢(shì)和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個(gè)以人為中心、以信息自動(dòng)化為先導(dǎo)、樹(shù)立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見(jiàn)效快、效益高、符合我國(guó)國(guó)情的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑 [3]。 另外我國(guó) 制造工藝 技術(shù)也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，自動(dòng)線在加工精度、生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動(dòng)化等方面的巨大進(jìn)步，標(biāo)志著組合機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)發(fā)展達(dá) 到的高水平[4]。自動(dòng)線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其它相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求變化起著重要的推動(dòng)作用 。 2 綜上所述，我國(guó) 制造工藝 技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，不但要起點(diǎn)高，瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水準(zhǔn)，包括國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)已展露鋒芒的某些新技術(shù)，而且必須包括各種靈活的低成本、見(jiàn)效快的自動(dòng)化技術(shù)，堅(jiān)持提高與普及相結(jié)合的方針，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。在我國(guó)完成無(wú)人化的工廠將恐怕不是機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展模式，也不是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用當(dāng)務(wù)之急的事。這就是中國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路 [5][6][7]。 3 研究?jī)?nèi)容 速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) ，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的工作。 定減速器殼體機(jī)加工的工藝路線 這部分包括繪制減速器零件圖，制定機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡，還包括其中鉆孔加工的工序卡。 4 研究方案 完成 加工零件的工序圖，被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，工藝內(nèi)容，加工部位尺寸 、 精度 、 表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn) 、 夾壓部位及被加工零件的材料 、 硬度 、 重量和在本道程序加工前毛胚或半成品情況的圖紙。它不能用 用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而須在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明而繪制的 [14]。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造 、 使用 、 檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具，輔具的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。檢查機(jī)床各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展多軸箱，夾具等專用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù) 。 3 5 進(jìn)度計(jì)劃 2011 年 2 月 20 日 ~ 2 月 28 日 3 月 01 日 ~ 3 月 15 日 3 月 16 日 ~ 4 月 10 日 4 月 11 日 ~ 4 月 20 日 4 月 21 日 ~ 5 月 15 日 5 月 16 日 ~ 5 月 20 日 5 月 21 日 ~ 6 月 4 日 6 月 5 日 ~ 6 月 14 日 熟悉課題，查閱資料，外文翻譯。 圍繞主題開(kāi)展調(diào)研工作，了解加工的總體方案，了解夾具設(shè)計(jì)基本原理。 撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，完成開(kāi)題報(bào)告 原理方案設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)綜合討論確定合理方案，編制加工工藝，確定夾具設(shè)計(jì)方案，熟悉相關(guān)軟件 編制相關(guān)軟件 ，計(jì)算相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，選擇通用部件及標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與修改，使之完善 完成夾具總圖，繪制零件圖 整理相關(guān)資料，撰寫(xiě)并打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 正式提交設(shè)計(jì)成果（包括圖紙及論文） 準(zhǔn)備論文答辯 、 4 參考文獻(xiàn) [1] 周冀平 , 林崗 ,等 . 機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 2007. 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[15] 濮良貴 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]高等教育出版社， 1982. . 5 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 6 開(kāi)題答辯小組意見(jiàn) 1、論文選題： □有理論意義；□有工程背景；□有實(shí)用價(jià)值；□意義不大。 2、論文的難度： □偏高；□適當(dāng)；□偏低。 3、 論文的 工作量：□偏大；□適當(dāng)；□偏小。 4、 設(shè)計(jì)或研究方案的可行性：□好；□較好；□一般；□不可行。 5、 學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料及課題的了解程度：□好；□較好；□一般；□較差。 6、 學(xué) 生在論文選題報(bào)告中反映出的綜合能力和表達(dá)能力： □好；□較好；□一般；□較差。 7、 學(xué) 生在論文選題報(bào)告中反映出的創(chuàng)新能力： □好；□較好；□一般；□較差。 8、對(duì)論文選題報(bào)告的總體評(píng)價(jià)： □好；□較好；□一般；□較差 （在相應(yīng)的方塊內(nèi)作記號(hào)“√”） 建議結(jié)論 評(píng)議小組組長(zhǎng)簽名： 評(píng)議小組組員簽名 ： 年 月 日 1 摘要 零件的工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的課題是一級(jí)減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。該箱體零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。為了提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我設(shè)計(jì)了一款鉆床夾具。本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)分為三個(gè)部分 : 第一部分分為機(jī)械加工工藝規(guī)程的慨述，其中有工藝的組成，工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用，機(jī)械制造 工藝規(guī)程的類型及格式，工藝規(guī)程的原理和步驟的介紹。同時(shí)對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，工藝路線中表面加工方法的選擇、加工方法的劃分、加工順序的安排起到詳細(xì)的介紹。 第二部分分為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，講解機(jī)床夾具的慨述，機(jī)床夾具的組成分類。工件定位的原理，定位方法和定位元件對(duì)定位誤差的計(jì)算，對(duì)夾緊裝置的組成和夾緊力的三要素作了分析。在這次工藝中表面在銑床上加工；直徑為 40余的孔因分部面多我專門(mén)設(shè)計(jì)了一款?yuàn)A具便于在鉆床上加工（有圖 ） 。 第三部分主要介紹對(duì)零件加工的全過(guò)程，我這次設(shè)計(jì)主要選的是鑄件對(duì)毛坯的確 定；加工中的時(shí)效性處理；工藝路線的編制和工序卡片的編寫(xiě)（有卡片工藝、工序全過(guò)程）在加工完后的檢驗(yàn)。在加工中夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)機(jī)械簡(jiǎn)明手冊(cè)的翻閱對(duì)國(guó)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。在加工完后繪制出了完美的零件圖（ ）。在經(jīng)濟(jì)時(shí)效下保證了加工滿足的要求。 關(guān)鍵詞： 箱體、工藝、工序、夾具、繪制零件圖圖 2 英文摘要 of in a of to or it to of is it is in to of So in is is In to I a is is of of of in of of in of s of s of s of of of In of in 0mm in of a to in of I is of of in In of of of gb In in 3 目錄 摘要 .......................................................................... 1 英文摘要 ...................................................................... 2 第一章 緒論 ................................................................... 5 造工業(yè)的重要性 .................................................... 5 速器的運(yùn)用、類型 .................................................... 5 工藝設(shè)計(jì)的重要性 ..................................................... 6 ............................................. 8 第二章對(duì) 零件的工藝分析 ........................................................ 9 工藝過(guò)程的組成 ....................................................... 9 藝規(guī)程的內(nèi)容與作用 ................................................. 10 ........................ 10 械制造工藝規(guī)程的類型及格式 ......................................... 11 械加工工藝過(guò)程卡 ............................................. 11 機(jī)械加工工序卡 ................................................ 11 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則與步驟 ............................................ 12 藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須具備下列原始資料 ............................... 12 械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要有以下幾步 ...... 13 毛坯的確定 .......................................................... 13 基準(zhǔn)的概念和分 類及定位基準(zhǔn)的選擇 .................................... 18 ........................................................ 18 ............................................ 18 第三章夾具的設(shè)計(jì) ............................................................. 21 念 ............................................................ 21 具的工作原理為 .................................. 21 .......................................... 21 ............................................ 21 ............................................ 22 ........................................................... 24 定位的誤差 .......................................................... 25 件的夾緊 ........................................................... 27 床夾具 ............................................................. 29 第四章零件的工藝過(guò)程 ......................................................... 30 零件制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理 ............................................ 30 .................................... 30 .............. 30 零件制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)時(shí)的內(nèi)容和步驟 .................................. 32 計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容和程序如下 ...................... 32 ...................................................... 34 毛坯的選用 .......................................................... 35 工的路線擬訂 ....................................................... 36 4 工過(guò)程的開(kāi)始階段 ............................................. 36 工過(guò)程 的中間階段 ............................................. 36 工的最后階段 ................................................. 36 第五章總結(jié)與展望 ............................................................. 37 ................................................................. 37 ................................................................. 37 參考文獻(xiàn) ..................................................................... 38 致謝 ......................................................................... 39 5 第一章 緒論 造工業(yè)的重要性 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械， 從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。 速器的運(yùn)用、類型 減速器廣泛運(yùn)用于機(jī)械行業(yè)中，用于調(diào)整傳輸速率、輸出力矩，為各種終端設(shè)備提供動(dòng)力。減速器由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。在設(shè)計(jì)減速器機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要合理選擇加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，來(lái)提高減速器加工精度，保證加工質(zhì) 量。 單級(jí)圓錐齒輪減速器及兩級(jí)圓錐－圓柱齒輪減速器用于需要輸入軸與輸出軸成 90傳動(dòng)比不大（ i=1~6）時(shí)，采用單級(jí)圓錐齒輪減速器；當(dāng)傳動(dòng)對(duì)比大時(shí)，則采用兩級(jí)（ i=6~35）或三級(jí)（ i=35~208）的圓錐 于大尺寸圓錐齒輪較難締造，因而總是把圓錐齒輪傳動(dòng)作為圓錐 荷較小），以減小其尺寸，便于提高締造精度。 同軸式兩級(jí)圓柱減速器 同軸式兩級(jí)圓柱減速器的徑向尺寸緊湊，但徑向尺寸較大。由于中間軸較長(zhǎng)，軸在受載時(shí)的撓曲亦較大，因而沿齒寬上的載荷集中現(xiàn)象亦 較嚴(yán)峻。同時(shí)由于兩級(jí)齒輪的中央距必需一致，所以高速級(jí)齒輪的承載本領(lǐng)難以充分使用。并且位于減速器中間部分的軸承潤(rùn)滑也對(duì)比困難。此外，減速器的輸入軸和輸出軸端位于同一軸線的兩端，給傳動(dòng)裝置的總體配置帶來(lái)一些局限。但當(dāng)要求輸入軸端和輸 6 出軸端必需放在同一軸線上時(shí)，采用這種減速器卻極為便利。這種減速器常用于中央距總和 100~1000情況下。 蝸桿減速器 蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。個(gè)中運(yùn)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器，兩級(jí)蝸桿減速器則運(yùn)用較少。 單級(jí)蝸桿減速器根據(jù)蝸桿的位置可分為上下蝸桿 、 下蝸桿及側(cè)蝸桿三種。單級(jí)蝸桿 減速器 傳動(dòng)比規(guī)模 i=10~70。 上述蝸桿配置方案的選取，亦視傳動(dòng)裝置混合的便利于否而定 。 選擇時(shí)、應(yīng)盡可能采用下蝸桿的結(jié)構(gòu) 。 因?yàn)榇藭r(shí)的潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題均較輕易解決，同時(shí)蝸桿的軸承潤(rùn)滑也很便利當(dāng)蝸桿的圓周速度大于 4~5m/s 時(shí)，為了減削攪油和飛濺時(shí)損耗的功率，可采用上蝸桿結(jié)構(gòu)。 大型復(fù)雜減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備減速箱體由上 、 中 、 下3 個(gè)箱體合成，且為焊接件，孔系的尺寸精度與技術(shù)要求高，加工制造難度大，需設(shè)計(jì)合理的機(jī) 械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，以保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 在我國(guó)，耗材多的鑄件箱體比耗材少的焊接件箱體的應(yīng)用普遍，這是因?yàn)槲覈?guó)對(duì)后者的制造加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，而本大型復(fù)雜減速器箱體是焊接件，其加工質(zhì)量直接影響極其的性能、精度和壽命，其工藝與工裝設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)制本科畢業(yè)生是很好的綜合鍛煉。 工藝設(shè)計(jì)的重要性 目前中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)狀是教育界、學(xué)術(shù)界重視外觀創(chuàng)意，輕視甚至忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況比較嚴(yán)重。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象，和我們國(guó)家的國(guó)情有很大的關(guān)系。建國(guó)以來(lái)到改革開(kāi)放初期，我們國(guó)家可以說(shuō)不需要工業(yè)產(chǎn)品外 觀造型設(shè)計(jì)，那時(shí)的物質(zhì)生活極其缺乏，一切生產(chǎn)活動(dòng)都本著降低成本，滿足功能的前提，對(duì) 7 產(chǎn)品外觀造型基本沒(méi)有要求。進(jìn)入九十年代以后，隨著人們精神、物質(zhì)生活水平的提高和國(guó)外富有設(shè)計(jì)感的產(chǎn)品大量涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使國(guó)人大開(kāi)了眼界，也促使了國(guó)內(nèi)教育界、學(xué)術(shù)界對(duì)工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)的重視。大批學(xué)校開(kāi)設(shè)了工業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)專業(yè)，每年培養(yǎng)了大量的工業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)生，舉辦了名目繁多的工業(yè)設(shè)計(jì)大賽，也涌現(xiàn)了很多的令人眼花繚亂的作品，連國(guó)際性的設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。 但是，讓人不理解的是為什么這么多優(yōu)秀的作品真正能轉(zhuǎn) 化為產(chǎn)品的卻沒(méi)有多少，轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品又能大賣(mài)的就更沒(méi)有多少。是作品不夠漂亮嗎？是消費(fèi)者不能接受高品質(zhì)高價(jià)格的產(chǎn)品嗎？筆者認(rèn)為都不是，其實(shí)真正的原因是出在生產(chǎn)的問(wèn)題上，出在作品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的環(huán)節(jié)上，是設(shè)計(jì)師輕視、忽略甚至根本沒(méi)有考慮產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)規(guī)律和生產(chǎn)工藝性上。這也跟中國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)教育有關(guān)。目前學(xué)校中工業(yè)設(shè)計(jì)系走兩條路線，一條是藝術(shù)類學(xué)生，主要學(xué)習(xí)的還是美學(xué)；另一條是工科學(xué)生，主要學(xué)的是結(jié)構(gòu)。藝術(shù)類院校畢業(yè)的學(xué)生畢業(yè)時(shí)可能連生產(chǎn)圖紙都不會(huì)看，更談不上對(duì)工藝、材料和功能性結(jié)構(gòu)的了解。而真正的工業(yè)設(shè)計(jì)師不同于平面設(shè) 計(jì)師，要想把產(chǎn)品從想法實(shí)現(xiàn)成成品，需要設(shè)計(jì)者有很高的綜合素質(zhì)，其中包括對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、材料、模具加工等各個(gè)方面的一定程度的熟悉和了解。 兩年前，筆者在成都剛開(kāi)始創(chuàng)立意町工業(yè)設(shè)計(jì)公司的時(shí)候，有位工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)習(xí)生問(wèn)我產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮哪些因素，當(dāng)時(shí)我詳細(xì)地向他做了解答。我認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮的因素很多：從物理學(xué)上來(lái)講要考慮強(qiáng)度、減震、散熱、降噪、電磁屏蔽；從組織學(xué)上講要考慮材料、工藝，包括加工工藝、表面處理工藝和裝配工藝；從經(jīng)濟(jì)學(xué)上來(lái)講要考慮成本、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)法規(guī)，比如安全性和環(huán)保性；從消費(fèi)者方面來(lái) 考慮還有易學(xué)性，使用的合理性和舒適性等。以上的任何一點(diǎn)沒(méi)有考慮到，都有可能導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全盤(pán)失敗。 例如我曾經(jīng)參與的一個(gè)為某科技公司設(shè)計(jì)的一款光學(xué)測(cè)量?jī)x器的案例，產(chǎn)品功能要求主支架要有足夠高的剛性，否則測(cè)量結(jié)果誤差較大，對(duì)儀器的自身重量又有限制。雖然我們的外觀設(shè)計(jì)方案獲得了客戶認(rèn)可，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也滿足了強(qiáng)度、散熱和重量限制的要求，但是樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果卻不是很滿意。剛開(kāi)始以為是支架 8 強(qiáng)度不夠，采取了很多增加強(qiáng)度的措施還是沒(méi)有改善。分析了很久才初步確認(rèn)，是儀器發(fā)出的熱風(fēng)引起的空氣波動(dòng)導(dǎo)致光學(xué)鏡頭捕捉的測(cè)量數(shù)據(jù)失真。必須 要修改熱設(shè)計(jì)，改變進(jìn)出風(fēng)的方式，這樣一來(lái)，最先受到大家一致認(rèn)同的外觀設(shè)計(jì)方案不得不放棄。重新開(kāi)始設(shè)計(jì)外觀，而后續(xù)還將出現(xiàn)什么問(wèn)題，尚不可預(yù)知。再舉一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致外觀設(shè)計(jì)方案大改的案例。我們按照客戶確認(rèn)的外觀造型做了小批量樣機(jī)，測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部溫升太高，開(kāi)機(jī)一小時(shí)就已經(jīng)升高了 40度，作為一個(gè)戶外長(zhǎng)期使用，隨身攜帶的產(chǎn)品，這樣的結(jié)果肯定是不能接受的，也是必須要修改熱設(shè)計(jì)，把溫升降下來(lái)。我們采用了多種散熱的辦法，做了很多次實(shí)驗(yàn)，最后倒是把溫升降下來(lái)了，外形也改得面目全非了，大半個(gè)外殼都由塑料件改為鋁合金的 了。 所以說(shuō)產(chǎn)品外觀造型也不是天馬行空，隨意涂鴉的。比如要考慮模具加工成本，分型線就不能亂開(kāi)，要能使模具最好分模；要考慮散熱、降噪、電磁屏蔽，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口就必須在它應(yīng)該在的位置，必須要保證一定的形狀和面積；要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，材料選擇、生產(chǎn)加工工藝、表面處理工藝和包裝方式也就必然受到限制；要考慮目標(biāo)消費(fèi)群的歷史文化、宗教信仰、傳統(tǒng)禁忌，那么形狀和顏色就不能導(dǎo)致使用者抵觸。 總的說(shuō)來(lái)，產(chǎn)品就是產(chǎn)品，不是藝術(shù)品，雖然它需要批上藝術(shù)的外衣，但是更重要的卻是設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品絕對(duì)不能違背產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用的內(nèi)在規(guī)律 ，只有這樣，才能設(shè)計(jì)出叫好又叫座的產(chǎn)品來(lái)。 速器箱體設(shè)計(jì)工藝的重要性 減速器箱體的的設(shè)計(jì)工藝是否完好，對(duì)減速器運(yùn)行時(shí)的加工效率和配合精度影響很大。特別是現(xiàn)代工藝對(duì)減速器的要求越來(lái)越高，已經(jīng)運(yùn)用于各種場(chǎng)合，很多工業(yè)設(shè)備對(duì)其運(yùn)用非常重要。所以對(duì)減速器箱體的加工非常重要，同時(shí)對(duì)工藝制品的發(fā)能起到一個(gè)推動(dòng)作用。對(duì)其加工的工藝非常重要。 9 第二章對(duì)零件的工藝分析 工藝過(guò)程的組成 為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過(guò)程分為不同層次的單元。它們是工 序、安裝、工位和走刀。其中工序是工藝過(guò)程中的基本單元。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程有若干個(gè)工序組成。在一個(gè)工序中可能包含一個(gè)或幾個(gè)安裝，每一個(gè)安裝可能包含一個(gè)或幾個(gè)工位，每個(gè)工位可能包含一個(gè)或幾個(gè)工步，每一個(gè)工步可能包含一個(gè)或幾個(gè)走刀。 工序 一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作點(diǎn)對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程，稱為工序。 工位 為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或機(jī)床的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或機(jī)床的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。 工步 在加工表面（或裝配時(shí)的連接面）和加工（或裝配）工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工布。 走刀 走刀也稱為進(jìn)給。在一個(gè)公步內(nèi)，若被加工表面需切除的余量較大，可分幾次切削，每次切削成為一次走刀。 10 藝規(guī)程的內(nèi)容與作用 機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)稱為工藝規(guī)程，是指導(dǎo)機(jī)械加工的主要文件。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)稱工藝性質(zhì)的不同，有毛坯制造、零件機(jī)械加工、熱處理、表面處理以及裝配等不同的工藝規(guī)程。規(guī)定零件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程；規(guī)定產(chǎn)品或部件的裝配工藝過(guò)程和裝配方法 的工藝文件是機(jī)械裝配工藝規(guī)程。它們是具體的生產(chǎn)條件下，確定最合理或較合理的制造過(guò)程、方法，并按規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)工藝文件，指導(dǎo)制造過(guò)程。 工藝規(guī)程是制造過(guò)程的紀(jì)律文件。其中機(jī)械加工工藝規(guī)程包括工件加工工藝路線及所經(jīng)過(guò)的車(chē)間和工段、各工序的內(nèi)容及所采用的機(jī)床和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、工時(shí)定額及工人技術(shù)等級(jí)等內(nèi)容。 機(jī)械制造工藝規(guī)程的主要作用有如下幾點(diǎn)。 藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件 在生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格的執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。但是工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員 應(yīng)不斷總結(jié)工人的技術(shù)革新，及時(shí)吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行工藝不斷的予以改進(jìn)和完善，以便更好的指導(dǎo)生產(chǎn)。 藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)械負(fù)荷的調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)了的組織以及生產(chǎn)成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。 藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車(chē)間的基本資料 在新建或擴(kuò)建工廠或車(chē)間時(shí)，只有依據(jù)規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確的確定生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其他設(shè)備的種類、規(guī)格和 數(shù)量；確定車(chē)間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)及數(shù)量以及輔助部門(mén)的安排等。 11 械制造工藝規(guī)程的類型及格式 械加工工藝過(guò)程卡 它是以工序?yàn)閱挝徽f(shuō)明一個(gè)零件全部加工過(guò)程的工藝卡片、這種卡片包括零件各個(gè)工序的名稱、工序內(nèi)容，經(jīng)過(guò)的車(chē)間、工段，所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具，工時(shí)定額等。 本次設(shè)計(jì)的 機(jī)械加工工序卡 根據(jù)工藝卡片的每一道工序制定的，主要用來(lái)具體指導(dǎo)操作工人進(jìn)行生產(chǎn)的一種工藝文件。多用于大批大量 生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中比較重要的零件。該卡片中附件有工序 工 序 內(nèi) 容 加工 車(chē)間 設(shè)備名稱 及型號(hào) 夾具 00 鑄件 庫(kù)房 05 時(shí)效 庫(kù)房 10 銑工 機(jī)加 銑床 一般裝夾 15 去毛 刺 機(jī)加 20 銑工 機(jī)加 銑床 一般裝夾 25 去毛刺 機(jī)加 30 銑工 機(jī)加 銑床 一般裝夾 32 去毛刺 機(jī)加 35 鏜孔 機(jī)加 鏜床 鏜模 40 鏜孔 機(jī)加 鏜床 鏜模 45 鉗工 機(jī)加 鉆床 鉆模 50 鉗工 機(jī)加 鉆床 鉆模 52 鉗工 機(jī)加 鉆出 鉆模 55 檢驗(yàn) 機(jī)加 12 工序簡(jiǎn)圖，并詳細(xì)記載了該工序加工所需的資料，如定位基準(zhǔn)選擇、工序尺寸及公差以及公差以及機(jī)床、刀具、夾具、量具、切削用量和工時(shí)定額等。例如在加工上表面后再在銑床上加工左右表面圖（ 3），同時(shí)在加工所有表面的加工工序中在銑完表面后都要進(jìn)行去毛刺，使零件的表面和各邊變得很光滑，用量具來(lái)達(dá)到零件要的技術(shù)要求。 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則與步驟 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)在生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采 用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有良好的勞動(dòng)條件。工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)等都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須具備下列原始資料 （ 1） 產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖。 （ 2） 產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3） 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型。 （ 4） 零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況。零件毛坯圖通常由毛坯車(chē)間技術(shù)人員設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝人員應(yīng)研究毛坯圖并了解毛坯的生產(chǎn)情況，如了解毛坯的余量、結(jié)構(gòu)工藝性、鑄件的分型面和澆冒口位置、模鍛件的的出模斜度和飛邊位置等，以便正確選擇零件加工時(shí)的裝夾部 位和裝夾方法，合理確定工藝過(guò)程。 （ 5） 車(chē)間的生產(chǎn)條件。應(yīng)全面了解車(chē)間設(shè)備的種類、規(guī)格和精度狀況，工人的技術(shù)水平，現(xiàn)有的刀、夾、量具規(guī)格，以及專用設(shè)備、工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造能力等。 （ 6） 各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料。 13 （ 7） 國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用情況。 掌握上述資料的基礎(chǔ)上，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要有以下幾步 （ 1） 分析零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖。 （ 2） 工藝審查。 （ 3） 確定毛坯的種類及其制造方法。 （ 4） 擬定機(jī)械加工工藝路線。 （ 5） 確定各工序所需的機(jī)床和工藝裝備。 （ 6） 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差。 （ 7） 確定切 削用量。 （ 8） 確定各工序工時(shí)定額。 （ 9） 評(píng)價(jià)工藝路線 對(duì)所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)化工藝方案。 （ 10） 填寫(xiě)或打印工藝文件。 毛坯的確定 毛坯是零件生產(chǎn)過(guò)程的一部分。根據(jù)零件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和生產(chǎn)綱領(lǐng)等方面的情況，合理的確定毛坯的種類、毛坯的制造方法、毛坯的形狀和尺寸等，不僅影響的毛皮的經(jīng)濟(jì)性，而且影響到機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。所以在確定毛坯到時(shí)候，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的 制造成本。 毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個(gè)方面。 常用的毛皮種類有鑄件、段件、型材和焊接件等。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。 14 各種毛坯的制造方法很多。確定毛坯時(shí)主要考慮以下幾方面因素。 （ 1）零件的材料與力學(xué)性能。 大致確定毛坯種類。例如，鑄鐵零件用鑄造毛坯； 形狀簡(jiǎn)單的鋼制零件，力學(xué)性能要求低，用棒料，力學(xué)性能要求高，用鍛件；形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求低，用鑄鋼件。 （ 2） 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸。 各種毛坯的制造方法都對(duì)零件的結(jié)構(gòu)和形狀有一定的適用性。例如，階梯軸軸 零件各直徑差別不大時(shí)可用棒料，差別大時(shí)可用鑄件；外形尺寸大的零件一般用自由鑄件或砂型鑄件，中小型零件可用模鍛件或壓力鑄件，形狀復(fù)雜的鋼質(zhì)零件不宜用自由鍛件；一些形狀特殊的小零件，由于機(jī)械加工困難，常采用壓鑄或精密鑄造等方法，盡量減少切削加工。 （ 3） 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小在很大程度上決定了采用某種毛坯的經(jīng)濟(jì)。在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的先進(jìn)的毛坯制造方法，如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型，鍛件應(yīng)采用模鍛；并應(yīng)當(dāng)充分考慮采用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性，如金鑄、精鍛、冷擠壓、冷軋、 粉末冶金和工程塑料等。單件小批生產(chǎn)則一般采用木模手工造型或自由鍛等比較簡(jiǎn)單方便的毛坯制造方法。 （ 4） 工廠生產(chǎn)毛坯的實(shí)際條件。在選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮工廠生產(chǎn)毛坯的實(shí)際條件。 （ 5） 利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。例如，采用精密鍛造、壓鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等，可大大減少機(jī)械加工勞動(dòng)量。 毛坯制 造方法 最大重量（ N） 最小壁厚（ 形狀的復(fù)雜性 材料 生 產(chǎn)方 式 精度等級(jí)（ 尺寸公差值（ 表面粗糙度 其 他 15 手工砂型鑄造 不限制 3~5 最復(fù)雜 鐵碳合金、有色金屬及其他合金 單件生產(chǎn)及小批量生產(chǎn) 14~16 1~8 余大量，一般為 1~10砂眼和氣泡造成的廢品率高；表面有結(jié)砂硬皮，且結(jié)砂顆粒大；適用鑄造大件；生產(chǎn)率很低 機(jī)械砂型鑄造 至2500 3~5 最復(fù)雜 同上 大批量生產(chǎn)及大量生產(chǎn) 14 級(jí)左右 1~3 生產(chǎn)率比手制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍；設(shè)備復(fù)雜；但要求計(jì)術(shù)低；適用于鑄造中小型鑄件 永久型鑄造 至1000 單或平常 同上 同上 11~12 生產(chǎn)率高；因免去每次制型；單邊余 量一般為1~3構(gòu)細(xì)密，能承受較大壓力；占用生產(chǎn)面積小 離心鑄造 通常2000 3~5 主要是旋轉(zhuǎn)體 同上 同上 15~16 1~8 生產(chǎn)率高，每件只需2~5械性能好且少沙眼，壁厚均勻；不需型芯和澆注系統(tǒng) 壓鑄 100~160 0,5（鋅） 10（其他合金） 由模子制造難易來(lái)定 鋅、鋁、 鎂、銅 錫、鉛個(gè)金屬的合金 同上 11~12 ,2 生產(chǎn)率最高，每小時(shí)可達(dá)50~500 件；設(shè)備昂貴；可直接制取零件或僅需少許加工。 16 熔模鑄造 小型零件 常復(fù)雜 適于切 削困難的材料 單件生產(chǎn)及成批生產(chǎn) 用生產(chǎn)面積小，美套設(shè)備約需 30~40 平米；鑄件機(jī)械性能好；便于組織流水生產(chǎn)；鑄造延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，鑄件可不經(jīng)加工。 ；殼模鑄造 至 200 雜 鐵和有色金屬 小批至 大量生產(chǎn) 12~14 生產(chǎn)率高，一個(gè)制砂工班產(chǎn) 械化與自動(dòng)化；鑄件無(wú)便于硬皮 （ 1） 刀具的選擇 上箱體的上端有一個(gè)Φ 課題要求粗鏜Φ 慮到材料為鋁合金鑄 造而成，故我們選用主偏角為 45。 ，未涂層的硬質(zhì)合金刀具 （ 2） 切削用量的初定 表 加工鋁及鋁合金的切削用量 加工直徑 d (毫米 ) 切削速度 V(毫米 /分 ) 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f(毫米 /轉(zhuǎn) ) 純鋁 鋁合金長(zhǎng)切屑 鋁合金短切屑 00 本課題加工直徑為 Φ 據(jù)上表取鋁合金的切削速度100mm/轉(zhuǎn)進(jìn)給量 1mm/r （ 3）確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力、徑向力、切向力和切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度及進(jìn)給量 ），確定切削力作為選擇動(dòng)力部件及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確定主軸及其他傳動(dòng)件（齒輪、傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率；確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選刀具是否合格。 本課題中高速鋼鉆頭鉆削切削鋁的計(jì)算公式為 扭矩： M=17 切削力： 切向力 38N 徑向力 5=向力 2 38N 鏜孔過(guò)程中起主要主用的是切向力 故，切削功率 : 1000** 4）計(jì)算主軸直徑 主軸直徑通常都是根據(jù)扭矩來(lái)計(jì)算的，計(jì)算時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)公式 d=式中 扭矩 B —— 系數(shù)。根據(jù)主軸在 100厘米長(zhǎng)度上允許最大扭轉(zhuǎn)角的數(shù)值來(lái)選取 允許最大扭轉(zhuǎn)角 1/4 1/2 1 121 2 221 B 常，主軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為 1/2度，即 在本次設(shè)計(jì)中，主軸直徑為 d=4 由《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 45所以主軸最小的直徑為 35 過(guò)對(duì)所加工零件孔的分析，由《工藝手冊(cè)》中表 10 得，因工件孔徑為 ? 64.5 慮到還要倒角，故采用復(fù)合鏜刀。 必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工作材料、工作條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則，合理的選擇切削用量，一般常用查表法。 因?yàn)榱慵牧蠟殇X合金，所以選擇硬質(zhì)合金鋼鏜刀具鏜孔。 查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表 15硬質(zhì)合金鋼鏜鋁合金材料孔時(shí)切削速度為 V=100m/據(jù)要加工的孔的直徑可以確定鏜刀的直徑為 64 0 01 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd n = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 與 00r/ 600r/選取 n=500r/果選 18 n=600r/速度損失太大。 所以實(shí)際主軸速度 V=500r/ 基準(zhǔn)的概念和分類及定位基準(zhǔn)的選擇 零件是由點(diǎn)、線、面結(jié)成的，而基準(zhǔn)就是零件上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)功用不同，分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件 設(shè)計(jì)圖紙上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面的位置的基準(zhǔn)。它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)。 件的工藝設(shè)計(jì)和基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)是在工藝過(guò)程（加工和裝配過(guò)程）中所采用的基準(zhǔn)。它包括以下 4種類型。 A 工序基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。所標(biāo)注的倍加工面位置尺寸稱為工序尺寸。 B 定位基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)是在加工中用于工件定位的基準(zhǔn)。 作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面，有時(shí)在工件上并不一定實(shí)際存在（如孔和軸的軸心線，兩平面之間的對(duì)稱中心面等），在定位時(shí)通過(guò)有關(guān)具 體表面體現(xiàn)的，這些表面稱為定位基面。工件以回轉(zhuǎn)表面（如孔、外圓）定位時(shí)，回轉(zhuǎn)表面的軸心線是定位基準(zhǔn)，而回轉(zhuǎn)表面就是定位基面，工件以平面定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)與定位基面一致。 C 測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)是測(cè)量工件的形狀、位置和尺寸誤差時(shí)所采用的基準(zhǔn)。 D 裝配基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)是在機(jī)器裝配時(shí)，用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。 （ 1） 定位基準(zhǔn)的選擇 19 在機(jī)械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在隨后的工序中，用加工的表面做定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn) 。 A 粗基準(zhǔn)的選擇 工件加工的第一道工序所用基準(zhǔn)是粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇得正確與否，不但與第一道工序有關(guān)，而其還將對(duì)該工件加工的全過(guò)程產(chǎn)生重大影響。選擇粗基準(zhǔn)，一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。 1 保證零件加工表面相對(duì)不加工表面具有一定位置精度的原則。 2 合理分配加工余量的原則 3 便于裝夾的原則。 4 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。 B 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)從整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)考慮如何保證零件的尺寸精度和位置精度，并使裝夾方便可靠。 1 基準(zhǔn)重合原則。 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精 基準(zhǔn)。 2 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 當(dāng)工件某一表面作基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早地將這個(gè)基準(zhǔn)加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均勻以它為精度進(jìn)行加工。 3 互為基準(zhǔn)原則。 對(duì)某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來(lái)保證其位置精度，這就是互為基準(zhǔn)的原則。 4 自為基準(zhǔn)的原則。 對(duì)一些精度要求很高的表面，在精度加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工余量小而其均勻，這時(shí)可以已經(jīng)精加工過(guò)的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)的原則。 5 便于裝夾原則。 所選擇得精度，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位基準(zhǔn)、可靠。同時(shí)還應(yīng)使夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 20 （ 2） 表面加工方法的選擇 選擇零件各表面的加工方法，不僅對(duì)零件的加工質(zhì)量有著重大的影響，還對(duì)零件的生產(chǎn)率和制造成本有著極大的影響。在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，各表面由于精度和表面質(zhì)量的要求，一般不可能只用一種方法一次加工就能達(dá)到要求。對(duì)于主要表面，往往需要經(jīng)過(guò)幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到要求。 A 表面的形狀和尺寸 B 表面的精度與粗糙度 C 工件的材料與熱處理 D 工件的整體構(gòu)形與質(zhì)量 E 零件的產(chǎn)量與生產(chǎn)類型 F 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件 （ 3）加工階段的劃分 粗加工階段；半精加工階段；精加工階段；光整加工階段。 將零件的加工過(guò)程劃分為幾個(gè)加工階段的主要目的如下。 A 保證零件加工質(zhì)量 B 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理。 C 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。 D 便于安排熱處理。 （ 4）加工順序安排 切削加工順序的安排：先粗后精，先主后次，先面后孔，基面先行。 21 第三章夾具的設(shè)計(jì) 具的慨念 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，使之占有正確位置，以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱為夾具。 定位：就是將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置。 夾緊 : 就是對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠的夾緊，這一過(guò)程稱為加緊。 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，夾具的工作原理為 使工件在夾具占有正確的加工位置；夾具對(duì)于機(jī)床，應(yīng)保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加 工面對(duì)定位面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精確度要求；使刀具相對(duì)有關(guān)定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在加工件上加工出的表面對(duì)工件定位標(biāo)準(zhǔn)的位置尺度。 具在機(jī)械加工中的作用 能保證穩(wěn)定可靠的加工質(zhì)量；能縮短工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能減少工人勞動(dòng)及強(qiáng)度；能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。 床夾具的組成及分類 夾具的組成由定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向元件、對(duì)刀裝置、連接元件、夾具體和其他裝置組成。 機(jī)床夾具品種繁多，按專業(yè)化程度，夾具可分為以 下幾種類型。 （ 1） 通用夾具：與通用機(jī)床配套，可在一定范圍內(nèi)加工不同工件。 22 （ 2） 專用夾具：根據(jù)某一工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。 （ 3） 成組夾具：按照成組工藝原理設(shè)計(jì)，適用用于一組零件的某一工序。 （ 4） 組合夾具：由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)零部件經(jīng)組裝而成的裝用夾具，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。 （ 5） 隨行夾具：用于自動(dòng)線上，工件在夾具上的輸送裝置送往各機(jī)床，并 在機(jī)床夾具或機(jī)床工作臺(tái)上進(jìn)行定位和夾緊。 具中加工精度的分析 1。影響精度的因素（造成誤差的原因） 利用夾具在機(jī)床加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具 等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系，從而保證工序尺寸的精度要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都直接影響工件的加工精度。這些誤差因素有： （ 1）工件在夾具中因位置不一致而引起的誤差，稱為工件定位誤差，以 D?表示。 （ 2）定位元件和機(jī)床上安裝夾具的裝夾面之間的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差，稱為夾具安裝誤差，以 A? 表示。 （ 3）定位元件與對(duì)刀或?qū)蛟g的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差，稱為刀具位置誤差，以 T? 表示。 （ 4）有機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度以及工藝系統(tǒng)的變形等引起的誤差，稱為加工方法誤差，以 G? 表示。它包括下列主要組成部分。 23 1）與機(jī)床有關(guān)的誤差 1G? ──如機(jī)床主軸的跳動(dòng) ，主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌的平行度或垂直度誤差等。 2）與刀具有關(guān)的誤差 2G? ──如刀具的形狀誤差，刀柄與且切削部分的同軸度以及刀具磨損等。 3）與調(diào)整有關(guān)的誤差 3G? ──如定距裝刀的誤差、鉆套軸線對(duì)定位件的位置誤差等。 4）與變形有關(guān)的誤差 4G? ──這取決于工件、刀具和機(jī)床的手里變形和 熱變形。 上述各項(xiàng)誤差，屬于隨機(jī)性誤差，故當(dāng)誤差因素多于兩項(xiàng)時(shí)，應(yīng)按概率法合成。 G? =24232221 ?????? 為了使夾具能加工出合格的工件，以上各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)小于工序尺寸公差δ k，即 ?? = D? + A? + T? + T? ? δ k 此式·稱為誤差計(jì)算不等式，各代號(hào)分別代表各誤差在被加工表面加工尺寸方向上的最大值。當(dāng)夾具要保 證的加工尺寸不只一個(gè)時(shí)，每個(gè)尺寸都要滿足它自己的誤差計(jì)算不等式。 誤差計(jì)算不等式在夾具設(shè)計(jì)中式很有用的，因?yàn)樗从沉藠A具保證加工精度的條件，可以幫助我們分析所設(shè)計(jì)的夾具在加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因，以便探索控制各項(xiàng)誤差的途徑，為制定、驗(yàn)證、修改夾具技術(shù)要求提供依據(jù)。 24 件的定位 在機(jī)械加工中，必須使機(jī)床、夾具、刀具和工件之間保持正確的相互位置，才能加工出合格的零件。這種正確的相互位置關(guān)系是通過(guò)工件在夾具中的定位、夾具在機(jī)床上的安裝和刀具相對(duì)于夾具的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 掌握六點(diǎn)定位，在用六點(diǎn)定位原理時(shí) 應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 （ 1）定位支承點(diǎn)限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸。若二者脫離，則意味著失去定位作用。 （ 2）一個(gè)定位支承點(diǎn)僅限制一個(gè)自由度，一個(gè)工件有六個(gè)自由度，所設(shè)置的定位支承點(diǎn)數(shù)目原則上不能超過(guò)六個(gè)。 （ 3）分析定位支承點(diǎn) 的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，并非指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使其在外力作用下而不運(yùn)動(dòng)是通過(guò)夾緊實(shí)現(xiàn)的，反之工件在外力作用下因夾緊而不能運(yùn)動(dòng)，也并非是工件的所有自由度受到限制了。 其中工件定位中 又分為如下幾種情況：完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位。 同時(shí)對(duì)定位方法與定位元件的選擇 工件以平面定位時(shí)主要形式是支承定位，工件的定位基準(zhǔn)平面與定位元件表面相接觸而實(shí)現(xiàn)定位。我們常用的支承元件有下列幾種。 （ 1）固定支承。常用的有 :支承釘、支承板設(shè)計(jì)時(shí)可查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。 （ 2）可調(diào)支承。 （ 3）自為支承。 （ 4）輔助支承。 工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)外圓柱面的完整程度、加工要求和安裝方式，可以在 V 形塊、定位套、半圓套及圓錐套定位。 工件以圓 柱孔定位：各類套筒、盤(pán)類、杠桿和撥叉等零件以圓柱孔定位。所以采用定位元件有圓柱銷(xiāo)和各種心軸。這種定位方式的基本特點(diǎn)是定位孔與定位元件之間處于配合狀態(tài)，并要求確?？字行木€與夾具規(guī)定的軸線相重合?？锥ㄎ贿€ 25 經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用。 其中最常用的有 :a 圓柱銷(xiāo) b 圓柱心軸 c 圓錐銷(xiāo) 在這次設(shè)計(jì)中我用了圓柱心軸，心軸主要用于套筒類和空心盤(pán)類工件的車(chē)、銑、磨。同時(shí)短圓柱心軸限制工件兩個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱心軸限制工件的四個(gè)自由度。 定位的誤差 在定位中我們常見(jiàn)的幾種誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不 重合誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差：由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量。 基準(zhǔn)重合誤差：由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。 定位誤差 ; a 定位誤差只產(chǎn)生在調(diào)整法加工一批工件的條件下，式切法時(shí)不存在定位誤差。 b 定位誤差產(chǎn)生的原因是工件的制造誤差和定位元件的制造誤差，兩者的配合間隙及工序尺寸與定位尺寸不重合等。 c 一般情況下，定位誤差由基準(zhǔn)位移誤差和基 準(zhǔn)不重合誤差組成 ，但不是在任意情況下兩種誤差都存在。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，不存在基準(zhǔn)重合誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)無(wú)變動(dòng)時(shí)，不存在基準(zhǔn)位移誤差。 在分析定位誤差的計(jì)算時(shí)分為以下幾種方式： （ 1） 工件以平面定位 （ 2） 工件以圓孔定位 （ 3） 工件以外圓定位 （ 4） 工件以組合表面定位 常見(jiàn)定位元件能限制的工件自由度 26 工件上的定位面 夾具的定位元件 平 面 支承釘 定位情況 1 個(gè)支承釘 2 個(gè)支承釘 3 個(gè)支承釘 圖示 限制的自由度 平 面 支承 板 定位情 況 一塊條形支承板 兩塊條形支承板 一塊矩形支承板 圖示 限制的自由度 圓柱銷(xiāo) 定位情況 短圓柱銷(xiāo) 長(zhǎng)圓柱銷(xiāo) 兩段短圓柱銷(xiāo) 圖示 限制的自由度 定位情況 菱形銷(xiāo) 長(zhǎng)銷(xiāo)小平面組合 短銷(xiāo)大平面組合 27