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設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上端面 銑夾具，量具，銑刀 500 1.27 0.8 3 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 7 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 30 銑 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精銑上端面 銑夾具，量具，銑刀 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 ７ 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 40 鉆 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑底部中間平面 銑夾具，量具，銑刀 800 12.7 0.5 2 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 ７ 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 50 鏜 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精銑底部中間平面 銑夾具，量具，銑刀 560 25.7 0.8 2 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 7 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 60 鉆擴鉸 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 鉆、擴、鉸?33H7孔 麻花鉆，鉆床夾具，量具 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 7 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 70 鉆 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z35 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 鉆2-M12螺紋底孔2-?10.1 麻花鉆，鉆床夾具，量具 800 12.7 0.5 2 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 托架 零件圖號 產(chǎn)品名稱 托架 零件名稱 托架 共 7 頁 第 ７ 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 80 鉆 鑄鋁 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 攻絲2-M12螺紋 麻花鉆，絲錐，鉆床夾具，量具 800 12.7 0.5 2 1 15 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 畢業(yè)設計論文畢業(yè)設計論文論文題目：托架工藝和鉆斜孔夾具設計論文題目：托架工藝和鉆斜孔夾具設計班班 級級： 專專 業(yè)：業(yè)： 學生姓名：學生姓名： 指導教師：指導教師： 日日 期期: : I摘 要此次設計是對托架零件的加工工藝和夾具設計，其零件為鑄件，具有體積小，零件復雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于孔、槽和鉆小孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。關鍵詞 托架，加工工藝，專用夾具，設計IIABSTRACTThis design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request.Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design1 目 錄摘 要 IABSTRACT11緒 論12 托架的分析22.1 托架的工藝分析22.2 托架的工藝要求23 工藝規(guī)程設計33.1 加工工藝過程43.2 確定各表面加工方案43.2.1 影響加工方法的因素43.2.2 加工方案的選擇43.3 確定定位基準53.2.1 粗基準的選擇53.2.1 精基準選擇的原則53.4 工藝路線的擬訂63.4.1 工序的合理組合63.4.2 工序的集中與分散73.4.3 加工階段的劃分73.4.4 加工工藝路線方案的比較83.5 托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定93.5.1 毛坯的結構工藝要求93.5.2 托架的偏差計算103.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）104 鉆 2-10.1 孔夾具設計1741 研究原始質(zhì)料1742 定位基準的選擇1843 切削力及夾緊力的計算1844 誤差分析與計算1924.5 零、部件的設計與選用204.5.1 定位銷選用204.5.3 鉆套、襯套、鉆板設計與選用2046 夾具設計及操作的簡要說明22結 論23參考文獻24致 謝2511緒 論機械設計制造及其夾具設計是我們?nèi)跁炌?3 年所學的知識，將理論與實踐相結合，對專業(yè)知識的綜合運用訓練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件。它直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。2 托架的分析2.1 托架的工藝分析托架是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小孔端要求加工，對精度要求也很高。托架的底面、孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其小孔與底6 . 1Ra平面有垂直度的公差要求，托架底面與大孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對稱度公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。2.2 托架的工藝要求一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。圖 2.1 托架零件圖該加工有七個加工表面：平面加工包括托架底面、大孔上平面；孔系加工；小孔端的槽加工。3 以平面為主有： 托架底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是；6 . 1Ra 大孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。6 . 1Ra 孔系加工有： 小孔鉆、擴和鉸加工，其表面粗糙度要求 小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求。12.5Ra 托架毛坯的，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是13mm5000 件，由3表 2.13 可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對托架零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。43 工藝規(guī)程設計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該托架零件的主要加工表面是平面、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，對于托架來說，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系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術條件分析得知：托架的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計托架的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格較底的機床。3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（） ，粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79ITITaR以較小。5 小孔加工方法：加零件毛坯不能直接出孔，只能鑄出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆擴6 . 1Ra鉸?？准庸し椒ǎ阂驗榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，是，所以我們采用一次鉆孔12.5Ra 的加工方法。3.3 確定定位基準3.2.1 粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準選擇應當滿足以下要求： 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從托架零件圖分析可知，主要是選擇加工托架底面的裝夾定位面為其加工粗基準。3.2.1 精基準選擇的原則 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具6比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從托架零件圖分析可知，它的底平面與小孔，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自209H由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用的孔為加工基準。44選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。3.4 工藝路線的擬訂對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。托架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工托架底面大孔上平面。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。3.4.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人7數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。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%8090 c蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。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。mg2003.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 工序分散的特點工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。3.4.3 加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：8 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4 加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表： 方案一10 鑄造鑄造時效處理20 粗銑粗銑上端面30 精銑精銑上端面940 粗銑粗銑底部中間平面50 精銑精銑底部中間平面60 鉆、擴、鉸 鉆、擴、鉸33H7 孔70 鉆 鉆 2-M12 螺紋底孔 2-10.180 鉆 攻絲 2-M12 螺紋90 鉗 去毛刺100 入庫入庫、組裝入庫方案二10 鑄造鑄造時效處理20 粗銑粗銑上端面30 精銑精銑上端面40 粗銑粗銑底部中間平面50 精銑精銑底部中間平面60 鉆、擴、鉸 鉆、擴、鉸33H7 孔70 鉆 鉆 2-M12 螺紋底孔 2-10.1 攻絲 2-M12 螺紋80 鉗 去毛刺90 入庫入庫、組裝入庫由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：10鑄造鑄造時效處理20粗銑粗銑上端面30精銑精銑上端面40粗銑粗銑底部中間平面50精銑精銑底部中間平面60鉆、擴、鉸鉆、擴、鉸33H7 孔70鉆鉆 2-M12 螺紋底孔 2-10.180鉆攻絲 2-M12 螺紋90鉗去毛刺100 入庫入庫、組裝入庫3.5 托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定托架的鑄件采用的是鑄鋁，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄件毛坯。103.5.1 毛坯的結構工藝要求托架為鑄件件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： 由于鑄件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿膛和減少工序，鑄件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免鑄件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 鑄件的結構中應避免深孔或多孔結構。 鑄件的整體結構應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2 托架的偏差計算 托架底平面和大孔上平面的偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻4表 1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取2.0 2.5mm。查3可知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取2.2mm0.21mm精銑：由參考文獻3表 2.359，其余量值規(guī)定為。1.0mm3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 20：粗銑上端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù)，此為粗齒銑刀。5Z 因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm11精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s機床主軸轉速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻3表 3.174，取 475 /minnr實際銑削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s進給量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作臺每分進給量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根據(jù)參考文獻3表 2.481,取amma60切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入長度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf機動時間：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以該工序總機動時間110.55minjjjttt工序 30：精銑上端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm12數(shù) 8，此為細齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s機床主軸轉速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻3表 3.131，取 600 /minnr實際銑削速度 ：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作臺每分進給量： mf12/720/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知，l141lmm68lmm刀具切入長度：精銑時1l1100lDmm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間：2jt122141 10020.34min720jmllltf機動時間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機動時間220.58minjjjttt工序 40：粗銑底部中間平面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù)，此為粗齒銑刀。5Z 因其單邊余量：Z=2.2mm13所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s機床主軸轉速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻3表 3.174，取 475 /minnr實際銑削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s進給量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作臺每分進給量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根據(jù)參考文獻3表 2.481,取amma60切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入長度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf機動時間：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以該工序總機動時間110.55minjjjttt工序 50：精銑底部中間平面14機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù) 8，此為細齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s機床主軸轉速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻3表 3.131，取 600 /minnr實際銑削速度 ：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作臺每分進給量： mf12/720/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知，l141lmm68lmm刀具切入長度：精銑時1l1100lDmm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間：2jt122141 10020.34min720jmllltf機動時間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機動時間220.58minjjjttt工序 70：鉆、擴、鉸33H7 孔。機床：立式鉆床 Z52515刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆。 鉆孔切削深度：pa8.5pamm進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：參照參考文獻3表 2.441，取。V0.48/Vm s機床主軸轉速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照參考文獻3表 3.131，取630 /minnr所以實際切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工時 被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機動時間： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 擴孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.331 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆。片型號：E403切削深度：pa1.35pamm進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.452，取。f0.6/fmm r切削速度：參照參考文獻3表 2.453，取。V0.44/Vm s機床主軸轉速：n10001000 0.44 60426.78 /min3.14 19.7vnrD按照參考文獻3表 3.131，取500 /minnr所以實際切削速度 ：v3.14 19.7 5000.52/10001000 60dnvm s切削工時被切削層長度 ：l42lmm16刀具切入長度有：1l1119.7 17(1 2)12022.86322rDdlctgkctgmmmm刀具切出長度： ，取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機動時間：2jt242330.16min0.6 500jLtfn 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.458，取frmmf/0 . 20 . 1。rmmf/0 . 2切削速度：參照參考文獻3表 2.460，取。VsmV/32. 0機床主軸轉速：n10001000 0.32 60305.73 /min3.14 20VnrD按照參考文獻3表 3.131 取315 /minnr實際切削速度 ：v3.14 20 6000.63/10001000 60Dnvm s切削工時被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度，1l0120 19.7(1 2)12022.0922rDdlctgkctgmm刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機動時間：3jt3422.0930.07min2 315jLtnf該工序的加工機動時間的總和是：jt0.250.160.070.48minjt 工序 70：鉆 2-M12 螺紋底孔 2-10.1機床：臺式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆17根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,切削速度394 . 20.22/fmm r。smV/36. 0機床主軸轉速：n，100010000.36601147 / min3.14 10.1Vnrd按照參考文獻3表 3.131，取。1600 /minnr實際切削速度 ：v3.14 10.1 16000.50/1000100060Dnvm s切削工時被切削層長度 ：l30lmm刀具切入長度：1l16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出長度： 取。2lmml412mml32加工基本時間： jt1230430.11min0.22 1600jLlltf n工序 80：攻絲 2-M12 螺紋機床：臺式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,切削速度394 . 20.22/fmm r。smV/36. 0機床主軸轉速：n，100010000.36601147 / min3.14 10.1Vnrd按照參考文獻3表 3.131，取。1600 /minnr實際切削速度 ：v3.14 10.1 16000.50/1000100060Dnvm s切削工時被切削層長度 ：l30lmm刀具切入長度：1l16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出長度： 取。2lmml412mml32加工基本時間： jt1230430.11min0.22 1600jLlltf n184 鉆2-10.1孔夾具設計41 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆 2-10.1 孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。42 定位基準的選擇由零件圖可知：在對 2-10.1 進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、工藝孔和大孔定位，即一面、心軸定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個自由度。43 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床 Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：721切削力公式： 1.20.7667fPFDfK式中 10.1Dmm0.22/fmm r查表得： 8210.75()736bpK其中： 0.6b0.0048pK 即：955.08()fFN實際所需夾緊力：由參考文獻5表得：1 2 12 12KFKW 有：120.7,0.1619安全系數(shù) K 可按下式計算有：6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻5表 可得： 60 KK121 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 955.08 1.561489.92()KfWK FN由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。取，1.56K 10.720.16查參考文獻51226 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN由上述計算易得： 0KWW因此采用該夾緊機構工作是可靠的。44 誤差分析與計算該夾具以底面、孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻5可得：銷的定位誤差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm20 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.085jwmm 4.5 零、部件的設計與選用4.5.1 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表 6.1 和 6.2：表 6.1 可換定位銷DdH公稱尺寸允差1Dh1hb1dC1C141816150.01122514M1241 表 6.2 固定棱形銷ddH公稱尺寸允差Lh1hb1bC1C40502022+0.0340.0236553816 1.5214.5.3 鉆套、襯套、鉆板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 6.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表 6.4：表 6.4 鉆套DdH公稱尺寸允差1D2Dh1hmCr61212+0.018+0.007221810490.5180.5襯套選用固定襯套其結構如圖所示：22圖 6.2 固定襯套其結構參數(shù)如下表 6.5：表 6.5 固定襯套dD公稱尺寸允差H公稱尺寸允差C 1C12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆板選用固定式鉆板，用 4 個沉螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。46 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、孔為定位基準，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 23結 論通過這次畢業(yè)設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更進一步的認識，也加深了對大學四年中所學基礎知識的學習和理解。畢業(yè)設計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時，有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進。無論怎樣，這次的畢業(yè)設計使我獲益良多，是我在學校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。24參考文獻1 楊叔子，機械加工工藝師手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，2004。2 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，2004。3 李洪，機械加工工藝手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1990。4 方昆凡，公差與配合手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1999。5 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M，上?？茖W技術出版社，2000。6 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1979。7 吳宗澤，機械設計實用手冊M，北京：化學工業(yè)出版社，2000。8 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。9 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1984。10 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 11 黃如林，切削加工簡明實用手冊M，北京：化學工業(yè)出版社，2004。12 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。13 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1980。14 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社，2000：919。16 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：417。17 王先逵，機械機械制造工藝學，機械工業(yè)出版社，2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .25致 謝首先，我要感謝指導畢業(yè)設計老師。在畢業(yè)設計中，他給予了很多指導性的意見，我萬分的感謝他給我的寶貴的意見和鼓勵。我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中。最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計（論文） 。