箱體加工工藝規(guī)程及鏜Φ52孔夾具設(shè)計,箱體,加工,工藝,規(guī)程,52,夾具,設(shè)計 目 錄 摘 要 II ABSTRACT 3 1 箱體Ⅰ加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工藝分析 1 1.2零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2 1.2.1孔和平面的加工順序 2 1.2.2孔系加工方案選擇 2 1.3箱體箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.2精基準(zhǔn)的選擇 3 1.4箱體I加工主要工序安排 4 2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.1頂面的加工余量 7 2.2前后端面上螺孔M5螺紋孔 7 2.3鏜孔的加工余量 7 2.4兩側(cè)面加工余量 7 3確定切削用量及基本工時 7 3.1銑下底面 8 3.2鉆、鉸4-Φ9定位孔 9 3.2.1鉆孔 9 3.2.2鉸定位孔 10 3.3 粗鏜Φ52的孔 10 3.4 精鏜Φ52的孔 11 4 時間定額計算及生產(chǎn)安排 13 4.1銑下底面 13 4.2鉆、鉸定位孔 13 4.3鉆、攻3-M5螺紋孔 14 4.4粗鏜Φ52主軸孔 14 5 鏜Φ52孔系專用夾具設(shè)計 15 5.1工件加工工藝分析 15 5.2定位方案及定位元件設(shè)計 15 5.3夾緊方案及夾緊元件設(shè)計 17 5.4 鏜模和導(dǎo)向原件的選擇與設(shè)計 17 5.5 定位誤差分析 20 5.6鏜削力與夾緊力計算 21 5.7夾具精度的計算 22 5.8 夾具操作的簡要說明 23 結(jié)論 24 參 考 文 獻(xiàn) 25 致 謝 26 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 箱體 共 12 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 90 粗鏜 HT150 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 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式鏜床 T68 夾具編號 夾具名稱 切削液 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 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 鏜刀，游標(biāo)卡尺 421 3.78 0.21 3 2 0.17 設(shè) 計（日 期） 校 對（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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 箱體 共 12 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 120 精鏜 HT150 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 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式鏜床 T68 夾具編號 夾具名稱 切削液 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 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精鏜φ52-φ40孔 鏜刀，游標(biāo)卡尺 764 4.21 0.18 0.5 1 0.17 設(shè) 計（日 期） 校 對（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 設(shè)計說明書 箱體的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計 摘 要 箱體的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計是一個貼近實際的畢業(yè)設(shè)計。該零件結(jié)構(gòu)有一定復(fù)雜性，有兩個主軸孔，并且有底面的大平面，因此零件毛坯采用灰鑄鐵鑄造成形，箱體零件是一種典型零件，因此其加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計也具有典型性。在加工過程中，采用先面后孔的加工路線，以保證工件的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一、準(zhǔn)確。為了消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，整個工藝過程中主要是先加工基準(zhǔn)面，在加工其他的平面和孔，達(dá)到零件圖上的要求。 對各平面加工時，首先是考慮定位，以保證平面的尺寸精度、相互位置精度和表面粗糙度，同時提高了生產(chǎn)率。箱體零件的軸孔是箱體零件的關(guān)鍵，因此我采用專用夾具——臥式鏜床鏜孔來保證各孔系的尺寸精度、平行度、同軸度等要求，對其他的油孔、螺紋孔、緊固孔的加工可放到最后進(jìn)行。 箱體的主要加工部位為兩端面和軸孔。為了滿足零件要求，采用鏜床夾具來進(jìn)行加工，將大大提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。 關(guān)鍵詞：夾具，鏜模，余量，誤差，精度 III ABSTRACT I worm me the process of order and fixture design is a graduate close to the actual design. Parts of the structure of a certain complexity, there are two spindle hole, and a large flat bottom, so parts of rough forming a gray iron foundry, cabinet parts is a typical parts, so its processing procedures and fixture design also has typical . In the process, using surface after the first hole of the processing line, to ensure that the workpiece positioning benchmark unified and accurate. In order to eliminate the rough caused by stress, cutting force, the clamping force and cutting heat on the accuracy of processing, the whole process is the first major processing base level, in the processing of the plane and the other hole, reaching parts of the map Requirements. On the plane processing, the first is to consider positioning, to ensure that the plane the size of accuracy, precision and location of each other surface roughness, while improving productivity. Parts of the box-axis is the key parts box, so I used special fixture - Boring horizontal boring machine to ensure the accuracy of the size of the hole, parallel, coaxial, and other requirements on other hole, thread Hole, fastening holes into the final processing can be carried out. I worm me the main processing sites at both ends of the shaft and the hole. To meet the requirements of spare parts, used for milling and boring machine fixture fixture for processing, will greatly improve product quality and productivity. Key words: fixture, boring mode, margin of error, IV 目 錄 摘 要 II ABSTRACT 3 1 箱體Ⅰ加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工藝分析 1 1.2零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2 1.2.1孔和平面的加工順序 2 1.2.2孔系加工方案選擇 2 1.3箱體箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.2精基準(zhǔn)的選擇 3 1.4箱體I加工主要工序安排 4 2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.1頂面的加工余量 7 2.2前后端面上螺孔M5螺紋孔 7 2.3鏜孔的加工余量 7 2.4兩側(cè)面加工余量 7 3確定切削用量及基本工時 7 3.1銑下底面 8 3.2鉆、鉸4-Φ9定位孔 9 3.2.1鉆孔 9 3.2.2鉸定位孔 10 3.3 粗鏜Φ52的孔 10 3.4 精鏜Φ52的孔 11 4 時間定額計算及生產(chǎn)安排 13 4.1銑下底面 13 4.2鉆、鉸定位孔 13 4.3鉆、攻3-M5螺紋孔 14 4.4粗鏜Φ52主軸孔 14 5 鏜Φ52孔系專用夾具設(shè)計 15 5.1工件加工工藝分析 15 5.2定位方案及定位元件設(shè)計 15 5.3夾緊方案及夾緊元件設(shè)計 17 5.4 鏜模和導(dǎo)向原件的選擇與設(shè)計 17 5.5 定位誤差分析 20 5.6鏜削力與夾緊力計算 21 5.7夾具精度的計算 22 5.8 夾具操作的簡要說明 23 結(jié)論 24 參 考 文 獻(xiàn) 25 致 謝 26 1 箱體加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.1 零件的分析 1.1.1零件的作用 題目給出的零件是箱體。箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證箱體各部件的正確安裝。因此箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響箱體內(nèi)各個部件的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。箱體安裝軸主要是實現(xiàn)能量的傳遞。在兩個軸的端面都有擋蓋，兩個軸相互垂直安裝，實現(xiàn)其能量傳遞。 1.1.2零件的工藝分析 由箱體零件圖可知：這是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有六個平面需要進(jìn)行加工，支承孔系在分別在前后和左右端面上。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?，F(xiàn)分析如下： （1）以Φ130端面面為主要加工表面，這一組加工表面是底面，和4-Φ9的孔 （2）以底面和4-Φ9孔為主要加工表面，這一組加工表面包括：底面的銑Φ22和Φ132所在的孔系及其端面，Φ32端面和M16螺紋孔3-M5螺紋孔 1.2零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該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，對于箱體來說，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。 由于生產(chǎn)量也相當(dāng)大，怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是箱體加工過程中的主要考慮因素。 1.2.1孔和平面的加工順序 箱體零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。箱體的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，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。 箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗先加工基準(zhǔn)面的原則，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。這樣處理還有一個好處就是在粗加工以后零件表面有應(yīng)力集中的現(xiàn)象，粗精分開可以在粗加工以后進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力。 1.2.2孔系加工方案選擇 箱體孔系加工方案，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)選擇最經(jīng)濟(jì)的機床。 根據(jù)箱體零件圖所示的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在臥式鏜床上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，箱體體孔系加工一般都在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)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時，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）用臥式鏜孔 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，而臥式鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。 綜合以上的特點，本零件孔的加工采用臥式鏜床鏜孔。 1.3箱體箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 1.3.1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）保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙； （3）保證Φ52和Φ40兩個孔相互位置要求。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。但是從箱體的零件結(jié)構(gòu)上看，兩個主軸孔作為主要基準(zhǔn)是不行的，為了能實現(xiàn)要求，在加工兩個孔的時候都選用底面作為基準(zhǔn)，以減少定位基準(zhǔn)不重合所帶來的精度誤差。也就是以底面和底面兩個孔限制6個自由度。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，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。 1.3.2精基準(zhǔn)的選擇 從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證箱體I在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從箱體零件圖分析可知，它的底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。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，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。至于前后和左右端面，雖然它是箱體的裝配基準(zhǔn)，但因為它與箱體的主要支承孔系垂直和平行。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)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.4箱體I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)。箱體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以Φ178端面定位粗、精加工底平面。第二個工序是加工定位用的4個地腳孔。由于底平面加工完成后一直到箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，底面上的6工藝孔的需要鉸。 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。螺紋頂孔在鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于箱體，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。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200mg。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將箱體加工工藝路線確定如下： 方案一： 鑄造 時效處理 油漆 銑頂面及φ70臺面 銑底面 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 銑左側(cè)4個U型槽 精銑136兩側(cè)面 精鏜φ52-φ40孔 精鏜φ54-φ47孔 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 檢驗 方案二： 鑄造 時效處理 油漆 銑頂面及φ70臺面 銑底面 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 銑左側(cè)4個U型槽 精銑136兩側(cè)面 精鏜φ52-φ40孔 精鏜φ54-φ47孔 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 檢驗 根據(jù)以上的分析，這兩個工序過程的區(qū)別在于，方案一在加工完底面后，直接加工底面的4-Φ9孔，然后以其中4-Φ9孔作為定位基準(zhǔn)加工其余的各個端面和孔，這樣為后續(xù)的加工提供了基準(zhǔn)，綜合考慮我們選擇方案一，具體的加工路線如下 鑄造 時效處理 油漆 銑頂面及φ70臺面 銑底面 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 銑左側(cè)4個U型槽 精銑136兩側(cè)面 精鏜φ52-φ40孔 精鏜φ54-φ47孔 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 檢驗 24 2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “箱體”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。 2.1頂面的加工余量 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《機械加工工藝手冊第1卷》[2]表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》[2]表3.2-24，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 2.2前后端面上螺孔M5螺紋孔 毛坯為實心，鑄件。參照《機械加工工藝手冊第1卷》[2]表3.2-20，現(xiàn)確定螺孔加工余量為： 螺孔M5 鉆孔Φ4：攻絲M5 2.3鏜孔的加工余量 根據(jù)工序要求，前后和左右端面配合孔加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各個工序余量如下： 粗鏜： Φ52孔，參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.3-48,其余量值為； Φ47孔，參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.3-48,其余量值為3,mm；Φ 2.4兩側(cè)面加工余量 由工序要求，兩側(cè)面需進(jìn)行粗、精銑加工。各工序余量如下： 鏜：參照《機械加工工藝手冊第1卷》[2]表3.2-2，其余量值為3mm。 3確定切削用量及基本工時 3.1銑下底面 機床：立式銑床X51 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 機床主軸轉(zhuǎn)速： （式3.1） 式中： ———— 銑削速度 ———— 切削圓周直徑 參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-81，取 代入（式3.1）得： ， 取n=650r/min 實際銑削速度： 式中：n為轉(zhuǎn)速 進(jìn)給量： （式3.2） 式中： ———— 每齒進(jìn)給量 ———— 齒輪齒數(shù) ———— 主軸轉(zhuǎn)數(shù) 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-73，取 帶入（式3.2）得： 工作臺每分進(jìn)給量： （式3.3） 式中： ———— 進(jìn)給量 ————主軸轉(zhuǎn)數(shù) 代入（式3.2）得： ： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （式3.4） 式中： ———— 銑刀直徑 ———— 銑刀寬度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-81, 代入（式3.4）得： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.2鉆、鉸4-Φ9定位孔 3.2.1鉆孔 機床：立式鉆床 刀具：麻花鉆 切削深度： 鉆刀直徑取Φ14 進(jìn)給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，代入（式3.1）得： ，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： （式3.5） 式中： ———— 鉆孔的孔徑 ———— 鉆頭的主偏角 由實際鉆孔知道，取16mm,所以代入（式3.5）得： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.2.2鉸定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-58，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-60，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 機床主軸轉(zhuǎn)速，代入（式3.1）得： ，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： （式3.6） 式中： ———— 鉆孔的孔徑 ———— 鉸刀的主偏角 ———— 擴，較前孔的直徑 經(jīng)查手冊得：=17.85mm，則代入（式3.6）得： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 定位孔加工機動時間： 本工序機動時間。 3.3 粗鏜Φ52的孔 機床：臥式鏜床 刀具：高速鋼刀具 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-66，刀桿伸出長度取，因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 機床主軸轉(zhuǎn)速，代入（式3.1）得： ，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： （式3.7） 式中： ————切削深度 ————鏜刀的主偏角 則代入（式3.7）得： 刀具切出長度： ， 取 行程次數(shù)： 機動時間： 3.4 精鏜Φ52的孔 機床：臥式鏜床 刀具：高速鋼刀具 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-66。 因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，代入（式3.1）得： ，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度，代入（式3.7）得： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 則：本工序用的時間： 4 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該臥掄箱的年產(chǎn)量為1萬件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于20.9件。設(shè)每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于22.9min。 參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： （式4-1） 式中：————單件時間定額 ————基本時間（機動時間） ————輔助時間：用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 4.1銑下底面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，這又是毛坯面加工，參照《機械加工工藝手冊》表2.5-46，所以取裝卸工件時間可以忽略。則。 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-48， 單間時間定額，代入（式4-1）得： ， 因此一臺機器能滿足生產(chǎn)要求。 4.2鉆、鉸定位孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-43， 單間時間定額，代入（式4-1）得： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 4.3鉆、攻3-M5螺紋孔 機動時間： 鉆孔的輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。 則。 攻絲輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則 ：參照鉆孔值，取 單間時間定額，代入（式4-1）得： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 4.4粗鏜Φ52主軸孔 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則。 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]表2.5-39， 單間時間定額，代入（式4-1）得： 因此應(yīng)布置六臺機床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置六臺機床時，。 即能滿足生產(chǎn)要求。 注：其他的孔面的加工的時間額定見工藝過程卡。 5 鏜Φ52孔系專用夾具設(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。在加工箱體零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工主軸孔的夾具一套。主軸孔的加工將用在組合鏜床上加工，刀具為硬質(zhì)合鏜刀W18Cr14C對箱體的孔進(jìn)行鏜孔加工。 本工序為鏜Φ52孔的工序，為了保證其加工精度，在鏜孔前所有的表面均已加工達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置精度要求。 5.1工件加工工藝分析 Φ52孔在零件上是一個水平的長孔長度為136.并且和Φ40孔同心，因此加工的時候2個孔要一起鏜加工方可保證同軸度要求，此孔系的水平距離136mm為自由公差，中心線到底面的尺寸為尺寸為80孔內(nèi)壁粗糙度要達(dá)，所以位置精度要還是高，靠臥式鏜床可以加工達(dá)到精度。 鏜模要保證以下精度： 中心線到底面的距離為80，孔內(nèi)壁粗糙度要達(dá)。 5.2定位方案及定位元件設(shè)計 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)分析可得，因為工件底面是工件的設(shè)計基準(zhǔn)，也是裝配基準(zhǔn)。所以以底平面為主要的定位面，則采用經(jīng)典的一面兩銷定位，底面將限制工件Z方向的移動、X方向上的旋轉(zhuǎn)、Y方向上的旋轉(zhuǎn)三個自由度。一個圓柱銷限制X方向和Y方向的移動，另一個削邊銷則限制Z方向的轉(zhuǎn)動。 這樣可以限制工件的六個自由度,實現(xiàn)完全定位?？紤]到盡可能的減小工件裝夾時的轉(zhuǎn)角誤差，同時使工件能順利裝卸，故在工件的加工側(cè)面使用四個彈簧壓塊進(jìn)行壓緊。 由于圓柱銷和削邊銷都已經(jīng)是夾具的標(biāo)準(zhǔn)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化因此我們直接根據(jù)孔的大小選擇標(biāo)準(zhǔn)件即可 我們的孔徑為9，在這里我們選擇最下面的14-18范圍的內(nèi)的圓柱銷， 然后我們在選擇一個這么大的B型的定位銷，也叫削邊銷 具體的尺寸如下 5.3夾緊方案及夾緊元件設(shè)計 由于該工序為孔加工，在鏜削時，切向力垂直于底座，可以幫助工件夾緊。根據(jù)工件加工分析，孔有很長一段距離需要鏜削加工，所以軸向力只有用2個移動壓板組成壓緊和工件自身的重力一起產(chǎn)生的摩擦力來克服。 根據(jù)壓緊力作用點的選擇原則，我們壓緊力作用點要在主要的支撐面上，最好壓緊力和切削力相同，我們工件定位的主要下底面，因此我們壓緊是從定位的正下方壓緊比較合理，如果壓緊在臺階面上，我們所加工的面，會在壓緊的上面，這樣就成為一個懸臂機構(gòu)，這樣對加工是不利的，為了防止這種情況發(fā)送生，我們直接在底端面處采用一個移動壓板壓緊。 5.4 鏜模和導(dǎo)向原件的選擇與設(shè)計 鏜模主要用于加工箱體、支座等零件上的孔或孔系。由于箱體類零件的孔系加工精度要求較高，鏜模的制造精度通常比鉆模高。鏜模的結(jié)構(gòu)類型主要決定于引導(dǎo)鏜刀桿的方法,按照鏜模架的位置可分為4種類型。①單向前支承鏜模：鏜模架在工件的前方，鏜刀桿與機床主軸是剛性聯(lián)接，用于加工盲孔。②單向后支承鏜模：鏜模架在工件的后方，鏜刀桿與機床主軸也是剛性聯(lián)接，用于加工小箱體上的通孔。③前后雙向支承鏜模：在工件的前、后方各有一鏜模架。鏜刀桿與機床主軸是浮動聯(lián)接，完全由鏜模支承，其回轉(zhuǎn)精度與機床無關(guān)。這是使用最普遍的一種類型，用以加工箱體上孔徑較大的長孔和不同箱壁上同一軸線的幾個孔。采用前后雙向支承以加工箱體的一個鏜模。④單向雙前支承鏜模:在工件前方裝有兩個鏜模架以支承鏜刀桿,鏜刀桿與機床主軸也采用浮動聯(lián)接，用于無法采用前后雙向支承的場合。 的孔徑比較小因此我們采用后單支撐鏜模， 其結(jié)構(gòu)如下圖 鏜模的下端采用2個銷定位到夾具體上，然后用2個螺釘把鏜模固定到夾具體上，中間的孔為我們放鏜套和鏜套襯套的孔，M12的螺釘為鏜套螺釘孔 鏜套，鏜套襯套，鏜套螺釘均已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，我們可以根據(jù)自己的需要選擇適合的鏜套和鏜套螺釘， 鏜套種類有以下2種 選擇A型鏜套，查鏜套的選擇的表格 標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T8046.1-1999 A型鏜套 A60X75X45 鏜套襯套的標(biāo)準(zhǔn) JB/T 8046.2-1999 鏜套用襯套 75H6%x45或75H7%x45 鏜套螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn) JB/T 8046.3-1999 鏜套螺釘 M12 整個鏜模部分結(jié)構(gòu)如下圖 5.5 定位誤差分析 1 基準(zhǔn)不重合誤差 在加工過程中，定位基準(zhǔn)為底平面，設(shè)計基準(zhǔn)為中心線，所以基準(zhǔn)不重合，并且兩基準(zhǔn)的垂直距離為mm，有公差0.180mm的要求，另外根據(jù)給出的零件圖上這兩個主軸孔還有圓度公差的要求為0.015mm ,故基準(zhǔn)不重合所帶來的誤差0.105mm。 2 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 5.6鏜削力與夾緊力計算 根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]可查得： 鏜削力計算公式為： 圓周分力 ： （式5-7） 式中： ———— 切削深度 ———— 進(jìn)給量 ———— 材料硬度 由前面計算和查表可得：， mm， 代入得（式5-7）得： =6690.95N 而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： =394.92N 在鏜削中受到的扭矩為： ==25897.23N 5.7夾具精度的計算 夾具精度計算是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗夾具是否合乎零件加工要求。利用夾具在機床上加工工件時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(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要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有： （1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差Δdw。 （2）因夾具在機床上安裝不準(zhǔn)確，使夾具的安裝面偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生夾具安裝誤差Δa。 （3）因刀具相對夾具位置不準(zhǔn)確，或刀具與導(dǎo)向、對刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差Δt。 （4）因機床精度、刀具制造精度和磨損，加工調(diào)整、加工變形等因素引起的與加工方法有關(guān)的加工方法誤差Δg。 為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差Δk。即 Δdw+Δa+Δt+Δg〈Δk 上式稱為誤差計算不等式，其中各項誤差都是在工序尺寸方向上的分量，如果工序尺寸（包括位置精度要求）不止一個，則只有在每個工序尺寸的誤差計算不等式都能滿足要求時，所設(shè)計的夾具才能保證加工要求。 在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定以后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算，在是合計過程中，取鏜桿與鏜套的配合性質(zhì)為H7/h6。同時為了保證中心線與底面的平行度要求，鏜套中心線應(yīng)與夾具體底面平行，其平行度公差為0.02/100。 (1) 工件定位誤差△dw的確定 根據(jù)前面定位誤差分析可得，誤差為+0.025mm。 (2) 夾具安裝誤差△a的確定 因孔的的加工長度為260mm。故安裝誤差為: △a=260=0.052mm (3) 對刀誤差△t的確定 鏜桿與鏜套的配合性質(zhì)為H7/h6。所以： 鏜孔，鏜套為65，鏜桿為65，△t=0.044mm。 各項誤差按概率發(fā)相加，為： 綜上所述,所設(shè)計的夾具能滿足加工精度要求。 5.8 夾具操作的簡要說明 夾具的裝配圖見圖號JJZP-1，夾具的設(shè)計思路：根據(jù)需要鏜的孔分析，在零件圖的底面有四個工藝孔，所以在鏜Φ52的時候采取一面兩銷的定位，從裝配圖就可以分析得到，一面指的與夾具體接觸的支撐面，同時用圓柱銷和削邊銷共同限制工件的6個自由度，夾緊用的是移動壓板進(jìn)行夾緊。 結(jié)論 箱體零件，與其它箱體零件的工藝規(guī)程制訂、鉆床夾具和加工軸孔的鏜床夾具的設(shè)計具有很多相似性。通過對箱體I箱體零件加工工藝的制訂和夾具的設(shè)計，使我自己在大學(xué)四年對機械加工的知識有了更全面的掌握。 箱體零件工藝規(guī)程制訂過程中，所需內(nèi)容包括零件工藝分析、加工路線的確定、切削用量的確定、工時定額的計算、加工余量的確定、定位誤差的分析，夾具設(shè)計等環(huán)節(jié)。這是我學(xué)習(xí)過的知識的一次大綜合的運用。通過對鉆床夾具和鏜床夾具的設(shè)計，讓我鞏固了工件在夾具中的定位、夾緊以及夾具精度的計算等知識，雖然在進(jìn)行夾具設(shè)計時，遇到了不少的困難，但通過分析，解決了這些問題，讓我學(xué)習(xí)到了不少的東西。本次設(shè)計內(nèi)容都用電子文檔形式，增加了我的編輯電子文檔的操作熟練度，同時也提高了CAD操作熟練度，通過這次設(shè)計，自己也收集了很多關(guān)于機械方面的電子書籍。 ??? 通過這次設(shè)計，我不僅學(xué)習(xí)到了許多新知識，而且很好的將以前學(xué)過的知識的復(fù)習(xí)和總結(jié)。同時也存在一些問題需要解決，但是最重要的是培養(yǎng)了我分析問題，解決問題的能力，有利于以后實際工作的需要。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李洪主編.機械加工工藝手冊[M].北京：北京出版社，1991.9:20-50,100-132,287-312. [2] 孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊（第1卷）：機械工業(yè)出版社，1991.9:20-50,100-132, 287-312. [4] 廖念釗、古瑩奄、莫雨松、李碩根、楊興駿編.互換性與技術(shù)測量（第四版）[J].北京：中國測量出版社，2000.1： 35-52，78-92. [5] 華東紡織工業(yè)學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)主編.機床設(shè)計圖冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979.6：23，28. [6] 東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、第一汽車制造廠職業(yè)大學(xué)編.機床夾具設(shè)計手冊（第二版）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.2：23，41. [7] 孟憲棟、劉彤安主編.機床夾具圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1992.5：16-24. [8] .劉文劍、曹天河、趙維患主編.夾具工程師手冊[M].黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987.12：13-56，87-130，210-297. [9] 王先逵主編.機械制造工藝學(xué)（上冊）[J].北京：清華大學(xué)出版社，2000.12：14-25. [10] 周元康、林昌華、張海兵主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[J].重慶：重慶大學(xué)出版社，2001.12：25-31，87-96. [11] 徐錦康主編.機械設(shè)計[J].北京：高等教育出版社，2004.4：45-63. [12] 鄧文英主編.金屬工藝學(xué)（下冊）[J].北京：高等教育出版社，2000：167-173. [13] 孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊（第2卷）：機械工業(yè)出版社，1991.9:20-50,100-132, 287-312. [14] 徐發(fā)仁，切削用量簡明手冊. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1990.7 [15] 淘濟(jì)賢等，機床夾具設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計中，從剛開始的毫無頭緒，到最后的順利完工，一路走來頗為艱辛。在此，要十分感謝盧宗彪老師對我的教導(dǎo)，從開始的給課題，到后來的修改，找不足，再修改，再找不足等等……。感謝盧宗彪老師給了我十分大的幫助，不但及時地發(fā)現(xiàn)我的不足之處，還給出正確的指導(dǎo)。 時光荏苒，終于在經(jīng)過兩個多月的努力后，完成了這篇畢業(yè)設(shè)計。在做畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，盧宗彪老師給了我很大的幫助和指導(dǎo)。在這里我向他表示衷心的感謝，在我遇到難題無法解決時，是他耐心細(xì)致的講解使我的一個一個難題迎刃而解，盧宗彪老師認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，干凈利落的辦事作風(fēng)，也深深地讓我敬佩。正是由于盧宗彪老師諄諄的教誨，才使我能順利地完成畢業(yè)設(shè)計。 因此，我要衷心感謝老師這一路上的譖譖教誨，使這大學(xué)里最后一次設(shè)計能夠順利成功的完成， 這與老師的幫助與指導(dǎo)是分不開的。 由于本人水平有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中難免存在錯誤疏忽之處，希望各位老師能予批評和指出。