中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計說明書目 錄一、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型2二、零件的分析2 1零件的結(jié)構(gòu)分析2 2零件的技術(shù)要求分析3三、確定毛坯、畫毛坯零件綜臺圖3 1鑄件尺寸公差4 2鑄件機(jī)械加工余量4 3零件毛坯綜合圖4四、 工藝規(guī)程設(shè)計5 1定位基準(zhǔn)的選擇5 2制定工藝路線6 3選擇加工設(shè)備及工藝裝備8 4加工工序設(shè)計9五、 工藝規(guī)程設(shè)計5 5.1 夾具總體方案擬定5 5.2 確定夾緊力及螺桿直徑6 5.3 定位精度分析8六、參考文獻(xiàn)19一、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 如零件圖所示為犁刀變速齒輪箱體，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000臺，現(xiàn)制定該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 技術(shù)要求 (1)鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。 (2)未注明鑄造圓角為及R2R3。 (3)鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。 (4)允許有非聚集的孔眼存在，其直徑不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小于30mm，整個鑄件上孔眼數(shù)不多于10個。 (5)未注明倒角為。 (6)所有螺孔锪錐孔至螺紋外徑。 (7)去毛刺，銳邊倒鈍。 (8)同一加工平面上允許有直徑不大于3mm，深度不大于15mm，總數(shù)不超過5個孔眼，兩孔之間距不小于10mm，孔眼邊距不小于3mm。 (9)涂漆按NJ22631執(zhí)行。(10)材料HT200。犁刀變速齒輪箱體年產(chǎn)量為10000件年，現(xiàn)通過計算，該零件質(zhì)量約為7kg。根據(jù)教材表15生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。二、.零件的分析2.1零件的結(jié)構(gòu)分析 犁刀變速齒輪箱體是旋耕機(jī)的一個主要零件。旋耕機(jī)通過該零件的安裝平面(零件圖上的N面)與手扶拖拉機(jī)變速箱的后部相連，用兩圓柱銷定位，四個螺栓固定，實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)的正確連接。N面上的mm孔即為螺栓連接孔，F(xiàn)9孔即為定位銷孔。 如圖1所示，犁刀變速齒輪箱體2內(nèi)有一個空套在犁刀傳動軸上的犁刀傳動齒輪5，它與變速箱的一倒擋齒輪常嚙合(圖中末畫出)。 犁刀傳動軸8的左端花鍵上套有嚙合套4，通過撥叉可以軸向移動，嚙合套4和犁刀傳動齒輪5相對的一面都有牙嵌，牙嵌結(jié)合時，動力傳給犁刀傳動軸8。其操作過程通過安裝在SH9孔中的操縱桿3，操縱撥叉而得以實(shí)現(xiàn)。圖1 犁刀變速齒輪箱傳動示意圖1左臂殼體 2犁刀變速齒輪箱體 3操縱桿4嚙合套 5犁刀傳動齒輪6軸承 7右臂殼體 8犁刀傳動軸 9鏈輪2.2零件的技術(shù)要求分析由零件圖知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。該零件上的主要加工面為N面、R面、Q面和2H7孔。 N面的平面度005mm直接影響旋耕機(jī)與拖拉機(jī)變速箱的接觸精度及密封。2H7孔的同鈾度004mm，與N面的平行度007mm，與R面及Q面的垂直度01mm以及R面相對Q面的平行度0055mm，直接影響犁刀傳動軸對N面的平行度及犁刀傳動齒輪的嚙合精度、左臂殼體及右臂殼體孔軸線的同軸度等。因此，在加工它們時，最好能在一次裝夾下將兩面或兩孔同時加工出來。2l0F9孔的兩孔距尺寸精度(140005)mm以及(140005)mm對R面的平行度006mm，影響旋耕機(jī)與變速箱連接時的正確定位，從而影響犁刀傳動齒輪與變速箱倒擋齒輪的嚙合精度。三、確定毛坯、畫毛坯零件綜臺圖根據(jù)零件材料HT200確定毛坯為鑄件，又已知零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件年，該零件質(zhì)量約為7kg，可知，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及280mm的孔需鑄出。故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。3.1鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為16級，由于是大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機(jī)器造型，由工藝人員手冊查得，鑄件尺寸公差等級為CTl0級，選取鑄件錯箱值為10mm。3.2鑄件機(jī)械加工余量 對成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量由工藝人員手冊查得，選取MA為G級，各表面的總余量見表1。由工藝人員手冊可得鑄件主要尺寸公差見表2。鑄件的分型面選擇通過C基準(zhǔn)孔軸線，且與R面(或Q面)平行的面。澆冒口位置分別位于C基準(zhǔn)孔凸臺的兩側(cè)。表1 各加工表面的加工余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等級加工余量數(shù)值（mm）說明R面168G（），取4.0底面，雙側(cè)加工，取下行數(shù)據(jù)Q面168H()，取5.0頂面降1級，雙側(cè)加工N面168G()，取5.0側(cè)面，單側(cè)加工，去上行數(shù)據(jù)凸臺面106G()，取4.0側(cè)面單側(cè)加工2-80mm孔80H()，取3.0孔降1級，雙側(cè)加工表3-2 主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸總余量（公差加余量）毛坯尺寸公差CTN面輪廓尺寸168 mm168mm4 mmN面輪廓尺寸168 mm4.0+5.0 mm177mm4 mmN面距80孔中心尺寸46 mm5.0 mm51mm2.8 mm凸臺面距80孔中心尺寸100+6 mm4.0 mm110mm3.6 mm2-80mm孔80 mm3.2+3.0，取6.0 mm74mm3.2 mm3.3零件毛坯綜合圖零件毛坯綜合圖一般包括以下內(nèi)容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準(zhǔn)及其他有關(guān)技術(shù)要求等。零件毛坯綜合圖如圖2所示。 零件毛坯綜合圖上技術(shù)條件一般包括下列內(nèi)容。(1)合金牌號。(2)鑄造方法。(3)鑄造的精度等級。(4)末注明的鑄造斜度及圓角半徑。(5)鑄件的檢驗(yàn)等級。(6)鑄件綜合技術(shù)條件。(7)鑄件交貨狀態(tài)。如允許澆冒口殘根大小等。(8)鑄件是否進(jìn)行氣壓或液壓試驗(yàn)。(9)熱處理硬度。四、工藝規(guī)程設(shè)計4.1定位基準(zhǔn)的選擇 (1)精基準(zhǔn)的選擇。 犁刀變速齒輪箱體的N面和210F9孔既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，N面的面積較大，定位比較穩(wěn)定、夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。(2) 粗基準(zhǔn)的選擇。 考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇箱體零件的重要孔(280mm孔)毛坯孔與箱體內(nèi)壁作粗基準(zhǔn)。 保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 裝入箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件(如齒輪、軸套等)與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； 能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)N面和210F9孔，這時可有兩種定位夾緊方案。方案一：用一浮動圓錐銷插入80mm毛坯孔中限制兩個自由度；用三個支承釘支承在與Q面相距32mm并平行于Q面的毛坯面上，限制三個自由度；再以N面本身找正限制一個自由度。這種方案適合于大批大量生產(chǎn)類型中，在加工N面及其面上各孔和凸臺面及其各孔的自動線上采用隨行夾具時用。方案二：用一根兩頭帶反錐形(一端的反錐可取下，以便裝卸工件)的心棒插入2mm毛坯孔中并夾緊，粗加工N面時，將心棒置于兩頭的V形架上限制四個自由度，再以N面本身找正限制一個自由度。這種方案雖要安裝一根心棒，但由于下一道工序(鉆擴(kuò)鉸2F9孔)還要用這根心棒定位，即將心棒置于兩頭的U形槽中限制兩個自由度，故本道工序可不用將心棒卸下，而且這一“隨行心棒”比上述隨行夾具簡單得多。又因隨行工位少，準(zhǔn)備心棒數(shù)量少，因而該方案是可行的。4.2制定工藝路線 根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下： N面：粗車精銑； R面和Q面：粗銑精銑； 凸臺面：粗銑； 2-80mm孔：粗鏜粗鏜； 7級9級精度的未注出孔：鉆擴(kuò)鉸； 螺紋孔；鉆孔攻螺紋孔。 因R面與Q面有較高的平行度要求，2-80mm孔有較高的同軸度要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，即分別在一次裝夾下將兩面或兩孔同時加工出來，以保證其位置精度。根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將N面、R面、Q面及2-80mm孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一階段中又首先加工N面，后再鏜2-80mm孔。R面及Q面上的8N8孔及4-M12螺紋孔等次要表面放在最后加工。初步擬定加工工藝路線見表3。表3 初步加工工藝路線工序號工序內(nèi)容鑄造時效涂漆1粗車N面2鉆擴(kuò)鉸2-10F9孔（尺寸留精鉸余量），孔口倒角1453粗銑凸臺面4粗銑R面及Q面5粗鏜2-80mm孔，孔口倒角1456鉆20mm孔7精銑N面8精鉸2-10F9孔9精銑R面及Q面10精鏜2-80H7孔11擴(kuò)鉸S30H9球形孔，鉆4-M6螺紋底孔，孔口倒角145，攻螺紋4-M612鉆4-13mm孔13刮4-22mm平面14鉆8-M12螺紋底孔，孔口倒角145，鉆鉸2-8N8孔，孔口倒角145，攻螺紋8-M1215檢驗(yàn)16入庫 上述方案遵循了工藝路線擬定的一般原則，但某些工序有些問題還值得進(jìn)一步討論。 如粗車N面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們的慣性力較大，平衡較困難，又由于N面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，故改用銑削加工。工序40應(yīng)在工序30前完成，使R面和Q面在粗加工后有較多的時間進(jìn)行自然時效，減少工件受力變形和受熱變形對mm孔加工精度的影響。 精銑N面后，N面與F9孔的垂直度誤差難以通過精鉸孔糾正，故對這兩孔的加工改為擴(kuò)鉸，并在前面的工序中預(yù)留足夠的余量。 413mm孔盡管是次要表面，但在鉆擴(kuò)鉸210F9孔時，也將413mm孔鉆出，可以節(jié)約一臺鉆床和一套專用夾具，能降低生產(chǎn)成本，而且工時也不長。 同理，鉆20mm孔工序也應(yīng)合并到擴(kuò)鉸S30H9球形孔工序中。這組孔在精鏜280H7孔后加工，容易保證其軸線與280H7孔軸線的位置精度。 工序140工步太多，工時太長，考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍，應(yīng)將8M12螺孔的攻螺紋作另一道工序。 修改后的工藝路線見表4。表4 修改后的工藝路線工序號工序內(nèi)容簡要說明1鑄造2時效消除內(nèi)應(yīng)力3涂底漆防止生銹4粗銑N面，鉆擴(kuò)鉸2-10F9至9F9，孔口倒角145，鉆4-13先加工基準(zhǔn)面，留精精擴(kuò)鉸余量5粗銑R面及Q面，粗鏜2-80孔，空口倒角145先加工面，后加工孔6精銑N面，精擴(kuò)鉸2-10F9孔，并提高至2-10F7粗加工結(jié)束精加工開始，提高工藝基準(zhǔn)精度7精銑R面及Q面，精鏜2-80H7孔，鉆8-M12螺紋底孔，孔口倒角145，鉆鉸2-8N8，孔口倒角145，攻螺紋8-M12-6H先加工面，后加工孔，工序分散，平衡節(jié)拍8銑凸臺面,鉆20孔，擴(kuò)鉸S30H9球形孔，鉆4-M6螺紋底孔，孔口倒角145，攻螺紋4-M6-6H次要表面在后面加工,工序分散，平衡節(jié)拍9锪4-22平面10檢驗(yàn)11入庫4.3選擇加工設(shè)備及工藝裝備 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 (1)粗銑N面?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇X52K立式銑床。選擇直徑D為200mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 (2)精銑N面。由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，宜采用臥銑，選擇X62W臥式銑床。選擇與粗銑相同型號的刀具。采用精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺。 (3)銑凸臺面。采用立式銑床X52K、莫氏錐柄面銑刀、專用銑夾具、專用檢具。粗銑R及Q面采用臥式雙面組合銑床，因切削功率較大，故采用功率為55kW的lT32型銑削頭。選擇直徑為160mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。(4)精銑R及Q面。采用功率為15kw的1TXb20M型銑削頭組成的臥式雙面組合機(jī)床。精銑刀具類型與粗銑的相同。采用專用夾具。 (5)粗鏜280H7。采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為15kW的1TA20鏜削頭。選擇鏜通孔的鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。 (6)精鏜280H7孔。采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為15kW的1TA20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專用夾具。 (7)工序20(鉆擴(kuò)鉸孔210F9至29F9，孔口倒角1，鉆孔4l 3mm)。選用搖臂鉆床Z3025。選用錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時倒角。選用錐柄機(jī)用鉸刀、專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。 锪422mm平面選用直徑為22mm、帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆，導(dǎo)柱直徑為 13mm。 (8)工序100。所加工的最大鉆孔直徑為20mm，擴(kuò)鉸孔直徑為30mm。故仍選用搖臂鉆床Z3025。鉆20mm孔選用錐柄麻花鉆，擴(kuò)鉸S30H9孔用專用刀具，4M6螺紋底孔用錐柄階梯麻花鉆，攻螺紋采用機(jī)用絲錐及絲錐夾頭。采用專用夾具。20mm、30mm孔徑用游標(biāo)卡尺測量，4M6螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn)，球形孔S30H9及尺寸mm，用專用量具測量，孔軸線的傾斜30用專用檢具測量。(9)8M12螺紋底孔及28N8孔。選用搖臂鉆床Z3025加工。8M12螺紋底孔選用錐柄階梯麻花鉆、選用錐柄復(fù)合麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀加工248N8孔。采用專用夾具。選用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 (10)8M12螺孔。攻螺紋選用搖臂鉆。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。4.4加工工序設(shè)計 確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序(或工步)的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。(1)工序10粗銑及工序60精銑N面工序。查有關(guān)手冊平面加工余量表，得精加工余量為1.5mm。已知N面總余量為 5mm。故粗加工余量(515)mm3.5mm。 如圖3所示，精銑N面工序中以B孔定位，N面至B、A孔軸線的工序尺寸即為設(shè)計尺寸(46土005)mm，則粗銑N面工序尺寸為475mm。 查教材表49平面加工方法，得粗銑加工公差等級為IT1113，取IT11，其公差016mm，所以(47.5士0.08)mm(中心距公差對稱標(biāo)注)。 校核精銑余量： (47.50.16)(46+0.05)mm1.29mm 查閱有關(guān)手冊，取粗銑的每齒進(jìn)給量0.2mmz；精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.05mmz，粗銑走刀1次mm；精銑走刀1次，15mm。 取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150rmin，取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為300rmin。又前面已選定銑刀直徑為200mm，故相應(yīng)切削速度分別為粗加工 =94.2m/min精加工 =188.4m/min校核機(jī)床功率（一般只校核粗加工工序）；參考有關(guān)資料，銑削時的切削速度功率為取Z=10個齒，n=2.5r/s，=168mm，=3.5mm，=0.2mm/z，=1；將其帶入式中，得168102.51kW6.62kW又從機(jī)床x52K說明書(主要技術(shù)參數(shù))得機(jī)床功率為75kW，機(jī)床傳動效率一般取75085，若取0.85，則機(jī)床電動機(jī)所需功率Pc6.620.857.79kW7.5kW。 故重新選擇粗加工時的主軸轉(zhuǎn)速為118r/min（第一檔速），則=74.1m/min將其帶入公式得168101kW5.2kWkW6.1kW7.5kW故機(jī)床功率足夠。（2）工序20鉆擴(kuò)鉸210F9孔至29F9，鉆413mm孔。 29F9孔擴(kuò)、鉸余量參考有關(guān)手冊取0.9mm，0.1mm，由此可以算出： =(920.90.1)mm3.5m 413mm孔因一次鉆出，故其鉆削余量為132mm6.5mm各工步的余量和工序尺寸及公差見表5。表5 各工步的余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸及公差2-9F9鉆孔3.5mm7mm2-9F9擴(kuò)孔0.9mmH10mm2-9F9鉸孔0.1mmF9mm4-13鉆孔6.5mm13mm 孔和孔之間的位置尺寸(140士0.05)mm，以及mm、mm、mm、413mm孔的位置度要求均由鉆模保證。與280mm孔軸線相距尺寸(66土0.2)mm因基準(zhǔn)重合，無需換算。沿280mm的于L軸線方向的定位是以兩孔的內(nèi)側(cè)面用自定心機(jī)構(gòu)實(shí)的。這種方案利用保證兩內(nèi)側(cè)中心面與R、Q兩端面的中心面重合，外形對稱，所以29F9兩孔連心線至內(nèi)側(cè)中心面的距離尺寸需經(jīng)過計算。其工藝尺寸鏈如圖4所示。圖中，為零件圖上R面與內(nèi)側(cè)尺寸mm，是封閉環(huán)。為內(nèi)腔尺寸(92土1)mm的一半，即為(46士0.5)mm；為零件圖上銷孔連線與及R面的尺寸(115土0.1)mm。用概率法計算如下 。=mm37.450.55mm=（115-46-37.45）mm=31.55mm=+=0.412mm故 =31.550.26mm31.550.2mm參考Z3025機(jī)床技術(shù)參數(shù)表，取鉆孔4l 3mm的進(jìn)給量04mmr，取鉆孔29mm的進(jìn)給量03mmr。參考有關(guān)資料，得鉆孔如3mm的切削速度9c0445ms267mmin，由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n630rmin，則實(shí)際切削速度為同理，參考有關(guān)資料得鉆孔7mm的v0.435ms26.1mmin，由此算出轉(zhuǎn)速為按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n1000rmin，則實(shí)際切削速度為 查有關(guān)資料得分別求出鉆13mm孔的及鉆孔7mm的和M如下。98l427130.lN26l 6NM981o02l13”0lNm1672Nm98142771N1119N擴(kuò)孔 288mm，參考有關(guān)資料，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取=0.3mm/r(因擴(kuò)的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較小)。參考有關(guān)資料，擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時的1213，故取擴(kuò)=1/222 mmin=11m/min由此算出轉(zhuǎn)速為按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取400rmin。參考有關(guān)資料，鉸孔的進(jìn)給量取03mmr(因鉸的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較小)。同理，參考有關(guān)資料，取鉸孔的切削速度為03ms18mmin。由此算出轉(zhuǎn)速為按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為n630rmin。則實(shí)際切削速度為(3)工序50粗鏜，得粗鏜以后的直徑為795mm，放兩孔的精鏜余量為又已知，故。精鏜及精鏜工序的余量工序尺寸及公差見表6。表6 鏜孔余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法加工前尺寸加工單邊余量加工后尺寸精度等級工序尺寸及公差2-80粗鏜74mm2.75mm79.5mmH11(0.19)mm2-80精鏜79.5mm0.25mm80mmH7(0.03)mm 因粗、精鏜孔時都以N面及兩銷釘定位，故孔與N面之間的粗鏜工序尺寸(475008)mm，精鏜工序尺寸(46005)mm及平行度007mm，與一銷孔之間的尺寸(6602)mm，均系基準(zhǔn)重合，所以不需做尺寸鏈計算。 兩孔的同軸度004mm由機(jī)床保證。 與R及Q面的垂直度 01mm是間接獲得的。在垂直方向，它由 mm孔軸線與N面的平行度007mm及R和Q面對N面的垂直度來保證。取一極限位置如圖5所示計算精銑R及Q面工序中Q面對N面的垂直度公差。 圖中，為孔軸線對Q面的垂直度 01mm，它是封閉環(huán)；為Q面對N面在168mm長度上的垂直度，為了L軸線對N面的平行度007mm。因在精銑R和Q面及精鏜2 80mm孔兩工序中，面和孔軸線的位置都做到極限位置的情況很少，故用概率法計算此尺寸鏈，使加工方便。因?yàn)椋?所以： = 0.07mm在圖中，因?yàn)?，所以：，則 ： =同理，R面與N面的垂直度公差也應(yīng)為004mm。280mm孔軸線與R面的垂直度01mm在水平方向是由R面對定位銷孔連線的平行度006mm及280mm孔對定位銷孔連線的垂直度保證的。取一極限位置，如圖6所示，計算精鏜280mm孔工序中280mm孔軸線對定位銷孔連線的垂直度公差為。圖中，為孔軸線對R面的垂直度01mm，它是封閉環(huán)；為R面對定位銷孔連線的平行度0.06mm，由于，所以。同理，也用概率法計算此尺寸鏈如下。因?yàn)?所以 = 受兩定位銷孔與定位銷配合間隙而引起的轉(zhuǎn)角誤差的影響如圖7所示。參考有關(guān)夾具設(shè)計資料設(shè)計兩定位銷如下。按零件圖給出的尺寸，兩銷孔為F9，即mm；中心距尺寸為(1400.05)mm。取兩定位銷中心距尺寸為(1400.015)mm。按基軸制常用配合，取孔與銷的配合為F9h9，即圓柱銷為h9 mm。查有關(guān)夾具資料，取菱形銷的b4mm、B8mm。由于 ： a= 因此，菱形銷最小間隙為： 菱形銷的最大直徑為：=9.9612mm 故菱形銷為： =下面計算轉(zhuǎn)角誤差。 tan = = =0.00074mm由引起的定位誤差，故該方案也不可行。同理，該轉(zhuǎn)角誤差也影響精銑R面時R同對兩銷孔連線的平行度0.06mm，此時定位誤差也大于工件公差，即0.118mm 0.06mm，故該方案也不可行。解決上述定位精度問題的方法是精良提高定位副的制造精度。如將提高精度至，兩孔中心距尺寸 (1400.05 )mm，提高精度至（1400.03）mm，并相應(yīng)提高兩定位銷的徑向尺寸及兩銷中心距尺寸的精度，這樣定位精度能大大提高，所以工序70“精擴(kuò)鉸孔并提高精度至”對保證加工精度有著重要作用。此時，經(jīng)誤差計算和公式校核，可滿足精度要求。粗鏜孔時因余量為：2.75mm，故。查有關(guān)資料取取進(jìn)給量為： 查有關(guān)資料得： 取=180，也可查閱教材有關(guān)資料得到。 則： =0.58Kw取機(jī)床效率為0.85，則所需機(jī)床功率為，故機(jī)床功率足夠。精鏜孔時，因余量為0.25mm，故。查有關(guān)資料，取取。 （4）工序40銑凸臺面工序。凸臺面因要求不高，故可以一次銑出，其工序余量即等于總余量4mm。 凸臺面距孔球面中心這個尺寸是在擴(kuò)鉸孔時直接保證的。球面中心（設(shè)計基準(zhǔn)）距孔軸線（工藝基準(zhǔn)）（1000.05）mm則為間接保證的尺寸。本工序工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，有基準(zhǔn)不重合誤差。 銑凸臺面對應(yīng)保證的工序尺寸為凸臺面距2480mm孔軸線的距離。其工藝尺寸鏈如圖8所示。圖中(100土0.05)mm，用豎式法計算(見表7)，得。本工序的切削用量及其余次要工序設(shè)計略。(5)時間定額計算。計算工序20的時間定額。機(jī)動時間。參考有關(guān)資料，得鉆孔的計算公式為：，鉆盲孔時0。對鉆孔 413mm有：，。將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式，得 對鉆孔 47mm有：，。將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式，得： 參考有關(guān)資料，得擴(kuò)孔和鉸孔的計算公式為： 擴(kuò)盲孔和鉸盲時。對擴(kuò)孔288mm有： ， 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式，得： 對鉸孔29mm有： 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式，得：總機(jī)動時間 (即基本時間)為： (0.44十0.1十0.22十0.14)min=0.9min其余時間計算略。4.5填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡工藝文件5、 夾具的設(shè)計5.1夾具總體方案擬定 本次設(shè)計的夾具為第8道工序銑凸臺面的專用夾具。確定設(shè)計方案:這道工序所加工的凸臺面因其與N面有夾角為30，為斜面。故其主定位面應(yīng)設(shè)計成斜面。 從對工件結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以N面放在支撐板上，定位夾緊都比較穩(wěn)定，可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。但由于工件凸臺面與N面成一定角度。故支撐板亦應(yīng)該與其呈一定角度。 本道工序，因?yàn)閱毋娡古_面，定位方案較為簡單。定位方案采用“一面兩孔”方案。工件以N面在夾具上定位，限制三個自由度，其余三個自由度由N面上的13孔來限制保證，一個短圓柱銷限制兩個自由度，一個菱形銷限制一個自由度。即由一個圓柱銷和一個菱形銷可以限制其余的自由度。 夾具設(shè)計時，在滿足加工需要，且操作方便的前提下，盡量使夾具設(shè)計簡單。故本道工序夾具采用手動夾緊。5.2確定夾緊力級螺桿直徑 由參考文獻(xiàn)查表，應(yīng)為夾具的夾緊力與切削力方向相反，所以，實(shí)際所需的夾緊力與切削力與夾緊力之間的關(guān)系為： =KF式中，K為安全系數(shù)。由參考文獻(xiàn)可知，當(dāng)夾緊力與切削力相反時，取K=3。由之前的計算，可知，最大的切削力為大背吃刀量粗銑凸臺面時的力，所需機(jī)床的功率為=0.046kW,其切削速度為V=23.342 mm/min=0.39mm/s,由公式P=FV WL=FL1/L2 L1=70mm L2=43mm知，WL=0.19kN查參考文獻(xiàn)查表 知，一個M10的螺桿能滿足條件，但此處為增大安全裕度，均取M16的螺桿。5.3定位精準(zhǔn)分析凸臺面的位置基準(zhǔn)是80孔軸線，但本夾具是以N面定位，故存在基準(zhǔn)不重合誤差，在垂直方向上的定位誤差其中。本工序其他影響加工的尺寸為13孔精度。因?yàn)?-13孔的位置度為，與其有關(guān)的夾具尺寸如140mm、142mm的尺寸公差參考文獻(xiàn)3表1-10-1，取工件公差的1/4，即夾具尺寸公差為則140mm的公差 142mm的公差。六、參考文獻(xiàn)1 王先逵，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2008.22 于大國，機(jī)械制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計教程，北京，國防工業(yè)出版社，2011.33 王光斗 王春福，機(jī)床夾具設(shè)計手冊上海，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.114 李益民，機(jī)械加工工藝簡明手冊，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1994.722