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1 外文翻譯 機(jī)械加工零件的工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本文對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析 確定了機(jī)械加工工藝 路線(xiàn) 夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性 以及夾具設(shè)計(jì) 隨著科學(xué)的日 益發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整 工程機(jī)械行業(yè)已成為沒(méi)有政策壁壘的完全競(jìng) 爭(zhēng)行業(yè) 關(guān)鍵詞 技術(shù)背景 發(fā)展趨勢(shì) 工序 定位方案 1 機(jī)械加工歷史背景及其意義 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)古老而永遠(yuǎn)充滿(mǎn)生命力的行業(yè) 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高 機(jī)械制造工藝也在日新月異地發(fā)展 自新中國(guó)成 立以來(lái) 我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展 一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定 技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成 改革開(kāi)放二十多年來(lái) 我國(guó)制造業(yè)充分利 用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源 有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造 引導(dǎo)企業(yè)走依 靠科技進(jìn)步的道路 使制造技術(shù) 產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化 為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn) 盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有 了大幅度提高 但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 仍存在階段性差距 進(jìn)入二十一世紀(jì) 我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè) 特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后 世界 的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲 我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市 場(chǎng) 因此 我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展 就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè) 是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ) 是高新技術(shù)產(chǎn) 業(yè)化的載體 是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ) 是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要支柱 也是為提 高人民生活質(zhì)量 提供消費(fèi)類(lèi)機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè) 它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量 和效益 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用 2 機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 隨著社會(huì)的發(fā)展 各種機(jī)械逐漸運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中 不管是在農(nóng)用 軍用 工用等方面 離開(kāi)了機(jī)械的操作就談不上效率 因此 從某中角度上來(lái)說(shuō) 一 個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力 社會(huì)地位 和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的 各工業(yè)化國(guó) 家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明 沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè) 就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工 業(yè)化 現(xiàn)代化和信息化 3 目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn) 業(yè)升級(jí)的重要因素 加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度 推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù) 健康 穩(wěn)定發(fā)展 對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式 提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì) 增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 3 1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的定義 機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對(duì)位置 和性質(zhì)等 使其成為成品或半成品的全過(guò)程 機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件 及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能 對(duì)產(chǎn)品的成本 生產(chǎn)周期都有較大的影響 是整個(gè)工藝 過(guò)程的重要組成部分 3 2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序 工序又是由安裝 工位 工步 及走刀組成的 工序是指一個(gè)或一組工人 在一個(gè)工作地對(duì)同一個(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 工序是制定勞動(dòng)定額 配備工人及機(jī)床設(shè)備 安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位 或移位 加工的機(jī)床 或夾具 進(jìn)行加工時(shí) 在一次裝夾 中 工件 或刀具 相對(duì)于機(jī)床要經(jīng)過(guò)幾個(gè)位置依次進(jìn)行加工 在每一個(gè)工作 位置上所完成的那一部分工序 稱(chēng)為工位 采用多工位加工可以減少裝夾的次 數(shù) 減少裝夾誤差 提高生產(chǎn)率 工步是加工表面在切削刀具和切削用量 僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量 都不 變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程 在一個(gè)工步中 如果要切掉的金屬層很厚 可分幾次切削 每切削一次 就稱(chēng)為一次走刀 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過(guò)程和操作方法等的工藝文件 稱(chēng)為工藝規(guī)程 它 是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件 3 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛 坯的供應(yīng) 進(jìn)行機(jī)床調(diào)整 專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造 編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃 調(diào)配勞動(dòng)力 以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等 機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn) 進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù) 有了它就可以制 定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃 并能做到各工序科學(xué)地銜接 使生 產(chǎn)均衡 順利 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)和低消耗 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片 是兩個(gè)主要的工藝文件 機(jī) 械加工工藝過(guò)程卡片 是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件 在單件 小批量 生產(chǎn)中 以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn) 過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì) 機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的 用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn) 多 用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 3 5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下 以最少的勞動(dòng)消耗和最低的費(fèi)用 按計(jì)劃加工出符 合圖紙要求的零件 是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類(lèi)型 分析零件加工的工藝性 選擇毛坯的種類(lèi)和制造方法 擬訂工藝過(guò)程 工序設(shè)計(jì) 編制工藝文件 4 夾具設(shè)計(jì) 4 1 夾具設(shè)計(jì)的意義 在機(jī)械行業(yè)中 如何去保證工件的高精度 加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題 一 直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題 其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn) 題 高效的夾具是工件高精度的保證 如何讓夾具更高效 更經(jīng)濟(jì) 這是行業(yè) 人急需要解決的 隨著社會(huì)的發(fā)展 科技的不斷提高 各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè) 如何利用這些高科技為人類(lèi)服務(wù) 如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中 這 還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力 開(kāi)拓創(chuàng)新 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 和社會(huì)市場(chǎng)需要 夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制 造系統(tǒng)方向發(fā)展 迄今為止 夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一 刀 具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化 用戶(hù)只需要按品種 規(guī)格選用采購(gòu) 而模具和夾具則和產(chǎn) 品息息相關(guān) 產(chǎn)品一有變化就需重新制作 通常是屬于專(zhuān)用性質(zhì)的工具 模具已發(fā) 展成為獨(dú)立的行業(yè) 夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小 行業(yè) 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想 又符 合節(jié)約資源的原則 更適合綠色制造的環(huán)境保護(hù)原理 所以是今后夾具技術(shù)的一 個(gè)重要發(fā)展方向單位 機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置 至于裝夾各種刀具用的裝置 則一般 稱(chēng)為 輔助工具 輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi) 按照機(jī)床 夾具的應(yīng)用范圍 一般可分為通用夾具 專(zhuān)用夾具和可調(diào)整式夾具等 通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具 如車(chē)床上的卡盤(pán) 銑床上的 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 分度頭 頂尖座等 它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了 具有一定的通用性 可以用 來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整 但是 在實(shí)際 生產(chǎn)中 通用夾具常常不能夠滿(mǎn)足各種零件加工的需要 或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必 須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn) 或者由于工件的形狀 加工的要求等的不同須專(zhuān) 門(mén)設(shè)計(jì)制造一種專(zhuān)用夾具 以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要 用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的 其功 用主要有下列幾個(gè)方面 1 保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng) 時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分 2 采用專(zhuān)用夾具后 安裝工件和轉(zhuǎn) 換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化 不再需要畫(huà)線(xiàn)和找正 縮短了工序的輔助時(shí)間并 且節(jié)省了畫(huà)線(xiàn)這個(gè)工序 從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 在生產(chǎn)中由于采用了多工件平 行加工的夾具 使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間 相同 采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具 可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí) 進(jìn)行其它工件的裝卸工作 從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合 總之 隨著專(zhuān)用 夾具的采用和進(jìn)一步改善 可以有效地縮短工序時(shí)間 滿(mǎn)足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要 3 采用專(zhuān)用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 例如在普通車(chē)床上附加鏜模夾具后 便可以代替鏜床工作 裝上專(zhuān)用夾具后可以車(chē)削成型表面等 以充分發(fā)揮通用機(jī) 床的作用 4 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障安全生產(chǎn) 根據(jù)生產(chǎn)需要 采用一些氣動(dòng) 液壓 或其它機(jī)械化 自動(dòng)化程度較高的專(zhuān)用夾具 對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用 加工大型工件時(shí) 例如加工車(chē)床床身上 下兩面上的螺孔 需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工 勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全 采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后 就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全的目的 4 2 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)設(shè)計(jì)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物 從英國(guó)莫里斯的 工藝 美術(shù)運(yùn)動(dòng) 到德國(guó)的包豪斯設(shè)計(jì)革命以及美國(guó)的廣泛傳播與推廣 工業(yè)設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)了醞釀 探索 形成 發(fā)展百余年的歷史滄桑 時(shí)至今日 工業(yè)設(shè)計(jì)已成 為一門(mén)獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)學(xué)科 并且有一套完整的研究體系 1980 年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì) ICSID 給工業(yè)作了明確定義 就批 量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言 憑借訓(xùn)練 技術(shù)知識(shí) 經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受 而預(yù)示材料 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 形態(tài) 色彩 表面加工 裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格 叫做工業(yè)設(shè)計(jì) 根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況 工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個(gè)方面 進(jìn)行工作 而且需要工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)包裝 宣傳 展示 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的解決 付出自己的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)評(píng)價(jià)能力時(shí) 這也屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇 材料 結(jié)構(gòu) 工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ) 一方面 技術(shù)制約著設(shè)計(jì) 另一方面 技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀(guān)點(diǎn)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?就能夠創(chuàng)造出實(shí)用 美觀(guān) 經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品 即在產(chǎn)品中發(fā) 揮技術(shù)潛在的 功能 任何設(shè)計(jì)都是時(shí)代的產(chǎn)物 它的不同的面貌 不同的特征反映著不同歷史 時(shí)期的科學(xué)技術(shù)水平 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(lái)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(jī)地聯(lián)系在一起的 某個(gè)環(huán)節(jié)的變革 便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化 現(xiàn)在 機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn) 機(jī)械加工工 藝以各個(gè)工廠(chǎng)的具體情況不同 其加工的規(guī)程也有很大的不同 突破已往的死 模式 使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程 也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提 高 制定加工工藝雖可按情況合理制定 但也要滿(mǎn)足其基本要求 在保證產(chǎn)品 質(zhì)量的前提下 盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 并在充分利用本工廠(chǎng) 現(xiàn)有生產(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) 還應(yīng)保證 操作者良好的勞動(dòng)條件 但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴(lài)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工 藝 多半不規(guī)定工步和切削用量 工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 十分粗略 缺乏 科學(xué)依據(jù) 難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明 目前中 小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占 工件種類(lèi)總數(shù)的 85 左右 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代 以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng) 然而 一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾 具 一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠(chǎng)里 約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具 另 一方面 在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中 每隔 3 4 年就要更新 50 80 左右專(zhuān)用夾 具 而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10 20 左右 特別是近年來(lái) 數(shù)控機(jī)床 加工 中心 成組技術(shù) 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新加工技術(shù)的應(yīng)用 對(duì)機(jī)床夾具提出 了如下新的要求 1 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn) 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)成 本 2 能裝夾一組具有相似性特征的工件 3 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 4 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 5 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置 以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率 6 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化 高效化 精密化和柔性化等 四個(gè)方面 利用更好的夾具 可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 提高加工精度 減少?gòu)U品 可以 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 改善操作的勞動(dòng)條件 因此 夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng) 重要的工藝裝備 一個(gè)好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件 為了讓夾具有 更好的發(fā)展 夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn) 學(xué) 研協(xié)作的力度 加快用高新技術(shù)改造和 提升夾具技術(shù)水平的步伐 創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站 充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù) 主動(dòng)與國(guó)外夾具廠(chǎng)商聯(lián)系 爭(zhēng)取合資 與合作 引進(jìn)技術(shù) 這是改造和發(fā)展我國(guó)夾具行業(yè)較為行之有效的途徑 參考文獻(xiàn) 1 裘愉 組合機(jī)床 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 2 金振華 組合機(jī)床及其調(diào)整與使用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 3 沈延山 生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì) 大連 大連理工大學(xué)出版社 1989 4 上海市大專(zhuān)院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著 機(jī)械制造工藝學(xué) 福建科學(xué) 技術(shù)出版社 1996 5 王華坤 范元?jiǎng)?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 兵器工業(yè)出版社 2000 6 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 7 陳日曜 機(jī)械原理 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 8 方子良 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 上海 上海交通大學(xué)出版社 2004 9 劉秋生 李忠文 液壓傳動(dòng)與控制 北京 宇航出版社 1994 10 陳于萍 周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 11 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海 上?？萍技夹g(shù)出版社 1979 12 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 聯(lián)合編寫(xiě)組 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1987 13 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 上下冊(cè) 北京 清華大學(xué)出版社 1989 14 崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 15 黃如林 汪群 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 16 魯屏宇 工程圖學(xué) 17 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 18 Gell Maurice Materials Science and Engineering 1995 A204 246 251 19 X Chen J W Hutchinson M Y He A G Evans Acta Mater 51 2003 2017 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計(jì) 題 目 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)中心 層 次 專(zhuān)科起點(diǎn)本科 專(zhuān) 業(yè) 年 級(jí) 年 春 秋 季 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 完成日期 年 月 日 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) I 內(nèi)容摘要 在機(jī)械制造批量生產(chǎn)中根據(jù)加工工件的工藝要求 合理地使用夾具是充分發(fā) 揮通用機(jī)床的作用 保證產(chǎn)品質(zhì)量 縮短輔助時(shí)間 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低生產(chǎn) 成本 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的重要手段 同時(shí) 使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密 零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問(wèn)題等 因此 機(jī)床夾具在機(jī)械制造行業(yè) 中占有十分重要的地位 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括 一 緒論 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 包括 1 年生產(chǎn)量和批量的確定 2 零件分析 3 毛坯余量和加工余量的確定 4 定位基準(zhǔn)的選擇 5 工藝方案的確定 6 工藝路線(xiàn)的擬定 7 機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算和工序時(shí)間定額 三 夾具設(shè)計(jì) 1 定準(zhǔn)基準(zhǔn)的選擇 2 定位元件的選擇 3 夾緊元件的選擇 4 夾緊力的計(jì)算 具體內(nèi)容 見(jiàn)詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 關(guān)鍵詞 夾具 通用機(jī)床 工藝 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) II 目 錄 內(nèi)容摘要 I 引 言 1 1 緒論 2 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2 1 年生產(chǎn)量和批量的確定 3 2 2 零件分析 3 2 3 毛坯余量和加工余量的確定 4 2 4 定位基準(zhǔn)的選擇 5 2 5 工藝方案的確定 6 2 6 工藝路線(xiàn)的擬定 7 3 夾具設(shè)計(jì) 30 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 31 3 2 定位元件選擇 31 3 3 夾緊元件的選擇 32 3 4 夾緊力的計(jì)算 32 參考文獻(xiàn) 34 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 1 引 言 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 金屬切削機(jī)床 公差配 合與測(cè)量等多方面的知識(shí) 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及其鉆锪孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè) 計(jì) 工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析 了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)出零件的 工藝路線(xiàn) 接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的 工藝裝備及切削用量 然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部 件 如定位元件 夾緊元件 引導(dǎo)元件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件 計(jì)算出夾具定位時(shí)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(jì)中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 2 1 緒論 本次設(shè)計(jì)的題目是 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 這個(gè)題目是傳 統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課題 在做這個(gè)設(shè)計(jì)題目過(guò)程中 涉及了很多工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方面的 知識(shí) 本次的設(shè)計(jì)任務(wù)是 制定一給定的零件 車(chē)床支架 的機(jī)械加工工藝及就加 工該零件的某一道工序 鉆孔 的夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 毛坯零件綜合圖一張 夾具裝配圖 1 張 夾具體圖 1 張 工序卡的編訂 繪制 論文 1 份 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 3 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 年生產(chǎn)量和批量的確定 1 已知生產(chǎn)綱領(lǐng) 2000 件 年 年生產(chǎn)量 生產(chǎn)綱領(lǐng) 每臺(tái)件數(shù) 1 儲(chǔ)備量 1 廢品率 2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 查工藝人員手冊(cè) 年產(chǎn)量 2000 件的屬于中批生產(chǎn) 3 批量的確定及生產(chǎn)間隔期 在一個(gè)零件總的加工時(shí)間及最長(zhǎng)工序時(shí)間確定的情況下 批量和生產(chǎn)間隔期 相互制約 批量越大 生產(chǎn)間隔期越長(zhǎng) 生產(chǎn)率高 但資金周轉(zhuǎn)慢 批量越小 生產(chǎn)間隔期短 資金周轉(zhuǎn)快 但生產(chǎn)率低 所以要同時(shí)兼顧二者 批量的確定 除了要考慮生產(chǎn)間隔期外 還要考慮車(chē)間毛坯倉(cāng)庫(kù)的面積 如批量大 則占 用車(chē)間面積過(guò)大 資金投入大 周轉(zhuǎn)慢 反之 如批量小 則毛坯的供給滿(mǎn)足不 了加工需要 則出現(xiàn)停工 以至于設(shè)備的閑置 工人的浪費(fèi) 考慮到以上的種種因素 定的批量時(shí)間為 2 天 2 2 零件分析 1 零件作用 本零件作為支架用 2 零件材料 本零件材料為 HT20 40 3 零件熱處理要求 由于本零件為鑄件 需要進(jìn)行時(shí)效處理 4 零件技術(shù)要求 本零件需加工的表面為 A 面 C 面 F 面 D 面 E 面 L 孔 B 孔 G 孔 H 孔 其中 L 孔 B 孔不但本身尺寸精度 表面粗糙度有較高要求 而且位置精 度也有一定要求 詳細(xì)見(jiàn)工件零件圖 5 零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 對(duì)稱(chēng)性較好 6 加工出該工件所用的加工方法主要有 銑削加工 鉆 锪 擴(kuò) 鉸削加工 7 零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 分析得知 其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 E 面 F 面 2 3 毛坯余量和加工余量的確定 1 毛坯的選擇 由于零件是中批生產(chǎn) 故優(yōu)先考慮鍛 鑄件 可提高生產(chǎn)率 降低成本 又考慮到零件的力學(xué)性能 形狀及大小 故采用鑄件 2 毛坯余量和加工余量的確定 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 4 加工余量的大小不僅直接影響毛坯尺寸 而且影響到工藝裝備 如鍛模 夾 具等 的尺寸 設(shè)備的調(diào)整 切削用量的選擇 材料消耗工藝定額和加工工時(shí)定 額等 如果余量留大了 既浪費(fèi)材料又浪費(fèi)工時(shí) 工具和動(dòng)力 如果留小了 由 于加工過(guò)程中的應(yīng)力變形和熱變形等影響 可能會(huì)由于余量不足而導(dǎo)致工件報(bào)廢 因此 在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)確定合理的加工余量是十分重要的 機(jī)械加工中毛坯尺寸與其零件尺寸之差 稱(chēng)為毛坯余量 加工余量的大小 取決于各加工過(guò)程中各個(gè)工序應(yīng)切除的金屬層總和 以及毛坯尺寸與規(guī)定的公稱(chēng) 尺寸間的偏差值 毛坯余量的確定 根據(jù)毛坯的鑄造精度 鑄件最大尺寸 該面的公稱(chēng)尺寸 及該面在砂箱中所處的位置 可由 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 中查出 但在本次設(shè)計(jì)中 毛坯余量由各工序切削余量計(jì)算出 每道工序中切去金屬 的厚度就是該道工序的加工余量 加工余量的確定可由 機(jī)械加工余量手冊(cè) 中 查出 其選用原則為 a 應(yīng)有充分的加工余量 加工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度及 精度 b 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到零件的熱處理時(shí)引起的變形 否則可能產(chǎn)生廢品 c 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到所采用的加工方法和設(shè)備 以及加工過(guò)程中零件可 能發(fā)生的變形 d 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到被加工零件的大小 零件越大 則加工余量也越大 因?yàn)榱慵某叽缭龃蠛?由切削力 內(nèi)應(yīng)力等引起的變形的可能性也增加 e 在考慮上述各項(xiàng)后 盡量采用最小的加工余量 以求縮短加工時(shí)間 并降低 零件的制造費(fèi)用 加工余量應(yīng)包括 a 上工序的表面粗糙度 R a b 上工序的表面破壞層 D a c 上工序的尺寸公差 Ta d 需要單獨(dú)考慮的誤差 a e 本工序的安裝誤差 b 實(shí)際生產(chǎn)中的加工余量 很少采用計(jì)算法 而大多是由工廠(chǎng)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)和查閱 一般的機(jī)械加工手冊(cè)決定 而本工藝規(guī)程加工余量的制定則參照 機(jī)械加工余量 手冊(cè) 而定 在本工藝規(guī)程中 鑄件采用機(jī)器造型 木模 精度等級(jí)選 7 級(jí) 查 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 5 表 12 2 表 12 3 得 毛坯件側(cè)面 頂面的加工余量為 4 而底面有 4 高的一個(gè) 臺(tái)階面 考慮鑄造方便 故其底面余量取大一些 使其表面為一平面 底面加工 余量為 8 孔均為鉆出 繪制零件 毛坯綜合圖 零件 毛坯綜合圖詳細(xì)見(jiàn)圖紙 2 4 定位基準(zhǔn)的選擇 1 粗基準(zhǔn)的選擇 1 保證工件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 被加工 零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn) 這樣可以保證不加工表面對(duì)于 加工表面具有較為精確的相對(duì)位置關(guān)系 2 合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮 應(yīng)選擇 重要表面作粗基準(zhǔn) 3 便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定 夾緊可靠 要求所選用的粗基準(zhǔn) 盡可能平整 光潔 不允許有鍛造飛邊 鍛造澆冒口切痕或其它缺陷 并有足夠 的支撐面積 4 粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用的原則 在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)只允許使用一次 2 精基準(zhǔn)的選擇原則 1 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn) 這樣可以 避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差 2 統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工 表面 以保證各加工表面之間的相對(duì)位置關(guān)系 3 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間位置精度要求比較高時(shí) 可以 采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法 4 自為基準(zhǔn)原則 一些表面的精加工工序 要求加工余量小而均勻 常以加 工表面自身為基準(zhǔn) 2 5 工藝方案的確定 根據(jù)工件材料性質(zhì)和具體尺寸精度 粗糙度的要求 設(shè)計(jì)了兩種工藝路線(xiàn)來(lái) 達(dá)到加工目的 方案一 工序 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 6 粗銑 半精銑 F 面 粗銑 半精銑 精銑 AC1 面 粗銑 半精銑 精銑 AC2 面 工序 以 A C 面為精基準(zhǔn) 粗銑 半精銑 D 面 粗銑 半精銑 E 面 工序 鉆 擴(kuò) 鉸 B 孔 工序 鉆 擴(kuò) 鉸 L 孔 工序 鉆 H 孔 锪 G 孔 工序 清除毛刺 方案二 工序 以互為基準(zhǔn)原則 粗銑 半精銑 D 面 粗銑 半精銑 E 面 工序 以 D 面為主要基準(zhǔn) 粗銑 半精銑 F 面 粗銑 半精銑 精銑 AC1 面 粗銑 半精銑 精銑 AC2 面 工序 以 D 面為主要基準(zhǔn) 鉆 H 孔 锪 G 孔 工序 以 D 面為主要基準(zhǔn) 鉆 擴(kuò) 鉸 B 孔 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 7 工序 以 D 面為主要基準(zhǔn) 鉆 擴(kuò) 鉸 L 孔 工序 清除毛刺 方案選擇 在工藝路線(xiàn)擬定中根據(jù)機(jī)加工工序的安排原則 1 先基準(zhǔn)后其它原則 2 先粗后精原則 3 先面后孔原則 4 先主后次原則 綜合考慮 選擇方案二更好 2 6 工藝路線(xiàn)的擬定 在擬定工藝路線(xiàn)時(shí) 必須同時(shí)確定各工序所采用的機(jī)床 刀具 輔助設(shè)備及 工藝裝備 切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計(jì) 機(jī)床和工裝的選擇應(yīng)盡量做 到合理 經(jīng)濟(jì) 使之與被加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型 加工精度和零件的形狀尺寸相適 應(yīng) 一 機(jī)床的選擇 見(jiàn) 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) P522 1 機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀 尺寸相適應(yīng) 2 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng) 3 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng) 大批量生產(chǎn)盡量選用 生產(chǎn)率高的專(zhuān)用機(jī)床 組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床 4 機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng) 做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用 并盡 量做到設(shè)備負(fù)荷平衡 按照加工過(guò)程中每道工序的有效功率 選擇工序 工序 的加工機(jī)床為 X5032 型立式升降臺(tái)銑床 工序 工序 工序 的加工機(jī)床為 Z525 立式鉆床 二 刀具的選擇 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) P802 刀具的選擇也包括刀具的類(lèi)型 構(gòu)造和材料的選擇 主要應(yīng)根據(jù)加工方法 工序應(yīng)達(dá)到的加工精度 粗糙度 工件的材料形狀 生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以 考慮 原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具 必要時(shí)采用各種高生產(chǎn)率的專(zhuān)用刀具 本工藝中銑削的工序都采用 YG 類(lèi)硬質(zhì)合金刀具 YG 類(lèi)硬質(zhì)合金刀具的韌 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 8 性較好 但切削韌性材料時(shí)耐磨性和耐熱性較差 所以 目前 YG 類(lèi)硬質(zhì)合金適 用于加工鑄鐵 青銅等脆性材料 常用牌號(hào)有 YG3 YG6 YG8 等 其中數(shù)字 表示 Go 的含量 銑刀直徑的選擇 D 1 4 1 6 a e D 銑刀直徑 ae 銑削寬度 工序 D 1 4 ae 1 4 88 123 考慮到機(jī)床功率 切削力矩 銑削效率的影響 選 D 100 細(xì)齒 齒數(shù) Z 10 YG8 硬質(zhì)合金面銑刀 工序 1 1 1 2 D 1 4 ae 1 4 140 196 選 D 160 中齒 齒數(shù) Z 10 YG8 硬質(zhì)合金面銑刀 1 3 至 1 8 選 D 100 中齒 齒數(shù) Z 6 YG8 硬質(zhì)合金面銑刀 孔加工中刀具的選擇主要根據(jù)被加工孔的直徑大小來(lái)選擇 三 夾具的選擇 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) P630 正確設(shè)計(jì)和使用夾具 對(duì)保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率 擴(kuò)大機(jī)床使用范圍 既減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有重要意義 同時(shí) 使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零 件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問(wèn)題等 具體情況見(jiàn)后面的夾具設(shè)計(jì)部分 四 量具的選擇 1 量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng) 2 量具的量程應(yīng)與被測(cè)零件的尺寸大小相適應(yīng) 3 量具的類(lèi)型應(yīng)與被測(cè)表面的性質(zhì) 孔或外圓尺寸還是形狀位置值 生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)方式相適應(yīng) 4 按量具的極限尺寸選擇量?jī)x時(shí)應(yīng)保證 T K T 被測(cè)尺寸的公差值 mm K 測(cè)量精度系數(shù) 測(cè)量工具和測(cè)量方法的極限誤差 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 9 測(cè)量精度系數(shù)表 2 5 1 被測(cè)尺寸的精度等級(jí) IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 K 0 325 0 30 0 275 0 25 0 20 五 加工面尺寸的確定 1 工序 寬 B 4 65 38 2 88mm 長(zhǎng) L 140 140 20 300mm 20 兩個(gè)工位間的距離 查 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 切入 L1 25mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 300 25 3 328 mm 2 工序 1 1 寬 B 140mm 長(zhǎng) L 30mm 切入 L1 2mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 2 3 35 mm 1 2 寬 B 140 110 2 21 36mm 長(zhǎng) L 30mm 切入 L1 4mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 4 3 37 mm 1 3 寬 B 140 36 18 86 mm 長(zhǎng) L 30mm 切入 L1 25mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 25 3 58 mm 3 工序 1 1 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 10 直徑 d 11mm 長(zhǎng) L 20mm 切入 L1 5mm 超出 L2 2mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 20 5 2 27 mm 1 2 直徑 d 17mm 長(zhǎng) L 11mm 切入 L1 2mm 超出 L2 1mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 11 2 1 14 mm 4 工序 1 1 直徑 d 18mm 長(zhǎng) L 80mm 切入 L1 7mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 80 7 3 90 mm 1 2 直徑 d 19 8mm 長(zhǎng) L 80mm 切入 L1 2mm 超出 L2 1mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 80 2 1 83 mm 1 3 直徑 d 20mm 長(zhǎng) L 80mm 切入 L1 2mm 超出 L2 1mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 80 2 1 83 mm 5 工序 1 1 直徑 d 17mm 長(zhǎng) L 30mm 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 11 切入 L1 7mm 超出 L2 3mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 7 3 40 mm 1 2 直徑 d 17 85mm 長(zhǎng) L 30mm 切入 L1 2mm 超出 L2 1mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 2 1 33 mm 1 3 直徑 d 18mm 長(zhǎng) L 30mm 切入 L1 2mm 超出 L2 1mm 計(jì)算長(zhǎng)度 L 計(jì) L L1 L2 30 2 1 33 mm 六 切削用量的確定 正確的選擇切削用量 對(duì)保證零件的加工精度 提高生產(chǎn)率 降低刀具的損 耗以及降低工藝成本都有很大的意義 切削用量的選擇與下列因素有關(guān) 1 生產(chǎn)率 2 加工質(zhì)量 主要指表面光潔度 3 切削力所引起的機(jī)床 夾具 工件 刀具工藝系統(tǒng)的彈性變形 4 工藝系統(tǒng)的振動(dòng) 5 刀具的耐用度 v 越大 耐用度越低 選用原則 a 先盡量選取大的 ap 值 b 其次盡量取大的 s 值 c 最后取合適的 v 值 一 切深 ap 的選擇 一般平面的加工分為粗加工 半精加工 精加工的切深一般等于它的加工余 量 而粗加工在留有精加工余量外 應(yīng)盡量取較大的切深 以一次加工切削其加 工余量的為最佳 在本次設(shè)計(jì)中所有的切深均等于其加工余量 其走刀次數(shù)也因 而全部為一次走刀 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 12 二 進(jìn)給量 s 的確定 在切深確定后 其進(jìn)給量 s 應(yīng)盡量取大值 但應(yīng)保證兩個(gè)基本要求 a 因切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形不至于使工件的加工尺寸超出公差 范圍 b 表面光潔度要求 粗加工時(shí) 主要是工藝系統(tǒng)變形限制 s 而光潔度的要求不高 精加工時(shí) 光潔度要求限制 s 而工藝系統(tǒng)變形是次要的 s 可根據(jù)切深 ap 光 潔度要求 加工方法從工藝人員手冊(cè)中查出 三 切削速度 v 的選擇 切削速度 v 的選擇根據(jù)能最大發(fā)揮刀具的切削性能 不使刀具磨損太快 盡 可能發(fā)揮機(jī)床的性能 機(jī)床的功率 并且可以很好地保證加工質(zhì)量 主要是加工 表面的粗糙度要求 和降低加工成本 從提高生產(chǎn)率和減小刀具損耗的角度考慮 一般的加工方法 如鉆 擴(kuò) 鉸 銑 鏜的切削用量均可以從手冊(cè)中查出其 范圍 再由具體的加工環(huán)境 加工方法等確定其具體數(shù)值 而大量生產(chǎn)中所應(yīng)用 的流水線(xiàn)的切削用量的選擇則有其自身的特點(diǎn) 1 比普通機(jī)床的切削用量約低 30 以減少換刀時(shí)間 和機(jī)床調(diào)整次數(shù) 一般取刀具的耐用度為 硬質(zhì)合金銑刀 200 分 鉆頭 300 分 擴(kuò)孔鉆 60 分 鉸刀 70 分 鏜刀 60 分 絲錐 90 分 2 在服從機(jī)床本身某一參數(shù)下 多數(shù)為每分進(jìn)給量 因組合專(zhuān)用機(jī)床的動(dòng)力 頭的運(yùn)動(dòng)為一定的 兼顧同時(shí)工作的不同刀具的合理要求 如孔的一般加工為鉆 擴(kuò) 鉸 鉆孔的 v 較高 而擴(kuò) 鉸的略低 但由于機(jī)床動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)是一定的 因而可以適當(dāng)降低鉆頭的 v 而擴(kuò) 鉸的可以適當(dāng)增加 以求得最高的生產(chǎn)率 3 切削用量的選擇應(yīng)使每道工序的時(shí)間與流水線(xiàn)節(jié)拍相等或小于流水線(xiàn)節(jié)拍 并使各道工序的時(shí)間定額相接近 計(jì)算過(guò)程 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 13 工序 工位 1 1 粗銑 D 面至 35 E 面至 32 Ra12 5 查表 估算 刀具直徑 D 100mm 齒數(shù) Z 10 刀具耐用度 T 200 min 切深 a p 3 mm 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 3 mm 齒 切削寬度 a e 88 mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 100 200 3 0 3 88 2 052 0 1 35 0 2 30 79 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 30 79 3 14 100 98 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 125r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 100 125 1000 39 3 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 fz Z 0 3 10 3 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 125r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 3 mm min 則 f2 3 mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 3 0 3 88 10 1259 074 0 0 32 kw 工位 2 2 半精銑 D 面至 31 E 面至 30 Ra6 3 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 14 查表 估算 刀具直徑 D 100mm 齒數(shù) Z 10 刀具耐用度 T 200 min 切深 a p 1 mm 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 2 mm 齒 切削寬度 a e 88 mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 100 200 1 0 2 88 42 1m min 2 052 0 35 0 2 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 42 1 3 14 100 134 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 150 r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 100 150 1000 47 1 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 fz Z 0 2 10 2 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 150r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 145mm min 則 f2 145 mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 1 0 2 88 10 1509 074 0 0 11 kw 工序 1 1 粗銑 F 面至 25 Ra12 5 查表 估算 刀具直徑 D 160mm 齒數(shù) Z 10 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 15 刀具耐用度 T 200min 切深 a p 3mm 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 3mm 齒 切削寬度 a e 140mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 160 200 3 0 3 140 2 052 0 1 35 0 2 0 30 8 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 30 8 3 14 160 61 3 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 75r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 160 75 1000 37 7 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 fz Z 0 3 10 3 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 75r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 80 mm min 則 f2 80mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 3 0 3 140 10 759 074 0 0 31 kw 1 2 半精銑 F 面至 24 Ra6 3 查表 估算 刀具直徑 D 160mm 齒數(shù) Z 10 刀具耐用度 T 200min 切深 a p 1mm 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 16 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 2mm 齒 切削寬度 a e 140mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 160 200 1 0 2 140 2 052 0 35 0 2 0 42 1 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 42 1 3 14 160 83 8 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 125r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 160 125 1000 62 8 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 fz Z 0 2 10 2 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 125r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 85 mm min 則 f2 85 mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 1 0 2 140 10 125 0 14 kw9 074 0 1 3 粗銑 AC1 面至 21 5 Ra12 5 查表 估算 刀具直徑 D 100mm 齒數(shù) Z 6 刀具耐用度 T 200 min 切深 ap 2 5 mm 刀具每齒進(jìn)給 fz 0 3 mm 齒 切削寬度 ae 86 mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 17 368 100 200 2 5 0 3 86 46 3m min 2 052 0 15 035 0 2 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 46 3 3 14 100 147 5r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 175r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 100 175 1000 55 0 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 fz Z 0 3 6 1 8 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 175r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 150 mm min 則 f2 150 mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 2 5 0 3 86 6 1759 074 0 0 22 kw 1 4 半精銑 AC1 面至 20 5 Ra6 3 查表 估算 刀具直徑 D 100mm 齒數(shù) Z 6 刀具耐用度 T 200 min 切深 a p 1mm 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 2mm 齒 切削寬度 a e 86mm 切削速度 V 368 D0 2 T0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 100 200 1 0 2 86 42 2m min 2 052 0 35 0 2 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 18 1000 42 2 3 14 100 134 4 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 175r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 100 175 1000 55 0 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 fz Z 0 2 6 1 2 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 300r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 235mm min 則 f2 190 mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 1 0 2 86 6 1759 074 0 0 72 kw 1 5 精銑 AC1 面至 20 Ra1 6 查表 估算 刀具直徑 D 100mm 齒數(shù) Z 6 刀具耐用度 T 200min 切深 a p 0 5mm 刀具每齒進(jìn)給 f z 0 1mm 齒 切削寬度 a e 86mm 切削速度 V 368 D0 2 T 0 32 ap0 15 fz0 35 ae0 2 368 100 200 0 5 0 1 86 2 052 0 15 035 0 2 59 5 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 59 5 3 14 100 189 5 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 200r min 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 19 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 100 200 1000 62 8 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 fz Z 0 1 6 0 6 mm r 每分鐘進(jìn)給 機(jī)床轉(zhuǎn)速 200r min 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量為 160mm min 則 f2 160mm min 有效功率 P 2 66 10 5 ap0 9 fz0 74 ae Z n 2 66 10 5 0 5 0 1 86 6 2009 074 0 1 48 kw 1 6 粗銑 AC2 面至 21 5 Ra12 5 取數(shù)據(jù)同 1 3 1 7 半精銑 AC2 面至 20 5 Ra6 3 取數(shù)據(jù)同 1 4 1 8 精銑 AC2 面至 20 Ra1 6 取數(shù)據(jù)同 1 5 工序 1 1 鉆 H1 孔至 11 查表 估算 刀具直徑 D 11mm 刀具耐用度 T 300min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 22mm r 工件力學(xué)性能 HB 200 切深 a p 5 5mm V 9600 D0 25 T 0 125 f10 55 HB1 3 9600 11 300 0 22 200 20 3 m min 25 025 0 5 03 1 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 20 3 3 14 11 587 7 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 600r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 20 V 3 14dn 1000 3 14 11 600 1000 20 7 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 0 22 mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 0 22 600 132 mm min 有效功率 N 425df0 8 425 11 0 22 1420 5 8 0 M 210d2f0 8 210 11 0 22 76232 P MN 7018760 1 36 7623 1420 5 7018760 1 36 1 13 kw 1 2 鉆 H2 孔至 11 取數(shù)據(jù)同上 1 3 锪 G1 孔至 17 查表 估算 刀具直徑 D 17mm 刀具耐用度 T 65min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 22mm r 切深 a p 3 mm V 15 1 D0 2 T0 3 ap0 1 f10 5 15 1 17 65 3 0 22 2 0 0 5 0 14 4 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 N 1000v 3 14d 1000 14 4 3 14 17 269 8 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 275r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 17 275 1000 14 7 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 21 f1 0 22mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 0 22 275 60 5 mm min 1 4 锪 G1 孔至 17 取數(shù)據(jù)同上 工序 1 1 鉆 B 孔至 18 查表 估算 刀具直徑 D 18mm 刀具耐用度 T 300min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 36mm r 工件力學(xué)性能 HB 200 切深 a p 9mm V 9600 D0 25 T 0 125 f10 55 HB1 3 9600 18 300 0 36 200 25 025 0 5 03 1 17 3 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 17 3 3 14 18 306 1 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 300r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 18 300 1000 17 0 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 0 36mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 0 36 300 108 mm min 有效功率 N 425df0 8 425 18 0 36 3378 38 0 M 210d2f0 8 210 18 0 36 30047 4 2 P MN 7018760 1 36 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 22 3378 3 30047 4 7018760 1 36 10 6 kw 1 2 擴(kuò) B 孔至 19 8 查表 估算 刀具直徑 D 19 8 mm 刀具耐用度 T 60 min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 36 mm r 切深 a p 0 9 mm V 15 1 D0 2 T 0 3 ap0 1 f10 5 15 1 19 8 60 0 9 0 36 2 03 05 0 10 5 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 10 5 3 14 19 8 168 9 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 175r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 19 8 175 1000 10 9 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 36 mm r 每分鐘進(jìn)給 f 2 f1 n 0 36 175 63 mm min 1 3 鉸 B 孔至 20H7 Ra1 6 查表 估算 刀具直徑 D 20mm 刀具耐用度 T 70min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 1 5mm r 切深 a p 0 1mm V 15 1 D0 2 T 0 3 ap0 1 f10 5 15 1 20 70 0 1 1 5 2 03 0 5 0 7 96 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 23 n 1000v 3 14d 1000 7 96 3 14 20 126 8 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 140r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 20 140 1000 8 79 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 1 5 mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 1 5 140 210 mm min 工序 1 1 鉆 L 孔至 17 查表 估算 刀具直徑 D 17mm 刀具耐用度 T 300min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 28mm r 工件力學(xué)性能 HB 200 切深 a p 8 5mm V 9600 D0 25 T 0 125 f10 55 HB1 3 9600 17 300 0 28 200 25 025 0 5 03 1 19 5 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 19 5 3 14 17 365 3 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 392r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 17 392 1000 20 9 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 24 f1 0 28 mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 0 28 392 109 76 mm min 有效功率 N 425df0 8 425 17 0 28 2610 8 0 M 210d2f0 8 210 17 0 28 21848 4 2 P MN 7018760 1 36 21848 4 2610 7018760 1 36 5 97 kw 1 2 擴(kuò) L 孔至 17 85 查表 估算 刀具直徑 D 17 85 mm 刀具耐用度 T 60 min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 0 28 mm r 切深 a p 0 425 mm V 15 1 D0 2 T 0 3 ap0 1 f10 5 15 1 17 85 60 0 425 0 25 2 03 05 0 12 03 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 12 03 3 14 17 85 214 6 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 272r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 17 85 272 1000 15 2 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f1 0 28 mm r 每分鐘進(jìn)給 f2 f1 n 0 28 272 76 16 mm min 1 3 鉸 L 孔至 18H8 Ra1 6 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 25 查表 估算 刀具直徑 D 18 mm 刀具耐用度 T 70 min 刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 1 5 mm r 切深 a p 0 075 mm V 15 1 D0 2 T 0 3 ap0 1 f10 5 15 1 18 70 0 075 1 5 2 03 0 5 0 7 99 m min 每分鐘轉(zhuǎn)速 n 1000v 3 14d 1000 7 99 3 14 18 141 4 r min 查手冊(cè) 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取 取 140r min 按此轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度為 V 3 14dn 1000 3 14 18 140 1000 7 9 m min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 f 1 1 5 mm r 每分鐘進(jìn)給 f 2 f1 n 1 5 140 210 mm min 七 機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算及工序時(shí)間定額 工時(shí)定額就是完成某一道工序所規(guī)定的工時(shí) 合理的工時(shí)定額能調(diào)動(dòng)工人的 積極性 促進(jìn)工人水平的提高 從而不斷提高生產(chǎn)率 工時(shí)定額也是安排生產(chǎn)計(jì) 劃 進(jìn)行成本核算的重要依據(jù) 本設(shè)計(jì)的工時(shí)定額也是設(shè)備數(shù)量 車(chē)間面積的依 據(jù) 單件工時(shí)定額有下列部分組成 輔 助服 務(wù)基 本單 件 TT 終 結(jié)輔 助服 務(wù)基 本單 件 核T 式中 基本時(shí)間 對(duì)于機(jī)床加工工序而言 就是機(jī)動(dòng)時(shí)間 它是直接改變基 本T 生產(chǎn)對(duì)象的形狀 尺寸 表面質(zhì)量等消耗的時(shí)間 工作地點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間 如調(diào)整和更換刀具 修磨砂輪 潤(rùn)滑擦拭機(jī)服 務(wù) 床 清除切屑等 一般可按照 10 20 估算 本次工藝卡填寫(xiě)服 務(wù)T基 本T 按照 10 估算 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 26 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 成批生產(chǎn)時(shí) 每加工一批零件 如 K 件 之前工人終 結(jié)T 熟悉工藝文件 領(lǐng)取毛坯 領(lǐng)取和安裝工藝裝備 調(diào)整機(jī)床等 加工終于完成一 道工序內(nèi)容 故單件定額時(shí)間中不計(jì)入 可以按照 3 5 估算 終 結(jié)T基 本T 輔助時(shí)間 為了保證基本時(shí)間的完成進(jìn)行的輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間 輔 助T 如裝卸工件 操作機(jī)床 測(cè)量 改變切削用量等 可查表選擇 也可按 15 20 估算 該設(shè)計(jì)中按照 15 估算 輔 助 基 本T 的計(jì)算方公式 基 本T基 本 nfL 21 其中 L 加工長(zhǎng)度 mm L1 加工切入 mm L2 加工超出 mm f 進(jìn)給量 mm r n 轉(zhuǎn)速 r min 具體計(jì)算如下 1 工序 1 基本時(shí)間 T 基 T 基 1 L 計(jì) f2 328 190 1 73 T 基 2 L 計(jì) f2 328 235 1 40 T 基 T 基 1 T 基 2 1 73 1 40 2 13 2 輔助時(shí)間 T 輔 T 輔 20 T 基 2 13 20 0 43 3 工作地點(diǎn)及身體需要時(shí)間 T 工身 T 工身 15 T 基 2 13 15 0 32 4 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 T 準(zhǔn) T 準(zhǔn) 5 T 基 2 13 5 0 11 5 單件時(shí)間 T 單 T 單 T 基 T 輔 T 工身 2 13 0 43 0 32 2 88 6 單件核算時(shí)間 T 單核 T 單核 T 單 T 準(zhǔn) 2 88 0 11 2 99 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 27 2 工序 1 基本時(shí)間 T 基 T 基 1 L 計(jì) f2 65 118 0 55 T 基 2 L 計(jì) f2 65 190 0 34 T 基 3 L 計(jì) f2 58 190 0 31 T 基 4 L 計(jì) f2 58 235 0 25 T 基 5 L 計(jì) f2 58 300 0 19 T 基 6 L 計(jì) f2 37 190 0 19 T 基 7 L 計(jì) f2 37 235 0 16 T 基 8 L 計(jì) f2 37 300 0 12 T 基 T 基 1 T 基 2 T 基 8 0 55 0 34 0 31 0 25 0 19 0 19 0 16 0 12 2 11 2 輔助時(shí)間 T 輔 T 輔 20 T 基 20 2 11 0 42 工作地點(diǎn)及身體需要時(shí)間 T 工身 T 工身 15 T 基 15 2 11 0 32 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 T 準(zhǔn) T 準(zhǔn) 5 T 基 5 2 11 0 11 3 單件時(shí)間 T 單 T 單 T 基 T 輔 T 工身 0 42 0 32 0 11 0 85 4 單件核算時(shí)間 T 單核 T 單核 T 單 T 準(zhǔn) 2 11 0 85 2 96 3 工序 1 基本時(shí)間 T 基 T 基 1 L 計(jì) f2 23 108 0 21 T 基 2 L 計(jì) f2 23 108 0 21 T 基 3 L 計(jì) f2 14 275 0 05 T 基 4 L 計(jì) f2 14 275 0 05 T 基 T 基 1 T 基 2 T 基 3 T 基 4 0 21 0 21 0 05 0 05 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 28 0 52 2 輔助時(shí)間 T 輔 T 輔 20 T 基 20 0 52 0 10 3 工作地點(diǎn)及身體需要時(shí)間 T 工身 T 工身 0 03 0 2 0 02 2 T 基 0 26 4 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 T 準(zhǔn) T 準(zhǔn) 5 T 基 5 0 52 0 03 5 單件時(shí)間 T 單 T 單 T 基 T 輔 T 工身 0 10 0 26 0 03 0 39 6 單件核算時(shí)間 T 單核 T 單核 T 單 T 準(zhǔn) 0 52 0 39 0 91 4 工序 1 基本時(shí)間 T 基 T 基 1 L 計(jì) f2 86 300 0 29 T 基 2 L 計(jì) f2 86 175 0 49 T 基 3 L 計(jì) f2 86 140 0 61 T 基 T 基 1 T 基 2 T 基 3 0 29 0 49 0 61 1 39 2 輔助時(shí)間 T 輔 T 輔 20 T 基 20 1 39 0 28 3 工作地點(diǎn)及身體需要時(shí)間 T 工身 T 工身 15 T 基 15 1 39 0 21 4 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 T 準(zhǔn) T 準(zhǔn) 5 T 基 5 1 39 0 07 5 單件時(shí)間 T 單 T 單 T 基 T 輔 T 工身 0 28 0 21 0 07 0 56 6 單件核算時(shí)間 T 單核 T 單核 T 單 T 準(zhǔn) 1 39 0 56 1 95 5 工序 1 基本時(shí)間 T 基 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 29 T 基 1 L 計(jì) f2 35 392 0 09 T 基 2 L 計(jì) f2 35 272 0 13 T 基 3 L 計(jì) f2 35 140 0 25 T 基 T 基 1 T 基 2 T 基 3 0 09 0 13 0 25 0 47 2 輔助時(shí)間 T 輔 T 輔 20 T 基 20 0 47 0 09 3 工作地點(diǎn)及身體需要時(shí)間 T 工身 T 工身 15 T 基 15 0 47 0 07 4 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 T 準(zhǔn) T 準(zhǔn) 5 T 基 5 0 47 0 02 5 單件時(shí)間 T 單 T 單 T 基 T 輔 T 工身 0 09 0 07 0 02 0 18 6 單件核算時(shí)間 T 單核 T 單核 T 單 T 準(zhǔn) 0 47 0 18 0 65 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 30 3 夾具設(shè)計(jì) 夾具是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的 它是用于實(shí)現(xiàn)被 加工零件的準(zhǔn)確定位 夾壓 刀具的導(dǎo)向 以及裝卸工件時(shí)的限位等作用的 組合機(jī)床的工作常常是多刀 多面和多工序同時(shí)加工 會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和 振動(dòng) 因此組合機(jī)床佳句必須具有很好的剛性和足夠的夾壓力 以保證在整個(gè)加 工過(guò)程中工件不產(chǎn)生任何位移 同時(shí) 也不應(yīng)該對(duì)工件產(chǎn)生不容許的變形 組合 機(jī)床的夾具是保證加工精度 尺寸精度 幾何精度和位置精度等 的關(guān)鍵部件 其設(shè)計(jì) 制造和調(diào)整都必須有嚴(yán)格的要求 使其能持久的保持精度 此外 組合 機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(dòng)化 并有動(dòng)作完成的檢查信號(hào) 保證切屑 從加工空間自動(dòng)排出 便于觀(guān)察和檢查 以及再不從機(jī)床上拆除夾具的情況下 能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整 在組合機(jī)床上加工時(shí) 必須使被加工零件對(duì)刀具及其導(dǎo)向保持正確的相對(duì)位置 這是靠夾具的定位支承系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 定位支承系統(tǒng)除用以確定被加工零件的位 置外 還要承受被加工零件的重量和夾緊力 有時(shí)還需承受切削力 定位支承系統(tǒng)主要由定位支承 輔助支承和一些限位元件組成 定位支承是指 在加工過(guò)程中維持被加工零件的一定位置的元件 輔助支承是僅用作增加被加工 零件在加工過(guò)程中的剛度及穩(wěn)定性的一種活動(dòng)式支承元件 由于支承元件直接與被加工零件相接觸 因此其尺寸 結(jié)構(gòu) 精度和布置都直 接影響被加工零件的精度 其設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問(wèn)題 1 合理布置定位支承元件 力求使其組成較大的定位支承平面 最好使夾 緊力的位置對(duì)準(zhǔn)定位支承元件 當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時(shí) 也應(yīng)使定位支承 元件盡量接近壓緊力的作用線(xiàn) 并應(yīng)使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內(nèi) 2 提高剛度 減小定位支承系統(tǒng)的變形 應(yīng)力求使定位元件 定位銷(xiāo) 不 受力 3 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性 一邊長(zhǎng)期保持夾具的定位 精度 可靠的排出定位支承部件的切屑 使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上 對(duì) 保證定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大的影響 因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不使切屑落 到定位支承系統(tǒng)上 當(dāng)切屑有可能落在其上 必須采取有效的排屑和清理措施 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的最大和最復(fù)雜的元件 而且也是承受符合最大的元件 在它上 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 31 面安裝定位元件 夾緊元件 對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件 及其它的一切元件和機(jī)構(gòu)并 通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床上 工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關(guān)系 而且在加工過(guò)程中產(chǎn)生的切削力 慣性力等及工件的自重作用在夾具體上 都可 能影響工件的加工精度 因此 設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)考慮以下問(wèn)題 1 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 特別是位置精度直接影響工件在加工過(guò)程中 產(chǎn)生的誤差 2 夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度 使夾具體能承受在加工過(guò)程中產(chǎn)生的作用 力而不止變形和發(fā)生振動(dòng) 3 夾具體的機(jī)構(gòu)要緊湊形狀要簡(jiǎn)單 同時(shí)要有足夠的空間位置 保證夾具的 其它元件和機(jī)構(gòu)安裝方便 更換易損元件容易以及裝卸工件方便 4 夾具體的結(jié)構(gòu)工藝性要好以便于制造 并注意消除內(nèi)應(yīng)力避免變形 5 夾具體的中心要低 安裝在機(jī)床上能穩(wěn)固和安全 為了安裝后得到穩(wěn)定 底面的中部一般都挖空 同時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床連接部分的機(jī)構(gòu)形狀來(lái)確定夾具體連接 部分的形狀和結(jié)構(gòu) 6 在滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的前提下 夾具體應(yīng)盡量輕 不重要的部位 可以挖空 以減輕重量 便于裝卸 7 夾具體采用鑄造件 由于鑄造可得到各種復(fù)雜的外形 剛性好還能吸振 但需進(jìn)行時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 第三道工序 采用精基準(zhǔn) 由毛坯零件圖可知 底面的精度較高 采用 D 面 作為第一定位基準(zhǔn)面 然后以 A 面為第二基準(zhǔn)面 C1 面為第三定位面加工 D 面 限制了 3 個(gè)自由度 A 面限制了 2 個(gè)自由度 C1 面限制了 1 個(gè)自由度 符合六點(diǎn) 定位原理 3 2 定位元件選擇 定位元件的選擇有 4 條原則 1 定位元件要有較高的精度 2 定位元件要有較高的耐磨性 3 定位元件要有足夠的剛度和硬度 4 定位元件要有良好的工藝性 對(duì)于本工序而言 定位銷(xiāo)可設(shè)計(jì)為固定銷(xiāo) 這樣定位方便穩(wěn)定 裝置不復(fù)雜 直接將定位銷(xiāo)打入孔中即可 當(dāng)定位銷(xiāo)時(shí)間長(zhǎng)了有磨損時(shí) 可以直接換掉即可 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 32 3 3 夾緊元件的選擇 選擇夾緊元件主要有 3 條原則 1 夾緊元件結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單 制造要容易 體積小 重量輕 并且要有足夠的強(qiáng) 度 2 夾緊動(dòng)作迅速 操作方便 使用安全 有足夠的夾緊行程和裝卸工作的空 間 3 夾緊力要適當(dāng) 對(duì)于本道工序而言 夾緊力要求不大 而定位面的面積比較大 為了保證夾緊可 靠 夾緊機(jī)構(gòu)采用了螺紋夾緊機(jī)構(gòu) 此套機(jī)構(gòu)是利用螺紋直接夾緊工件 結(jié)構(gòu)緊湊 所占空間位置較小 便于裝卸工件 3 4 夾緊力的計(jì)算 對(duì)于加工頂面 夾緊力向下的分力與切削力垂直 夾緊力的向里的分力與定 位元件給的支持力抵消 計(jì)算加緊力時(shí) 通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng) 根據(jù)工件受切削力 夾緊力 大型工件還應(yīng)考慮工件重力 運(yùn)動(dòng)的工件還應(yīng)考慮 慣性力等 的作用情況 找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài) 按靜力平 衡原理計(jì)算出理論夾緊力 最后為保證夾緊可靠 再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需 夾緊力的數(shù)值 W WKk 式中 W 實(shí)際所需夾緊力 W 在一定條件下 由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力 N K 安全系數(shù) 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算 K 2 846543210K 考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) 取 1 40 加工性質(zhì) 取 1 21 刀具鈍化程度 取 1 32K 切削特點(diǎn) 取 1 03 夾緊力的穩(wěn)定性 取 1 34 手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置 取 1 05 僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸的情況 取 1 06K 切削力 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 33 F 419 D f0 8 Kp 419 11 0 28 2 84 8 0 4712 2 N 切削扭矩 M 0 21 D2 f0 8 Kp 0 21 11 0 28 2 84 8 0 28 98 N M 由夾緊力公式 W QL r ztg 1 rztg 2 1 13 10 20 10tg30 10tg 10 0 3 3001 N Wk W K 3001 2 84 8522 8 N Wk F 機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力足夠 車(chē)床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 34 參考文獻(xiàn) 1 丁儒琳 陳家彬 汽車(chē)廠(chǎng)實(shí)習(xí)教程 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 92 101 2 趙如福 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1038 1054 3 陳志祥 段守道 機(jī)械制造工藝學(xué)簡(jiǎn)明手冊(cè) 華中工學(xué)院出版社 42 58 4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 50 66 5 13 5 定位與夾緊符號(hào)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)服務(wù)部 1 10 6 趙家齊 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 機(jī)械工業(yè)出版社 62 97 7 艾興 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 19 34 8 機(jī)械制圖 高等教育出版社 239 246 9 盧秉恒 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 161 217 10 陳懋昕 機(jī)械制造工藝學(xué) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 76 115 11 L C R Lilly with specialist contributors Diesel engine reference book 5 18