常州機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 數(shù)控技術姓 名 : 學 號: 題 目： 數(shù)控加工工藝與工裝設計（4102T-030006 飛輪殼底面）起迄日期: 2015 年 7 月 1 日 ~ 2016 年 4 月 30 日校內(nèi)指導教師: 高建國企業(yè)指導教師： 丁建國發(fā)任務書日期: 2015 年 7 月 1 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的：1）通過畢業(yè)設計促使學生對在學校所學知識進行全面的融合、貫通，提高學生對知識的綜合應用能力，培養(yǎng)學生解決工程實際的能力； 2）提高學生各項專業(yè)能力：CAD 繪圖能力；工藝分析能力：會編寫較復雜零件的機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片；數(shù)控加工夾具設計；計算機應用能力；3）鍛煉學生自我學習能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、良好的職業(yè)素養(yǎng)。2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：1）4102T-030006 飛輪殼生產(chǎn)批量為 1000 件/月；2）機床可根據(jù)需要選用，一般刀具選用國家標準，數(shù)控加工刀具可選株洲鉆石，如選用其他廠家刀具需另行說明，并附相關廠家標準。3）課程任務的內(nèi)容① 明確任務，確定設計方案，收集相關資料（相關工藝手冊、機床型號、企業(yè)相應的工藝文件等） ；② 分析零件圖，并指出零件圖中有問題的地方，重新繪制零件圖（要求采用CAD1： 1 繪制，圖框需符合國家標準，也可使用企業(yè)相應的標準國框） ；③ 明確加工要求，確定各表面加工方案；選擇毛坯并確定毛坯尺寸，并繪制毛坯圖；劃分工序并排序，選擇各工序所需機床；④ 明確各機械加工內(nèi)容，選擇底面加工所用刀具與輔助工具（包括刀桿、刀片、刀柄、接桿等） ；確定底面加工工序尺寸；選擇相應的切削用量；選擇量檢具；⑤ 編寫出相應的機械加工過程卡片、機械加工工序卡片（底面加工） 、數(shù)控加工刀具卡片（底面加工） ；⑥ 確定底面加工定位與夾緊方案，并繪制夾具總圖與零件圖；⑦ 撰寫畢業(yè)設計說明書的編寫（格式嚴格按照學院相關規(guī)定；說明書要詳細說明畢業(yè)設計過程，每一參數(shù)的確定依據(jù)，分析過程；說明定位原理與夾緊設計過程）畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書3．對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕：1）畢業(yè)設計成果（所有設計成果都采用計算機完成，打印裝訂成冊）① 成果封面及目錄（格式參考畢業(yè)設計說明書）② 零件 CAD 圖、毛坯圖（按 1：1 繪制，黑白打印，粗細清晰）③ 機械加工過程卡片④ 機械加工工序卡片（底面加工工序，不要用彩色圖片）⑤ 數(shù)控加工刀具卡片（底面加工工序）⑥ 夾具總圖⑦ 夾具零件圖2）畢業(yè)設計說明書（說明書原則上不能少于 20 頁）4．主要參考文獻：① 張耀宗．機械加工工藝設計實用手冊．北京：航空工業(yè)出版社，1999② 馬雪峰．數(shù)控編程與加工技術．北京：高等教育出版社，2009③ 楊叔子．機械加工工藝師手冊．北京：機械工藝出版社，2001④ 肖愛武，羅紅專．數(shù)控加工工藝及裝備．長沙：中南大學出版社，2008⑤ 成大先．常用工程材料．北京：北京化學工業(yè)出版社，2004⑥ 2008-2009 綜合樣本．株洲：株洲鉆石切削刀具股份有限公司，2009⑦ 高建國．數(shù)控加工工藝．常州：常州機電職業(yè)技術學院，2010畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書5．本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2015 年7 月 1 日~8 月 1 日8 月 1 日~8 月 31 日9 月 1 日~9 月 15 日9 月 16 日~10 月 15 日10 月 16 日~11 月 5 日11 月 6 日~11 月 25 日11 月 16 日~12 月 31 日2016 年1 月 1 日~1 月 19 日2 月 1 日~2 月 19 日2 月 20 日~3 月 19 日3 月 20 日~4 月 9 日4 月 10 日~4 月 30 日明確畢業(yè)設計要求，收集資料方案設計并繪制零件圖分析零件圖、確定毛坯、繪制毛坯圖工藝過程分析、編寫機械加工工藝過程卡片工序劃分并排序、確定輔助工序、確定工序尺寸確定零件定位與夾緊方案，繪制工序簡圖選擇刀具、刀片、刀桿，并編寫刀具卡片切削用量選取，編寫工序卡片繪制夾具總圖繪制夾具零件圖完善工藝文件完善畢業(yè)設計說明書并將畢業(yè)設計材料按要求裝訂成冊專業(yè)教學團隊審查意見：團隊主任： 年 月 日系部意見：系部領導： 年 月 日常州機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）作 者： XX 學 號： XXXXXXXXX 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 數(shù)控技術 題 目： 數(shù)控加工工藝及工裝設計 （4102T-030006 飛輪殼底面） 校內(nèi)指導教師： XXX企業(yè)指導教師 XXX評閱者：2016 年 04 月 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 中 文 摘 要本次設計課題是 4102T-030006 飛輪殼底面零件加工工藝與夾具設計。首先確定設計方案，收集相關資料，再進行零件圖的分析，對零件圖進行標準化處理;再明確了加工要求，確定了各表面的加工方案，選擇毛坯并確定毛坯尺寸，繪制了毛坯圖。明確各機械加工內(nèi)容，選擇底面加工所用刀具與輔助工具（包括刀桿、刀片、刀柄、接桿等）；確定底面加工工序尺寸；選擇相應的切削用量；選擇量檢具, 制定了相應的機械加工過程卡片、機械加工工序卡片（底面加工），數(shù)控加工刀具卡片（底面加工）確定底面加工定位與夾緊方案，并繪制夾具總圖與零件圖，最后完成了說明書的編寫。關鍵詞: 飛輪殼底面，設計方案，毛坯，工序，切削目錄第 1 章 緒 論 11.1 選題背景和目的意義 .11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .21.3 設計研究的主要內(nèi)容 .2第 2 章 4102T-030006 飛輪殼的制造工藝分析 .32.1 飛輪殼結構特點及主要技術要求 .32.1.1 飛輪殼的用途及結構特點 32.1.2 分析飛輪殼的技術要求 32.1.3 審查飛輪殼的工藝性 42.2 飛輪殼毛坯及制造工藝 .42.2.1 選擇毛坯 42.2.2 分析毛坯制造工藝 42.2.3 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 42.3 加工的工藝規(guī)程 .52.3.1 定位基準的選擇 52.3.2 加工階段的劃分 52.3.3 工序的集中 52.3.4 工序順序的安排 52.3.5 確定工藝路線 62.4 加工工序過程 .7第 3 章 銑底面夾具設計 133.1 研究原始質(zhì)料 .133.2 定位、夾緊方案的選擇 .133.2.1 定位方案 .133.2.2 夾緊方案 .133.3 切削力及夾緊力的計算 133.4 誤差分析與計算 .153.5 對刀塊設計與選用 .153.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 16結 論 18參考文獻 19致 謝 201第 1 章 緒 論1.1 選題背景和目的意義飛輪殼是汽銑發(fā)動機上的重要部件，它是連接發(fā)動機和變速器的主要零件。其結構和加工工藝直接影響零件的性能。在飛輪殼結構復雜，加工部位除了前后端面及孔之外，在周邊，不同的角度上有平面加工和孔的加工。工藝設計是工藝規(guī)劃的前提和基礎，是連接產(chǎn)品設計和生產(chǎn)制造的重要紐帶。產(chǎn)品的制造可以采用幾種工藝方案，零件加工也可以采用不同設備、不同的加工方法。不同的工藝方案。同樣一個產(chǎn)品，使用不同的工藝方法進行加工，就會產(chǎn)生不同的質(zhì)量、不同的成本。飛輪殼的主要功能是實現(xiàn)發(fā)動機與變速器的有效聯(lián)接，通過它的變化，同一型號的發(fā)動機可以搭載不同型號的汽銑，飛輪殼大多采用灰鑄鐵鑄造毛坯，材料結構特點是壁厚不均勻，加工的部位多，加工難度大，各個加工面和加工孔均要求較高的精度。其與發(fā)動機及離合器連接的兩個面面積較大，壓鑄容易產(chǎn)生變形，并且變形量不容易控制，兩個面連接孔必須進行機械加工 [2]。飛輪殼是發(fā)動機上一個重要的基礎件，作用是連接發(fā)動機與變速器，承擔發(fā)動機及變速器的部分重量，保護離合器和飛輪，而且還是發(fā)動機的支撐部件。該零件結構復雜，形似盆狀，薄壁，盆底定位面有 1/3 懸空，工件的剛性差，加工時易變性，屬難加工零件。在選材中，了解其加工工藝，并在工藝設計中，合理安排加工工序，設計合理的夾具，對產(chǎn)品的最終質(zhì)量具有十分重要的意義 [1]。夾具廣泛應用于各種制造過程中，用以將工件定位并牢固的夾持在一定的位置，以便按照產(chǎn)品設計設計規(guī)定完成要求的制造過程，一個好的夾具不論在傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)在知道系統(tǒng)，都起著十分重要的作用，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本有直接的影響。保證加工精度，采用夾具安裝，可以準確的確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，其加工精度高，提高了生產(chǎn)率。用夾具裝夾工件，可以迅速定位夾緊。擴大機床的工藝范圍，使用專用夾具可以改變原機床的用途和曠達機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機構，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。針對 4102T-030006 發(fā)動機飛輪殼零件進行加工工藝和夾具設計，另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本 [3]。除根據(jù) 4102T-030006 發(fā)動機飛輪殼確定參數(shù)，并完成發(fā)動機飛輪殼的工藝設計2外，根據(jù)飛輪殼的工作條件和結構設計中的確定的材料性能，進行該飛輪殼毛坯和機械加工的工藝路線和加工方法的設計及專用夾具設計。同時，該設計還培養(yǎng)了我綜合運用所學知識，獨立完成產(chǎn)品設計的能力，以及分析和解決問題的能力。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢飛輪殼產(chǎn)品是從 2003 年開始，比如康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司已經(jīng)在中國尋找供應商，他們在中國設立了負責供應商目前國內(nèi)生產(chǎn)飛輪殼的廠子不是很多，年產(chǎn)量一般不超過 40 萬件。市場分散造就資源的分散，無法形成規(guī)模效益，所以誰先能創(chuàng)新，誰先能投入新的工藝，誰就可能形成新的發(fā)展趨勢，才能占領新的市場。目前現(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，以適應市場的競爭與需求。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，每隔三四年就要更新很多專用夾具。而夾具的實際磨損僅為 10～20﹪左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術的應用，對機床夾具提出了許多新的要求例如能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；能裝夾一些特征的工件；提高機床夾具的標準化程度。夾具是機械加工不可或缺的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。1.高精隨著機床加工精度的提高。2.高效為了提高機床的生產(chǎn)效率。3.模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。4.通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性 [4]。1.3 設計研究的主要內(nèi)容本設計研究的主要內(nèi)容包括發(fā)動機飛輪殼的工藝規(guī)程編制、典型工序夾具設計及夾具的繪制。具體內(nèi)容歸納如下：1．4102T-030006 發(fā)動機飛輪殼加工方案設計；2．4102T-030006 發(fā)動機飛輪殼工藝卡片的編制；3．專用夾具工藝設計；4．零件及鉆床夾具的流程設計；5．誤差計算。3第 2 章 4102T-030006 飛輪殼的制造工藝分析2.1 飛輪殼結構特點及主要技術要求2.1.1 飛輪殼的用途及結構特點飛輪殼安裝于發(fā)動機與變速箱之間，外接曲軸箱、啟動機、油底殼，內(nèi)置飛輪總成，起到連接、防護和載體的作用。飛輪殼的前端面與發(fā)動機的機箱聯(lián)結與飛輪蓋配合，飛輪飛輪殼內(nèi)高速轉(zhuǎn)動。飛輪在高速旋轉(zhuǎn)的過程中，飛輪殼起到連接、防護和載體的作用，因此該零件應具有足夠的強度且應具有較強的耐磨性，以適應飛輪殼的工作條件。2.1.2 分析飛輪殼的技術要求4102T-030006 飛輪殼選用的材料為 HT250，珠光體灰鑄鐵。該材料強度、硬度相對較高，具有良好的減振性，對機械振動起緩沖作用，從而阻止振動能量的傳播；具有優(yōu)良的耐磨性，缺口敏感性小，外來缺口對灰鑄鐵的疲勞強度影響甚微，從而增加了零件工作的可靠性。因此被廣泛地用來制作各種承受壓力和要求消振性的床身、機架、結構復雜的箱體、殼體。4102T-030006 飛輪殼形狀簡單，結構比較復雜，屬殼體類零件。為實現(xiàn)飛輪殼連接、防護和載體的作用，其后端面內(nèi)孔與飛輪蓋的配合，因此加工精度要求較高。飛輪殼在工作過程中需要有良好的耐磨性，為增強其切削加工性能，去除內(nèi)應力，該工件要求經(jīng)過退火處理，硬度范圍 175～225HBS [5]。前端面的平面度 0.12mm 直接影響飛輪殼與發(fā)動機箱體的接觸精度及密封，且前端面中心線與后端面孔中心線的垂直度要求為 0.15mm。后端面的平面度 0.15mm 以及與前端面的平行度 0.25mm 保證了其與其他零件和接觸精度；與內(nèi)孔的圓跳動 0.25mm 則保證了飛輪在飛輪殼內(nèi)的正常運轉(zhuǎn)。表 2.1 飛輪殼零件技術要求表加工表面/mm尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度/mm飛輪殼前端面 105±0.2 0.2，IT9 3.2飛輪殼后端面 105±0.2 0.2，IT9 3.2前端面孔 4- 17?17IT11 12.5周邊螺孔 4-M12 M12 IT11 12.54后端面螺孔10-M10-7H M10 IT9 6.3前端面孔 2- 13?13 IT11 12.5前端面馬達螺孔2-M12-7H M12 IT9 6.3周邊面螺孔4-M6-7H M6 IT11 12.5綜上所述，該飛輪殼的各項技術要求制訂的合理，符合該零件在工作中的功用。2.1.3 審查飛輪殼的工藝性分析零件圖可知，飛輪殼前后兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相臨表面，這樣既減少了加工面積，又提高了工作時飛輪殼端面的接觸剛度；表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。2.2 飛輪殼毛坯及制造工藝2.2.1 選擇毛坯由飛輪殼的技術要求分析可知，其材料為 HT250，故毛坯選擇鑄件。由于要求鑄件精度高、具有良好表面質(zhì)量與機械性能，所以選擇砂型鑄造中的金屬模機器造型，其生產(chǎn)效率較高，適用于大批大量生產(chǎn) [6]。2.2.2 分析毛坯制造工藝飛輪殼的材料 HT250 為珠光體灰口鐵。其特性是該材料能承受較大的應力（抗拉強度達 200MN/ ；抗彎強度達 400MN/ ）。其金相組織結構為鐵素體和滲碳體組2m2m成的機械混合物，由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的混合物，所以其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，故強度較高，硬度適中，有一定的塑性，從金相組織顯微來看，鑄鐵中化合碳正好等于 0.77%，珠光體中的鐵素體與滲碳體一層層交替間隔，呈片狀排列，而其余的碳是以片狀石墨狀態(tài)存在，使切削過程中切屑不能連續(xù)成形。由于灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓?；诣T鐵的焊接性能很差，如焊接區(qū)容易出現(xiàn)白口組織，裂紋的傾向較大。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。由于飛輪殼尺寸較大，形狀較為復雜，毛坯宜用鑄件。此外，灰鑄鐵一般不需要熱處理，但消除殘余應力，鑄造后應安排時效處理。2.2.3 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量查加工工藝手冊大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級知：砂型鑄造機器造型和殼型5灰鑄鐵的公差等級 CT 為 8～12，故取 CT 為 10。查加工工藝手冊毛坯鑄件典型的機械加工余量等級知：砂型鑄造機器造型和殼型灰鑄鐵的要求的機械加工余量等級為 E～G，故取為 G。2.3 加工的工藝規(guī)程2.3.1 定位基準的選擇1.精基準的選擇根據(jù)該飛輪殼零件的技術要求和裝配要求，選用飛輪殼前端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”的原則，因為該飛輪殼在軸向方向上的尺寸多以該端面作設計基準；另外，由于飛輪殼零件抗拉強度低、韌性差，容易產(chǎn)生變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力不能作用在后端面上。選用飛輪殼前端面作精基準，夾緊可作用在飛輪殼的前端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。2.粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。故在本次設計中選擇飛輪殼的后端面外圓面作為粗基準。可保證孔的壁厚均勻；采用飛輪殼后端面作粗基準加工前端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準 [7]。2.3.2 加工階段的劃分該飛輪殼加工質(zhì)量要求較高，可將加工粗加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準（飛輪殼前端面和前端面定位孔）準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度的要求；然后粗銑周邊兩端面。在半精加工階段，完成飛輪殼后端面和后端面孔的精銑加工，以及各孔的鉆、鉸、攻絲加工。2.3.3 工序的集中本設計選用工序集中原則安排飛輪殼的加工工序。該飛輪殼的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用萬能機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面與孔，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求 [8]。2.3.4 工序順序的安排2.3.4.1 機械加工工序1．遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——飛輪殼前端面和前端面定位孔2. 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。63. 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——飛輪殼前端面與前端面定位孔后加工次要表面——周邊平面。4. 遵循“先面后孔”原則，先加工飛輪殼的各端面、平面，再加工飛輪殼前后端面，周邊平面上的孔與螺孔。2.3.4.2 熱處理工序鑄造成型后，進行退火處理，去除內(nèi)應力，硬度范圍 175～225HBS；為改善工件材料的切削性能，在粗加工前安排時效處理。2.3.4.3 輔助工序每道工序完成后，安排去毛刺工序；在半精加工后，安排清理、去尖角、毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該飛輪殼工序的安排順序為：基準加工——主要表面粗加工以及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工 [9]。2.3.5 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表 2.4 列出了飛輪殼的工藝路線。表 2.4 飛輪殼工藝路線及設備、工裝的選用工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具1 粗銑前端面 TK7640 密齒刀盤 游標卡尺、深度卡尺2 粗銑后端面、孔 TK7640 銑刀游標卡尺、深度卡尺、塞規(guī)3 精銑前端面 TK7640 銑刀 游標卡尺、深度卡尺4鉆前端面孔鉆鉸定位孔 TK7640錐柄麻花鉆鉸刀游標卡尺、深度卡尺塞規(guī)5 精銑后端面孔 TK7640 銑刀 游標卡尺、塞規(guī)6 精銑后端面 TK7640 銑刀 游標卡尺、深度卡尺7 銑周邊平面 TK7640 銑刀 游標卡尺8 粗鏜馬達孔 TK7640 銑刀 游標卡尺、深度卡尺9 精鏜馬達孔 TK7640 銑刀游標卡尺、內(nèi)徑量表校表環(huán)規(guī)、塞規(guī)10 馬達孔倒角 TK7640 銑刀 游標卡尺11 鉆周邊孔 TK7640錐柄麻花鉆直柄麻花鉆锪刀游標卡尺、深度卡尺 12 周邊孔攻絲 TK7640 錐柄麻花鉆 螺紋塞規(guī)7直柄麻花鉆機用絲攻13 鉆后端面孔 TK7640 直柄麻花鉆 游標卡尺14锪后端面2-φ35TK7640 锪刀 游標卡尺15 后端面孔攻絲 TK7640锪刀錐柄麻花鉆機用絲攻螺紋塞規(guī)16鉆前端面馬達螺孔 TK7640 直柄麻花鉆 游標卡尺17 前端面孔攻絲 TK7640錐柄麻花鉆機用絲攻 螺紋塞規(guī)18清理、去尖角、毛刺、打標記三角刮刀細平銼6 號鋼字碼19 成檢游標卡尺、深度卡尺高度游標卡尺螺紋塞規(guī)、塞規(guī)內(nèi)徑量表、校表環(huán)規(guī)20 清洗 清洗機21油封、包裝、入庫2.4 加工工序過程2.4.1 工序 1 粗銑前端面背吃刀量的確定：該工步的背吃刀量等于前端面的毛坯總余量減去工序 3 的背吃刀量，即背吃刀量 =4－ 1=3mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =100mm/minf?切削速度的計算：根據(jù)公式（2.1）計算：n= ×1000 dv?（2.1）式中 d——刀具（或工件）直徑（mm）；v——切削速度（m/min）。由加工工藝手冊查得銑削速度 =100m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)?8速 n=1000×100m/min /630mm =50.56r/min，參照單柱立銑（2HX–W1–630A）主軸?轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=52r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度 =n d/1000=52r/min× ×630mm/1000=102.87 r/min。??時間定額的確定：基本時間 =420s，輔助時間 =（0.15～0.2）jtft=0.2× =84s，其他時間（ ）=6%×（ + ）=6%×504=30.24s，單件時間jtjt xb?jf=420s+84s+30.24s=534.24s。dj2.4.2 工序 2 粗銑后端面及孔該工序包含以下 4 個工步：工步 1 是粗銑后端面；工步 2 是粗銑后端面孔；工步3 是第二次銑后端面；工步 4 是第二次銑后端面孔。1. 工步 1 粗銑后端面背吃刀量的確定：背吃刀量 =2.2mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =40mm/minf?由加工工藝手冊查得切削速度 =55m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀速度 n=1000×55m/min /450mm =38.93r/min，參照立式銑床 C518–2 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)?速 n=60r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度=n d/1000=60r/min× ×450mm/1000=84.78 r/min。??2. 工步 2 粗銑后端面孔背吃刀量的確定：背吃刀量 =2.2mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =40mm/minf?由加工工藝手冊查得切削速度 =55m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀速度 n=1000×55m/min /416mm =42.11r/min，參照立式銑床 C518–2 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)?速 n=60r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度=n d/1000=60r/min× ×416mm/1000=78.37 r/min。??3. 工步 3 第二次銑后端面背吃刀量的確定：背吃刀量 =0.8mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =40mm/minf?由加工工藝手冊 =70m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀速度?n=1000×70m/min /450mm =41.28r/min，參照立式銑床 C518–2 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速?n=60r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度=n d/1000=60r/min× ×450mm/1000=84.78 r/min。??94. 工步 4 第二次銑后端面孔背吃刀量的確定：背吃刀量 =0.8mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =40mm/minf?由加工工藝手冊查得切削速度 =70m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀速度 n=1000×70m/min /416mm =53.59r/min，參照立式銑床 C518–2 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)?速 n=60r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度=n d/1000=60r/min× ×416mm/1000=78.37 r/min。??時間定額的確定：基本時間 =360s，輔助時間 =0.2× =72s，其他時間（jtftjt） =6%×（ + ）=6%×432=25.92s，單件時間xbt?jtf=360s+72s+25.92s=457.92s。dj2.4.3 工序 3 精銑前端面背吃刀量的確定： =1mmpa進給量的確定：走刀量即進給速度 =30mm/minf?由加工工藝手冊查得切削速度 =90m/min，由公式（2.1）可求得該工序銑刀速度 n=1000×90m/min /450mm =63.69r/min，參照立式銑床 C518–2 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)?速 n=100r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（2.1），可求出該工序的實際銑削速度=n d/1000=100r/min× ×450mm/1000=141.3 r/min。??時間定額的確定：基本時間 =540s，輔助時間 =0.2× =108s，其他時間（jtftjt） =6%×（ ＋ ）=6%×648=38.88s，單件時間xbt?jtf=540s+108s+38.88s=686.88s。dj2.4.4 工序 4 鉆前端面孔、鉆鉸定位孔該工序分 6 個工步，工步 1 鉆孔 2-φ26mm（通）；；工步 3 鉆定位孔 2- 11mm?深 20mm；工步 4 是定位孔倒角 1.25×45°；工步 5 粗鉸定位孔 2- 11.7 mm 深064.38?20mm；工步 6 精鉸定位孔 2- 12 mm 深 20mm。?064.38?工步 6 鉆孔攻絲 12-M12 螺絲孔工步 1 鉆孔 2-φ26mm（通）；；工步 3 鉆定位孔 2- 11mm 深 20mm；工步 4 是?定位孔倒角 1.25×45°；工步 5 粗鉸定位孔 2- 11.7 mm 深 20mm；工步 6 精鉸定064.38?位孔 2- 12 mm 深 20mm。?064.38?刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。10⑴先鉆 孔。9?切削深度 ：pa4.5m?進給量 ：取 。frf/30切削速度 取 。V.8s機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，10.4659.3/in317vnrd????按照文獻，取 0/ir?所以實際切削速度 ：v.14760.5/dms????切削工時 被切削層 ：l42m刀具切入 ：117(~)105.962rDlctgkctg???????刀具切出 ： 取l42 ml32走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt60.5in.jLfn?⑵ 擴孔 .7?刀具：選擇擴孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。片型號：E403切削深度 ：pa1.35m?進給量 ：取 。f06/fr切削速度 ：取 。V.4s機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n10.2.78/in319vnrD????按照文獻取 50/ir所以實際切削速度 ：v3.149.50.2/6dms????切削工時被切削層 ：l42m刀具切入 有：11 19.7(~)20.863rDdlctgkctg?????????刀具切出 ： ，取2l4ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt0.16in.5jLfn??11⑶ 鉸孔 12?刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ： ，且 。pa0.5m?12D?進給量 ： 取 。f r/~rmf/0.切削速度 ：取 。Vs32.機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.65.7/in14nrD????按照文獻取 5/ir實際切削速度 ：v3.14206.3/nms????切削工時被切削層 ：l42m刀具切入 ，101 019.7(~)20.9rDdlctgkctg????????刀具切出 ： 取2l4ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt2.90.7in15jLnf?該工序的加工機動時間的總和是 ：jt2.1607.48minj???工步 6 鉆孔攻絲 12-M12 螺絲孔機床：加工中心 VMC850刀具：麻花鉆、擴孔鉆切削深度 ：pam4.2?進給量 ：根據(jù)《工藝手冊》取f rmf/25.0?切削速度 ：參照《工藝手冊》取VsV43機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/967.8110d??? min/80r?實際切削速度 ： ? sn.05.0?被切削層 ：lm2?刀具切入 ：1 ctgctgkDr 5.421.8)2~1(????刀具切出 ：2l0走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt min12.0825.41??fnlj12進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp5.1?rmf/5.1?切削速度 ：參照《工藝手冊》取V in8/4.0sV機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取ni23.380rd??? i/20絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0in/25rn實際切削速度 ： ? sm/1.061054.0?被切削層 ：lm1?刀具切入 ： f.3)~(?刀具切出 ： （盲孔）2l0機動時間 ：1jt in1.025.1405.02121 ??????fnlflj工序 10: 鉆頂平面 2-Φ5mm 孔機床：加工中心 VMC850刀具：根據(jù)參照文獻選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度 ：pa2.5m?根據(jù)文獻：進給量 ,切削速度 。0/frsmV/36.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，10.36147/in5Vnd????按照文獻，取 。/ir?實際切削速度 ：v.60.5/0Dns???切削工時被切削層 ：l3m刀具切入 ：1(1~2)0242rctgkctgm?????刀具切出 ： 取 。2l4l3加工基本時間 ： jt12.1in.6jLfn??13第 3 章 銑底面夾具設計3.1 研究原始質(zhì)料本論文要做的是銑底面夾具，除了滿足粗糙度的加工要求，最關鍵的是要找到一個定位基準。同時，我們必須考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和勞動強度。3.2 定位、夾緊方案的選擇圖中顯示的組件：利用反面等粗定位參考設計的夾具，使得它的尺寸公差。據(jù)“手冊夾具”上述定位基準必須與同一工件在每個進程中參考步驟重合是用相同的定位基準進行加工。因此，我們必須根據(jù)零件圖的技術要求，精密零件，以確保這一觀點的要求，合理選擇定位基準。這個數(shù)字是不是較高技術要求的一部分，有沒有要求更高的并行性和對稱性，所以我們應該考慮如何提高效率，勞動強度，提高了加工精度。在制備過程的第一步是選擇定位基準線。定位日期選擇要合理，否則會直接制定規(guī)劃過程的一部分，并影響最終的加工零件的質(zhì)量。參考不正確的選擇往往會增加路由過程或不合理或夾具的設計使得它更難以達到甚至更少精密部件（尤其是位置精度）的要求。3.2.1 定位方案采用底面、左側(cè)面及上頂面 3 個面進行定位。左側(cè)面有 2 個定位塊進行定位，可控制零件的 Y 移動、X 轉(zhuǎn)動、Z 轉(zhuǎn)動三個自由度，上頂面有 1 個定位塊進行定位，可控制零件的 Z 移動、Y 轉(zhuǎn)動兩個自由度，底面通過夾具體凸臺進行定位，可控制零件的 X 移動 1 個自由度。3.2.2 夾緊方案采用螺栓壓緊機構進行壓緊，即采用用螺栓推動壓緊塊，壓零件的側(cè)面。3.3 切削力及夾緊力的計算刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 015??001?頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK?0Dm6d2.5Lm2Z.8/famzap.2從資料五中表格 5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：140.981.0.1235pzFafDBzn??有： 8.1.0.12524836.2()N??????根據(jù)勞動力切削力夾緊力的情況下，找出夾緊最不利的時間過程中，按靜力平衡原理來計算理論夾緊力。最后，可靠的夾緊，然后由一個安全系數(shù)乘以如果需要的夾緊力的實際值，即確保：FKW??安全系數(shù) K 算式如下：6543210式子里： 為安全系數(shù)，找出資料五 1～2～1 可知其公式參數(shù)：~123456.,.0,1.,3KK??由此可得： 0.31.056???所以 82415()KWFN?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。選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf???21其中 f=夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 5.0F= +G G 為工件自重zPNfN4.3121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs4801??螺釘疲勞極限： B9263.2.1 ??極限應力幅： akma7.51li????許用應力幅： ??MPSa3.li?15螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MPa120??滿足要求???8.24cHdF???aNc153.檢查后：滿足強度的要求，程序，安全，可靠，快速的快速手動夾緊螺釘定位機構以調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，可以指定一個可靠的夾緊力。3.4 誤差分析與計算1 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：mSNcHBKRkmnZaZy 014.8.9])[(1????cos0.3j???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.965jwm???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 對刀塊設計與選用刀塊的具體位置，這是沒有必要的，它的作用是使打一個標桿，因為相互垂直的標準刀座飛機，這樣你就可以檢查垂直加工表面比較快速和準確的工具刀刀塊裝置包括一個塞尺和組合物，以確定在工具和電樞的相對位置。因為這個過程完成這個過程，所以使用刀座飛機。根據(jù)參考文獻[5]中選擇沿垂直于刀片夾具。塞尺選用平塞尺，結構見圖如下： 16圖 3.10 平塞尺(GB2244-80)3.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構夾具體設計的基本要求(1) 應該有相應的精度和尺寸穩(wěn)定性重要的曲面，在夾具，如安裝定位器，安裝該工具或指南元件表面的表面，以及細節(jié)的安裝基礎，應該有適當?shù)拇笮『托螤罹?，二者之間的正確位置。夾具大小保持穩(wěn)定，鑄造夾具體到時效工藝，焊接和鍛造機組冷卻。(2) 應具有足夠的強度和剛度為了確保在過程中沒有夾緊力、 切削力、 變形和不允許的振動等外力的作用，在底面夾具的厚度應該有充足的剛性不足可適當添加加強筋。(3) 它應具有良好的結構和可用性夾具尺寸較大和復雜的結構之間的相互作用表面和較高的位置精度應因此特別注意其結構應工藝零件加工過程中，夾具和易于維護。在剛度和強度的前提下，應盡量減輕重量、 降低音量，簡單。(4) 應該很容易排除切屑在加工過程中會根據(jù)芯片繼續(xù)積累著澆口，如果不消除、 熱積累可能損壞切割夾具精度、 拉削芯片元件繞組位置，它也會破壞的準確性或安全事件。因此，工藝芯片不會在很多情況下可以提高定位元件工作表面和固定到增加的芯片空間之間的距離: 需要削減更多在過程中，通常在應設置長笛夾具。(5) 在這臺機器必須安裝在一個穩(wěn)定和可靠安裝在機床夾具是通過夾具必須安裝相應的接觸表面在機器上或在有機結合，實現(xiàn)和基礎上。夾具安裝上表機床、 夾具的重力低至可能，支持地區(qū)應足夠大，安裝時基地應具備較高的精度，以確保穩(wěn)定和安全的部署。夾具底部是一般中空、 大鉗17環(huán)或起吊孔。確定夾具結構和尺寸，然后繪制家具的總體布局。畫出夾具裝配繪圖。3.7 夾具設計及操作的簡要說明當安裝工件，首先需要定位每個塊吹干凈的表面，然后定位塊定位面鍵合相，內(nèi)六角扳手擰緊螺栓。18結 論本次的設計除了專業(yè)知識的收獲外，對于即將參加工作的自己來說，心態(tài)上的收獲同樣重要。以前只有在課程設計中做過一些夾具方面的作業(yè)而這一次是加工工藝和夾具放在了一起。通過這次設計，更深刻地了解了加工工藝和夾具方面的知識。這次畢業(yè)設計提供了一個學習加工工藝和夾具設計相關知識的機會，通過在設計過程中對舊知識的溫習以及對新知識的吸收，使自己對機械專業(yè)知識的掌握更加的全面和系統(tǒng)。此外，因為這一次的設計是畢業(yè)設計，比以前的設計更接近于實際生產(chǎn)問題，在設計中強化了自己的專業(yè)態(tài)度，對今后從事機械行業(yè)受益非淺。本次設計的夾具為鉆 4102T-030006 飛輪殼后端面孔的鉆模設計，設計的過程從最初的學習夾具設計，到零件的工藝分析，在到定位、夾緊、對定、方案的確定和工作原理的確定，零件的設計再到校核，最后確定夾具設計合理。設計過程中遵循夾具設計的原則和步驟，查閱了大量相關的資料，并有老師的細心指導，因此本設計是可以應用于實際工程問題的。19參考文獻[1]劉玉梅，飛輪殼工藝方案分析及典型夾具設計[J].制造技術與機床,2008.5.[2]陳明，機械制造工藝學[M].機械工業(yè)出版社，2005.1.[3]李洪，機械加工工藝手冊[M].北京出版社，2007.8.[4]肖繼德，機床夾具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.[5]徐圣群，簡明機械加工工藝手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，1991.[6]孟少龍，機械加工工藝手冊第 1 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