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緒論 本文是有關推動架工藝步驟的說明和機床夾具設計方法的具體闡述。工藝設計是在學習機械制造技術工藝學及機床夾具設計后，在生產實習的基礎上，綜合運用所學相關知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計，根據零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質量。 據資料所示，推動架是牛頭刨床進給機構中的小零件，其主要作用是把從電動機傳來的旋轉運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉動，實現工作臺的自動進給。在設計推動架機械加工工藝過程時要通過查表法準確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設備以及相應的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質量。  第1章 引 言 機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。生產的發(fā)展和產品更新換代速度的加快，對生產效率和制造質量提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。 在實際生產中，由于零件的生產類型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。 1.1機械加工工藝規(guī)程制訂 1.1.1生產過程與機械加工工藝過程 生產過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產品的技術、生產準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產品的裝配、檢驗調試、油漆包裝、以及產品的銷售和售后服務等。 機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為零件的全過程。 機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。 規(guī)定產品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下： 1.機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據。根據它來組織原料和毛坯的供應，進行機床調整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。 2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據。有了它就可以制定進度計劃，實現優(yōu)質高產和低消耗。 3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據它和生產綱領，才能確定所須機床的種類和數量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。 1.2機械加工工藝規(guī)程的種類 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調整卡片。 機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。 機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產，用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。 1.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料： 1.產品的全套技術文件，包括產品的全套圖紙、產品的驗收質量標準以及產品的生產綱領。 2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯余量，結構工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。 3.車間的生產條件。即了解工廠的設備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產面積；工人的技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。 4.各種技術資料。包括有關的手冊、標準、以及國內外先進的工藝技術等。  第二章 零件的分析 2.1零件的作用 該零件為B6050刨床推動架，是牛頭刨床進給機構中的零件（如附圖1），Φ32+0.027 0孔安裝在進給絲杠軸，靠近Φ32+0.027 0孔左端處裝一棘輪。在棘輪上方即為Φ16+0.03 0孔裝棘輪。Φ16+0.03 0孔通過銷與杠連接。把從電動機創(chuàng)來的旋轉運動，通過偏心輪杠桿使零件繞Φ32+0.027 0軸心線擺動。同時，棘輪撥動棘輪，使絲杠轉動，實現工作臺自動進給。 圖2-1 2.2零件的工藝分析 推動架共有二組加工表面，其相互有一定關聯要求。分析如下： 2.2.1 以φ32為中心的一組加工表面 這一組加工表面包括：45、60、φ16孔 2.2.2 是φ16孔為中心的一組加工表面 這一組加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔 經過分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將φ32孔和φ16作為定位基準，以他為工藝基準能很好保證其他各個尺寸要求，完全可以達到圖紙要求。 由上面分析可知，加工時應先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準加工另外一組加工面。 第三章 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。 3.2.1 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。 3.2.2 精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。為了使基準統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準. 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用通用機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 工序五 擴孔φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 工序七 鉆擴鉸φ16孔 工序八 鉆孔φ6，锪孔 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔 工序十 銑槽6x1、6x9 工序十一 檢查 工序十二 入庫 3.3.2 工藝路線方案二 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 工序五 擴孔φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 工序七 銑槽6x1、6x9 工序八 鉆擴鉸φ16孔 工序九 鉆孔φ6，锪孔 工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔 工序十一 檢查 工序十二 入庫 3.3.3 工藝路線分析比較 工藝路線一與工藝路線二的差別在于對φ16銷孔和銑槽6x1、6x9的加工安排的不同，工藝路線一將φ16銷孔基準，加工槽6x1、6x9，準統(tǒng)一，能很好的保證槽6x1、6x9的精度要求，所以此次設計依據工藝路線一來開展設計。 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 推動架，零件材料為HT200，生產類型大批量，鑄造毛坯。 據以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.4.1 內孔和外圓的加工余量及公差 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ32內孔單邊加工余量為2. 3.4.2 銑削加工余量為： 粗銑 1.5mm 精銑 0.5mm 3.4.3 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 3.5確立切削用量及基本工時 3.5.1 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 3.5.1.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：XA6132臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=60mm。 3.5.1.2. 切削用量 銑削深度 因為切削量不大，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據XA62銑床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min, 實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*fz=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。 3.5.2 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 3.5.2.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：XA6132臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=60mm。 3.5.2.2. 切削用量 銑削深度 因為切削量不大，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據XA62銑床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min, 實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。 3.5.3 工序五 擴孔φ32，孔口倒角 3.5.3.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：C6116車床。 刀具：擴孔麻花鉆，倒角車刀. 3.5.3.2 車切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　切削速度 查《切削手冊》 修正系數 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 3.5.3.3計算工時 3.5.4 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 3.5.4.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：CA6140車床。 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。 3.5.4.2. 鉆孔切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　切削速度 查《切削手冊》 修正系數 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 3.5.4.3計算工時 3.5.5 工序七 鉆擴鉸φ16孔 3.5.5.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ14高速鋼麻花鉆、φ15.8高速鋼擴孔鉆、φ16高速鋼標準鉸刀，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 3.5.5.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　切削速度 查《切削手冊》 修正系數 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 3.5.5.3計算工時 3.5.6 工序八 鉆孔φ6，锪孔 3.5.6.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 3.5.6.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　切削速度 查《切削手冊》 修正系數 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 3.5.6.3計算工時 3.5.7 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔 3.5.7.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 3.5.7.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　切削速度 查《切削手冊》 修正系數 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 3.5.7.3計算鉆工時 3.5.8 工序十 銑槽6x1、6x9 3.5.8.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：X62A臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=6mm。 3.5.8.2. 切削用量 銑削深度 6x9槽，因為切削量不大，故可以選擇ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。 6x1槽，因為切削量不大，故可以選擇ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據XA62銑床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*6*475/1000=8.49m/min, 實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=8.49m/min， fz=0.16mm/z。 3.5.8.3 計算基本工時 tm＝4xL/ n*fz=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。 第四章 卡具設計 經過與老師協(xié)商，決定設計第七、八、九、十共四道工序的工裝卡具。 4.1 鉆擴鉸φ16孔的鉆夾具 4.1.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。 4.1.2卡具設計 4.1.2.1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔φ32和端面為基準定位，側面加定位銷輔助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。 4.1.2.2 切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=16.77N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 4.1.2.3 定位誤差分析 本工序采用孔φ32和端面為基準定位，使加工基準和設計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 4.1.2.4 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用螺紋卡緊機構。 4.2 鉆孔φ6，锪孔的鉆床夾具 4.2.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔φ6與孔φ32的端面的位置尺寸15. 4.2.2卡具設計 4.2.2．1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32以及φ16為定位基準，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。 4.2.2.2 切削力和加緊力的計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 4.2.2.3 定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 4.2.2.4 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。 4.3 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔的鉆床夾具 4.3.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M8x螺紋孔的位置相關尺寸。 4.3.2卡具設計 4.3.2.1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。 4.3.2.2 切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 4.3.2.3 定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 4.3.2.4 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。 4.4 銑槽6x1、6x9銑床夾具 4.4.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M18x1.5螺紋孔的位置相關尺寸。 4.4.2卡具設計 4.4.2.1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。 4.4.2.2切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 4.4.2.3 定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 4.4.2.4 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。  結論 根據推動架工藝規(guī)程及夾具設計要求，在本設計中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質量，可靠地達到了圖紙所提出的技術條件，并盡量提高生產率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件。同時依據夾具設計原理和相關資料可以了解到該設計中的夾具設計也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質量，不僅工藝性好結構簡單而且使用性好、操作省力高效，同時定位及夾緊快速準確，提高了生產率，降低了制造成本。因此，可知此次畢業(yè)設計是成功的。 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