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機械加工工序卡片 工 序 名 稱 粗車 24 外圓面及 其端面 倒角 0 3 45 工序號 03 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20 鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 臥式車 床 CA6140 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 粗車 24 外圓面及其端面 車刀 游標卡尺 475 119 3 0 16 1 0 1 0 488 0 072 2 倒角 0 3 45 45 車刀 游標卡尺 設計者 指導老師 共 6 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 粗車 42 外圓面及 其端面 精車 42 端面 倒角 0 8 45 工序號 04 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20 鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 臥式車 床 CA6140 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 粗車 42 外圓面及其端面 車刀 游標卡尺 475 119 3 0 16 1 0 1 0 403 0 060 2 精車 42 端面 車刀 游標卡尺 475 119 3 0 16 0 1 1 0 278 0 042 3 倒角 0 8 45 45 車刀 游標卡尺 設計者 指導老師 共 6 頁 第 2 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 精車 24 端面 倒角 0 8 45 工序號 05 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 臥式車 床 CA6140 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 精車 24 端面 車刀 游標卡尺 475 119 3 0 16 0 1 1 0 159 0 024 2 倒角 0 8 45 45 車刀 游標卡尺 設計者 指導老師 共 6 頁 第 3 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 鉆 M6 螺紋底孔 5 鉆 2 3 2 孔深 6 鉆 2 6 孔 鉆 6 6 孔 工序號 07 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20 鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 搖臂車 床 Z3025 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 鉆 M6 螺紋底孔 5 麻花鉆 游標卡尺 1000 15 7 0 25 2 5 1 0 072 0 011 2 鉆 2 3 2 孔深 6 麻花鉆 游標卡尺 1400 14 1 0 25 1 6 2 0 043 0 006 3 鉆 2 6 孔 麻花鉆 游標卡尺 800 15 1 0 25 3 0 2 0 135 0 020 4 鉆 6 6 孔 麻花鉆 游標卡尺 800 16 6 0 25 3 3 1 0 069 0 010 設計者 指導老師 共 6 頁 第 4 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 锪沉孔 8 5 深 2 锪沉孔 11 深 4 攻 M6 螺紋 工序號 08 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20 鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 搖臂車 床 Z3025 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 锪沉孔 8 5 深 2 锪孔鉆 游標卡尺 500 18 0 4 1 75 1 0 040 0 006 2 锪沉孔 11 深 4 锪孔鉆 游標卡尺 400 18 0 4 2 2 1 0 063 0 009 3 攻 M6 螺紋 絲錐 量規(guī) 800 15 1 0 25 0 5 1 0 070 0 011 設計者 指導老師 共 6 頁 第 5頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 2 6 孔兩端倒角 0 5 45 工序號 09 零件數量 1 零件號 零件名稱 偏心墊片 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 20鋼 鍛件 設 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準終 單件 搖臂車 床 Z3025 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉 速 r min 切削速 度 m min 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數 機動 輔助 1 2 6 孔兩端倒角 0 5 45 特制麻花鉆 游標卡尺 設計者 指導老師 共 6 頁 第 6 頁 產 品 代 號 零 部 件 名 稱 零 部 件 代 號機械加工工藝過程卡片 偏心墊片 材料 20 鋼 毛 坯 種 類 鍛件 毛 坯 尺 寸 每一毛坯可制零件數 1 序號 名稱 工序內容 設備 夾輔具名稱 刀具名稱規(guī)格 量具名稱及規(guī)格 01 備料 鍛造 02 熱處理 調質處理 03 車 粗車 24 外圓面及其端面 倒角 0 3 45 臥式車床 專用夾具 車刀 游標卡尺 04 車 粗車 42 外圓面及其端面 精車 42 端面 倒角 0 8 45 臥式車床 專用夾具 車刀 游標卡尺 05 車 精車 24 端面 倒角 0 8 45 臥式車床 專用夾具 車刀 游標卡尺 06 鉗工 劃出所有加工孔的中心 07 鉆 鉆 M6 螺紋底孔 5 鉆 2 3 2 孔深 6 鉆 2 6 孔 鉆 6 6孔 搖臂鉆床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 08 鉆 锪沉孔 8 5 深 2 锪沉孔 11 深 4 攻 M6 螺紋 搖臂鉆床 專用夾具 锪孔鉆 絲錐 游標卡尺 量規(guī) 09 倒角 2 6 孔兩端倒角 0 5 45 搖臂鉆床 專用夾具 特制麻花鉆 游標卡尺 10 去毛刺 去毛刺 11 質檢 檢驗至圖紙要求 12 入庫 入庫 編制 學號 審查 共 1 張 第 1 張 偏心墊片工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計 金屬切削機床 公差 配合與測量等多方面的知識 偏心墊片零件的工藝規(guī)程及其鉆面上 6 個底孔的工裝夾具設計是包括零件 加工的工藝設計 工序設計以及專用夾具的設計三部分 在工藝設計中要首先 對零件進行分析 了解零件的工藝再設計出毛坯的結構 并選擇好零件的加工 基準 設計出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關 鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 然后進行專用夾具的設計 選擇 設計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾緊元件 引導元件 夾具體與機 床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產生的定位誤差 分析夾具結 構的合理性與不足之處 并在以后設計中注意改進 關鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計 論文 The planning process and fixture design Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Process of eccentric gasket parts and drilling a 6 hole on surface of fixture design process design including the parts processing process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Key words Technology process cutting dosage clamping positioning error 目錄 第 1 章 緒論 1 1 1 引言 1 1 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 1 1 3 研究方法及技術路線 2 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢 3 第 2 章 工藝規(guī)程設計 5 2 1 毛坯的制造形式 5 2 2 零件分析 5 2 3 基面的選擇 5 2 3 1 粗基準的選擇原則 5 2 3 2 精基準選擇的原則 6 2 4 制定工藝路線 6 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 7 2 6 確定切削用量及基本工時 9 第 3 章 偏心墊片的夾具設計 19 3 1 定位基準選擇 19 3 2 切削力及夾緊力的計算分析 19 3 3 誤差分析與計算 20 3 4 鉆套的設計 20 3 5 夾具操作的簡要說明 21 結 論 22 致 謝 23 參考文獻 24 0 第 1 章 緒論 1 1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的 它與當今的社會發(fā)展密切相關 現代制 造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題 特別是在市場經濟的今天 它更占 有十分重要的地位 人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程 在人類發(fā)展的初 期 為了生存 制造了石器以便于狩獵 此后 出現了陶器 銅器 鐵器 和 一些簡單的機械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車等農用工具 這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程 主要 圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī)模和技術水平都非常有限 隨著社會 的發(fā)展 制造技術的范圍 規(guī)模的不斷擴大 技術水平的不斷提高 向文化 藝術 工業(yè)發(fā)展 出現了紙張 筆墨 活版 石雕 珠寶 錢幣金銀飾品等制 造技術 到了資本主義和社會主義社會 出現了大工業(yè)生產 使得人類的物質 生活和文明有了很大的提高 對精神和物質有了更高的要求 科學技術有了更 快更新的發(fā)展 從而與制造工藝的關系更為密切 蒸汽機的制造技術的問世帶 來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產 內燃機制造技術的出現和發(fā)展形成了現代汽車 火車和艦船 噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現代噴氣客機和超音速飛機的發(fā) 展 集成電路制造技術的進步左右了現代計算機的水平 納米技術的出現開創(chuàng) 了微創(chuàng)機械的先河 因此 人類的活動與制造密切相關 人類活動的水平受到 了限制 宇宙飛船 航天飛機 人造飛機 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的 出現 使人類活動走出了地球 走向太空 1 外文翻譯 機械加工零件的工藝及夾具設計 摘 要 本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析 確定了機械加工工藝 路線 夾具在機械加工中所占的地位和重要性 以及夾具設計 隨著科學的日 益發(fā)展進步和國家產業(yè)政策的調整 工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競 爭行業(yè) 關鍵詞 技術背景 發(fā)展趨勢 工序 定位方案 1 機械加工歷史背景及其意義 機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè) 隨著現代工業(yè)的發(fā)展 對機械產品的要求越來越高 機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展 自新中國成 立以來 我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展 一個具有相當規(guī)模和一定 技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成 改革開放二十多年來 我國制造業(yè)充分利 用國內國外兩方面的技術資源 有計劃地推進企業(yè)的技術改造 引導企業(yè)走依 靠科技進步的道路 使制造技術 產品質量和水平及經濟效益發(fā)生了顯著變化 為推動國民經濟的發(fā)展做出了很大的貢獻 盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有 了大幅度提高 但與工業(yè)發(fā)達國家相比 仍存在階段性差距 進入二十一世紀 我國發(fā)展經濟的主導產業(yè)仍然是制造業(yè) 特別是在我國加入世貿組織后 世界 的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲 我國有廉價的勞動力和廣大的消費市 場 因此 我國工業(yè)要想發(fā)展 就需要有相應的技術和設備來支持 機械工業(yè)是國民經濟的裝備工業(yè) 是科學技術物化的基礎 是高新技術產 業(yè)化的載體 是國防建設的基礎 是實現經濟快速增長的重要支柱 也是為提 高人民生活質量 提供消費類機電產品的供應工業(yè) 它對國民經濟運行的質量 和效益 產業(yè)結構的調整和優(yōu)化具有極其重要的作用 2 機械行業(yè)的現狀及發(fā)展趨勢 隨著社會的發(fā)展 各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中 不管是在農用 軍用 工用等方面 離開了機械的操作就談不上效率 因此 從某中角度上來說 一 個國家的經濟實力 社會地位 和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的 各工業(yè)化國 家經濟發(fā)展的歷程表明 沒有強大的裝備制造業(yè) 就不可能實現國民經濟的工 業(yè)化 現代化和信息化 3 目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經濟發(fā)展和產 業(yè)升級的重要因素 加大結構調整力度 推進機械工業(yè)持續(xù) 健康 穩(wěn)定發(fā)展 對于轉變經濟增長方式 提高國民經濟整體素質 增強我國經濟的國際競爭力 保障國防安全等都具有重要而深遠的意義 3 機械加工工藝規(guī)程制訂 3 1 機械加工工藝過程的定義 機械加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 和性質等 使其成為成品或半成品的全過程 機械加工工藝過程直接決定零件 及產品的質量和性能 對產品的成本 生產周期都有較大的影響 是整個工藝 過程的重要組成部分 3 2 機械加工工藝過程的組成 組成機械加工工藝過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 工序是指一個或一組工人 在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所 連續(xù)完成的那一部分工藝過程 工序是制定勞動定額 配備工人及機床設備 安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元 安裝是工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序 當應用轉位 或移位 加工的機床 或夾具 進行加工時 在一次裝夾 中 工件 或刀具 相對于機床要經過幾個位置依次進行加工 在每一個工作 位置上所完成的那一部分工序 稱為工位 采用多工位加工可以減少裝夾的次 數 減少裝夾誤差 提高生產率 工步是加工表面在切削刀具和切削用量 僅指主軸轉速和進給量 都不 變的情況下所完成的那一部分工藝過程 在一個工步中 如果要切掉的金屬層很厚 可分幾次切削 每切削一次 就稱為一次走刀 3 3 機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件 稱為工藝規(guī)程 它 是企業(yè)生產中的指導性技術文件 3 4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內容 機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據 根據它來組織原材料和毛 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 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 定生產產品的進度計劃和相應的調度計劃 并能做到各工序科學地銜接 使生 產均衡 順利 實現優(yōu)質 高產和低消耗 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 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 在單件 小批量 生產中 以機械加工工藝過程卡片指導生產 過程卡的各個項目編制較為詳細 機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的 用于直接指導工人進行生產 多 用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件 3 5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產條件下 以最少的勞動消耗和最低的費用 按計劃加工出符 合圖紙要求的零件 是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則 制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下 根據零件的生產綱領決定生產類型 分析零件加工的工藝性 選擇毛坯的種類和制造方法 擬訂工藝過程 工序設計 編制工藝文件 4 夾具設計 4 1 夾具設計的意義 在機械行業(yè)中 如何去保證工件的高精度 加工的成本等實質性問題 一 直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題 其中在設計夾具的時候就要考慮以上問 題 高效的夾具是工件高精度的保證 如何讓夾具更高效 更經濟 這是行業(yè) 人急需要解決的 隨著社會的發(fā)展 科技的不斷提高 各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè) 如何利用這些高科技為人類服務 如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中 這 還需要機械行業(yè)人員不斷的努力 開拓創(chuàng)新 隨著科學技術的發(fā)展 和社會市場需要 夾具的設計在逐步的超向柔性制 造系統(tǒng)方向發(fā)展 迄今為止 夾具仍是機電產品制造中必不可缺的四大工具之一 刀 具本身已高度標準化 用戶只需要按品種 規(guī)格選用采購 而模具和夾具則和產 品息息相關 產品一有變化就需重新制作 通常是屬于專用性質的工具 模具已發(fā) 展成為獨立的行業(yè) 夾具在國內外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小 行業(yè) 組合夾具不僅具有標準化 模塊化 組合化等當代先進設計思想 又符 合節(jié)約資源的原則 更適合綠色制造的環(huán)境保護原理 所以是今后夾具技術的一 個重要發(fā)展方向單位 機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 稱為 輔助工具 輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內 按照機床 夾具的應用范圍 一般可分為通用夾具 專用夾具和可調整式夾具等 通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具 如車床上的卡盤 銑床上的 回轉工作臺 分度頭 頂尖座等 它們都一標準化了 具有一定的通用性 可以用 來安裝一定形狀尺寸范圍內的各種工件而不需要進行特殊的調整 但是 在實際 生產中 通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要 或者因為生產率低而必 須把通用夾具進行適當的改進 或者由于工件的形狀 加工的要求等的不同須專 門設計制造一種專用夾具 以解決生產實際的需要 用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的 其功 用主要有下列幾個方面 1 保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動 時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分 2 采用專用夾具后 安裝工件和轉 換工位的工作都可以大為簡化 不再需要畫線和找正 縮短了工序的輔助時間并 且節(jié)省了畫線這個工序 從而提高了勞動生產率 在生產中由于采用了多工件平 行加工的夾具 使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間 相同 采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具 可以在進行切削加工某個工件的同時 進行其它工件的裝卸工作 從而使輔助時間與機動時間相重合 總之 隨著專用 夾具的采用和進一步改善 可以有效地縮短工序時間 滿足生產不斷發(fā)展的需要 3 采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍 例如在普通車床上附加鏜模夾具后 便可以代替鏜床工作 裝上專用夾具后可以車削成型表面等 以充分發(fā)揮通用機 床的作用 4 減輕勞動強度 保障安全生產 根據生產需要 采用一些氣動 液壓 或其它機械化 自動化程度較高的專用夾具 對于減輕工人的勞動強度 保障生產 安全和產品的穩(wěn)質高產都有很大作用 加工大型工件時 例如加工車床床身上 下兩面上的螺孔 需要把床身工件翻轉幾次進行加工 勞動強度大而且不安全 采用電動回轉式鉆床家具后 就能夠達到提高生產效率 減輕勞動強度 保障生產 安全的目的 4 2 夾具的發(fā)展趨勢 工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產物 從英國莫里斯的 工藝 美術運動 到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣 工業(yè)設計 經過了醞釀 探索 形成 發(fā)展百余年的歷史滄桑 時至今日 工業(yè)設計已成 為一門獨立的專業(yè)學科 并且有一套完整的研究體系 1980 年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會 ICSID 給工業(yè)作了明確定義 就批 量生產的工業(yè)產品而言 憑借訓練 技術知識 經驗及視覺感受 而預示材料 結構 構造 形態(tài) 色彩 表面加工 裝飾以新的品質和規(guī)格 叫做工業(yè)設計 根據當時的具體情況 工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產品全部側面或其中幾個方面 進行工作 而且需要工業(yè)設計師對包裝 宣傳 展示 市場開發(fā)等問題的解決 付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時 這也屬于工業(yè)設計的范疇 材料 結構 工藝是產品設計的物質技術基礎 一方面 技術制約著設計 另一方面 技術也推動著設計 從設計美學的觀點看 技術不僅僅是物質基礎 還具有其本身的 功能 作用 只要善于應用材料的特性 予以相應的結構形 式和適當的加工工藝 就能夠創(chuàng)造出實用 美觀 經濟的產品 即在產品中發(fā) 揮技術潛在的 功能 任何設計都是時代的產物 它的不同的面貌 不同的特征反映著不同歷史 時期的科學技術水平 技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導 新材料 新工藝的出現 必然給產品帶來新的結構 新的形態(tài)和新的造型風格 材料 加工工藝 結構 產品形象有機地聯(lián)系在一起的 某個環(huán)節(jié)的變革 便會引起整個機體的變化 現在 機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進 機械加工工 藝以各個工廠的具體情況不同 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程 也使產品的質量大大提 高 制定加工工藝雖可按情況合理制定 但也要滿足其基本要求 在保證產品 質量的前提下 盡可能提高勞動生產率和降低加工成本 并在充分利用本工廠 現有生產條件的基礎上 盡可能采用國內 外先進工藝技術和經驗 還應保證 操作者良好的勞動條件 但我國現階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工 藝 多半不規(guī)定工步和切削用量 工時定額也憑經驗來確定 十分粗略 缺乏 科學依據 難以進行合理的經濟核算 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明 目前中 小批多品種生產的工件品種已占 工件種類總數的 85 左右 現代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代 以適應市場的需求與競爭 然而 一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾 具 一般在具有中等生產能力的工廠里 約擁有數千甚至近萬套專用夾具 另 一方面 在多品種生產的企業(yè)中 每隔 3 4 年就要更新 50 80 左右專用夾 具 而夾具的實際磨損量僅為 10 20 左右 特別是近年來 數控機床 加工 中心 成組技術 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新加工技術的應用 對機床夾具提出 了如下新的要求 1 能迅速而方便地裝備新產品的投產 以縮短生產準備周期 降低生產成 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床夾具 4 能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具 5 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置 以進一步減輕勞動強度和提 高勞動生產率 6 提高機床夾具的標準化程度 現代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現為標準化 高效化 精密化和柔性化等 四個方面 利用更好的夾具 可以提高勞動生產率 提高加工精度 減少廢品 可以 擴大機床的工藝范圍 改善操作的勞動條件 因此 夾具是機械制造中的一項 重要的工藝裝備 一個好的夾具是加工出合格產品的首要條件 為了讓夾具有 更好的發(fā)展 夾具行業(yè)應加強產 學 研協(xié)作的力度 加快用高新技術改造和 提升夾具技術水平的步伐 創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站 充分利用現代信息和網絡 技術 與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術 主動與國外夾具廠商聯(lián)系 爭取合資 與合作 引進技術 這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑 參考文獻 1 裘愉 組合機床 北京 機械工業(yè)出版社 1995 2 金振華 組合機床及其調整與使用 北京 機械工業(yè)出版社 1990 3 沈延山 生產實習與組合機床設計 大連 大連理工大學出版社 1989 4 上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著 機械制造工藝學 福建科學 技術出版社 1996 5 王華坤 范元勛 機械設計基礎 北京 兵器工業(yè)出版社 2000 6 馮辛安 機械制造裝備設計 北京 機械工業(yè)出版社 1998 7 陳日曜 機械原理 北京 機械工業(yè)出版社 1992 8 方子良 機械制造技術基礎 上海 上海交通大學出版社 2004 9 劉秋生 李忠文 液壓傳動與控制 北京 宇航出版社 1994 10 陳于萍 周兆元 互換性與測量技術基礎 北京 機械工業(yè)出版社 2005 11 東北重型機械學院等 機床夾具設計手冊 上海 上海科技技術出版社 1979 12 機械設計手冊 聯(lián)合編寫組 機械設計手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1987 13 王先逵 機械制造工藝學 上下冊 北京 清華大學出版社 1989 14 崇凱 機械制造技術基礎課程設計指南 15 黃如林 汪群 金屬加工工藝及工裝設計 16 魯屏宇 工程圖學 17 馮辛安 機械制造裝備設計 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 I 偏心墊片工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計 金屬切削機床 公差 配合與測量等多方面的知識 偏心墊片零件的工藝規(guī)程及其鉆面上 6 個底孔的工裝夾具設計是包括零件 加工的工藝設計 工序設計以及專用夾具的設計三部分 在工藝設計中要首先 對零件進行分析 了解零件的工藝再設計出毛坯的結構 并選擇好零件的加工 基準 設計出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關 鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 然后進行專用夾具的設計 選擇 設計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾緊元件 引導元件 夾具體與機 床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產生的定位誤差 分析夾具結 構的合理性與不足之處 并在以后設計中注意改進 關鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計 論文 I The planning process and fixture design Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Process of eccentric gasket parts and drilling a 6 hole on surface of fixture design process design including the parts processing process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Key words Technology process cutting dosage clamping positioning error II 目錄 第 1 章 緒論 1 1 1 引言 1 1 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 1 1 3 研究方法及技術路線 2 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢 3 第 2 章 工藝規(guī)程設計 5 2 1 毛坯的制造形式 5 2 2 零件分析 5 2 3 基面的選擇 5 2 3 1 粗基準的選擇原則 5 2 3 2 精基準選擇的原則 6 2 4 制定工藝路線 6 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 7 2 6 確定切削用量及基本工時 9 第 3 章 偏心墊片的夾具設計 19 3 1 定位基準選擇 19 3 2 切削力及夾緊力的計算分析 19 3 3 誤差分析與計算 20 3 4 鉆套的設計 20 3 5 夾具操作的簡要說明 21 結 論 22 致 謝 23 參考文獻 24 1 第 1 章 緒論 1 1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的 它與當今的社會發(fā)展密切相關 現代制 造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題 特別是在市場經濟的今天 它更占 有十分重要的地位 人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程 在人類發(fā)展的初 期 為了生存 制造了石器以便于狩獵 此后 出現了陶器 銅器 鐵器 和 一些簡單的機械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車等農用工具 這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程 主要 圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī)模和技術水平都非常有限 隨著社會 的發(fā)展 制造技術的范圍 規(guī)模的不斷擴大 技術水平的不斷提高 向文化 藝術 工業(yè)發(fā)展 出現了紙張 筆墨 活版 石雕 珠寶 錢幣金銀飾品等制 造技術 到了資本主義和社會主義社會 出現了大工業(yè)生產 使得人類的物質 生活和文明有了很大的提高 對精神和物質有了更高的要求 科學技術有了更 快更新的發(fā)展 從而與制造工藝的關系更為密切 蒸汽機的制造技術的問世帶 來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產 內燃機制造技術的出現和發(fā)展形成了現代汽車 火車和艦船 噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現代噴氣客機和超音速飛機的發(fā) 展 集成電路制造技術的進步左右了現代計算機的水平 納米技術的出現開創(chuàng) 了微創(chuàng)機械的先河 因此 人類的活動與制造密切相關 人類活動的水平受到 了限制 宇宙飛船 航天飛機 人造飛機 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的 出現 使人類活動走出了地球 走向太空 1 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工 藝文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求 有較高的生產效 率 技術先進 經濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 2 1 計算生產綱領 確定生產類型 2 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 4 制訂工藝路線 5 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇工藝裝備 計算時間定額等 1 3 研究方法及技術路線 1 深入生產實踐調查研究 在深入生產實踐調查研究中 應當掌握下面一些資料 工程圖紙 工藝 文件 生產綱領 制造與使用夾具情況等 2 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計算生產綱領 確定生產類型 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝 審查 確定毛坯的種類 形狀 尺寸及精度 擬定工藝路線 劃分工藝 規(guī)程的組成 選擇的定位基準 選擇零件表面的加工方法 安排加工順 序 選擇機床設備等 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削余 量 工序尺寸及工差 選擇工藝裝備 計算時間定額等 確定工序的 技術要求及檢驗方法 填寫工藝文件 3 確定工件的夾緊方式和設計夾緊機構 夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則 進行夾緊力的分析和計算 以 確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸 4 確定夾具其他部分的結構形式 如分度裝置 對刀元件和夾具體等 5 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時 盡量采用 1 1 比例 主視圖應選取面對操作者的 工作位置 繪圖時 先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面 如定位表面 夾緊表面和被加工表面等 其中 被加工表面用網紋線或 粗實線畫出加工余量 工件在夾具上可看成是一個假想的透明體 按定 位元件 導向元件 夾緊機構 傳動裝置等順序 畫出具體結構 6 標注各部分主要尺寸 公差配合 和技術要求 3 7 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時 標準件可直接標出國家標準代號 明細表要注明夾 具名稱 編號 序號 零件名稱及材料 數量等 8 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢 機床夾具是在切削加工中 用以準確地確定工件位置 并將其牢固地夾緊 的工藝裝備 它的重要作用是 可靠地保證工件的加工精度 提高加工效率 減輕勞動強度 沖鋒發(fā)揮和擴大機床的工藝性能 因此夾具在機械制造中占有 重要的地位 機床夾具的設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分 是保證 產品質量和提高勞動生產率的一項技術措施 我們在設計中也應該注意一些重 要方法 我們必須深入生產實踐調查研究 因為 這樣有利于我們掌握一些重 要資料 例如 1 工件的圖紙 詳細閱讀圖紙 了解工件被加工表面的 技術要求 該件在機械中的位置和作用 以及裝配中的特殊要求 2 工藝文 件 了解工件的工藝過程 本工序的加工要求 工件已加工面及及待加工面 的狀況 基準面的選擇狀況 可用的機床設備的主要規(guī)格 與夾具連接部分的 尺寸及切削用量等 3 生產綱領 夾具的結構形式應與工件批量大小相適 應 做到經濟合理 4 制造與使用夾具的狀況等 我深刻明白要想做好這次 夾具設計 我也要了解并注意設計夾具出現的問題 對夾具最基本的要求是 工件的定位準確 定位精度滿足加工要求 工件夾緊牢固可靠 操作安全方便 成本低廉 工件夾具中的定位精度 主要是定為基準是否與工序基準重合 定位基準的形式和精度 定位元件的形式和精度 定位元件的布置方式 定位 基準與定位元件的配合狀況等因素有關 這些因素所造成的誤差 可以通過數 學計算求得 在采取提高定位精度的措施時 要注意到夾具制造上的可能性 在總的定位精度滿足加工要求的條件下 不要過高的提高工件在夾具中的定位 精度 夾具在機床上的定位精度 和刀具在夾具上的導向精度也不應忽視 夾 具在機床上的定位精度 主要與定位元件表面與機床配合處的位置精度 夾具 與機床連接處的配合間隙等因素有關 因此 提高夾具制造精度 減小配合間 隙就能提高夾具在機床上的定位精度 如果定位精度要求很高 而通過提高夾 4 具制造精度的措施已不可能或不合理時 應采用調整法或就地加工法解決 即 在安裝夾具時找正定位表面的準確位置 或在夾具安裝后加工定位表面 使夾 具在機床上獲得高精度定位 刀具在夾具上的導向精度通常利用導向元件或對 刀元件來保證 因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素有 導套中心到定位 元件產生變形等 夾具中出現過定位時 可通過撤銷多余定位定位元件 使多 余定位元件失去限制重復自由度的能力 增加過定位元件與定位基準的配合間 隙等辦法來解決 5 第 2 章 工藝規(guī)程設計 2 1 毛坯的制造形式 零件材料為 20 鋼 由于零件成批生產 而且零件的輪廓尺寸不大 選用鍛 造成型 鍛造精度為 9 級 能保證鍛件的尺寸要求 這從提高生產率和保證加 工精度上考慮也是應該的 2 2 零件分析 要對該零件的外圓面 平面 螺紋和孔進行加工 具體加工要求如下 24 外圓面 粗糙度 25aR 24 端面 粗糙度 Ra3 2 42 外圓面 粗糙度 25a 42 端面 粗糙度 3 2R 2 3 2 孔 粗糙度 6 3a 2 6 孔 粗糙度 6 3 6 6 孔 粗糙度 25aR 11 孔 粗糙度 25 8 5 孔 粗糙度 6 3a M6 螺紋 2 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確 合理 可以保證質量 提高生產效率 否則 就會使加工工藝過程問題百出 嚴重的 還會造成零件大批報廢 使生產無法進行 2 3 1 粗基準的選擇原則 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應以不 6 加工表面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應以其中與加 工面位置精度要求較高的表面作粗基準 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應選擇該表面作精基準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應選加工余量較小的表面作粗基 準 4 選作粗基準的表面應平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產生較大的位置誤差 由以上及零件知 選用 42 外圓面及其端面的毛坯作為定位粗基準 2 3 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現以及裝夾 準確 可靠 方便 精基準選擇應當滿足以下要求 1 用設計基準作為定位基準 實現 基準重合 以免產生基準不重合誤 差 2 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應盡可能采 用此組精基準定位 實現 基準統(tǒng)一 以免生產基準轉換誤差 3 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應選擇加工表 面本身作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面 間的位置精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復 加工的原則 5 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具結 構簡單的表面作為精基準 由上及零件圖知 選用 42 外圓面及其端面作為定位精基準 2 4 制定工藝路線 該偏心墊片具備較高的強度與抗沖擊能力 毛坯件為鍛件 材料為20鋼 7 公差等級為CT9級 零件的外形尺寸及技術要求參考零件圖 由零件圖知 該零 件結構比較復雜 加工工序較多 在安排在零件工藝路線的過程中 主要考慮 以下幾個方面 1 42外圓面及其端面為精基準 同時也是粗基準 根據 先面后孔 和 基面先行 的原則 首先加工 24外圓面及其端面 42外圓面及其端面 2 偏心墊片加工表面中 42端面 24端面精度最高 一切工序都是圍繞 保證該端面的精度來安排 根據 先主后次 的原則 42端面 24端面應 安排在工藝路線的前面進行 但不能一次加工到尺寸要求 否則在后續(xù)工序中 利用該表面定位時 可能受到損傷 3 先粗后精 是針對整個工藝路線而言的 而并非針對某一表面而言 對于 42端面 24端面 它是其他次要表面加工的基準 必須先加工 4 正確進行工序劃分 在制訂工藝路線時 要經過充分比較 認證 選擇 其中一種最佳的方案 同樣 在選擇加工方式及局部工藝路線時 也要對不同 方案進行分析 確定最佳 最終工藝方案如下 工序 01 鍛造 工序 02 調質處理 工序 03 粗車 24 外圓面及其端面 倒角 0 3 45 工序 04 粗車 42 外圓面及其端面 精車 42 端面 倒角 0 8 45 工序 05 精車 24 端面 倒角 0 8 45 工序 06 劃出所有加工孔的中心 工序 07 鉆 M6 螺紋底孔 5 鉆 2 3 2 孔深 6 鉆 2 6 孔 鉆 6 6 孔 工序 08 锪沉孔 8 5 深 2 锪沉孔 11 深 4 攻 M6 螺紋 工序 092 6 孔兩端倒角 0 5 45 工序 10 去毛刺 工序 11 檢驗至圖紙要求 工序 12 入庫 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 1 24 外圓面的加工余量 8 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 1 0mm 鑄件尺寸公差為 CT9 級 表面粗糙度 Ra 為 25 加工余量為 MA E 級 一步車削即可滿足其精度要求 2 24 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 1 1mm 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 3 2 加工余量為 MA E 級 一步車削 即粗車 精車 即可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 0 精車 單邊余量 Z 0 1 3 42 外圓面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 1 0mm 鑄件尺寸公差為 CT9 級 表面粗糙度 Ra 為 25 加工余量為 MA E 級 一步車削即可滿足其精度要求 4 42 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 25 得鍛件的單邊加工余量 Z 1 1mm 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 3 2 加工余量為 MA E 級 一步車削 即粗車 精車 即可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 0 精車 單邊余量 Z 0 1 2 3 2 孔 粗糙度 6 3aR 2 6 孔 粗糙度 6 3 6 6 孔 粗糙度 25a 11 孔 粗糙度 25R 8 5 孔 粗糙度 6 3a M6 螺紋 5 2 3 2 孔的加工余量 因孔的尺寸不大于 30 故采用實心鑄造 6 2 6 孔的加工余量 9 因孔的尺寸不大于 30 故采用實心鑄造 7 6 6 孔的加工余量 因孔的尺寸不大于 30 故采用實心鑄造 8 11 孔的加工余量 因孔的尺寸不大于 30 故采用實心鑄造 9 8 5 孔的加工余量 因孔的尺寸不大于 30 故采用實心鑄造 10 M6 螺紋螺紋的加工余量 因螺紋的尺寸小于 30 故采用實心鑄造 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 01 鍛造 工序 02 調質處理 工序 03 粗車 24 外圓面及其端面 倒角 0 3 45 工步一 粗車 24 外圓面及其端面 1 車削深度 ap 1 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 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 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據 CA6140 臥式車床 車床參數 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 1 0mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 10 6 計算基本工時 tm L V f 6 1 30 1 0 475 0 16 min 0 488min 工步二 倒角 0 3 45 刀具 專用刀具 此工步使用到專用刀具與手動進給 檢驗機床功率 可以查出 當 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 CA6140 車床說明書 主電機功率 1 1 可見 比 小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 車削功率檢驗按有關手冊 當 C 0 3 0 64 查得轉矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 0 3 116 7W 0 117KW 按 CA6140 車床 主電機功率 1 1 可見 C 比 小得多 所以機床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 04 粗車 42 外圓面及其端面 精車 42 端面 倒角 0 8 45 工步一 粗車 42 外圓面及其端面 1 車削深度 ap 1 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 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 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據 CA6140 臥式車床 車床參數 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V 11 c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 1 0mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 tm L V f 8 6 21 1 0 475 0 16 min 0 403min 工步二 精車 42 端面 1 車削深度 ap 0 1mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 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 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據 CA6140 臥式車床 車床參數 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 0 1mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 tm L V f 21 0 1 475 0 16 min 0 278min 工步三 倒角 0 8 45 刀具 專用刀具 此工步使用到專用刀具與手動進給 檢驗機床功率 可以查出 當 160 245HBS 12 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 CA6140 車床說明書 主電機功率 1 1 可見 比 小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 車削功率檢驗按有關手冊 當 C 0 8 0 64 查得轉矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 0 8 43 8W 0 044KW 按 CA6140 車床 主電機功率 1 1 可見 C 比 小得多 所以機床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 05 精車 24 端面 倒角 0 8 45 工步一 精車 24 端面 1 車削深度 ap 0 1mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 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 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據 CA6140 臥式車床 車床參數 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 0 1mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 13 tm L V f 12 0 1 475 0 16 min 0 159min 工步二 倒角 0 8 45 刀具 專用刀具 此工步使用到專用刀具與手動進給 檢驗機床功率 可以查出 當 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 CA6140 車床說明書 主電機功率 1 1 可見 比 小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 車削功率檢驗按有關手冊 當 C 0 8 0 64 查得轉矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 0 8 43 8W 0 044KW 按 CA6140 車床 主電機功率 1 1 可見 C 比 小得多 所以機床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 06 劃出所有加工孔的中心 工序 07 鉆 M6 螺紋底孔 5 鉆 2 3 2 孔深 6 鉆 2 6 孔 鉆 6 6 孔 工步一 鉆 M6 螺紋底孔 5 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 當鋼的 f MPab80 時 由于本零件在加工 5 孔時屬于md50 rm 47 0 39 低剛度零件 故進給量應乘以系數 0 75 則 rmf 3 0 29 5 根據 Z3025 機床說明書 現取 f 切削速度 根據參考文獻 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 15v min 4 95101rdvws 14 根據機床說明書 取 故實際切削速度為min 10rnw in 7 15dv 切削工時 則機動工時為ml5 12 l5 21 l32min07 0 ifntwm 工步二 鉆 2 3 2 孔深 6 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 當鋼的 f MPab80 時 由于本零件在加工 3 2 孔時屬d2 30 r 47 0 39 于低剛度零件 故進給量應乘以系數 0 75 則 rmf 35 0 29 5 根據 Z3025 機床說明書 現取 f 切削速度 根據參考文獻 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 15v min 14932 501rdvws 根據機床說明書 取 故實際切削速度為i rnin 1 410 3vw 切削工時 則機動工時為ml6 l6 1ml2in043 5 4021 ifntwm 工步三 鉆 2 6 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 當鋼的 f MPab80 時 由于本零件在加工 6 孔時屬于d60 rm 47 0 39 低剛度零件 故進給量應乘以系數 0 75 則 rmf 35 0 29 5 15 根據 Z3025 機床說明書 現取 rmf 25 0 切削速度 根據參考文獻 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 15v in 7961501rdvws 根據機床說明書 取 故實際切削速度為mi 8rnin 1 5106vw 切削工時 則機動工時為ml5 7l3l2min15 0 8021 ifntwm 工步四 鉆 6 6 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 當鋼的 f MPab80 時 由于本零件在加工 6 6 孔時屬d6 0 rm 47 0 39 于低剛度零件 故進給量應乘以系數 0 75 則 rf 35 0 29 5 根據 Z3025 機床說明書 現取 f 切削速度 根據參考文獻 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 15v min 7246 1501rdvws 根據機床說明書 取 故實際切削速度為i 8rnin 6 10 1vw 切削工時 則機動工時為ml5 7 l3 ml2in069 15 8021 ifntwm 16 工序 08 锪沉孔 8 5 深 2 锪沉孔 11 深 4 攻 M6 螺紋 工步一 锪沉孔 8 5 深 2 1 加工條件 加工材料 20 鋼 鍛件 工藝要求 孔徑 d 8 5mm 深 2 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z3025 鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 如圖 3 所示 其直徑 d 8 5mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據 切削用量手冊 表 2 7 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 時 0 4 fmr 02dm 18 incv 切削速度的修正系數為 1TvK 8Mv 75SvK 1 tv 故 vck 18 0 750 inm 3 5 in 0 nd mr 5 8143 505 8r mm 根據 Z3025 型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 500r mm 18 incv 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 2mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 17 查出 計算得 6ym L 2 6 mm 8mm 故有 t 0 040minin4 058 工步二 锪沉孔 11 深 4 1 加工條件 加工材料 20 鋼 鍛件 工藝要求 孔徑 d 11mm 深 4 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z3025 鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 如圖 3 所示 其直徑 d 8 5mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據 切削用量手冊 表 2 7 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 時 0 4 fmr 02dm 18 incv 切削速度的修正系數為 1TvK 8Mv 75SvK 1 tv 故 vck 18 0 750 inm 3 5 in 0 nd mr 14 35 390 8r mm 根據 Z3025 型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 400r mm 18 incv 4 計算基本工時 18 根據公式 nf Ltm 式中 l 4mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 4 6 mm 10mm 故有 t 0 063minmin4 01 工步三 攻 M6 螺紋 選擇 M6 高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即f p1 25 fmr V 15m min 切削 表 2 15 in 7961501rdvnws 按機床選取 mi 8 in 1 5106nvw 切削工時 則機動工時為l l 1ml32 in07 25 08321 ifntwm 工序 09 2 6 孔兩端倒角 0 5 45 刀具 專用刀具 此工步使用到專用刀具與手動進給 檢驗機床功率 可以查出 當 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 Z3025 鉆床說明書 主電機功率 1 1 可見 比 小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 車削功率檢驗按有關手冊 19 當 C 0 5 0 64 查得轉矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 0 5 70 0W 0 07KW 按 Z3025 鉆床 主電機功率 1 1 可見 C 比 小得多 所以機床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 10 去毛刺 工序 11 檢驗至圖紙要求 工序 12 入庫 第 3 章 偏心墊片的夾具設計 對于成批生產的零件 大多采用專用機床夾具 在保證加工質量 操作方便 滿足高效的前提下 亦可部分采用通用夾具 本加工工藝規(guī)程中 所用夾具均 為專用夾具 需專門設計 制造 這里針對鉆削面上 6 個底孔的夾具進行分析 3 1 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 否則將直 接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量 基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理 或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件 的加工精度 特別是位置精度 要求 因此我們應該根據零件圖的技術要求 從保證零件的加工精度要求出發(fā) 合理選擇定位基準 此道工序后面還有精加 工 因此本次銑沒有較高的技術要求 也沒有較高的平行度和對稱度要求 所 以我們應考慮如何提高勞動效率 降低勞動強度 提高加工精度 我們采用已 加工過的 42 外圓及其端面作為定位基準 為了提高加工效率 縮短輔助時間 決定用固定 V 型與活動 V 型塊組成的夾緊機構夾緊工件 3 2 切削力及夾緊力的計算 20 查表 4 得切削力計算公式 ppf Kfa7 031F 式中 f 1mm r 查表得 75 0 36 p 736MPa 即 1547N 1p pf Kfa7 013F117 03 所需夾緊力 查表 5 得 安全系數 K Wk 654320K 式中 為各種因素的安全系數 查表得 60 K K 1 872 當計算 K 2 5 時 取 K 2 50 13 12 1 孔軸部分由 M10 螺母鎖緊 查表得夾緊力為 12360N 30900NWK k5 60 由上計算得 因此采用該夾緊機構工作是可靠的 kfF 3 3 誤差分析 1 分析計算孔的定位誤差 用外圓表面定位 工件定位面是外圓表面 定位元件的定位工作面是 V 形塊對稱面 定位基準是外圓中心線 當工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線 在 V 形塊對稱面上上下移動 定位誤差計算如下 jb 1 2T d 1 2x0 022 0 011 db 0 707 Td 0 707x0 022 0 016 dw db jb 0 005 1 分析計算孔中心線與側板中心線的重合度誤差 jb 0 db 0 dw 0 3 4 鉆套的設計 因被加工的六個孔位置太小 不能使用標準鉆套 需自行設計鉆套 也就是俗 稱的特殊鉆套 用定位銷確定鉆套位置 鉆套如圖 3 4 1 和 3 4 2 所示 21 圖 3 4 1 特殊鉆套 1 圖 3 4 2 特殊鉆套 2 3 5 夾具設計及操作簡要說明 22 如前所述 在設計夾具時 應該注意提高勞動生產率避免干涉 應使夾具結 構簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為鉆床夾具選擇了 固定 V 型與活動 V 型塊組成的夾緊機構夾緊工件 本工序為鉆削余量小 鉆削 力小 所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求 裝配圖如圖 3 5 1 所示 圖 3 5 1 裝配圖 總 結 這次設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數據存在大量的重復和重疊 由于經驗不足 在選取數據上存在一些問題 不過我的指導老師每次都很有耐 心地幫我提出寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很順利的 完成了設計 這次設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我衷心 感謝我的指導老師 特別是每次都放下他的休息時間 耐心地幫助我解決技術 上的一些難題 他嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹的治學精神 精益求精的工作作風 深深地感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 他都始終給予我細 心的指導和不懈的支持 多少個日日夜夜 他不僅在學業(yè)上給我以精心指導 同時還在思想 生活上給我以無微不至的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè)水平 23 外 他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣 并將積極影響我 今后的學習和工作 在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 致 謝 這次畢業(yè)設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的 基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數據存在大量的重復和 重疊 由于經驗不足 在選取數據上存在一些問題 不過我的指導老師每次都 很有耐心地幫我提出寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很 順利的完成了畢業(yè)設計 這次畢業(yè)設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我 衷心感謝我的指導老師 特別是每次都放下她的休息時間 耐心地幫助我解決 技術上的一些難題 她嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹的治學精神 精益求精的工作作 風 深深地感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 她都始終給予 我細心的指導和不懈的支持 多少個日日夜夜 她不僅在學業(yè)上給我以精心指 導 同時還在思想 生活上給我以無微不至的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè) 水平外 她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣 并將積極影 24 響我今后的學習和工作 在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 參 考 文 獻 1 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京 機械工業(yè)出版 社 2004 8 2 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京 機械工業(yè)出版社 1984 2 3 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京 冶金工業(yè)出版 社 2002 12 4 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京 北京出版社 1990 12 5 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京 高等教育出版社 2000 6 黃茂林 主編 機械原理 重慶 重慶大學出版社 2002 7 7 丘宣懷 主編 機械設計 北京 高等教育出版社 1997 8 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶 重慶大學出版社 1997 12 9 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京 中國計量出版社 2000 1 25 10 樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京 機械工業(yè)出版社 1992 12 11 李慶壽 主編 機床夾具設計 北京 機械工業(yè)出版社 1983 4 12 陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京 機械工業(yè)出版社 1986 4 13 機床夾具結構圖冊 貴州 貴州人民出版社 1983 7 14 龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西 陜西科技出版社 1981 7 15 李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984 7 16 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京 中國建材工業(yè)出版社 2002 12