云內(nèi)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和系列夾具設(shè)計(jì)

摘 要 工 藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及典型的加工工序的夾具設(shè)計(jì)。本文對一個常規(guī)工藝設(shè)計(jì)及的步驟做了詳細(xì)闡述。在此基礎(chǔ)上對零件加工要求進(jìn)行分析，最終確定毛坯的材料，選擇定位基準(zhǔn)，并留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔?。綜合上述分析可以制定出零件加工工藝路線中的具體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，例如基本的切削用量的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇機(jī)床，驗(yàn)算機(jī)床功率，此外，計(jì)算加工過程中的機(jī)動時間和輔助時間也是必不可少的。 機(jī)械加工工藝過程，是指用機(jī)械加工方法逐步改變毛坯形態(tài)（形狀、尺寸和表面質(zhì)量），使之成為合格零件所進(jìn)行的全部過程。 機(jī)械加工工藝過程包括結(jié)構(gòu)工藝性 分析、毛坯的選擇、基準(zhǔn)的選擇、加工余量的確定、工藝路線的擬定、工序尺寸及公差的確定和加工設(shè)備的選擇等。工藝路線是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的紐帶，它是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)、技巧性高、涉及多方面的知識和信息的工作，因此工藝路線設(shè)計(jì)極其復(fù)雜，其中，加工順序的先后、熱處理的安排和工序的集中還是工序的集中與分散是工藝人員在擬定工藝路線時的原則性問題。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量和改善勞動條件，需要設(shè)計(jì)專用的夾具。在夾具設(shè)計(jì)中，不僅要追求其其結(jié)構(gòu)的合理性，更重要的是核算其加工精度的準(zhǔn)確性。影響工件加工精度的因素很多，且種類復(fù)雜 。本夾具的設(shè)計(jì)是完成定位設(shè)計(jì)、夾緊設(shè)計(jì)等，以及如何將這些機(jī)構(gòu)裝配起來形成一個整體 裝配過程。結(jié)構(gòu)方案確定以后，繪制了主要的零件圖裝配圖。 關(guān)鍵詞 ：加工工藝；切削用量；工藝計(jì)算；夾具設(shè)計(jì)。 Abstract This design mainly includes two aspects of content, namely the intake pipe processing process planning and typical processing process of fixture design. In this paper a conventional process design and steps to do a detailed description. On the basis of the parts processing requirements analysis, with a final determination of blank materials, choose the locating datum, and set aside the proper machining allowance. A combination of the analysis can work out the parts processing process route in the specific parameters calculation, such as basic of cutting parameter calculation, and according to the calculated results choose machine tool, the checking machine power, in addition, the calculation process, mobile time and auxiliary time is also essential. Mechanical processing, it is to point to by machining methods gradually change the blank form (shape, size and surface quality), make it become the qualified the process all parts. Mechanical processing process including structure analysis technology, the choice of blank, the choice of machining allowance benchmark, the determination, process route of the recommended, and the determination of the procedure sizes tolerance and processing equipment choice, etc. Process line is the connection product design and the manufacture of the link, it is a critical skill, high, strong a wide range of knowledge and information work, so process route design is extremely complex, among them, the processing order has the arrangement and working procedure, heat treatment process of concentration or centralized and decentralized is in planning process engineering process route of principle problem. In order to improve labor productivity, guarantee the processing quality and improve working conditions, and need to design a special fixture. The fixture design, we not only need to pursue the rationality of the structure, more important is the accuracy of accounting the machining accuracy. The influence the machining accuracy of many factors, and species complex. This fixture design is complete orientation design, clamping design, and how these institutions together to form a whole assembly process. Structure plan later, rendering the main parts drawing assembly drawing. Key words: process, the cutting dosages, process calculation, fixture design. 目 錄 摘 要 . III ABSTRACT . IV 目 錄 . V 1 緒論 . 1 1.1 本課題研究的內(nèi)容及意義 . 1 1.2 國內(nèi)外發(fā)展情況 . 1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 2 2 零件的分析 . 3 2.1 零件的功用 . 3 2.2 零件的工藝分析 . 3 3 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 5 3.1 確定零件生產(chǎn)類型 . 5 3.2 材料的選擇 . 5 3.3 確定零件毛坯的制造形式 . 5 3.4 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線 . 5 3.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 . 5 3.4.2 零件表面加工方法的選擇 . 6 3.4.3 零件各表面加工順序的確定 . 6 3.4.4 工序的組合 . 6 3.5 工序設(shè)計(jì) . 7 3.6 工藝計(jì)算 . 8 3.6.1 銑后表面 . 8 3.6.2 鉆后表面上的孔 . 10 3.6.3 銑前表面 . 12 3.6.4 鉆前表面上的孔 . 13 3.6.5 銑上表面 . 14 3.6.6 鉆上表面的孔 . 15 3.6.7 銑凸臺面 . 17 3.6.8 銑左 表 面 . 17 3.6.9 鉆左 表 面上的孔 . 18 4 夾具設(shè)計(jì) . 20 4.1 夾具設(shè)計(jì)概述 . 20 4.2 機(jī)床夾具的分類 . 20 4.3 機(jī)床夾具的基本組成 . 20 4.4 夾具設(shè)計(jì) . 20 4.4.1 銑后表面夾具設(shè)計(jì) . 23 4.4.2 銑前表面夾具設(shè)計(jì) . 23 4.4.3 鉆后表 面孔夾具設(shè)計(jì) . 24 4.5 夾具裝配圖上的標(biāo)注及技術(shù)要求 . 25 4.6 定位誤差的分析與計(jì)算 . 26 4.6.1 定位誤差的分析 . 26 4.6.2 定位誤差的計(jì)算 . 27 4.7 夾緊力的的分析與計(jì)算 . 29 5 結(jié)論與展望 . 31 5.1 結(jié)論 . 31 5.2 不足之處及未來的展望 . 31 致 謝 . 31 參考文獻(xiàn) . 33 1 緒論 1.1 本課題研究的內(nèi)容及意義 本課題研究的內(nèi)容是：工藝過程的重要性； 云內(nèi)內(nèi)燃機(jī) 進(jìn)氣管的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制，包括工藝路線設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、編制工藝規(guī)程文件；系列夾具設(shè)計(jì)。 工藝是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中的重要組成部分，工藝設(shè)計(jì)的好 壞直接影響產(chǎn)品的最終制造質(zhì)量和整個生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化狀況。 在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，各個行業(yè)中廣泛使用者大量的機(jī)床、機(jī)器、儀器及工具等，這些工藝裝備都是有機(jī)械制造行業(yè)提供的。機(jī)械制造業(yè)的主要任務(wù)就是圍繞各種材料的加工要求，研究其加工工藝并設(shè)計(jì)和制造各種工藝裝備，機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備部，它不僅為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了現(xiàn)代化的設(shè)備，同時也是計(jì)算機(jī)、通信等新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。 機(jī)械制造業(yè)的興衰直接影響和制約了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航天、信息和國防各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平，進(jìn)而影響著一個國家的綜合生產(chǎn)實(shí)力。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展 情況 當(dāng)代的機(jī)械制造業(yè)正沿著三個主要的方向發(fā)展： （ 1） 加工技術(shù)向高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展，信息技術(shù)、智能制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)以及敏捷制造等先進(jìn)技術(shù)都在改造傳統(tǒng)制造業(yè)并迅速向前發(fā)展。 （ 2） 加工技術(shù)向高精度發(fā)展，出現(xiàn)超精密工程以及納米材料及加工、納米測量等技術(shù)。 （ 3） 機(jī)械加工的工藝方法進(jìn)一步完善與開拓，傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)仍在不斷發(fā)展，各種特種加工方法也在不斷開拓新的工藝可能性與新的技術(shù)，如快速成形、激光加工、電加工和射流加工等。同時，機(jī)械制造中的計(jì)量與測試技術(shù)、 機(jī)械產(chǎn)品的裝配技術(shù)、工況檢測與故障診斷技術(shù)、機(jī)械設(shè)備性能試驗(yàn)技術(shù)、機(jī)械產(chǎn)品的可靠性保證與質(zhì)量控制技術(shù)、仿生制造技術(shù)、微型制造設(shè)備技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)、人工智能技在機(jī)械制造中的應(yīng)用以及考慮到環(huán)境保護(hù)的綠色制造技術(shù)等均有重大的發(fā)展。 1 機(jī)械加工工藝的發(fā)展： （ 1） 廣義制造論 長期以來，由于設(shè)計(jì)和工藝的分離，制造被定位于加工工藝，這是一種狹義制造的概念。隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，需要綜合、融合和復(fù)合多種技術(shù)去研究和解決問題，特別是集成制造技術(shù)的問世，提出了廣義制造的概念，亦稱為 “ 大制造 ” 的概念，它體現(xiàn)了制造 概念的擴(kuò)展。 2 （ 2） 制造工藝已形成系統(tǒng) 現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)不是單獨(dú)的加工方法和工匠的 “ 手藝 ” ，已經(jīng)發(fā)展成為一個系統(tǒng)，在制造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)上有了很大的發(fā)展。在制造生產(chǎn)模式上出現(xiàn)了柔性制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、虛擬制造系統(tǒng)、集群制造系統(tǒng)和共生制造系統(tǒng)等 。 3 零件在工藝規(guī)程制定后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是加工 過程中最活躍的因素之一。 機(jī)械加工工藝的發(fā)展方向是自動化和毛坯精化。機(jī)械制造是國民經(jīng)濟(jì)各部門科技進(jìn)步的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代條件下機(jī)械制造的發(fā)展方向是 :開發(fā)工藝可行性廣、能保證各種原料消耗最少、可靠性和自動化精度高的新一代的技術(shù)。機(jī)械制造工藝及其實(shí)現(xiàn)組織形成的發(fā)展趨勢 ,在很大程度上取決于機(jī)器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征。機(jī)器制造中的科技進(jìn)步將促進(jìn)以計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)全盤自動化為基礎(chǔ)的工序少和能節(jié)約資源的工藝的建立和推廣。 1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求 （ 1） 保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)圖和技術(shù)條件所規(guī)定的要求； （ 2） 保證高的勞 動生產(chǎn)率； （ 3） 保證經(jīng)濟(jì)上的合理性； 設(shè)計(jì)中要包括設(shè)計(jì)工藝路線的原則和方法，工序的詳細(xì)設(shè)計(jì)（包括尺寸換算以及工序尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算）、影響加工因素的分析、影響表面質(zhì)量的因素。 本設(shè)計(jì)要達(dá)到的要求：滿足零件設(shè)計(jì)的加工精度要求；零件機(jī)械加工工藝過程卡片各工序卡片；主要機(jī)械加工工序的夾具總裝配圖及主要零件圖；設(shè)計(jì)說明書（不少于一萬字）必須有相關(guān)的計(jì)算和說明；專業(yè)外語文獻(xiàn)翻譯不少于一萬字符。 2 零件的分析 2.1 零件的功用 進(jìn)氣管的作用就是按照柴油機(jī)的工作次序，分別 供給各缸充足的新鮮空氣。進(jìn)氣管一般用鑄鐵或鋁合金鑄造。進(jìn)氣管和排氣管分別安裝在汽缸蓋的兩側(cè)，如果在一側(cè)裝配，會使排氣管的高溫傳給進(jìn)氣管，造成進(jìn)入汽缸內(nèi)的空氣密度減小，影響進(jìn)氣量。同時，為了減小空氣的流通阻力，進(jìn)氣管內(nèi)壁一般要做得比較平整和光滑。 2.2 零件的工藝分析 該零件廣泛用于載重汽車和客車。 圖 2.1 云內(nèi)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管 從零件圖上可以看出，該進(jìn)氣管的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要加工表面多，其主要加工表面可以分為四個部分： （ 1） 其主要加工表面為后表面 、 89 的孔和 18 的孔所在表面。 這一組加工面包 括：后表面， 89 孔， 18 孔； （ 2） 前表面。 這一組加工面包括：前表面， 3M10-7H， 2M81 -7H 的螺紋孔； （ 3） 前 表面。 這一組加工面包括： 前 表面， 1M10-7H 的螺紋孔； （ 4） 左 表 面。 這一組加工面包括：左 表 面， 1M10-7H 的螺紋孔。 以上各組加工面的技術(shù)要求如下： （ 1） 表面粗糙度要求為 Ra6.3，有平面度要求， 9 孔的位移度要求為 0.4， M8-7H 的螺紋孔位移度要求 0.4； （ 2） 表面粗糙度要求為 Ra6.3，螺紋孔的精度要求為 7H； （ 3） 前 表面表面粗糙度要求為 Ra12.5，孔尺寸精度及形位公差要求較高，螺紋孔精度要求為 7H； （ 4） 表面粗糙度要求為 Ra12.5，螺紋孔的精度要求為 7H，孔內(nèi)表面粗糙度要求為 Ra16.3。 由以上可以分析，對于這四組加工表面來講，可以先選擇其中一組加工表面進(jìn)行加工，然后再以加工過的表面為基準(zhǔn)，加工其他三組表面，并保證他們之間的相互位置精度。 3 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定零件生產(chǎn)類型 年產(chǎn)量為五萬件，所以該零件為大批量生產(chǎn)。 3.2 材料的選擇 鋁合金的密度低，比較 輕便，而且表面會自然形成氧化膜，故耐腐蝕性強(qiáng)，不易生銹；同時鋁合金具有柔性的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，常溫下的強(qiáng)度不低于鑄鐵，它的導(dǎo)熱性也很好，也具有很好的鑄造性能，易于制造出形狀復(fù)雜的零件；容易切削，不容易使刀具損壞；另外，還比較耐磨，經(jīng)濟(jì)性好，性價比高。所以選擇鋁合金作為制造該零件的材料。 3.3 確定零件毛坯的制造形式 零件材料為 ZL105， 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批量生產(chǎn)，采用壓力鑄造，可以達(dá)到生產(chǎn)要求。 3.4 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線 3.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是擬定零件的機(jī)械加工工藝路線，確定加 工方案中首先要做的重要工作?；鶞?zhǔn)選擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 在選擇定位基準(zhǔn)時，需要同時考慮以下三個問題： （ 1） 以哪一個表面作為加工時的精基準(zhǔn)或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工精度，使整個機(jī)械加工過程順利地進(jìn)行。 （ 2） 為加工上述精基準(zhǔn)或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個表面作為粗基準(zhǔn)。 （ 3） 是否有個別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ笮枰捎媒y(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇：在選用粗基準(zhǔn)時要考慮如何保證各個加工面有 足夠的余量，如何保證各個表面之間的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)遵循以下幾個原則： 對于不需要全部加工表面的零件，應(yīng)使用始終不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面與其他加工表面之間的相互位置精度要求。 選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 選擇零件上的重要基準(zhǔn)面作為粗基準(zhǔn)。 選擇零件上加工面積大，形狀復(fù)雜的表面作為粗基準(zhǔn)，以使定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生不必要的定位誤差。 精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則 ，選擇精基準(zhǔn)時，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，并保證工件的定位誤差較小以及加工精度，同時還應(yīng)使加工過程操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單，選擇時應(yīng)遵循以下原則： 基準(zhǔn)重合 盡量選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。 一次安裝的原則 一次安裝的又稱基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。基準(zhǔn)統(tǒng)一或一次安裝和有關(guān)工序所使用的夾具 結(jié)構(gòu)大體上統(tǒng)一，降低了工裝設(shè)計(jì)和制造成本。同時多數(shù)表面采用同一基準(zhǔn)進(jìn)行加工，避免基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換而帶來的誤差。在生產(chǎn)線上，使用統(tǒng) 一基準(zhǔn)使各個工序定位簡單一致。 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面相互位置精度要求較高時，這些表面又可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，以不斷提高定位基準(zhǔn)的精度，保證這些表面之間的位置精度。 自為基準(zhǔn)原則 對于精度要求很高的表面，如果加工時要求其余量很小而均勻時，可以以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。 在我的設(shè)計(jì)中，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則最為重要，使用統(tǒng)一的基準(zhǔn)，可以簡化工藝過程和夾具設(shè)計(jì)，能在一次裝夾中加工多個表面?？梢员ＷC個加工表面間的相互位置精度可以減少工裝設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，并可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換造 成的誤差。 根據(jù)以上原則，結(jié)合進(jìn)氣管的具體結(jié)構(gòu)，確定基準(zhǔn)如下：以前表面、上表面以及左端面作為基準(zhǔn)加工出后表面這個重要表面，同時加工出這個表面上的孔，然后都以這個表面和上面的孔定位加工出其他表面和孔。 4 3.4.2 零件表面加工方法的選擇 零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還需要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性方面的要求，在選擇時，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定。 5 該毛坯經(jīng)鑄造成型，其各表面加工方法如下： 后表面； 粗銑 精銑 9 孔、 M8-7H 螺紋孔； 鉆孔 攻螺紋 前表面； 粗銑 精銑 M8-7H 螺紋孔； 鉆孔 攻螺紋 前 表面； 粗銑 M10-7H 螺紋孔； 鉆孔 攻螺紋 左 表 面； 粗銑 M10-7H 螺紋孔； 鉆孔 攻螺紋 3.4.3 零件各表面加工順序的確定 加工順序的安排 （ 1） 機(jī)械加工順序的安排 根據(jù)機(jī)械加工順序安排時應(yīng)遵循的原則，考慮到工件的具體特點(diǎn)，可以先加工后表面和后表面上的孔，然后都以一面兩孔定位，加工出其他的面和孔。 （ 2） 熱處理工序的安排 由于毛坯為壓鑄件，鑄件應(yīng)經(jīng)固溶處理加完全人工時效處理，另外，還須經(jīng)變質(zhì)處理。 （ 3） 輔助工序的安排 檢驗(yàn)工序：進(jìn)氣管須經(jīng)氣密性檢驗(yàn)，在 0.4Mpa 的氣壓下歷時兩分鐘不得滲漏。其他輔助工序：在零件機(jī)械加工結(jié)束后，進(jìn)行人工去毛刺處理。 3.4.4 工序的 組合 在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)條件，為了盡 可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機(jī)床配以專用夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。 加工順序就是指工序的排列次序，加工順序?qū)ΡＷC加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本有著重要的作用，一般考慮一下原則： （ 1） 先基準(zhǔn)后其他 零件的前幾道工序應(yīng)安排加工精基準(zhǔn)，然后用精基準(zhǔn)來加工其他表面。 （ 2） 先粗加工后精加工 整個零件的加工工序應(yīng)是粗加工在前，然后半精加工、精加工以及光整加工 。這樣可以避免由于工件受力變形而影響加工質(zhì)量，也避免了精加工表面受到損傷等。 （ 3） 先加工平面，后加工內(nèi)孔 先加工主要表面后加工次要表面，即作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)首先加工。然后對精度要求高的主要表面進(jìn)行粗加工、半精加工，并穿插一些次要表面的加工，然后進(jìn)行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工安排在最后進(jìn)行，這樣避免已加工表面在運(yùn)輸過程中的碰傷。 6-7 這樣得到零件的工藝路線如下： 10、鑄造毛坯； 20、簡單的手工處理，去除鑄造留下的多余部分； 30、銑后表面，因?yàn)槭侵匾砻?，要先粗銑，后精銑，用兩個支 承撐住后表面下部，一側(cè)用支承板定位，夾具前部用兩個支承釘定位；（用銑床加工） 40、鉆后表面上的孔，夾具與銑后表面一樣；（用加工中心） 45、攻螺紋；手工 50、銑前表面，用后表面和后表面上的兩個孔定位；（用銑床） 60、鉆前面的孔，夾具同上；（用加工中心） 65、攻螺紋；手工 70、銑上表面，后表面上一面兩孔定位；（用銑床） 80、鉆前表面上的孔，夾具同上；（用加工中心） 90、 攻螺紋； 手工 100、銑后表面上的兩個小凸臺，用后表面上一面兩孔定位，壓板夾緊；（用銑床） 110、銑左側(cè)的小端面，用表面一 面兩孔定位，用壓板夾緊，夾具一側(cè)可做成多出一直角，那直角邊掛在銑床工作臺上，用螺栓和銷固定；（用銑床） 120、鉆左側(cè) 后 面上的小孔，夾具同上；（鉆床） 130、攻螺紋；（手工） 140、檢驗(yàn)，氣密性試驗(yàn)； 150、人工處理，去毛刺； 160、包裝入庫； 以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡片 ，見附錄。 3.5 工序設(shè)計(jì) 零件機(jī)械加工工藝路線擬定后還需對每一對工序進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括：確定每一工步大的加工余量、計(jì)算各工序的工序尺寸及公差、選擇各工序所使用的機(jī)床及工藝裝備、確定切削用量、計(jì)算工時定額等 。 加工余量的確定 機(jī)械加工余量對工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量，余量過大，不但增加機(jī)械加工的勞動量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理地安排加工余量。 通過查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 12-23 確定各工序加工余量如下： 工序 30 銑 后 表面 粗銑加工余量 5 精銑加工余量 1 工序 40 鉆 9 孔 加工余量 5.5 鉆 8 孔 加工余量 4 工序 45 攻螺紋 M8 加工余量 工序 50 銑前表面 粗銑加工余量 3 精銑加工余量 1 工序 60 鉆 10 孔 加工余量 5 工序 65 攻螺紋 M10 加工余量 工序 70 銑 前 表面 加工余量 6 工序 80 鉆 10 孔 加工余量 5 工序 90 攻螺紋 M10 加工余量 工序 100 銑凸臺面 加工余量 3 工序 110 銑左 后 面 加工余量 3 工序 120 鉆 10 孔 加工余量 5 工序 130 攻螺紋 M10 加工余量 3.6工藝計(jì)算 加工工藝路線制定完成之后，為了能達(dá)到加工工藝路線中的要 求，有必要對每個工序進(jìn)行切削用量的計(jì)算，選擇合適的機(jī)床，并在此基礎(chǔ)上編制工藝過程卡、工序卡，使整個加工過程有章可循，最大限度地節(jié)省費(fèi)用，降低工時，提高生產(chǎn)效率。 下面詳細(xì)說明本設(shè)計(jì)中的一些工藝參數(shù)的計(jì)算過程。 3.6.1 銑后表面 1） 粗銑后表面 （ 1） 工序加工計(jì)算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 10-39，選中 160 的面銑刀，材料為高速鋼，W18Cr4V， Z=16，取 ap=5mm，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-69，取 fz=0.08mm/z。查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-67，有 1.015.04.01.02.025.0zafatdcvezpv （ 3.1） 式中， cv 系數(shù)， cv=60.4； d 銑刀直徑， mm； t 刀具耐用度， min； ap 切削深度， mm； fz 每齒進(jìn)給量， mm/z； ae 切削寬度， mm； 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-70， 16160zd 得 t=180min， ae=96mm， 計(jì)算得 v=67.94m/min，則 根據(jù)公式 d vn 1000 （ 3.2） 求得 n=135.23r/min。 （ 2） 機(jī)床選擇 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 8-55，選銑床 XA6132，主軸 18 級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍 30-1500r/min， P=7.5kW。據(jù)切削用量簡明手冊 ,有 1m inm ax1 zz n nnR （ 3.3） 式中， z 級數(shù)； nmax 最高轉(zhuǎn)速， r/min； nmin 最低轉(zhuǎn)速， r/min。 則 =1.26，查切削用量簡明手冊表 3-30，選 n=118r/min， 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 ： m in/28.591000 mdnv 驗(yàn)證功率：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-67，知 znafadcP ezpp 1.18.095.01.0510 （ 3.4） 式中， cp 系數(shù)， cp=1.39； d 銑刀直徑， mm； ap 切削深度， mm； fz 每齒進(jìn)給量， mm/z； ae 切削寬度， mm； z 銑刀齒數(shù)； n 主軸轉(zhuǎn)速， r/min。 計(jì)算得， P=4.04kW，機(jī)床選擇滿足要求。 （ 3） 機(jī)動時間和輔助時間的計(jì)算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊知，機(jī)動時間 T0 為 （ 3.5） 式 中， l 加工長度， mm； l1 刀具的切入長度， mm； l2 刀具的超出長度， mm； fz 每齒進(jìn)給量， mm/z； z 銑刀齒數(shù)； i 走刀次數(shù)。 其中 l=551.84mm，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 15-15，得 l1=112mm， l2=4mm，i=1，則 T0=4.42min。根據(jù) 機(jī)械制造工藝學(xué) ， 輔助時間 Tf按 T0的 18%來計(jì)算，則 Tf=0.80min。 （ 4） 小結(jié) 綜上所述，機(jī)床選擇為萬能 銑床 XA6132，主軸轉(zhuǎn)速為 118r/min，切削速度為v=59.28m/min，進(jìn)給量 fz=0.08mm/z，切削深度 ap=5mm，機(jī)動時間 T0=4.42min，輔助時間Tf=0.80min。 2） 精銑后表面 （ 1） 工序加工計(jì)算 取 ap=1mm，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-69，取 fz=0.08mm/z。由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-70 16160zd 得 t=180min， ae=96mm，根據(jù)公式 （ 3.1） 計(jì)算得 ， v=79.80m/min，則 m in/84.1581000 rd vn （ 2） 機(jī)床選擇 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 8-55，選擇 XA6132 銑床，主軸 18 級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍 30-1500r/min， P=7.5kW。 根據(jù)公式 （ 3.3） 計(jì)算得， =1.26， 查切削用量簡明手冊表 3-30，選 n=150r/min，則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 m in/36.751000 mdnv 根據(jù)公式 （ 3.4） 計(jì)算得， P=4.03kW，機(jī)床選擇滿足要求 。 （ 3） 機(jī)動時間和輔助時間的計(jì)算 其中， l=551.84mm，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 15-15 得， l1=112mm， l2=4mm，i=1，則根據(jù)公式 （ 3.5）， 計(jì)算得 T0=1.39min，輔助時間 Tf 按機(jī)動時間的 18%來計(jì)算，Tf=0.73min。 （ 4） 小結(jié) 綜上所述，機(jī)床為萬能銑床 XA6132，主軸轉(zhuǎn)速 n=150r/min，切削速度 v=75.36m/min，進(jìn)給量 fz=0.08mm/z，切削深度 ap=1mm，機(jī)動時間 T0=4.03min， 輔助時間 Tf=0.73min。 3.6.2 鉆后表面上的孔 1） 鉆 11 的孔 （ 1） 工序加工計(jì)算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 10-22，選 11 的錐柄麻花鉆，刀具材料為高速鋼，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-34，因?yàn)楣ぜ牧蠟殍T造鋁合金，選 組，取 f=0.42mm/r，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-42 得， t=30min，根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-29 得，切削速度為 5.02.04.01.11dt dv （ 3.6） 式中， d 孔徑， mm； t 刀具耐用度， min； f 進(jìn)給 量， mm/r。 得， v=22.64m/min。根據(jù)公式，求得， n=655.47r/min。 （ 2） 機(jī)床選擇 查金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)表 4-51，選 ZH7640，立式加工中心，主軸 22 級轉(zhuǎn)速，主軸轉(zhuǎn)速范圍 50-6000r/min，主軸功率 P=5.5kW，最大轉(zhuǎn)矩 M=400N m，最大軸向力N=16000N。根據(jù)公式，標(biāo)準(zhǔn)公比 1m inm ax1 zz n nnR 取 =1.26，查切削用量簡明手冊表 2-16，選 n=350r/min，根據(jù)公式 （ 3.2）， 求得實(shí)際轉(zhuǎn)速 v=12.09m/min。 驗(yàn)證功率：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14-30 得， 7.0600 dfN （ 3.7） 8.02304 fdM （ 3.8） 36.17018760 MNP （ 3.9） 計(jì)算得， N=3595.99N M=183.8N m P=0.7kW 機(jī)床選擇滿足要求。 （ 3）