畢業(yè)設(shè)計說明書(周瑜工藝及夾具)

1、機 械 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文S501底座加工工藝編制與銑兩斜面工裝設(shè)計學(xué)生姓名： 周 瑜 指導(dǎo)教師： 吳慧媛/鄧坤松 教師職稱： 講師/工程師 所在班級 機制10531 所在專業(yè) 機械制造與自動化 論文提交日期 2008年5月6日 論文答辯日期 2008年5月7日答辯委員會主任 孫燕華 主答辯人 范祖賢 機 械 技 術(shù) 系2008年4月11日無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實踐任務(wù)書課 題 名 稱 S501底座加工工藝編制與銑兩斜面工裝設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師 吳 慧 媛 職 稱 講師/工程師 指 導(dǎo) 教 師 鄧坤松（無錫加肯工具公司） 職 稱 工程師 專 業(yè) 名 稱 機械制造與自動化 班 級

2、 機制10531 學(xué) 生 姓 名 周 瑜 學(xué) 號 42 課題需要完成的任務(wù)：1繪制底座零件圖與零件毛坯圖各一張；2編制底座零件加工工藝文件（工藝過程卡、工藝卡及工序卡）；3繪制夾具裝配總圖及全套夾具非標準零件圖；4編寫設(shè)計說明書（說明：課題來源介紹、零件結(jié)構(gòu)、功用、工藝設(shè)計思路、夾具的設(shè)計思路、使用情況、總結(jié)畢業(yè)設(shè)計過程）；5專外翻譯。 課題計劃：1. 2月20日2月23日：（第一周）布置課題，收集相關(guān)資料；22月24日3月8日：（第二第三周）：工藝規(guī)程設(shè)計，編制工藝文件；33月9日3月30日（第四第六周）：工裝設(shè)計；43月31日4月7日：（第七周）：編制說明書及專外翻譯；5. 4月8日11日

3、（第八周）： 準備畢業(yè)答辯計劃答辯時間： 2008年4月9日 機械技術(shù) 系（部、分院）2008 年 2 月 22 日前 言畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及全部的專業(yè)課之后進行的。這是一次利用我們所學(xué)的理論知識解決簡單工程實驗項目的設(shè)計訓(xùn)練,是教學(xué)過程中最終階段的重要的實踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)習深化與升華的重要過程，是對學(xué)生學(xué)習、研究與實踐成果的全面總結(jié)，也是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面了解。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己所學(xué)的理論知識進行一次綜合應(yīng)用，在教師的指導(dǎo)下，運用以前學(xué)過的理論知識，獨立完成一項

4、較為完整的機械加工工藝的技術(shù)設(shè)計工作和改造工作，或者掌握撰寫與專業(yè)技術(shù)相關(guān)的論文、調(diào)研報告的一般程序和方法，完成接受一次技術(shù)工作的基礎(chǔ)訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計，對學(xué)習進行一次理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題能力的全面考核。從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，并希望通過課程設(shè)計能養(yǎng)成一種嚴謹、務(wù)實、求真的工作態(tài)度，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計中尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正！目 錄摘要 5第1章 序言 6 1.1 S501底座的應(yīng)用特點及工作原理 7 1.2 S501底座的三種加工方法 7 1.3 S501底座的加工操作規(guī)范 8第2章 S501底座的工藝工裝設(shè)計 9

5、2.1 確定毛坯的制造形式及其工藝過程 92.2 定位基準的選擇112.3 擬定工藝路線132.4 工藝方案的比較與分析17 2.5 S501底座加工工藝在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用 19第3章 底座加工尺寸的確定及計算20 3.1 底座加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 20 3.2 切削用量及工時定額的確定 21第4章 加工設(shè)備的確定 254.1 鋸床的確定 254.2 沖床的確定 254.3 銑床的確定 264.4 鉆床的確定 26第5章 底座銑夾具設(shè)計27 5.1 夾具的功用及組成 27 5.2 夾具定位基準的選擇及定位誤差的分析 28 5.3 切削力及夾緊力的分析 305.4 夾具在實際生產(chǎn)中

6、的應(yīng)用 31結(jié)束語 33致謝 34參考文獻 35S501底座加工工藝編制與銑兩斜面工裝設(shè)計摘要：隨著社會的發(fā)展及人們生活普遍提高，一些簡單、新型、效率高的產(chǎn)品逐步被人們所用。本文介紹的氣釘槍就是常見的一種。它具有家庭用、專業(yè)級、工業(yè)級幾類，無論是在工程上還是日常生活中都帶來了很大的方便。文章詳細地分析了釘槍底座部分的工藝、工裝設(shè)計及其主要用途。系統(tǒng)地說明了主要夾具的設(shè)計及應(yīng)用，針對釘槍底座的結(jié)構(gòu)、用途進行改造設(shè)計，并說明了在釘槍應(yīng)用中起到的重要作用及以后的發(fā)展動向。關(guān)鍵詞：氣釘槍，底座，夾具，工藝工裝The process planning of S501 base frame andfixt

7、ure design of milling its two inclined planesAbstract: With the development of society and the general improvement of people's lives, some simple, new, highly efficient products Gradually being used by the people. Gas nail is a common nail. It is family, professional, industrial categories, whet

8、her in the projects or in daily life have brought great convenience. The article detailed analysis of the nail-end Block, part of the process, tooling design and its main purpose. Systematic description of the main folder rule of the design and application, Nail-base for the structure, purpose to tr

9、ansform the design, and explains the application of a nail in the importance for with the development trend and beyond. Key words: Gas nail；base ；clamp； Process Equipment第1章 序言氣釘槍對現(xiàn)代人來說，已不再陌生。它的出現(xiàn)對社會許多行業(yè)都帶來驚喜，不僅方便，更大大地提高了生產(chǎn)效率。廣泛用于家具制造業(yè),室內(nèi)裝潢業(yè),木器制造廠，木結(jié)構(gòu)房屋制作,就目前而言幾乎所有的地方都有這種產(chǎn)品在使用,其中歐美市場最為流行通用這類產(chǎn)品。當然釘槍的

10、制作也具有一定的技術(shù)含量，其中釘槍底座的設(shè)計加工就是一個比較煩瑣和需考慮到各個細節(jié)問題的環(huán)節(jié)。除了涉及到裝配問題外，還要保證釘槍在應(yīng)用過程中的可靠性，準確性。本設(shè)計課題中涉及到的S501氣釘槍是我實習公司（無錫加肯工具有限公司）生產(chǎn)眾產(chǎn)品中的一種，文中介紹到的S501氣釘槍底座（S501底座）是氣釘槍上重要的零部件之一。在我實習這段時間里所遇到的問題當中，S501底座的加工就是一個難題，這也是之后底座要委外加工的原因所在，其實在類似的產(chǎn)品當中也存在這種問題（例如：S502氣釘槍底座）。在實際生產(chǎn)當中，S501底座的加工工序雖不多，但考慮到生產(chǎn)效率及成本，一些加工工藝過程就不是很完善（例如：夾具

11、的不完善）。這些都會是造成零件加工不良率增加的原因，而其不良率主要表現(xiàn)在一些重要尺寸、角度不符合生產(chǎn)需求。因為底座的材料是鋁合金，在加工過程中，較大的切削力會使工件出現(xiàn)變形；夾具的不完善或人員操作的不規(guī)范會出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，這樣就不能準確的保證工件的尺寸、孔位及角度，從而造成底座在與手柄、射嘴裝配時出現(xiàn)斷差或者不能與之配合等現(xiàn)象。圖1.1 底座與射嘴的配合從外觀方面講，出現(xiàn)斷差會使整把槍看起來不美觀；而從功能上講，輕則會影響釘槍壽命，重則會出現(xiàn)卡釘、漏釘?shù)痊F(xiàn)象。所以在本課題中，我將會把我在學(xué)校所學(xué)的知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)當中，繪出并編制一套較之可行的夾具和加工方案。以下將對此一一進行介紹。 圖1. 2

12、 底座與手柄的連接11 S501底座的應(yīng)用特點及工作原理S501底座具有裝釘、導(dǎo)釘?shù)淖饔谩Ｔ谑褂们?，先將釘子裝入底座，正常狀態(tài)下，阻釘簧片擋住釘子，同時推動動釘子向前至底座端部與射嘴配合處，此時通入氣體，撞針組件在高壓氣體的推動下撞擊從底座中彈出的釘子，使之射出。12 S501底座的三種加工方法（1）、用擠壓成型的原材料將其加工成底座的毛坯后，先把毛坯放置鋸床上，將其鋸成與成品底座尺寸略大的尺寸（保留一定的加工余量），然后再拿到銑床上銑端面。再到鉆床上鉆孔，最后到鋸床上鋸斜面角度。（2）、用擠壓成型的原材料將其加工成底座的毛坯后，先把毛坯放置鋸床上，將其鋸成與成品底座尺寸略大的尺寸（保留一定的

13、加工余量），然后再拿到銑床上銑端面。再到鋸床上鋸斜面角度，最后再到鉆床上鉆孔。（3）、用擠壓成型的原材料將其加工成底座的毛坯后，先把毛坯放置鋸床上，將其鋸成與成品底座尺寸略大的尺寸（保留一定的加工余量），然后再拿到鋸床上鋸斜角并留適當余量，再拿到銑床上精銑斜角,最后再到鉆床上鉆孔。用這三種方法加工完畢后，就剩最后一道工序：陽極處理。13 S501底座的加工操作規(guī)范 在生產(chǎn)過程中,操作人員必須明白底座的加工工序。從毛坯到成品，必須每個流程按生產(chǎn)規(guī)范動作，工件要裝夾到位。特別要注意，加工過程中，裝夾在夾具上的S501底座，在進行鋸削銑削時，很容易出現(xiàn)讓刀、變形等現(xiàn)象。第2章 S501底座的的工藝工

14、裝設(shè)計 在設(shè)計底座之前，首先要考慮釘槍的機型。也就是說，每種不同規(guī)格的釘槍在與之配合的底座上都有不同的結(jié)構(gòu)和尺寸要求。在確定這些以后，再進步考慮加工前的毛坯制造形式，定位基準的選擇，工藝路線的擬定及機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸等。經(jīng)過一步步有序的設(shè)計路線，方能對底座的工藝有個完整的剖析和了解。21 確定毛坯的制造形式及其工藝過程型號不同的氣釘槍對底座的要求也是有區(qū)別的。S501釘槍（如圖2.1.1）一般適用于較厚的材料，故釘子長約113mm左右。還有考慮到特殊情況，如高空作業(yè)中，為保證操作員在作業(yè)過程中的方便性，故底座最好有一定的容量用來裝釘，省時又提高了效率。這些方面就決定了底座的體積。

15、簡而言之，釘子的大小及多少決定了底座的形狀。 圖2.1 S501氣釘槍S501底座在氣釘槍整個結(jié)構(gòu)中起裝釘、導(dǎo)釘?shù)淖饔?。首先?wù)必得選好底座毛坯的材料。選擇一種材料既要保證它的硬度，易加工，還有陽極后的表面顏色質(zhì)量。比較各種材質(zhì)，為加強底座的可靠性，選擇鋁合金作為毛坯材料較好。因為鋁合金在高溫下，比銅合金更易氧化和吸氣，同時尺寸比較精確，表面也比較光滑。由于底座的生產(chǎn)批量較大，考慮到合格率和報廢率，且底座輪廓尺寸不大，故可以采用擠壓成型。這對于提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量是很有利的。毛坯形成的工藝過程：首先把鋁錠放入熔爐進行加熱，等加熱到600800再進行保溫。然后導(dǎo)入型腔模，逐漸進行熱擠壓成型，

16、通過一定的時效處理，最后對成型件使用風冷。風冷結(jié)束以后，再進行切頭、切尾，截下可用的部分。整個過程也就是所謂的擠壓成型。這種方法的好處就是：（1）可以形成并能控制金屬的纖維方向使其沿著零件輪廓更合理地分布，提高零件的使用性能。（2）擠壓過程中底座的尺寸精度和表面粗糙度已接近或達到成品零件的要求，只需少量切削加工和沖、鉆孔即可得到底座成品，這樣減少金屬加工損耗，節(jié)約材料。（3）擠壓有較高的勞動生產(chǎn)率。成型后的形狀如圖2. 2（a,b）所示。圖2. 2 S501底座毛坯（a）圖2. 2 S501底座毛坯（b）22 定位基準的選擇機械加工時，為使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和位置精度要求，必須使工

17、件在機床或夾具中占有某一正確的位置，這個過程稱為定位。在工件的設(shè)計、制造和裝配過程中，必須根據(jù)一些指定的點、線或面，來確定另一些點、線或面的位置。按照作用不同，基準可分為設(shè)計基準和工藝基準兩類。設(shè)計基準是指零件設(shè)計圖紙上標注尺寸所根據(jù)的點、線或面。工藝基準是制造零件和裝配機器的過程中所使用的基準。定位基準的選擇是工藝工裝設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)之一。定位基準選擇得正確、合理與否，對保證加工精度、安排加工順序和提高加工生產(chǎn)率有著十分重要的影響。嚴重時會使整個工藝工裝過程中問題百出，導(dǎo)致零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法進行。從定位基準作用來看，它主要考慮以下幾個方面的要求：1）保證加工面和非加工面之間的正確位置

18、。2）保證加工面和待加工面之間的正確位置，使得待加工面加工時余量小而均勻。3）提高加工面與定位基準面之間的位置精度。4）裝夾方便、定位可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡單。所以結(jié)合以上幾個方面的要求，根據(jù)底座的毛坯圖紙（圖JZ-00）可以大致定下加工基準。221 粗基準的選擇（1）余量均勻原則在很多工件上有一些重要表面，加工這些表面時希望它們被切去均勻的余量。余量均勻則加工時的切削力和工藝系統(tǒng)的彈性變形也就比較均勻，不易發(fā)生振動，同時能保留毛坯制造時獲得比較好的表面力學(xué)性能，有利于獲得規(guī)定的形狀精度和表面粗糙度。在開始加工時就應(yīng)當選擇這些加工余量均勻的重要表面為粗基準，以保證加工面與定位基準面之間有一正確的位置

19、，在以后加工表面時，余量就能均勻。（2）保證不加工面位置正確的原則工件上若有一些不加工的表面，它們與加工面之間也要求有一個正確的位置關(guān)系，這些位置關(guān)系有時并不直接標注在圖樣上，但是如果經(jīng)過分析可以知道，不注意它們，將會影響到零件的美觀甚至零件的使用性能。一般情況下，如果工件上有好幾個不加工面，則應(yīng)以其中與加工表面位置要求較高的不加工面為粗基準。（3）粗基準只能使用一次的原則因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯表面，其精度和粗糙度都較差，如果在某一個自由度上重復(fù)使用粗基準，則不能保證兩次裝夾下工件與機床、刀具的相對位置一致，因而使得兩次裝夾下加工出來的表面之間位置精度降低。（4）粗基準平整光潔，

20、定位可靠的原則 粗基準雖然是毛坯表面，但應(yīng)當盡量平整、光潔，無毛邊，不應(yīng)當選擇毛坯分型面或分模面所在的表面為粗基準。因此在加工底座時主要考慮的是端面斜角的加工。在選擇粗基準時，可選擇沒有加工的毛坯成型件的一個端面作為底座的粗基準。因為選擇毛坯加工，第一道工序只能用毛坯的端面定位。這里主要需要注意的是，底座上所有加工表面都要有足夠的加工余量并保證不加工表面都具有一定的位置精度。還有粗基準一般只能使用一次，以后則應(yīng)以加工過的表面作定位基準面。因為粗基準的表面精度很低，不能保證每次安裝中位置一致，對于一些相互位置精度要求較高的表面，常常容易造成位置超差使工件報廢。222 精基準的選擇精基準的選擇主要

21、應(yīng)考慮基準重合和基準統(tǒng)一的問題，應(yīng)保證工件的加工精度和裝夾方便可靠。通常情況下，選擇精度較高、安裝穩(wěn)定可靠的表面作精基準，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，安裝和加工工件方便。根據(jù)具體情況分析，底座的加工，可以選擇銑削的端面作為精基準。23 擬定工藝路線零件機械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到半成品所經(jīng)過的工序先后順序。擬定工藝路線的出發(fā)點：應(yīng)當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。所以除了考慮定位基準外，還應(yīng)當考慮各表面加工表面加工方法的選擇，工序集中和分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問題。考慮到底座的形狀和加工條件，擬定加工路線如下：（1）工藝路線方案一：

22、 工序號工序內(nèi)容10擠壓成型20時效處理30鋸約493mm的底座毛坯40銑出36.3mm的尺寸50銑B端面作為精基準面60銑A端面滿足底座長度487mm70銑47.27mm邊，19°的斜角80銑26.6mm邊，19°的斜角90銑24.83mm邊，19°的斜角100沖2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm的六個孔110鉆2-3.4±0.05mm的孔120倒角C1130去除加工毛刺140檢驗（2）工藝路線方案二：工序號工序內(nèi)容10擠壓成型20時效處理30鋸約493mm的底座毛坯40銑B端面作為精基準面50銑A端面滿足底座長度487mm60銑出36.3

23、mm的尺寸70沖2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm的六個孔80銑47.27mm邊，19°的斜角90銑26.6mm邊，19°的斜角100鉆2-3.4±0.05mm的孔110銑24.83mm邊，19°的斜角120倒角C1130去除加工毛刺140檢驗（3）工藝路線方案三： 工序號工序內(nèi)容10擠壓成型20時效處理30鋸約495mm的底座毛坯40銑A端面作為精基準面50銑出36.3mm的尺寸60沖2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm的六個孔70銑端面至 5.2mm孔距離為63.2mm,77.7mm80銑47.27mm邊，19°的斜角

24、90銑26.6mm邊，19°的斜角100鉆2-3.4±0.05mm的孔110銑24.83mm邊，19°的斜角120倒角C1130去除加工毛刺140檢驗24 工藝方案的比較與分析上述三個工藝方案的特點在于：方案一是先銑三個19°的斜邊，然后進行沖孔、鉆孔；方案二是選擇先沖孔，然后銑出三個19°的斜邊，再鉆孔。而方案三則與方案一、方案二皆有不同之處。與方案一相比，方案三則是先進行沖孔，然后銑三個19°的斜邊。與方案二相比，方案三則是在銑兩個19°的斜邊之前留有一定的余量?？偠灾容^三種加工方案，第一種方案中先銑斜角，再進行沖

25、孔，這對沖床的加工要求就比較高，首先要找一個準確的基準面保證5.2mm孔的圓心到兩斜面交點的距離，又要保證28.95mm的距離，這就會對下面的裝夾及選擇基準面產(chǎn)生一定的難度，通常會影響孔的位置精度。第二種方案是通過先沖孔再加工幾個19°的斜邊，這種方法雖較容易保證孔位，但往往一些潛在的問題也會使其加工不良率增加，例如底座的總長度在沖孔之前已被確定，如果在加工時角度稍有偏差，就會造成5.2mm孔的圓心到兩斜面交點的距離不能被保證。最后分析第三種方案，從分析中可知，通過對底座進行粗精銑之后，這樣就能準確保證5.2mm孔的圓心到兩斜面交點的距離和底座總長度以及幾個斜邊的角度。故將方案一中的

26、工序100移到了工序70之前，并添加了方案三中的工序70，故三個方案整理后工藝路線如下：工序號工序內(nèi)容定位基準10擠壓成型20時效處理30鋸約495mm的底座毛坯毛坯型材任意端面40銑A端面作為精基準面毛坯外表面50銑出36.3mm的尺寸底座兩側(cè)面60沖2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm六個孔A端面及其一側(cè)面70銑端面至5.2mm孔距離為63.2mm,77.7mm5.2mm兩孔80銑47.27mm邊，19°的斜角A端面90銑26.6mm邊，19°的斜角C端面100銑B端面C、D斜面110鉆上表面3.4mm的孔E斜面120鉆側(cè)面3.4mm的孔E斜面130銑E端面2

27、4.83mm邊，19°的斜角C、D斜面140倒角C1150去除加工毛刺160檢驗以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件可能采取的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在兩個5.2mm的孔及兩個19°斜面加工的技術(shù)要求。由零件圖樣可知：既要保證兩個5.2mm孔圓心到兩斜邊交點距離分別為77.7mm、63.2mm，又要保證兩個19°斜面的交點到其一側(cè)面的距離為77.2mm。在上述工藝路線中，雖然較容易保證幾個孔的位置，但幾個斜面的角度及高度不易被保證。因為裝夾方法及定位基準面選擇的不同，會造成基準不重合。從而會使誤差很大，甚至會超差而使零件報廢，所以我們要準

28、確的選擇定位基準面及加工方法?？紤]到零件材料是鋁合金，而且內(nèi)部是一個中空的型腔，其在加工時特別容易出現(xiàn)讓刀、變形等現(xiàn)象；同時考慮到公司的經(jīng)濟性、產(chǎn)品的加工效率及技術(shù)要求，故在精加工幾個19°的斜面前，利用專用夾具對其進行粗加工，這樣既可以減少刀具的切削時間、延長刀具壽命，又可以保證零件粗糙度的技術(shù)要求。再通過兩個5.2mm孔在專用夾具上的定位，使用數(shù)控銑床對其進行精加工。這樣做，可以修正由于基準不重合造成的加工誤差，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾較方便的特點。因此，最終擬定的加工工藝路線如下：工序號工序內(nèi)容定位基準10擠壓成型20時效處理30鋸長約495mm的底座毛坯毛坯型材任意端

29、面40銑A端面作為精基準面底座兩側(cè)面50銑（鋸銑）出36.3mm的尺寸底座兩側(cè)面60沖2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm六個孔A端面及其一側(cè)面70粗銑（鋸銑）47.27mm邊，19°的斜角A端面80粗銑（鋸銑）26.6mm邊，19°的斜角C斜面90精銑A、C兩端面交點至5.2mm孔距離為63.2mm,77.7mm，并保證兩個19°及77.2mm5.2mm兩孔及型腔面100銑B端面，保證487mm的長度C、D斜面110鉆上表面3.4mm的孔B端面120鉆側(cè)面3.4mm的孔B端面和型腔外表面130銑（鋸銑）24.83mm邊，19°的斜角C、D斜面

30、140倒角C1150去除加工毛刺160檢驗針對以上方案，具體工藝路線詳見機械工藝過程卡、機械加工工藝卡和機械加工工序卡。 25 S501底座加工工藝在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用 工藝規(guī)程是在總結(jié)工人及技術(shù)人員實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論何必要的工藝試驗制訂的。生產(chǎn)中有了工藝規(guī)程生產(chǎn)秩序才能穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量才有保證。經(jīng)審定批準的工藝規(guī)程，工廠有關(guān)人員必須嚴格執(zhí)行，這是工藝紀律。 制訂工藝規(guī)程的基本原則是：所制訂的工藝規(guī)程，能在一定的生產(chǎn)條件下，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，以最快的速度、最小的勞動量和最低的費用，可靠地加工出符合要求的零件。在制訂工藝規(guī)程時，應(yīng)盡量做到技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，并具有良好的勞動條

31、件。在實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)的計劃、調(diào)度只有根據(jù)工藝規(guī)程來安排，才能保持各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的相互協(xié)調(diào)，才能按計劃完成生產(chǎn)任務(wù)；工人的操作和產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗只有按照工藝規(guī)程進行，才能保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。S501底座加工的工藝編制是由底座的加工技術(shù)要求和公司現(xiàn)有生產(chǎn)條件決定的。因為S501底座是大批量生產(chǎn)，編制此套工藝路線是從本公司現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平出發(fā)考慮加工的可能性和經(jīng)濟性。此工藝可以通過系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使后序加工對前一道工序的加工不良處進行修正、彌補，來解決孔位、角度及一些較難保證的尺寸問題。從而大大降低產(chǎn)品的不良率，提高生產(chǎn)效率，降低對操作人員的技術(shù)要求；同時也能為公司節(jié)省一定的成

32、本。 當然，此套工藝也并不是最完善的，工藝過程并不是一成不變的。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，工人及技術(shù)人員不斷革新創(chuàng)造，工藝規(guī)程亦將不斷的改進和完善。例如，該工藝受機床設(shè)備條件限制，需經(jīng)過多次裝夾，這樣既浪費工時，也不利于保證底座的加工尺寸。若在條件成熟的情況下，利用加工中心或者專用機來加工，工序相對來說就比較集中，安裝次數(shù)少，不但縮短了輔助時間，而且在一次安裝下所加工的各個表面之間還容易保持較高的精度。第3章 底座加工尺寸的確定及計算 底座尺寸的確定是設(shè)計過程中不可缺的部分，只有選擇正確合理的尺寸，才能保證底座與其它部件的配合精度。31 底座加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定為了保證零件的加工質(zhì)量，

33、一般對加工表面要進行若干次加工。這樣，留給每一道工序的切除的金屬層稱為工序余量。從毛坯到成品加工表面上被切除的全部金屬層厚度，即各工序的工序余量之和稱為總余量。加工余量是工序余量和總余量的統(tǒng)稱。工序尺寸是加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸。其公差即工序尺寸公差，應(yīng)按各種加工方法的經(jīng)濟精度選定。在工序圖和工序卡上要標注的工序尺寸往往不是采用零件上的尺寸，而是要根據(jù)已確定的余量及定位基準轉(zhuǎn)換的情況進行計算的。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）毛坯尺寸的加工余量 考慮到底座總長度為487mm，為保證這個尺寸，此時對于毛坯尺寸就要大于底座要求的長度。

34、但必須考慮到不要浪費材料的前提下，所以毛坯的尺寸加工余量可選擇6-8mm，即毛坯尺寸為495mm。（2）端面的加工余量在底座進行沖孔之前，首先必須確定一個加工基準。所以可選擇任一端面作為粗基準，在銑床上對其銑約1.5mm。完成這個動作以后，再以其為精基準，銑另一端面，加工滿足兩端面的表面粗糙度。在這分析之上，可選銑削過后的加工余量為5mm。（3）26.6mm邊、19°斜角加工要求底座的A端面為26.6mm邊、19°的斜角，故先采用鋸銑加工。采用銑床進行鋸斜角時，考慮到保證端面的尺寸精度和表面粗糙度。工序尺寸可取489mm,留有2mm的加工余量。（4）26.6mm邊、19&#

35、176;斜角加工經(jīng)過上道工序的鋸削加工，現(xiàn)在主要利用銑床對剩有余量進行加工，以達到底座斜角配合要求。銑削：488mm銑削：487mm由于毛坯及以后的各道工序的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實是理論上的加工余量。實際上，加工余量有最大與最小之分。由于本設(shè)計零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在考慮最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。32 切削用量及工時定額的確定在確定了工藝尺寸及加工余量以后，還有一個重要的部分要考慮，就是加工底座時，切削用量及工時定額的確定。切削用量是對切削加工過程中的切削速度、進給量、背吃刀量的總稱。選擇切削用量的原則就是在保證加工質(zhì)量，降低成本

36、和提高生產(chǎn)效率的前提下，使切削速度、進給量、背吃刀量的乘積越大，工序的切削時間最短。在切削用量中，背吃刀量對刀具使用壽命的影響最小，進給量次之，切削速度的影響最大。確定切削用量時應(yīng)盡可能選擇較大的背吃刀量，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最大的進給量，最后再根據(jù)刀具使用壽命確定背吃刀量。這樣可在保證一定刀具使用壽命的前提下，使三者的乘積最大。進給量在精加工時被限制的是切削力，也就是說，限制進給量的主要是表面粗糙度。當切削速度較高時，切削力降低，這可適當增大進給量。當前兩者被選定后，再選最大的切削速度。最合理的切削速度，應(yīng)當是既能充分發(fā)揮刀具的切削性能，又能充分發(fā)揮機床的效能，并能保證預(yù)定的加

37、工質(zhì)量。注意地是切削速度太高或太低，都會降低生產(chǎn)率，同時工序成本也會增大。最后還要核對一下機床功率，如果機床超出負荷太多，一般可適當降低切削速度；當切削功率比機床主要電動機的有效功率小很多，同時由于機床轉(zhuǎn)速的限制，切削速度不能再提高時，為了充分發(fā)揮機床的功能和提高生產(chǎn)率，可采用大的生產(chǎn)率，可采用大的進給量。另外，還應(yīng)考慮積屑瘤的產(chǎn)生、斷續(xù)切削、工件剛度和發(fā)生振動等情況的限制。根據(jù)以上對切削用量中，三個要素的理解?，F(xiàn)在來進行對底座加工必要工序進行分析和計算。工序70、80、90、100、110：粗、精銑底座端面作為基準；精銑底座配合斜角；以及工序120、130鉆孔操作中，這些工序采用計算法確定切

38、削用量。321 加工條件工件材料：鋁合金加工要求：粗、精銑底座端面，精銑底座配合斜角，表面粗糙度值要求6.3um。機 床：臥式普通銑床、立式數(shù)控銑床、臺式鉆床刀 具：刀片材料為W18Cr4v的成形銑刀、3.4mm的高速鋼麻花鉆322 計算切削用量1）粗銑底座端面（1）確定端面的最大加工余量Zmax：已知被截毛坯長度約為495mm,所選擇粗銑端面的背吃刀量為2mm，可分兩次加工。長度加工公差可取-0.2mm。（2）確定進給量f：根據(jù)銑刀的大小，背吃刀量、以及底座的長度為495mm。所以取f=250300mm/min。（3）計算切削速度：選擇切削速度時，可用切削速度的計算公式為 VC=KV 式中：

39、C=242，x=0.15,y=0.35,m=0.2。修正系數(shù)K見切削用量簡明手冊表1.28，即Kmv=1.44，Ksv=0.8,Kkv=1.04,Kkrv=0.81,KBv=0.97 所以： Vc=（m/min） （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns=532r/min （5）計算切削工時：按機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.2-1 取 l=(65-40)/2=12.5mm、l1=2mm、l2=0、l3=0 Tm=i =(min)2）精銑底座端面 （1）背吃刀量：單邊余量Z=2mm，可分兩次切除。 （2）進 給 量：選用f=300mm/min （3）計算切削速度：查切削用量簡明手冊表1.27 VC=KV=

40、（m/min）（4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=568r/min （5）計算切削工時 Tm= i=(min)3）精銑底座26.6mm、42.7mm兩邊及兩個19°的斜角 （1）背吃刀量：單邊余量Z=2mm，可分兩次切除。 （2）進 給 量：選用f=300mm/min （3）計算切削速度： VC=KV=（m/min）（4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=843r/min（5）計算切削工時： Tm= i=(min)4）精銑底座24.83mm邊、19°的斜角 （1）背吃刀量：單邊余量Z=1mm，可分兩次切除。 （2）進給量：選用f=300mm/min （3）計算切削速度： VC=KV=（m/mi

41、n）（4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=(532r/min)（5）計算切削工時： Tm= i=(min)5）鉆3.4mm的孔 根據(jù)有關(guān)資料查得：f鉆=0.56mm/r （見切削用量簡明手冊表2.7）v鉆=19.25m/min （見切削用量簡明手冊表2.13） 則ns=（1000v）/D=99（r/min） 按機床選取nw=97r/min所以實際切削速度為 v=(dwnw)/1000=7.47(m/min)切削工時 t=(l+l1+l2)/ nw f=0.12 式中：切入l1 = 2mm l2 =0.5mm l=2.5mm 323 工時定額的計算 以上都確定后，還有一點在加工過程中是不可忽略的，即表面粗

42、糙度。機械加工表面質(zhì)量是衡量零件質(zhì)量的重要指標之一。機械加工表面質(zhì)量對零件的使用性能、工作可靠性與壽命有很大的影響。特別是機器在高速、重載、高溫、高壓下工作，保證零件的表面質(zhì)量，更具有十分重要的意義。對于底座的粗糙度，主要考慮到對零件工作精度、零件配合性質(zhì)的影響等，同時對與之配合的射嘴要求也不是很高，所以可選擇底座的粗糙度為Ra=1.23.6um.。其余工序的各工藝參數(shù)及工藝裝備的選擇請參照以上不準自行進行確定，在此從略。最后，將以上各工序切削用量、工時定額、工藝裝備等參數(shù)分別填入機械加工工藝過程卡、機械加工工藝卡及機械加工工序卡中。詳見工藝工裝實例表。第4章 加工設(shè)備的確定 在加工底座整個過

43、程中，如何準確地選擇機床及工藝設(shè)備，應(yīng)該考慮下面幾個因素。（1）根據(jù)零件加工精度、輪廓形狀及尺寸和生產(chǎn)綱領(lǐng)等因素，合理確定機床種類及規(guī)格。（2）根據(jù)質(zhì)量、效率和經(jīng)濟性選擇夾具種類和數(shù)量。（3）根據(jù)工件材料、切削用量及生產(chǎn)率來選擇刀具，應(yīng)注意盡量選用標準刀具。（4）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)及加工精度選擇量具。根據(jù)實際加工的形狀及加工要求，還有最關(guān)鍵的生產(chǎn)效率。在第二章中，已經(jīng)詳細地介紹了底座的加工工藝,所以在加工時主要選擇鋸床、沖床、鉆床及銑床。41鋸床的確定 鋸床一般由電機、工作臺、氣壓泵、鋸片、防護套、支架等組成。其中防護套起保護工件的作用，避免夾具對工件產(chǎn)生夾傷。支架主要起支撐作用，保持工件的平穩(wěn)性，

44、保持工件的運動精度。在鋸削過程中，把工件放置工作臺，通過氣壓及控制踏板，鋸片由下而上對工件進行鋸削，結(jié)束這個動作后，鋸片再回到原點。S501底座的加工采用的是GX-455M自動鋸料機，主要用來鋸出495mm的毛坯型材。42 沖床的確定沖床一般由工作機構(gòu)、傳動系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、支承系統(tǒng)所組成。 沖床的基本組成部分有電動機、飛輪、曲軸、連桿、滑塊等,原理是把電動機及飛輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運動。在加工時，可以選擇使用機械旋轉(zhuǎn)運動，通過連桿機構(gòu)傳動力，到主軸上使主軸形成向下運動,從而形成沖力,使工件在模具中產(chǎn)生規(guī)定的變形而達到加工的目的。在沖壓加工中,沖模是沖壓生產(chǎn)中必不可缺的工藝

45、設(shè)備.按沖壓工序的組合程度不同可分為簡單沖模、連續(xù)沖模、復(fù)合沖模三種。在對底座孔加工時，主要采用簡單沖模。需要注意的是，沖模的結(jié)構(gòu)形式，主要依據(jù)底座的生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求、形狀等因素確定。S501底座的加工采用的是J21S-80T型號的沖床，主要用來加工2-5.2mm,2-7.5mm，2-3.4mm的六個孔。利用沖床在很大程度上可以提高生產(chǎn)效率。43 銑床的確定在加工過程中，主要選擇臥式銑床。這樣便于裝夾，加工方便。臥式銑床主要由底座、工作臺、床柱、主軸箱、升降臺、懸臂支架、潤滑、冷卻、氣動、電氣及數(shù)控操作系統(tǒng)等組成。它的工作原理主要就是主軸箱通過升降滑座與床柱連接，并沿立柱導(dǎo)軌垂直升

46、降，升降機構(gòu)安裝在床柱頂端，通過絲桿、絲母帶動主軸箱升降。工作臺可沿床柱上的導(dǎo)軌上、下移動，以手動或機動作垂直進給運動，同時對工件進行加工。 在本課題當中，S501底座的加工采用是ZX7550CW鉆銑床和XKW7136數(shù)控銑床，ZX7550CW鉆銑床主要用來鋸銑36.3mm的槽和幾個斜面；XKW7136數(shù)控銑床主要用來精加工幾個斜面，確保重要的尺寸及一定的粗糙度。44 鉆床的確定在對底座上的2-3.4±0.05mm孔進行鉆孔時，主要采用的是Z525型號的立式鉆床。它主要由底座、工作臺、主軸箱、立柱等部件組成。鉆床主軸箱內(nèi)有主運動及進給運動的傳動與換置機構(gòu)，刀具安裝在主軸的錐孔內(nèi)，由主

47、軸帶動作旋轉(zhuǎn)主運動，主軸套筒可以手動或機動作軸向進給。工作臺可沿立柱上的導(dǎo)軌作調(diào)位運動。工件用工作臺的虎鉗夾緊，或用壓板直接固定在工作臺上加工。因為立式鉆床的主軸中心線是固定的，必須移動工件使被加工孔的中心線與主軸中心線對準，所以立式鉆床只使用于在單件、小批生產(chǎn)中加工中、小型工件。第5章 底座銑夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度及生產(chǎn)成本，所以在對底座進行工藝設(shè)計時，最重要的部分就是對底座夾具的設(shè)計。在設(shè)計時，要理解它的功用是實現(xiàn)底座定位和夾緊，使底座加工時相對于機床、刀具有正確的位置，以保證底座的加工精度。51 夾具的功用及組成夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，綜合多方面考慮

48、，機床夾具在底座的加工過程中主要有四個方面：（1）保證加工精度 用夾具裝夾底座，減少對其它生產(chǎn)設(shè)備和操作者技術(shù)水平的依賴性，能穩(wěn)定地保證加工精度。（2）提高勞動生產(chǎn)率 用夾具裝夾底座，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。（3）改善工人的勞動條件 用夾具裝夾底座，方便、迅速。特別當采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度。（4）降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 夾具一般使用范圍和特點可分為通用夾具、專用夾具、組合夾具和可調(diào)夾具，或按所使用的機床分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾

49、具等。針對底座的夾具，就是專用夾具，它是專為S501底座的端面斜角加工而設(shè)計的夾具。適合于底座的批量生產(chǎn)。因為每個不同的工件都有其不同夾具，結(jié)構(gòu)有所不同。但按其主要功能加以分析，機床夾具一般由定位裝置、夾具體、其它裝置或元件組成。1、定位元件定位元件是夾具的主要功能元件之一。它的作用是使一批工件在夾具中占據(jù)正確的位置。如圖（JZ-04）中的擋塊，圓柱插銷等都是定位元件。2、夾緊裝置夾緊裝置也是夾具的主要功能元件之一，它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用時不脫離已經(jīng)占據(jù)的正確位置。如圖（JZ-07）中的壓板，螺釘?shù)榷际菉A緊元件。3、夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具所

50、有元件構(gòu)成一個整體。4、對刀裝置 用來調(diào)整和確定銑刀相對位置，由對刀塊和塞尺組成。為了防止對刀時碰傷切削刃和對刀塊，一般在刀具與對刀塊之間塞有一規(guī)定尺寸的塞尺，根據(jù)接觸的松緊程度來確定刀具的最終位置。 對刀塊通常用螺釘和定位銷定位在夾具體上，其位置應(yīng)便于對刀和工件的裝卸。對刀塊的工作表面與定位元件之間應(yīng)有一定的位置要求，即應(yīng)以定位元件的工作表面或?qū)ΨQ中心作為基準，來校準與對刀塊之間的位置尺寸關(guān)系。（如附件中的圖JZ-13所示）對刀塊的作用是起到一個基準的作用，因為對刀塊都有標準的互相垂直的面，這樣就可以比較快捷準確的來確認刀具是否垂直于加工面?！皩Φ丁钡哪康氖墙⒕幊淘c與機械原點之間的相對位

51、置關(guān)系，從而使工件上的編程原點作為運行程序和加工工件時的一個基準點，所以對刀操作時只要找出兩原點之間的空間幾何尺寸即可。5、其它裝置或元件除了定位元件、夾緊裝置和夾具體之外，各種夾具根據(jù)自身的需要，還有一些其它裝置或元件。52 夾具定位基準的選擇及定位誤差的分析如前所述，對于底座的加工來說，夾具主要用來鋸和銑26.6mm、19°的斜角端面，這個端面有一定的尺寸精度要求。因此在本道工序進行加工時，主要考慮如何保證底座的尺寸精度，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本及勞動強度，而配合精度不是本道工序考慮的重點問題。521 定位基準的選擇由零件圖所知：銑26.6mm邊、19°的斜角時有角度要

52、求，所以選擇定位基準時，可先選擇大的斜面為定位基準，加工另一斜面，繼而以同樣方法加工另一端面。為提高加工效率，現(xiàn)決定先鋸后留有余量，進行銑削對底座進行加工。為減少在加工兩斜面所需工時，同時保證尺寸及技術(shù)要求，以及減少在加工過程中因切削工作量大對刀具壽命的影響、機床磨損消耗等。故在加工兩斜面時，采用先在臥式銑床上銑削（鋸銑），后在立式數(shù)控銑床上進行精銑。在對兩斜面進行精銑時，為提高生產(chǎn)效率，使工件裝夾方便快捷，根據(jù)零件的加工要求及外型特征，在留有一定加工余量的情況下，采用安裝兩個定位塊來作為底座的兩個加工定位基準面。 在加工兩斜面之前，已通過沖床沖出5.2mm,7.5mm，3.4mm的六個孔，這

53、樣就可以通過選擇孔為定位基準，來保證5.2mm的孔到兩斜面交點的距離。522定位誤差的分析與計算 底座進行批量生產(chǎn)，各個底座在夾具上定位時，在夾具上所占據(jù)的位置不可能完全一致，以致使加工后各底座的加工尺寸存在誤差，這種因底座定位而產(chǎn)生的工序基準在工序尺寸上的最大變動量，稱為定位誤差。在這基礎(chǔ)上，先了解定位誤差的組成：1、基準不重合誤差當定位基準與設(shè)計基準不重合時便產(chǎn)生基準不重合誤差。因此選擇定位基準時應(yīng)盡量與設(shè)計基準相重合。當被加工工件的工藝過程確定以后，各工序的工序尺寸也就隨之而定，此時在工藝文件上，設(shè)計基準便轉(zhuǎn)化為工序基準。設(shè)計夾具時，應(yīng)當使定位基準與工序基準相重合。當定位基準與工序基準不重合時，也將產(chǎn)生基準不重合誤差，其大小等于定位基準與工序基準之間尺寸的公差。工序基準與定位基準之間的尺寸就稱為定位尺寸。2、基準位移誤差底座在夾具中定位時，由于底座定位基面與夾具上定位元件