畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-713立柱零件工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

713立柱零件工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 31.1課題目的及意義 31.2國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài) 31.3主要研究內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路 5第2章零件分析 82.1零件的功用分析 82.2零件的工藝分析 8第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 103.1確定生產(chǎn)類型 103.2確定毛坯制造形式 103.3選擇定位基準(zhǔn) 113.4選擇加工方法 113.5制定工藝路線 123.6確定加工余量及毛坯尺寸 143.6.1確定加工余量 143.6.2確定毛坯基本尺寸 153.6.3確定毛坯尺寸公差 163.6.4繪制毛坯簡圖 163.7工序設(shè)計(jì) 173.7.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 173.7.2確定工序尺寸 203.8確定切削用量和基本時(shí)間 21第4章銑床機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 434.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求 434.2確定定位方案、選擇定位元件 434.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 444.4確定定位元件 464.5夾具體的設(shè)計(jì) 474.6夾具精度分析 484.7繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 49第5章鉆孔夾具設(shè)計(jì) 505.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求 505.2確定定位方案、選擇定位元件 505.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 515.4確定定位元件 515.5夾具體的設(shè)計(jì) 525.6導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 535.7鉆模板的設(shè)計(jì) 545.8夾具精度分析 545.9繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 55第6章總結(jié)與展望 566.1總結(jié) 566.2展望 56參考文獻(xiàn) 57致謝 58第1章緒論1.1課題目的及意義1、目的本課題來源于實(shí)際生產(chǎn)，主要解決的問題是713立柱零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及專用夾具設(shè)計(jì)。隨著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展和滿足生產(chǎn)進(jìn)度的需要，生產(chǎn)中工裝、夾具、輔具的應(yīng)用越來越廣。針對(duì)不同的產(chǎn)品、不同的尺寸及精度要求，合理地設(shè)計(jì)工裝、夾具、輔具來解決生產(chǎn)問題，是一個(gè)合格的工程師的基本要求。2、意義機(jī)械制造工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己所學(xué)專業(yè)課和自己今后所要從事的工作方向進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，也是對(duì)自己四年所學(xué)的一次檢測。（1）學(xué)會(huì)正確的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)構(gòu)思，掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序和方法；（2）學(xué)會(huì)使用技術(shù)資料，國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理的能力；（3）培養(yǎng)獨(dú)立分析問題、解決問題、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；（4）能熟練運(yùn)用CAD等制圖軟件來設(shè)計(jì)零件和繪圖；（5）能夠運(yùn)用所學(xué)的工藝及夾具的基本理論知識(shí)，制定合理的工藝規(guī)程，解決工藝尺寸、工件的加緊、定位等問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己獨(dú)立分析問題、解決問題及團(tuán)隊(duì)合作精神的能力，為今后的技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化強(qiáng)國貢獻(xiàn)自己的力量。1.2國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)713立柱件是數(shù)控車床加工中最常見的零件，也是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的零件，其作用主要是限位、導(dǎo)正、止轉(zhuǎn)及定位。數(shù)控車床加工的軸類零件一般由圓柱面、圓錐面、圓弧面、臺(tái)階、端面、內(nèi)孔、螺紋和溝槽構(gòu)成，材料一般為HT250灰鑄鐵。由于應(yīng)用廣泛，一般采用批零生產(chǎn)，傳統(tǒng)加工效率低，廢品多，因此設(shè)計(jì)合理的數(shù)控加工工藝及編程可以大大提高效率，同時(shí)提高精度。國際現(xiàn)狀：隨著科技的發(fā)展和各國對(duì)制造業(yè)的不斷重視，發(fā)達(dá)國家對(duì)于軸類的加工普遍采用開放式通用機(jī)床實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)模式以FANUC和SINUMERIK為代表的數(shù)控系統(tǒng)不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高效、高速、高效控制。加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)、補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)。實(shí)現(xiàn)CAD/CAM與數(shù)控車床的相互配合。在軸類零件的數(shù)控加工工藝以及編程中，通過計(jì)算機(jī)CAPP分析大量信息并進(jìn)行計(jì)算編制文件等，制定最優(yōu)方案。大大提高軸類的精度要求，同時(shí)不斷改進(jìn)優(yōu)化。通過新材料，以新型刀具為創(chuàng)新研制大量高精尖713立柱件滿足不同層次需求。國內(nèi)現(xiàn)狀：針對(duì)我國713立柱組合件的加工，近年來已取得顯著進(jìn)步。但多數(shù)中小企業(yè)以人工加工為主，少數(shù)采取半自動(dòng)化。生產(chǎn)效率低，零件精度低。尤其在高精度方面，因此壽命較低。目前，我國對(duì)于713立柱件的加工也有許多好的方法比如間接控制尺寸713立柱加工工藝、雙層復(fù)合材料713立柱、薄壁件713立柱加工等不斷提高713立柱質(zhì)量，數(shù)字化無人值守加工技術(shù)等技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。目前，以華中為代表規(guī)模化數(shù)控系統(tǒng)，大規(guī)模集成電路已經(jīng)大大提高了713立柱件加工水平及精度。通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)推廣以及與計(jì)算機(jī)的配合使用，數(shù)控車床加工的713立柱件質(zhì)量不斷提高，但仍存在核心技術(shù)缺乏的現(xiàn)狀。因此我們更應(yīng)該提高對(duì)713立柱件數(shù)控加工工藝的研究，以此不斷提高自身。圖1-1車床夾具圖1-2銑床夾具1.3主要研究內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路1、研究內(nèi)容如圖1-1所示是713立柱零件圖，中批量生產(chǎn)，完成該零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及夾具的設(shè)計(jì)。圖1-1713立柱零件2、設(shè)計(jì)思路調(diào)研和查閱資料調(diào)研和查閱資料確定713立柱零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)方案確定713立柱零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝性分析確定夾具設(shè)計(jì)的要求規(guī)范713立柱零件的工藝過程卡片編寫定位方案的確定和夾緊方案的確定設(shè)計(jì)夾具圖的草圖完成設(shè)計(jì)圖紙，說明書夾具零件圖繪制第2章零件分析2.1零件的功用分析題目所給零件是713立柱零件。713立柱是機(jī)床重要的結(jié)構(gòu)件之一，起著機(jī)床上下運(yùn)動(dòng)及支承作用。機(jī)床立柱材質(zhì)常見的為HT250,這種材質(zhì)強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)，需進(jìn)行人工時(shí)效處理。除此之外經(jīng)常用到的還有HT200

HT300

或球墨鑄鐵，根據(jù)不同工作要求而定。加工中心立柱主要是對(duì)主軸箱起到支撐作用，滿足主軸的Z向運(yùn)動(dòng)。目前普遍采用的是雙立柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，對(duì)于大中型的移動(dòng)立柱固定于滑座上。因?yàn)榱⒅沁B接床身與主軸、刀庫的重要部件，所以它的設(shè)計(jì)必須得到重視。對(duì)于主軸來講，正確的安裝立柱對(duì)于加工中心加工出合格的零件有著不能忽視的作用，而立柱的安裝主要反映在其與工作臺(tái)的垂直度上。713立柱實(shí)物圖如圖2-1所示。圖2-1713立柱實(shí)物圖2.2零件的工藝分析從零件圖1-1上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有平面、導(dǎo)軌面以及螺釘安裝孔和圓柱銷孔。其中，表面粗糙度要求最高的是立柱導(dǎo)軌面，公差等級(jí)達(dá)到級(jí)，表面粗糙度為，立柱底面表面粗糙度要求，立柱左右端面的表面粗糙度要求，立柱頂面要求表面粗糙度，導(dǎo)軌面是713立柱零件主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。機(jī)床立柱導(dǎo)軌面為該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，圖紙要求立柱導(dǎo)軌面基準(zhǔn)A、導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面基準(zhǔn)B的平面度要求0.01mm、導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面相對(duì)于導(dǎo)軌平面基準(zhǔn)A的垂直度公差為0.015mm、導(dǎo)軌背部平面相對(duì)于基準(zhǔn)A的平行度公差為0.015mm、立柱左右平面相對(duì)于基準(zhǔn)A的垂直度公差為0.015mm、立柱底部安裝面的平面度公差為0.01mm，其相對(duì)于導(dǎo)軌面的垂直度公差為0.015mm。對(duì)713立柱零件圖進(jìn)行工藝審核后可進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程制定。第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定3.1確定生產(chǎn)類型按設(shè)計(jì)任務(wù)書，713立柱零件為中批量生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，毛坯的制造方法及加工余量，部分鑄件用金屬型；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等、加工余量中等；機(jī)床設(shè)備及其布置形式，部分采用通用機(jī)床，部分采用專用機(jī)床，按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成機(jī)群式。廣泛采用專用夾具，可調(diào)夾具。刀具和量具，按零件的產(chǎn)量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專用刀具和量具。工件的裝夾方法，部分采用劃線找正，廣泛采用通用或?qū)Ｓ脢A具裝夾。要求操作工人平均技術(shù)水平一般；生產(chǎn)率及成本一般。3.2確定毛坯制造形式由該零件的功用及其使用場合可知，要求該713立柱導(dǎo)軌面具有較高的耐磨性和較高的強(qiáng)度。所以選擇既能滿足使用要求，價(jià)格又相對(duì)低廉的HT250灰鑄鐵，另外713立柱表面存在內(nèi)孔，且立柱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸較大，因此可以確定毛坯的制造形式為鑄造。由于該713立柱為成批量生產(chǎn)，查表3-1可知，選擇砂型鑄造機(jī)器造型，鑄鋼件的公差等級(jí)為級(jí)。表3-1成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)方法公差等級(jí)CT鑄件材料鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕金屬合金鎳基合金鈷基合金砂型鑄造手工造型11-1411-1411-1411-1410-1310-139-1211-1411-14砂型鑄造機(jī)器造型和殼形8-128-128-128-128-108-107-98-128-12金屬型鑄造8-108-108-108-107-97-9壓力鑄造6-84-64-7該零件的形狀比較復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。立柱表面的螺釘安裝孔由于尺寸較小，在毛坯上鑄造成實(shí)心，后續(xù)采用機(jī)械加工方式加工出來，其余待加工表面根據(jù)相關(guān)鑄造規(guī)定留加工余量。3.3選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理的選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。1.精基準(zhǔn)的選擇713立柱零件為復(fù)雜的異形零件，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是立柱的導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面，若是按照“基準(zhǔn)重合”原則應(yīng)當(dāng)選擇立柱的導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面為精基準(zhǔn)。精加工工序選擇立柱加工過的導(dǎo)軌平面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面為基準(zhǔn)，另外立柱的底面和頂面為大平面，且加工精度較高，也可以選擇作為精基準(zhǔn)，但此時(shí)會(huì)由于“基準(zhǔn)不重合”而帶來定位誤差，后續(xù)大部分工序都可以選擇導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面作為基準(zhǔn)，體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。2.粗基準(zhǔn)的選擇根據(jù)713立柱零件圖，立柱的導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”原則，應(yīng)優(yōu)先加工立柱的導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面，另外導(dǎo)軌面相對(duì)的平面設(shè)計(jì)有工藝臺(tái)階面，可以作為粗基準(zhǔn)選擇來粗加工導(dǎo)軌面，考慮立柱的加工精度，按照“粗精分離”原則制定工藝路線，導(dǎo)軌面和工藝凸臺(tái)需要經(jīng)過粗加工和精加工來達(dá)到要求，此時(shí)導(dǎo)軌面和工藝凸臺(tái)面互相為基準(zhǔn)定位加工，符合“互為基準(zhǔn)”原則。3.4選擇加工方法1.平面的加工平面的加工方法有很多，可以采用銑削、車削、刨削、磨削、拉削等。713立柱導(dǎo)軌面、內(nèi)側(cè)面及背部平面表面粗糙度，，可以考慮銑削加工，表面粗糙度要求比較高，采用粗銑、半精銑、精銑、磨削加工；立柱底部平面和頂部平面為面積較大的平面，同樣考慮采用銑削加工的方式進(jìn)行。對(duì)于表面粗糙度要求比較高的平面，例如導(dǎo)軌面和立柱底面等，考慮熱處理后安排磨削加工，提高表面質(zhì)量。2.內(nèi)孔的加工孔的加工方法有很多，包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、拉、磨及銑等。713立柱零件表面存在較多的小尺寸螺釘安裝孔和圓柱定位銷安裝孔，考慮采用麻花鉆在搖臂鉆床上進(jìn)行加工；精度較高的定位孔安排鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔工序；螺紋孔安排鉆孔、攻絲進(jìn)行加工。3.5制定工藝路線制定工藝路線是工藝人員制訂工藝規(guī)程時(shí)最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。制訂工藝路線應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：（1）工藝路線的制訂是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，在具體制訂時(shí)，一定要充分考慮本企業(yè)的實(shí)際加工條件與能力。（2）工藝師應(yīng)具備較豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程過程也是不斷積累經(jīng)驗(yàn)的過程。對(duì)于一個(gè)零件的加工，雖然可以安排不同的加工路線，但其中只有一條在一定的生產(chǎn)條件下是最佳的，工藝師的任務(wù)就是要把這條最佳的線路找出來。（3）制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的發(fā)展方向是計(jì)算機(jī)輔助工藝編制，即CAPP。工藝路線的制訂可以利用成組技術(shù)、人工智能技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行。713立柱零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，其工藝特點(diǎn)是盡量選用通用機(jī)床并配以專用夾具。在安排713立柱零件工藝路線的過程中應(yīng)主要考慮以下幾個(gè)問題：（1）713立柱表面加工中導(dǎo)軌面的精度最高，并且為零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所有工序安排的目的為保證該平面的加工精度。該平面的加工應(yīng)該安排在前面，符合“基準(zhǔn)先行”原則。（2）立柱底面相對(duì)于立柱導(dǎo)軌面有垂直度要求，所以在加工立柱底面時(shí)候應(yīng)該選擇立柱導(dǎo)軌面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，這樣就可以避免由于“基準(zhǔn)不重合”而帶來的加工誤差。（3）導(dǎo)軌面內(nèi)側(cè)面和導(dǎo)軌面臺(tái)階面相對(duì)于導(dǎo)軌面基準(zhǔn)有垂直度要求，所以導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌面內(nèi)側(cè)面在加工時(shí)候應(yīng)該一次定位完成加工，兩者的幾何公差由機(jī)床的精度保證。（4）按照“粗精分離”原則，將表面加工的粗加工和精加工安排在不同的工序中，而不是安排在同一工序的不同工步當(dāng)中。在制訂整體工藝路線時(shí)往往要提出兩個(gè)或多個(gè)可行性方案，經(jīng)過充分的比較、論證，選擇其中最佳的一種方案。同時(shí)對(duì)于選擇加工方式及局部工藝路線時(shí)，也要拿出不同的方案進(jìn)行分析。713立柱導(dǎo)軌面的加工，方案一，在龍門刨床上進(jìn)行加工，采用刨刀加工，由于導(dǎo)軌面部分不止一個(gè)平面需要加工，刨削加工收到限制，另外刨削加工進(jìn)給路程太長，加工效率不高。方案二，713導(dǎo)軌面面還可以在數(shù)控龍門銑床上加工，采用銑削的方式進(jìn)行，優(yōu)點(diǎn)是銑削效率高，進(jìn)給路程短，效率高。根據(jù)以上分析，制定了以下工藝路線：工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容10鑄鑄造毛坯800×1941×78020清砂30退火40粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，粗銑工藝平面50粗刨工藝平面定位，粗刨導(dǎo)軌外側(cè)面、外側(cè)背面、止口粗刨導(dǎo)軌內(nèi)腔兩凸臺(tái)60粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，粗銑底部安裝面70粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，粗銑頂面80粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，粗銑左右凸臺(tái)面90熱處理人工時(shí)效處理100噴砂110半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，半精銑工藝平面120半精刨工藝平面定位，半精刨導(dǎo)軌外側(cè)面、外側(cè)背面、止口半精刨導(dǎo)軌內(nèi)腔兩凸臺(tái)130半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，半精銑底部安裝面140半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，半精銑頂面150半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，半精銑左右凸臺(tái)面160檢驗(yàn)檢查有無鑄造缺陷170精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，精銑工藝平面180精刨工藝平面定位，精刨導(dǎo)軌外側(cè)面、外側(cè)背面、止口精刨導(dǎo)軌內(nèi)腔兩凸臺(tái)190精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，精銑底部安裝面200精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，精銑頂面210精銑導(dǎo)軌外側(cè)面定位，精銑左右凸臺(tái)面220熱處理超音頻淬火600HBS230磨工藝平面定位，磨導(dǎo)軌外側(cè)面、外側(cè)背面、止口磨導(dǎo)軌內(nèi)腔兩凸臺(tái)240鉆鉆底部安裝面螺栓孔8-φ22250鉆鉆導(dǎo)軌內(nèi)腔8-M16螺紋孔260鉆鉆左右側(cè)面4-φ50、2-φ30內(nèi)孔270鉆鉆攻頂面6-M12螺紋孔入庫檢驗(yàn)入庫3.6確定加工余量及毛坯尺寸3.6.1確定加工余量該713立柱材料為灰鑄鐵HT250，抗拉強(qiáng)度，采用砂型鑄造機(jī)器造型，且為成批生產(chǎn)。查表3-1可知，鑄鋼件采用砂型鑄造機(jī)器造型時(shí)，鑄件尺寸公差為級(jí)，此處選為級(jí)。按照表3-2選擇加工余量為H級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸，按照表3-3可查得各加工表面的加工余量，見表3-4。表3-2成批和大量生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)方法要求的機(jī)械加工余量等級(jí)鑄件材料鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕金屬合金鎳基合金鈷基合金砂型鑄造手工造型G-KF-HF-HF-HF-HF-HF-HG-KG-K砂型鑄造機(jī)器造型和殼型F-HE-GE-GE-GE-GE-GE-GF-HF-H金屬型D-FD-FD-FD-FD-FD-F壓力鑄造B-DB-DB-D熔模鑄造EEE-E-EEE表3-2成批和大量生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)最大尺寸要求的機(jī)械加工余量等級(jí)大于至ABCDEFGHJK-400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.841001600.30.40.50.81.11.52.23461602500.30.50.711.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.91.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014100016000.711.422.845.581116160025000.81.11.62.23.24.5691418250040000.91.31.82.53.5571014204000630011.422.845.581116226300100001.11.52.234.569121724表3-3713立柱各加工表面加工余量加工表面單邊余量雙邊余量備注導(dǎo)軌外側(cè)面47考慮到該兩個(gè)平面為重要平面，基本尺寸選擇150導(dǎo)軌背面3導(dǎo)軌止口48基本尺寸170導(dǎo)軌內(nèi)腔端面37基本尺寸140左端面48基本尺寸選擇200右端面4底面510基本尺寸選擇1935頂面5零件質(zhì)量約為1300kg，加上加工余量，經(jīng)過估算，毛坯質(zhì)量約為1320kg。3.6.2確定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取的相應(yīng)加工余量即可，所得713立柱的毛坯尺寸見表3-4。表3-4713立柱毛坯尺寸零件尺寸單邊加工余量毛坯尺寸導(dǎo)軌外側(cè)面442導(dǎo)軌背面3導(dǎo)軌止口4282導(dǎo)軌內(nèi)腔端面3141左端面4688右端面4底面51945頂面53.6.3確定毛坯尺寸公差查表（鑄件尺寸公差數(shù)值），查得各鑄件加工尺寸公差見表3-5。表3-5713立柱鑄件加工尺寸公差毛坯尺寸尺寸公差按“對(duì)稱”標(biāo)注結(jié)果導(dǎo)軌外側(cè)面422±142±1導(dǎo)軌背面導(dǎo)軌止口2823.2±1.6導(dǎo)軌內(nèi)腔端面1412.5±1.25141±1.25左端面6884±2688±2右端面底面19455.4±2.71945±2.7頂面3.6.4繪制毛坯簡圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄造的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪出毛坯簡圖，如圖3-1所示。圖3-1713立柱毛坯簡圖3.7工序設(shè)計(jì)3.7.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備1.選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。若零件的加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。選擇加工設(shè)備要考慮加工經(jīng)濟(jì)精度。所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長加工時(shí)間）所能保證的加工精度。需要指出的是：每一種機(jī)床，都有相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度，也就是說任何機(jī)床在最經(jīng)濟(jì)的情況下的加工精度和表面粗糙度都有一定的范圍。若精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇小的切削用量，其加工精度也可以提高，但肯定是耗時(shí)費(fèi)工。如車外圓時(shí)經(jīng)“粗車→半精車→精車”加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度為IT7～I(xiàn)T8，，也就是說，在正常的生產(chǎn)條件下很容易滿足此要求。若要一名高技術(shù)工人精心操作，也能車出IT6甚至是IT5級(jí)的外圓來，但經(jīng)濟(jì)上太不劃算了。總而言之，最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，初步選定各工序機(jī)床如下：1）工序40、50、60、70、80銑削導(dǎo)軌面組各平面，銑削底面、頂面由于713立柱零件外輪廓尺寸較大，所以適合在龍門銑床上加工，選TX2010×10龍門銑床；2）工序110-210銑削加工由于713立柱零件外輪廓尺寸較大，所以適合在龍門銑床上加工，選TX2010×10龍門銑床；3）工序230磨削導(dǎo)軌面選擇MK1840導(dǎo)軌磨床，具體參數(shù)見說明書；4）工序240-270鉆孔立柱表面螺釘安裝孔在毛坯上鑄造出實(shí)體，適合在搖臂鉆床上采用麻花鉆、擴(kuò)孔鉆及鉸刀完成加工，選擇Z30125搖臂鉆床。2.選擇夾具對(duì)于成品生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，也可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中采用專用夾具。3.選擇刀具在713立柱的加工中，采用了銑、磨、鉆、攻等多種加工方式，與之相對(duì)應(yīng)，初選刀具情況如下：（1）砂輪采用圓形立方氮化硼砂輪。工序230磨削立柱導(dǎo)軌面，要求磨削余量0.1mm。選擇立方氮化硼磨削砂輪，直徑，內(nèi)孔。（2）銑刀工序40-工序80為粗銑導(dǎo)軌面及各個(gè)端面，工序110-工序150為半精銑導(dǎo)軌面和各個(gè)端面，工序190-工序210為精銑導(dǎo)軌面和各個(gè)端面，銑削寬度較大，考慮選擇鑲齒套式面銑刀。（3）鉆頭、絲錐從零件要求和加工經(jīng)濟(jì)性考慮，采用錐柄麻花鉆頭完成加工工序。工序240至工序270中涉及到內(nèi)孔的加工，鉆孔的直徑不大，精度要求不高的考慮麻花鉆直接鉆出，螺紋孔采用鉆孔-攻絲完成。工序260加工，安裝孔，選擇直徑22mm的機(jī)用錐柄麻花鉆一次鉆出；工序250加工8-M16螺紋孔，選擇直徑13mm麻花鉆鉆出底孔，再選擇M16×1.5高速鋼機(jī)用絲錐完成攻絲；工序260加工2-φ30內(nèi)孔，選擇直徑30mm機(jī)用錐柄麻花鉆一次鉆出；工序270加工6-M12螺紋孔，選擇直徑10mm麻花鉆鉆出底孔，再選擇M12×1高速鋼機(jī)用絲錐完成攻絲。4.選擇量具選擇量具的原則是根據(jù)被測量對(duì)象的要求，在滿足測量精度的前提下，盡量選用操作方便、測量效率高的量具。量具有通用量具（如游標(biāo)卡尺、千分尺、比較儀、量塊等）和各種專用高效量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測工件的特點(diǎn)，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測對(duì)象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值，然后在量具手冊中選擇一種不確定度等于或小于的量具。二是按照計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇。下面以精加工導(dǎo)軌內(nèi)外側(cè)導(dǎo)軌面工序?yàn)槔齺碚f明量具的選擇。工序精銑導(dǎo)軌內(nèi)外側(cè)導(dǎo)軌面，尺寸公差（公差等級(jí)IT7級(jí)），現(xiàn)按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇量具。1）根據(jù)工件公差等級(jí)確定精度系數(shù)K。查表3-6可知，K=27.5%。表3-6713立柱鑄件加工尺寸公差公差等級(jí)IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11-16K（%）32.53027.5252015102）求計(jì)量器具測量方法的極限誤差。。3）選擇合適的量具。查表（常用測量工具和測量方法的極限誤差）可選擇刻度值為0.02毫米的游標(biāo)卡尺。在人為需要及條件允許的情況下，可以設(shè)計(jì)專用量規(guī)，以量規(guī)的通端和止端測量零件加工的極限偏差，這時(shí)可以顯著地提高測量的效率。3.7.2確定工序尺寸確定工序尺寸時(shí)，對(duì)于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求，將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)準(zhǔn)也按照設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)加工表面精度要求較高時(shí)，往往要經(jīng)過數(shù)道工序才能達(dá)到要求。下面以導(dǎo)軌內(nèi)止口加工為例計(jì)算工序尺寸、余量及確定公差。導(dǎo)軌止口的加工需要經(jīng)過三道工序。由上述可知其總加工余量（雙邊余量）為8mm，其公差等級(jí)為IT7級(jí)。查表知精銑時(shí)切削深度為，表面粗糙度為，尺寸公差等級(jí)H6-H8；半精銑時(shí)、，尺寸公差等級(jí)H8-H9，粗銑時(shí)、，尺寸公差等級(jí)H10-H12。按照上述方法，確定立柱止口的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度，見表3-7。表3-7止口加工工序尺寸及公差加工表面：止口精銑半精銑粗銑毛坯工序單邊余量/mm0.51.02.5工序尺寸及公差/mm290±0.2289±0.21287±0.52表面粗糙度/μm1.612.525在加工止口是由于測量的限制，無法直接測量止口對(duì)稱面到導(dǎo)軌外側(cè)面的距離，而只能測量止口側(cè)面至導(dǎo)軌外側(cè)的距離，需要進(jìn)行工藝換算，尺寸鏈簡圖如圖3-8所示，計(jì)算過程如下。圖3-8尺寸鏈計(jì)算簡圖其中尺寸145±0.1為自然形成的尺寸，屬于封閉環(huán)，尺寸為增環(huán)，A尺寸為閉環(huán)，需要計(jì)算尺寸A的基本尺寸和極限偏差。根據(jù)尺寸鏈計(jì)算公式，封閉環(huán)的基本尺寸等于增環(huán)和減環(huán)基本尺寸的代數(shù)和，則A=315-145=170mm；封閉環(huán)的上極限偏差等于所有增環(huán)的上極限偏差之和減去所有減環(huán)的下極限偏差之和，則ES（A）=0.1-（-0.2）=+0.3mm封閉環(huán)的下極限偏差等于多有增環(huán)的下極限偏差之和減去所有減環(huán)的上極限偏差之和，即EI（A）=-0.1-0=-0.1mm，所以A的尺寸為。3.8確定切削用量和基本時(shí)間切削用量包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng)，確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量，而后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求和余下的機(jī)床功率，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量和背吃刀量，而盡可能選用較高的切削速度。1.工序50（粗銑導(dǎo)軌面、粗銑止口、粗銑導(dǎo)軌背面、粗銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面）切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：粗銑導(dǎo)軌面（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚妼?dǎo)軌面，所選刀具為高速鋼端銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）TX2010×10型龍門銑床的功率為大于10KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工鋼料的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為1.5mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=240min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。查表得到銑削時(shí)的功率計(jì)算公式如下式中，TX2010×10龍門銑床主電機(jī)的功率為18.5KW，故所選的切削用量可以采用，所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工步2：粗銑止口（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚娭箍诿?，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）TX2010×10型龍門銑床的功率為大于10KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工鋼料的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為0.6mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=120min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。查表得到銑削時(shí)的功率計(jì)算公式如下式中，TX2010×10龍門銑床主電機(jī)的功率為18.5KW，故所選的切削用量可以采用，所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間則工步3：粗銑導(dǎo)軌背面粗銑導(dǎo)軌背面參照粗銑導(dǎo)軌止口選擇切削參數(shù)。工步4：粗銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面（1）確定切削參數(shù)參照粗銑導(dǎo)軌面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。導(dǎo)軌內(nèi)腔平面毛坯余量為3mm，粗車余量確定為1.5mm，即計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則則工序50的基本時(shí)間為1064.8s2.工序60（粗銑底部安裝面）參照工序50中粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。導(dǎo)軌內(nèi)腔平面毛坯余量為5mm，粗車余量確定為1.5mm，即計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則3.工序70（粗銑頂面）參照工序50中粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。導(dǎo)軌內(nèi)腔平面毛坯余量為5mm，粗車余量確定為1.5mm，即計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則4.工序80（粗銑左右凸臺(tái)面）參照工序50中粗銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。導(dǎo)軌內(nèi)腔平面毛坯余量為5mm，粗車余量確定為1.5mm，即計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則5.工序120（半精銑導(dǎo)軌面、半精銑止口、半精銑導(dǎo)軌背面、半精銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面）切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：半精銑導(dǎo)軌面（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚妼?dǎo)軌面，所選刀具為高速鋼端銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）要求半精銑表面粗糙度達(dá)到Ra3.2，選擇刀具為高速鋼面銑刀，細(xì)齒端銑刀加工鑄鐵的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為1.2mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=180min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。由于是半精銑，故不需要校驗(yàn)機(jī)床功率。所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工步2：半精銑止口（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚娭箍诿妫x刀具為高速鋼圓柱銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）TX2010×10型龍門銑床的功率為大于10KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工鋼料的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為0.6mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=100min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。半精車同樣不需要校驗(yàn)機(jī)床功率。所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間則工步3：半精銑導(dǎo)軌背面該工序切削參數(shù)與工步2半精銑止口相同。工步4：半精銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面（1）確定切削參數(shù)參照半精銑導(dǎo)軌面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。半精車余量確定為0.5mm，即計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則則工序50的基本時(shí)間為789.6s工序130：半精銑底面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序140：半精銑頂面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序150：半精銑左右端面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序180：精銑（精銑導(dǎo)軌面、精銑止口、精銑導(dǎo)軌背面、精銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面）切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：精銑導(dǎo)軌面（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚妼?dǎo)軌面，所選刀具為高速鋼端銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）要求半精銑表面粗糙度達(dá)到Ra1.6，選擇刀具為高速鋼面銑刀，細(xì)齒端銑刀加工鑄鐵的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為0.8mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=90min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。由于是精銑，故不需要校驗(yàn)機(jī)床功率。所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工步2：精銑止口（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)榇帚娭箍诿?，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT250灰鑄鐵料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇TX2010×10型龍門銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）TX2010×10型龍門銑床的功率為大于10KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工鋼料的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT250灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為0.6mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=80min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：TX2010×10龍門銑床的主軸為無級(jí)變速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。精車同樣不需要校驗(yàn)機(jī)床功率。所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間則工步3：精銑導(dǎo)軌背面該工序切削參數(shù)與工步2精銑止口相同。工步4：精銑導(dǎo)軌內(nèi)腔平面（1）確定切削參數(shù)參照半精銑導(dǎo)軌面選擇切削參數(shù)，即、、、計(jì)算背吃刀量和切削速度。精車余量計(jì)算切削速度最終確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則則工序50的基本時(shí)間為1584s工序190：精銑底面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序200：精銑頂面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序210：精銑左右端面（1）參照工序120中半精銑導(dǎo)軌外側(cè)面選擇切削參數(shù)，即、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則工序240：鉆孔8-φ22①選擇鉆頭。選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。鉆頭的幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，②選擇切削用量ⅰ.決定進(jìn)給量1）按加工要求決定進(jìn)給量：查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量），鉆頭直徑，鋼的強(qiáng)度時(shí)，。由于，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)，則2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量），當(dāng)，，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量），當(dāng)，，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來驗(yàn)證。查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力），當(dāng)，，時(shí)軸向力。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為，由于，故可用。2.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查表（鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命），當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，壽命T=45min。3.確定切削速度。查表的45鋼加工性屬5類。查表（高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時(shí)的切削速度），當(dāng)加工性為第5類，，雙橫刃磨的鉆頭，時(shí)，。切削速度的修正系數(shù)為：，故根據(jù)Z30125搖臂鉆床說明書，可考慮選擇4.檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)的扭矩），當(dāng)，時(shí)，。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z30125搖臂鉆床說明書，當(dāng)時(shí)，。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)消耗的功率），當(dāng)當(dāng)，，，，時(shí)，根據(jù)Z30125搖臂鉆床說明書，。由于,故選擇的切削用量可用，即，，第4章銑床機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求本次夾具設(shè)計(jì)是針對(duì)713立柱導(dǎo)軌面銑削加工。由于導(dǎo)軌面比較長，所以在加工的時(shí)候要考慮其直線度要求要求，加工將達(dá)到6級(jí)精度，進(jìn)行加工的時(shí)候也需要為后面的精加工作鋪墊，由于該零件是大批量生產(chǎn)還應(yīng)考慮到如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量。由零件圖樣得到本工序的加工要求如下：1.導(dǎo)軌面直線度要求達(dá)到0.01mm；2.相關(guān)尺寸35±0.1mm、140±0.1mm；3.導(dǎo)軌面表面粗糙度為Ra0.8。4.2確定定位方案、選擇定位元件涉及工序：精銑導(dǎo)軌面詳細(xì)的工序圖見圖4-2圖4-1工序簡圖定位基準(zhǔn)的選擇：該工序是導(dǎo)軌面最后一道精加工工序，對(duì)定位基準(zhǔn)的要求比較高，所選的定位基準(zhǔn)必須是經(jīng)過精加工的表面，故選擇導(dǎo)軌面對(duì)面的3條工藝凸臺(tái)定位，配合頂面和一個(gè)側(cè)面進(jìn)行定位。4.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)當(dāng)工件的定位方案確定以后，還必須進(jìn)行夾緊方案和夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證在切削加工過程中工件的正確位置不會(huì)在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生變化。夾具夾緊裝置需要滿足以下要求：1）由于夾緊是在定位之后，工件的定位是加工過程中直接保證加工精度的過程，所以夾緊之后工件還需要保證正確的定位位置。2）夾緊力要足夠大，要可以抵抗加工過過程中的切削力，工件在加工過程中不可以移動(dòng)。常見的幾種夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)圖4-3螺旋夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-4偏心夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)圖4-5斜楔夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-6定心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-7螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中移動(dòng)壓板的簡圖本夾具采用的夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)直接由3塊移動(dòng)壓板作用在713立柱表面上，夾緊力為手動(dòng)提供。工件定位之后，工件夾緊時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，使得工件的外圓柱面與壓板的一個(gè)端面貼合。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，工件拆卸；需要加工另外工件，重復(fù)以上操作。4.4確定定位元件夾具的定位方法是確定出定位基準(zhǔn)面后根據(jù)零件表面特征分析來選擇定位元件，該工序的定位在基準(zhǔn)是713立柱工藝凸臺(tái)面、頂面和一個(gè)側(cè)面，故可在該基礎(chǔ)上進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)。本夾具為銑削專用夾具，采用“六點(diǎn)定位”原理進(jìn)行定位，其中支撐板和圓柱支承釘為定位元件，其結(jié)構(gòu)如下圖所示圖4-8支撐板結(jié)構(gòu)簡圖圖4-9圓柱支承釘結(jié)構(gòu)簡圖4.5夾具體的設(shè)計(jì)由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，故選用鑄造夾具體，材料選用HT200。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。為了便于夾具體的制造、裝配和檢驗(yàn)，鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄造出凸臺(tái)，以減少加工面。另外對(duì)于拼裝式夾具，在平板上安裝各種組成元件，也可以選用精度較高的成型鋼板，切割成一定的尺寸作為夾具底板來使用，本次設(shè)計(jì)的底板如圖4-13所示。圖4-13底板尺寸圖4.6夾具精度分析工件定位誤差的來源主要有兩個(gè)方面：（1）由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差，常用表示。（2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，常用表示。在采用調(diào)整法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。因此，計(jì)算定位誤差首先要找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)，然后求其在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量即可。分析713立柱零件圖，713立柱導(dǎo)軌面尺寸方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為導(dǎo)軌對(duì)面的工藝凸臺(tái)面，分析該工序的工序簡圖，工藝基準(zhǔn)為713立柱導(dǎo)軌面尺寸方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為導(dǎo)軌對(duì)面的工藝凸臺(tái)面，基準(zhǔn)重復(fù)，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即。那么定位誤差為定位基準(zhǔn)的制造誤差，即工藝凸臺(tái)面的制造誤差會(huì)引起導(dǎo)軌面的位置變化，從而產(chǎn)生定位誤差，則定位誤差即工藝凸臺(tái)面的尺寸公差，查詢未注尺寸公差，線性尺寸20的公差為±0.2mm即4.7繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求圖4-14銑床夾具裝配圖第5章鉆孔夾具設(shè)計(jì)5.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求本次夾具設(shè)計(jì)是針對(duì)713立柱底面8-φ22安裝孔的加工。設(shè)計(jì)鉆孔夾具的過程中主要考慮安裝孔軸線相對(duì)于立柱底面的垂直度，另外需要考慮8個(gè)安裝孔的相互位置要求，尺寸公差為±0.2。由零件圖樣得到本工序的加工要求如下：孔距尺寸380±0.2；5.2確定定位方案、選擇定位元件涉及工序：鉆孔8-φ22詳細(xì)的工序圖見圖5-1圖5-1工序簡圖定位基準(zhǔn)的選擇：該工序?yàn)殂@削8-φ22螺釘孔，選擇導(dǎo)軌背面、止口一個(gè)面以及底面，其中導(dǎo)軌背面限制工件3個(gè)自由度，止口平面限制2個(gè)自由度，底面限制1個(gè)自由度。5.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)圖5-2螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中鉸鏈壓板的簡圖本夾具采用的夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)直接由圓形壓塊、把手、螺套以及夾緊螺桿等組成，夾緊力為手動(dòng)提供。工件定位之后，工件夾緊時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)把手，使得立柱的端面與壓塊的端面貼合。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，工件拆卸；需要加工另外工件，重復(fù)以上操作。5.4確定定位元件夾具的定位方法是確定出定位基準(zhǔn)面后根據(jù)零件表面特征分析來選擇定位元件，該工序的定位在基準(zhǔn)是713立柱的導(dǎo)軌背面、止口及底面，故可在該基礎(chǔ)上進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)。本夾具為鉆孔專用夾具，采用“六點(diǎn)定位”原理進(jìn)行定位，其中擋銷、圓柱支承釘以及夾具體（端面）為定位元件，其結(jié)構(gòu)如下圖所示圖5-3圓柱擋銷結(jié)構(gòu)簡圖圖5-4圓柱支承釘結(jié)構(gòu)簡圖5.5夾具體的設(shè)計(jì)本次夾具中的夾具體采用HT200作為制造材料，考慮到立柱的尺寸、體積及重量比較大，如果將立柱放置在夾具體上操作不方便，故本次設(shè)計(jì)的夾具體以立柱為機(jī)體，夾具體安裝固定在立柱工件上，這樣可以減輕夾具的重量，操作方便。夾具體的尺寸如圖4-10所示。圖5-5夾具體尺寸圖5.6導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)本夾具為鉆孔夾具，選擇的刀具為麻花鉆頭，麻花鉆的切削位置需要引導(dǎo)元件保證，鉆頭的引導(dǎo)元件選取可換鉆套，其結(jié)構(gòu)如圖4-14所示。圖5-6可換鉆套結(jié)構(gòu)簡圖5.7鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模板的作用是安裝鉆套用，材料選擇灰鑄鐵，采用鑄造毛坯，后續(xù)安排機(jī)加工，加工主要保證鉆套襯套安裝孔與鉆模板安裝面的垂直度，以及幾個(gè)內(nèi)孔的位置要求，鉆模板的尺寸簡圖如圖4-15所示。圖5-7鉆模板尺寸簡圖5.8夾具精度分析分析713立柱零件圖，鉆孔夾具的定位誤差主要來源于導(dǎo)軌面和導(dǎo)軌背面之間的尺寸誤差，即該尺寸的公差，根據(jù)零件圖得知，該尺寸的公差為0.2mm，即5.9繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求圖5-8鉆孔夾具裝配圖第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程可以說對(duì)我的影響是非常大的，從開始拿到設(shè)計(jì)題目時(shí)的一籌莫展，到畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后的運(yùn)籌帷幄，一路走過來的艱辛真是很難忘記。在這里，我要感謝設(shè)計(jì)過程中我的指導(dǎo)教師，從最開始的課題下發(fā)，到過程中的修改、指導(dǎo)、學(xué)習(xí)，再到最后的答辯指導(dǎo)，我的指導(dǎo)老師給了我很大的幫助。再次感謝我的指導(dǎo)老師，要是沒有你的悉心指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)我的問題并指導(dǎo)我改正，也不會(huì)有后來我的順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。我的這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)于零件加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)，通過這個(gè)設(shè)計(jì)，我比較全面完整地綜合運(yùn)用了機(jī)械加工工藝及加工夾具的設(shè)計(jì)方面相關(guān)的知識(shí)，真正做到了理