機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-溜板加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)

概述發(fā)展1.1機(jī)床夾具簡(jiǎn)介1.1.1機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過(guò)程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。1.1.2機(jī)床夾具的組成1）定位支承元件確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。2）夾緊裝置將工件夾緊不發(fā)生移動(dòng)。3）對(duì)刀或?qū)蛟ＷC刀具與工件加工表面的正確位置。4）夾具體將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對(duì)位置關(guān)系。1.1.3夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求一：夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。1）能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。2）操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?。為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書(shū)—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—使用、制造部門(mén)會(huì)簽——夾具制造——夾具驗(yàn)收——生產(chǎn)使用。夾具生產(chǎn)任務(wù)書(shū)是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書(shū)中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車(chē)間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會(huì)同使用部門(mén)、制造部門(mén)就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會(huì)簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門(mén)、制造部門(mén)共同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車(chē)間使用。二:夾具的設(shè)計(jì)步驟當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過(guò)程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)有的工序圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。B：了解零件的生產(chǎn)類(lèi)型，就是決定夾具采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便迅速制造交付使用。C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。E：收集國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無(wú)壓縮空氣壓值等。G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等。2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主要內(nèi)容如下。A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開(kāi)關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差。B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、銑夾具）。C：確定工件夾緊方式，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。E：確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對(duì)刀裝置。在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時(shí)，可提出幾種不同方案，分別畫(huà)出草圖，進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。3）繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。C：工件輪廓用雙點(diǎn)畫(huà)線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。D：繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件——夾緊裝置——其他裝置——夾具體。4）標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類(lèi)尺寸和四類(lèi)技術(shù)條件。5）編寫(xiě)零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)或通用件代號(hào)）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。6）繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。三：夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注在夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于初設(shè)計(jì)者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件，往往是難點(diǎn)之一，以下對(duì)此作簡(jiǎn)要闡述。1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類(lèi)尺寸A：夾具外形輪廓尺寸——指夾具在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上的最大極限尺寸。若有可動(dòng)部分，則指運(yùn)動(dòng)部件在空間達(dá)到的極限位置的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸——主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計(jì)算工件定位誤差的依據(jù)。C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸——主要指對(duì)刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸——這類(lèi)尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車(chē)床夾具要安裝在車(chē)床主軸上，要標(biāo)注與車(chē)床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要標(biāo)注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。E：夾具內(nèi)容的配合尺寸——中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類(lèi)尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否則夾具精度無(wú)法保證。2）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類(lèi)技術(shù)條件夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。A：定位元件之間的相互位置要求——這是指組合定位時(shí)多個(gè)定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時(shí)相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對(duì)稱線的同軸度。B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求——夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對(duì)位置，也就是決定了定位元件相對(duì)機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對(duì)機(jī)床或刀具的位置。C：引導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求3）五類(lèi)尺寸、四類(lèi)技術(shù)條件的分類(lèi)五類(lèi)尺寸、四類(lèi)技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類(lèi)，其精度值大小和取法不同。A：與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的①尺寸公差與配合這類(lèi)尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來(lái)制定。②技術(shù)條件與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。B：與加工要求直接相關(guān)的這類(lèi)尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技術(shù)條件直接對(duì)應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/5～1/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。制定這類(lèi)夾具尺寸公差時(shí)，要注意下列問(wèn)題。①應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對(duì)稱雙向標(biāo)注。②應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計(jì)依據(jù)。4）夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注當(dāng)夾具設(shè)計(jì)完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對(duì)有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo)注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對(duì)刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對(duì)基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上關(guān)鍵尺寸要求。四：夾具體設(shè)計(jì)夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過(guò)程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)給以足夠的重視。夾具體和毛坯結(jié)構(gòu)實(shí)際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。A：鑄造結(jié)構(gòu)鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點(diǎn)如下：①可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。②鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時(shí)振動(dòng)大、切削負(fù)荷大的場(chǎng)合。③鑄件易于加工，價(jià)格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因存在鑄內(nèi)應(yīng)力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)如下：①容易制造，周期短。②采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時(shí)急用的場(chǎng)合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結(jié)構(gòu)十分有利，因?yàn)檫@些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過(guò)程中的熱變形和殘余應(yīng)力對(duì)夾具精度會(huì)有不得影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。C：裝配結(jié)構(gòu)裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實(shí)行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。（2）對(duì)夾具體的基本要求A：一定的形狀和尺寸夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設(shè)計(jì)時(shí)，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計(jì)好并布置好它們?cè)趫D紙上的位置，就可以由此勾畫(huà)出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因?yàn)槭菃渭a(chǎn)，一般不作復(fù)雜計(jì)算設(shè)計(jì)。通常參照類(lèi)似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法估計(jì)確定。確定夾具體尺寸時(shí)，可參考下面數(shù)據(jù)。①鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取15～40mm，過(guò)厚處挖空。②焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取10～15mm，剛度不夠時(shí)加筋板。③夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。篴:夾具體、工件都是毛面，間隙取8～15mm.b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取4～10mm.B：足夠的強(qiáng)度和剛度目的是減小在加工過(guò)程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動(dòng)。當(dāng)剛度不夠時(shí)，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取0.7～0.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性以便于制造、裝配、并減少加工工時(shí)。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出3～5mm凸臺(tái)；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對(duì)于切削量大的工件所使用夾具，要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對(duì)于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。2箱體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1溜板的作用溜板是將絲和光杠傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱锇逑涞闹本€運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)刀架進(jìn)給，控制刀架運(yùn)動(dòng)的接通、斷開(kāi)和換向。當(dāng)機(jī)床過(guò)載時(shí)，能使刀架自動(dòng)停止；還可以手動(dòng)操縱刀架移動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)等。

因此，溜板通常設(shè)有以下幾種機(jī)構(gòu)：接通絲杠傳動(dòng)的開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)。將光杠的運(yùn)動(dòng)傳至縱向齒輪齒條和橫向進(jìn)給絲杠的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，接通、斷開(kāi)和轉(zhuǎn)換縱橫進(jìn)給的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，保證機(jī)床工作安全的過(guò)載保險(xiǎn)裝置，絲杠、光杠互鎖機(jī)以及控制刀架縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給的操縱機(jī)構(gòu)。此外，有些機(jī)床的溜板箱中還具有改變縱、橫機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的換向機(jī)構(gòu)，以及快速空行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。固定在鞍座上，并懸掛在床身的前面。它包括齒輪、離合器及手動(dòng)和自動(dòng)進(jìn)給床鞍用的手柄。溜扳箱上有一個(gè)小齒輪。而小齒輪又與床身前下面的齒條相嚙合，可用手轉(zhuǎn)動(dòng)溜扳箱手輪，可使床鞍縱向移動(dòng)。溜板箱包括自動(dòng)進(jìn)給用的摩擦離合器和開(kāi)合螺母,開(kāi)合螺母?？吭诮z杠螺紋的上方，僅在車(chē)螺紋時(shí)使用。。2.2溜板的工藝分析溜板的加工表面，具體要求如下：1、Φ36端面粗糙度Ra1.62、Φ61左端面粗糙度Ra3.23、Φ36外圓粗糙度Ra1.64、Φ61外圓粗糙度Ra6.3Φ35端面粗糙度Ra1.6Φ35外圓粗糙度Ra6.37、Φ61右端面粗糙度Ra6.38、Φ20H7孔粗糙度Ra1.69、Φ24槽粗糙度Ra6.310、R1.5鍵槽粗糙度Ra6.311、2-Φ4孔粗糙度Ra6.312、3-Φ6.6孔粗糙度Ra6.3Φ36端面寬3槽粗糙度Ra6.3Φ34槽粗糙度Ra6.3Φ35槽粗糙度Ra6.32.3基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。2.3.1粗基準(zhǔn)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(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。2.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：1）用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2）當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3）當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”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(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5）有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。由上及零件圖知，鉆3-Φ6.6選用溜板Φ20H7孔及其端面和Φ4孔作為定位精基準(zhǔn)。2.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。最終工藝方案如下：工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：粗車(chē)Φ36端面；粗車(chē)Φ61左端面；粗車(chē)Φ36外圓；車(chē)Φ61外圓工序04：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ35端面；車(chē)Φ35外圓；車(chē)Φ61右端面粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ20H7孔；車(chē)Φ24槽、倒角工序05：半精車(chē)、精車(chē)Φ36端面；半精車(chē)Φ61左端面；半精車(chē)、精車(chē)Φ36外圓；車(chē)Φ34槽；倒角工序06：鉆2-Φ4孔工序07：銑Φ36端面寬3槽工序08：插R1.5鍵工序09：鉆3-Φ6.6孔工序10：去毛刺工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求工序12：入庫(kù)2.5確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差1.Φ36端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿足其精度要求。2.Φ36外圓的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿足其精度要求。3.Φ61左端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，二步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)）方可滿足其精度要求。4.Φ61外圓的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿足其精度要求。。5、Φ20H7孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿足其精度要求。6、2-Φ85孔的加工余量。6、Φ35端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車(chē)削（即粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)）方可滿足其精度要求。6、2-Φ85孔的加工余量7、Φ35外圓的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿足其精度要求。8、Φ61右端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.2mm,鍛件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車(chē)削（即粗車(chē)）方可滿足其精度要求。9、其余各個(gè)加工表面的加工余量因其余各個(gè)加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步加工方可滿足其精度要求。2.6確定切削用量及基本工時(shí)工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：粗車(chē)Φ36端面；粗車(chē)Φ61左端面；粗車(chē)Φ36外圓；車(chē)Φ61外圓工步一：粗車(chē)Φ36端面切削用量本工序?yàn)榇周?chē)Φ36端面。機(jī)床為C620-1臥式車(chē)床，工件裝卡在專用夾具中。所選刀具為YT5硬質(zhì)合金端面車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于C620-1臥式車(chē)床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。確定切削深度由于單邊余量為0.8mm，可在一次走刀內(nèi)切完。確定進(jìn)給量根據(jù)表1.4，在粗車(chē)QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r按C620-1臥式車(chē)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表1.30，C620-1臥式機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為=760×1.17N=889.2N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.25mm/r可用。選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1mm，端面車(chē)刀耐用度T=30min。確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=120m/min。切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均見(jiàn)表1.28），故=1200.80.650.811.15m/min≈58m/min≈513r/min按C620-1臥式機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=475r/min則實(shí)際切削速度=58m/min校驗(yàn)機(jī)床功率由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW根據(jù)表1.30，當(dāng)=475r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。最后決定的切削用量為=0.8mm，=0.25mm/r，=475r/min，=58m/min確定粗車(chē)Φ36端面的基本時(shí)間，式中=10.4mm，=0.8mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步二：粗車(chē)Φ61左端面，式中=12.5mm，=0.8mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步三：粗車(chē)Φ38.4外圓至Φ36.8，式中=30mm，=0.8mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步四：車(chē)Φ61外圓，式中=7.6mm，=1.2mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工序04：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ35端面；車(chē)Φ35外圓；車(chē)Φ61右端面；粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)Φ20H7孔；車(chē)Φ24槽、倒角工步一：：粗車(chē)Φ35端面，式中=9.9mm，=0.8mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步二：半精車(chē)Φ35端面1、=0.3mm2、=0.15mm/r3、=1500.80.650.811.15m/min≈68m/min=600r/min4、確定基本工時(shí)，式中=9.9m，=0.3mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1則工步三：精車(chē)Φ35端面1、=0.1mm2、=0.1mm/r3、=1700.80.650.811.15m/min≈82m/min=760r/min4、確定基本工時(shí)，式中=9.9m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1則工步四：車(chē)Φ61右端面，式中=11.8mm，=1.2mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步五：車(chē)Φ35外圓，式中=6mm，=1.2mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步六：粗車(chē)Φ17.6孔至Φ19.2，式中=42.4mm，=0.8mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步七：半精車(chē)Φ19.2孔至Φ19.8，式中=42.4mm，=0.3mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1則工步八：精車(chē)Φ19.8孔至Φ20H7，式中=42.4mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1則工步九：車(chē)Φ24槽，式中=6mm，=0.5mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步十：倒角工序05：半精車(chē)、精車(chē)Φ36端面；半精車(chē)Φ61左端面；半精車(chē)、精車(chē)Φ36外圓；車(chē)Φ34槽；車(chē)Φ35槽；倒角工步一：半精車(chē)Φ36端面，式中=8.4mm，=0.3mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1則工步二：精車(chē)Φ36端面，式中=8.4mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1則工步三：半精車(chē)Φ61左端面，式中=12.1mm，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1則工步四：半精車(chē)Φ36.8外圓至36.2，式中=30mm，=0.3mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1則工步五：精車(chē)Φ36.2外圓至Φ36，式中=30mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1則工步六：車(chē)Φ34槽，式中=8mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步七：車(chē)Φ35槽，式中=3mm，=0.5mm，=4mm，=0mm，=0.25mm/r，=475r/min,=1則工步八：倒角工序06：鉆2-Φ4孔工步一：鉆2-Φ4孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）558r/min與558r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序07：銑Φ36端面上寬3槽工步一：銑Φ36端面上寬3槽1.選擇刀具刀具選取槽銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑）完成，則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝4753)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序08：插R1.5鍵工步一：插R1.5鍵機(jī)床B5020插床1)選擇硬質(zhì)合金插刀。見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有滑枕工作行程速度工作臺(tái)移動(dòng)速度＝0.2m/min切削深度H＝1.5mm進(jìn)給量=0.2mm/r3)工作臺(tái)行程長(zhǎng)度及切削速度由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)》表6.2-4查得4)切削工時(shí)式中H被加工槽的深度（mm)每雙程刀具進(jìn)給量（mm/雙行程）每分鐘的雙程次數(shù)考慮插削回程快于工作行程的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=0.8工序09：鉆3-Φ6.6孔工步一：鉆3-Φ6.6孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）580r/min與580r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序10：去毛刺工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求工序12：入庫(kù)3專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序09：鉆3-Φ6.6孔，選用機(jī)床：Z525鉆床3.1定位基準(zhǔn)的選擇以工件Φ20孔及其端面和Φ4作為定位基準(zhǔn)，工件工件Φ20孔及其端面與心軸相配合，限制五個(gè)自由度，對(duì)定銷(xiāo)和Φ4相配合，限制一個(gè)自由度。共限制六個(gè)自由度，屬于完全定位。3.2定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用工件Φ20孔及其端面和Φ4來(lái)定位，對(duì)應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷(xiāo)。3.3切削力及夾緊力計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件Φ20孔及其端面和Φ4定位鉆孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無(wú)間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.027mm基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示。基準(zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=4.4夾緊力的確定（1）切屑力計(jì)算查表1-2-3圓周力：徑向力：軸向力：其中：查《機(jī)床夾具手冊(cè)》表1-2-4，表1-2-5表1-2-6由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N（2）夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=8mm，材料45鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4