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機設09-1 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 KCSJ 產品名稱 扇形板 零件名稱 扇形板 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名 材料牌 鉆絞 毛坯種類 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件數 每臺件數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立鉆 VC-1055 001 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 CA-01 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 描圖 工步號 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 切削深度mm 進給次數 工步工時 描校 機動 輔助 1 鉆孔3-φ7.8 φ7.8鉆刀，游標卡尺 底圖號 粗絞至3-φ7.96 φ7.96的鉸刀，游標卡尺 精絞孔至φ8 φ8IT7鉸刀，內徑圓表 裝訂號 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 1 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 共 2 頁 產品名稱 零（部）件名稱 扇形板 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造毛坯 鑄造 鑄造 、 20 熱處理 正火處理 熱處理 30 銑 粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1 金工 X63銑床夾具 端面銑刀,游標卡尺 40 銑 粗銑零件的下端面，以上端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 金工 X63銑床夾具 端面銑刀,游標卡尺 50 銑 精銑零件的上端面，以下端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 金工 X63銑床夾具 端面銑刀,游標卡尺 60 銑 精銑零件的下端面，以上端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 金工 X63銑床夾具 端面銑刀,游標卡尺 70 鉆孔，擴孔 鉸孔 對φ22+0.021/0孔進行鉆孔，以下端面為基準 對φ22+0.021/0孔進行擴孔，以下端面為基準 對φ22+0.021/0孔進行鉸，以下端面為基準。進行倒角1X45°以上、下端面為基準。 金工 Z525鉆床夾具 鉆頭，鉸刀,，游標卡尺 80 加工 用數控機床加工R48外圓弧，以下端面和孔為基準 金工 數控機床 銑刀，游標卡尺 90 鉆孔 對φ8孔空進行鉆----鉸----精鉸 金工 Z525鉆床夾具 鉆頭，鉸刀,，游標卡尺 100 終檢 檢測部門 （校名） 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 零（部）件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 01 粗銑端面 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄件 R50mm×37mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X63 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(min) 準終 單件 游標卡尺 5.0 5.24 工步號 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 工步工時 機動 輔助 1 粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 壓板夾緊、端面銑刀、深度尺 800 141.3 0.2 2.5 2 1.12 1.5 設計（日 期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 （校名） 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 零（部）件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 4 粗銑端面 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄件 R50mm×37mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X63 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(min) 準終 單件 游標卡尺 5.0 5.24 工步號 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 工步工時 機動 輔助 1 粗銑零件的下端面，以上端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 壓板夾緊、端面銑刀、深度尺 800 141.3 0.2 2.5 2 1.12 1.5 2 設計（日 期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 （校名） 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 零（部）件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 4 粗銑端面 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄件 R50mm×37mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X63 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(min) 準終 單件 游標卡尺 5.0 5.24 工步號 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 工步工時 機動 輔助 1 粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準，選用X63臥式銑床加工，選用專用夾具1. 壓板夾緊、端面銑刀、深度尺 800 141.3 0.2 2.5 2 1.12 1.5 2 設計（日 期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機設09-1 機械加工工藝過程卡 產品型號 零件圖號 KCSJ-01 產品名稱 扇形板 零件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 材料 HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每臺件數 1 備注 工序 號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 00 鑄造 鑄造 鑄 01 熱處理 時效處理 熱 02 粗銑 粗銑零件的右端面，以左端面為粗基準。 機 X5032 平口鉗、銑刀、游標卡尺 03 粗銑 粗銑零件的左端面，以右端面為粗基準。 機 X5032 平口鉗、銑刀、游標卡尺 04 精銑 精銑零件的右端面，以左端面為精基準。 機 X5032 平口鉗、銑刀、游標卡尺 05 精銑 精銑零件的左端面，以右端面為精基準。 機 X5032 平口鉗、銑刀、游標卡尺 06 銑削 用數控機床加工R48外圓弧，以右端面和孔為基準。 機 平口鉗、銑刀、游標卡尺 07 粗鏜 對φ22+00.021孔進行粗鏜，以右端面為基準。 機 專用夾具、鏜刀、游標卡尺 08 半精鏜 對φ22+00.021孔進行半精鏜，以右端面為基準。 機 專用夾具、鏜刀、游標卡尺 09 倒角 對φ22+00.021孔進行倒角1X45°，以右端面為基準。 機 專用夾具、倒鉆、游標卡尺 10 精鏜 對φ22+00.021孔進行精鏜，以右端面為基準。 機 專用夾具、鏜刀、游標卡尺 11 鉆絞 對φ8孔空鉆-鉸-精鉸，以φ22+00.021孔和右端面為基準。 機 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 12 清洗 清洗表面。 機 13 去毛刺 剔除毛刺。 機 14 檢驗 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數 更改 文件號 簽字 日期 標記 處數 更改 文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機械制造技術基礎 課程設計說明書 設計題目 設計“扇形板”零件的機械加工工藝及鉆3-φ孔的的鉆床夾具（生產綱領：中批生產） 專業(yè)年級 機設09-1 姓 名 閆 旭 學 號 0930120114 指導教師 陶 福 春 完成日期 2011年12月14日 目 錄 設計任務書 1 緒論…………………………………………………………………………… (1) 2 扇形板的分析…………………………………………………………………（2） 2.1扇形板的分析………………………………………………………………（2） 2.2扇形板的工藝要求…………………………………………………………（2） 3 工藝規(guī)程設計………………………………………………………………（4） 3.1加工工藝規(guī)程………………………………………………………………（4） 3.2確定各表面加工方案………………………………………………………（4） 3.2.1影響加工方法的因素………………………………………………… （4） 3.2.2加工方案的選擇……………………………………………………… （5） 3.3確定定位基準………………………………………………………………（5） 3.3.1粗基準的選擇………………………………………………………… （5） 3.3.2精基準的選擇………………………………………………………… （5） 3.4工藝路線的擬定……………………………………………………………（6） 3.4.1工序的合理組合………………………………………………… ……（6） 3.4.2工序的集中與分散…………………………………………………… （7） 3.4.3加工階段的劃分……………………………………………………… （7） 3.4.4加工工藝路線方案的比較…………………………………………… （8） 3.5扇形板的偏差、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………（9） 3.5.1毛坯的結構工藝要求………………………………………………… （9） 3.5.2扇形板的偏差計算……………………………………………… ……（10） 4 鉆孔夾具設計………………………………………………………………（11） 4.1研究原始材料……………………………………………………………（11） 4.2定位基準的選擇…………………………………………………………（11） 4.3鉆削力及夾緊力的計算…………………………………………………（11） 4.4誤差分析…………………………………………………………………（12） 4.5夾具各個零件的設計……………………………………………………（13） 4.6夾具設計及操作的簡要說明……………………………………………（13） 心得體會………………………………………………………………………（14） 參考文獻………………………………………………………………………（15） 哈爾濱理工大學 機械制造技術基礎課程設計任務書 設計題目：制定扇形板的加工工藝，設計鉆3-φ8孔的鉆床夾具 設計條件：1.中批生產； 2.選用通用設備 3.采用手動夾緊機構 設計內容： 1 產品零件圖 （一張，CAD圖，打?。? 2 產品毛坯圖（鑄造毛坯）（一張，CAD圖打印） 3 機械加工工藝過程卡片 （該零件完整的工藝過程，打印） 4 機械加工工序卡片 （所設計夾具對應的工序，一張，打?。? 5 夾具設計 （裝配圖一張，主要零件圖三張） 6 工藝、夾具設計說明書（6000字以上，打?。? 設計時間：2011年11月28日至12月16日 答辯時間：2011年12月16日 班 級 機 設 09-1 學 號 0930120114 學生姓名 閆 旭 指導教師 陶 福 春 系 主 任 陶 福 春 1緒 論 機械設計制造及其夾具設計是我們融會貫通3年所學的知識，將理論與實踐相結合，對專業(yè)知識的綜合運用訓練，為我們即將走向自己的工畢業(yè)設計打下良好的基礎。 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產中，常采用專用夾具。 而本次對于扇形板加工工藝及夾具設計的主要任務是： ⑴ 完成扇形板零件加工工藝規(guī)程的制定； ⑵ 完成鉆孔專用夾具的設計。 通過對扇形板零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出扇形板加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據切銷力的大小、批量生產情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現代化建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 2 扇形板的分析 2.1扇形板的工藝分析 扇形板是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，此外還有φ22+00.021孔要求加工，對精度要求也很高?？状植诙纫蠖际荝a1.6，所以都要求精加工。其小頭孔與右平面有平行度的公差要求，和φ22+00.021孔有對稱度公差要求，因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 2.2扇形板的工藝要求 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 圖2.1 扇形板的零件圖2.1 扇形板的零件 圖2.2 扇形板的零件實體圖 該加工有5個加工表面：平面加工包括扇形板左端面、右端面；孔系加工包括φ22+00.021；小孔φ8和扇形板外弧面加工。 ⑴ 以平面為主有：① 扇形板左端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra=3.2；右端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra=6.3及Ra=3.2；② 扇形板R48弧面采用數控機床加工，其粗糙度要求是Ra=3.2。 ⑵ 孔系加工有：①φ22+00.021孔的粗鏜、半精鏜，精鏜加工，并且倒角1x45°。 其表面粗糙度為Ra=1.6；② φ8孔鉆.鉸加工，其表面粗糙度要求Ra=1.6；并 且與左端面的平行度要求為0.08，與φ22+00.021的對稱度為0.1。 扇形板毛坯的選擇鑄造，因為生產率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在1 ~3mm，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。由[3]由于是中批量生產。 上面主要是對扇形板零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產方式，從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。 3 工藝規(guī)程設計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于扇形板來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術條件分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 3.2確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計扇形板的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系和軸向孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。 3.2.1影響加工方法的因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 ⑶ 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 ⑸ 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63μm，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 3.2.2加工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻機械制造工藝機床夾具課程設計指導表2-6可以確定，平面的加工方案為：粗銑——精銑（IT7～IT9），粗糙度為Ra6.3～1.6，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。故左右端面可用粗銑——精銑。 ⑵ 由參考文獻機械制造工藝機床夾具課程設計指導表2-5可以確定，φ22+00.021孔的表面粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序為：粗鏜——半精鏜---精鏜。并且進行倒角1x45°。 ⑶ 小孔φ8加工方法：零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心，但其表面粗糙的要度求為Ra=1.6，并且其孔徑較小，所以選擇加工的方法是鉆--鉸--精鉸。 ⑷ R48圓弧面的加工方法：采用數控機床進行加工。 3.3 確定定位基準 3.3.1粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： ⑴ 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 ⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。 ⑶ 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷ 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板底面的裝夾定位面為其加工粗基準。故選用零件的右端面做為粗基準 3.3.2精基準選擇的原則 ⑴ 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵ 基準統一原則，應盡可能選用統一的定位基準?；鶞实慕y一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統一，從而可減少夾具設計和制造工作。 ⑶ 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。 自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從扇形板零件圖分析可知，它的左端面與φ22+00.021，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，在加上一個圓柱銷定位，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 3.4工藝路線的擬訂 對于批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。扇形板的加工的第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工扇形板右端面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則： ⑴ 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 ⑵ 工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80～90℃的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200㎎。 3.4.2工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 ⑴ 工序集中的特點 工序數目少，工件裝夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 ⑵ 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。 3.4.3加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： ⑴ 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多于的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11～IT12。粗糙度為Ra80～100μm。 ⑵ 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 ⑶ 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6～IT7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.4.4加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下； 1.工藝路線方案一: 工序1：粗銑零件的右端面，以左端面為粗基準。 工序2：粗銑零件的左端面，以右端面為粗基準。 工序3：精銑零件的右端面，以左端面為精基準。 工序4：精銑零件的左端面，以右端面為精基準。 工序5：用數控機床加工R48外圓弧，以右端面和孔為基準。 工序6：對φ22+00.021孔進行粗鏜，以又端面為基準。 工序7：對φ22+00.021孔進行半精鏜，以又端面為基準。 工序8：對φ22+00.021孔進行倒角1X45°，以又端面為基準。 工序9：對φ22+00.021孔進行精鏜，以又端面為基準。 工序10：對φ8孔空進行鉆——鉸----精鉸。以φ22+00.021孔和右端面為基準。 工序11：清洗表面。 工序12：剔除毛刺。 工序13：終檢。 2.工藝路線方案二： 工序1：用數控機床加工R48外圓弧，以右端面和孔φ22+00.021為基準。 工序2：粗精銑左端面，以R48外圓弧為基準。 工序3：粗精銑右端面，以以R48外圓弧和左端面為基準。 工序4：對φ22+00.021孔進行粗鏜-半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45°，以又端面為基準。 工序5：對φ8孔空進行鉆-鉸-精鉸。以φ22+00.021孔和右端面為基準。 工序6：對φ22+00.021孔進行粗鏜-半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45°。 工序7：清洗表面。 工序8：剔除毛刺。 工序9：終檢。 3.工藝方案比較與分析 從工序可以看出：方案二由于銑面夾具設計非常困難造價太高，并且由于φ8和φ22200.021有對稱度要求，故應先加工φ22+00.021φ8。還有對于倒角，我們應把倒角放在精鉸前。再加工由以上分析：方案一為合理、經濟的加工工藝路線方案。 3.5扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 扇形板的鑄造采用的是HT150鑄造制造,其材料是HT150,生產類型為批量生產，采用鑄造毛坯。 3.5.1毛坯的結構工藝要求 扇形板為鑄造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： （1） 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 （2） 工藝基準以設計基準相一致。 （3) 便于裝夾、加工和檢查。 (4) 結構要素統一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。 3.5.2扇形板的偏差計算 ⑴ 扇形板左右端面的偏差及加工余量計算 左右端面加工余量的計算。根據工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為1.4—1.8mm，現取1.5mm?？芍浯帚姇r精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取-0.21mm 精銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。 鑄造毛坯的基本尺寸為32mm，由機械余量加工手冊知鍛件復雜系數S2，重0.608kg，則鍛件偏差為+1.1-0.5mm。 毛坯的名義尺寸為：32+1.5+0.7=34.2mm 毛坯最小尺寸為：34.2-0.5=33.7mm 毛坯最大尺寸為：34.2+1.1=35.3mm 粗銑后最大尺寸為：32+0.7=32.7mm 粗銑后最小尺寸為：32.7-0.21=32.49mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。 ⑵ φ22+00.021孔的偏差及加工余量計算 該孔精度要求為IT7，由考參考文獻1知確定工序尺寸及余量為： 第一次鉆20 粗鏜：φ21.8mm 2Z=1.8mm 擴孔鉆21.8 半精鏜（粗鉸）:φ21.94mm 2Z=0.14（Z為單邊余量） 精鏜（精鉸）: φ22+00.021mm 2Z=0.06mm（Z為單邊余量） 鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為φ：22-1.8-0.14-0.06=20mm （3）φ 8孔孔的偏差及加工余量計算 該孔精度設為為IT7，由考參考文獻1知確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ7.8mm 粗鉸：φ7.96mm 2Z=0.16mm（Z為單邊余量） 精鉸：φ8H7mm 2Z=0.04mm（Z為單邊余量） 該孔就可達到精度要求。 （4）外圓弧表面沿軸線長度加工余量及公差。 由機械余量加工手冊知鍛件復雜系數S1，重1.25kg，則鍛件偏差為+1.1-0.5mm。 長度方向的余量由機械余量加工手冊其余量規(guī)定值是2.0mm—2.5mm現取2.0mm。 4.專用夾具設計 4．1研究原始質料 利用本夾具主要用來鉆圓周面上孔φ8，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 4．2定位基準的選擇 由零件圖可知：左右端面進行了粗、精銑加工，φ22+00.021孔進行了粗、半精、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：即一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母開口墊圈在心軸上夾緊。 圖中對孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面和孔和銷為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和孔定位限制5個自由度。用削限制一個自由度。 4．3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：臺式鉆床Z4006A，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表1-2-7可得： 切削力公式：Ff=667Df0.7Kp 式中 D=8mm f =0.22mm/r 查表1-2-8得： 其中： 即：Ff=880.7（N) 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N) 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 取，， 查參考文獻[5]1～2～26可知壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 其中：L=15mm 螺旋夾緊力：W0 =2321.4(N) 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4．4誤差分析與計算 該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為1.6。由參考文獻[5]可得： ⑴ 圓柱位銷的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取Δ=0.03mm ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 （5）分度誤差 1.直線分度誤差查機床夾具設計知Smin=S-(δ+X1+X2+e） Smax=S+(δ+X1+X2+e） 所以ΔF=2(δ+X1+X2+e） 2.回轉分度誤差查機床夾具設計知Δa=4artcg[( Δf/4+2X3)/4R] 誤差總和：0.070mm滿足要求。 4.5 夾具各零件的設計 鉆套的選用，可選用A型固定鉆套，其型號可為A8x45GB2262-1991,查可知該鉆套的d的上下偏差為+0.028和+0.013.D的上下偏差為+0.023和+0.012.選用分度對定機構的夾具。具體其它零件請看裝備圖，部分非標準件看具體夾具的零件圖。 4．6夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以端面、兩銷為定位基準，在定位環(huán)上實現完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 下面是鉆孔專用夾具裝配見圖： 鉆孔夾具裝配圖 心得體會 緊張而又辛苦的三周課程設計結束了。當我快要完成老師下達給我的任務的時候，我仿佛經過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。 此次設計是對扇形板零件的加工工藝和夾具設計，其零件為鑄造，具有體積小，零件復雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工φ8孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。 通過這次課程設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更進一步的認識，也加深了對大學3年中所學基礎知識的學習和理解。課程設計是理論聯系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。 在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現時以最低的成本實現最先進的加工。但也很有不足之處。無論怎樣，這次的課程設計使我獲益良多，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。 生活就是這樣，汗水預示著結果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過實習，我才真正領略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩為我們的社會付出。我想說，設計確實有些辛苦，但苦中也有樂，，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學里3年的相處還趕不上這十來天的實習，我感覺我和同學們之間的距離更加近了；我想說，設計確實很累，但當我們研究出數據制成成果時，心中也不免產生興奮； 這次設計是我成功邁向成功的第一步。 參考文獻 [1] 吳拓，方瓊珊，機械制造工藝與機床夾具課程設計指導書，北京：機械工業(yè)出版社，2005 [2] 楊叔子，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2002。 [3] 孫本緒，熊萬武，機械加工余量手冊，北京：國防工業(yè)出版社，1999 [4] 李云，機械制造工藝及設備指導手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1998 [5] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2000 [6] 熊良山，機械制造技術基礎，華中科技大學出版社，2000