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I XX 大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 錐軸工藝及鉆 6 9 孔夾具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 年 月 日 II 摘 要 錐軸零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì)以及專 用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析 了解零件的工藝再設(shè)計(jì) 出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)出零件的工藝路線 接著對(duì)零件各個(gè) 工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量 然后進(jìn)行 專用夾具的設(shè)計(jì) 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件 如定位元件 夾緊元件 引導(dǎo)元 件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件 計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差 分 析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 III Abstract Cone shaft parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design including machining process design and fixture three In process design should first of all parts for analysis to understand part of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design the process routes of the parts then the parts of each step in the process to the size calculation the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design then the special fixture the fixture for the various components of the design such as the connecting part positioning devices clamping element a guide element fixture and machine tools and other components positioning error calculated by the analysis of fixture jig structure the rationality and the deficiency pay attention to improving and will design in Keywords Process Cutting dosage Clamping Positioning IV 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第 1 章 緒論 1 1 1 機(jī)械加工工藝概述 1 1 2 機(jī)械加工工藝流程 1 1 3 夾具概述 2 1 4 機(jī)床夾具的功能 2 1 5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 3 1 5 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3 第 2 章 零件的分析 5 2 1 零件的形狀 5 2 2 零件的工藝分析 6 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3 1 確定毛坯的制造形式 7 3 2 基面的選擇 7 3 3 制定工藝路線 7 3 3 1 工藝路線方案一 7 3 3 2 工藝路線方案二 8 3 3 3 工藝方案的比較與分析 9 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 10 3 4 1 機(jī)床選用 10 3 4 2 選擇刀具 10 3 4 3 選擇量具 10 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 12 V 3 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 23 第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 28 4 1 問(wèn)題的指出 28 4 2 夾具設(shè)計(jì) 28 4 2 1 定位基準(zhǔn)的選擇 28 4 2 2 切削力及夾緊力的計(jì)算 28 4 3 定位誤差的分析 29 4 4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 29 4 5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 30 4 6 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 31 總 結(jié) 32 致 謝 33 參 考 文 獻(xiàn) 34 1 第 1 章 緒論 1 1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對(duì)位置和性質(zhì)使 其成為合格零件的全過(guò)程 加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù) 一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工 精加工 裝配 檢驗(yàn) 包裝 就是個(gè)加工的 籠統(tǒng)的流程 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟 采用機(jī)械加工的方法 直接 改變毛坯的形狀 尺寸和表面質(zhì)量等 使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程 比如 上面說(shuō)的 粗加工可能包括毛坯制造 打磨等等 精加工可能分為車 鉗 工 銑床 等等 每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了 比如粗糙度要達(dá)到多少 公差要達(dá) 到多少 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀 尺寸 相對(duì)位置 和性質(zhì)等 使其成為成品 或半成品 是每個(gè)步驟 每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明 總的來(lái)說(shuō) 加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng) 工藝規(guī)程是某個(gè)廠 根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝 1 2 機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容 工件加工的工藝路線 各工序的具體內(nèi)容 及所用的設(shè)備和工藝裝備 工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法 切削用量 時(shí)間定額等 制訂工藝規(guī)程的步驟 1 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 3 確定各工序的加工余量 計(jì)算工序尺寸及公差 4 確定各工序所用的設(shè)備及刀具 夾具 量具和輔助工具 5 填寫工藝文件 6 選擇毛坯 7 擬訂工藝路線 8 確定切削用量及工時(shí)定額 8 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中 往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整 以提高經(jīng) 2 濟(jì)效益 在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中 可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況 如生產(chǎn)條件的變化 新技術(shù) 新工藝的引進(jìn) 新材料 先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等 都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修 訂和完善 1 3 夾具概述 現(xiàn)代生產(chǎn)中 機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備 它直接影響著加工的精度 勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等 在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有 極其重要的地位 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備 它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工 熱 處理 裝配 焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技 術(shù)工作 1 4 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí) 其主要功能是使工件定位和夾緊 1 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件 使工件在夾具中定位和夾緊 1 定位 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程 正確的定位可以保證工件加工的尺寸和 位置精度要求 2 夾緊 由于工件在加工時(shí) 受到各種力的作用 若不將工件固定 則工件會(huì)松動(dòng) 脫落 工件定位后將其固定 使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作 因此 夾緊為工 件提供了安全 可靠的加工條件 2 機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向 1 對(duì)刀 如銑床夾具中的對(duì)刀塊 它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置 2 導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式 故鉆床夾具常稱為鉆模 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套 能迅速地確定鉆頭的位置 3 并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削 鏜床夾具 鏜模 也具有導(dǎo)向功能 1 5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高 夾具已從一種輔助工具發(fā)展 成為門類齊全的工藝裝備 1 5 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 數(shù)控機(jī)床 NC 加工中心 MC 成組技術(shù) GT 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新技 術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代 以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng) 特別是近年來(lái) 對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求 1 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 2 能裝夾一組具有相似性特征的工件 3 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 4 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn) 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)成本 5 適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 6 采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置 以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化 精密化 高效化 柔性化四個(gè)方面 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 有利于夾具的商品化生產(chǎn) 有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低 生產(chǎn)總成本 目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB T2148 T2259 91 以及各類通用夾 具 組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入 主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列 為 夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件 通用化方法包括夾具 部件 元件 毛壞和材料的通用化 精密化 精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高 勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì) 夾具的精度要求 例如用于精密分度的多齒盤 其分度精度可達(dá) 0 1 用于精密車削 的高精度三爪卡盤 其定心精度為 5 m 精密心軸的同軸度公差可控制在 1 m 內(nèi) 又 4 如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具 工件的圓度公差可達(dá) 0 2 0 5 m 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間 以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 常見的高效化夾具有 自動(dòng)化夾具 高速化夾具 具有夾緊動(dòng) 力裝置的夾具等 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似 它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整 拼裝 組合 等方式 以適應(yīng)可變因素的能力 具有柔性化特征的新型夾具種類主要有 組合夾具 通用可調(diào)夾具 成組夾具 拼裝夾具 數(shù)控機(jī)床夾具等 可變因素主要有 工序特征 生產(chǎn)批量 工件的形狀和 尺寸等 在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi) 夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向 5 第 2 章 零件的分析 2 1 零件的形狀 題目給的零件是錐軸零件 主要作用是起連接作用 零件的實(shí)際形狀如上圖所示 從零件圖上看 該零件是典型的零件 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn) 單 具體尺寸 公差如下圖所示 6 2 2 零件的工藝分析 由零件圖可知 其材料為 35 適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件 錐軸零件主要加工表面為 1 車外圓及端面 表面粗糙度 值為 3 2 2 車aRm 外圓及端面 表面粗糙度 值 3 2 3 車裝配孔 表面粗糙度 值 3 2 4 半aRm 精車側(cè)面 及表面粗糙度 值 3 2 5 兩側(cè)面粗糙度 a值 6 3 12 5 法 蘭面粗糙度 值 6 3 a 錐軸共有兩組加工表面 他們之間有一定的位置要求 現(xiàn)分述如下 1 左端的加工表面 這一組加工表面包括 大頭端面 16 內(nèi)圓 倒角鉆孔并攻絲 這一部份只有端 面有 6 3 的粗糙度要求 要求并不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求 而鉆工沒(méi) 有精度要求 因此一道工序就可以達(dá)到要求 并不需要擴(kuò)孔 鉸孔等工序 2 小頭端面的加工表面 這一組加工表面包括 小頭端面 50 的外圓 粗糙度為 0 8 30 的外圓 10 度斜面外圓 并帶有倒角 鉆中心孔 其要求也不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精 度要求 其中 8 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了 7 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本錐軸假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái) 每臺(tái)車床需要該零件 1 個(gè) 備品率為 19 廢品率 為 0 25 每日工作班次為 2 班 該零件材料為 35 依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q 100000 件 年 n 1 件 臺(tái) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 備品率 和 廢品率 分別取 19 和 0 25 代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 2XQn 1 1 238595 件 年 3 1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 35 年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平 而且零件輪廓尺寸不大 可以采用鍛 造 這從提高生產(chǎn)效率 保證加工精度 減少生產(chǎn)成本上考慮 也是應(yīng)該的 3 2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可以使加工 質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)效率得以提高 否則 不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出 更有 甚者 還會(huì)造成零件大批報(bào)廢 使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)像錐軸這樣的零件來(lái)說(shuō) 選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的 對(duì)本零件來(lái) 說(shuō) 如果外圓的端面做基準(zhǔn) 則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱 按 照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不加工表面時(shí) 應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn) 若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí) 則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工 表面做為粗基準(zhǔn) 對(duì)于精基準(zhǔn)而言 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí) 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算 這在以后還要專門計(jì)算 此處不在重復(fù) 3 3 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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以考慮采用萬(wàn)能 性機(jī)床配以專用夾具 并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率 除此以外 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì) 效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 3 3 1 工藝路線方案一 10 鍛造 鍛造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理 時(shí)效處理 8 30 粗車 粗車小頭端面 粗車外圓 50 粗車外圓 30 粗車外圓 10 度斜面 粗 車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意各外圓留 1mm 的半精車余量 40 粗車 掉頭 粗車大頭端面 粗車外圓 90 粗車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意 各外圓留 1mm 的半精車余量 50 熱處理 滲碳 0 8 1 淬火 58 62HRC 60 半精車 半精車小頭端面 半精車外圓 50 半精車外圓 30 半精車外圓 10 度 斜面 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 70 半精車 掉頭 半精車大頭端面 半精車外圓 90 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 80 半精車 車退刀槽 2X2 到規(guī)定尺寸精度 90 半精車 車螺紋 M30X2 到規(guī)定尺寸精度 100 鉆 鉆中心孔 16 開口部 60 度倒角 110 鉆 鉆中心孔 8 開口部 60 度倒角 120 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 9 130 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 13 140 鉆孔 鉆徑向孔 2 10 150 銑槽 銑油槽 160 鉗 去毛刺 清洗 170 終檢 終檢入庫(kù) 3 3 2 工藝路線方案二 10 鍛造 鍛造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理 時(shí)效處理 30 粗車 粗車小頭端面 粗車外圓 50 粗車外圓 30 粗車外圓 10 度斜面 粗 車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意各外圓留 1mm 的半精車余量 40 粗車 掉頭 粗車大頭端面 粗車外圓 90 粗車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意 各外圓留 1mm 的半精車余量 50 熱處理 滲碳 0 8 1 淬火 58 62HRC 60 半精車 半精車小頭端面 半精車外圓 50 半精車外圓 30 半精車外圓 10 度 斜面 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 70 半精車 掉頭 半精車大頭端面 半精車外圓 90 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 80 半精車 車退刀槽 2X2 到規(guī)定尺寸精度 9 90 半精車 車螺紋 M30X2 到規(guī)定尺寸精度 100 鉆 鉆中心孔 16 開口部 60 度倒角 110 鉆 鉆中心孔 8 開口部 60 度倒角 120 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 9 130 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 13 140 鉆孔 鉆徑向孔 2 10 150 銑槽 銑油槽 160 鉗 去毛刺 清洗 170 終檢 終檢入庫(kù) 3 3 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于 方案一的定位和裝夾等都比較方便 但是要更換多臺(tái)設(shè) 備 加工過(guò)程比較繁瑣 而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證 方案二減少了裝夾次 數(shù) 但是要及時(shí)更換刀具 因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?鏜 鉆孔等等 需要 換上相應(yīng)的刀具 而且在磨削過(guò)程有一定難度 要設(shè)計(jì)專用夾具 因此綜合兩個(gè)工藝 方案 取優(yōu)棄劣 具體工藝過(guò)程如下 10 鍛造 鍛造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理 時(shí)效處理 30 粗車 粗車小頭端面 粗車外圓 50 粗車外圓 30 粗車外圓 10 度斜面 粗 車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意各外圓留 1mm 的半精車余量 40 粗車 掉頭 粗車大頭端面 粗車外圓 90 粗車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意 各外圓留 1mm 的半精車余量 50 熱處理 滲碳 0 8 1 淬火 58 62HRC 60 半精車 半精車小頭端面 半精車外圓 50 半精車外圓 30 半精車外圓 10 度 斜面 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 70 半精車 掉頭 半精車大頭端面 半精車外圓 90 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 80 半精車 車退刀槽 2X2 到規(guī)定尺寸精度 90 半精車 車螺紋 M30X2 到規(guī)定尺寸精度 100 鉆 鉆中心孔 16 開口部 60 度倒角 110 鉆 鉆中心孔 8 開口部 60 度倒角 120 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 9 10 130 鉆孔 鉆圓周鉆孔 6 13 140 鉆孔 鉆徑向孔 2 10 150 銑槽 銑油槽 160 鉗 去毛刺 清洗 170 終檢 終檢入庫(kù) 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3 4 1 機(jī)床選用 工序 30 40 60 70 80 90 是粗車 粗鏜和半精車 半精鏜 各工序的工步 數(shù)不多 成批量生產(chǎn) 故選用臥式車床就能滿足要求 本零件外輪廓尺寸不大 精度 要求屬于中等要求 選用最常用的 CA6140 臥式車床 參考根據(jù) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 7 工序 100 110 120 130 140 是鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 工序 150 是銑油槽 從經(jīng)濟(jì)角度看 采用 X52K 3 4 2 選擇刀具 在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀 加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì) 合金車刀 它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵 冷硬鑄鐵 高溫合金的精加工和半精加工 為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性 可選用可轉(zhuǎn)位車刀 GB5343 1 85 GB5343 2 85 鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆 參考 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 主編 孟少農(nóng) 第二卷 表 10 21 47 及表 10 2 53 可得到所有參數(shù) 磨具的選用 磨具通常又稱為砂輪 是磨削加工所使用的 刀具 磨具的性能 主要取決于磨具的磨料 結(jié)合劑 粒度 硬度 組織以及砂輪的形狀和尺寸 參考 簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè) 主編 徐圣群 表 12 47 選擇雙斜邊二號(hào)砂輪 3 4 3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn) 一般均采用通常量具 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 二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇 采用其中的一種方 法即可 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 錐軸 零件材料為 35 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 以后簡(jiǎn)稱 工藝手冊(cè) 表 2 2 17 各種鐵的性能比較 35 硬度 HB 為 143 269 表 2 2 23 球墨鑄鐵的物理性能 11 35 密度 7 2 7 3 計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 3cmg kg 表 3 1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 同類零件的年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類別 重型 零件重 2000kg 中型 零件重 100 2000kg 輕型 零件重 100kg 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5 100 10 200 100 500 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù) 該零件的月工序數(shù)不低于 30 50 毛坯重量 2 120 250 6 04 0 頂 側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量 工序尺寸及 毛坯尺寸 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量一般包括切削深度 進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng) 確定方法是先是確定切削深 13 度 進(jìn)給量 再確定切削速度 現(xiàn)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 第三版 艾興 肖詩(shī)綱 編 1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版 確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 號(hào) 與 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 的表區(qū)別 3 6 1 工序 粗車小頭端面 粗車外圓 50 粗車外圓 30 粗車外圓 10 度斜面 粗車各外圓 臺(tái)階及圓弧圓角 注意各外圓留 1mm 的半精車余量 3 6 1 1 確定粗車小頭端面的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 1 由于 CA6140 機(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 刀片mHB m2516 厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 前角 后角 m5 4 0V0 主偏角 副偏角 刃傾角 刀尖圓弧半徑 06vK09 vK01s 0sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 3MM 可在一次走刀內(nèi)完成 故 3 1 pm3 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) 1625 pa4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0frm 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 4 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 可知 0 7f 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 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSp4 f75 0rmrK 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 故實(shí)際f rofKsFf krFfK 進(jìn)給力為 950 1111 5 3 f17 N 2 由于切削時(shí)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 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 9 車刀后刀面最大磨損量取為 車刀5 1 壽命 Tmin60 14 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算 也可直接有表中查出 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 11 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200 2196YG 的鑄件 切削速度 HBSpam4 fr75 Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 見表tvKmvsvKTvKv 1 28 故 tVv 63 3 0 0 184 920 1 3 in48 120 3 nDc 1127 mir 4 根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇 1250nir 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 1cD 01257 min 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPKW7 1 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 krcPcr0 1 7 1 2 3 3 6 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為 故所nmi125r EPKW9 5C EP 選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切削用量為 3 75 paf7 0ni125rsr08 Vmin0 倒角 為了縮短輔助時(shí)間 取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 srn28 3 15 換車刀手動(dòng)進(jìn)給 計(jì)算基本工時(shí) 3 nflt 7 式中 m127Lly l 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 26 車削時(shí)的入切量及超切量 y 則 m1 1278 3 8 mt7 01258 in46 3 6 2 工序 掉頭 粗車大頭端面 粗車外圓 90 粗車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注意各外圓 留 1mm 的半精車余量 本工序仍為粗車 已知條件與工序相同 車端面及倒角 可采用工序 相同的可轉(zhuǎn) 位車刀 3 6 1 1 確定粗車小頭端面的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 1 由于 CA6140 機(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 刀片mHB m2516 厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 前角 后角 m5 4 0V0 主偏角 副偏角 刃傾角 刀尖圓弧半徑 06vK09 vK01s 0sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 3MM 可在一次走刀內(nèi)完成 故 3 1 pm3 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) 1625 pa4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0frm 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 4 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 可知 0 7f 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 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSp4 f75 0rmrK 16 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 故實(shí)際f rofKsFf krFfK 進(jìn)給力為 950 1111 5 3 f17 N 2 由于切削時(shí)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 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 9 車刀后刀面最大磨損量取為 車刀5 1 壽命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算 也可直接有表中查出 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 11 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200 2196YG 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 見表tvKvsvKTvKv 1 28 故 tVv 63 3 0 0 184 920 1 3 min48 120 3 nDc 1127 ir 4 根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇 1250nmir 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 1cD 01257 min 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPKW7 1 17 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 krPcPcrK0 1 7 1 2 3 C73 W 6 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為 故所nmi125r EPKW9 5C EP 選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切削用量為 3 75 paf7 0ni125rsr08 Vmin0 倒角 為了縮短輔助時(shí)間 取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 srn8 3 采用工序 確定切削用量的方法 得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下 a 2 5 f 0 65 n 3 8 v 50 4 T 56pmmsrminis 3 6 3 工序 半精車小頭端面 半精車外圓 50 半精車外圓 30 半精車外圓 10 度斜面 半 精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 3 6 3 1 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 1 由于 C602 1 機(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 刀mHB m2516 片厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 前角 后角5 4 0V 主偏角 副偏角 刃傾角 刀尖圓弧半徑 0 6vK09 vK01s 0sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 可在一次走刀內(nèi)完成 故 2 p5 m21 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) m1625 pa4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0frm 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 4 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 可知 0 7f 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 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSp4 f75 0rmrK 18 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 故實(shí)際f rofKsFf krFfK 進(jìn)給力為 950 1111 5 由f17 N 于切削時(shí)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 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 9 車刀后刀面最大磨損量取為 車刀5 1 壽命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算 也可直接有表中查出 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 11 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200 21915YT 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 見表tvKvsvKTvKv 1 28 故 tVv 63 3 0 0 184 920 1 12 min48 120 3 nDc 127 ir 13 根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇 1250nmir 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 1cD 01257 min 14 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPkw7 1 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 rcPcrK0 19 1 7 1 2 CP73 0 kw 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為 故所nmi125r EPkw9 5C EP 選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切削用量為 1 25 paf7 0ni125rsr08 Vmin0 計(jì)算基本工時(shí) 3 flt 15 式中 m127Lly l 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 26 車削時(shí)的入切量及超切量 y 則 m1 126 128 mt 05 in41 3 6 4 工序 掉頭 半精車大頭端面 半精車外圓 90 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 本工序仍半精車 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 1 由于 C602 1 機(jī)床的中心高為 200 表 1 30 故選刀桿尺寸 刀mHB m2516 片厚度為 選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面 前角 后角5 4 0V 主偏角 副偏角 刃傾角 刀尖圓弧半徑 0 6vK09 vK01s 0sr8 確定切削深度 pa 由于單邊余量為 可在一次走刀內(nèi)完成 故 2 p5 m21 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 可知 表 1 4 刀桿尺寸為 工件直徑 400 之間時(shí) m1625 pa4 10 進(jìn)給量 0 5 1 0frm 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 表 4 2 9 在 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 可知 0 7f 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 CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 20 根據(jù)表 1 21 當(dāng)強(qiáng)度在 174 207 時(shí) HBSpam4 f75 0rrK 時(shí) 徑向進(jìn)給力 950 045RFN 切削時(shí) 的修正系數(shù)為 1 0 1 0 1 17 表 1 29 2 故實(shí)際f rofKsFf krFfK 進(jìn)給力為 950 1111 5 由f17 N 于切削時(shí)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 可用 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 9 車刀后刀面最大磨損量取為 車刀5 1 壽命 Tmin60 確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算 也可直接有表中查出 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 11 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200 21915YT 的鑄件 切削速度 HBSpa4 frm75 Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 見表tvKvsvKTvKv 1 28 故 tVv 63 3 0 0 184 920 1 12 min48 120 3 nDc 127 ir 13 根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇 1250nmir 這時(shí)實(shí)際切削速度 為 cV 3 1cD 01257 min 14 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出 也可按公式進(jìn)行計(jì)算 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 25 HBS160245pam3 f 切削速度 時(shí) rm75 0min50V CPkw7 1 21 切削功率的修正系數(shù) 0 73 0 9 故實(shí)際切削時(shí)間的功率為 krPcPcrK0 1 7 1 2 C73 kw 根據(jù)表 1 30 當(dāng) 時(shí) 機(jī)床主軸允許功率為 故所nmi125EPkw9 5C EP 選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行 最后決定的切削用量為 1 25 pafr7 0ni125rsr08 Vmin0 計(jì)算基本工時(shí) 3 flt 15 式中 m127Lly l 由 切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè) 表 1 26 車削時(shí)的入切量及超切量 y 則 m1 126 128 mt 05 in41 工序 13 鉆 8 16mm 孔 鉆孔 8 選用 Z525 搖臂機(jī)床 刀具選用 GB1436 85 鉆16 鉆孔進(jìn)給量為 0 20 0 35 rm 則取 f30 確定加工速度 根據(jù) 工藝手冊(cè) 加工速度計(jì)算公式為 in0kfaTdcvvyxpmzv 查得為 刀具耐用度 T 35125 0 25 1 8 zcvvvv min 則 1 65 0125 0 2 3378 min 故 72n4 6inr 選取 mi120 故實(shí)際速度為 2 647 3 vin 確定加工時(shí)間 一個(gè)孔 ts203 8 工序 14 鉆 9 13mm 孔 22 本工序采用計(jì)算法 表 3 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽的長(zhǎng)度 從 gb6137 85 直柄麻花鉆直徑范圍 l l1 11 80 13 20 151 101 表 3 7 主要幾何麻花鉆 根據(jù) GB6137 85 d mm 2 f 8 6 18 0 0 30 118 12 40 60 表 3 8 鉆頭 鉆鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)和耐久性 1 后刀面最大磨損限度 mm 鉆頭 直徑 d0 mm 刀具材料 加工材料 20 高速鋼 鑄鐵 0 5 0 8 2 刀具耐用度 T min 刀具直徑 d0 mm 刀具類型 加工材料 刀具材料 11 20 鉆孔 擴(kuò)孔 鑄鐵 銅合 金及合金 高速鋼 60 鉆頭磨損 0 5 0 8mm 刀具耐用度 T 60 min 確定進(jìn)給量 查 工藝手冊(cè) 鉆孔的進(jìn)給量為 f 0 25 0 65 進(jìn)給量取 f 0 60 zmrm 確定加工速度 灰鑄鐵 190HBS 上鉆孔的加工速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 in V 12 10 32 3 17 85 0 min 則 131 3 inr253 10 23 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 minr 則實(shí)際加工速度 11 8v實(shí) 工序 150 銑油槽 切削深度 pa1 5m 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 查得 進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 表2476 0 8 famz 查得切削速度 302 3 inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1045 in 160rd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 取 7 實(shí)際切削速度 v3 0 nms 進(jìn)給量 fV0 824 5 61 39ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m8 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸可知 l 0lm 刀具切入長(zhǎng)度 1 0 5 2 lD 81mm 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt12081 23min 6jmlf 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 125 ijjtt 3 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 設(shè)年產(chǎn)量是 10 萬(wàn)件 一年有 250 個(gè)工作日 一個(gè)日產(chǎn)量 420 一天工作時(shí)間的計(jì) 算 8 個(gè)小時(shí) 每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 1 14min 機(jī)械加工單 在上述生產(chǎn)類型 時(shí) 間定額 大規(guī)模生產(chǎn) 大規(guī)模生產(chǎn) 參照 工藝手冊(cè) 生產(chǎn)類型 中批以上 時(shí)間計(jì)算公式 0dn 10254 3 24 大量生產(chǎn)時(shí) Ntktt zfjd 1 0 Ntz 因此大批量單件時(shí)間計(jì)算 ttfjd 其中 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt 輔助時(shí)間 ft k 布置場(chǎng)所地 休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序 1 粗車小頭端面 粗車外圓 50 粗車外圓 30 粗車外圓 10 度斜面 粗 車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin73 1 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 在加工過(guò)程中裝卸短f min15 0 暫 所以取裝時(shí)間 則i 0i2 105 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 3 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i2 13 25 071 fj 工序 2 掉頭 粗車大頭端面 粗車外圓 90 粗車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 注 意各外圓留 1mm 的半精車余量 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin3 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 裝卸短暫所以取裝時(shí)f min4 0 間 則min1 0i54 14 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 單間時(shí)間定額 dt in14 i98 0 14 2 03 kttfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 3 半精車小頭端面 半精車外圓 50 半精車外圓 30 半精車外圓 10 度 斜面 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin46 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 加工過(guò)程中裝卸短暫 f min41 0 所以取裝時(shí)間 則i1 in51 0 ft 25 k 根據(jù) 工藝手冊(cè) 13 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i0 13 5 046 fj 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 4 掉頭 半精車大頭端面 半精車外圓 90 半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓 角 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin17 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 由于生產(chǎn)線上裝時(shí)間f min4 0 很短 所以取裝時(shí)間 則i 51 4 0 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 12 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i80 14 2 5 07 fj 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 5 車退刀槽 2X2 到規(guī)定尺寸精度 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin53 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 則f min31 0i41 3 0 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 13 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i06 13 4 05 fj 一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 6 車螺紋 M30X2 到規(guī)定尺寸精度 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin53 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 所以取裝時(shí)間 f min31 0min1 0 則 4 310 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) k 單間時(shí)間定額 dt 26 min14 i06 13 4 053 1 kttfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 7 鉆中心孔 16 開口部 60 度倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin97 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 所以取裝時(shí)間 f min80 min15 0 則 i5 1 80 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 83 14 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i20 83 14 95 07 fj n mi 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 8 鉆中心孔 8 開口部 60 度倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin6 0 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 裝卸短所以取裝時(shí)間f min80 則min15 0i95 1 8 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 834 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i09 2 1 95 06 1 tfjd 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 9 鉆圓周鉆孔 6 9 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin1 0 j 輔助時(shí)間 參照鉆孔時(shí)間 取裝卸時(shí)間 工步時(shí)間 則f min1 0in4 0i5 104 ft 參照鉆孔 值 取kk14 2 單間時(shí)間定額 dt min14 i68 0 5 0 1 tfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 27 工序 10 鉆徑向孔 2 10 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin16 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 f min41 0 取裝卸時(shí)間 則i 0i5 104 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 3k 單間時(shí)間定額 dt min14 i89 1 5 016 tfjd 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 11 鉆圓周鉆孔 6 13 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin28 1 j 輔助時(shí)間 參照 工藝手冊(cè) 取工步輔助時(shí)間 所以取裝時(shí)間 f min41 0min1 0 則 i5 041 ftk 根據(jù) 工藝手冊(cè) 13 k 單間時(shí)間定額 dt min14 i02 5 028 1 tfjd min14 i 20 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 12 鉆徑向孔 2 10 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtin13 0 j 輔助時(shí)間 取裝卸輔助時(shí)間 工步輔助時(shí)間 則f mi min4 0mi5 104 ft 參照鉆孔 值 取kk14 2 單間時(shí)間定額 dt min14 i7 0 5 03 1 tfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 13 銑油槽 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jtmin13 0 j 28 輔助時(shí)間 取裝卸輔助時(shí)間 工步輔助時(shí)間 則ft min1 0min4 0min5 014 ft 參照鉆孔 值 取kk4 2 單間時(shí)間定額 dt min14 i7 0 1 5 013 tfjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求 29 第 4 章 鉆孔夾具設(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 經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商 決定設(shè)計(jì)第 6 道工序 鉆 6 孔的鉆床專用夾具 本夾具將用于 Z5255 搖臂鉆床 刀具為麻花鉆 4 1 問(wèn)題的指出 本夾具主要用來(lái)鉆 6 9 孔 由于工藝要求不高 因此 在本道工序加工時(shí) 主 要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 4 2 夾具設(shè)計(jì) 4 2 1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知 6 9 在圓周上均勻分布 尺寸精度為自由尺寸精度要求 其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱孔中心距 由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一為了提高加工 效率及方便加工 決定鉆頭材料使用高速鋼 用于對(duì) 6 孔進(jìn)行加工 同時(shí) 為了縮 短輔助時(shí)間 準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊 4 2 2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具 高速鋼麻花鉆頭 尺寸為 9 則軸向力 見 工藝師手冊(cè) 表 28 4 F C d f k 3 1F0zFy 式中 C 420 Z 1 0 y 0 8 f 0 35FF k 07 1 92 13 FnHB F 420 5 0 38 N 轉(zhuǎn)矩 T C d f kT0ZTy 式中 C 0 206 Z 2 0 y 0 8TT T 0 206 34 17 35 18 2 M 功率 P mKWdV26 0 90 在計(jì)算切削力時(shí) 必須考慮安全系數(shù) 安全系數(shù) K K K K K1234 式中 K 基本安全系數(shù) 1 5 30 K 加工性質(zhì)系數(shù) 1 1 2 K 刀具鈍化系數(shù) 1 1 3 K 斷續(xù)切削系數(shù) 1 14 則 F KF 1 5 42391 1 N 氣缸選用 當(dāng)壓縮空氣單位壓力 P 0 6MP 夾緊拉桿 m10 amD5 N 64 0 25 N F 鉆削時(shí) T 17 34 N M 切向方向所受力 F 1LT2670534 取 1 0 f F 4416f 1 N F Ff 所以 鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) 故本夾具可安全工作 4 3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定 其定位誤差主要為 1 移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 jy 11046 20 5 123jymindDXm 2 轉(zhuǎn)角誤差 11in22indDXtgL 其中 1min2min LxgX 0 13 460 2 30 8tg 5 4 4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述 在設(shè)計(jì)夾具時(shí) 為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具 本道工 序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式 本工序由于是粗加工 切削力較大 為了夾緊工件 勢(shì)必要增大氣缸直徑 而這將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大 因此 應(yīng)設(shè)法降低切削力 目前 采取的措施有兩個(gè) 一是提高毛坯精度 使最大切削深度降低 以降低切削力 二是 31 在可能的情況下 適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力 由 0 5M 增至 0 6 M 以增加氣aPa 缸推力 結(jié)果 本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊 4 5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 1 應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面 如安裝定位元件的表面 安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉?及夾具體的安裝基面 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?度 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定 鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理 焊接和鍛造夾具體要 進(jìn)行退火處理 2 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力 切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和 振動(dòng) 夾具體應(yīng)有足夠的壁厚 剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋 3 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 而且各表面間的相互位置精度要求高 因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)做到裝卸工件方便 夾具維修方便 在滿足剛度和 強(qiáng)度的前提下 應(yīng)盡量能減輕重量 縮小體積 力求簡(jiǎn)單 4 應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過(guò)程中 切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍 如不及時(shí)排除 切削熱量 的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度 切屑的拋甩可能纏繞定位元件 也會(huì)破壞定位精度 甚至發(fā)生安全事故 因此 對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況 可適當(dāng)加大定位元 件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間 對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情 況 一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽 5 在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或 配合實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí) 夾具的重心應(yīng)盡量低 支承面積應(yīng)足夠 大 安裝基面應(yīng)有較高的配合精度 保證安裝穩(wěn)定可靠 夾具底部一般應(yīng)中空 大型 夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸 然后繪制夾具總圖 詳見繪制的夾具裝配圖 32 4 6 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 1 夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊 輕便 懸臂尺寸要短 重心盡可能靠近主軸 2 當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí) 將產(chǎn)生較大的離 心力和振動(dòng) 影響工件的加工質(zhì)量 刀具的壽命 機(jī)床的精度和安全生產(chǎn) 特別是在 轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大 因此 對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具 要有平衡要求 平衡的 方法有兩種 設(shè)置平衡塊或加工減重孔 在工廠實(shí)際生產(chǎn)中 常用適配的方法進(jìn)行夾 具的平衡工作 3 為了保證安全 夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外 因此 還 應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題 必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩 33 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了 時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的 通過(guò)這次的 設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論和實(shí)踐相結(jié) 合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì) 使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng) 使我們更好的利用圖書館的資料 更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的 還應(yīng)該更好的做到 理論和實(shí)踐的結(jié)合 因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使我們學(xué)到了很多 也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì) 它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵 一步 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì) 我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理解 同時(shí) 繪圖能力也有了較 大的提高 這對(duì)我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ) 本文是加工工藝和夾具設(shè)計(jì) 并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線 然后 計(jì)算分析尺寸 并制定出工藝卡片 最后是夾具的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的總體過(guò)程可以概括為 首先對(duì)零件的結(jié)構(gòu) 形狀及材料作整體分析 然后 初選加工工藝方案 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí) 是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果 由于 專業(yè)知識(shí)有限 在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要通過(guò)老師的講解 同學(xué)們的討論以及查 閱資料來(lái)解決 34 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小 為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)