纖磨儀箱體本科畢業(yè)設(shè)計

1、江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某種意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 纖磨儀箱體的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，

2、夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本說明書共分為四章，第一章課題分析與方案論證；第二章零件分析；第三章工藝規(guī)程設(shè)計；第四章夾具設(shè)計。 這次畢業(yè)設(shè)計使我們能綜合運用大學(xué)四年所學(xué)的知識，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，對纖磨儀箱體的制造工藝和機加工夾具進(jìn)行獨立的分析和設(shè)計，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于經(jīng)驗不足，能力有限，設(shè)計中還有許多不足之處，

3、希望各位老師多加指教。 第1章 課題分析與方案論證1.1課題分析 當(dāng)今的纖磨儀是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，不斷地要改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平，還要保證箱體加工的質(zhì)量和盡可能的降低成本。 本課題主要對纖磨儀箱體加工工藝及其臥式加工中心夾具進(jìn)行具體的設(shè)計和改進(jìn)。 所以對于本次課題纖磨儀箱體的工藝工裝設(shè)計對于纖磨儀有著非常重要的意義。1.2方案論證 制訂工藝方案是設(shè)計夾具最重要的步驟。為了使工藝方案制訂得合理、先進(jìn)，必須認(rèn)真分析被加工零件圖紙開始，深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求及生產(chǎn)率要求等，總結(jié)設(shè)計、制造

4、、使用單位和操作者豐富的實踐經(jīng)驗，理論與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，從而確定零件在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及方法。 毛坯采用鑄件，材料選用灰鑄鐵。纖磨儀箱體的加工主要是平面加工、鉆孔和鏜孔的加工。 平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。刨銑和銑削用于粗加工和半精加工，磨削用于精加工?？准庸び戌M、鉆、擴、鉸和加工螺紋。鉆孔與擴孔用于粗加工，鉸孔用于半精加工和精加工。經(jīng)分析，確定方案如表1-1、表1-2所示。表1-1 方案一（小批量生產(chǎn)） 加工內(nèi)容 使用夾具 使用機床 1 粗、半精加工基準(zhǔn)面 通用夾具 通用銑床 2 粗、半精加工各平面 通用夾具 通用銑床 3 粗、半精、精加工主要孔 專用夾具 專用機床 4 粗

5、、精加工各次要孔 專用夾具 專用機床 5 加工螺紋孔等 專用夾具 專用機床 6 去毛刺 7 清洗 8 檢驗表1-2 方案二（中大批量生產(chǎn)）加工步驟 加工內(nèi)容 使用夾具 使用機床 1 粗、半精加工基準(zhǔn)面 專用夾具 通用機床 2 粗、半精加工各平面 專用夾具 組合機床 3 粗、半精加工主要孔 專用夾具 組合機床 4 粗、精加工各次要孔 專用夾具 組合機床 5 加工螺紋孔等 專用夾具 組合機床 6 精加工各主要孔 專用夾具 組合機床 7 去毛刺 9 清洗 10 檢驗比較上述方案；方案一中使用的設(shè)備較普遍，生產(chǎn)成本較低；但生產(chǎn)效率較低，對工人的實踐技能素質(zhì)要求高，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到較高的精度。此方案適于規(guī)

6、模小的工廠使用。方案二中使用的設(shè)備較先進(jìn)，能源消耗低，生產(chǎn)效率高而且廢品率低，產(chǎn)品精度較高；但生產(chǎn)成本高，編制相關(guān)程序及方案的代價高,適用于大規(guī)模的工廠?？紤]到纖磨儀箱體的使用較普遍，社會需求量較大，可采用大中批批量生產(chǎn)，而方案二較生產(chǎn)效率高,且可使用流水線生產(chǎn)，臥式加工中心通常帶有自動分度的回轉(zhuǎn)工作臺，工件在一次裝夾后，能完成除安裝面和頂面以外的其余四個表面的加工，它最適合加工箱體類零件。與立式加工中心相比較，減少了裝夾次數(shù)，故最終選擇了臥式加工中心。第2章 零件分析2.1箱體零件的結(jié)構(gòu)與特點 箱體類零件是連接、支承、包容件，一般為部件的外殼，如各種變速器箱體或齒輪泵泵體等。主要起到支承和包

7、容其它零件的作用。 基本構(gòu)成：零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 材料：一般為鑄件。 加工：其加工位置較多。1 常見結(jié)構(gòu) 箱體類零件的結(jié)構(gòu)按其不同的作用常分為下列四個部分：（1）支承部分 該部分結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，下部通常做成帶有加強筋的空腔，壁上設(shè)有支裝軸承用的軸承孔。（2）潤滑部分 為了使運動件得到良好的潤滑，箱體類零件常設(shè)有儲油池、注油孔、排油孔、油標(biāo)孔以及各種油槽。（3）安裝部分 為使箱體設(shè)計成一封閉結(jié)構(gòu)和使?jié)櫥筒恢滦孤Ｔ谙潴w零件上裝上頂蓋、側(cè)蓋以及軸承蓋。（4）加強部分 箱體受力較薄弱的部分常用加強筋以增加其強度，如箱體的軸承孔除安裝軸承外還要安裝軸承蓋，因此對于較長的軸承孔

8、，可在軸承孔外部設(shè)置加強筋，以增加其強度。2.2.1零件的作用零件圖如圖2-1所示： 圖2-1 箱體零件圖箱體類是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 纖磨儀箱體零件作用支承和固定軸系部件、保證傳動零件正常嚙合、良好潤滑和密封的基礎(chǔ)件，因此，應(yīng)具有足夠的強度和剛度。2.2零件的工藝分析 纖磨儀箱體有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1.以下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是粗銑上端面精銑上端面，磨頂面磨底面，粗銑

9、左側(cè)R29、R23組成平面精銑左側(cè)R29、R23組成平面，粗精銑右側(cè)R29、R23、R16組成平面，先鉆中心孔，鉆30mm、mm、mm、mm底孔，擴30mm、mm、mm孔，粗鉸mm孔、精鉸mm孔，鉸mm孔。2.以孔和端面為基準(zhǔn)的加工面，鉆7-M4、M4螺紋底孔，鉆中心孔，鉆22mm、mm、mm底孔，擴mm、22mm孔；鉸mm孔，半精鏜22mm、mm孔，精鏜22mm、mm孔，鉆10-M4、M8螺紋底孔，鉆前表面mm中心孔。2.3箱體類零件的材料和主要技術(shù)要求2.3.1箱體類零件的材料 纖磨儀箱體零件作用支承和固定軸系部件、保證傳動零件正常嚙合、良好潤滑和密封的基礎(chǔ)件，因此，應(yīng)具有足夠的強度和剛度

10、。 箱體通常用灰鑄鐵制造，灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。對于重載或有沖擊載荷的纖磨儀箱體也可以采用鑄鋼箱體。 本工藝設(shè)計中纖磨儀箱體鑄件的材質(zhì)為HT200，在灰鑄鐵組織中石墨的形態(tài)與基體的組織是決定鑄鐵性能的主要因素?；诣T鐵內(nèi)由于存在大量的片狀石墨，它割裂了基體，因而阻止了振動的傳播，并能把它轉(zhuǎn)化為熱能而發(fā)散，所以灰鑄鐵具有很好的減震性。 灰鑄鐵具有良好的鑄造性能，鑄造性能包括流動性，收縮特性及其伴生現(xiàn)象。對于普通灰鑄鐵而言，因它偏離共晶點不遠(yuǎn)，結(jié)晶范圍小，初生奧氏體枝晶不太發(fā)達(dá)，故在正常澆注溫度下，在鐵-碳合金中它的流動性是最好的。鑄鐵的收縮包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三部分。由收

11、縮而伴生的現(xiàn)象除形成縮孔、縮松外，主要還有熱裂、內(nèi)應(yīng)力以及變形。2.3.2箱體類零件的主要技術(shù)要求 1.主要平面的形狀精度和表面粗糙度 箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時的定位精度，影響箱體與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。 一般箱體主要平面的平面度在0.10.03mm，表面粗糙度Ra2.50.63m，各主要平面對裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300。 2.孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)

12、精度下降，也易使傳動件（如齒輪）產(chǎn)生振動和噪聲。一般機床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.630.32m。其余支承孔尺寸精度為IT7IT6，表面粗糙度值為Ra2.50.63m。 3.主要孔和平面相互位置精度 同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.120.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長取0.10.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差

13、一般為0.040.01mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.10.05mm。主要平面間及主要平面對支承孔之間垂直度公差為0.10.04mm。2.4 確定毛坯的制造形式 毛坯的生產(chǎn)方式有很多種鑄造、焊接、鍛造等。選擇合適的毛坯將直接影響機械加工工藝過程、加工成本、加工效率和零件質(zhì)量，因此必須根據(jù)材料、尺寸、形狀、技術(shù)要求和生產(chǎn)類型等因素選著正確的毛坯。 根據(jù)零件設(shè)計要求可知：零件材料為灰鑄鐵（材料牌號為HT200），這種材料具有良好的可鑄性，抗壓性能好，具有一定的吸振性，且成本低廉，在大批量生產(chǎn)時常用鑄件。生產(chǎn)要求是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以加工不是很方便。毛坯

14、尺寸如圖2-1所示： 圖2-2 箱體毛坯圖2.4.1確定毛坯尺寸 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件又由題目已知零件的年生產(chǎn)量較少。其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用手工木模造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效處理。 毛坯余量指某表面毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差，亦稱毛坯總余量，包括毛坯的尺寸公差與機械加工余量。最常用的鑄件和鍛件毛坯的尺寸公差與機械廠加工余量已有國家標(biāo)準(zhǔn)，按照標(biāo)準(zhǔn)即可確定。圖2-1的箱體，材料為HT200，小批生產(chǎn)，確定各加工表面的尺寸公差與加工余量。按鑄件尺寸公差與機械加工余量（摘自GB/T6414-1999）確定，步驟如下。1.求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺

15、寸，長100 mm，寬74mm，高150 mm,故最大輪廓尺寸為150 mm。2.選取公差等級CT 由文獻(xiàn)，鑄造方法按手工造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級CT范圍1113級，取為11級。3.求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，由文獻(xiàn)查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。4.求機械加工余量等級 由文獻(xiàn)，鑄造方法按手工造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍FH級，取為F級。5.求RMA（要求的機械加工余量） 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由文獻(xiàn)查最大輪廓尺寸為150 mm、機械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為1.5 mm。6.求毛坯基本尺寸 此零件圖的孔都比較小，根據(jù)機

16、械設(shè)計手冊查出，鑄成實心；左側(cè)面、右側(cè)面屬雙側(cè)加工，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南中式（5-2）求出，即 R=F+2RMA+CT/2=74+5.5=79.5mm （2-1）上表面、下表面屬雙側(cè)加工，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南中式（5-2）求出，即 R=F+2RMA+CT/2=150+2×1.5+5/2=155.5 mm （2-2）前表面屬單側(cè)加工，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南中式（5-1）求出，即 R=F+RMA+CT/2=100+1.5+2.5=104mm （2-3）燕尾槽屬于內(nèi)腔加工，應(yīng)由式（2-3）求出，即 R=F-2RMA-CT/2=16-5.5=10.5 mm

17、R=F-2RMA-CT/2=48-5.5=42.5 mm表2-1箱體鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項目左右側(cè)面上下表面前表面燕尾槽孔公差等級CT1111111111加工面基本尺寸 100鑄件尺寸公差6764.4機械加工余量等級FFFFRMA1.51.51.51.5毛坯基本尺寸791551040零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1零件生產(chǎn)類型的確定查閱參考文獻(xiàn)，機械零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算： (3-1)公式中：:機器零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；:機器產(chǎn)品在計劃期內(nèi)的產(chǎn)量；:每臺機器產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；:備品率；:平均廢品率。

18、根據(jù)設(shè)計題目可知：該零件的產(chǎn)量N=100臺/年，n=1件/臺，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和廢品率分別取10%和1%；則有=111件/年表3-1 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 則根據(jù)上表可知該零件為中型零件，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。3.2 基面的選擇 正確合理的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容，選擇的正確與合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，加工工藝過程中會問題不斷，還會造成零件的大批報廢的生產(chǎn)事故。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定粗基準(zhǔn)，然后再確定精基準(zhǔn)。工件在加工時，用以確定工件對機床及相對位置的表面，稱為定位基準(zhǔn)；最初工序中所用的定位基準(zhǔn)，是毛坯上未經(jīng)加工的表面，稱為粗基準(zhǔn)；在

19、其后工序加工中所用定位基準(zhǔn)是已加工的表面，稱為精基準(zhǔn)?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇是否正確、合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率提高，否則，不但是加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。箱體零件材料為HT200，材料強度，耐磨，鑄造性能都較好。生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選

20、擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)粗加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之

21、一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。對于一般的箱體類零件而言，一般情況下，多以一個平面（在前道工序已加工好）為基準(zhǔn)，先加工出一個孔，再以這個孔和其端面為基準(zhǔn)，或者以孔和原來的基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)，加工其它交錯孔。所以我考慮先用下端面定位作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其

22、他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。正確選擇組合機床加工工件采用的基準(zhǔn)定位，是確保加工精度的重要條件。本設(shè)計的纖磨儀是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進(jìn)行。因此，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙孔”是最常用的方法，其特點是：（a）可以簡單地消除工件的6個自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。（b）有同時加工零件

23、五個表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高 各面上孔的位置精度。（c）“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件加工精度。（d）易于實現(xiàn)自動化定位、夾緊，并有利于防止切屑落于定位基面上。具體定位圖形見工序圖采用的是“一面兩銷”的定位方案，以工件的底平面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動；x向的移動；y向的轉(zhuǎn)動3個自由度。短定位銷約束了z向的移動；y向的移動2個自由度。長定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。具體如圖3-1所示： 圖3-1 夾具裝配圖箱體定

24、位基準(zhǔn)選擇如下：圖3-2 銑箱體頂面、底面1.箱體零件一般是以底面、頂面為精基準(zhǔn)，以底面（頂面）和側(cè)面為粗基準(zhǔn)加工箱體頂面（底面）。如圖3-2所示。圖3-3 磨箱體頂面、底面2.磨頂面（底面）時，以底面（頂面）為精基準(zhǔn)。如圖3-3所示。圖3-4 銑箱體前面，加工孔3.加工前面及上的所有的孔，用六點定位，分別以底面限制3個自由度，后面限制2個自由度，側(cè)面限制1個自由度。如圖3-4所示。圖3-5 銑箱體左右側(cè)面，加工孔 4.加工左右側(cè)面及上的所有的孔，用六點定位，分別以底面限制3個自由度，前面限制 2個自由度，側(cè)面限制1個自由度。如圖3-5所示。 圖3-6 刨燕尾槽5.在刨床上加工燕尾槽，用六點定

25、位，分別以頂面限制3個自由度，前面限制2個自由度，側(cè)面的凸起限制1個自由度。如圖3-6所示。3.3 制定工藝線路 制定工藝路線的出發(fā)點，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)要求能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確認(rèn)為中小批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以合適的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。上刀體的工藝過程，按照生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件的不同而又不同的方案。按照上述原則，先面后孔，先加工面，在加工孔系，最后確定的工藝路線如表三： 表三：工序卡1 10 銑 粗精銑下端面2 20 銑 粗精銑上端面3 30 磨 磨頂面4 40 磨 磨

26、底面5 50 銑 粗精銑前面6 60 銑 粗精銑后面7 70 銑粗精銑左側(cè)R29、R23組成平面，粗精銑右側(cè)R29、R23、R16組成平面8 80 鉆 鉆中心孔9 90 鉆鉆30mm、mm、mm、mm底孔1100 擴 擴30mm、mm、mm孔1110 鉸 粗鉸mm孔、精鉸mm孔1120 鉸 鉸mm孔1130 鉆 鉆17-M4、M4螺紋底孔1140 鉆 鉆mm底孔1150 鉸 鉸mm孔1160 鉆 鉆10-M4、M8螺紋底孔1170 鉆 鉆前表面mm中心孔1180 鉆鉆前面mm底孔、鉆mm底孔至mm1190 锪 锪22mm沉孔,锪10mm孔2200刨 粗刨燕尾槽，精刨燕尾槽2210 銑 粗銑尺寸

27、42mm 半精銑尺寸42mm，保證尺寸mm2220 車 車孔×1.3mm2230 鉆 鉆上表面4×M5的底孔 攻上表面4×M5螺紋孔2240 鉆 鉆后表面2×M5的底孔 攻上表面2×M5螺紋孔 锪平2×mm2250 檢驗 檢驗3.4工序設(shè)計1.選擇機床選用機床設(shè)備應(yīng)遵循以下的原則：機床的加工尺寸范圍應(yīng)與加工零件要求的尺寸相適應(yīng)；機床的工作精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；機床的選擇還應(yīng)與零件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 在大批生產(chǎn)條件下，可選用高效的專用設(shè)備和組合機床。也可選用通用設(shè)備，所選的通用設(shè)備應(yīng)指出機床型號；組合機床設(shè)備應(yīng)指出其特征。根據(jù)不同

28、的工序選擇機床如下： a工序一、二是銑削加工表面，用YG8硬質(zhì)合金鋼端銑刀，選用立式銑床，考慮到箱體的尺寸及該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣為宜，根據(jù)參文獻(xiàn)選用的XK5025立式銑床。 b工序三、四也是磨削加工表面，用平型砂輪，選用組合銑床，考慮到零件的公差要求，及其大批量生產(chǎn)，所選用機床為專用組合機床。 c工序二十是刨燕尾槽，選用硬質(zhì)合金組合刨刀，考慮到大批量生產(chǎn)，保證其加工質(zhì)量，所選用組合刨床。 d工序十六是鏜孔加工，選用硬質(zhì)合金組合鏜刀，考慮到大批量生產(chǎn)，保證其加工質(zhì)量，所選用組合鏜床。 e. 工序二十二是鏜孔，考慮加工尺寸及經(jīng)加工經(jīng)濟性，根據(jù)參考文獻(xiàn)選常用的CA614

29、0車床。 f工序五至十九上數(shù)控銑床，用YG6硬質(zhì)合金鋼立式銑刀，選用臥式加工中心，考慮到箱體的尺寸及該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣為宜，根據(jù)參文獻(xiàn)選用的GSHM7060臥式加工中心。2.選擇夾具本零件各工序需要專用夾具，工序一、二是銑削加工表面，采用銑床專用夾具。工序三、四也是磨削加工表面，采用磨床專用夾具。工序二十是刨燕尾槽，采用刨床專用夾具。工序十六是鏜孔加工，采用鏜孔專用夾具。工序二十三、二十四是鉆削及攻螺紋，采用鉆床專用夾具。工序五至十九上數(shù)控銑床，采用臥式加工中心專用夾具。3.5確定切削用量工序10：粗銑下端面精銑下端面1.粗精銑底面 （1）加工條件： 材料：灰鑄

30、鐵 要求：粗銑箱體底面，保證頂面尺寸 機床：立式銑床XK5025 量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 2. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8，v=475r/min，。3. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)XK5025型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則 (3-2)按機床標(biāo)準(zhǔn)選取150 (3-3)當(dāng)150r/min時 (3-4)按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為 (3-5)工序20：粗銑上端面精銑上端面1.粗精銑頂面 （1）加工條件： 材料：灰鑄鐵要求

31、：粗精銑箱體底面，保證尺寸150mm機床：立式銑床XK5025 量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 2. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。3. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)XK5025型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則 (3-6)按機床標(biāo)準(zhǔn)選取275 (3-7)當(dāng)275r/min時 (3-8)按機床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計算工時切削工時：，則機動工時為 (3-9)工序30：磨下端面1.磨底面 （1）加工條件： 材料：灰鑄鐵要求：磨箱體底面，保證頂面尺寸機床：磨床M

32、7130T 量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 2.選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1273.切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 切削工時 (3-10)式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.55(min)工序40：磨上端面1.磨頂面 （1）加工條件：

33、材料：灰鑄鐵要求：磨箱體頂面，保證尺寸150mm機床：磨床M7130T 量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 2.選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350×40×127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×1273. 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 切削工時 (3-11)式中 D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度 -工作臺往返一次

34、砂輪軸向進(jìn)給量 -工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 2.5(min)工序50粗銑、精銑前端面，粗銑、精銑后端面，保證尺寸mm。1.粗銑前端面（1）加工條件材料：灰鑄鐵 要求：粗銑箱體前端面，保證后端面尺寸 機床：立式銑床 XK5025 刀具：采用YG8硬質(zhì)合金端銑刀，D=150，齒數(shù)Z=4 量具：0300 mm游標(biāo)卡尺計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為104mm，ap =2.5mm，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-157確定fz=0.13mm/z，vc=110m/min由式（2-4）得： r/min根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-75,取n=475r/min工作臺的進(jìn)給速度為： 由式（

35、2-5）得： mm/min切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為120mm 故機動工時為： 輔助時間為： 2.精銑前端面（1）加工條件： 材料：灰鑄鐵要求：精銑箱體前端面，保證后端面尺寸機床：立式銑床XK5025刀具：采用硬質(zhì)合金端銑刀，D=150mm,齒數(shù)Z=8量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 101.5mm，=1.5mm，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-157確定=0.1 mm/z，=124 m/min r/min根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-75,取n=475r/min工作臺的進(jìn)給速度為： 故機動工時為： min=1

36、9 s輔助時間為： 工序70：一）粗銑左側(cè)R29、R23組成平面，精銑左側(cè)R29、R23組成平面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成8） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)XK5025型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計算工時切削工時：，則機動工時為.二）粗精銑右側(cè)R29、R23、R16組成平面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，機床選用銑床XK5025，。2. 決定銑削用量10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故

37、可在一次走刀內(nèi)銑完，則11） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)XK5025型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取250當(dāng)250r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取12） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序80：先鉆中心孔，鉆30mm、mm、mm、mm底孔，擴30mm、mm、mm孔粗鉸mm孔、精鉸mm孔鉸mm孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆。1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 562r/min與562r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r

38、/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.86（min)工序130：鉆7-M4、M4螺紋底孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時： min攻螺紋M4mm： 選擇M4mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：工序170：鉆10-M4、M8螺紋底孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時： min攻螺

39、紋M4mm： 選擇M4mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：工序180：鉆前表面mm中心孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆9mm1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1194r/min與1194r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.355min工序190：锪mm沉孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，

40、利用鉆頭進(jìn)行擴鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實心孔進(jìn)的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 進(jìn)給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 271.8r/min與271.8r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實際切削速度=5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm;

41、 =0mm; t= =0.072(min)工序200：粗刨、精刨燕尾槽1.粗刨燕尾槽（1）加工條件材料：灰鑄鐵要求：粗刨燕尾槽,刨直角槽機床：牛頭刨床B690-1刀具：材料為W18Cr4V 刀桿截面為25×40 mm的切槽刀量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 （2）計算切削用量 已知毛坯被加工長度為151 mm，=12mm，根據(jù)機械加工工藝手冊第二版表4. 2-11，4. 2-23 確定f =1.6 mm/dst，=10 m/min工作臺進(jìn)給速度 1000mm/min 故機動工時為： min=4.2 s輔助時間為： s2.精刨燕尾槽（1）加工條件材料：灰鑄鐵要求：精刨燕尾槽機床：牛頭刨床B

42、690-1刀具：材料為W18Cr4V 刀桿截面為16×25mm的偏刀量具：0300 mm游標(biāo)卡尺 （2）計算切削用量 已知毛坯被加工長度為139 mm，=4.5mm，根據(jù)機械加工工藝手冊第二版表4. 2-11，4. 2-23 確定f =1.8 mm/dst，=11 m/min工作臺進(jìn)給速度 1100mm/min 故機動工時為： min=3.6 s輔助時間為： s工序210：粗銑尺寸42mm半精銑尺寸42mm，保證尺寸mm1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量13） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則14） 決定每

43、次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)XK5025型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取400當(dāng)400r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取15） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序220：鏜孔×1.3mm(1)加工條件：材料：灰鑄鐵要求：鏜33.7mm內(nèi)臺階孔機床：車床CA6140刀具：圓形彎頭鏜刀，D=12 mm量具：游標(biāo)卡尺(2)計算切削用量=3.7 mm，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-122,5-121，確定f=0.3，=90 m/min r/min取n=800 r/min工作臺的進(jìn)給速度為： 故機動工時為： 輔助時間為： s工序230：鉆上表面4&

44、#215;M5的底孔工步一：鉆螺紋底孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步二：攻絲M5 按機床選取，則機動時，工時計算：工序240：鉆后表面2×M5的底孔同上工序230工序250：檢驗 第4章 夾具設(shè)計 機床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞

45、動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。 夾具是組合機床的重要組成部分，是根據(jù)機床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時的限位等作用。為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,通常需要用專用夾具.經(jīng)過老師的考慮,決定設(shè)計臥式加工中心銑夾具。4.1問題的提出 方案設(shè)計是夾具設(shè)計的第一步，也是夾具設(shè)計關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會造成不能滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計要求，因此必須慎重考慮。設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則：1.定位裝

46、置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六點定位原理。2.夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。3.夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單，操縱力小而夾緊可靠，力爭造價低。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾何位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 本夾具加工端面，因為工件不能和夾具體直接接觸，所以我們采用了支撐板定位底面，然后我們用2個定位擋銷定位，采用兩個壓板壓緊即可滿足要求，我們就可以開始加工工件。4.3定位原理及其實現(xiàn) 根據(jù)被加工