缸頭ZG270500畢業(yè)設計

1、缸頭ZG270-250（說明書、零件圖、毛坯圖、車床零件圖裝配圖、銑床零件圖裝配圖-四張A0、兩張A3） 太原科技大學本科畢業(yè)設計（論文）題目The Subject of Undergraduate Graduation Project (Thesis) of TYUST設計(論文)題目：缸頭I工藝規(guī)程及銑第一面、車100臺階的夾具設計 姓 名 學院（系） 機械電子工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化班 級 指導教師 二零一三年六月十日 目 錄任務書2摘要4ABSTRACT4第一章 機械加工工藝規(guī)程設計51.1 熟悉零件的設計要求51.2設計機械加工工藝規(guī)程5毛坯種類的選擇和加工余量6選擇零

2、件表面的加工方法7工序定位基準的選擇7工序數目和順序的確定8確定工序尺寸及其公差9機床和工藝裝備的選擇和設計9工時定額的估算19第二章 夾具設計212.1.1 設計任務21定位基準和定位元件的選擇及其定位誤差分析22夾緊機構的確定242.1.4 繪制夾具草圖24繪制工作圖242.2銑第一面?zhèn)绕矫娴膴A具設計25設計任務25定位基準和定位元件的選擇、設計及其定位誤差分析25夾緊機構的確定26繪制工作圖27參考文獻28畢業(yè)設計心得30附錄31附錄1：英文原文31附錄2：中文翻譯31英文原文32中文譯文37 摘要 通過對缸頭零件幾何形狀、尺寸精度及位置精度等進行分析，制定其機械加工工藝規(guī)程。同時為了正

3、確的保證加工表面相對其它表面的尺寸和位置精度，通過對定位、夾緊等裝置的慎重選擇，設計了車削100階梯外圓和外圓第一個面的銑削的專用夾具。本設計力求正確、簡單、實用。關鍵詞 ： 缸頭，工藝規(guī)程，車削階梯外圓，銑削外圓側面ABSTRACTBy analysis the geometry,the dimensional accuracy and the position accuracy of the cylinder head,the machining process is constituted.At the same time, in order to guarantee machining

4、 surface relative to other surface size and position precision, by make the correct choice of the location equipment.Tool setting equipment,the clamping device and so on,drilling fixture design for turning 100 stepped outside and external circular first surface milling.The purposes of the design is

5、correct,simple and practical.Keywords：accuracy ,surface milling,drilling fixture design 第一章 機械加工工藝規(guī)程設計1.1 熟悉零件的設計要求設計題目：此次畢業(yè)設計所做題目為一缸頭的工藝規(guī)程及車削100的外圓階梯面和銑削缸頭R52的環(huán)形面的夾具的設計已知：零件材料為鑄鋼，重量為3.510kg，批量生產。 圖1.1零件圖考慮到零件需加工面少，同時考慮鑄造成本，故采用砂型鑄造。再考慮到木模手工造型生產率低、鑄件精度低、加工余量大，適于單件小批生產，而金屬模機器造型生產率高、鑄件精度高、表面質量與機械性能好，適于

6、大批大量生產，故在此選用砂型鑄造機器造型，以提高毛坯制造質量、減少機械加工勞動量、降低機械加工成本。1.2設計機械加工工藝規(guī)程毛坯種類的選擇和加工余量(1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為ZG35、生產類型為批量生產、結構形狀不是很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。(2)確定毛坯的加工余量根據毛坯制造方法，查取機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-5，成批生產的鑄件機械加工余量等級取尺寸公差等級CT8-10，加工余量等級H，再查取表2.2-1、2.2-

7、4，根據加工去除材料的加工表面的基本尺寸，查的B向小方面的加工余量是2.5mm;R52的左右側面的加工余量各為1.5mm；100的外圓階梯面的加工余量是1.5mm；100的端面的加工余量是2mm;內孔68的加工余量是2mm;B向小方面的20孔的加工余量是1mm。1) 工件100外圓的加工余量是3mm;2) 工件102外圓的加工余量是1mm;3) 工件R52外圓左側面的加工余量是1.5mm;4) 工件R52外圓右側面的加工余量是1.5mm;5) 工件68內孔的加工余量是2mm;6) 工件B向小方面的加工余量是2.5mm;7) 工件B向小方面的20孔的加工余量是1mm;(3)繪制毛坯圖詳見附圖：缸

8、頭毛坯圖選擇零件表面的加工方法工件上的加工表面往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達到質量要求，加工方法的選擇一般根據每個表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法然后再選擇前面一系列預備工序的加工方法和順序。根據零件的材料、生產類型、零件圖上各個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，以及不同加工方法所能達到的加工精度和表面粗糙度，確定加工各表面的加工方法和加工方案如表1-1：表1-1：表面加工方法、方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案100的外圓IT81.6粗車-半精車-精車102的外圓IT106.3粗車-半精車100的端面、倒角及15的斜階梯面IT1212.5粗車

9、R52的左側面IT106.3粗車-半精車R52的右側面IT106.3粗車-半精車68的內孔IT81.6粗車-半精車-精車68內孔的倒角IT1212.5粗車B向小方面IT103.2粗銑-半精銑M10mm螺紋IT106.3鉆-攻絲20mm孔IT1212.5锪工序定位基準的選擇制定機械加工工藝規(guī)程時，正確選擇定位基準對零件表面鍵的位置要求和安排加工順序、保證整個機械加工工藝過程的順利進行有很大的影響。通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。(1)精基準的選擇精基準的選擇主要考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。

10、考慮到該零件的加工表面大都可以選擇工件的68mm的孔和100mm外圓為基準來加工，為避免由于基準不重合而產生的誤差，故選擇100mm外圓為精基準，即遵守了精基準選擇原則里的“基準統一”原則，避免了基準轉換所產生的誤差。(2)粗基準的選擇選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面的位置關系具有重要的影響，因此作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷?？紤]到加工難易程度及加工順序的安排，本例選擇R52mm外圓表面及其側面為粗基準。這樣容易保證100的外圓階梯面與R52中心線保持一致，減小垂直度誤差，

11、且容易定位裝夾。工序數目和順序的確定工序集中與工序分散是擬定工藝路線時確定工序數目的兩種不同的原則，工序集中有利于采用高生產率機床，減少工件裝夾次數節(jié)省裝夾工作時間有利于保證各加工面的相互位置精度；工序分散可是每個工序使用的設備和夾具比較簡單。工序的集中與分散，要根據生產類型、機床設備、零件結構和技術要求等進行綜合分析后選用。該零件的生產類型為成批生產，可以采用通用機床配以專用工、夾具，以提高生產率。由于工件加工表面中外圓、端面和內孔適于一次加工完成，因此采用工序集中原則；而上平面上20mm孔和4M10螺紋孔由于加工工步多，換刀次數多，而且考慮各孔距離較近，因此采用工序分散原則。在安排機械加工

12、工序是，應根據加工階段的劃分，基準的選擇和被加工表面主次來決定。根據“先基準后其它”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”等原則確定工藝路線如下：方案一：、銑第一面左側平面；、銑第一面右側平面；、鏜孔64孔；、車削100的外圓階梯面；、銑削B向小方面；、鉆9mm孔、攻M10的螺紋；、锪20mm沉孔；、去毛刺檢查。方案二：、車削100的外圓階梯面；、銑第一面左側平面；、車削孔64內孔；、銑第一面右側平面；、銑削B向小方面；、锪20mm沉孔、鉆9mm孔、攻M10的螺紋；、去毛刺檢查。分析比較這兩種加工方案，方案一的不足之處：難以保證A面與左右側面的垂直度且易導致100外圓階梯面的中心偏失、工序

13、的前后加工不便。加工過程中一般盡量避免使用鏜床，其導致加工難度上升，工藝更加復雜，不適于此工件。 方案二則可以避免方案一中垂直度的誤差和中心的不重合等諸多問題。 確定工序尺寸及其公差一般采用查表法確定每道工序的加工余量，然后按工序順序由后向前推的計算方法，根據選定的余量計算前一道工序尺寸。工序尺寸的公差和表面粗糙度應按該工序的加工方法和經濟精度來確定。工序尺寸的公差一般規(guī)定為按工件的“入體”方向標注，對包容面尺寸公差取正值。機床和工藝裝備的選擇和設計I車端面、外圓階梯及倒角、15斜階梯面機床、刀具、量具及夾具的選擇：工件材料：鑄鋼ZG270-500，零件重量為3.510kg。加工要求：粗車端面

14、并倒角且車削15階梯面,粗車外圓至尺寸102.5mm,半精車外圓至尺寸102mm并加工階梯面,精車外圓至尺寸100mm。根據機床的選擇原則：機床的生產率與零件的生產類型相適應；考慮到生產的經濟性；機床的加工范圍應當滿足零件的加工要求；機床的精度與零件精度適應情況；機床的加工以及尺寸范圍應與零件毛坯的外形尺寸相適應；機床的主軸轉速范圍、走刀量的等級、機床功率應基本符合切削用量的要求來選擇機床。選擇機床：CA6140選擇刀具：車削端面采用45端面車刀； 車削100mm外圓 及75錐面時采用75外圓車刀。 刀片材料YT15，刀桿尺寸1625m，選擇刀具前角o15后角o12，主刃Kr=45。 本次加工

15、的是車端面、外圓及階梯面，通過零件圖樣可知端面經加工后的粗糙度值為6.3um，查機械制造工藝設計簡明手冊(以后簡稱簡明手冊)表1.4-8，經粗車-半精車加工后，滿足的經濟精度等級為IT8-10,表面粗糙度值為6.3um-3.2um,滿足零件圖樣的要求；外圓經加工后的粗糙度值為12.5um和1.6um,查簡明手冊表1.4-8，經粗車-半精車-精車加工后，滿足的經濟精度等級為IT7-8,表面粗糙度值為1.6-0.8um,完全滿足零件圖樣的要求；端面經加工后的粗糙度值為12.5um,查簡明手冊表1.4-8，經粗車加工后，滿足的經濟精度等級為IT11，表面粗糙度為50um-12.5um，滿足零件圖樣的

16、要求。該工序可同時加工的工件數為1件，單件所用的加工時間為5.73min采用量具：游標卡尺。夾具采用：車床夾具。切削用量的選擇工步粗車端面至尺寸100mm查機械制造技術基礎設計指導教程（以后簡稱指導教程）由表5-2取f=0.4mm/r，v=75m/min,通過公式n=157.14r/min通過查簡明手冊車床主軸轉速取n=140r/min,通過公式v=76.36m/min,此速度與所選的速度值相差不大，可以應用。本次加工中，需加工的長度為98mm，刀具工作行程長度為30mm，粗車的單邊余量為2.0mm，刀具工作行程次數為1次，切削層深度為2.0mm。工步粗車倒角并車削15的階梯面查機械制造技術基

17、礎設計指導教程（以后簡稱指導教程）由表5-2取f=0.4mm/r，v=75m/min,通過公式n=157.14r/min通過查簡明手冊車床主軸轉速取n=140r/min,通過公式v=76.36m/min,此速度與所選的速度值相差不大，可以應用。本次加工中，刀具工作行程長度為30mm，粗車的單邊余量為1.0mm，刀具工作行程次數為1次，切削層深度為1.0mm。工步半精車外圓至尺寸102mm查指導教程表5-2，f=0.35-0.65mm/r，取f=0.35mm/r；v=90-100m/min,取v=80m/min,通過公式n=193.01r/min,通過查簡明手冊主軸轉速表取n=200r/min,

18、通過公式v=82.89m/min,此速度與所選的速度值相差不大，可以應用。本次加工中，需加工的外圓直徑為102mm，刀具工作行程長度為10mm，半精車的單邊余量為0.5mm，刀具工作行程次數為1次，切削層深度為0.5mm。工步精車外圓至尺寸100mm查指導教程表5-2，f=0.1-0.3mm/r，取f=0.2mm/r；v=110-130m/min,取v=125m/min,通過公式n=313.46r/min,通過查簡明手冊，CA6140主軸轉速表可查取車床主軸轉速，取n=320r/min,通過公式v=127.61m/min,此速度與所選的速度值相差不大，可以應用。本次加工中，需加工的外圓直徑為1

19、00mm，刀具工作行程長度為7mm，精車的單邊余量為1mm，刀具工作行程次數為1次，切削層深度為1mm。II銑R52的左側平面機床、刀具、量具及夾具的選擇：本次加工的是左側平面，通過零件圖樣可知該上端面經加工后的粗糙度為6.3um，查指導教程表1-8，經粗銑半精銑加工后，滿足的經濟精度等級為IT10，表面粗糙度為11um-6.3um，完全滿足零件圖樣的要求。該工序可同時加工的工件數為1件，單件所用的加工時間為1.158min工件材料：鑄鋼ZG270，零件重量為3.510kg。加工要求：粗銑左平面至尺寸52mm,精銑左平面至尺寸51.5mm。機床：臥式升降臺銑床X62W。刀具：110端銑刀，7個

20、齒，W18Cr4V硬質合金端銑刀，牌號為YG6。量具：游標卡尺。夾具：銑床夾具。切削用量的選擇1)工步粗銑左平面至尺寸52mm跟據指導教程銑平面的切削用量，查簡明手冊表4.2-36和表4.2-37，選擇主軸轉速n=300r/min,進給量f=0.8mm/r,v=94.2m/min,此工步內容需加工的長度為104mm，刀具工作行程長度為104mm，粗銑左平面的單邊余量為1mm，刀具工作行程次數1次，切削層深度為1mm。2)精銑上端面至尺寸51.5mm查簡明手冊表4.2-36和表4.2-37，取n=300r/min,其縱向進給量f=0.5mm/r,v=94.2m/min,此工步內容需加工的長度為1

21、04mm，刀具工作行程長度為100mm，單邊余量為0.5mm，刀具工作行程次數1次，切削層深度為0.5mm。 銑削第二個面1、機床、刀具、量具及夾具的選擇工件材料：鑄鋼ZG270-500，零件重量為3.51kg。粗車外圓加工要求：粗銑右平面至尺寸50.5mm,精銑右平面至尺寸50mm。機床：臥式升降臺銑床X63刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度ap=4,齒數z=10,取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。量具：游標卡尺夾具：專用夾具2計算切削用

22、量（1）粗銑第二個面至尺寸52mm1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1mm。2）根據機械加工工藝設計手冊表9-12查得，f=0.3mm/r ，則V=92m/min。3）4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc98mm/s，n=339r/min，4）切削工時 按工藝手冊表12-3 T= L=ll1l2l3Tm=0.416min（2）精銑第二個面至尺寸51.5mm 1）ap=0.5mm 2）根據工藝手冊表9-12查得，f=0.2mm/r ，則V=92m/min。 3）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc102mm/s，n=346r/min。4）切削工時 按工藝手冊表12

23、-3 T= L=ll1l2l3Tm=0.66min、車削68mm孔1、機床、刀具、量具及夾具的選擇工件材料：鑄鋼ZG270-500，零件重量為3.51kg。粗車外圓加工要求：粗車鏜孔至尺寸67mm,精鏜孔至尺寸68mm。機床：CA6140刀具：車削端面采用45端面車刀；車削100mm外圓及15錐面時采用75外圓車刀。刀片材料YT15，刀桿尺寸1625m，選擇刀具前角o15后角o12，主刃Kr=45。量具：游標卡尺夾具：專用夾具2、 計算切削用量（1） 粗車鏜孔至尺寸67mm1) 切削深度ap=1.5mm。2) 根據工藝手冊表9-14查得，在車床上粗鏜孔f=0.080.20，選取f=0.20。V

24、=68m/min。3）確定機床主軸轉速 n=323.2r/min 按金屬切削機床中，與323.2m/min相近的機床轉速為250r/min及355r/min。先選取nw=355r/min。所以實際切削速度v=74.7m/min4）切削工時 按工藝手冊表12-1 T= L=ll1l2l3Tm=0.74min(2) 精鏜孔至尺寸68mm3) 切削深度ap=0.5mm。4) 根據工藝手冊表9-14查得，在車床上精鏜孔f=0.08。V=100m/min。3）確定機床主軸轉速 n=468.3r/min 按金屬切削機床中，與468.3m/min相近的機床轉速為355r/min及500r/min。先選取nw

25、=500r/min。所以實際切削速度v=106.7m/min4）切削工時 按工藝手冊表12-1 T= L=ll1l2l3Tm=0.74min銑削B向平面1、機床、刀具、量具及夾具的選擇工件材料：鑄鋼ZG270-500，零件重量為3.51kg。粗車外圓加工要求：粗銑平面至尺寸85.5mm,精銑左平面至尺寸85mm。機床：臥式升降臺銑床X61刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度ap=4,齒數z=7,取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。量具：游標卡尺

26、夾具：專用夾具2計算切削用量（1）粗銑平面至尺寸85.5mm1）ap=1.5mm。2）根據機械加工工藝設計手冊表9-12查得，f=0.4mm/r 。3）4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc102mm/s，n=384r/min，4）切削工時 按工藝手冊表12-3 T= L=ll1l2l3Tm=0.35min（2） 精銑左平面至尺寸85mm1）1）ap=0.5mm。2）根據機械加工工藝設計手冊表9-12查得，f=0.2mm/r 。3）4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc124mm/s，n=410r/min，4）切削工時 按工藝手冊表12-3 T= L=ll1l2l3Tm=0

27、.354min攻M10的螺紋 锪20mm的孔1、 機床、刀具、量具及夾具的選擇本次加工的是锪B向端面20mm孔、鉆8.8mm孔、攻M10螺紋，通過零件圖樣可知20mm孔粗糙度并無要求，所以在锪孔時，只需一次鉆削即可。攻M10螺紋，需經鉆、 擴、鉸三個工步。工件材料：鑄鋼ZG270，零件重量為3.51kg。機床：搖臂鉆床Z35。刀具：20锪鉆、8.8mm麻花鉆，9.8mm鉆頭，M10鉸刀,22锪鉆。量具：游標卡尺。夾具：鉆床夾具。2計算切削用量（1） 鉆8.8mm的孔1） 根據工藝手冊表9-32，當鑄鋼的強度b784MPa, d0=8mm時，f=（）mm/r。由于L/d=22/8.8=2.53,

28、故取修正系數K=1，所以，f=。因此f=0.2。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由工藝手冊表2.12，當d0=18mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=60min。 3）決定切削速度由工藝手冊表9-36，可知f=0.20mm/r時，雙修磨鈍刃的鉆頭，d0=8.8mm時，=24m/min。切削速度的修正系數由切削手冊表9-34可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據Z35鉆床說明書，查看工藝手冊表4-15，可以考慮選擇=275r/min。4）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=4mm,所以， （2） 擴9.8mm的孔1） 根據工藝手冊表9-40，

29、當擴鉆d0=9.8mm，預先鉆出孔的直徑為8.8mm時，f=（）mm/r。由于L/d=22/9.8=2.24,因擴孔之后還須鉸孔，故取修正系數K=0.7。，因此f=0.7。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當d0=19.8mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=30min。3）由工藝手冊表中的公式：可知f=0.7mm/r時，d0=9.8mm時，=27m/min。切削速度的修正系數由工藝手冊表9-34可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據Z35鉆床說明書，查看工藝手冊表4.2-15，可以考慮選擇=375r/min。4）計算基本工時公式中：L=l+y+由切

30、削手冊表2.29查得y+=6mm,所以，（3）鉸10mm的孔1）根據工藝手冊表9-45，當鉸刀直徑d0=10mm時，f=（）mm/r。由于L/d=22/10=2.2,f=0.9。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當d020mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=60min。3）決定切削速度由切削手冊表2，30的公式：可知，=7.86m/min。切削速度的修正系數由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據Z35鉆床說明書，查看工藝設計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=270r/min。4）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.2

31、9查得y+=8mm,所以，、去毛刺檢查(4) 锪沉頭孔20根據有關資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的1/21/3，故 f=1/3f鉆=1/30.7=0.2mm/r v=1/3v鉆 =1/327=9r/min ns = =130.3r/min按機床選取nw=130r/min，所以切削速度 V=8.98m/min切削工時 l=8 l1=2 l2=0t=0.38min工時定額的估算I車端面、外圓階梯及倒角、15斜階梯面1)工步粗車端面至尺寸98mm，工時定額估算結果如下：切削工時包括：基本時間Tj,輔助時間Tf，布置工作地時間Tb，休息和生理需要時間Tx，準備與終結時間Tz.具體計算方

32、法：Tj=,其中，L=l+l1+l2+l3,l為基本加工長度，l1為進刀之前長度，l2為退刀時長度，l3為單件小批量生產時的試切附加長度，該工件為成批生產，故l3=0mm.Tf=0.2Tj；Tb=0.05(Tj+Tf)； Tx=0.04(Tj+Tf)；Tz=Tb=0.05(Tj+Tf)?；緯r間Tj=0.234min，輔助時間Tf=0.20.234=0.046min,布置工作地時間Tb=0.05(0.234+0.046)=0.014min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0.234+0.046)=0.0112min,準備與終結時間Tz=0.05(0.234+0.046)=0.014min。2

33、)工步粗車倒角并車削15的階梯面，工時定額估算結果如下：基本時間Tj=0.937min;輔助時間Tf=0.20.937=0.187min,布置工作地時間Tb=0.05(0.937+0.187)=0.056min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0.937+0.187)=0.044min, 準備與終結時間Tz=0.05(0.937+0.187)=0.056min。3)工步半精車外圓至尺寸102mm，工時定額估算結果如下：基本時間Tj=0.2min;輔助時間Tf=0.20.2=0.04min,布置工作地時間Tb=0.05(0.04+0.2)=0.012min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0

34、.04+0.2)=0.096min,準備與終結時間Tz=0.05(0.04+0.2)=0.012min。4)工步精車外圓至尺寸100mm，工時定額估算結果如下：基本時間Tj=0.3125min;輔助時間Tf=0.20.3125=0.0625min,布置工作地時間Tb=0.05(0.0625+0.3125)=0.0187min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0.0625+0.3125)=0.015min,準備與終結時間Tz=0.05(0.0625+0.3125)=0.0187min。II 銑R52的左側平面1)工步粗銑左平面至尺寸52mm，工時定額估算結果如下：基本時間Tj=0.416min

35、,輔助時間Tf=0.2Tj=0.20.416=0.0832min，布置工作地時間Tb=0.05(0.0832+0.416)=0.024min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0.0832+0.416)=0.019min,準備與終結時間Tz=Tb=0.024min。2)精銑左平面至尺寸51.5mm，工時定額估算結果如下：基本時間Tj=0.66min,輔助時間Tf=0.2Tj=0.20.66=0.132min，布置工作地時間Tb=0.05(0.66+0.132)=0.0396min,休息和生理需要時間Tx=0.04(0.66+0.132)=0.0316min,準備與終結時間Tz=Tb=0.039

36、6min。第二章 夾具設計2.1 車100外圓階梯面的夾具設計2.1.1 設計任務已知工件的材料為ZG270，毛坯為鑄件，選用的機床為CA6140臥式車床，成批生產，任務為設計一車削階梯面的夾具。工序內容如圖2-1定位基準和定位元件的選擇及其定位誤差分析(1)定位方案設計看工序圖，由階梯面的技術要求知，我們需要限制的自由度有：X、Y、Z軸的移動自由度，X、Y、Z軸的轉動自由度。又知該工序前工件尚是未曾加工的鑄件，所以以R52的外圓表面作為粗基準定位，保證內孔的軸線與外圓階梯面的軸線誤差盡可能降低，定位方案是水平面用支撐塊定位R52外圓側平面限制三個自由度Z移動、X、Y轉動；用V形塊定位R52外

37、圓，限制兩個自由度X、Y移動自由度；最后用一個定位銷限制Z方向的轉動自由度如下圖2-12)定位元件的設計由于定位方案采用R52外圓表面和其右平面為定位基準，就會用到平面支撐塊，平面支撐塊需要安裝在夾具體的凸臺上凸臺平行度公差0.02/100，限制三個自由度，并用螺釘緊固；外圓表面用V形塊限制兩個自由度，其安裝在夾具體與過渡盤連接的側面凸臺上，并用銷釘定位、螺釘緊固，其與水平面的垂直度和B面（見車床夾具體零件圖）的垂直度誤差=0.02/100；夾具體上有一個高的凸臺上有定位銷安裝的孔，間隙配合,限制一個轉動自由度，如此則成為完全定位，限制六個自由度。(3)定位精度要求、定位誤差分析定位誤差是由于

38、定位不準而造成的某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對于某一定位方案，經分析計算其可能產生的定位誤差，只要小于有關尺寸或位置公差的1/3-1/5，一般即認為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。由于為標注尺寸公差，因此取用一般公差，粗糙級。查取互換性與測量技術表3-7線性尺寸的未注極限偏差數值表，由于尺寸都在30-120mm之間，故取偏差0.8mm，公差即為1.6mm?？磮D知該工序100外圓階梯面的中心線在Z方向上受R52外圓側面與夾具體在Z方向上的精度誤差影響，由于該工序采用采用以R52mm外圓面定位，定位基準與工序基準重合，故不重=0，只存在位置誤差。在Z方向上由于A面平行度誤差0

39、.02mm,又因為支撐塊的尺寸誤差，可能導致工件中心軸與夾具體中性軸有偏差，關于偏差的計算如下：=0.02+0.03=0.05mm夾緊機構的確定 由于切削力不大，且切削力方向有銷釘支承，故此夾緊機構不需要提供太大的夾緊力，因此選用結構簡單、易操作的夾緊機構，由定位方案知，夾緊R52的側平面最不會干擾車刀進給運動，為了便于裝卸工件，在此選用壓板與開口墊片配合的夾緊機構，此機構結構簡單，操作方便；考慮到夾具體隨著主軸旋轉會產生離心力，為避免因上下重量不一而造成震顫，影響加工精度，在夾具體上方安裝了一個平衡塊。(1)強度校核由于切削力主要作用在100mm的階梯面上，因此需要對其進行強度校核。查取切削

40、手冊車削軸向力的公式W=KW=,其中r=280mm,d=100mm,K粗加工取2.5-3，精加工取1.5-2，帶入公式得：(2)夾具體的設計夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結構工藝性要好。由于鑄造夾具體鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結構復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200。由于夾具體一部分要懸出圓盤，考慮到其力矩不夠，故而在下方加一處肋板，厚度為20mm,用以防止夾具變形而影響加工精度。 繪制夾具草圖詳見附圖：車削100的階梯面夾具

41、體2.1.5繪制工作圖詳見附圖：車削100的階梯面夾具裝配圖2.2銑第一面?zhèn)绕矫娴膴A具設計設計任務已知工件的材料為ZG270，毛坯為鑄件，選用的機床為X62W臥式銑床，成批生產規(guī)模，設計一銑床夾具，加工R52左側方的平面。定位基準和定位元件的選擇、設計及其定位誤差分析(1) 定位方案設計由零件圖可知，這個平面有尺寸精度要求和表面粗糙度要求。為了保證能在后續(xù)的孔系加工工序中使面的加工余量均勻。根據基準重合、基準統一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精車100mm外圓階梯面和端面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工這個平面的定位基準應選擇選用100mm外

42、圓階梯面和端面作為定位基準，用圓環(huán)形的坑形及其側面來定位限制5個自由度。再用可調定位銷定位限制工件的1個自由度。這樣，就實現了六點定位，屬于完全定位。為了提高加工效率，根據工序要求先采用標準高速端面銑刀刀具對工藝左平面進行銑削加工；準備采用鉸鏈式壓板進行夾緊。 (2)定位元件的設計由于缸頭的生產量大，采用手動夾緊的夾具結構簡單，在生產中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動夾緊。采用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖，采用多點浮動夾緊機構夾緊。 （3）定位誤差的分析 由于工序中，主要是為了保證工藝左平面與階梯面的垂直精度不超過0.1，和其表面粗糙度滿足6.3，并且保證下一步右平面的加工余量。 由上面5夾具精度的分析來看，定位誤差是由于工件與環(huán)形支撐塊的配合誤差由上圖可見，兩個圓心不重合而造成定位偏差：=而因為誤差導致的銑面精度誤差，可由在加工下一個面時進行修正。本次設計的夾具可以滿足精度要求和使用要求。 夾緊機構的確定(1) 壓板、夾具體、夾具體與銑床