CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計說明

1、摘要隨著科技的發(fā)展，機械制造行業(yè)已經(jīng)是我國技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興的機械制造產(chǎn)業(yè)，都離不開形式各樣的機械制造設(shè)備。本次畢業(yè)設(shè)計的容主要容就是對CA6140機床撥義的工藝規(guī)程制定和對其中孔與若十平面加工工序的夾具設(shè)計進(jìn)行研究和探討。在工藝規(guī)程編制方面，主要通過仔細(xì)分析撥義零件圖和相關(guān)技術(shù)要求，查閱零件相關(guān)資料，考慮了零件的工藝結(jié)構(gòu)要求、批量生產(chǎn)要求、經(jīng)濟性、可行性等多方面因素，最終安排工序，并完成加工，其中包括各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，基準(zhǔn)面的選取，定位和夾緊方案的擬定，并將其編入工序卡片，活晰明了的表達(dá)出了整個加工過程。另外，在專

2、用夾具設(shè)計方面，主要對一孔、一平面的加工工序進(jìn)行了夾具方案的分析，計算和最終完成設(shè)計任務(wù)。關(guān)鍵詞：撥義；工藝路線；定位與夾緊；專用夾具設(shè)計AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,machinerymanufacturingindustryofChinahasbeentechnologicalprogressandsocialdevelopmentofpillarindustries.Whetherintraditionalindustriesornewindustries,itisinseparablefromawiderangeofm

3、achineryandequipment.Thisgraduationofcontentwhichisthestudyabouttheprotocoldevelopmentprocessandthefixturedesignoftheholeandsomeplaneprocessingprocedure.Intermsofprocessrules,primarilythroughacarefulanalysisoftheproductpartsandrelatedtechnicalrequirements,checkthepartsrelevantinformationconsideredpa

4、rtoftheprocessofstructuralrequirements,batch,andeconomics,feasibility,andmorefactors.Thefinalarrangementsfortheoperationstofinishprocessing,includingtheoperationsofprocessingmethod,machinetools,tooling,fixtures,assistivedevices,measurementapparatusselection,selectdatum,positioningandclampauthoring,a

5、ndprocesscard,clarityofexpressionoutthewholeprocessingprocedure.Inaddition,infixturedesign,themaindesignaboutahole,aflatandagroovemachiningprocesshasbeenanalysised,computationandfinallytocompletethedesigntask.Keywords:Plectrum;processroute;positioningandclamping;dedicatedfixturedesign摘要IAbstractII第1

6、章緒論11.1 夾具設(shè)計的意義11.2.1 夾具設(shè)計研究概述2夾具的定義2夾具發(fā)展概況2夾具設(shè)計要解決的主要問題31.2 夾具的功能41.4.1 夾具組成4夾具的基本組成部分4夾具的其他組成部分51.5.1 夾具的分類5按夾具的通用特性分類5按夾具使用的機床分類51.3 夾具使用優(yōu)點71.7.1 夾具設(shè)計要求7夾具設(shè)計基本要求7生產(chǎn)對其提出的新要求81.4 夾具設(shè)計特點8現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向9第2章工藝規(guī)程的編制102.1.1 零件的分析10零件的作用10零件的工藝分析111.2 確定毛坯的制造形式121.3 基面的選擇131.4 制定工藝路141.5 選擇加工設(shè)備與刀具、夾具、量具151.6

7、機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定16確立切削用量與基本工時19第3章夾具設(shè)計373.1.1 工序30的夾具設(shè)計37問題的提出37夾具設(shè)計37定位誤差的分析40夾具設(shè)計與操作的簡要說明403.2.1 工序50的夾具設(shè)計40問題的提出40夾具設(shè)計41定位誤差的分析43夾具設(shè)計與操作的簡要說明43工序70的夾具設(shè)計44問題的提出44夾具設(shè)計44定位誤差的分析47夾具設(shè)計與操作的簡要說明47第4章機床夾具優(yōu)化設(shè)計與經(jīng)濟效益484.1.1 4.1優(yōu)化設(shè)計分析48成組夾具成本48優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)實意義494.2機床夾具柔性化494.3機床夾具經(jīng)濟效益分析50結(jié)論52致53參考文獻(xiàn)54ContentsAb

8、stractIChapter1Introduction11.1 ThesignificanceofthefixturedesignlFixturedesignresearchoverview21.2.1Thedefinitionofafixture21.2.2Fixturedevelopment?1.2.3 Designofjigsandfixturestosolvethemainproblems31.2 Functionsoffixtures3Fixturecomposition41.4.1Thebasiccomponentsoffixtures41.4.2Theothercomponent

9、ofthefixtures4FixtureofclassificationsAccordingtothecommoncharacteristicsofclassificationfixtures51.5.2Themachinetoolusedbyfixtureclassifications1.6 Usetheadvantagesoffixtures61.7 Designofmachine-toolfixtures?1.7.1Basicrequirementsforthedesignoffixtures?1.7.2 Productiononhisproposednewrequirements71

10、.8 Fixturedesigncharacteristics8Developmentofmodernfixturessentto9Chapter2Thecompilationofprocedures102.1.1 Partoftheanalysis10Partoftherole10PartsoftheProcessAnalysis111.2 Determinetheformofblankmanufacturing121.3 Thechoiceofbaselevel13Developroute142.5Selecttheprocessingfixtures,equipmentandtoolin

11、g,measuringtools152.6 Allowance,dimensionsandfurdimension16Establishmentofcuttingandbasicwork19Chapter3Fixturedesign363.1.4 Fixturedesignofthethirdworkingprocedure37Problem373.1.2Fixturedesign403.1.3Theanalysisofpositioningerror40Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation40Fixturedesignofthefif

12、thworkingprocedure40Problem403.2.2Fixturedesign413.2.3Theanalysisofpositioningerror433.2.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation433.3Fixturedesignoftheseventhworkingprocedure44Problem443.3.2Fixturedesign443.3.3Theanalysisofpositioningerror47Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation47C

13、hapter4Fixturedesignoptimizationandeconomicbenefits4.148OptimalDesignandAnalysis484.1.1Groupfixturecosts484.1.2Thepracticalsignificanceofdesignoptimization494.2 FlexibleMachineToolFixture49EconomicAnalysisofjigsandfixtures50Conclusion52Thanks53References54第1章緒論隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其產(chǎn)品型號越來越多，質(zhì)量要求越來

14、越高，更新周期越來越短，使機械制造工程飛速的發(fā)展。在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位。它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度。夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，對工件的圖紙、工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析，精心調(diào)查研究，吸取國外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案1。機械加工必須保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計就是一項重要的工作。它要求設(shè)計者必須具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。在指定工藝規(guī)程時，應(yīng)根據(jù)零件的產(chǎn)量和現(xiàn)有的設(shè)備條件，綜合考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，經(jīng)

15、過反復(fù)分析比較，確定最優(yōu)方案。1.1 夾具設(shè)計的意義零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置，機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一2。因此，好的夾具設(shè)計可以提局廣品勞動生廣率，保證和提局加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率，降低成本。在當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對夾具的設(shè)計制造的更高要求。CA6140

16、車床撥義鐵、鉆等工序使用的專用夾具設(shè)計應(yīng)針對加工零件，應(yīng)達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。所以對CA6140車床撥義加工工藝與夾具設(shè)計，不但是我們對大學(xué)所學(xué)的知識的一個整合，而且是對結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計方面的一次訓(xùn)練。1.2 夾具設(shè)計研究概述1.2.1 夾具的定義夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。在金屆切削機床工件是使用的夾具稱為機床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機床夾具不可缺少。它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具的設(shè)計在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和制造以與生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要

17、的技術(shù)工件3。1.2.2 夾具發(fā)展概況隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國外兩方面技術(shù)資源，有計劃的進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以與經(jīng)濟效益有了很大的提高，為繁榮國市場，擴大出口創(chuàng)匯，推動國民經(jīng)濟的發(fā)展起了重要作用。夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐

18、步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。我國的機械制造業(yè)經(jīng)過50多年，特別是近20年的發(fā)展，已形成了品種繁多、門類齊、布局合理的機械制造工業(yè)體系。許多科研院所、大專院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展為了適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)向高、精，尖方向發(fā)展的需要和多品種、中小批生產(chǎn)的特點，機床夾具的主要發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化4。目前中國制造業(yè)發(fā)展迅

19、猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以與自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向，使機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，品種型號越來越多.質(zhì)量越來越高，更新周期越來越短5。1.2.3 夾具設(shè)計要解決的主

20、要問題夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。首先得了解影響定位精度的因素，然后米取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間6。1.3 夾具的功能機床夾具的主要功能是定位和加緊。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過程。通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實現(xiàn)的，而夾緊則是工件定位后將其固定，使其在加工過程

21、中保持定位位置不變的操作。機床夾具的特殊功能是對刀和導(dǎo)向，通過調(diào)整工件切削刃相對工件或夾具的正確位置。而導(dǎo)向則是如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。機床夾具能夠降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度。由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度7。1.4 夾具組成1.4.1 夾具的基本組成部分雖然各類機床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要容。定位元件是夾具的主要功能元件之一，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形

22、狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般皎鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。1.4.2 夾具的其他組成部分1 .連接元件根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。2 .對刀與導(dǎo)向裝置對刀裝置常見在鐵床夾具中，用以對刀塊。調(diào)鐵刀對刀前的位置，對刀時，鐵刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷鐵刀的切削刃和對刀塊工作表面。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鯉模的鯉模支架。

23、鯉套，它們能確定刀具的位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。3 .其他元件和裝置根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機器人等8。1.5 夾具的分類1.5.1 按夾具的通用特性分類這是一種基本的分類方法，主要反應(yīng)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用夾具、專用夾具和自動化生產(chǎn)夾具等五大類。1.5.2 按夾具使用的機床分類這是專用夾具設(shè)計使用的分類方法，如車床、鐵床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具，如圖1-1,1-2,1-3所示：圖1-1鉆床夾具圖1-2銃床夾具圖1-3工裝夾具設(shè)計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點是

24、機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不一樣。1.6 夾具使用優(yōu)點夾具的使用一般包括兩個過程，其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整，其二是被加工工件在夾具中的安裝。加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。1 .所保證加工精度用夾具裝夾工件時工件相對刀具與機床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。2 .提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率，可使用多工位

25、夾具，并可米用局小夾緊機構(gòu)，進(jìn)一步提局勞動生廣率。3 .能擴大機床的使用圍4 .能降低成本在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級較低的工人以與廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，沒個工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟效應(yīng)就越大。5 .改善工人的勞動條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全10。1.7 夾具設(shè)計要求1.7.1 夾具設(shè)計基本要求設(shè)計夾具時，應(yīng)滿足下列四項基本要求:1. 保證工件的加工精度。2. 保證工人的造作安全。3. 達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求。4. 滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟

26、效應(yīng)。1.7.2 生產(chǎn)對其提出的新要求現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。2. 能裝夾一組相似性特征的工件。3. 用于精密加工的高精度的機床。4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。5. 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率11。1.8 夾具設(shè)計特點機床夾具設(shè)計與其他裝備設(shè)計比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個方面：1 .要有較短的設(shè)計和制造周期，一般沒有條件對夾具進(jìn)行原理性實驗和復(fù)雜的計算工作。2 .夾具的精度一般比工件的精度變了三倍。3 .夾具在一般情

27、況下是單體制造的，重復(fù)制造的機會通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。4 .夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。5 .夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計的工藝要求。1.9 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面。隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，精密化夾具勢必也相應(yīng)提高。高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度。夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力12。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面

28、。在制造典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件。舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件13。第2章工藝規(guī)程的編制2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給的是CA6140車床主軸箱撥義的工藝規(guī)程編制和夾具設(shè)計。CA6140車床的撥義位丁車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用14。零件圖如圖2-1所示：圖2-1撥叉零件圖零件上方的2500.02mm孔與操縱機構(gòu)相連，而下方的5

29、5004mm非孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪實現(xiàn)變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為HT200,為了滿足其性質(zhì)要求，由參考文獻(xiàn)15表2-3鑄件制造方法選取金屆型鑄造方法,由參考文獻(xiàn)16表2.2-4灰鑄鐵件的硬度分級可知灰鑄鐵的硬度為190210HBS,具有較高的強度和耐磨性，適于承受較大應(yīng)力和耐磨性的要求。CA6140車床撥義有多處加工面，其中有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1 .以2500.02mm?L為中心的加工表面這一組加工表面包括：2500.02mm的孔，以與40mm的圓柱上表面，其中主要加工表面為25

30、0002mm通孔，其粗糙度要求為1.6。2 .以5500.4mm?L為中心的加工表面這一組加工表面包括：5500.4mm的孔，以與75mm的兩個端面。其中5500.4mm?L的粗糙度要求為3.2,75mm的兩端面有垂直度0.1的要求。3.將兩件銖斷這一組加工表面包括：銖斷面的粗糙度要求為6.3。4 .銖1600.12mm的槽這一組加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求為3.2，槽的底面的粗糙度要求為6.3。5 .銖40mm外圓柱面上的平臺這一組加工表面包括：粗糙度要求6.3，其余為尺寸要求，精度不高。該零件加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：2500.02mmJL的中心與5500.4mmJL的

31、中心有位置要求134.50.2mm1600.12mm的槽與2500.02mm的孔表面有垂直度公差為0.08。C、D兩端面之間相對于的2500.02mm的孔表面有垂直度公差為0.1。由以上分析:對于以上加工表面，根據(jù)加工方法的經(jīng)濟精度與機床所能達(dá)到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于專用夾具加工其它表面，并保證各種尺寸和位置的精度要求。2.2 確定毛坯的制造形式根據(jù)零件的材料和形狀確定毛坯為鑄件，考慮零件在機床運行過程中可以承受較大載荷和沖擊載荷，且零件結(jié)構(gòu)乂比較簡單，采用金屆型鑄造的方法來加工，以使金屆纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。這樣不但提高生產(chǎn)率，而且可以保證零件的加工

32、精度。毛坯零件圖如圖2-2所示：IIi|IIIIHiHII/JIIII1/IIIIIII圖2-2毛坯圖毛坯的鑄造方法：選用金屆型造型的方法。毛坯的熱處理：熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，根據(jù)材料和熱處理的目的而定。本次加工中熱處理為預(yù)備熱處理安排在機械加工之前，采用正火、調(diào)質(zhì)處理來改善材料的加工性能。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。2.3 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，過程中會問題白出，甚至?xí)斐纱笈鷱U品，

33、使生產(chǎn)無常運行。1 .粗基準(zhǔn)的選擇對丁零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)17。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)以撥義的底面和40mm的外圓表面為粗基準(zhǔn)，利用V型塊夾緊達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行鉆55mm孔的加工。2 .精基準(zhǔn)的選擇為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的25mm圓表面為精基準(zhǔn)，并且以“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”為原則，來保證加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度與位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮

34、采用萬能性機床配以專用夾具,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。.工藝路線方案一工序一：鑄造毛坯工序二：將兩件銖斷工序三：鉆、擴、皎、精皎25mm孔工序四：粗車、半精車、精車55mm孔工序五：粗鐵、精銖C、D面保證垂直度誤差不大于0.1工序六：粗銖B面工序七：銖16mm的槽，垂直度誤差不大于0.08工序八：銖40mm外圓上的平臺工序九：檢驗入庫上面的工序加工不太合理，因為如果先將兩件銖斷，破壞了零件的整體性，這樣就達(dá)不到兩個孔之間的位置要求，影響整個工件的加工要求，從而降低了零件的使用價值。由此得出下面一個方案。.工藝路線方案二工序一：鑄造毛坯工

35、序二：以底平面D面為粗基準(zhǔn)，用V型塊定位，粗車、半精車、精車5500.4mm孔，使其達(dá)到精度要求工序三：以40mm圓柱外表面為基準(zhǔn)，用V型塊定位，并以550°.4mm的圓心為基準(zhǔn)鉆、擴、粗皎、精皎25oO.O2mm的孔，達(dá)到精度要求工序四：將兩件銖斷工序五：以25°0.02mm的孔為精基準(zhǔn)，以定位擋銷和一壓板實現(xiàn)定位，進(jìn)行C、D兩面的粗鐵、精銖加工，使C、D兩面滿足垂直度誤差不大于0.1工序六：以2500.02mm的孔為精基準(zhǔn)，以D面和一輔助支撐實現(xiàn)定位，進(jìn)行B面的粗銖加工工序七：以2500.02mm的孔為精基準(zhǔn)，銖1600.12mm的槽，保證槽的側(cè)面相對于孔的垂直度誤差是

36、0.08工序八：以2500.02mm的孔為精基準(zhǔn)，銖40mm外圓上的平臺工序九：去除毛刺工序十：檢驗入庫比較兩種工序加工方案，考慮到加工的合理性與精度的要求，我們選擇方案二的設(shè)計。1.5 選擇加工設(shè)備與刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類型為中批，故加工機床設(shè)備等以通用機床為主，其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾具為主，工件在各機床上的裝卸與各機床間的傳送均有人工完成。根據(jù)加工零件的具體工序，滿足加工需求，根據(jù)文獻(xiàn)15選擇以下機床、刀具和量具：1.機床的選擇銖面、鐵槽、鐵平臺時均采用立式鐵床X52K;鉆、擴、皎孔均采用立式鉆床Z550;車孔時采用臥式車床C620-1。2.夾具的選擇該撥義的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，

37、所以采用專用夾具。3.刀具的選擇銖上下表面時采用硬質(zhì)合金端鐵刀，可以保證加工零件的精度要求；鐵槽時采用直柄立鐵刀；銖斷時采用銖斷鐵刀；鉆孔時采用高速鋼錐柄麻花鉆；擴孔時采用高速鋼錐柄擴孔鉆；皎孔時采用硬質(zhì)合金錐柄機用皎刀；車孔時采用YG6硬質(zhì)合金車刀。4.量具的選擇極限量規(guī)或塞規(guī)、對角度尺寸采用專用夾具保證，其它尺寸采用通用量具即可。1.6 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定CA6140車床撥義零件材料為HT200，硬度190210HBS,抗拉強度b195MPa,生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。由文獻(xiàn)18表217灰鑄鐵鑄件預(yù)計的力學(xué)性能與應(yīng)用舉例與以上原始資料與加工工藝，分別確定各家工表面的機

38、械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下：(1) 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長315mm,寬75mn高80mm故最大輪廓尺寸為315mm=(2) 選取公差等級CT由文獻(xiàn)15表5-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級得鑄造方法按金屆型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級CT圍810級，取為10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,由表5-3鑄件尺寸公差15得：公差帶相對丁基本尺寸對稱分布。求機械加工余量等級由文獻(xiàn)15表5-5毛坯鑄件典型的機械加工余量等級得鑄造方法按金屆型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級圍DF級，取為F級。求RMA（要求的機械加工余量）對所有加

39、工表面取同一個數(shù)值，由文獻(xiàn)15表5-4要求的鑄件機械加工余量（RMA得最大輪廓尺寸為315mm機械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為2.5mm。（6）求毛坯基本尺寸為方便加工，鍵槽處鑄成實心。C面、D面屆雙側(cè)加工，應(yīng)由文獻(xiàn)15式（5-2）求出，即R=F+2RMA+CT/2=12+22.5+2.2/2=18.1mmB面為單側(cè)加工，毛坯基本尺寸由文獻(xiàn)15式（5-1）求出，即R=F+RMA+CT/2=80+2.5+3.2/2=84.1mm25mm孔屆腔加工，應(yīng)由文獻(xiàn)15式（5-3）求出，即R=F-2RMA-CT/2=25-22.5-2.6/2=18.7mm55mm孔屆腔加工，應(yīng)由文獻(xiàn)15式（5-3）

40、求出，即R=F-2RMA-CT/2=55-22.5-2.8/2=48.6mm式中R毛坯基本尺寸；F毛坯的鑄件輪廓尺寸；RMX一要求的機械加工余量；CT公差等級。撥義鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見如下表2-1表2-1撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項目C面D面B面25mm孔55mm孑L鍵槽公差等級CT10101010加工面基本尺寸12802555鑄件尺寸公差2.8機械加工余量等級FFFFRMA2.5毛坯基本尺寸4501. C面、D面的加工余量為6.1mm（為雙邊加工）查文獻(xiàn)15表5-49平面精加工余量得精加工余量1mm故粗加工余量為Z=4.

41、1mm,則單邊加工余量為Z=2.05mm。2. B面的單邊總加工余量為Z=4.1mm3. 查文獻(xiàn)15表5-49平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為Z=3.1mmo孑L（25mm的孔已鑄成18.7mm的孔）查文獻(xiàn)15表5-42基孔制7、8、9級（H7、H8、H9）孔的加工示m倚工序尺寸加工余量：鉆孔至23mm余量為4.3mm；擴孔至24.8mm余量為1.8mm;粗皎孔至24.94mm余量為0.14mm;精皎孔至25mm余量為0.06mm。4.孑L55mm孔（55mm的孔已先鑄初45mm的孔）查文獻(xiàn)15表5-42余量：粗車45mm的孔至半精車51mm孔至基孔制7、8、9級（H7、H8、H9）T

42、L的加工51mm余量為6mm53.8mm余量為2.8mm；精車至55mm余量為1.2mm。5.銖16mm的槽由文獻(xiàn)15表5-41凹槽加工余量與偏差得粗銖后半精銖寬度余量Z=3mm,粗銖后公差為+0.18+0.27mm,半精銳后公差為+0.11mm工序尺寸加工余量：粗銳至11.5mm;半精銖至14.5mm余量為3mm精銳至16mm余量為1.5mm。1.7 確立切削用量與基本工時工序一：鑄造毛坯。工序二：底平面B為粗基準(zhǔn)，粗車、半精車、精車55mm的孑L,使其粗糙度達(dá)到3.2(已鑄成45mm)。1. 粗車45mm的孔至51mm(1) 選擇主軸轉(zhuǎn)速選擇C620-1車床，正轉(zhuǎn)n=101400r/min

43、，反轉(zhuǎn)n=141580r/min；縱向f=0.0286.33mm/r,橫向f=0.0143.16mm/r。(2) 選擇進(jìn)給量決定進(jìn)給量，由文獻(xiàn)15表5-57臥式車床刀架進(jìn)給量得：f=0.0286.33mm/r,取f=1.59mm/r(3) 計算切削速度由文獻(xiàn)15表2-8車削時切削速度的計算公式得：VcTmapXvfyvkv式中使用壽命T=60min;q=158;X/=0.15;yv=0.40;m=0.2由文獻(xiàn)15表2-9車削過程中使用條件改變時的修正系數(shù)得kv=1.0則：vccmAyvkvTapf158.1.044.28m/min6061.59由文獻(xiàn)15表則實際切削速度1000vcd5-56I

44、100044.28313.38m/min3.1445臥式車床主軸轉(zhuǎn)速得轉(zhuǎn)速n=305r/minDn3.144530543.09m/min10001000計算基本工時TjLnf18.1143051.590.17min式中Tj機動時間，min；L刀具或工作臺行程長度，mmn機床主軸轉(zhuǎn)速，r/min；f主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量，mm/r。2. 半精車51mm的孔至53.8mm,切削余量為2.8mm確定背吃刀量a2.8mmp(2)確定進(jìn)給量、計算切削速度由文獻(xiàn)15表5-121用YG6硬質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得：v=90m/min,f=0.42mm/r。1000v100090n562r/minD3.145

45、1采用C620-1臥式車床，速得主軸轉(zhuǎn)速n=480r/minDnv1000由文獻(xiàn)15表5-56臥式車床的主軸轉(zhuǎn)則實際切削速度3.1345148076.87m/min1000車孔切削工時的計算時間為：l1il2l3inf18.1 13單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，13=0ap28則11(23)一(23)4mmtank,tan6001235,取l24mm44所以T|0.13minj4800.423. 精車53.8mm的孔至5500.計算基本工時由文獻(xiàn)15表2-24車削和鯉削機動時間計算公式得:L.Tjijnf式中i走刀次數(shù)，i=1;l1刀具的切入長度，mml2刀具的切出長度，mmmm,粗糙度為3

46、.2確定背吃刀量a1.2mmp(2)確定進(jìn)給量、計算切削速度由文獻(xiàn)15表5-121用YG6硬質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得：v=90m/min,f=0.56mm/r。1000v100090n532r/minD3.1453.8采用C620-1臥式車床，速得主軸轉(zhuǎn)速n=480r/minDnv1000由文獻(xiàn)15表5-56臥式車床的主軸轉(zhuǎn)則實際切削速度3.1453.848081.09m/min1000鯉孔切削工時的計算時間為：ll1l2l3inf18.1 13單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，13=0ap12則11一(23)力(23)3mmtank,tan6001235,取124mm34所以T|0.10mi

47、nj4800.56工序三：鉆、擴、粗皎、精皎25mm的孔，使其達(dá)到精度要求1. 鉆23mm的孑L(1) 決定進(jìn)給量鉆頭直徑為23mm由文獻(xiàn)15表5-127高速鋼鉆頭鉆孔時的進(jìn)給量查得進(jìn)給量圍為0.780.96mm/r，取進(jìn)給量f=0.81mm/r,選用Z550鉆床，由文獻(xiàn)15表5-64立式鉆床型號與主要技術(shù)參數(shù)查得進(jìn)給機構(gòu)許用最大抗力F=24525N,查進(jìn)給量圍為0.1一0.81mm/r，符合。(2) 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命由文獻(xiàn)15表5-130鉆頭、擴孔鉆和皎刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命查得最大磨損限度為1.0mm,壽命T=75min。(3) 切削速度的確定由文獻(xiàn)15表2-13鉆、擴和皎孔時切削速度

48、的計算公式得：Vc上等kTmapyvV(Vc的單位：m/min)式中T75min；Cv11.1;zv0.25;xv0;yv0.4;m0.125。由文獻(xiàn)15表214鉆、擴與皎孔時使用條件改變時切削速度11.1230.25vc75°.12510.810.41.2的修正系數(shù)得kv17.85m/min1.7210.95vc=18m/min1000Vc100018n249r/mind°3.1423由文獻(xiàn)15表565立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=250r/min3.142325018.1m/min1000所以，實際切削速度DnVc1000(4) 檢驗機床扭矩與功率由文獻(xiàn)

49、15表215鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩與功率的計算公式得:McCMd°ZMfyM式中Mc鉆孔時的轉(zhuǎn)矩，Nm；do刀具直徑，mmf鉆削時的進(jìn)給量kM切削力的修正系數(shù)；CM0.206;d023;f0.81;kMMM1;z2.0;y0.8。所以Me0.206232.00.810.8c10.2065290.84191.54Nm91.5418.12.4kw3023由文獻(xiàn)15表568立式鉆床主軸各級轉(zhuǎn)速能傳遞的轉(zhuǎn)矩按薄弱環(huán)節(jié)得主軸能傳遞的轉(zhuǎn)矩/NmPMVc30d0Mm284.5NmMcMmPcR所以，所選的切削用量符合要求。(5)計算基本工時TjLnf11112nf11Dcotkr(12)23cot60

50、0(12)7mm,122mm22Tj84.10.812502.72-.0.42min擴23mm的孔至24.8mm確定背吃刀量為ap0.9mm(2)鉆擴孔時的進(jìn)給確定進(jìn)給量，由文獻(xiàn)15表5128高速鋼和硬質(zhì)合金擴量得進(jìn)給量f=1.01.2mm/r,所以取孔f=1.196mm/r。(3)計算切削速度由文獻(xiàn)15表孔速度的(11)23354擴孔相較鉆孔的選取方法得擴孔速度為鉆故取v擴1118.129.05m/min由此算出轉(zhuǎn)速按機床實際轉(zhuǎn)速,1000vndn=125r/min10009.05-116.22r/min3.1424.8則實際切削速度Dn3.1424.8125Vc100010009.734m

51、/min。計算基本工時Tjnfl1112nf1iDd12cotkr(12)l23.粗皎24.8mmTj*t孔至24.94mm18212cot60°(12)2mm84.121.1961252-c.-0.59min確定背吃刀量ap0.14mm由文獻(xiàn)15表5136硬質(zhì)合金皎刀皎孔時的切削用量得被吃刀量ap0.060.15mm符合被吃刀量的圍。確定進(jìn)給量由文獻(xiàn)15表5128高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進(jìn)給所以取f=0.36mm/r。量得進(jìn)給量f=0.30.5mm/r(3)計算切削速度由文獻(xiàn)15表213鉆、擴和皎孔時切削速度的計算公式得:VcCvd°Zv_k、，mXvyvvTapf

52、鉆頭、擴孔鉆和皎刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命得由文獻(xiàn)15表5130鉆頭后刀面最大磨損量為0.60.8mm,取0.6mm,壽命T75min。0.1;yv0.5;m0.3。由文獻(xiàn)15表214鉆、擴與皎孔是使用條件改變時切削速度的修正系數(shù)得kv1所以-一0215.624.94.Vc_,l°.30.1750.14c“0.50.3615.61.902716.53m/min3.650.820.61000vcnd（）100016.3211.08r/min3.1424.94由文獻(xiàn)15所以，實際切削速度&c表565立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min3.1424.9418514.49m/min10

53、00Dn1000計算基本工時Lnfl1il2nf2mml22mmDdi0.140li1cotkr(1-2)cot600(12)22由文獻(xiàn)15表2-27皎圓柱孔的超出長度l2得:80214Tj1.4minj0.361854. 精皎24.94mm孑L至2500.02mm(1) 確定背吃刀量ap0.06mm由文獻(xiàn)15表5136硬質(zhì)合金皎刀皎孔時的切削用量得被吃刀量ap0.060.15mm符合被吃刀量的圍。(2) 確定進(jìn)給量由文獻(xiàn)15表5-128高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進(jìn)給量得進(jìn)給量f=0.91.4mm/r,所以取f=0.9mm/r(3) 由文獻(xiàn)15表5-131高速鋼鉆頭鉆碳鋼與合金鋼時的切削速

54、度得理論轉(zhuǎn)速為：Vc12m/minnc1000Vcd°1000123.1425152.87m/min由文獻(xiàn)15表556立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min所以，實際切削速度Vc3.142518514.52m/min10001000(4) 計算基本工時二lI1I2jnfnfDd10.060l11cotkr(12)cot60(12)1.5mm22由文獻(xiàn)15表2-27皎圓柱孔的超出長度l2得l213mm801.513T|0.57min0.9185工序四：將兩件銖斷(1) 進(jìn)給量的確定由文獻(xiàn)15表598鐵刀直徑選用切斷刀，銖刀直徑應(yīng)小丁63mm,取63mm齒數(shù)為6,可選用X52k立式升

55、降臺銖床。功率為7.5kw,由文獻(xiàn)15表5-145高速鋼立銖刀、角洗刀、半圓銖刀、切槽鐵刀、和切斷鐵刀加工鋼0.02mm/z。時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量fz0.0250.015mm/z,取fz銖削寬度為：ae6mm(2) 銖削速度的確定由文獻(xiàn)15表2-17銖削時切削速度的計算公式得：vSqvkcTmapxvfzyvaeuvzpvn式中cv=10.5;qv=0.2;xv=0.2;yv=0.4;uv=0.5;pv=0.1;m=0.15由文獻(xiàn)15表5-72立式銖床主軸轉(zhuǎn)速與文獻(xiàn)15表5-98銖刀直徑選擇和表5-72立式銖床主軸轉(zhuǎn)速，取立式銖床主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min切削速度vc&3.146311823.34m/min10001000vf0.02615018m/min。(3) 切削工時Tjll1l2,由文獻(xiàn)15表5-73立式銖床工作臺進(jìn)給量得fMzfMz126mm/minLi0.5(dd2ae2)(13)3mm,L21mm則Tj75310.63minj126工序五：粗鐵和半精銳C、D兩面。1.