泵蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)說明

./目錄1摘要11緒論11零件的工藝分析22機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)22.1泵蓋的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定22.1.1零件的用途2泵蓋主要技術(shù)要求22.1.3審查泵蓋的工藝性42.1.4確定零件的生產(chǎn)類型42.2確定毛坯種類繪制毛坯圖42.2.1毛坯選擇42.2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量42.2.3繪制泵蓋金屬型鑄造毛坯簡圖52.3擬定泵蓋工藝路線52.3.1定位基準(zhǔn)的選擇62.3.2表面加工方法的確定62.3.3加工階段劃分72.3.4工序集中與分散82.3.5工序順序的安排82.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算112.5.1切削用量的計(jì)算112.5.時(shí)間定額的計(jì)算113夾具設(shè)計(jì)123.1銑端面夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)143.1.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)123.1.2定位方案確定123.1.3刀具導(dǎo)向方案確定133.1.4夾緊方案確定134方案綜合評價(jià)與結(jié)論144.1方案評價(jià)204.2結(jié)論215體會與展望286參考文獻(xiàn)29摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過對"泵蓋"零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備的設(shè)計(jì),完成了從毛坯到零件的機(jī)械加工工藝過程。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容包括：繪制"泵蓋"的零件圖、毛坯圖,編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片和機(jī)械加工工序卡片,以及銑24mm厚端面加工夾具設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合,通過設(shè)計(jì)使學(xué)生具有了制定工藝規(guī)程的初步能力,設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力,進(jìn)一步提高了查閱資料,熟練地使用設(shè)計(jì)手冊、參考資料等方面的能力。通過設(shè)計(jì)全過程,熟悉了工藝計(jì)算方法,學(xué)會了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法,對于培養(yǎng)獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力大有裨益。關(guān)鍵詞：泵蓋；夾具；設(shè)計(jì)；機(jī)床AbstractThecoursedesignisanimportantelementofpracticalteaching.Throughthe"PUMPCOVER"partofthemechanicalequipment,processplanningandprocessdesign,thecompletionofpartsfromtheblanktothemachiningprocess.Themaindesignofthiscourseinclude:Drawing,"pump"partmap,blankmap,thepreparationofacomprehensivemachiningprocessandmachiningprocessescardcards,Thecoursewasdesignedandimplementedwhattheyhavelearnedthecombinationoftheoryandproductionpractice,throughthedesignsothatstudentshaveaninitialcapacitytodevelopprocessplanning,designingspecialfixturesinitialcapacity,andfurtherimproveaccesstoinformation,skilleduseofthedesignmanual,referencematerials,etc.capacities.Throughthedesignofthewholeprocess,familiarwiththeprocesscalculationmethods,learnedtocarryoutprocessdesignproceduresandmethodsforthedevelopmentofindependentthinkingandabilitytoworkindependentlyofgreatbenefit.Keywords:PUMPCOVER;fixturedesign;Machine緒論畢業(yè)實(shí)踐工作對于每一位即將畢業(yè)的畢業(yè)生來說都是非常重要的,它對我們以后走上工作崗位很有幫助。對于我們機(jī)電專業(yè)來說,在以后的工作中經(jīng)常要做關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)工作,在這里,我以泵蓋零件為例,對它的工藝過程和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。做畢業(yè)設(shè)計(jì)可以把以前所學(xué)的知識加以綜合運(yùn)用,起到鞏固學(xué)到的知識的作用,從而提高分析,解決問題的能力。因此,認(rèn)真的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)是很有必要的。機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機(jī)械加工余量,機(jī)械加工余量的大小,不僅影響機(jī)械零件的毛坯尺寸,而且也影響工藝裝備的尺寸,設(shè)備的調(diào)整,材料的消耗,切削用量的選擇,加工工時(shí)的多少。因此,正確的確定機(jī)械加工余量,對于節(jié)約金屬材料,降低刀具損耗,減少工時(shí),從而降低產(chǎn)品制造成本,保證加工質(zhì)量具有十分重要的意義。在這次設(shè)計(jì)過程中,廣泛的收集各種資料及標(biāo)準(zhǔn),課程設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)為專用夾具的設(shè)計(jì)。專用夾具的設(shè)計(jì)是為了特殊加工工序的技術(shù)要求的加工。夾具是機(jī)械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備,稱機(jī)床夾具,如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用對工件進(jìn)行加工時(shí),為了保證加工要求,首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,首先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時(shí),一般要先按圖樣要求在工件表面劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備,但效率低,一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定地保證工件的加工精度用夾具裝夾工件時(shí),工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。能提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要劃線找正,可顯著地減少輔助工時(shí),提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中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；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。能擴(kuò)大機(jī)床的使用圍〔4能降低成本在批量生產(chǎn)中使用夾具后,由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?每個(gè)工件增加的成本是極少的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大,使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的種類繁多,可以從不同的角度對機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種。按夾具的使用特點(diǎn)分類通用夾具已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,可加工一定圍不同工件的夾具,稱為通用夾具,如三爪定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺等。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng),只需選購即可。〔2專用夾具專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具,稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用?！?可調(diào)夾具夾具的某些元件可調(diào)整或可更換,以適應(yīng)多種工件加工的夾具,稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類?！?組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件,專為某一工件的某道工序組裝的夾具,稱為組合夾具。〔5拼裝夾具用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具而成的夾具,稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn),但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。2.按使用機(jī)床分類夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動機(jī)床夾具、自動線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。3.按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多,但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。定位裝置定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。對刀或?qū)蜓b置對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。連接元件連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。5.夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個(gè)表面時(shí),常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置；對于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。本設(shè)計(jì)的任務(wù)本設(shè)計(jì)的任務(wù)是：設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程以及對典型夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與精度分析；通過本設(shè)計(jì)使學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì)專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關(guān)的技術(shù)問題的能力。泵蓋零件的工藝及夾具設(shè)計(jì)1零件的工藝分析1從零件圖上可以看出零件的主要加工表面為一個(gè)大端面,兩個(gè)φ16孔,兩個(gè)φ6孔,進(jìn)出油口,以及大端面上的若干臺階孔。2工序安排以泵蓋底面和大端面定位,裝夾工件,達(dá)到了設(shè)計(jì)基準(zhǔn),工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。3泵蓋上大端面和φ16孔底面對底面有垂直度要求,M12孔與孔Φ6中心線有同軸度要求。2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1泵蓋的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定零件的用途泵蓋是泵的主要組成部分之一。它與齒輪的殼體裝有一對齒數(shù)和模數(shù)完全相同的外嚙合齒輪,齒輪兩端有端蓋蓋住。由于齒輪的齒頂和殼體表面及齒輪側(cè)面與端蓋之間間隙很小,故兩個(gè)齒輪的輪齒的接觸線就將圖中的左、右兩個(gè)腔隔開,形成兩個(gè)密封容積。泵的中間體與前端蓋共同組成了齒輪的殼體,并保持正確的相互位置,還應(yīng)有良好的密封性、以及足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證泵有較長的壽命。泵蓋主要技術(shù)要求按表1-1形式將零件的技術(shù)要求列于表2-1：表2-1泵蓋零件的技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度/μm大端面3.2Φ23端面12.52*Φ16孔Φ16H7IT73.2齒輪孔Φ16Φ16IT83.22*Φ6孔Φ63.24*Φ6.6孔Φ6.6IT1112.52*Φ4孔Φ412.5審查泵蓋的工藝性1零件材料HT200,切削加工性良好。2泵蓋上兩齒輪孔Φ16中心線有同軸度要求,為保證加工精度,工藝安排應(yīng)粗、精加工分開。3主要表面雖然加工精度較高,但可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來確定零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)〔或車間、工段、班組、工作地等生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,它對工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為中批量生產(chǎn)、大批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。本設(shè)計(jì)采用了生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。2.2確定毛坯種類繪制毛坯圖毛坯選擇由于該零件形狀復(fù)雜,根據(jù)零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),因此采用金屬型鑄造毛坯。選擇毛坯及毛坯制造方法根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和材料性能毛坯的鑄造方法選用低壓鑄造毛坯公差等級IT8級球墨鑄鐵：在鐵水〔球墨生鐵澆注前加一定量的球化劑〔硅,鎂使鑄鐵中石墨球化,由于碳以球狀存在于鑄件基體中,改善其對基體的割裂作用,球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度,塑性,沖擊韌性大大提高,并且有耐磨,減震。工藝性能好,成本低等優(yōu)點(diǎn)因?yàn)榱慵鬅o砂眼,所以在毛坯鑄造時(shí)要注意氣孔的產(chǎn)生氣孔原因：1．空氣夾雜在熔湯中2．氣體的來源：熔解時(shí)、在料管中、在模具中、離型劑改善方法：1．適當(dāng)?shù)穆?．檢查流道轉(zhuǎn)彎是否圓滑,截面積是否漸減3．檢查逃氣道面積是否夠大,是否有被阻塞,位置是否位於最后充填的地方4．檢查離型劑是否噴太多,模溫是否太低5．使用真空．確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量根據(jù)該泵蓋零件的形位特點(diǎn),由表2-1,可確定公差等級CT=10,再根據(jù)表2-3、2-4〔《設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》,得泵蓋金屬型鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量如表2-2：表2-2泵蓋毛坯尺寸公差及機(jī)械加加工余量項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm大端面33M12螺紋端面3進(jìn)出油口端面3Φ16進(jìn)出油區(qū)1.8M12螺紋1.5繪制泵蓋金屬型鑄造毛坯簡圖由表2-2中的加工余量數(shù)據(jù),繪制圖如下：泵蓋毛坯圖2.3擬定泵蓋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)要求能用工裝夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。確定工藝路線表2.1工藝路線方案一1鑄造成型2時(shí)效處理3鏜2-φ16孔4鉆2-φ4孔5鉆4-φ6.6孔及其沉孔6鉆M12螺紋孔及φ6孔7粗精銑大端面8粗精銑38mm端面9去毛刺10清洗11終檢12表2.2工藝路線方案二1鑄造成型2時(shí)效處理3粗精銑大端面4粗精銑38mm端面5鉆4-φ6.6孔及其沉孔6鉆M12螺紋孔及φ6孔7鏜2-φ16孔8鉆2-φ4孔9去毛刺10清洗11終檢12工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將工序鏜孔與工序銑平面工序?qū)φ{(diào),鏜孔工序放到后面。其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產(chǎn)效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。采用互為基準(zhǔn)的原則,先加工平面,然后以平面為精基準(zhǔn)再加工平面上的各孔,這樣便保證了,平面的平行度要求同時(shí)為加平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線,加工不便于裝夾,并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案,先加各平面,然后以這些已加工的孔為精基準(zhǔn),加工其它各孔便能保證各孔的形位公差要求從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下,發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理。所以我決定以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程見工藝卡片所示。定位基準(zhǔn)的選擇定位基面的選擇定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線,確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否,將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。在選擇定位基面時(shí),需要同時(shí)考慮以下三個(gè)問題：以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),才能保證加工精度,使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行?為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面?是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面?精基面的選擇：根據(jù)精基面的選擇原則,選擇精基面時(shí),首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題,即在可能的情況下,應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。在十字接頭機(jī)械加工工藝過程中,大部分工序選用十字接頭的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面,并用大頭孔處指定一側(cè)的外圓面作為另一基面。這是由于：端面的面積大,定位比較穩(wěn)定；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來,減少定位誤差。定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線,確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否,將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。在選擇定位基面時(shí),需要同時(shí)考慮以下三個(gè)問題：以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),才能保證加工精度,使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行?為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面?是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面?精基面的選擇：根據(jù)精基面的選擇原則,選擇精基面時(shí),首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題,即在可能的情況下,應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。1精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差,保證加工精度,并使夾具結(jié)構(gòu)簡單,工件裝夾方便。選擇精基準(zhǔn)要遵循下列原則：基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；互為基準(zhǔn)原則；自為基準(zhǔn)原則；便于裝夾原則。選擇泵蓋齒輪孔底面和軸承孔18H7軸線作為精基準(zhǔn),零件上很多表面都可以采用他們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工,即遵循了"基準(zhǔn)統(tǒng)一"原則。2粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整,沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。此處選擇泵蓋底座底面和大端面作為粗基準(zhǔn),可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。表面加工方法的確定根據(jù)泵蓋零件圖上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定加工工件各表面的加工方法,工藝路線如2-3表所示。表2-3泵蓋零件各表面加工方案一加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/μm加工方案備注大端面3.2粗銑—精銑表1-8M12螺紋端面3.2粗銑—精銑表1-82*Φ16孔IT81.6粗鏜—半精鏜—精鏜表1-7齒輪孔Φ16H8IT81.6粗鏜—半精鏜—精鏜表1-7齒輪孔Φ16H7IT71.6粗鏜—半精鏜—精鏜表17齒輪孔端面1.6粗銑—半精銑—精銑表1-84*Φ6.6孔擴(kuò)沉頭孔IT1112.5鉆—擴(kuò)表1-10M12螺紋孔12.5粗車—車螺紋表1-10加工階段劃分該泵蓋加工質(zhì)量要求較高,可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。工序集中與分散采用工序集中原則,盡可能在一次安裝中加工許多表面,或盡量在同一臺設(shè)備上連續(xù)完成較多的加工要求。制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。<1>選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件為依據(jù),主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度,并綜合考慮各個(gè)方面工藝因素的影響。一般是根據(jù)主要表面的技術(shù)條件先確定終加工方法,接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方法,然后再確定其他次要表面的加工方法。<2>在各表面加工方法選定以后,就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序,以定位基準(zhǔn)面的加工為主線,妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。<3>排加工路線圖表。當(dāng)生產(chǎn)批量不同時(shí)零件的工藝路線也會有較大的差別,先在列出零件大量生產(chǎn)時(shí)的工藝路線。見附表.工序順序的安排1機(jī)械加工順序遵循"先基準(zhǔn)后其他"、"先粗后精"、"先主后次"、"先面后孔"的原則。2>熱處理工序?yàn)楦纳乒ぜ牧锨邢餍阅芎拖鲬?yīng)力,金屬型鑄造后對毛坯進(jìn)行正火處理；零件粗加工后,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,然后進(jìn)行精加工；最后,為了改善工件的材料力學(xué)性能,進(jìn)行淬火處理,使工件獲得較高的硬度和耐磨性。3>輔助工序在粗加工和半精加工后各安排一次中間檢驗(yàn),精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。1用查表法確定工序余量。〔2當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),工序尺寸及其公差的確定應(yīng)首先明確工序的加工精度?！?當(dāng)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)的工序尺寸及其公差應(yīng)由解算工藝尺寸鏈獲得?！?確定工序尺寸一般的方法是,由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),同一表面多次加工的工序尺寸只與工序〔或工步的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。2.4切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算工序：鑄造工序：熱處理<正火>工序：銑大端面采用X51臥式銑床采用高速鋼套式面銑刀,當(dāng)為粗銑平面時(shí),每齒進(jìn)給量為0.2～0.4,齒數(shù)為8,刀具耐用度為60～90min,d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm〔參考文獻(xiàn)[1]表14-69,刀具耐用度為t=60～90min,根據(jù)文獻(xiàn)[1],表14-67,得：v==37.51m/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速數(shù)列,取n=600r/min工序鉆4-φ6.6孔：工序?yàn)橛脢A緊元件夾緊泵蓋后,用鉆削加工。達(dá)到設(shè)計(jì)圖的要求。表面粗糙度要求為6.3,鉆削一次、擴(kuò)孔一次后成型。根據(jù)技術(shù)要求尺寸公差為GB1804-m,查表可知作為6～30mm段的尺寸加工,尺寸公差為±0.1。即之后的鉆削加工要達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸的要求：查表,得鉆削加工余量0.15mm,公差值0.18mm。等級精度為：鉆削,IT12,工序尺寸及公差分別為,鉆削、擴(kuò)孔：350.09mm。1背吃刀量的確定鉆削取=3.50mm；擴(kuò)孔取=1mm。2進(jìn)給量的確定由表5-21,鉆削時(shí)選取的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.26mm/r；由表5-23,擴(kuò)孔時(shí)選取的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.9mm/r。3切削速度的計(jì)算鉆削：由表5-21,按工件材料為HT200的條件選取,切削速度v可取為24m/min。由公式〔5-1>n=1000v/<πd>可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=546r/min,參照表4-9所列Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=545r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式〔5-1,可求出該鉆削的實(shí)際切削速度v=πnd/1000=23.96m/min。擴(kuò)孔：由表5-24,按工件材料為HT200的條件選取,切削速度v可取為83m/min。由公式〔5-1>n=1000v/<πd>可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=1762r/min,參照表4-9所列Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式〔5-1,可求出該鉆削的實(shí)際切削速度v=πnd/1000=64.1m/min時(shí)間定額的計(jì)算4-φ6.6孔：1基本時(shí)間的計(jì)算鉆削：根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=<++>fn求得。式中=21.4mm；=D/2*cotkr+〔1～2≈14/2*cot54。+1mm≈6.1mm；=3；f=0.26mm/r；n=545r/min。將上述結(jié)果代入公式,則該工步的基本時(shí)間tj=〔21.4mm+6.1mm+3>/<0.26mm/r545r/min>≈0.215min=12.9s。擴(kuò)孔：根據(jù)表5-41,擴(kuò)孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=<++>fn求得。式中=21.4mm；=〔D-d/2*cotkr+〔1～2≈〔15-14/2*cot54。+1mm≈1.5mm；=3；f=0.9mm/r；n=1360r/min。將上述結(jié)果代入公式,則該工步的基本時(shí)間tj=〔21.4mm+1.5mm+3>/<0.9mm/r1360r/min>≈0.021min=1.26s。因此,基本時(shí)間=12.9s+1.26s=14.16s。2輔助時(shí)間根據(jù)輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系式為：=〔0.15~0.2,本工件取0.17,則該工序的輔助時(shí)間為：=0.1714.16s=2.41s。3其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間〔輔助時(shí)間與基本時(shí)間之和之外,每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間,休息與生理需要時(shí)間與終結(jié)時(shí)間。本工件是大批生產(chǎn),分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間很少。布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%~7%,休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%~4%,此次二者取3%。則其他時(shí)間為：=6%〔14.16s+2.41s=0.99s。4單件時(shí)間=14.16+2.41+0.99=17.29s將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)果填入工藝文件,制作機(jī)械加工工藝過程卡片。工序：粗精銑M12螺紋孔端面采用X51立式銑床采用高速鋼套式面銑刀,當(dāng)為粗銑平面時(shí),每齒進(jìn)給量為0.2～0.4,齒數(shù)為8,刀具耐用度為60～90min,d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm〔參考文獻(xiàn)[1]表14-69,刀具耐用度為t=60～90min,根據(jù)文獻(xiàn)[1],表14-67,得：v==37.51m/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速數(shù)列,取n=600r/min工序：鏜16孔文獻(xiàn)[3]鏜16:由表6.2-1Tj=+<2~3>主偏角為90°時(shí),=2－3mm∴取1=3mm2=3-5mm取2=4mm由文獻(xiàn)[3]表4.2-21取f=0.27mm/r文獻(xiàn)[3]表4.2-20選T68鏜床n=400r/minTj=精鏜16:由文獻(xiàn)[3]表4.2-21取f=0.13mm/r文獻(xiàn)[3]表4.2-20取n=800r/minTj=倒角：T=0.1min工序：鉆孔：由文獻(xiàn)[3]表4.2-16選Z525立式鉆床進(jìn)給量f=0.28mm由文獻(xiàn)[3]表4.2-15取n=272r/min由文獻(xiàn)[3]表6.2-5Tj=2=1~42=4mmTj==<單孔>工序鉆鉸M12孔,孔口倒角.選用Z525鉆床.鉆孔10.5查《切削用量簡明手冊》表2.7=0.4<mm/r>查《切削用量簡明手冊》表2.15=18<m/min>==415<r/min>查《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-12鉆床Z37選取=450<r/min>所以實(shí)際切削速度==19.5<m/min>切削工時(shí)==0.11〔min兩孔2=0.22<min>〔2攻絲Ｍ12孔為加工這個(gè)孔的最后一道工序,加工后基本尺寸為。查《切削用量簡明手冊》表2.24高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)的切削用量。=0.5-1.0〔mm/r取1.0<mm/r>=4-8<m/min>取6〔m/min＝＝136<r/min>查《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-12鉆床Z37選取=140<r/min>所以實(shí)際切削速度==6.15〔m/min切削工時(shí)==0.14〔min兩孔2=0.28〔min3夾具設(shè)計(jì)第一節(jié)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟一、對專用夾具的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案,標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求,并進(jìn)行必要的精度分析,確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2.提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具,以縮短輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。3.工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理,便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí),夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu),如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙,采用可修磨的墊片等。4.使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠,排屑應(yīng)方便,必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5.經(jīng)濟(jì)性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。二、專用夾具設(shè)計(jì)步驟1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下,研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書,對工件進(jìn)行工藝分析。其容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等。其次是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)收集有關(guān)資料,如機(jī)床的技術(shù)參數(shù),夾具零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn),各類夾具圖冊、夾具設(shè)計(jì)手冊等,還可收集一些同類夾具的設(shè)計(jì)圖樣,并了解該廠的工裝制造水平,以供參考。2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖確定工件的定位方案,設(shè)計(jì)定位裝置。確定工件的夾緊方案,設(shè)計(jì)夾緊裝置。確定對刀或?qū)蚍桨?設(shè)計(jì)對刀或?qū)蜓b置。確定夾具與機(jī)床的連接方式,設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面。確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元件等。確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。繪制夾具草圖,并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。進(jìn)行必要的分析計(jì)算工件的加工精度較高時(shí),應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具,需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí),可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案。3.審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)夾具草圖畫出后,應(yīng)征求有關(guān)人員的意見,并送有關(guān)部門審查,然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對夾具方案作進(jìn)一步修改。4.繪制夾具裝配總圖夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、個(gè)種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。夾具總圖繪制次序如下：用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中,工件可看作透明體,不遮擋后面夾具上的線條。依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。完整的夾具裝配總圖的參閱"夾具圖冊"中的圖。5.繪制夾具零件圖夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫零件圖,并按夾具總圖的要求,確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。3.1銑大端面夾具設(shè)計(jì)3.1.1問題的提出本次設(shè)計(jì)的夾具為銑24mm夾具精度要求不高,并與其它的加工部位之間的技術(shù)要求不是很高。主要應(yīng)考慮的問題是如何能保證加工表面的精度要求,同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,而與其它之間的技術(shù)要求不是主要問題。設(shè)計(jì)夾具的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案,標(biāo)注合理的尺寸公差和技術(shù)要求,并進(jìn)行必要的精度分析,確保夾具能滿足工件的加工要求。2.提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具,以縮短輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。3．工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單合理便于加工裝配檢驗(yàn)和維修。專用夾具的制造屬于批量生產(chǎn),當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí),夾具應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu),如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙,采用可修磨的墊片等。4.使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡單省力安全可靠,排屑應(yīng)方便,必要時(shí)可設(shè)置排泄結(jié)構(gòu)。5.經(jīng)濟(jì)性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高,成本低廉外,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。3.1.2夾具體是整個(gè)夾具體的基礎(chǔ)零件,它的形狀和尺寸取決于夾具上個(gè)組成元件的分布情況,工件的形狀、尺寸及加工要求等。夾具體有鑄造、焊接及組裝三種類型。鑄造結(jié)構(gòu)一般用于精度要求高,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,加工時(shí)有較大振動的場合；焊接結(jié)構(gòu)容易制造,生產(chǎn)周期短,但精度不高,容易變形,一般用于新產(chǎn)品的試制或單件小批生產(chǎn)中夾具的夾具體。夾具體設(shè)計(jì)施應(yīng)注意的問題：夾具體要有足夠的剛度和強(qiáng)度,承受夾緊力和切削力,在剛度不足處應(yīng)設(shè)有加強(qiáng)筋。鑄造夾具體壁厚一般為8～25mm,超過25mm應(yīng)挖空；焊接夾具體壁厚一般為6～10mm夾具體應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,以便于制造、裝配與使用。其形狀應(yīng)盡量簡單,避免過多的凸凹彎扭,各工件表面一般應(yīng)高出不加工表面4～15mm,以便于加工裝配。夾具上不加工毛面與工件表面之間應(yīng)有一定的距離,以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉,通常當(dāng)夾具體和工件都是毛面時(shí),留8～15mm,夾具體是毛面,工件是光面時(shí),留4～10mm。夾具體上一般應(yīng)考慮搬運(yùn)夾具時(shí)的吊裝問題,以便于加工安裝。對于小型夾具不需考慮吊裝,但應(yīng)考慮便于搬動,一般要求連同工件的總質(zhì)量的超過10～15Kg。夾具體上應(yīng)考慮排屑和清掃切屑方便,留有必要的排屑空間或排屑缺口。夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)適當(dāng)緊湊些,不要過于分散,考慮夾具的穩(wěn)定性,夾具體底面可以做的稍大些,固定在工作臺上的夾具中心應(yīng)盡可能低一些。對回轉(zhuǎn)類的夾具要注意平衡問題。1.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,安裝對刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體尺寸穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,焊接和鑄造夾具體要進(jìn)行退火處理2.有足夠的強(qiáng)度和剛度加工過程中,夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不容許的變形和振動,夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚,鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋,或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體3.結(jié)構(gòu)工藝性好夾具體應(yīng)便于制造裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺,以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙,一般為4～15㎜。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸。4.排屑方面切屑多時(shí),夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。以下確定基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知平面對孔中心線有一定的尺寸要求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔的中心線。確定其定位基準(zhǔn)為孔中心線和已加工過的端面。又由于此零件是批量生產(chǎn)且根據(jù)要求,采用專用夾具,手動加緊。定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。根據(jù)定位方案,設(shè)計(jì)定位元件的結(jié)構(gòu)如附圖〔夾具裝配圖所示。該設(shè)計(jì)中的定位銷為主要的定位元件,其公差根據(jù)文獻(xiàn)[5]表2.9-6得0.02mm,所以影響位置度的定位誤差為：,即小于相位位置度公差的,所以定位方案能夠滿足加工要求。夾緊力的計(jì)算及夾緊元件的強(qiáng)度校核夾緊裝置如夾具裝配圖,根據(jù)零件的形狀,以及夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中安裝,可確定夾緊力的位置。切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：銑刀,,齒數(shù)6。粗銑時(shí)B=6mm,精銑時(shí)B=8mm。由文獻(xiàn)[5]表3-24得：其中：所以：水平分力：垂直分力：在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在。安全系數(shù)其中：—基本安全系數(shù),1.5；—加工性質(zhì)系數(shù),1.1；—刀具鈍化系數(shù),1.1；—斷續(xù)切削系數(shù),1.1；F’=K為克服水平切削力,實(shí)際夾緊力N應(yīng)為所以：其中和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),取。則夾具設(shè)計(jì)合格可靠。4方案綜合評價(jià)與結(jié)論4.1方案評價(jià)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定較為合理。銑端面夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)雖然有助于提高剛度,但是增加了鑄造和加工難度。4.2結(jié)論時(shí)光飛逝,為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲?；厥走@兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)過程,感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺！在這次設(shè)計(jì)過程中,使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處,以前上課沒有學(xué)到的知識,在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來,起到了穿針引線的作用,鞏固了所學(xué)知識的作用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,首先是對工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工,怎樣加工,加工工藝裝備及設(shè)備等,因此,工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件,因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長了,因此在開始畫圖的時(shí)候有很多問題,而且不熟練,需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在,對以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,還有一個(gè)重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì),因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識講的,并沒有親自設(shè)計(jì)過,因此,在開始的設(shè)計(jì)過程中,存在這樣那樣的問題,在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì),畫圖,查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)資料,終于將它設(shè)計(jì)了出來,我感到很高興,因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識,也懂得了很多東西,真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我學(xué)到了很多知識,有一點(diǎn)更是重要,就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)一個(gè)零件,也因此,我了解了設(shè)計(jì)人員的思想,每一個(gè)零件,每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來,再加工的,因此,作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,在設(shè)計(jì)的過程中一點(diǎn)不能馬虎,每個(gè)步驟都必須有理有據(jù),不是憑空捏造的。而且,各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)