1、設計（論文）題目支架零件的機械加工工藝及夾具設計所屬系部機械工程系所屬專業機械設計與制造所屬班級學 號學生姓名 指導教師 起訖日期 摘要本文是對支架零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯 的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件 的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對填料箱蓋零件的兩 道工序的加工設計了專用夾具 .機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規格尺寸多已標準化，并 且有專業的工廠進行生產。 而廣泛用于批量生產， 專為某工件加工工序服務的專用夾具， 則需要各制造廠根據工件加工工藝自行設計制造。

2、本論文夾具設計的主要內容是設計磨 中心孔夾具。關鍵詞： 支架，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具2AbstractThis paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditio

3、ns, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standard

4、ized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design

5、of fixture for grinding center.Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture目錄摘要錯誤！未定義書簽cABSTRACT 錯誤！未定義書簽c目錄錯誤！未定義書簽c1緒論錯誤！未定義書簽c2零件的分析錯誤！未定義書簽c2.1零件的工藝分析 錯誤！未定義書簽。2.2零件的工藝要求錯誤！未定義書簽。3工藝規程設計錯誤！未定義書簽c3.1加工工藝過程 錯誤！未定義書簽。3.2確定各表面加工方案 錯誤！未定義書簽。3.2.1考慮因素 錯

6、誤！未定義書簽。3.2.2加工方案的選擇 錯誤！未定義書簽。3.3確定定位基準錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3.4工藝路線的擬訂 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3.5零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 錯誤！未定義書簽。3.7時間定額計算及生產安排 錯誤！未定義書簽。4鉆直徑14的孔夾具設計 錯誤！未定義書簽c4.1概述 錯誤！未定義書簽。4.2方案設計 錯誤！未定義書簽。4.3定位基準的選擇 錯誤！未定

7、義書簽。4.4切削力和夾緊力的計算 錯誤！未定義書簽。4.5定位誤差分析錯誤！未定義書簽。4.6導向裝置設計 錯誤！未定義書簽。4.7夾具設計及操作說明錯誤！未定義書簽。5銑直徑54端面設計錯誤！未定義書簽c5.1設計要求 錯誤！未定義書簽。5.2夾具設計 錯誤！未定義書簽。5.2.1定位基準的選擇 錯誤！未定義書簽。5.2.2切削力及夾緊力的計算 錯誤！未定義書簽。5.3定位誤差的分析 錯誤！未定義書簽。5.4夾具設計及操作的簡要說明 錯誤！未定義書簽。總結錯誤！未定義書簽c參考文獻錯誤！未定義書簽c致謝錯誤！未定義書簽c#1 緒論機械加工工藝是規定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指

8、導生 產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經 濟效益，生產規模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手 段都要通過機械加工工藝來體現，因此工藝規程的編制的好壞是生產該產品的 質量的重要保證的重要依據。 在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞 動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件 相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們 的研究對機械工業有著很重要的意義， 因此在大批量生產中， 常采用專用夾具而本次對于零件加工工藝及夾具設計的

9、主要任務是： 完成零件零件加工工藝規程的制定； 完成專用夾具的設計。通過對零件零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主 要加工面和加工粗、精基準，從而制定出零件加工工藝規程；對于專用夾具的 設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據切銷力的大小、 批量生產情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。2零件的分析2.1零件的工藝分析支架是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但 其加工孔和底面的精度要求較高， 此外還有支架端面要求加工，對精度要求也很 高。零件的底面、中心孔 38孔粗糙度要求都是Ra1.6，所以都要求精加工。 其中心孔有同軸度公差要求因為其尺

10、寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度， 以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作 壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。2.2零件的工藝要求一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的 勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加 工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。圖2.1零件零件圖該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小頭孔、小孔以平面為主有：零件底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra=3.2 ； 支架

11、小端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra 二 3 2。 孔系加工有： 38粗、精鏜加工，其表面粗糙度為 Ra=3.2 ；小孔鉆鉸加工Ra=3.2零件毛坯的選擇鑄造，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余 量一般在13mm，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因其 年產量是中批量生產。上面主要是對零件零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選 擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式，從而為工藝規程設計 提供了必要的準備。3工藝規程設計3.1加工工藝過程由以上分析可知，該零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。

12、因此，對于零件來說，加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的 相互關系以各尺寸精度。由上面的一些技術條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2確定各表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞 動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計零件的 加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設備。 除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足

13、 精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較低的機床。3.2.1考慮因素 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求， 選擇加工方法及分幾次加工。 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。女口、柴油機連桿小頭孔的加工， 在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和 設備，推廣新技術，提高工藝水平。 此外，

14、還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求， 工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63卩m并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準 備工序可為粗車一一半精車一一淬火一一粗磨。3.2.2加工方案的選擇 由參考文獻3表2.112可以確定，平面的加工方案為：粗銑一一精 銑(IT7LI IT 9 )，粗糙度為Ra6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可 以較小。 由參考文獻3表2.111確定，40H7孔的表面粗糙度要求為6.3， 則選擇孔的加方案

15、序為：粗鏜一一精鏜。小孔鉆鉸孔加工方法：因為孔的表面粗糙度的要求 Ra =1.6，所以我們采用鉆一一擴一一鉸的加 工方法。小頭端面的加工方法是：因孔兩側面表面粗糙度的要求較高，為Ra =1.6，所以我們采用粗銑一一精銑。3.3確定定位基準選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準選擇應當滿足以下要求： 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選 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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等

16、。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。 例如：機床床身導軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床 身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。 這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位 準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需 經初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從零件零件圖分析可知

17、，主要是選 擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準。 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。 這樣可以避免定 位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差 基準統一原則，應盡可能選用統一的定位基準。 基準的統一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具 比較統一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為 定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書 表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反 復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒

18、，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準 磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇 加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從零件零件圖分析可知，它的底平 面，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如 果使用典型的一面兩孔

19、定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統 一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用44的孔為加工基準。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準。3.4工藝路線的擬訂對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。零件的加工的 第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零 件底面底部平面。后續工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設 備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則：工序分散原則工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便

20、于采用通用設備。簡單的 機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不 高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。工序集中原則工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人 數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證 這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床， 以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費 事，生產準備工作量大。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但 由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和

21、工夾具 組織流水線生產。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 80 L 90 c的含0.4%1.1% 蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證 零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個 不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序 分散。工序集中的特點工序數目少，工件裝夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數 和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這 些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床

22、， 以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費 事，生產準備工作量大。 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的 機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不 高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具 體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但 由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產。由于近代計算機控制機床及加工

23、中心的出現，使得工序集中的優點更為突 出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量， 從而可取的良好的經濟效果。零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發現毛坯的缺陷， 予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提 高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生 的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗

24、糙度為Ra8L 100卩m 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為Rai（1.25 卩 m 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量 , 主要目的是保證零件的形狀位置幾 精度,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達到圖紙要求 .另外精加工工序安 排在最后 , 可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為IT6IT7，表面粗糙度為Rai（1.25卩m此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性

25、質 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階 段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質區分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就 要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產 可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產

26、成本，擬訂三個加工工藝路線方案。方案一：1、鑄造2、時效處理3、粗鏜38孔4、精鏜38孔5、車46端面&車34端面7、銑削 54 左端面8、銑削 54 右端面9、銑削左凸臺10、銑削右凸臺11、銑削支架小端頂部凸臺12、鉆支架小端頂部孔 0 613、鉆沉頭孔14、鉆0 14孔15、倒角 0 14 孔16 、終檢17 、清洗入庫1 、鑄造2、時效處理3、車46端面4、車34端面5、銃削54左端面6、銃削54右端面7、銑削左凸臺8、銑削右凸臺9、銑削支架小端頂部凸臺10、粗鏜38孔11 、精鏜 38 孔12、鉆支架小端頂部孔 0 613、鉆沉頭孔14 、鉆 0 14 孔15、倒角014孔1

27、6、終檢17 、清洗入庫加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個工序中， 以便裝夾、安裝工件。再看后面的鏜孔、銑孔工序，方案I把粗、精加工分在兩個不同的工序 中，而方案U都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設計專用夾 具時也可以減少工件的安裝次數。方案二與方案三區別在于先鏜孔后再鉆各凸臺面小孔。這樣鉆孔后導致孔 內的粗糙度受到影響。方案 2 中其工序較為集中， 如粗、 精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、 安裝工件。由以上分析：方案U為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程 如下表：1 、鑄造2、時效處理3、車46端面4、車34端面5、銑削

28、54 左端面6、銑削 54 右端面7、銑削左凸臺8、銑削右凸臺9、銑削支架小端頂部凸臺10、粗鏜38孔11、精鏜38孔12、鉆支架小端頂部孔 0 613、鉆沉頭孔14、鉆014孔15、倒角0 14孔16、終檢17、清洗入庫3.5零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件的鍛造采用的是 HT200鑄造制造，其材料是 HT20Q生產類型為中批 量生產，采用鑄造毛坯。零件為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求：由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機 件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應力求簡單、平直

29、的 對稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 鑄造件的結構中應避免深孔或多孔結構。鑄造件的整體結構應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。零件底平面和底部平面的偏差及加工余量

30、計算底平面加工余量的計算。根據工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑：由參考文獻4表1119。其余量值規定為2-3mm現取3mm查3 可知其粗銑時精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取-0.21mm精銑：由參考文獻3表2.359,其余量值規定為1.0mm。參照參考文獻3表32, 325,2.313和參考文獻15表18,可以 查得：鉆孔的精度等級：IT =12，表面粗糙度Ra =12.5um，尺寸偏差是0.21mm。 擴孔的精度等級：IT =10，表面粗糙度Ra =3.2um，尺寸偏差是0.084mm。鉸孔的精度等級：IT =8，表面粗糙度Ra =1.6um，尺寸偏差是0.043

31、mm。 孔40H7粗鏜孔的精度等級：IT =13，表面粗糙度Ra=12.5um，尺寸偏差是0.39mm。 精鏜孔的精度等級：IT -8，表面粗糙度Ra =1.6um，尺寸偏差是0.039mm。根據工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴、鉸三個工序，而大頭孔加工分為 粗鏜、精鏜二個工序完成，各工序余量如下：鉆孔22參照參考文獻3表2.347,表2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆一一擴一一鉸3.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序1 :車46端面。機床：車床CA6140所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表 1.1，由于C620 1機床的中心高為 200 m

32、m （表1.30 ），故選刀桿尺寸 BH =16mm： 25mm，刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角V0=120，后角： 0 = 60，主偏角Kv=900，副偏角K；=10°，刃傾角 s=00，刀尖圓弧半徑rs = 0.8mm。 .確定切削深度ap由于單邊余量為5mm，可在一次走刀內完成，故aP76.5-6923.75mm14(3-1 ) .確定進給量f根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為16mm 25mm， ap乞4mm，工件直徑100400之間時, 進給量f =0.51.0 mm r按C620-1機床進給量（表 4.2 9）在機械制造工

33、藝設計手冊可知：f =0.7 mm rr1 30, C620確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1機床進給機構允許進給力Fmax =3530 N。根據表 1.21，當強度在 174207 HBS 時，ap _ 4mm, f _ 0.75 mm r , Kr =45° 時，徑向進給力：Fr=950N 。切削時 Ff 的修正系數為 KroFf=1.0, K；sFf=1.°，KkrFf =1.17 (表 1.29 2),故實際 進給力為：Ff =950 1.17=1111.5 N由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 .選擇刀具磨鈍標準及耐

34、用度(3-2)f =0.7mm r 可用。根據切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 命 T =60 min。 .確定切削速度V0切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。1.5mm，車刀壽200219 HBS的鑄件，ap 三4mm , f < 0.75mm r，切削速度 V=63mmi切削速度的修正系數為 Ktv =1.0 , Kmv=0.92 ,min。Ksv0.8 ,心=1.0,KKv=1.0 (見表根據切削用量簡明使用手冊表 1.11 ,當YG6硬質合金刀加工硬度PC = 1.7KW161.28 ), 故:V。VtKv =631.0 1.0 0.92 0.84

35、 1.0 1.0(3-3 )48 m min1000Vc二 D1000 48:127=120 r min(3-4 )根據C620- 1車床說明書選擇n0 =125r. min這時實際切削速度 Vc為:二 Dnc1000二 127 1251000:50m min(3-5 ) .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25 ,HBS = 160 245ap 乞 3mm ,f三0.75mm r，切削速度V =50m min時,切削功率的修正系數 kkrPc=0.73 , Kr0pc=0.9，故實際切削時間的功率為：PC =1.70.73=1.2 KW(3-

36、6 )根據表1.30，當n = 125r min時，機床主軸允許功率為PE=5.9KW , PC PE，故所選切削用量可在 C620-1機床上進行，最后決定的切削用量為：ap=3.75 mm， f =0.7mm r , n =125r min =2.08r s, V =50m min .倒角為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同n =3.28r s換車刀手動進給。nf .計算基本工時(3-7 )式中 L = l + y+ >, l =127mm由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量y+厶=1mm，則L = 127 +1=128mm128tm=1.46min(3-

37、8)125 漢 0.7工序2:車34端面車34端面，粗糙度值為 6.3lm，尺寸保持12mm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W相同的可轉位 車刀。采用工序I確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：ap=2.5 mm f=0.65 mm r n=3.8 r. s v=50.4 m min T i =56 s工序4:銃削54左端面機床：銑床X62W刀具：硬質合金端銑刀YG8硬質合金立銑刀YT15(1)粗銑兩側面銑刀直徑dw = 320mm，齒數Z =12銑削深度ap : ap二3mm每齒進給量af :根據機械加工工藝手冊表，取 af = 0.25mm/Z銑

38、削速度V :參照機械加工工藝手冊表，取 V =3m/s28機床主軸轉速 n : n =1000V J000 3 60 : 179r/min，取 n =150r/minnd03.14 漢320實際銑削速度V :二 d0n10003.14 320 1501000 602.51m/s進給量 Vf : Vf 二afZn=0.25 12 150/60 = 7.5mm/s工作臺每分進給量 fm : fm =Vf = 7.5mm/s = 450mm/min a 根據機械加工工藝手冊表,a. =192mm被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I = 140mm刀具切入長度 l1 : h =0.5(D -，D2 -

39、a2；(1 3) = 34mm刀具切出長度l2 :取l2 = 2mm走刀次數為1機動時間tj1 : tj1I h I2fm140 34 24500.39min(2)粗銑凸臺銑刀直徑dw =50mm,齒數Z =6銑削深度ap : ap二3mm每齒進給量af :根據機械加工工藝手冊表，取 af = 0.22mm/Z銑削速度V :參照機械加工工藝手冊表，取 V =0.33m/s機床主軸轉速 n : n =1000V = 1000 0.33 60 :. 126r/min，取 n =5 r/m 拠03.14P0d0n 3.14 50 150實際銑削速度V : V 00.39m/ s1000100060進

40、給量 VVf 二 afZn=0.2 6 150/60 =3mm/s工作臺每分進給量fm : fm = Vf = 3mm/s = 180mm/min走刀次數為1兀D3 14漢26機動時間 tj2: tj2 二 = 0.46min （其中 D0 =26mm）jfm180因為:tj2 ' t j1.本工序機動時間tj : tj二tj2 =0.46min工序5:粗鏜，半精鏜 38孔機床：鏜床T68刀具：高速鋼刀具 WCdV(1)粗鏜38mm孔切削深度ap : ap =2mm進給量f :根據機械加工工藝手冊表，刀桿伸出長度取 200mm ,切削 深度為2mm。因此確定進給量f =0.6mm/r切

41、削速度V :參照機械加工工藝手冊表，取 V = 0.25m/s = 15m/min機床主軸轉速n:1000V1000 15n60.5r/min，取 n- 60r/min兀 d03.1479實際切削速度V :、 閔0門 3.14x79x60/V0.25m/ s1000 1000 60工作臺每分鐘進給量 fm : fm = fn = 0.6 60 = 36mm/ min被切削層長度I ： I "9mma2刀具切入長度I, : I,-(2 3)-2 5.4mmtgkrtg30°刀具切出長度I2: I2 =35mm取I2 = 4mm機動時間tj,:tjiI I, I219 5.4

42、4360.79min工序11:鉆小端頂部孔$ 6沉頭孔 機床：臺式鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻3表4.39,選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度ap : ap = 3mm根據參考文獻3表2.4 - 39查得：進給量f =0. 2 2nm /r,切削速度V = 0.36m/ s。機床主軸轉速n:1000Vd1000 0.36 603.14 6:1147 r / min按照參考文獻3表3.131,取n =1600r/min實際切削速度V :nDn 3.14x6匯 1600 lc ,v0.50m /s1000 1000 60切削工時被切削層長度I : I =30mm刀具切入長度 |1 : h 二

43、一 ctgkr (1 2) = ctg120 2 4mm 2 2刀具切出長度l2: 12 = 1 4mm 取l2 =3mm。L l1 l230 4 3加工基本時間tj : tj 1-0.11minJ J f n 0.22x1600工序12:鉆、擴、鉸14孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭鉆孔進給量f :根據參考文獻3表2.438,取f = 0.33mm/r切削速度V :參照參考文獻3表2.441,取V = 0.48m/s機床主軸轉速n:1000v二 d1000 0.48 603.14 17:539.53r / min按照參考文獻3表3.131,取n

44、 -630r/min所以實際切削速度v :"證為汁0.56m/s切削工時被切削層長度l : l =42mm刀具切入長度h:h = ctgkr (1 2) = ctg 1201 = 5.9mm ： 6mm2 2刀具切出長度l2: l2 =14mm 取l2 =3mm走刀次數為1機動時間tj1: tj1L42 6 3 : 0.25minfn0.33 630擴孔刀具：根據參照參考文獻3表4.331選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭片型號：E403切削深度ap : ap = 1.35mm進給量f :根據參考文獻3表2.452,取f = 0.6mm/r切削速度V :參照參考文獻3表2.453,取V =

45、0.44m/s機床主軸轉速n:1000vn 二1000 0.44 603.14 19.7:、426.78r / min按照參考文獻3表3.131,取n =500r/min所以實際切削速度v :二 dnv 二10003.14 19.7 5001000 60:、0.52m/ s切削工時被切削層長度l : I =42mm刀具切入長度h有:h = D 蟲 ctgkr (1 2) = 19.7 ctg120 2 = 2.86mm ： 3mm2 2刀具切出長度l2: l2 = 1 4mm ，取l2 =3mm走刀次數為1L 42+3+3機動時間 tj2: tj2 二一二 :0.16minfn 0.6 漢 5

46、00鉸孔14刀具：根據參照參考文獻3表4.354,選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ap : ap 二 0.15mm，且 D 二 20mm。進給量f :根據參考文獻3表 2.458 , f -1.0 2.0mm/r取 f =2.0mm/r。切削速度V :參照參考文獻3表2.460,取V = 0.32m/s 機床主軸轉速n:1000V: D1000 0.32 603.14 20:305.73r / min按照參考文獻3表3.131取n =315r/min實際切削速度v:二 Dn 3.14 20 600v0.63m/ s1000 1000 60切削工時被切削層長度l : l =42mm刀具切入長

47、度ll,h =D ctgkr (1 2) = ctg120 22.09mm2 2刀具切出長度l2: l2 = 1 4mm 取l2 =3mm走刀次數為1機動時間 tj3 :切=L =42 2.09 3 : 0.07minnf 2 匯 315該工序的加工機動時間的總和是 tj : tj二0.25 0.16 - 0.07二0.48min3.7時間定額計算及生產安排根據設計任務要求，該零件的年產量為5000件。一年以240個工作日計算, 每天的產量應不低于21件。設每天的產量為21件。再以每天8小時工作時間 計算，則每個工件的生產時間應不大于 22.8min。參照參考文獻3表2.52,機械加工單件(生

48、產類型：中批以上)時間 定額的計算公式為：td =(tj tf )(1 k%) tzz/N(大量生產時 tzz/N : 0)因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為：td 十 tf)(1 - k%)其中：td 單件時間定額tj 基本時間(機動時間)tf 輔助時間，用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間k布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值粗、精銑面粗加工機動時間tj : tj粗=0.55min精加工機動時間tj : tj精=0.58min輔助時間tf :參照參考文獻3表2.545,取工步輔助時間為0.41min。 由于在生產

49、線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min，貝 Utf = 0.41 1 = 1.41mink：根據參考文獻3表2.548，k=13單間時間定額td有：td粗二(tj粗 tf )(1 k%) =(0.55 1.41)(1 13%) ： 2.21min Y22.8mintd精=(tj精 tf)(1 k%) =(0.58 1.41)(1 13%) ：- 2.25min Y22.8min因此應布置二臺粗、精機床即可以完成此二道工序的加工，達到生產要求。鉆、擴、鉸20H9孔機動時間tj:tj =0.25 0.16 0.07 =0.48min輔助時間tf :參照參考文獻3表2.541,取工步輔助

50、時間為1.775min 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min ,貝 Utf =1.775 1 =1.775mink :根據參考文獻3表2.543, k =1214單間時間定額td :td =(tj tf )(1k%) =(0.481.775)(1 12.14%)2.04min Y 22.8min因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求粗、精鏜孔粗鏜43.7孔：機動時間t j : tj粗=0.11min輔助時間tf :參照參考文獻3表2.537,取工步輔助時間為0.81min 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為3min ,J貝tf =0.81

51、 3 =3.81mink:根據參考文獻3表2.539, k= 14.83。單間時間定額td有：td 二(tj粗 tf )(1 k%) = (0.11 3.81)(1 14.83%) ： 4.50min Y 22.8min因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。精鏜43.9孔到要求尺：機動時間tj : tj精 =0.104min輔助時間tf :參照參考文獻3表2.537,取工步輔助時間為0.81min 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為3min ,貝 Utf =0.81 3 =3.81mink:根據參考文獻3表2.539, k= 14.83。單間時間定額：td

52、=(tj精 tf)(1 k%) =(0.104 3.81)(1 14.83%) : 4.49min Y22.8min因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。鉆各小孔機動時間 tj : tj = 0.11min輔助時間tf :參照參考文獻3表2.541,取工步輔助時間為1.775min由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min ,貝 Utf =1.775 1 =1.775mink:根據參考文獻3表2.543, k J2.14。單間時間定額td，由式(1.11 )有：td =(tj tf)(1k%) =(0.111.775)(112.14%) ： 2.11min

53、Y 22.8min因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求4鉆直徑14的孔夾具設計4.1概述在機床對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機床上 占有正確的位置，然后通過夾緊機構使工件正確位置固定不動，這一任務就是由夾具對于單件、小批生產，應盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產成本。但由 于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往比較費時間，并且操作復雜，生產效率 低。本零件屬于大量生產，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度，提高生 產效率，設計專用夾具就顯得非常必要。4.2方案設計方案設計是夾具設計的第一步，也是夾具設計關鍵的一步，方案設計的好、壞

54、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 不能達到設計要求，因此必須慎重考慮。設計方案的擬定必須遵循下列原則：1、定位裝置要確保工件定位準確和可靠，符合六位定位原理。2、夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。3、夾具結構盡量簡單，操縱力小而夾緊可靠，力爭造價低4.3定位基準的選擇我們采用已經加工好的孔及其端面作為定位基準，孔和端面共限制5個自由度，這樣還有一個旋轉的自由度沒有限制，為了保證空間工件定位準確，我們需要限制6個自由度，因此我們采用一擋銷來限制旋轉方向的自由度。這樣空間6個自由度就限制完了。4.4切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力F =26Df°8HB06式（5-2）鉆削力矩 T =10D1.9f 0.8HB0,6式（5-3）29式中HB = HB max W(HBmax HBmin )= 187 £(187 149 )= 174f