法蘭盤94007機械加工工藝及其鉆7-φ9孔的夾具設計【版本2】【含CAD圖紙、工序卡、說明書】

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哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 3 粗車左端面和外圓 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車左端面和外圓 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 1050 170 0.9 0.5 0.098 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 4 粗車右端面和外圓 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車右端面和外圓 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 750 200 0.9 2 0.06 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 5 粗車中心各孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車中心各孔 通用夾具，內(nèi)孔車刀，游標卡尺 750 200 0.9 2 0.06 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 6 車3x1的退刀槽 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車3x1的退刀槽 通用夾具，切槽刀，游標卡尺 450 49.48 0.5 1.01 0.054 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 7 精車各外圓和端面 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車左端外圓 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 600 94 0.2 0.7 0.37 2 精車左端面 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 135 0.2 0.5 0.28 3 精車右端面 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 150 0.9 0.5 0.44 4 精車右端外圓 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 200 0.2 2 0.06 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 8 車內(nèi)孔退刀槽3x2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車內(nèi)孔退刀槽3x2 通用夾具，切槽刀，游標卡尺 450 49.48 0.5 1.01 0.054 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 9 精車內(nèi)孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車Φ38內(nèi)孔 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 118 0.5 0.5 0.44 2 精車Φ50內(nèi)孔 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 118 0.2 0.5 0.17 3 精車Φ62內(nèi)孔 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 480 118 0.5 0.5 0.26 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 工 10 鉆7-Ф9孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆7-Ф9孔 麻花鉆，游標卡尺，專用夾具 1020 28.8 0.13 1 1 0.11 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 11 锪孔7-Ф15孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 锪孔7-Ф15孔 麻花鉆，游標卡尺，專用夾具 375 5.62 0.5 0.78 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 12 鉆M12螺紋孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆底孔 麻花鉆，游標卡尺，專用夾具 600 18.84 0.28 0.154 2 鉆M12螺紋孔 麻花鉆，游標卡尺，絲錐，專用夾具 200 7.5 1.25 0.25 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 13 鉆斜孔Ф6 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆斜孔Ф6 麻花鉆，游標卡尺，專用夾具 1426 26.8 0.13 0.07 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 粗車左端面和外圓 CA6140臥式車床 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 4 車 粗車右端面和外圓 CA6140臥式車床 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 5 車 粗車中心各孔 CA6140臥式車床 通用夾具，內(nèi)孔車刀，游標卡尺 6 車 車3x1的退刀槽 CA6140臥式車床 通用夾具，切槽刀，游標卡尺 7 車 精車各外圓和端面 CA6140臥式車床 通用夾具，端面車刀，外圓車刀，游標卡尺 8 車 車內(nèi)孔退刀槽3x2 CA6140臥式車床 通用夾具，切槽刀，游標卡尺 9 車 精車內(nèi)孔 CA6140臥式車床 通用夾具，內(nèi)孔車刀，游標卡尺 10 鉆 鉆7-Ф9孔 Z525立式鉆床 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 11 鉆 锪孔7-Ф15孔 Z525立式鉆床 專用夾具，锪孔鉆，游標卡尺 12 鉆 鉆M12螺紋孔 Z525立式鉆床 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 13 鉆 鉆斜孔Ф6 Z525立式鉆床 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 14 檢驗 檢驗 15 入庫 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王明霞 2012.12.4 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械制造技術(shù)課程設計說明書 設計題目：設計法蘭盤零件的加工工藝 及鉆7-Φ9孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 09-3 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 法蘭盤的加工工藝規(guī)程及其夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 目 錄 一、序言 1 1.1 夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求 1 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 2 二、零件的分析 4 2.1零件的作用 4 2.2零件的工藝分析 4 三、工藝規(guī)程設計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.3 制定工藝路線 6 3.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.5 確定切削用量及基本尺寸 10 四、夾具設計 23 4.1問題的提出 23 4.2定位基準的選擇 23 4.3切削力及夾緊力計算 24 4.4定位誤差分析 24 4.5夾具設計及操作簡要說明 25 總結(jié) 28 致謝 29 參考文獻 30 29 一、 序 言 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，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導向（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技術(shù)的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。 1.1夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求 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，以適應市場激烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，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)準備周期 2. 能裝夾一組相似性特征的工件 3. 適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，進一步提高勞動生產(chǎn)率 1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化等四個方面： 1. 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達正負0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達0.2~0.5um。 2. 高效化 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，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。 3. 柔性化 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，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。 4. 標準化 夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進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和不見的形成：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準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。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標準：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標準，組合夾具標準等。夾具的標準化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標準化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 二、 零 件 的 分 析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是法蘭盤， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配。 2.2零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ38，Φ50，Φ62為中心 ,包括:兩個左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的階梯孔. 和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。 這組加工表面是以右端面為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 三、 工 藝 規(guī) 程 設 計 3.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT150，由于零件年產(chǎn)量為20000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應該的。 3.2基面的選擇 3.2.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）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(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。 （2） 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。 （3） 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。 （4） 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(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。 3.2.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當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”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、.工藝路線方案一： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 粗車左端面和外圓 4 車 粗車右端面和外圓 5 車 粗車中心各孔 6 車 車3x1的退刀槽 7 車 精車各外圓和端面 8 車 車內(nèi)孔退刀槽3x2 9 車 精車內(nèi)孔 10 鉆 鉆7-Ф9階梯孔 11 鉆 鉆M12螺紋孔 12 鉆 鉆斜孔Ф6 13 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 2 、工藝方案二： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 車左端面和外圓 4 車 車右端面和外圓 5 車 粗車中心各孔 6 車 車3x1的退刀槽 7 車 車內(nèi)孔退刀槽3x2 8 車 精車內(nèi)孔 9 鉆 鉆7-Ф9階梯孔 10 鉆 鉆M12螺紋孔 11 鉆 鉆斜孔Ф6 12 檢驗 檢驗 13 入庫 入庫 3、工藝方案的比較與分析： 上述兩個方案的特點在于：方案一采用粗精加工端面和外圓可以提高加工精度，而方案二直接車端面和外圓，效率雖高但精度不能保證，應把保證精度放在首位，故選用方案一。 因此最后確定的加工工藝路線如下： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 粗車左端面和外圓 4 車 粗車右端面和外圓 5 車 粗車中心各孔 6 車 車3x1的退刀槽 7 車 精車各外圓和端面 8 車 車內(nèi)孔退刀槽3x2 9 車 精車內(nèi)孔 10 鉆 鉆7-Ф9階梯孔 11 鉆 鉆M12螺紋孔 12 鉆 鉆斜孔Ф6 13 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 3.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 法蘭盤零件材料為HT150，硬度200HBS，毛坯重量約為1.4KG，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下： 1.Φmm外圓表面 外圓表面為IT6級，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車外圓 1 50 h6 Φ 粗車外圓 3 51 Φ 毛坯 4 54 Φ 2.外圓表面Φmm 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車外圓 1 85 Φ 粗車外圓 3 86 Φ 毛坯 4 89 Φ 3．中心孔Φ38，Φ50，Φ62 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車孔 1 38 Φ38 粗車孔 3 39 Φ39 毛坯 4 42 Φ40 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車孔 1 50 Φ50 粗車孔 3 51 Φ51 毛坯 4 54 Φ54 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車孔 1 62 K7 Φ62 粗車孔 3 63 Φ63 毛坯 4 66 Φ66 3.5確定切削用量及基本工時 工序3： 粗車左端面和外圓 工件材料：HT15-33 δb=220MPa 模鑄 加工要求：車左端面和外圓 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm 2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為100時，f =0.7~1.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 1010r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與1010r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1050r/min及1200r/min。現(xiàn)選取=1050r/min。 所以實際切削速度v=170r/min。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(min) 工序 4：粗車右端面和外圓 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15, =12,=0.5mm 1) 切削深度。單邊余量Z=2mm 2) 計算切削速度　　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=187m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 700r/min 與700r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。 所以實際切削速度== 4) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min) 工序7：精車各外圓和端面 　　精車左端外圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 578r/min 與578r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/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)=41mm; =4mm; =0mm; t=i==0.37(min) 精車左端面 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度：　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 458r/min 與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/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)==22.5mm; =4mm; =0mm; t=i==0.28(min) 精車右端面： 1) 切削深度，單邊余量為Z=0.5mm 一次切除。 2) 進給量，　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r 3)計算切削速度　　＝132m/min 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 420r/min 與420r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min現(xiàn)選取480r/min 所以實際切削速度　　== 5) 檢驗機床功率　 　　　　　　　　?。? 　　　　　其中?。?985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15， ===0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削時消耗功率＝＝＝2.81(KW) CA6140主電機功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機床功率足夠，可以正常加工。 　　6) 校驗機床進給系統(tǒng)強度　已知主切削力＝1122.4N.徑向切削力 ＝ 其中?。?940，＝0.9，＝0.6，＝-0.3， ===0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而軸向切削力 ＝ 其中?。?880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4， ===0.34 =1.17 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為F=+μ (+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為3530N(見《切削手冊》表1.30)故機床進給系統(tǒng)可正常工作。 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.2mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min 所以切削工時　tm==＝0.44（min） 精車右端外圓 　　粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時　　t==0.33 min 工序9：精車各內(nèi)孔 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=187m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns== 553r/min 與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度 == (1)精車Φ38內(nèi)孔 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 .取f＝0.5mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min 所以切削工時　tm==＝0.44（min） (2)精車Φ50內(nèi)孔 　　粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 　　進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時　　t==0.17min (3)精車Φ62內(nèi)孔 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min) 工序10 鉆7-Ф9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Φ9. 1) 給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 削速度　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得 V=30m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 1061r/min ,與1061r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1020r/min。現(xiàn)選取=1020r/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)=8mm; =4mm; =3mm; t= ==0.11(min) 工序11：锪孔7-Ф15孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 358.5r/min 與358.5r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為375r/min?，F(xiàn)選取=375r/min。 4) 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)=91mm; =10mm; =4mm; t= ==0.78(min) 工序12：鉆底孔，攻螺紋M12mm （1）鉆底孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min （2）攻螺紋M12mm： 選擇M12mm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13： 鉆斜孔Φ6的孔 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6. 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 切削速度　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 1592r/min 與1592r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取=1426r/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)=7mm; =4mm; =3mm; t= ==0.07(min) 四、 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計第10道工序鉆7-Φ9孔。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆7-Φ9孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。因為M12螺紋孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求，因此我們要以已加工的Φ62K7孔為定位基準。采用蓋板式鉆模板加工，用固定套定位，另外用一擋銷，即可實現(xiàn)完全定位。 4.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ62的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ62孔和其端面作為定位基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的Φ62孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。 4.3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 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 4.4定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 定位銷水平放置時定位分析圖 4.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了螺母夾緊方式。我們采用蓋板式鉆模板，本工序為鉆切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 裝配圖： 夾具體： 總 結(jié) 這次設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎(chǔ)。 這次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年