機械制造技術課程設計-十字頭工藝規(guī)程及鏜Φ20孔夾具設計【全套圖紙】

畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計 題題 目目 十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A 具的設計具的設計 英文題目英文題目 The crosshead machining technology and special fixture design specified procedure 學生姓名：學生姓名： 學學 號：號： 專專 業(yè)：業(yè)： 機械制造及自動化機械制造及自動化 系系 別：別： 機械工程系機械工程系 指導教師：指導教師： 二零一一年五月三十日二零一一年五月三十日 摘摘 要要 此次設計是十字頭零件的加工工藝和夾具設計，其毛坯為鑄造，具有體積 小，零件復雜的特點，其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工工藝 及夾具設計是我們在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的 綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下 基礎。我的畢業(yè)設計為十字頭的機械加工工藝及指定 工序?qū)Ｓ脢A具的設計。 就我個人而言，我希望通過這次的設計能夠讓我了解并認識一般機器零件 的生產(chǎn)過程，鞏固和加深所學的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際， 從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力 關鍵詞： 十字頭；功能；工藝規(guī)程；結構；夾具選擇；工裝設計 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 ABSTRACT This design is crosshead machining process of the part and fixture design, the blank for casting, has small, parts of the characteristics of complex, a few procedure fixture use special jig. Mechanical processing technology and fixture design is we completed the full course at the university of the time, after the comprehensive use theory with practice, leads me to the professional knowledge and skills have further enhance, for professional work to lay the foundation. I graduated from the design for the crosshead machining technology and special fixture design specified procedure. Personally, I hope that through this design can let me understand and know general machine parts, consolidate and enhance the production process learned knowledge of technical fundamental course and specialized course, link theory with practice and to exercise their ability to analyze and solve problems Keywords: crosshead；function； procedure；structure； fixture choice；tooling design. 目 錄 緒論.1 1 零件圖的工藝分析.2 11 十字頭零件的功用和原理分析.2 12 十字頭零件的結構特點.2 13 十字頭零件的工藝分析.3 2 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定.5 2. 1 生產(chǎn)批量的確定.5 2. 2 毛坯材料的和制造方法的確定.7 3 設計零件的機械加工工藝規(guī)程.8 31 定位基準的選擇.8 311 粗基準的選擇.8 312 精基準的選擇.8 32 擬定加工工藝路線.9 33 加工余量、工序尺寸及公差的選擇.9 34 加工設備刀具量具及切削用量的計算和確定.17 3.4.1 加工設備刀具及量具的選擇17 3.4.2 切削用量的計算和確定19 3.4.3 切削時間額定的確定.24 3. 5 工序卡片的編制35 4 夾具設計.36 41 夾具的概要.36 4. 2 夾具定位要求的分析.36 4. 3 夾具加緊裝置的設計.38 4.3.1 確定夾緊力的基本原則38 4.3.2 定位誤差的分析40 4.3.3 夾具的裝配40 結論.42 致謝.42 參考文獻.43 東華理工長江學院畢業(yè)設計 緒論 1 緒論緒論 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此十字頭零 件時，需要設計專用夾具。機械的加工工藝及夾具設計是我們在完成了大學的 全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能 有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重 要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。我 的畢業(yè)設計為十字頭并對其進行功能、工藝規(guī)程設計、結構設計、材料及加工 工藝等綜述，最后確定要選擇的方案并對夾具進行設計。 本課題是對十字頭零件加工工藝規(guī)程的分析與設計進行探討，是學完了機 械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、材料力學、互換性與測量技術基礎、 現(xiàn)代制造工藝基礎、數(shù)控技術等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地 解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定問題， 并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng) 新能力。因此設計的綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要屬 于基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實 踐想結合，才能很好的完成本次設計。 所以，本次設計是在仔細分析十字頭零件加工技術要求及加工精度后，合 理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關參考書、手冊、圖表、標準等技術資料，確定 各工序的定位基準、機械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出十字頭零件 的加工工序卡片，設計出 M8 底孔專用夾具和編制所需的加工程序。 東華理工長江學院畢業(yè)設計 零件圖的工藝分析 2 1.零件圖的工藝分析零件圖的工藝分析 在零件圖的工藝分析之前要先了解零件的作用及原原理，然后根據(jù)零件的 結構分析零件的加工工藝。 11 十字頭零件的功用和原理分析 題目所給的零件是十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A具的設計，它 主要是連接連桿和活塞桿的部件，是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復運動的關節(jié)。對十 字頭的基本要求是：有足夠的強度，剛度，耐磨損，重量輕，工作可靠。 本十字頭零件與活塞桿是依靠法蘭連接的結構，這種結構使用可靠，調(diào)整 方便，活塞桿與十字頭容易對中，不足之處是結構相對復雜，加工不方便。 12 十字頭的結構分析 根據(jù)十字頭的結構、尺寸公差、粗糙度等要求對十字頭零件進行結構分 析，使零件可以達到設計的要求。十字頭的結構相對復雜屬于一般復雜零件， 在加工時要考慮它的加工先后順序，首先外圓是基準，所以在加工時我們要先 東華理工長江學院畢業(yè)設計 零件圖的工藝分析 3 把基準定出來，以此保證零件的尺寸要求，十字頭的組要工作面為 20內(nèi)孔， 底面 20孔及頂面 65內(nèi)腔，外圓的尺寸公差要求不高，但粗糙度要求很高， 所以在加工中，我們應該在保證精度的條件下勁量滿足粗糙度要求，但是同時 我們也要考慮好加工經(jīng)濟方面的問題，以此減少加工成本。 加工 20內(nèi)孔是要保證其空的位置度，但是該孔加工起來不方便，由于十 字頭零件屬于大批量生產(chǎn)的零件，所以在某些加工部分可以設計一個專用夾具， 以此來減少加工需要的時間，已達到降低成本的目的。 十字頭的加工面有很多可以采用同一種機床進行加工，所以，在加工中我 們可以適量的工序集中，這樣可提高加工速度。 13 十字頭的工藝分析 設計工藝規(guī)程時，首先要應分析零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配 圖，掌握該零件在部件中的位置，公用以及部件總成對該零件提出的技術要求， 明確零件的主要工作表面，以便在擬定規(guī)程時采取措施施以保證. 1. 掌握零件的結構形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要 工藝特點，形成工藝的總體構想。 2. 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工面得尺寸精度、形狀精度、 位置精度、表面粗糙度以及熱處理等方面的技術要求；明確哪些表面是 主要加工表面，以便于選擇表面加工及在擬定加工工藝路線時重點考慮； 對全部技術要求應進行歸納整理。 十字頭零件的技術要求表 零件技術要求表 加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度 等級/mm 表面粗糙度/mm形位公差/mm 85mm 外圓 85 05 . 0 15 . 0 0.1/IT10Ra1.6 無 85mm 頂面無無 Ra1.6 無 85mm 底面無無 Ra12.5 無 M6螺紋孔無 無 Ra12.5 無 20mm 孔 20 023 . 0 0 0.018/IT7 無無 35mm 十字無無 Ra12.5 無 東華理工長江學院畢業(yè)設計 零件圖的工藝分析 4 頭 65mm 孔 65 021 . 0 0 0.021/IT7Ra3.2 無 20內(nèi)孔 20 018 . 0 0 0.023/IT8Ra0.8 24環(huán)槽無無 Ra12.5 無 55內(nèi)孔無 無 Ra12.5 無 東華理工長江學院畢業(yè)設計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 5 2 2毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 要確定毛坯就必須根據(jù)零件的材料及機械加工中的精度要求，根據(jù)題目所 需要的精度及尺寸公差要求，確定毛坯。 2.2. 1 1 毛坯批量的確定毛坯批量的確定 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定有 著決定性作用，生產(chǎn)類型一般可分為大量、成批、和單件生產(chǎn)，不同的生產(chǎn)類 型有著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特 征來決定的。生產(chǎn)綱領是指在計劃期內(nèi)應生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。 計算公式如下： N=Q m（1+a%） （1+b%） 式中 N零件的生產(chǎn)綱領（件/年）; Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（輛、臺/年）; m每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）; a%備品率，一般取 2%4%; b%廢品率，一般取 0.3%0.7%. 零件的材料為 HT200考慮到零件在機床中受到的沖擊力不大，零件結構比 較復雜，所以選擇鑄件毛坯，已知該十字頭零件的生產(chǎn)綱領為10000件/年，每 日1班，可以確定該零件為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序 劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主。 要判斷零件的加工類型，首先要計算零件的質(zhì)量。將零件分為如下圖的三個部 分，因為鋼鐵的密度 7.9kg/dm 3 ，所以可以通過公式計算出零件的質(zhì)量。 如下圖： 東華理工長江學院畢業(yè)設計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 6 G=（v1+v2+v3） G=102)25.75625.1056( 5 . 1806 +10(100525.306425.18064) +（）28810009000-25.180625 G=3.4 5 10mm 3 G=7.9 5 104 . 3 G=2.686Kg 零件生產(chǎn)量為 10000 件/年，每日一班，經(jīng)過計算其屬于輕型零件，有下表 可知，該零件達到了大量生產(chǎn)的條件。 表 2-1 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系 生產(chǎn)綱領（臺/件）或（件/年） 生產(chǎn)類型重型機械或重型零 件（100kg） 中型機械或中型零 件（10100kg） 小型機械或輕型 零件（1000500050000 -摘自王凡實用機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社 東華理工長江學院畢業(yè)設計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 7 所要設計的零件的生產(chǎn)綱領為 10000 件/年，故屬于大批生產(chǎn)。 2.2. 2 2 毛坯材料的和制造方法的確定 1.機械加工余量 (1)機械加工余量由于受工序尺寸公差的影響，實際切除的余量在一定的范 圍內(nèi)變化。余量過大，費工費料；余量過小，加工困難，甚至加工成為不可能。 (2)在決定工序平均尺寸以前，首先要確定各尺寸的加工余量的平均值。各 尺寸余量平均值是按所選擇加工方法在有關資料或手冊中查出而確定的。但平 均余量的大小要結合已計算出的工序余量變動范圍的大小考慮， 2.尺寸公差 （1）當工藝基準與設計基準重合，工藝基準不變換，同一表面經(jīng)過多道工 序加工才能達到圖紙尺寸的要求時，其中間工序尺寸可根據(jù)零件圖的尺寸采用 “由后往前推”的方法來確定，并一直推算到毛坯尺寸。 （2）當工藝基準與設計基準不重合，或零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換工 藝基準，或工序尺寸須從尚待繼續(xù)加工的表面標注時，工序尺寸的確定就比較 復雜了，這時就應利用尺寸鏈原理來分析和計算，并對工序間的余量進行驗算 以確定工序尺寸及其上下偏差。 由于十字頭零件的結構相對復雜，根據(jù)圖紙要求，該零件毛坯的加工工藝為 鑄造，同時又為大批量生產(chǎn)，所以我們應該選用砂型鑄造中的機器造型和殼型 鑄造。又因為它所用的材料為 HT200，所以零件毛坯的毛坯機械加工余量等級 為 EG,毛坯鑄件的公差等級為 CT812。如下圖： 要求的機械加工余量 方法 鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵 機器造型 FHEGEGEG 公差等級 CT 方法 鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵 東華理工長江學院畢業(yè)設計 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定 8 機器造型 812812812812 -摘至鄒青機械制造技術課程設計指導機械工業(yè)出版 3工藝規(guī)程的編制 采用機械加工的方法，改變毛坯的形狀、尺寸、相互位置關系和表面質(zhì)量， 使其成為可完成某種使用要求的過程，稱為機械加工 過程。機械加工工藝 規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。機械 加工工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)活動的重要文件。 3 定位基準的選擇 而在選擇基準的時候需要同時考慮三個問題：1.用哪一個表面作為加工時 的精基面，有利于經(jīng)濟、合理地達到零件的加工精度要求？2.為加工出所要達 到要求的精基面，應采用哪個表面作為粗基面？3.是否有個別工序為了特殊的 加工要求，需要采用第二個精基面？ 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要的工作之一。基面選擇得正確、合理， 可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴 重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 3 粗基準的選擇 在選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠多的余量，及 保證不加工表面與加工表面的尺寸，位置符合零件圖樣設計要求，粗基準的選 擇原則：1.重要表面余量均勻原則，必須首先保證工件表面具有較小的加工余 量，應選擇該表面為基準；2.表面間的相互位置要求原則，必須首先保證工件 加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，應以不加工表面為粗基準；3.余 量足夠原則，如果零件上各表面均需加工，則以加工表面余量較小的粗基準；4.定 位可靠性原則，作為粗基準的表面，應選用比較可靠，平整光潔的表面，以便 定位準確、夾緊可靠；5.不重復使用原則，粗基準的定位精度低，在同一尺寸 方向上只允許使用一次，不能重復使用。 根據(jù)這些基準原則，我們可選用十字頭的底面作為粗基準，然后加工出基準 A，再由基準外圓面來定位加工其他的加工面，以保準相關尺寸的精度。 312 精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮的問題是是如何減少誤差，保證加工精度及安裝方 便以及設計基準和工序基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 9 該進行尺寸換算，因此選擇精基準面的原則有以下幾個方面：1.應盡量選用設 計基準作為定位基準，這稱為基準重合原則；2.所選的定位基準，應能使工件 定位準確、穩(wěn)定、剛性好、變形小和夾具結構簡單；3.應盡可能選擇統(tǒng)一的定 位基準加工各表面，以保證各表面間的位置精度，這稱為統(tǒng)一基準原則；4.有 時還要遵循互為基準、反復加工的原則；5.有些精加工工序要求加工余量小而 均勻，就應該選擇該表面作為粗基準面。 -摘自閻光明摘自閻光明 侯忠濱侯忠濱 張云鵬張云鵬現(xiàn)代制造工藝基礎現(xiàn)代制造工藝基礎西北工業(yè)大學出版社西北工業(yè)大學出版社 32 擬定加工工藝路線 制定加工工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置 精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下， 可以采用萬能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，還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1工藝路線方案一： 工序1： 鑄造 工序2： 清砂 工序3： 時效處理 工序4： 粗車 85外圓 工序5： 粗車十字頭頂面 工序6: 粗車，半精車，精車，十字頭底面 工序7： 鉆，攻4Xm6螺紋孔 工序8: 鉆、擴、鉸，20內(nèi)孔 工序9： 銑十字頭 工序10：粗鏜、半精鏜、精鏜 65內(nèi)孔 工序11：車 55孔 工序12：車內(nèi)圓環(huán) 工序13：鉆、擴、鉸、20底面孔 工序14：車挖 24內(nèi)環(huán)槽 工序15：半精車，精車 85外圓 工序16：去毛刺 工序17：終檢 2工藝路線方案二： 工序1： 鑄造 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 10 工序2： 清砂 工序3： 時效處理 工序4： 粗車 85外圓 工序5： 粗銑十字頭頂面 工序6：粗銑、半精銑、精銑十字頭頂面 工序 7：鉆、攻 6 螺紋孔 工序 8：鉆、擴、鉸，20 內(nèi)孔 工序9： 銑十字頭 工序10：粗鏜、半精鏜、精鏜 65內(nèi)孔 工序11：車 55孔 工序12：車內(nèi)圓環(huán) 工序13：粗鏜、半精鏜、精鏜 20底面孔 工序14：車挖 24內(nèi)環(huán)槽 工序15：半精車，精車 85外圓 工序16：去毛刺 工序17：終檢 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能 采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，只要表現(xiàn)在 20 底面圓孔和兩端面 的加工方式，根據(jù)工序的集中，加工經(jīng)濟度和加工難易程度通過分析比較，方 案一比較合理，故選用方案一。 33 加工余量、工序尺寸及公差的選擇 （1）鑄件的基本尺寸 機械加工前毛坯鑄件，包括必要的機械加工余量。 （2）尺寸公差 允許尺寸的變動量。公差等于最大極限尺寸之代數(shù)差的絕對值； 也等于上偏差與下偏差之代數(shù)差的絕對值。 （3）錯行 由于合型時錯位，鑄件的一部分與另一部分在分型面處相互錯開。 （4）要求的機械加工余量 在毛坯鑄件上為了隨后可用機械加工方法去除鑄件 對金屬表面的影響，冰室之達到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的 金屬余量。對圓柱形部分或者在雙側機械加工的情況下，RMA 應加倍。 鑄件毛坯基本尺寸表達式子如下： R=F+2RMA+CT/2 外圓 R=F-2RMA-CT/2 內(nèi)腔 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 11 按上述式子計算各毛坯尺寸： 85 的外圓,查表 2-3 和表 2-4 可算出 R1= F+2RMA+CT/2 =85+2.8+3=90.8； 85 兩端面，查表 2-3 和表 2-4 可算出 R2= F+2RMA+CT/2=85+2.5+3=90.8； 65 內(nèi)孔，查表 2-3 和表 2-4 可算出 R3= F-2RMA-CT/2=65-2.8-3=59.8； 35 十字頭，查表 2-3 和表 2-4 可算出 R4 = F-2RMA-CT/2=35-1-2.5=31.5； 55 內(nèi)孔，查表 2-3 和表 2-4 可算出 R5= F-2RMA-CT/2=55-2.8-1.4=50.8； 其他尺寸由于過小鑄造時可不鑄造。 表 2-3 毛坯鑄件基本尺寸/mm鑄件尺寸公差等級 CT 大于至 9101112 25 401.82.63.65 40 6322.845.6 631002.23.24.46 表 2-4 最大尺寸要求的機械加工余量等級 大于至FGH 400.50.50.7 40630.50.71 6310011.42 -摘至鄒青機械制造技術課程設計指導機械工業(yè)出版社 計算各工序加工余量 （1）加工基本尺寸為 85mm，公差為 0.1mm，其公差等級為 IT10，確定其加 工方案為：粗車-半精車-精車 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 12 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=5.8mm 粗車： Z粗=1.2mm 半精車： Z半精=1.8mm 精車： Z精=2.5mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本 尺寸依次為： 半精車： 85+1.2=86.2mm 粗車： 86.2+1.8=88mm 毛坯： 88+2.8=90.8mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT8, 公差值為 0.054mm 半精車 IT10，公差值為 0.140mm 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 精車：85 05. 0 15. 0 mm 半精車：86.2 140 . 0 0 mm 粗車：88 350 . 0 0 mm 毛坯：90.83mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 精車 1.2mm 85mm 0.054mm 85 05. 0 15. 0 mm 半精車 1.8mm86.2mm 0.140mm 86.2 140 . 0 0 mm 粗車 2.5mm 88mm0.350mm 88 350 . 0 0 mm 毛坯 5.5mm 90.8mm6mm 90.83mm 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 13 （1）加工基本尺寸為 85mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加 工方案為：粗車 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=2.9mm 粗車： Z粗=2.9mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本尺 寸依次為： 毛坯： 88+2.8=87.9mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 粗車： 85 350 . 0 0 mm 毛坯： 87.91.5mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 粗車 2.9mm 85mm0.350mm 85 350 . 0 0 mm 毛坯 2.9mm 87.9mm3mm 89.71.5mm （1）加工基本尺寸為 85mm，公差為 0.1mm，其公差等級為 IT10，確定其加工 方案為：粗車-半精車-精車 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 14 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=5.8mm 粗車： Z粗=0.6mm 半精車： Z半精=1mm 精車： Z精=1.3mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 85，其他各工序基本 尺寸依次為： 半精車： 85+0.6=85.6mm 粗車： 85.6+1= 86.6mm 毛坯： 86.6+1.3=87.9mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT8, 公差值為 0.054mm 半精車 IT10，公差值為 0.140mm 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 精車：85 054 . 0 0 mm 半精車：85.6 140 . 0 0 mm 粗車：86.6 350 . 0 0 mm 毛坯：87.91.5mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 精車 0.6mm 85mm 0.054mm 85 054 . 0 0 mm 半精車 1mm85.5mm 0.140mm 85.6 140 . 0 0 mm 粗車 1.3mm 86.6mm0.350mm 86.6 350 . 0 0 mm 毛坯 2.9mm 87.9mm3mm 87.91.5mm 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 15 （1）加工基本尺寸為 55mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其 加工方案為：粗車 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=4.2mm 粗車： Z粗=4.2mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為 55，其他各工序基本尺 寸依次為： 毛坯： 55-4.2=50.8mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車 IT12，公差值為 0.350mm 按工序入體原則： 粗車： 55 350 . 0 0 mm 毛坯： 50.82.6mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 粗車 4.2mm 55mm0.350mm 55 350 . 0 0 mm 毛坯 4.2mm 50.2mm5.8mm 50.82.9mm （1）加工基本尺寸為 35mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加 工方案為：粗銑 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=3.5mm 粗銑： Z粗=3.5mm 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 16 （3）計算各工序的基本尺寸，精銑后工序基本尺寸為 35，其他各工序基本尺 寸依次為： 毛坯： 35-3.5=31.5mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗銑 IT12，公差值為 0.250mm 按工序入體原則： 粗車： 35 250 . 0 0 mm 毛坯：31.52.5mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 粗銑 3.5mm 35mm0.250mm 55 250 . 0 0 mm 毛坯 3.5mm 31.5mm5mm 50.82.5mm （1）加工基本尺寸為 65mm，公差為 0.021mm，其公差等級為 IT7，確定其加 工方案為：粗鏜-半精鏜-精鏜 （2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型， 取尺寸公差為 12，加工余量為 G 級其加工余量等級為 CT10 級，毛坯外圓 的加工總余量由上面計算結果可知為 Z總=5.8mm 粗鏜： Z粗=0.5mm 半精鏜： Z半精=1.5mm 精鏜： Z精=3.8mm （3）計算各工序的基本尺寸，精鏜后工序基本尺寸為 65，其他各工序基本 尺寸依次為： 半精鏜： 65+0.5=64.5mm 粗車： 64.5-1.5=63mm 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 17 毛坯： 63-3.8=59.2mm （4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 精車 IT7, 公差值為 0.021mm 半精車 IT9，公差值為 0.074mm 粗車 IT11，公差值為 0.190mm 按工序入體原則： 精鏜：65 021. 0 0 mm 半精鏜：64.5 074 . 0 0 mm 粗鏜：63 190 . 0 0 mm 毛坯：59.23mm 計算結果列表如下表： 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差 精鏜 0.5mm 65mm 0.021mm 65 021. 0 0 mm 半精鏜 1.5mm64.5mm 0.074mm 64.5 074 . 0 0 mm 粗鏜 3.8mm 63mm0.190mm 63 190 . 0 0 mm 毛坯 5.8 mm 59.2mm6mm 59.23mm 34 加工設備刀具量具及切削用量的計算和確定 加工設備的選擇主要從加工經(jīng)濟并保持精度的方面來保正零件的要求，刀 具的選擇是用于切削的工具，根據(jù)加工工藝的種類和加工的部位及材料的類型 來選定，量具的選擇主要是在加工后進行抽檢，以保證加工后零件的尺寸精度。 切削用量的計算主要是計算出每道工序的加工所用的進給時間和切削速度。 3.4.1 加工設備刀具及量具的選擇 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 18 正確選擇機床、刀具和量具是一件很重要的工作，他不但影響工件的加工 質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 （1）粗車、半精車、精車 85 外圓 加工設備：車床 夾具：專用夾具 型號：CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （2）粗車頂面 加工設備：車床 夾具：三爪卡盤 型號：CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （3）粗車、半精車、精車底面 加工設備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號：CM6125 量具：游標卡尺 刀具：車刀 （4）鉆、攻 6 螺紋孔 加工設備：立式鉆床 夾具：專用夾具 型號：Z535 刀具：M6 絲錐、5 麻花鉆 量具：無 （5）鉆、擴、鉸 20 底面孔 加工設備：立式鉆床 夾具：專用夾具 型號：Z535 量具：內(nèi)徑千分尺 刀具：19 麻花鉆，19.7 直柄擴孔鉆，20 直柄機用鉸刀 （6）銑十字頭 加工設備：臥式銑床 夾具：三爪卡盤 型號：X62W 量具：游標卡尺 刀具： 硬質(zhì)合金銑刀 （7）粗鏜、半精鏜、精鏜 65 內(nèi)孔 加工設備：臥室鏜床 夾具：三爪卡盤 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 19 型號：T618 量具：內(nèi)徑千分尺 刀具：開式自鎖夾緊鏜刀 （8）鉆、擴、鉸 20 內(nèi)孔 加工設備：立式鉆床 夾具：專用夾具 型號：Z535 量具：內(nèi)徑千分尺 （9）車挖 24 內(nèi)環(huán) 加工設備：臥式車床 夾具：專用夾具 型號：CM6125 刀具：車刀 量具：內(nèi)徑千分尺 （10）粗車 55 內(nèi)孔 加工設備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號：CM6125 刀具：車刀 量具：游標卡尺 （11）車內(nèi)圓環(huán) 加工設備：臥式車床 夾具：三爪卡盤 型號：CM6125 刀具：車刀 量具：游標卡尺 3.4.2 切削用量的計算和確定 選擇切削用量主要應根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機床的 功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機 床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得較高的生產(chǎn)效率和低加工成本。 （1）確定 85 外圓的切削用量 粗車余量為 2.5mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給量為 0.8mm/r，查表知切削速度為 4565m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=5000085=187.3r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=48m/min。 一刀可切削完成。 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 20 半精車余量為 1.8mm，查表知進給量為（0.350.65mm/r） ，取本次車削進 給量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 7090m/min，取本次車削速度為 80m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=8000085=313r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=80m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 1.2mm，查表知進給量為（0.10.3mm/r） ，取本次車削進給量 為 0.1mm/r，查表知切削速度為 90110m/min，取本次車削速度為 100m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=10000085=374r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=370r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=100m/min。 需要用兩刀完成切削。 （2）確定 85 頂面的切削用量 粗車余量為 2.9mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給量為 0.8mm/r，查表知切削速度為 4565m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=5000085=187.3r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=48m/min。 一刀可切削完成。 （3）確定 85 底面的切削用量 粗車余量為 1.3mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給量為 0.8mm/r，查表知切削速度為 4565m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=5000085=187.3r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=180r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=48m/min。 一刀可切削完成。 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 21 半精車余量為 1mm，查表知進給量為（0.350.65mm/r） ，取本次車削進給 量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 7090m/min，取本次車削速度為 80m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=8000085=313r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=80m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 0.6mm，查表知進給量為（0.10.3mm/r） ，取本次車削進給量 為 0.1mm/r，查表知切削速度為 90110m/min，取本次車削速度為 100m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=10000085=374r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=370r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=100m/min。 需要用一刀完成切削。 （4）攻轉(zhuǎn) 4M6 螺紋孔的切削用量 鉆 5 孔查表可知 v=1624m/min 去 v=16m/min，f=0.070.12mm/r 取 f=0.1mm/r 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=1019r/min 查鉆床轉(zhuǎn)速表得 n=960r/min 則 v=16m/min 攻螺紋孔查表可知 f=0.75mm/r，v=1.2m/min 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=1.2/3.146=66r/min v=nd/1000=1.2m/min （5）確定 55 內(nèi)孔的切削用量 粗車余量為 4.2mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給量為 0.8mm/r，查表知切削速度為 4565m/min，取本次車削速度為 60m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=6000055=347r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=60.4m/min。 一刀可切削完成。 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 22 （6）確定 65 內(nèi)圓的切削用量 粗鏜余量為 3.8mm，查表知進給量為（0.31mm/r） ，取本次車削進給量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 4080m/min，取本次車削速度為 70m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=70000065=343r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=71.4m/min。 一刀可切削完成。 半精鏜余量為 1.5mm，查表知進給量為（0.20.8mm/r） ，取本次車削進給 量為 0.5mm/r，查表知切削速度為 60100m/min，取本次車削速度為 80m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=8000065=391r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=400r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=81.6m/min。 一刀可切削完成。 精車余量為 0.5mm，查表知進給量為（0.150.5mm/r） ，取本次車削進給 量為 0.2mm/r，查表知切削速度為 5080m/min，取本次車削速度為 70m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=7000065=343r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=350r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=71.4m/min。 需要用一刀完成切削。 （7）確定 35 十字頭的切削用量 粗銑余量為 3.5mm，查表知進給量為 0.05mm/Z，查表知切削速度為 65.3m/min 一刀可切削完成。 （8）鉆、擴、鉸 20 孔 鉆 19 內(nèi)孔，查表可知其切削速度為 v=20mm/min，進給量為 0.32mm/r。 由公式： 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 23 n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=325r/min 取 n=272r/min v=nd/1000=17.1m/min 擴孔 19.7，查表可知，其進給量為（0.91.1）取本次進給量為 1mm/r，查表 v=7.91m/min 由公式： n= d v 1000=7910/（3.1420）=125.9r/min 實際速度為：nd/1000=7.9m/min。 鉸 20 孔 鉸孔余量為 0.3mm，查表知進給量為（0.81.5mm/r） ，取本次車削進給量 為 1mm/r，查表知切削速度為 26m/min，取本次車削速度為 5m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=500020=79.6r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=80r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=5.02m/min。 一刀可切削完成。 （9）車挖 24 內(nèi)環(huán) 車挖環(huán)單邊余量為 2mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給 量為 1mm/r，查表知切削速度為 6075m/min，取本次車削速度為 70m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=7000024=928.8r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=900r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=56.5m/min。 一刀可切削完成。 （10）鉆、擴、鉸 20 孔 鉆 19 內(nèi)孔，查表可知其切削速度為 20mm/min，進給量為 0.32mm/r。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=325r/min 取 n=272r/min v=17.1m/min 擴孔 19.7，查表可知，其進給量為（0.91.1）取本次進給量為 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 24 1mm/r，查表 v=7.91m/min 由公式： n= d v 1000=7910/（3.1420）=125.9r/min 實際速度為：nd/1000=7.9m/min。 鉸 20 孔 鉸孔余量為 0.3mm，查表知進給量為（0.81.5mm/r） ，取本次車削進給量 為 1mm/r，查表知切削速度為 26m/min，取本次車削速度為 5m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=500020=79.6r/min，查表取轉(zhuǎn) 速 n=80r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=5.02m/min。 一刀可切削完成。 （11）確定內(nèi)圓環(huán)的切削用量 粗車余量為 7.5mm，查表知進給量為（0.71mm/r） ，取本次車削進給量為 0.8mm/r，查表知切削速度為 4565m/min，取本次車削速度為 50m/min。 由公式： n= d v 1000 可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=50000055=289r/min，查表取 轉(zhuǎn)速 n=300r/min，則實際切削速度為 v=nd/1000=51.8m/min。 一刀可切削完成。 上述為每道工序的切削用量的確定和計算。 3.4.3 切削時間額定的確定 時間額定是指在一定的生產(chǎn)條件下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消 耗的時間。 時間額定一般由基本時間 ti加輔助時間 t f +布置工作時間 tb加休息生理時 間 t x和準備與終結時間 tz （1）85 外圓基本時間的確定 粗車外圓 85 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 25 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn lllL 21 ，已知 1 l= kr p a tan +（23） 53 2 l； 取 1 l=5 . 2 1 5 . 2 =5 取4 2 l L=85+5.8=90.8 ti=i fn lllL 21 =（85+90.8+5+4）/0.81801.28min=77s 粗車 85 外圓輔助時間 t f =0.15ti，其他時間 tb+t x=6%（ti+ tf ） ， 單件時間為 tdj= ti+ t f + tb+t x t f =0.15ti=11.55s tb+t x=6%（ti+ tf ）=5.3s tdj= ti+ t f + tb+t x=11.55+5.3+77=93.85s 半精車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn lllL 21 ，已知 1 l= kr p a tan +（23） 53 2 l； 取 1 l=4 . 2 1 6 . 1 =4 取4 2 l L=85+3=88 ti=i fn lllL 21 =（85+88+4+4）/0.53001.2min=72s 半精車 85 外圓輔助時間 t f =0.15ti，其他時間 tb+t x=6%（ti+ tf ） ， 單件時間為 tdj= ti+ t f + tb+t x t f =0.15ti=10.8s tb+t x=6%（ti+ tf ）=4.9s tdj= ti+ t f + tb+t x=72+10.8+4.9=87.7s 精車外圓 85 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn lllL 21 ，已知 1 l= kr p a tan +（23） 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 26 53 2 l； 取 1 l=8 . 2 1 2 . 1 =4 取4 2 l L=85+1.2=86.2 ti=i fn lllL 21 =（85+86.2+4+4）/0.23704.8min=288s 精車 85 外圓輔助時間 t f =0.15ti，其他時間 tb+t x=6%（ti+ tf ） ， 單件時間為 tdj= ti+ t f + tb+t x t f =0.15ti=43.2s tb+t x=6%（ti+ tf ）=19.8s tdj= ti+ t f + tb+t x=19.8+43.2+288=351s （2）粗車頂面的基本時間額定 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn lllL 21 ，已知 1 l= kr p a tan +（23） 53 2 l； 取 1 l=5 . 2 1 5 . 2 =5 取4 2 l L=（85+2.9）/2=44 ti=i fn lllL 21 =（44+42.5+5+4）/0.81800.665min=33s 粗車 85 頂面輔助時間 t f =0.15ti，其他時間 tb+t x=6%（ti+ tf ） ， 單件時間為 tdj= ti+ t f + tb+t x t f =0.15ti=4.9s tb+t x=6%（ti+ tf ）=2.3s tdj= ti+ t f + tb+t x=4.9+2.3+33=40.2s （3）精車 85 底面基本時間的確定 粗車底面 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn lllL 21 ，已知 1 l= kr p a tan +（23） 東華理工長江學院畢業(yè)設計 工藝規(guī)程的編制 27 53 2 l； 取 1 l=7 . 2 1 3 . 1 =4 取4 2 l L=85+2.9=87.9 ti=i fn lllL 21 =（44+42.5+2.5+4）/0.81800.6min=33s 粗車 85 底面輔助時間 t f =0.15ti，其他時間 tb+t x=6%（ti+ tf ） ， 單件時間為 tdj= ti+ t f + tb+t x t f =0.15ti=4.9s tb+t x=6%（ti+ tf ）=2.3s tdj= ti+ t f + tb+t x=4.9+2.3+33=40.2s 半精車底面 根據(jù)車床基本時間計算公式 ti=i fn l