支撐殼體加工工藝及其鉆4-Φ7孔的夾具設(shè)計(jì)

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編號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專(zhuān)業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923014 學(xué)生姓名： 周曉棟 指導(dǎo)教師： 鮑虹蘇 （職稱(chēng)： 高工 ） （職稱(chēng)： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 91 學(xué) 號(hào)： 0923014 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無(wú)錫太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū) 一、題目及專(zhuān)題： 1、題目 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 2、專(zhuān)題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 機(jī)械加工是一種用加工機(jī)械 對(duì) 工件 的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程 。 廣義的機(jī)械加工就是指能用機(jī)械手段制造產(chǎn)品的過(guò)程；狹義的是用 車(chē)床 （ 銑床 ( 鉆床 ( 磨床 ( 沖壓機(jī) 、 壓鑄機(jī) 機(jī)等專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備制作 零件 的過(guò)程。 生產(chǎn)工藝是指在生產(chǎn)過(guò)程中，直接改變?cè)牧希ɑ蛎鳎┬螤睢⒊叽绾托阅?，使之變?yōu)槌善返倪^(guò)程 。 工序是工藝過(guò)程的基本組成單位。 三 、 本設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的要求： ① 熟悉機(jī)械制造的歷史，機(jī)械制造在國(guó)民生產(chǎn)中的重要性。 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 熟悉夾具的作用，了解零件的工藝分析 ③ 了解毛坯的材料，探討毛坯的加工基準(zhǔn)選擇方法 ④ 學(xué)習(xí)加工工藝的安排，加工工時(shí)的安排 ⑤ 學(xué)習(xí)制作夾具的方法 ⑥ 學(xué)習(xí) 件的制圖方法 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 61 班 姓名 周曉棟 五、開(kāi)始及完成日期： 自 2012 年 11 月 7 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)指導(dǎo)： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 〔 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng) 〕 簽名 系主任 簽名 2011 年 11 月 7 日 要 這次畢業(yè) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 涵蓋了機(jī)械加工工藝和機(jī)床專(zhuān)用 夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差 尺寸 與 機(jī)械 測(cè)量等 各個(gè)方面的內(nèi)容 。 支撐 殼體加工工藝及其鉆 4-? 7 孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、加工 工序設(shè)計(jì)及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 這 三部分。 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)是在機(jī)械制造技術(shù)等專(zhuān)業(yè)課程所學(xué)的理論知識(shí)上，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題 的一次實(shí)踐訓(xùn)練。機(jī)械制造技術(shù)定義：機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程中，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀，尺寸，相對(duì)位置和性質(zhì)等使其稱(chēng)為半成品或者成品的工藝過(guò)程。以工藝文件的形式確定下來(lái)的工藝過(guò)程叫做工藝規(guī)程。將鑄件，鍛件毛坯或者鋼材經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的方法，改變它們的形狀，尺寸，表面質(zhì)量，使其稱(chēng)為合格零件的過(guò)程，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。在工藝設(shè)計(jì)中，要對(duì)零件進(jìn)行了解，了解零件的作用，應(yīng)用場(chǎng)合，分析它的技術(shù)要求，這樣可以保證零件的加工質(zhì)量，還可以提高其生產(chǎn)效率。要研究零件毛培的工藝結(jié)構(gòu)，制定出粗精基準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的加工工藝過(guò)程，完成工藝過(guò)程卡；然 后按照工藝過(guò)程卡的要求，測(cè)量計(jì)算毛培每個(gè)工步所需的加工機(jī)床設(shè)備及其切削用量；然后按照所需加工要求，設(shè)計(jì)該機(jī)床的專(zhuān)用夾具， 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件； 設(shè)計(jì)的夾具盡量操作方便，加緊穩(wěn)定，從而改善加工強(qiáng)度來(lái)獲得更好的經(jīng) 1 濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞 ：切削用量 ； 定位 ； 誤差 he of of — 7? is in to to in a to it as of or In of is or to is to as to of of to so we to to of of to of as of is to as as to so as to to he V 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................Ⅲ .................................................................................................................................... ............................................................................................................................................． 零件的分析 ............................................................................................................................. 2 件的作用 ....................................................................................................................... 2 具的作用 ........................................................................................................................ 2 件的工藝分析 ............................................................................................................... 3 件工藝流程概念 .................................................................................................. 3 體工藝分析 .......................................................................................................... 3 3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 5 械加工工藝規(guī)程內(nèi)容 ................................................................................................... 5 定毛坯的制作形式 ....................................................................................................... 5 坯的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 6 面和基準(zhǔn)的設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 7 面的概念 .............................................................................................................. 7 基準(zhǔn)的選擇 ......................................................................................................... 8 定工藝路線(xiàn) .................................................................................................................... 9 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ........................................................... 10 確定切削用量及基本工時(shí) ........................................................................................... 11 4. 夾具設(shè)計(jì) .................................................................................................................................題的提出 ..................................................................................................................... 20 位基準(zhǔn)的選擇 ............................................................................................................. 20 位誤差分析 ................................................................................................................. 21 具和夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 .................................................................................. 23 具定義 ................................................................................................................ 23 5. 結(jié)論與展望 .............................................................................................................................. 27 論 .................................................................................................................................. 27 足之處與未來(lái)展望 ..................................................................................................... 28 致 謝 ......................................................................................................................................... 30 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................................. 31 附錄 ............................................................................................................................................... 32 V 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 1 1. 緒 論 機(jī)械制造業(yè)指從事各種動(dòng)力機(jī)械、 起重運(yùn)輸機(jī)械 、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備，其發(fā)展水平是國(guó)家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備 。 。 據(jù)統(tǒng)計(jì)美國(guó) 60%財(cái)富來(lái)自制造業(yè)，俄羅斯占 48%,中國(guó)制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有 40%。制造業(yè)是國(guó)家立國(guó)之本 ， 是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 殼體的加工工藝規(guī)程及其鉆 4夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。 殼體是組成機(jī)器或部件的主要零件之一，對(duì)其他零件有支撐和保護(hù)的作用。殼體部分常設(shè)計(jì)有安裝軸密封蓋，軸承蓋等零件的凸臺(tái)，凹坑，溝槽等。因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。殼體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配進(jìn)度和運(yùn)動(dòng)進(jìn)度，而且影響機(jī)器工作精度，使用壽命，性能等。 正 確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具， 提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，也保證零件加工精度。 本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2． 零件的分析 件的作用 圖 件圖 這個(gè)零件是一個(gè)支撐殼體類(lèi)型的零件，這種零件內(nèi)部可以存放和保護(hù)其他零件 ， 這個(gè)零件的作用是可以和其他的零部件進(jìn)行裝配鏈接， 以實(shí)現(xiàn)連接過(guò)度作用。零件通過(guò) 四個(gè)底孔 與 其他的零件相連接。 機(jī)床夾具的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝設(shè)備，它在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個(gè)方面 ： 1）便于工件的正確定位，以保證加工精度 [1] 工件裝夾在夾具上后，工件上各有關(guān)的幾何元素（點(diǎn)、線(xiàn)、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當(dāng)夾具在機(jī)床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過(guò)程中 “同批 ”工件對(duì)刀具和機(jī)床保持確定 的相對(duì)位置，使加工得以順利進(jìn)行。 2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和降低加工成本 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 3 采用夾具以后，可以省去即十分費(fèi)時(shí)又不很緊缺的劃線(xiàn)、找正工序，減少了輔助時(shí)間。若采用聯(lián)動(dòng)夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高生產(chǎn)效率。例如采用氣壓、液壓等傳動(dòng)裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動(dòng)作。 3）改善工人的勞動(dòng)條件 采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機(jī)械化傳動(dòng)裝置和自動(dòng)裝卸工件的自動(dòng)化夾具，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改善工人的勞動(dòng)條件。 4）擴(kuò)大機(jī)床工 藝范圍 在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類(lèi)、規(guī)格多，而機(jī)床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用的夾具，使機(jī)床 “一機(jī)多用 ”。例如，可以采用專(zhuān)用的夾具，在車(chē)床上實(shí)現(xiàn)拉削。 夾具在機(jī)械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產(chǎn)規(guī)模和不同的生產(chǎn)條件下，夾具的功用也有所側(cè)重，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產(chǎn)條件下，宜于使用通用的可調(diào)夾具，若采用專(zhuān)用的夾具，其結(jié)構(gòu)也應(yīng)求簡(jiǎn)單。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構(gòu)更完善些是必要的。雖 然此時(shí)夾具的制造費(fèi)用大一些，但由于生產(chǎn)效率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果還是好的。 件的工藝分析 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工 裝配 包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程 [2]。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的 詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng) 工藝規(guī)程 。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝 規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 殼體有 2 組加工面他們有位置度要求。 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 這 2 組加工面的分別為 ： 1，以底面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，基準(zhǔn)面 底 面和上端 面， Φ48Φ304 2：一個(gè) Φ30為基準(zhǔn)的加工面，這個(gè)主要是其余的各個(gè)面，孔，和槽的加工。 該零件加工底孔時(shí)，采用的是一面兩銷(xiāo)定位。 一面兩銷(xiāo)定位，是殼體、蓋類(lèi)零件加工常用的定位方式。一面，就是殼、蓋的大平面，用一周圈若干個(gè)墊塊（裝配后磨平）支撐，墊塊用沉頭螺釘緊固在夾具體上。兩銷(xiāo)，一個(gè)是圓柱銷(xiāo)，另一個(gè)是菱形銷(xiāo)（削邊銷(xiāo)），菱形銷(xiāo)的長(zhǎng)軸與兩銷(xiāo)的連心線(xiàn)垂直，兩銷(xiāo)的中心距等于殼、蓋的定位銷(xiāo)孔的中心距。中心距尺寸公差一般選用 個(gè)銷(xiāo)子上端，一般高出墊塊上平面 5子直徑公稱(chēng)尺寸 與定位銷(xiāo)孔公稱(chēng)直徑相同，公差一般選用 面，限制了 3 個(gè)自由度，沿 Z 移動(dòng)、繞 Y 轉(zhuǎn)動(dòng)。必須是一個(gè)圓柱銷(xiāo)與一個(gè)菱形銷(xiāo)，否則會(huì)過(guò)定位。 2 個(gè)定位孔的中心距是有公差（誤差）的，與兩銷(xiāo)中心距不可能非常一致的，菱形銷(xiāo)就是 “讓開(kāi) ”兩者中心距誤差、安裝干涉的，限制繞 Z 轉(zhuǎn)動(dòng)的。菱形銷(xiāo)的長(zhǎng)軸必須垂直于兩銷(xiāo)孔的連心線(xiàn)。圓柱銷(xiāo)是限制沿 X、 Y 移動(dòng) 。 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 5 3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 械加工工藝規(guī)程內(nèi)容 設(shè)計(jì)步驟及要求： ⑴ 生產(chǎn)類(lèi)型大批 。 ⑵ 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析〔采用新國(guó)標(biāo)〕 。 ⑶ 確定毛坯的種類(lèi)、形狀、尺寸和精度 。 ⑷ 擬定工藝路線(xiàn)。這是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步，其主要工作是：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工方法，安排加工順序，確定工序集中與分散的程度，以及安排熱處理、檢驗(yàn)及其它輔助工序。在擬定工藝路線(xiàn)時(shí)，一般是提出幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行分析比較，最后確定 一個(gè)最佳的方案 。 ⑸ 確定工序所采用的設(shè)備。選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)基本原則： ① 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)。 ② 機(jī)床的精度應(yīng)與工序 要求的精度相適應(yīng)。 ③ 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。如果工件尺寸太大、精度要求 過(guò)高，沒(méi)有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可供選擇時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)床改裝或設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)床。這時(shí)需要根據(jù)具體工序提出機(jī)床改裝（或設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)，任務(wù)書(shū)中應(yīng)提出與工序加工有關(guān)的必要數(shù)據(jù)、資料。例如：工序尺寸、工序公差及技術(shù)要求、工件的定位、夾壓方式，以及機(jī)床的總體布局、機(jī)床的生產(chǎn)率等 。 ⑹ 確定各工序所采用的工藝裝備。選擇工藝裝備時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)原則： ① 對(duì)夾具的選擇。 ② 對(duì)刀具的選擇：一般情況下應(yīng)盡量 選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。在組合機(jī)床上加工時(shí)，按工序集中原則組織生產(chǎn)，可采用專(zhuān)用的復(fù)合刀具。 ③ 對(duì)量具的選擇 ：量具主要是根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和所要求 檢驗(yàn)的精 度來(lái)選擇的。單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用夾具，大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用極限量規(guī)、高生產(chǎn)率的檢驗(yàn)夾具和檢驗(yàn)儀器等 。 ⑺ 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 。 ⑻ 確定各工序的切削用量。但對(duì)于大批量流水線(xiàn)生產(chǎn)，尤其是自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)，則各工序、工步都需要規(guī)定切削用量，以便計(jì)算各工序的生產(chǎn)節(jié)拍 。 ⑼ 確定時(shí)間定額 。 ⑽ 填寫(xiě)工藝文件 。 定毛坯的制作形式 零件的生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類(lèi)型 ，不同的生產(chǎn)類(lèi)型有著各自不同的工藝特征。 單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)繁多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量都很少，而且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。成批生產(chǎn)的特點(diǎn)是分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。如機(jī)床制造，電機(jī)制造等屬于成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種類(lèi)型 [3]。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)分別與單件和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)類(lèi)似；中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。大量生產(chǎn)的 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 基本特點(diǎn)是產(chǎn)量大，品種少，大多數(shù)工作的長(zhǎng)期重復(fù)的進(jìn) 行某個(gè)零件的某一道工序的加工。例如，汽車(chē)，拖拉機(jī)，軸承等制造都屬于大量生產(chǎn)。 零件的生產(chǎn)類(lèi)型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算： 2%:a :m:Q:%)1%)(1(廢品率，一般取備品率，一般取量每臺(tái)產(chǎn)品中改零件的數(shù)產(chǎn)品的年產(chǎn)量零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)式中 ??根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過(guò)查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類(lèi)型。 根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 1 1設(shè)計(jì)零件 體的生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)。采用砂型鑄造 坯的設(shè)計(jì) 殼體零件材料為 鑄鐵 200） ，硬度 范圍是 195坯重約 1 根據(jù)本零件設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《工程材料》 表 3鑄鐵強(qiáng)度表 牌號(hào) 鑄件厚度 /拉強(qiáng)度 ·微組織 ＞ ≦ 基體 石墨 0 200 珠光體 中等片狀 10 20 195 20 30 170 30 50 160 灰鑄鐵 抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽缸套、車(chē)床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。 生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型， 2 級(jí)精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量， 零件加工工藝路線(xiàn)確定后，在進(jìn)一步安排各個(gè)工序的具體內(nèi)容時(shí)，應(yīng)正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺寸，首先應(yīng)確定加工余量。 由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過(guò)機(jī)械加工來(lái)達(dá)到這 些要求。加工余量是指加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量 [4]。 對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 1. ?48 因?yàn)榭字挥?Φ30Φ30孔的粗糙度為 精加工表面。用于不生要的零件的非配合表面 ，如 不要求定心和配合特性的表面 ，例 螺栓孔、螺釘通孔、鉚釘孔 。 粗鏜既可以滿(mǎn)足要求，查相關(guān)資料知粗加工和精加工的余量之和為 3 2. 殼體的上下端面 該閥體的上下端面粗糙度都是 只需要進(jìn)行粗銑加工就可以滿(mǎn)足該閥體端面的光 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 7 潔度要求 。根據(jù)資料可知，選取加 工余量等級(jí)為 G，選取尺寸公差等級(jí)為 9級(jí)。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，閥體的上下端面的單邊余量為 3合要求。 3. 寬 28端面 寬 28次粗銑即可滿(mǎn)足要求 。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知寬 70端面的單邊余量為 2 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來(lái)了，毛坯的具體形狀和尺寸見(jiàn)圖 “殼體 ”零件毛坯簡(jiǎn) 圖 坯圖 基 準(zhǔn) 的設(shè)計(jì) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行 [5]。 基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)概念，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注，制造時(shí)工件的定位，校驗(yàn)時(shí)尺寸的測(cè)量，一直到裝配時(shí)零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準(zhǔn)的概念?；鶞?zhǔn)就是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn) ,線(xiàn)或面 . 基準(zhǔn)分為： ⑴ 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、 ⑵ 工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)又分為： ⑴ 工序基準(zhǔn) 、 ⑵ 定位基準(zhǔn) 、 ⑶ 測(cè)量基準(zhǔn)、 ⑷ 裝配基準(zhǔn) 基準(zhǔn)面是指以之為基準(zhǔn)用來(lái)確定其他點(diǎn)，線(xiàn)，面等尺寸的表面，分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和加 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 工基準(zhǔn)面，前者指圖紙上的基準(zhǔn)面，后者用于實(shí)際加工，該兩者最好是指工件的同一個(gè)表面，基準(zhǔn)面通常是指一個(gè)平面。在實(shí)際的操作中，基準(zhǔn)面是為了保證加工精度和便于測(cè)量，在工件上選定 的一個(gè)面作為定位面，在車(chē)削加工，常以工件的外圓面、臺(tái)階面或端面做為基準(zhǔn)，目的就是為了便于加工和測(cè)量。 在加工中，盡量使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)相重合，在多工步加工中盡量使用同一個(gè)基準(zhǔn)面，也不要使用毛坯面做為基準(zhǔn)面，這樣便于保證加工的準(zhǔn)確性，減少由于基準(zhǔn)不重合造成的誤差。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、 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(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)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(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （ 3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （ 5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避 免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)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(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 φ40外圓為定位基準(zhǔn)，利用 V 型塊為定位元件。 基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿(mǎn)足以下原則： （ 1） “基準(zhǔn)重合 ”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （ 2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （ 3） “自為基準(zhǔn) ”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(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，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(zhǔn) ”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用 “互為基準(zhǔn) ”方法，反復(fù)加工。 （ 5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。 以 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 φ12和 φ30孔（一面 2 銷(xiāo)）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算 ，在此不再重復(fù)。 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 9 制訂工藝路線(xiàn)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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)方案一 工序 Ⅰ ：鑄造 工序 Ⅱ ：清沙 工序 Ⅲ ：時(shí)效處理 工序 Ⅳ ：銑下 端面 工序 Ⅴ ：銑上 端面 工序 Ⅵ ：鉆 4工序 Ⅶ ：鏜 Φ48Φ30工序 Ⅷ ：鉆 Φ12孔，鉆 紋底孔攻絲 序 Ⅸ ：鉆 614 工 序 X：銑寬 28深 5序 2紋底孔攻絲 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 毛刺 工序 驗(yàn) 方案二 工序 Ⅰ ：鑄造 工序 Ⅱ ：清沙 工序 Ⅲ ：時(shí)效處理 工序 Ⅳ ：銑下 端面 工序 Ⅴ ：銑上 端面 工序 Ⅵ ：鏜 Φ48Φ30工序 Ⅶ ：鉆 Φ12孔，鉆 紋底孔攻絲 序 Ⅷ ：鉆 4工序 Ⅸ ：鉆 614 工序 X：銑寬 28深 5序 2紋底孔攻絲 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 孔 Φ12锪孔 Φ20 深 14 工序 毛刺 工序 驗(yàn) 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 工藝路線(xiàn)三： 工序 I 鑄造 工序 沙 工序 效處理 工序 下 端面 工序 V：銑上 端面 工序 Ⅵ ：鏜 Φ48Φ30工序 Ⅶ ：鉆 Φ12孔，鉆 紋底孔攻絲 序 Ⅷ ：鉆 4工序 Ⅸ ：鉆 614 工序 X：銑寬 28深 5序 2紋底孔攻絲 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 毛刺 工序 檢 工藝方案 二 和方案 一，方案三 區(qū)別在于方案 二 先鏜 Φ30， Φ48 孔鉆 Φ12孔這樣可以利用加工好的這幾個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，加工 Φ48和 Φ30更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線(xiàn)如下 工序 I 鑄造 工序 沙 工序 效處理 工序 下面 工序 V：銑上面 工序 Φ48Φ30工序 Φ12孔，鉆 紋底孔攻絲 序 4工序 614 工序 X：銑寬 28深 5序 2紋底孔攻絲 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 毛刺 工序 檢 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 殼體零件材料為 產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯 [6]。 1、 殼體的上下端面 因?yàn)闅んw的上下和左右端面沒(méi)有精度要求，粗糙度要求 為 潔度要求不高 ，其 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 11 加工余量為 3、殼體的孔 毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于 間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為單邊余量為 確定切削用量及基本工時(shí) 1、工序 下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑 刀，刀片采用 ]。 由難熔金屬的硬質(zhì) 化合物 和粘結(jié)金屬通過(guò) 粉末冶金 工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和 韌性 較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和 耐磨性 ，即使在 500℃ 的溫度下也基本保持不變，在 1000℃ 時(shí)仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作 刀具 材料，如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、 有色金屬 、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來(lái) 切削 耐熱鋼 、不銹鋼、高錳鋼、 工具鋼 等難加工的材料?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。 硬質(zhì)合金牌號(hào) :度 g/彎強(qiáng)度不低于 N/1600 硬度不低于 常 見(jiàn) 用 途 : 適于鑄鐵、有色金屬及其合金與非金屬材料加工中，不 平整斷面和間斷切削時(shí)的粗車(chē)、粗刨、粗銑，一般孔和深孔的鉆孔、擴(kuò)孔。 相當(dāng)于 ， 50 ? ， 25 v 刀具旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速度 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? p 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) 銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m rd vn s ?? ??? ?? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 750 r 切削速度 000 n=(1000πd r/ m/ 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 m 0 0 750501 0 0 0 w ????? ?? （切削速度） 當(dāng) 750r/ 1 5 07 5 ??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 150?（每分鐘進(jìn)給） 3） 計(jì)算工時(shí) ×π×i/vf(銑圓周表面 切削工時(shí)： 0? ， 1 ? ， 2 ? ， 則 機(jī) 動(dòng) 工 時(shí)m i 3 0 3990(4)(4 21 ???????? 工序 V：銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 p ， 50 ? ， 25 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿? p 5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) 銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查 出 齒/2.0 z ? ，則 m rd vn s ?? ??? ?? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 750 r m 0 0 750501 0 0 0 w ????? ?? 當(dāng) 750r/ 1 5 07 5 ??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 150? 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 13 6） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： 9? ， 1 ? ， 2 ? ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 m 0 398921 ??????? ： 鏜 Φ30481. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 高速鋼 , ， d=n=1000r/據(jù) 明書(shū)，功率 5性剛度。 查表得 2.0?則 ② 階臺(tái)軸或階 臺(tái)孔 L+2)×i/(f×n)=(L+2)×d×π×i/(f×000) ( t=（ 80+7+3） *1/（ 000） =序 Ⅶ ： 鉆 Φ12孔，鉆 紋底孔攻絲 步一：鉆 Φ12 孔的切削用量及基本工時(shí) (1)鉆 Φ12 機(jī)床： 式鉆床 刀具： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10取高速鋼麻花鉆 Φ12 1)進(jìn)給量 取 f=r 2)切削速度 V=24~34m/取 V=30m/)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 π ???12π 301000 796r/ 796r/近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 900r/選取 900r/ 所以實(shí)際切削速度 1000 m 01 00 0 9 0012π m???4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 ? i ;其中 l=401l =4 2l =3t 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 ?=440 ? ??=0.4(工步 二 ：鉆 紋底孔 Φ5 確定進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) Ⅳ 表 2 鋼的 00??， 00 ??時(shí)， 。由于本零件在加工 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù) ? ? ?? 根據(jù) 床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn) Ⅳ 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 81 0 0 01 0 0 0 rd ??? ?? 根據(jù)