CA6140后托架831001的鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝裝備-工裝含4張CAD圖
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CA6140后托架的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)
摘 要
馬上就要畢業(yè)了,畢業(yè)設(shè)計(jì)如期而至。老師給我安排的任務(wù)是CA6140車床后托架加工工藝及工裝設(shè)計(jì)。主要是設(shè)計(jì)CA6140車床后托架的夾具。一般情況下,是孔的加工難度是比平面的加工難度更難操作。所以,CA6140車床后托架畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是以先面后孔的規(guī)律,因此我們把孔的加工選擇為精加工階段,而平面的加工選擇為粗加工階段,用以來區(qū)分二者并保證其精度。針對(duì)此次設(shè)計(jì)來看,設(shè)計(jì)的主體是車床,因后托架，此在加工此類后托架的過程中,一般情況下選擇銑床夾具和鉆床夾具,整個(gè)過程中需要完成夾具的相關(guān)設(shè)計(jì),最為主要的一個(gè)目的就是為了能夠在整個(gè)學(xué)習(xí)的過程中,掌握一套自己熟悉的關(guān)于夾具設(shè)計(jì)的理論,然后還需要對(duì)工件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),整個(gè)流程中涉及的參數(shù)都需要進(jìn)行計(jì)算,最后是完成整體的裝配以及零部件的設(shè)計(jì),并出具相應(yīng)圖紙,
工藝設(shè)備的一個(gè)重要組成部分是機(jī)床夾具設(shè)計(jì),在整個(gè)加工過程中,除了夾具和固定加工零件外,還要保證加工零件的位置精度和提高機(jī)械加工的生產(chǎn)效率。
在設(shè)計(jì)過程中,本項(xiàng)目深入生產(chǎn)現(xiàn)實(shí),深入調(diào)研,吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)廣告,制定合理的設(shè)計(jì)計(jì)劃,然后進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 產(chǎn)品設(shè)計(jì)，后托架，加工工藝，夾具
ABSTRACT
Graduation soon.The teacher assigned me the CA6140 lathe rear bracket processing process and tooling design.The main design of CA6140 lathe rear bracket fixture.Generally,hole machining difficulty is more difficult to operate than plane machining.Therefore,the graduation design of CA6140 lathe rear frame is mainly the rule of front back hole,so we choose hole machining as finishing stage,the plane machining to rough machining section Choose on the floor,use the two and ensure its accuracy.For this design,the design is the lathe,because the rear support,processed in the process,is generally choose milling machine clamp to make it possible The power function of the normalized distance.The parameters involved in the whole process need to be calculated.Complete the overall assembly and component design,and produce the corresponding drawings;
Design Procedure In Si,the project deeply excavates the production reality,in-depth investigation,absorb advanced technology advertising at home and abroad,formulate reasonable design plans,and then carry out specific design.
Keywords shift the product design，latter bracket ，processing craft，jig
IV
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
緒 論 1
第一章 CA6140車床后托架的零件分析 3
1.1零件的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3
1.2材料的選擇 3
1.3尺寸分析 3
1.4工藝分析 3
1.5技術(shù)要求 4
1.6生產(chǎn)類型 4
1.7零件圖 5
第二章 毛坯的選擇 6
2.1選擇毛坯時(shí)的相關(guān)因素 6
2.2毛坯的選取原則 6
2.3毛坯材料及制造形式 7
2.4毛坯的尺寸公差和它的機(jī)械加工余量 7
2.5毛坯圖 8
第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 9
3.1工藝基準(zhǔn) 9
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 9
3.3加工工藝路線的確定 11
3.4加工設(shè)備的選擇 17
3.5確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸 18
3.6確定切削用量及基本工時(shí) 21
3.7時(shí)間定額 27
第四章 鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì) 28
4.1.切削力及夾緊力的計(jì)算 30
4.2.誤差分析與計(jì)算 31
4.3.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 32
參 考 文 獻(xiàn) 33
VI
緒 論
機(jī)器是用來代替人們體力和部分腦力勞動(dòng)的工具,機(jī)器通過將能量、物料和信息等進(jìn)行傳遞或轉(zhuǎn)換來為人類做各種有用功?，F(xiàn)代的機(jī)器,正在朝著自動(dòng)化、智能化、性能更高以及與人類更加和諧的方向發(fā)展?，F(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法正在不斷與自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、管理科學(xué)、生命科學(xué)以及藝術(shù)學(xué)等學(xué)科交融。現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì),除了依靠專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)師外,更加需要掌握了不同專門技術(shù)的人才的相互協(xié)作。因此,不僅專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)師應(yīng)該掌握較完備的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí),從事其他各類生產(chǎn)、研究的技術(shù)人員,也都應(yīng)該掌握一-定的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)。只有這樣,才能設(shè)計(jì)出更多更好的機(jī)器。在工業(yè)全球化的今天，自然而然的為了搶占世界生產(chǎn)巨頭的地位，許多國外非常具有影響力機(jī)械制造的龍頭企業(yè)早早于中國爭先開設(shè)工廠，在天津率先建立了他們的加工生產(chǎn)企業(yè)和生產(chǎn)基地，輻射國內(nèi)大部分主營市場。他們因地制宜的利用了中國非常優(yōu)質(zhì)并且廉價(jià)的勞動(dòng)力資源以及原材料，加之中國機(jī)械制造業(yè)近年來也相對(duì)落后，針對(duì)這種現(xiàn)狀，他們未來必然依然是長期的看好我國長期良好的市場發(fā)展前景，中國巨大的市場就必然有著巨大的企業(yè)效益。憑借其非常先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、雄厚的資金優(yōu)勢和規(guī)?；a(chǎn)的實(shí)力，在市場競爭方面，同國內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了好多年的比拼，經(jīng)過這些年的發(fā)展，也已經(jīng)在各產(chǎn)品方面占據(jù)了壓倒性態(tài)勢。
在材料質(zhì)量和加工工藝方面，我們還需要不斷的改進(jìn)和進(jìn)步，與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比，使用壽命還很短。當(dāng)前，在全球化的環(huán)境下，主要生產(chǎn)行業(yè)正朝著清潔環(huán)保、低能耗高效、高產(chǎn)值的方向發(fā)展。但是，由于我國工業(yè)起步較晚，條件有限，不能適應(yīng)國內(nèi)外市場的巨大變化，主要原因是我國工業(yè)起步較晚，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備跟不上國際通用要求，而且條件有限。我們還是要依靠國外先進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)和后期開發(fā)。
本篇設(shè)計(jì)說明書主要進(jìn)行了CA6140車床后托架機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)，通過詳細(xì)確定對(duì)坯料的制造形式以及對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，以及加上后期初步制定的加工因素，最后我們確定了兩個(gè)主要尺寸，繼而再確定具體的切削參數(shù)，最終通過計(jì)算得出我們加工所需要的切削時(shí)間，通過中間獲取加工工藝等方面的相關(guān)較詳細(xì)的實(shí)際數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)確無誤的制定它后期的具體加工路線，詳細(xì)確定后期加工時(shí)的加工方案，比較合理的對(duì)機(jī)床進(jìn)行選擇，而后通過對(duì)切削參數(shù)等一系列加工參數(shù)的具體分析并精確計(jì)算，得到第一手?jǐn)?shù)據(jù)，從而順利的完成機(jī)械加工規(guī)范。最后，根據(jù)我們前期制定好的方法和手工計(jì)算最終得到的詳細(xì)數(shù)據(jù)，認(rèn)真填寫加工工藝規(guī)程卡，最后完善加工工藝卡，并詳細(xì)繪制相應(yīng)的工藝流程圖。
第一章 CA6140車床后托架的零件分析
1.1零件的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
CA6140車床后托架在臥式機(jī)床上,當(dāng)有高精度要求時(shí),和雙向?qū)蚬ぞ?連接工具和主軸,工具已退出夾頭,當(dāng)電源頭回到原來的位置的工具,以防止支架支撐刀具,但不直接保持加工精度,以確保在下一個(gè)工作周期中,刀具可以順利地再次進(jìn)入刀具,模板支架的結(jié)構(gòu)類似于主動(dòng)鉆機(jī)模型,但其作用只是支持工具,而不是作為工具的引導(dǎo)。
1.2材料的選擇
采用鑄鐵制造,材料用HT150,硬度HB150-200,年生產(chǎn)量為1000件。
1.3尺寸分析
1、以?40mm孔為中心的加工表面:?40mm,?30.2mm及?25.5mm的孔,兩沉頭孔為?20mm，兩裝配鉸孔?13mm，深孔?6mm，螺紋M6，兩銷孔。主要加工表面為?40mm，?30.2mm及?25.5mm，Ra=1.6，IT=7,IT=7,IT=8。
2、底面120X 60mm為中心:這一組加工表面包括底面120 X 60mm和锪平面。
（1）?40mm孔的軸線與底面的平行度為100:0.07;
（2）?30.2mm孔的軸線與底面的平行度為100:0.07;
（3）?25.5mm孔的軸線與底面的平行度為100:0.07;
（4）下底面的平面度誤差為0.03;
（5）毛線孔的中心線與底面的尺寸誤差為0.07;
1.4工藝分析
零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段:
1.粗加工階段
2.半精加工階段
3.精加工階段
4.光整加工階段
在實(shí)際加工過程中,上述加工階段劃分不確定,有些不嚴(yán)格分為階段,如:小批工件精度要求不高,以及重部件的運(yùn)動(dòng)。粗加工,有時(shí)不論粗加工,只要滿足加工質(zhì)量要求。無法通過方法進(jìn)行區(qū)分對(duì)某一表面的處理或某一過程的性質(zhì),整個(gè)處理過程必須清楚地分為處理階段。例如,在粗加工處理階段就要加工的很準(zhǔn)確,在精加工階段可安排鉆孔等粗加工,這是精基準(zhǔn)面定位的過程。
1.5技術(shù)要求
1、后托架的主要加工表面，在加工時(shí)要以底面為主，要先對(duì)工件的底面進(jìn)行銑削加工，后托架所要求的底面粗糙度和平面度公差分別是Ra=1.6，0.03。
2、三個(gè)孔分別為?40mm，?30.2mm及?25.5mm ，后托架側(cè)面三孔的表面，Ra=1.6，IT =7，IT=7，IT=8。
3、以2 -?13mm和2- ?20mm為一組 的階梯孔，Rz50，Ra= 6.3，以2- ?13mm和2-?10mm的階梯孔，其中2-?10mm是裝配鉸孔，孔2-?13mm Rz50，Ra=6.3， 2-?10mm是裝配鉸孔，Ra = 6.3。
4、由于高生產(chǎn)力,選擇金屬鑄造CA6140車床后托架,可以避免每個(gè)造型。
1.6生產(chǎn)類型
生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
1.7零件圖
圖1-1 CA6140后托架零件圖
第二章 毛坯的選擇
2.1選擇毛坯時(shí)的相關(guān)因素
與在生產(chǎn)時(shí)的加工的方法以及生產(chǎn)的環(huán)境有一定的關(guān)系,在正常的情況下與其生產(chǎn)批量,材料其性能和加工其可能性等一系列有關(guān)。
1、零件的材料及機(jī)械性能要求
零件的材料加工性能及其機(jī)械性能在很大程度上決定了坯料的類型。例如,在選擇鑄件時(shí),鋼件比較常見,其力學(xué)性能要求不高。在選擇重要的鋼件時(shí),當(dāng)其形狀和機(jī)械性能不高時(shí),為了獲得良好的機(jī)械性能,應(yīng)使用鍛件;有色金屬最常見的鑄件和坯件。
2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸
大型復(fù)雜零件通常選擇砂鑄件和自由鍛件,通常采用鑄坯結(jié)構(gòu)的鑄件。選擇小件時(shí),一般選擇模鍛和模鑄坯;鑄鋼坯;選擇軸件時(shí),如果步徑差別不大,一般使用桿:如果每步尺寸變化較大,一般選擇鍛件。
3、生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小
在大量批量生產(chǎn)中,原始生產(chǎn)方式必須具有高精度和生產(chǎn)率。鑄件是金屬成型機(jī)和精密鑄件的模型,精鍛或鍛造。
4、現(xiàn)有生產(chǎn)條件。根據(jù)現(xiàn)場毛坯生產(chǎn)的實(shí)際水平和能力,其外協(xié)可能性,同時(shí)結(jié)合企業(yè)具體生產(chǎn)條件選擇毛坯類型。
5、充分利用新工藝、新材料
在一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)中,節(jié)約材料和節(jié)能至關(guān)重要,提高機(jī)械加工和生產(chǎn)效率也很重要。在這種考慮下,它不僅可以是可持續(xù)的,而且可以大大減少加工廢物的數(shù)量,而且無需加工就能最大化經(jīng)濟(jì)效益。
2.2毛坯的選取原則
1、適應(yīng)性:即滿足使用要求。
2、經(jīng)濟(jì)性:要從所設(shè)計(jì)的幾個(gè)生產(chǎn)方案中選擇生產(chǎn)成本最低的那個(gè)方案，不能只能考慮所使用材料的成本高低，更要考慮所采用材料的使用壽命。
3、生產(chǎn)條件:本廠，外協(xié)。
4、生產(chǎn)批量:批量不同，方法不同。
5、零件材料的工藝性能:選材料時(shí)同時(shí)考慮應(yīng)用工藝的工藝性能
6、零件結(jié)構(gòu)、形狀、外形尺寸:選擇毛坯材料以及生產(chǎn)零件時(shí)所使用實(shí)際的具體工藝方法時(shí)，就需要考慮到被加工的零件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸。
2.3毛坯材料及制造形式
1、毛坯材料
灰鑄鐵（HT150），由資料[2]表4-71，得力學(xué)性能：
表1.1灰鑄鐵（HT150）的性能參數(shù)
牌號(hào)
鑄件壁厚
最小抗拉強(qiáng)度
硬度
鑄件硬度范圍
金相組織
HT150
2.5-10
10-20
20-30
30-50
175
145
130
120
H175
150-200
鐵素體+珠光體
2、毛坯的制造形式
我們通常選擇的材料是鑄鐵，它有著成本低等良好特征，當(dāng)然耐磨性以及加工性能也是重要原因。主要原因是因?yàn)楫?dāng)批量生產(chǎn)的時(shí)候，我們?yōu)槊髟煨瓦^程當(dāng)中所使用的是砂型鑄造，究其主要特點(diǎn)是因?yàn)樗诩庸で昂蟮膶?shí)際精度跟加工余量去進(jìn)行比較，偏差是相對(duì)來說較小的。除此之外，為了能夠把零件的殘余應(yīng)力進(jìn)行充分的除去，我們?cè)阼T造之后應(yīng)該安排的具體操作是人工時(shí)效處理。
3、合理安排熱處理工序
為了最終消除加工鑄造以后留在鑄件中殘余的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯最終鑄造成型后，有的時(shí)候需要我們?cè)诎刖庸み@個(gè)過程之后再去對(duì)它進(jìn)行人工時(shí)效處理，這樣做的目的是充分除去殘留的鑄造內(nèi)應(yīng)力和切削過程當(dāng)中不可避免的留下的內(nèi)應(yīng)力。
2.4毛坯的尺寸公差和它的機(jī)械加工余量
1、底面(120X60mm)
粗、精銑底面，加工余量Z=3mm。
2、其余各鑄造孔加工余量如下:
零件尺寸 單邊 毛坯
?40 mm 1.5mm ?37mm
3、工件上的其他的孔都是直徑比較小的孔，鑄造時(shí)為實(shí)心孔，參照《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》確定:
?25.5mm孔--------鉆孔到?23.5mm;擴(kuò)孔到?24.7mm;
半精鏜到?24.9;精鏜到?25.5mm;
?30.2mm孔--------鉆孔到?28mm;擴(kuò)孔到?29.3mm
半精鏜到?29.8mm;精鏜到?30.2mm;
?40mm孔----------擴(kuò)孔到?38.7mm;
半精鏜到?39.6mm;精鏜到?40mm;
2.5毛坯圖
圖2-1 CA6140后托架毛坯圖
第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
3.1工藝基準(zhǔn)
其的基本含義是指，在對(duì)零件的工過程中使用到的基準(zhǔn)，包括在最后完成加工以后我們要對(duì)所有零部件進(jìn)行組裝所用到的基準(zhǔn)，就是所謂的工藝基準(zhǔn)。
1、工序基準(zhǔn)。在工序圖上，用了這個(gè)基準(zhǔn)以后，我們可以確定加工時(shí)各個(gè)要素的具體參數(shù)位置（尺寸、形狀、位置）。
2、定位基準(zhǔn)。工件在加工時(shí)用到的基準(zhǔn)。在加工過程中，有的時(shí)候我們選擇的點(diǎn)、線、面，有的時(shí)候在工件上是不存在的，比如兩個(gè)平面之間的對(duì)稱中心面，他們?cè)诩庸み^程中是作為基準(zhǔn)的，詳細(xì)的操作方法是我們?cè)诩庸ざㄎ坏倪^程當(dāng)中去進(jìn)行具體體現(xiàn)，所以我們把這些拿來作基準(zhǔn)的面統(tǒng)一稱叫做定位基面。有時(shí)在加工過程中被加工零件以回轉(zhuǎn)表面來進(jìn)行定位，這個(gè)時(shí)候這個(gè)面的軸心線就是我們需要選用的基準(zhǔn)，此時(shí)的加工過程中被加工零件以平面來進(jìn)行定位的話，這個(gè)時(shí)候它的定位基準(zhǔn)與定位基面是保持一致的。
3、測量基準(zhǔn)。在進(jìn)行形狀、位置和尺寸誤差時(shí)所采用的基準(zhǔn)。
4、裝配基準(zhǔn)。我們?cè)谕瓿伤屑庸み^程以后要對(duì)所有零部件進(jìn)行組裝，這個(gè)時(shí)候用來確定他們彼此間的相對(duì)位置要用到的基準(zhǔn)。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
在本次機(jī)械加工過程中首先應(yīng)該進(jìn)行的工序中，我們知道，在加工過程中我們?cè)谶M(jìn)行基準(zhǔn)的選擇時(shí)是用沒有加工過的面來進(jìn)行參考從而進(jìn)行加工，我們把這種定位方式稱作粗基準(zhǔn)，做完前期準(zhǔn)備之后我們用已經(jīng)選定的基準(zhǔn)適當(dāng)代入已經(jīng)加工完成的表面，這一整個(gè)過程我們把它稱為定位基準(zhǔn)的選擇。
1、粗基準(zhǔn)的選擇
工件在加工時(shí)所用到的工序，最先是使用粗基準(zhǔn)，至于在基準(zhǔn)選擇的時(shí)候是否正確得當(dāng)，則會(huì)對(duì)之后的所有加工過程都會(huì)產(chǎn)生比較重要的影響 [5]。所以我們?cè)谶x擇粗基準(zhǔn)的時(shí)候，一般我們應(yīng)該遵循以下幾點(diǎn)。
（1）、零件準(zhǔn)備要加工的表面對(duì)于沒有加工的表面來說具有一定的位置精度的原則。
（2）、合理的分配加工余量的原則
（3）、便于裝夾的原則。
（4）、粗基準(zhǔn)使用的原則是一般不能重復(fù)使用。
所以綜合粗基準(zhǔn)的選擇原則，我們?cè)诒敬螠p速器下箱體的加工過程中應(yīng)該選擇以下箱體上部的加工面主要粗基準(zhǔn)。
2、精基準(zhǔn)的選擇
我們?cè)谡麄€(gè)加工過程中怎么去進(jìn)精基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)該從什么角度來進(jìn)行選擇，加工過程應(yīng)該如何進(jìn)行安排，這都是我們?cè)谡麄€(gè)加工過程中應(yīng)該去注意到的問題，在加工過程中，各種精度的是否正確也會(huì)對(duì)我們的加工過程產(chǎn)生影響，同時(shí)確保零件的尺寸精度，且讓他們都達(dá)到加工所需要求，這對(duì)我們的加工過程來說會(huì)產(chǎn)生比較積極的影響，比如加工更加的方便，操作更加的簡單。
（1）、基準(zhǔn)重合原則。我們?cè)诩庸み^程中選擇精基準(zhǔn)得時(shí)候應(yīng)該選擇要加工的平面作為參考。
（2）、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。為了在加工零件表面的時(shí)候更加方便快捷，我們可以先用零件的一個(gè)表面作參考平面來確定基準(zhǔn)，并且這個(gè)基準(zhǔn)是在加工過程中的僅有的一個(gè)基準(zhǔn)面，而且對(duì)于生產(chǎn)要求的精度來說它也能達(dá)到，如此這般的話，在我們接下來進(jìn)行的加工過程中，就可以用它來作為可以參考的加工平面，這就可以讓我們的加工過程變得更加順利。
（3）、互為基準(zhǔn)原則。我們?cè)诩庸み^程中在對(duì)有的表面進(jìn)行加工時(shí)，這些表面對(duì)精度方面可能會(huì)有更嚴(yán)格的要求，這時(shí)，我們就要采用互為基準(zhǔn)并重復(fù)的對(duì)工件進(jìn)行加工來保證它的位置精度，這就是互為基準(zhǔn)的原則。
（4）、自為基準(zhǔn)的原則。在加工過程中我們知道，部分加工表面對(duì)精度的要求可能會(huì)更高，所以這就要求我們，在進(jìn)行加工過程的時(shí)候就要確保這些加工表面有著均勻的加工余量，這樣的話，加工以后的表面是完全可以充當(dāng)定位基準(zhǔn)的角色，這就是自為基準(zhǔn)的一般原則 [6]。
（5）、便于裝夾原則。，我們最后選主要定位面的時(shí)候首先要保證它有著比較大的表面積，這可以保證我們選擇的定位基準(zhǔn)是既準(zhǔn)確又可靠的。與此同時(shí)對(duì)于夾緊機(jī)構(gòu)來說，簡單且操作方便也是基本的要求。
3.3加工工藝路線的確定
1、工序的合理組合
（1）、工序
在工作現(xiàn)場由工人或一組工人連續(xù)進(jìn)行的工序中，相同的部分或多個(gè)部分稱為工序。
（2）、安裝
在相同的操作程序中,工件可以只對(duì)其工作位置進(jìn)行一次或數(shù)次文件夾。安裝是把零件夾持一次以后完成的工藝過程的一部分?？紤]到夾件誤差的減小,縮短夾件部件所需時(shí)間,要盡量減少安裝數(shù)量。
（3）、工位
工位是在工件的一次安裝中,工件相對(duì)于機(jī)床(或刀具)每占據(jù)一個(gè)確切位置中所完成的那一部分工藝過程。
（4）、工步
一個(gè)工序(或一次安裝或一個(gè)工位)中可能需要加工若干個(gè)表面;也可能只加工一個(gè)表面,但卻要用若干把不同的刀具輪流加工;或只用一把刀具但卻要在加工表面上切多次,而每次切削所選用的切削用量不全相同。
（5、）走刀
走刀是指刀具相對(duì)工件加工表面進(jìn)行一次切削所完成的那部分工作。
2、工順序的安排
(1)、工序分散原則
如果說選擇的工藝內(nèi)容是簡單的,這樣是可以便于切削量的合理選擇。當(dāng)我們采用通用配件時(shí)也是方便的,簡單的車床工藝設(shè)備,對(duì)于通用配件的采用來說也是相對(duì)來說是方便的,同時(shí)使得要準(zhǔn)備的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量要小,但生產(chǎn)需要的設(shè)備多,生產(chǎn)面積大,生產(chǎn)所需的工藝時(shí)間變長,生產(chǎn)管理復(fù)雜。
(2)、工序集中原則
由于生產(chǎn)所使用的比較專業(yè)特殊的機(jī)床設(shè)備和加工時(shí)的工藝設(shè)備相對(duì)復(fù)雜,所以生產(chǎn)所需要的基本費(fèi)用增加,進(jìn)而設(shè)備的調(diào)整和維護(hù)的問題也接踵而來,生產(chǎn)前所需要做的準(zhǔn)備工作也大幅增加。
通常來說,在一個(gè)小品種工件的成批實(shí)際生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)的具體工序基本都是進(jìn)行適當(dāng)?shù)丶?這樣做的目的是為了簡化在工件生產(chǎn)過程的管理。不過沒有采用具體的專用設(shè)備，所以工序集中的時(shí)候是存在一定的存在局限性。特殊機(jī)床及夾具組織流水線生產(chǎn)的簡單結(jié)構(gòu)。
當(dāng)我們?cè)谥朴喒ぜa(chǎn)的工藝路線時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的生產(chǎn)情況，來決定工序的步驟。工序集中的意思就是在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，用少的工序，對(duì)工件完成加工，反之為工序分散。
3、工序的集中與分散
(1)、工序集中的特點(diǎn)
工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，易于保證表面間的相互位置精度。
(2)、工序分散的特點(diǎn)
在加工過程中,如果工藝內(nèi)容過于簡單的話,這樣會(huì)對(duì)我們進(jìn)行切削量的選擇是有利的。簡單的車床工藝設(shè)備,對(duì)于通用配件的采用來說也是相對(duì)來說是方便的,同時(shí)使得要準(zhǔn)備的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量要小,但生產(chǎn)需要的設(shè)備多,生產(chǎn)所需面積大,生產(chǎn)所需的工藝時(shí)間長,生產(chǎn)管理會(huì)更復(fù)雜。
工藝的集中和分散必須基于生產(chǎn)的類型,因?yàn)槊總€(gè)工藝都有自己的特點(diǎn)。通過對(duì)工藝需求和裝置的比硫進(jìn)行綜合分析,確定了適用的原則。
4.加工階段的劃分
對(duì)加工過程中的具體情況我們可以做以下分類：剛度差、批量大、以及精度較高的，粗加工與精加工分離，在完成工件的粗加工過程之后，應(yīng)該合理的繼續(xù)安排精加工，如果我們這樣去進(jìn)行安排，內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱和夾緊力等加工過程中等比較常見的問題就不會(huì)對(duì)我們進(jìn)行加工的工件留下不良影響，這樣我們?cè)谶x擇加工設(shè)備的時(shí)候就可以順利的施行。
當(dāng)粗加工單獨(dú)進(jìn)行的時(shí)候，我們?cè)诮o工件進(jìn)行精加工處理時(shí)它的夾具數(shù)量會(huì)相應(yīng)的變多，同時(shí)工件安裝的數(shù)量也會(huì)隨之增多，隨他們一起增長的也是最核心的問題，就是加工成本。所以來說，對(duì)于單件生產(chǎn)以及小批量生產(chǎn)同時(shí)精度相對(duì)來說比較低的箱體來說，粗加工與精加工這兩個(gè)工序應(yīng)該放在一起來進(jìn)行，加工過程中工件變形是不可避免的，那么我們用什么辦法來盡量減少這種現(xiàn)象，諸如在粗加工過程之后，把夾緊的工件適當(dāng)放松，最后在完成加工后，采用不是很大的切削力，安排多次走刀來進(jìn)行加工。
所以我們?cè)诹慵M(jìn)行加工時(shí)可以把加工階段做以下幾個(gè)步驟的劃分
（1）、粗加工階段
在這個(gè)階段，我們的主要目的是提高這個(gè)加工過程的生產(chǎn)率，并把大部分加工余量從加工表面上進(jìn)行除去，從而使得毛坯從外形以及尺寸方面更加的接近成品。
（2）、半精加工階段
在這個(gè)加工過程中我們的主要任務(wù)是把由于粗加工造成的誤差盡量減少，使從而使得加工過的表面具有相當(dāng)高的精度，但是我們要把少許加工余量給它預(yù)留出來，為之后的精加工過程做準(zhǔn)備。
（3）、收尾階段
第三個(gè)加工過程，我們要繼續(xù)進(jìn)行加工余量的去除，使得我們加工過的表面要符合箱座零件圖的相關(guān)技術(shù)要求。
（4）、收尾階段
最后這個(gè)過程我們主要是減小粗糙度，以及提高各個(gè)部位的尺寸精度。
5、工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題
為了明確具體工藝,使需要加工的工件能夠按照?qǐng)D紙上所畫零件圖的相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)要求對(duì)工件進(jìn)行相應(yīng)的加工,對(duì)工件的加工就必須制定相對(duì)復(fù)雜的加工工藝規(guī)程,為了更好的生產(chǎn),需要為生產(chǎn)制定指導(dǎo)性技術(shù)文件,針對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及意義進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)和研究,提高專業(yè)性。
(1)、做課題研究,就需要我們首先對(duì)我們所要設(shè)計(jì)的工件有一定的了解,所以我們有必要了解CA6140車床后托架的結(jié)構(gòu),對(duì)后托架的零件圖進(jìn)行分析,了解它的具體構(gòu)造,這樣才能讓我們提升獨(dú)立識(shí)圖的能力,還要通過對(duì)后托架零件圖的繪制,提升我們的繪圖能力,這樣才能熟練掌握AutoCAD軟件。
(2)、制定工藝流程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。我們只有經(jīng)過以上縝密的計(jì)算和細(xì)心認(rèn)真的具體設(shè)計(jì),才能夠讓我對(duì)零件的各個(gè)尺寸和它們這些尺寸的加工過程心知肚明。
(3)、在本課題所有設(shè)計(jì)的過程中,首先需要想到的就是被加工工件的在機(jī)床上的安裝和夾緊,被加工工件的加工精度與安裝和夾緊有著非常緊密的聯(lián)系,工件的安裝速度和是否便捷,都會(huì)影響到輔助時(shí)間的長短,進(jìn)而會(huì)影響工件的加工效率,所以這樣為夾具的迅速發(fā)展提供了平臺(tái),有了夾具可以在完成謀道工序時(shí),迅速完成對(duì)工件的裝夾,而且在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，使用專用的夾具可以在具體的加工工件時(shí)有效的保證對(duì)工件的精度要求。這是整個(gè)課題設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
(4)、在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí),一定要考慮到在機(jī)床上被加工工件根據(jù)生產(chǎn)加工時(shí)的技術(shù)要求，加工時(shí)要根據(jù)被加工工件各加工表面的達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求,對(duì)工件加工時(shí)要注意根據(jù)工廠具體的生產(chǎn)條件選擇對(duì)工件最有效的最直接的加工方法,還有就是要確定對(duì)工件分幾次進(jìn)行加工。
(5)、在對(duì)工件進(jìn)行加工前,要充分考慮到工廠在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)的實(shí)際情況,同時(shí)也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合現(xiàn)有的加工方法和加工設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造,進(jìn)一步推廣新的加工技術(shù),逐步提高加工工件的工藝水平。
(6)、除此之外,加工工件時(shí),我們還需要考慮到被加工工件的加工表面的其自身物理機(jī)械性能這樣特殊的要求,還需要考慮到被加工工件的形狀和工件本身的質(zhì)量等等一些方面。
6、制定工藝路線
加工工件時(shí)使用專用機(jī)床,以便提高工件生產(chǎn)率的前提是,可以保證所加工的零件的尺寸公差和形位公差在公差所規(guī)定的范圍內(nèi),還要保證工件的表面粗糙度,并且是成批生產(chǎn)的條件下。但生產(chǎn)的同時(shí)還需要考慮到生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益,下邊擬訂了兩個(gè)加工工件時(shí)的工藝路線方案。見下表:
表1.1加工工藝路線方案比較表
工序號(hào)
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
010
粗銑底平面
側(cè)面和外圓
粗、精銑底平面
側(cè)面和外圓
020
精銑底平粗
側(cè)面和外圓
粗鏜孔：
、
底面和側(cè)面
040
鉆、擴(kuò)孔：
、
底面和側(cè)面
半精鏜孔：、、
底面和側(cè)面
050
粗鉸孔：、、
底面和側(cè)面
精鏜孔：、、
底面和側(cè)面
060
精鉸孔：、、
側(cè)面和兩孔
粗銑油槽
底面和側(cè)面
070
粗銑油槽
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和側(cè)面
080
锪鉆孔：
底面和側(cè)面
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
090
鉆：、
底面和側(cè)面
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
110
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
120
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
去毛刺
130
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和孔
140
鉆：、
底面和孔
攻螺紋
底面和孔
150
攻螺紋
底面和孔
锪平面
160
锪平面
倒角去毛刺
170
倒角去毛刺
檢驗(yàn)
180
檢驗(yàn)
加工工藝路線方案的論證：
⑴．方案Ⅱ在120這個(gè)工序中對(duì)工件安排了倒角和去毛刺這兩個(gè)步驟，這樣的安排可以抱回工人的手免收傷害，更為之后的工件的定位和裝配得到安全可靠的保證。
⑵．方案Ⅱ在010這道工序中首先要對(duì)我們所加工的工件的底平面進(jìn)行銑底平面，先對(duì)工件進(jìn)行銑平面的原因是在之后的加工步驟中底平面是主要定位面之一。
⑶．方案Ⅱ符合粗精加工分開原則。
由以上分析：方案Ⅱ?qū)ぜM(jìn)行加工時(shí)的加工工藝路線是相對(duì)來說比較合理的而且經(jīng)濟(jì)性也好，下面是加工時(shí)的工藝過程：
表1.2加工工藝過程表
工序號(hào)
工 種
工作內(nèi)容
說 明
010
鑄造
金屬型鑄造
鑄件毛坯尺寸：
長： 寬： 高：
孔：、、
020
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
030
熱處理
退火
石墨化退火，以便于切削加工
040
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
050
銑
粗銑、精銑底平面
用專用夾具裝夾；立式銑床
060
粗鏜
粗鏜鏜孔：
，，
用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
070
銑
粗銑油槽
080
半精鏜
半精鏜鏜孔：
，，
用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
090
精鏜
精鏜鏜孔：
，，
用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
100
鉆
將孔、、鉆到直徑
用專用夾具裝夾；搖臂鉆床
110
擴(kuò)孔鉆
將擴(kuò)孔到要求尺寸
120
锪孔鉆
锪孔、到要求尺寸
130
鉸
精鉸錐孔
140
鉗
去毛刺
150
鉆
鉆孔、
用專用夾具裝夾；搖臂鉆床
160
攻絲
攻螺紋
170
鉗
倒角去毛刺
180
檢驗(yàn)
190
入庫
清洗，涂防銹油
3.4加工設(shè)備的選擇
1.機(jī)床的選用
查資料可得:
立式銑床(X52K)，主要用于銑加工。
搖臂鉆床(Z3025)，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。
2.刀具的選用
查資料《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》可得:
高速鋼端面銑刀，銑刀材料:W{sCr.V，刀具的角度取:γo=10°~15°
Qp=8°~12°an=5°~8°β=15°~25°D=63mm Z=8鉆頭:直柄麻花鉆φ10(GB/T6135.3-1996)
直柄短麻花鉆φ5.2(GB/T6135.2-1996)
直柄長麻花鉆φ6(GB1T6135.4-1996)
鑄鐵群鉆
φ34φ24φ20
直柄擴(kuò)孔鉆φ13(GB/T4256-1996)
錐柄擴(kuò)孔鉆φ38.8(GB1141-84)
φ29.8(GB1141-84)
φ25(GB1141-84)
锪鉆:帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆(42 x 25.2GB1T4261-1984)
(20x 10GB/T4260-1984)(13x 10GB/T4260-1984)
鉸刀:硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀φ40φ30.2φ25.5(GB4252-84)錐鉸刀:刀具材料:W18Cr4V
3.其他設(shè)備選用
夾具:夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具:錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺
輔助設(shè)備:銼刀、鉗子等。
3.5確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸
1、底平面的偏差及加工余量計(jì)算
底平面加工余量，計(jì)算底平面與孔（，，）的中心線的尺寸為。頂面分粗、精銑加工：
粗銑：由文獻(xiàn)[5]表3.2-23。余量值規(guī)定，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑：由文獻(xiàn)[7]表2.3-59，余量值規(guī)定。
鑄造毛坯基本尺寸，又由文獻(xiàn)[7]表2.3-11,鑄件尺寸選用CT7，查表2.3-9得鑄件尺寸公差
毛坯的名義尺寸：mm
毛坯最小尺寸：
毛坯最大尺寸：
粗銑后最大尺寸：
粗銑后最小尺寸：
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側(cè)面三孔（，，）的中心線的尺寸。
2、正視圖上的三孔的偏差及加工余量計(jì)算
由文獻(xiàn)[7]表2.3-59和文獻(xiàn)[15]表1-8，得：
孔：
粗鏜：，，尺寸偏差是
半精鏜：，，尺寸偏差是
精鏜：，，尺寸偏差是
孔
粗鏜：，，尺寸偏差是
半精鏜：，，尺寸偏差是
精鏜：，，尺寸偏差是
孔
粗鏜：，，尺寸偏差是
半精鏜：，，尺寸偏差是
精鏜：，，尺寸偏差是
側(cè)面三孔加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序，工序余量如下：
粗鏜： 孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為。
半精鏜： 孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為。
精鏜： 孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]表2.3-48,其余量值為。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
孔毛坯基本尺寸為：；
孔毛坯基本尺寸為：；
孔毛坯基本尺寸為：。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.3-11，鑄件尺寸選用CT7，查表2.3-9得尺寸公差分別：
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸是，已達(dá)到零件圖尺寸要求
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：；
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即：
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即
3、頂面兩組孔和，及另外一組的錐孔和
毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔要求為，。由文獻(xiàn)[7]表2.3-47，表2.3-48。
第一組：和
加工該組孔的工藝是：鉆——擴(kuò)——锪
鉆孔：
擴(kuò)孔： （Z為單邊余量）
锪孔： （Z為單邊余量）
第二組：的錐孔和
加工該組孔的工藝是：鉆——锪——鉸
鉆孔：
锪孔： （Z為單邊余量）
鉸孔：
3.6確定切削用量及基本工時(shí)
1、 工序一：粗、精銑底面
機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)
⑴、粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：由文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取銑削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
， 式（1.1）
實(shí)際銑削速度： 式（1.2）
進(jìn)給量： 式（1.3）
：
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-81,
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：
式（1.4）
取
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（1.5）
⑵、精銑：
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：由文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取銑削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，
實(shí)際銑削速度，由式（1.2）有：
進(jìn)給量，由式（1.3）有：
：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：精銑時(shí)
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1。
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
2、工序二 粗、半精、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴、粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑。
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此。
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
： 式（1.7）
被切削層長度：
刀具切入長度： 式（1.6）
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑵、粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此。
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑶、粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑。
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑷、半精鏜孔
切削深度：，粗鏜后孔徑
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取：
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
3、精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
4、精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑
：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此
切削速度：由文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.7）有：
本工序所用的機(jī)動(dòng)時(shí)間：
3.7時(shí)間定額
工序時(shí)間：
單件時(shí)間:
單件計(jì)算時(shí)間：，其中：N——零件批量（件）
第四章 鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì)
夾具領(lǐng)域的發(fā)展方向現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的安全可靠性性能的要求越來越高,電力安全作為工業(yè)的主導(dǎo)地位比以往任何一個(gè)時(shí)候都更加重要。人們對(duì)于各種的新式商品產(chǎn)生濃厚的興趣。在當(dāng)下的環(huán)境中，人們?cè)谶M(jìn)行商品購買時(shí)已經(jīng)不是很注重商品價(jià)格是否昂貴。若商品有很好的性能，足以滿足消費(fèi)者對(duì)商品的渴望。消費(fèi)者可以花費(fèi)高昂的價(jià)格進(jìn)行購買。在此背景下，用于生產(chǎn)各種商品的夾具就顯得十分重要了。只有在各式各樣的夾具被生產(chǎn)出來后，才能高效率地進(jìn)行商品的生產(chǎn)，從而贏得市場?，F(xiàn)如今在我國各行各業(yè)中都有著對(duì)應(yīng)夾具的應(yīng)用。但是各種高端夾具，在我國是十分匱乏的，其中很多高端夾具，我國甚至都生產(chǎn)不出，只能從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口。我國因此每年在夾具上花費(fèi)高額的外匯。如何能夠扭轉(zhuǎn)此現(xiàn)象，就需要我們新一代機(jī)械行業(yè)的從業(yè)者對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)以及改良，因此，本論文所研究內(nèi)容對(duì)于即將步入社會(huì)的我們是一個(gè)很好的考驗(yàn)。
本文所分析的工件為后托架，此類工件沒有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且在其加工過程中，只涉及到車床、鉆床、銑床和鏜床。在對(duì)工件進(jìn)行分析過后，利用制圖軟件對(duì)其進(jìn)行二維平面的描述。
雖然論文所研究的內(nèi)容極其復(fù)雜，但同樣的，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我的能力得到了前所未有的提升，在利用軟件進(jìn)行夾具繪制的時(shí)候，已經(jīng)能夠得心應(yīng)手。在對(duì)整個(gè)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)涉及到很多復(fù)雜的知識(shí)，通過查閱圖書館的書籍，對(duì)其進(jìn)行探究，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)中所涉及到的各個(gè)問題得到圓滿解決。最終，使得設(shè)計(jì)出的夾具具有優(yōu)良的性能。從而實(shí)現(xiàn)了最初的目標(biāo)。
對(duì)現(xiàn)在企業(yè)采用夾具設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行分析，現(xiàn)階段的夾具設(shè)計(jì)大部分是處在如下兩種類型中的，一個(gè)是常規(guī)形式的通用夾具，還有一種就是專用夾具，這兩種是整個(gè)夾具行業(yè)占比最大的兩種。
現(xiàn)在的市場，經(jīng)濟(jì)的提升才是目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，就致使所有企業(yè)開始關(guān)心產(chǎn)品，使得產(chǎn)品自身具備有競爭力，對(duì)于整個(gè)夾具來說，現(xiàn)階段像原始的夾具技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在，是非常成熟了，也是因?yàn)檫@樣，導(dǎo)致這方面的競爭非常大，整個(gè)行業(yè)都在思考在此夾具技術(shù)的基礎(chǔ)上，如何能夠增加盈利能力，最終的看法就是提高成品控制，達(dá)到高產(chǎn)出，低成本。
因?yàn)檫@個(gè)需求，也對(duì)整個(gè)夾具向著模塊化轉(zhuǎn)變有著比較明顯的推動(dòng)作用，在現(xiàn)在的企業(yè)中，設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候均會(huì)采用數(shù)據(jù)庫的輔助，用于節(jié)省整個(gè)夾具的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)長，這樣可以促使整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)在加工過程中不會(huì)出現(xiàn)停止的問題，而且這樣能夠保證整個(gè)加工的效率，同時(shí)在工件裝夾的過程中，觀看整個(gè)夾具加工的流暢度，使得整個(gè)企業(yè)的資金流轉(zhuǎn)變得更加的合理以及充分了。
對(duì)于現(xiàn)階段的加工精度來說，至此已經(jīng)可以達(dá)到0.01mm，這樣的精度安對(duì)于夾具自身的加工來說有著非常突出的意義，能夠促使夾具的加工更加準(zhǔn)確，現(xiàn)在的大部分企業(yè)在加工生產(chǎn)的時(shí)候已經(jīng)使用NC自動(dòng)加工了，在完成一部分的設(shè)計(jì)之后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)控的處理了，之后進(jìn)行干涉判斷，給出具體的編程情況，還可以進(jìn)行模擬加工環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)流程的時(shí)間有著非常重要的節(jié)省作用，現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)人員，已經(jīng)可以在非常有限的時(shí)間內(nèi)，完成很多的夾具生產(chǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)于人力的利用率提高非常明顯，而且這很大程度上增強(qiáng)了企業(yè)自身的競爭力。
現(xiàn)在的夾具設(shè)計(jì)，已經(jīng)開始進(jìn)行高強(qiáng)度鋼的成型了，相關(guān)成型技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于整個(gè)加工行業(yè)有著非常大的促進(jìn)作用，而相關(guān)技術(shù)的發(fā)展卻離不開現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的參與，計(jì)算機(jī)技術(shù)為整個(gè)成型技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展提供了非常有效的辦法，促使其不斷更新進(jìn)步。
對(duì)于現(xiàn)在的夾具設(shè)計(jì)來說，除了基礎(chǔ)的夾具設(shè)計(jì)原理還有之后的機(jī)械夾具以外，還慢慢的涉及到了電磁控制夾具方面的一些東西，在整個(gè)加工領(lǐng)域的適用范圍變得非常的廣泛，工序不斷得到優(yōu)化，夾具不斷得到優(yōu)化，這些都促使著整個(gè)加工領(lǐng)域的發(fā)展。夾具方式的涉及也變得更加廣泛，上述提到的這些加工方式以及工序都在現(xiàn)在的工藝流程中出現(xiàn)，工序不一樣，對(duì)于工件的影響也不一樣，不同的工序可能會(huì)對(duì)工件造成不一樣的缺陷，這些缺陷如何產(chǎn)生，又如何去除，都是可以借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行確定彌補(bǔ)的，就以銑面來說，可以在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助之下進(jìn)行銑削模擬，找到最為合適的參數(shù)，同時(shí)對(duì)于可能出現(xiàn)的干涉的情況，也可以通過計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，仿真加工對(duì)于整個(gè)加工有著非常出色的指導(dǎo)意義，使用非常方便。
整個(gè)成型工藝的好壞，使用之后的效果如何，主要是取決于在開始使用之初所進(jìn)行的分析技術(shù)，現(xiàn)在的企業(yè)也大都認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，已經(jīng)越來越重視這方面的分析，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合上工藝的分析，使得在使用之初整個(gè)成型已經(jīng)解決其大部分的問題了，也使得其在未來的生產(chǎn)中將會(huì)不斷被重視，也是整個(gè)未來發(fā)展的一個(gè)指向標(biāo)，之所以比較重要，是因?yàn)槠淇梢越柚跀?shù)據(jù)庫的存在，來完成整個(gè)加工工藝的優(yōu)化以及后續(xù)的確定過程，完成整個(gè)工藝的確定之后，對(duì)于夾具的相關(guān)加工設(shè)計(jì)有著非常重要的指導(dǎo)意義，之后還會(huì)在進(jìn)行模擬仿真，通過這個(gè)過程，對(duì)整個(gè)確定的加工工藝以及夾具設(shè)計(jì)在此進(jìn)行確認(rèn)，確保其不會(huì)存在問題，存在問題也會(huì)在此環(huán)節(jié)有針對(duì)性的進(jìn)行解決，現(xiàn)階段來看，此技術(shù)在現(xiàn)在的加工中是非常重要的。
4.1.切削力及夾緊力的計(jì)算
由資料[10]查表可得：
切削力公式： 式（2.11）
式中
查資料[10]表得：
即由式2.11得：
切削扭矩公式 ： 式（2.12）
即：
由資料[10]表得：
式（2.13）
取，， 即：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按式2.6計(jì)算：
式中參數(shù)由資料[10]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
受力簡圖如下：
圖2.1 受力簡圖
由資料[10]表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 式（2.14）
即：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.2.誤差分析與計(jì)算
孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料[6]表可知：
?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為
由資料[10]可得：
① 定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：
② 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 式（2.15）
③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
④ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
4.3.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
這里所設(shè)計(jì)的鉆三杠孔夾具，由于后托架的體積小,所使用的灰鑄鐵作為工件材料是比較容易進(jìn)行切削的，而且該種灰鑄鐵的切削力不大。所以這里我們通過多方考慮，最終決定使用的夾緊方式是手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。
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