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湖南科技大學(xué) 11 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告
題 目
年產(chǎn)3萬件的推動架的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)
作者姓名
吳明志
學(xué)號
1103010414
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻(xiàn)）
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像推動架這樣不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像推動架的加工還沒有達(dá)到現(xiàn)代自動化的水平]。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需用人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此目前我國對推動架加工還處于效率低、成本高的階段[7]。
a. 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，已實(shí)現(xiàn)了底層(車間層)的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動引導(dǎo)小車(AGV)等．近10余年來，發(fā)達(dá)國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。
(1) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
它是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)及其軟件，將制造廠全部生產(chǎn)活動所需的各種分散的自動化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，是適合于多品種、中小批量生產(chǎn)的總體高效率、高柔性的制造系統(tǒng)。首先在功能上，它包含了一個工廠的全部生產(chǎn)經(jīng)營活動，即從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝、制造、管理至售后服務(wù)以及報廢處理的全部活動．因此它比傳統(tǒng)的工廠自動化的范圍要大得多，是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，是工廠自動化的發(fā)展方向。其次，在集成上，它涉及的自動化不是工廠各個環(huán)節(jié)自動化的簡單疊加，而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫支持下的有機(jī)集成。這種集成主要體現(xiàn)在以信息和功能為特征的技術(shù)集成，即信息集成和功能集成。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)是CAD/CAM技術(shù)。
(2) 智能制造系統(tǒng)(IMS)
是指將專家系統(tǒng)、模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)應(yīng)用到制造系統(tǒng)中，以解決復(fù)雜的決策問題，提高制造系統(tǒng)的水平和實(shí)用性。人工智能的作用是要代替熟練工人的技藝，學(xué)習(xí)工程技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識，并用于解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，從而將工人、工程技術(shù)人員多年來積累起來的豐富而又寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)保存下來，在實(shí)際的生產(chǎn)中長期發(fā)揮作用。智能制造系統(tǒng)的核心技術(shù)是人工智能。
(3) 并行工程(CE)
又稱同步工程或同期工程，是針對傳統(tǒng)的產(chǎn)品串行開發(fā)過程而提出的概念和方法．并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)各種過程的系統(tǒng)方法。該方法要求開發(fā)人員從設(shè)計(jì)開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中的所有因素，包括產(chǎn)品制造工藝、質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求等。并行工程通過組成多學(xué)科的產(chǎn)品開發(fā)群組協(xié)同工作，利用各種計(jì)算機(jī)輔助工具等手段，使產(chǎn)品開發(fā)的各個階段，既有一定的時序又能并行，同時采用上、下游的各種因素共同決策產(chǎn)品開發(fā)各階段工作的方式，在產(chǎn)品開發(fā)的早期就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程中的問題，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，增加企業(yè)競爭能力．并行工程強(qiáng)調(diào)在集成環(huán)境下的并行工作，因此，它是CIMS進(jìn)一步發(fā)展的方向。
(4) 敏捷制造(AM)
又稱靈捷制造、迅速制造和靈活制造等，它是將柔性生產(chǎn)技術(shù)、熟練掌握生產(chǎn)技能和知識的勞動力與促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間相互合作的靈活管理集成在一起，通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對迅速改變或無法預(yù)見的消費(fèi)者需求和市場時機(jī)作出快速響應(yīng)。敏捷制造的基本原理是采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以分布式結(jié)構(gòu)連接各類企業(yè)，構(gòu)成虛擬制造環(huán)境，以競爭合作為原則，在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動態(tài)選擇合作伙伴，并通過組成虛擬企業(yè)來適應(yīng)持續(xù)多變、無法預(yù)料的市場變化．敏捷制造的核心是虛擬公司，虛擬公司映射為虛擬制造系統(tǒng)，虛擬制造系統(tǒng)是敏捷制造的關(guān)鍵．敏捷制造是一種戰(zhàn)略決策，它是能使各合作伙伴既保證各自的利益，又能獲得共同利益的一種全新的生產(chǎn)組織模式和制造模式。目前，敏捷制造仍在發(fā)展研究中。
b.機(jī)械加工工藝的未來發(fā)展趨勢
(1) 集成化發(fā)展趨勢
隨著機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的逐漸推廣，機(jī)械制造工藝不斷趨向于集成化，原本分散型的加工模式也逐漸向集成化靠攏，機(jī)械制造開始具備連續(xù)性和規(guī)模性。目前在機(jī)械制造業(yè)中集成化的利用主要是連續(xù)性加工和機(jī)電一體化，它們主要是針對零件加工的一次性完成，而集成化今后的發(fā)展趨勢則是使整個成品集體化生產(chǎn)。
(2) 微納化發(fā)展趨勢
在機(jī)械制造工藝中提高加工材料的性能，對加工工藝過程進(jìn)行優(yōu)化是促進(jìn)機(jī)械制造工藝發(fā)展的主要途徑，對加工進(jìn)行精密化更是提高加工零件使用壽命的關(guān)鍵，納米技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)械制造工藝已逐步趨向于微觀化。
(3) 自動化發(fā)展趨勢
自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的運(yùn)用使得機(jī)械制造工藝有了很大的改善，無論是加工質(zhì)量還是加工效率都有了大幅度的改觀。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的腳步加快，提高機(jī)械制造生產(chǎn)線的自動化程度就變得尤為重要，而自動化技術(shù)也將成為機(jī)械制造業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢，同時這也是建立自動化制造工廠的必要條件。
(4) 數(shù)字化發(fā)展趨勢
數(shù)字化作為機(jī)械制造工藝發(fā)展的一個重要方向，它決定了生產(chǎn)的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的工作效率，對機(jī)械制造工藝進(jìn)行數(shù)字化還體現(xiàn)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)過程當(dāng)中，數(shù)字化的設(shè)計(jì)使得整個機(jī)械制造工藝過程更加完整高效。除此之外，對生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化管理也是生產(chǎn)的一個基礎(chǔ)條件，它可以引導(dǎo)企業(yè)逐漸走上科學(xué)發(fā)展道路。
隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)張，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流。為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)床夾具提出了更高的要求。特別像推動架零件的加工還處于落后的階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精度、高效、模塊組合、通用、經(jīng)濟(jì)等方向發(fā)展。
2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）
目標(biāo)：年產(chǎn)3萬件的推動架的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)
制定推動架加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。在設(shè)計(jì)開始的過程中，我們必須認(rèn)真分析零件圖，了解零件圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對推動架的每一個細(xì)節(jié)都應(yīng)仔細(xì)分析，弄清楚沒一個零件的尺寸。繪制零件圖是重點(diǎn)。
夾具設(shè)計(jì)中可能存在的問題
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差
和安裝誤差。通過對工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)料。
3、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線
資料所示，推動架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。在設(shè)計(jì)推動架機(jī)械加工工藝過程時要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量
步驟：
對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖。
確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖
擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備，確定各工序加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時定額，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析。
填寫工藝文：工藝過程卡片，工序卡片。
填寫制定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖
撰寫說明書。
工序的劃分
確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度。劃分工序階段與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)技術(shù)要求和設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)，此次設(shè)計(jì)批量大可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則生產(chǎn)
定位基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇原則，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一，基準(zhǔn)重合。
擬定零件加工工藝路線
先對零件進(jìn)行分析，了解零件的性能，功用，工作條件；零件的材料和熱處理要求，零件的確切形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，零件的確切形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，零件的主要加工表面主要技術(shù)要求和關(guān)鍵的技術(shù)問題以及零件的結(jié)構(gòu)工藝性。結(jié)合生成實(shí)踐過程中學(xué)到得到的知識來擬定。
4、 擬使用的主要設(shè)計(jì)、分析軟件及儀器設(shè)備
擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進(jìn)行分析比較后再確定。
選擇切削用量的原則是：粗加工時，以提高勞動生產(chǎn)率為主，選用較大的切削量；半精加工和精加工時，選用較小的切削量，保證工件的加工質(zhì)量
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5
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
推動架
零（部）件名稱
第1頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
備坯
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
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
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
按圖鑄件
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共12頁
產(chǎn)品名稱
推動架
零（部）件名稱
第 2 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅱ
熱處理
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
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
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
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日期
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處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
推動架
零（部）件名稱
第 3 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
銑
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
A6132
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
銑Φ16mm孔左端面
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
65
12.6
2
3
1
0.34
0.068
2
銑?32mm孔左端面
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
65
12.6
2
2
1
0.49
0.098
描圖
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共12 頁
產(chǎn)品名稱
推動架
零（部）件名稱
第 4 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
銑
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
XA6132
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
銑Φ16mm孔右端面
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
100
19.8
2
2
1
0.22
0.03
2
銑Φ32mm孔的右端面
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
65
12.6
2
2
1
0.49
0.098
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
推動架
零（部）件名稱
第 5 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
三爪卡盤
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
擴(kuò)Φ32mm孔
高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺
195
19.2
1.2
0.875
1
0.21
0.042
描圖
2
粗鉸Φ32mm孔
高速鋼絞刀，游標(biāo)卡尺
100
0.17
0.2
0.09
1
0.3
0.06
3
精鉸Φ32mm孔
高速鋼絞刀，游標(biāo)卡尺
100
0.17
1.6
0.035
1
0.375
0.075
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 6 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆φ16孔
高速鋼麻花鉆，.游標(biāo)卡尺
530
25.2
0.5
7.5
1
0.11
0.016
2
擴(kuò)孔
高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，.游標(biāo)卡尺
480
19.8
1
0.425
1
0.0625
0.0125
描圖
3
鉸孔
高速鋼絞刀，.游標(biāo)卡尺
275
13.8
1
0.15
1
0.13
0.026
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 7 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
XA6132
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
粗銑?27mm圓柱上端面
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
125
19.8
1.6
2
1
0.175
0.026
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 8 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆φ10mm孔
高速鋼麻花鉆,.游標(biāo)卡尺
750
23.4
0.4
5
1
0.12
0.018
2
鉆φ16mm孔
高速鋼麻花鉆,.游標(biāo)卡尺
530
25.2
0.5
7.5
1
0.11
0.022
描圖
3
鉸孔
高速鋼鉸刀,.游標(biāo)卡尺
275
13.8
1
0.15
1
0.13
0.026
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 9 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆?6mm的孔
高速鋼麻花鉆，游標(biāo)卡尺
1600
0.5
0.2
3
1
0.0375
0.0075
2
锪孔120°倒角
120°锪鉆
500
0.5
0.4
1
1
0.015
0.003
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 10 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)游標(biāo)卡尺備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆底孔?6.6mm
階梯麻花鉆，
1100
22.8
0.3
3.4
1
0.04
0.006
2
絲錐攻絲M8-6H
絲錐，螺紋塞規(guī)
400
10.2
1
1
0.0925
0.0185
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 11 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
X52K
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
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
銑深9.5mm,寬6mm的槽
高速鋼直柄立銑刀
750
14.4
0.045
9.5
2
1.01
0.202
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
湖南科技大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共 12頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
第 12 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
Ⅰ
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
專用拉床
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
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
切削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
拉溝槽
專用拉刀，游標(biāo)卡尺
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制日期
審核日期
會簽日期
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工藝過程卡片
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
牛頭刨床
零件名稱
推動架
共（ 1 ）頁
第（ 1 ）頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工步工時
準(zhǔn)終
單件
01
備毛坯
02
人工時效處理
03
銑Φ32mm孔和Φ16mm在同一個基準(zhǔn)的兩個端面
XA6132臥式銑床
高速鋼圓柱銑刀，游標(biāo)卡尺
04
銑Φ32mm孔的端面和銑Φ16mm孔的端面
XA6132臥式銑床
高速鋼圓柱銑刀，游標(biāo)卡尺
05
擴(kuò)，絞Φ32mm，倒角45°
Z535立式鉆床
高速鋼復(fù)合鉆頭直柄擴(kuò)孔鉆以及絞刀，倒角車刀.游標(biāo)卡尺
06
鉆，擴(kuò)，絞Φ16mm，倒角45°
Z535立式鉆床
高速鋼復(fù)合鉆頭直柄擴(kuò)孔鉆以及絞刀，倒角車刀.游標(biāo)卡尺
07
粗銑?27mm圓柱上端面
XA6132臥式銑床
高速鋼圓柱銑刀和游標(biāo)卡尺
08
鉆φ10mm孔和擴(kuò)鉸φ16mm孔
Z5215A搖臂鉆床
高速鋼復(fù)合鉆頭直柄擴(kuò)孔鉆以及絞刀
09
鉆孔φ6，锪孔120°倒角
Z535立式鉆床
高速鋼麻花鉆，120°锪鉆，游標(biāo)卡尺
10
鉆M8底孔φ6.6，絲錐攻絲M8-6H
Z535立式鉆床
階梯麻花鉆，游標(biāo)卡尺絲錐，螺紋塞規(guī)
11
檢驗(yàn)銑深9.5mm寬6mm的槽
X52K臥式銑床
高速鋼圓柱銑刀,游標(biāo)卡尺
12
拉溝槽R3
專用拉床
拉刀，游標(biāo)卡尺
13
檢驗(yàn)
14
入庫
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會簽日期
裝訂號
吳明志
5.22
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
指導(dǎo)
2015.05.21
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）
題目
年產(chǎn)3萬件的推動架加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)
作者
吳明志
學(xué)院
機(jī)電學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
學(xué)號
1103010414
指導(dǎo)教師
龍東平
2015 年 5 月 30 日
摘 要
機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)在零件生產(chǎn)制造中有著很重要的作用。制定可行的機(jī)械加工工藝路線和設(shè)計(jì)合理的夾具才可確保零件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。先對B6065刨床推動架零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析，了解其作用及加工要求。制定了兩套工藝路線，通過分析、比較，最終確定了工藝路線方案，確定出加工余量和工序尺寸，選擇了合適的加工設(shè)備，確定出了切削用量，計(jì)算了加工所需的基本工時，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，針對零件加工中的鉆孔工序和銑槽工序設(shè)計(jì)了四套專用夾具。本設(shè)計(jì)的加工工藝合理，夾具可行、高效、省力，能滿足零件的加工要求，保證其加工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工藝規(guī)程；專用夾具；推動架
ABSTRACT
The machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. Make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. The design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. First the B6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. And by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process four sets of special fixture design. Processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality.
Key Words: Mechanical processing; process planning; special fixture; promote frame
目 錄
第一章 前言 1
第二章 零件的分析 2
2.1零件的作用和結(jié)構(gòu) 2
2.2零件的工藝分析 2
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1.基準(zhǔn)的作用及選擇 4
3.1.1基準(zhǔn)的選擇 4
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 4
3.1.3精基準(zhǔn)的選擇原則 5
3.2.1 工藝路線方案一 5
3.2.2 工藝路線方案二 6
3.2.3 工藝路線分析比較 6
3.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
3.4加工余量的確定 8
3.5 切削用量及基本時間的確定 9
3.5.2工序四的設(shè)計(jì) 13
3.5.3工序五的設(shè)計(jì) 16
3.5.4工序六的設(shè)計(jì) 19
3.5.5工序七的設(shè)計(jì) 23
3.5.6工序八的設(shè)計(jì) 25
3.5.7工序九的設(shè)計(jì) 30
3.5.8工序十的設(shè)計(jì) 31
3.5.9工序十一 34
第四章 夾具設(shè)計(jì) 37
4 鉆底孔φ6.6，攻絲專用夾具設(shè)計(jì) 37
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 37
4.2切削力和夾緊力的計(jì)算 37
4.3定位誤差分析 38
第五章 結(jié)論 39
參 考 文 獻(xiàn) 40
致 謝 41
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第一章 前言
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過程。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來的?，F(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持，如新材料的使用、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展。目前我國制造業(yè)發(fā)展迅猛，但是行業(yè)整體規(guī)模弱小，沒有形成產(chǎn)業(yè)實(shí)體;夾具行業(yè)多是中小企業(yè)，夾具單件的多樣性只能采取小批量生產(chǎn)模式，經(jīng)濟(jì)效益十分有限，行業(yè)總體實(shí)力較差。夾具的社會認(rèn)知度低，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化程度低，制約著夾具產(chǎn)品朝專業(yè)化、市場化方向發(fā)展，夾具產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定工作亟待加強(qiáng)。
就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
對于我們即將畢業(yè)的工科學(xué)生來說，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對自己未來從事的的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，也是學(xué)校對我們最后一次培養(yǎng)訓(xùn)練。希望在本次設(shè)計(jì)中充分的鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，在本次設(shè)計(jì)中能及時的發(fā)現(xiàn)自己的問題并且及時糾正解決。為將來能夠很好的適應(yīng)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
- 44 -
湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第二章 零件的分析
2.1零件的作用和結(jié)構(gòu)
該零件為B6050刨床推動架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的零件，如圖2.1.Φ32孔安裝在進(jìn)給絲杠軸，靠近Φ32孔左端處裝一棘輪。在棘輪上方即為Φ16孔裝棘輪。Φ16孔通過銷與杠連接。把從電動機(jī)創(chuàng)來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過偏心輪杠桿使零件繞Φ32軸心線擺動。同時，棘輪撥動棘輪，使絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)工作臺自動進(jìn)給。
圖2.1 推動架零件圖
2.2零件的工藝分析
分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。刨床推動架具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。
由零件圖可知，?32、?16孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
1.?32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：?32mm的兩個端面及孔和倒角，?16mm的兩個端面及孔和倒角。
2.以?16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內(nèi)孔?10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，?6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
（1）?32mm孔內(nèi)與?16mm中心線垂直度公差為0.10；
（2）?32mm孔端面與?16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求可以達(dá)到，零件的結(jié)構(gòu)工藝性可行?？紤]到零件的精度不高可以以在普通機(jī)床上加工。年產(chǎn)三萬件，故為大批生產(chǎn)。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1.基準(zhǔn)的作用及選擇
3.1.1基準(zhǔn)的選擇
工件加工時，用作定位的基準(zhǔn)。正確的選擇定位基準(zhǔn)，對保證零件技術(shù)要求、確定加工順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個機(jī)械加工工藝過程順利進(jìn)行，在選擇定位基準(zhǔn)時，一般先根據(jù)零件的加工要求選擇精基，然后再考慮用哪一組表面作粗基準(zhǔn)才能將精基準(zhǔn)的表面加工出來，從而確定粗基準(zhǔn)?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。在選擇粗基準(zhǔn)時，一般遵循下列原則：
⑴保證相互位置要求原則
對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
⑵保證加工表面加工余量合理分配的原則
如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯作為粗基準(zhǔn)。
⑶便于工件裝夾原則
選擇粗基準(zhǔn)應(yīng)使定位精準(zhǔn)，夾緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。為此要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆口、鑄造冒口或其他缺陷。
⑷粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般只能使用一次的原則
因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均較差，若在兩次裝夾中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，所加工的兩組表面之間的位置誤差會相當(dāng)大。
對于零件而言，軸類零件加工常用的定位基準(zhǔn)是兩頂尖孔和軸的外圓表面，處以外圓作為粗基準(zhǔn)。
3.1.3精基準(zhǔn)的選擇原則
選擇精基準(zhǔn)一般遵循下列原則：
⑴基準(zhǔn)重合原則
應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可避免由于基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。
⑵基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
若工件以某一組表面作為精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工大多數(shù)其他表面，則應(yīng)盡早地把這一組基準(zhǔn)表面加工出來，并達(dá)到一定精度，在后續(xù)工序均以其作為精基準(zhǔn)加工其他表面，這稱之為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差；可以減少夾具數(shù)量和簡化夾具設(shè)計(jì)；可以減少裝夾次數(shù)，便于工序集中，簡化工藝過程，提高生產(chǎn)率。
⑶互為基準(zhǔn)原則
對于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法來保證其位置精度，這就是互為基準(zhǔn)原則。
⑷自為基準(zhǔn)原則
有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則可以避免因基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差。為了保證加工精度和降低加工成本，將?32孔和?16孔作為定位基準(zhǔn)。
3.2制定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.2.1 工藝路線方案一
工序一 備毛坯
工序二 人工時效處理
工序三 銑?32mm孔和?16mm在同一個基準(zhǔn)的兩個端面
工序四 銑?16mm孔的右端面和銑?32mm孔的右端面
工序五 擴(kuò)，絞?32mm，倒角45°
工序六 鉆，擴(kuò)，絞?16mm，倒角45°
工序七 粗銑?27mm圓柱上端面
工序八 鉆?10mm孔和擴(kuò)鉸?16mm孔
工序九 鉆孔φ6，锪孔120°倒角
工序十 鉆M8底孔?6.6，絲錐攻絲M8-6H
工序十一銑深9.5mm寬6mm的槽
工序十二拉溝槽R3
工序十三檢驗(yàn)
工序十四入庫
3.2.2 工藝路線方案二
工序一 備毛坯
工序二 人工時效處理
工序三 銑?32mm孔和?16mm在同一個基準(zhǔn)的兩個端面
工序四 銑?16mm孔的右端面和銑?32mm孔的右端面
工序五 擴(kuò)，絞?32mm，倒角45°
工序六 鉆，擴(kuò)，絞?16mm，倒角45°
工序七 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序八 粗銑?27mm圓柱上端面
工序九 鉆?10mm孔和擴(kuò)鉸?16mm孔
工序十 鉆孔?6，锪孔 120°倒角
工序十一 鉆M8底孔φ6.6， 絲錐攻絲M8-6H
工序十二拉溝槽R3
工序十三檢驗(yàn)
工序十四入庫
3.2.3 工藝路線分析比較
工藝路線一與工藝路線二的差別在于對?16銷孔和銑深9.5mm寬6mm的槽的加工安排的不同，工藝路線一將?16銷孔基準(zhǔn)，加工槽6x1、6x9.5，準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證銑深9.5mm寬6mm的槽的精度要求，所以此次設(shè)計(jì)依據(jù)工藝路線一來開展設(shè)計(jì)。
3.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
推動架，零件材料為HT200，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯，鍛件質(zhì)量大約為0.72。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。毛坯圖3.1 如下。
圖3.1 推動架毛坯圖
(1) ?32mm的孔
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查參考文獻(xiàn)[14]表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：?30mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：?31.75mm 2z=0.18mm
粗鉸：?31.93mm 2z=0.07mm
精鉸：?32H7
(2) ?16mm的孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查參考文獻(xiàn)[14]表2.3-9確定工序尺寸及余量。
鉆孔：?15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：?15.85mm 2z=0.15mm
鉸： ?16H8
(3) 鉆?6mm孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度較低。
鉆孔：?6mm
(4) 鉆螺紋底孔?6.6mm的孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查參考文獻(xiàn)[14]表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：?6.6mm 2z=1.2mm
攻絲：M8-6H
3.4加工余量的確定
由參考文獻(xiàn)[14]可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。用查表法確定各加工表面的總余量如表3.2所示：
表3.2 加工表面的總余量表
加工表面
基本尺寸/mm
加工余量等級
加工余量數(shù)值/mm
說明
?27的端面
92
H
2.0
頂面降一級，單側(cè)加工
?16的孔
?16
H
16.0
底面，孔降一級，雙側(cè)加工
?50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
續(xù)表 表3.2 加工表面的總余量表
?32的孔
?32
H
32.0
孔降一級，雙側(cè)加工
?35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
?16的孔
?16
H
16.0
孔降一級，雙側(cè)加工
由參考文獻(xiàn)[14]可知，鑄件主要尺寸的公差如表3.3所示：
主要加工表面
零件尺寸/mm
總余量/mm
毛坯尺寸/mm
公差CT
?27的端面
92
4.0
94
3.2
?16的孔
?16
16
?16
2.2
?50的外圓端面
45
5
50
2.8
?32的孔
?32
32
?32
2.6
?35的兩端面
20
5
25
2.4
?16的孔
?16
16
?16
2.2
表3.3 尺寸的公差表
3.5 切削用量及基本時間的確定
3.5.1工序三的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂?16mm孔左端面，銑?32mm孔左端面，選擇高速鋼圓柱銑刀，直徑d=63mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]選擇銑刀的基本形狀，a=12°，β=45°。機(jī)床選用XA6132臥式銑床。 如圖3.1.
圖3.1 工序三示意圖
a. 銑?16mm孔左端面
(1) 切削深度ap=3mm，
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=35mm，銑削深度ap=3mm，耐用度T=180min時,查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-84，查得切削速度v取v＝0.2m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
(3.1)
根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=65r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(3.2)
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2mm/z～0.3mm/z、現(xiàn)取af=0.2mm/z。
則 (3.3)
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=2.3kw，Pct=0.8kw，Pcm=7.5kw可知機(jī)床功率能夠滿足要求。
(6) 基本時間tj
(3.4)
被切削層長度l：l=35mm
刀具切入長度l1：
刀具切出長度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以由公式（3.4）得
b. 銑?32mm孔左端面
(1) 查參考文獻(xiàn)[14]表得：ap=2mm
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=50mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時，查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-84，查的切削速度取v＝0.2m/s。
由公式（3.1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=65r/min
則由公式（3.2）得實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2 mm/z～0.3mm/z、現(xiàn)取af =0.2mm/z。
由公式（3.3）得
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm,v=0.2m/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動機(jī)允許的功率
（3.5）
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6）被切削層長度l：l=50mm
刀具切入長度l1：
刀具切出長度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以 由公式（3.4）得
3.5.2工序四的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂?16mm孔右端面,銑?32mm孔的右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]選擇銑刀的基本形狀，a=12°，β=45°。機(jī)床選用XA6132臥式銑床。如圖3.2。
圖3.2 工序四示意圖
a. 銑?16mm孔右端面
(1) 切削深度ap=2mm，
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=35mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時，查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-84查的切削速度v取v＝0.27mm/s。
由公式（3.1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=100r/min
則由公式（3.1）得實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2 mm/z～0.3mm/z、現(xiàn)取af =0.2mm/z。
則 由公式（3.2）得
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.2mm/z ap=2mm,ae=35mm,v=0.3m/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知，由公式（3.5）得機(jī)床主軸主電動機(jī)允許的功率
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6)被切削層長度l：l=35mm
刀具切入長度l1：
刀具切出長度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以由公式（3.4）得
b. 銑?32mm孔的端面
本工序?yàn)殂?32mm孔右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀，直徑d=63mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
(1) 切削深度ap=2mm
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.4-71和2.4-72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=50mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時,查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-84,切削速度v取v＝0.21m/s。
由公式（3.1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=65r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2mm/z～0.3mm/z,現(xiàn)取af =0.2mm/z。
則由公式（3.2）得
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm, v=0.21m/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動機(jī)允許的功率
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6) 被切削層長度l：l=50mm
刀具切入長度l1：
刀具切出長度l2： l2=1~3 取l2=2mm
所以由公式（3.4） 得
3.5.3工序五的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)閿U(kuò)、鉸?32mm孔，倒角45°。如圖
圖3.3 工序五示意圖
a. 擴(kuò)?32mm孔
刀具選用高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，直徑d=31.75mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。
(1) 切削深度ap=0.875mm，
(2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.4-51，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9-1.4mm，耐用度T=70min
(3) 確定切削速度
查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-53，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。
由公式（3.1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=195r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]，表2.4-52，f=1.2-1.5mm/r，由于孔徑和深度都很大，l/d=45/31.75=1.42<3,取f=1.2mm/r。
則
(5)被切削層長度l：l=45mm
刀具切入長度l1： (3.6)
由選擇的刀具得kr=60。
刀具切出長度l2：l2=2~4 取l2=3mm
所以由公式（3.4）
b. 粗鉸?32mm孔
刀具選用高速鋼鉸刀，直徑d=31.93mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。
(1) 切削深度ap=0.09mm
(2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.4-57，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6-0.9mm，耐用度T=80min
(3) 確定切削速度
查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-60查的切削速度v取v＝0.13mm/s。
由公式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=100r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，表2.4-58，f=1.6-3.2mm/r，由于孔徑和深度都很大，l/d=45/31.93=1.41<3,取f=2mm/r。
則
(5)被切削層長度l：l=45mm
由選擇的刀具得kr=45。
由公式（3.6）
刀具切出長度l2：查參考文獻(xiàn)[16]表2.5-8 取l2=13mm
由公式（3.4）
c. 精鉸?32mm孔
刀具選用高速鋼鉸刀，直徑d=32mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。
(1) 切削深度ap=0.035mm，
(2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.4-57，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6-0.9mm，耐用度T=80min
(3) 確定切削速度
查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-60查的切削速度v取v＝0.13mm/s。
由公式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=100r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，表2.4-58，f=1.6-3.2mm/r，由于孔徑和深度都很大，l/d=45/32=1.4<3,取f=1.6mm/r。
則
(5) 被切削層長度l：l=45mm
由選擇的刀具得kr=45。
由公式（3.5）得
刀具切出長度l2：查參考文獻(xiàn)[16]表2.5-8 取l2=13mm
所以由公式（3.4）
3.5.4工序六的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸?16mm的孔，倒角45°。刀具：鉸刀選用?15.95mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，鉸孔擴(kuò)削用量，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。如圖3.5。
圖3.5 工序六示意圖
a. 鉆?16孔
刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=15mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。
(1) 切削深度ap=7.5mm，
(2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]表2.4-37，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=45min
(3) 確定切削速度
查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-41查的切削速度v取v＝0.45mm/s。
由公式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=530r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]，表2.4-38，f=0.45-0.56mm/r，l/d=20/15=1.33<3,所以取f=0.5mm/r。
則
(5) 被切削層長度l：l=20mm
由選擇的刀具得kr=120。
刀具切出長度l2：l2=1~4mm 取l2=2mm
所以由公式（3.4） 得
(6) 校驗(yàn)扭矩功率
查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-41 Mc=30.9Nm，由機(jī)床數(shù)據(jù)知Mm=144.2Nm,所以Mc
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