機械畢業(yè)設計（論文）-高濃漿泵端蓋的加工工藝與夾具設計（全套圖紙）

分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計(論文)高濃漿泵端蓋的加工工藝與夾具設計所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日誠 信 承 諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文）高濃漿泵端蓋的加工工藝與夾具設計均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾人（簽名）： 年 月 日摘 要本設計是基于高濃漿泵端蓋零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。高濃漿泵端蓋零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以高濃漿泵端蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。關鍵詞：高濃漿泵端蓋類零件；工藝；夾具；全套圖紙，加153893706ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key Words: box type parts process; fixture;目 錄摘 要IIABSTRACTIII第1章 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2機械加工工藝流程21.3夾具概述21.4機床夾具的功能31.5機床夾具的發(fā)展趨勢31.5.1機床夾具的現(xiàn)狀41.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向4第2章 加工工藝規(guī)程設計62.1 零件的分析62.1.1 零件的作用62.1.2 零件的工藝分析62.2 高濃漿泵端蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施62.2.1 孔和平面的加工順序72.2.2 孔系加工方案選擇72.3 高濃漿泵端蓋加工定位基準的選擇82.3.1 粗基準的選擇82.3.2 精基準的選擇82.4 高濃漿泵端蓋加工主要工序安排82.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定112.6確定切削用量及基本工時（機動時間）122.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排22第3章 鉆4X13夾具設計283.1設計要求283.2夾具設計283.2.1 定位基準的選擇283.2.2 切削力及夾緊力的計算283.3定位誤差的分析293.4 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用293.5夾具設計及操作的簡要說明31第4章高濃漿泵端蓋銑端面夾具設計324.1 指出存在的問題324.2 夾具設計324.2.1夾具體設計324.2.2 定位基準的選擇324.2.3 定位方案和元件設計334.2.4 定位誤差的計算334.2.5 夾緊力計算344.2.6 夾緊機構(gòu)的設計364.2.7 定向鍵與對刀裝置設計374.2.8確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)394.2.9 夾具設計及操作的簡要說明40總結(jié)42參 考 文 獻43致謝44第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過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程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器?！惫ぞ呤侨祟愇拿鬟M步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。1.5機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。6）提高機床夾具的標準化程度。1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標準化機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。29 第2章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是高濃漿泵端蓋。高濃漿泵端蓋的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與發(fā)動機正確安裝。因此高濃漿泵端蓋零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。主要是實現(xiàn)變速，改變汽車的運動速度。高濃漿泵端蓋零件的頂面用以安裝蓋，前后端面支承孔用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其傳動功能。2.1.2 零件的工藝分析由高濃漿泵端蓋零件圖可知。高濃漿泵端蓋是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以頂面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；其中頂面有表面粗糙度要求為，（2）以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個、尺寸為310的前后端面；、6個的孔。（3）以底面為主要加工平面的加工面。2.2 高濃漿泵端蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該高濃漿泵端蓋零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于高濃漿泵端蓋來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序高濃漿泵端蓋類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工高濃漿泵端蓋上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。高濃漿泵端蓋的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。高濃漿泵端蓋零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇高濃漿泵端蓋孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據(jù)高濃漿泵端蓋零件圖所示的高濃漿泵端蓋的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，高濃漿泵端蓋孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將高濃漿泵端蓋孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。2.3 高濃漿泵端蓋加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入高濃漿泵端蓋的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以高濃漿泵端蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證高濃漿泵端蓋孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證高濃漿泵端蓋在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從高濃漿泵端蓋零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是高濃漿泵端蓋的裝配基準，但因為它與高濃漿泵端蓋的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 高濃漿泵端蓋加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。高濃漿泵端蓋加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到高濃漿泵端蓋加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于高濃漿泵端蓋，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將高濃漿泵端蓋加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10鑄造鑄造鑄造20時效時效處理鑄造30粗銑粗銑底面機加工40精銑精銑底面機加工50鉆孔鉆4X13、4X26孔機加工60鉆孔攻絲鉆孔攻絲5-M8機加工70銑兩端面銑兩端面機加工80粗鏜粗鏜，半精鏜160孔機加工90精鏜精鏜160孔機加工100鉆孔攻絲鉆攻絲兩端面3-M10螺紋孔機加工110車上端面及臺階粗車，精車上端面及臺階機加工120鉆孔鉆上端面4X13孔機加工130銑槽銑4X2.7槽機加工140終檢終檢檢驗150入庫清洗入庫倉庫工藝路線二：10鑄造鑄造鑄造20時效時效處理鑄造30粗銑粗銑底面機加工40精銑精銑底面機加工50銑兩端面銑兩端面機加工60粗鏜粗鏜，半精鏜160孔機加工70精鏜精鏜160孔機加工80鉆孔鉆4X13、4X26孔機加工90鉆孔攻絲鉆孔攻絲5-M8機加工100鉆孔攻絲鉆攻絲兩端面3-M10螺紋孔機加工110車上端面及臺階粗車，精車上端面及臺階機加工120鉆孔鉆上端面4X13孔機加工130銑槽銑4X2.7槽機加工140終檢終檢檢驗150入庫清洗入庫倉庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：工藝路線一：10鑄造鑄造鑄造20時效時效處理鑄造30粗銑粗銑底面機加工40精銑精銑底面機加工50鉆孔鉆4X13、4X26孔機加工60鉆孔攻絲鉆孔攻絲5-M8機加工70銑兩端面銑兩端面機加工80粗鏜粗鏜，半精鏜160孔機加工90精鏜精鏜160孔機加工100鉆孔攻絲鉆攻絲兩端面3-M10螺紋孔機加工110車上端面及臺階粗車，精車上端面及臺階機加工120鉆孔鉆上端面4X13孔機加工130銑槽銑4X2.7槽機加工140終檢終檢檢驗150入庫清洗入庫倉庫2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“高濃漿泵端蓋”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）頂面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機械加工工藝手冊表2.3.59，其余量值規(guī)定為。（3）頂面孔毛坯為實心，不沖孔。參照機械加工工藝手冊表2.3.71， （4）前后端面加工余量。（計算長度為310）根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。精銑：參照機械加工工藝手冊，其加工余量取為。鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。毛坯為實心，不沖孔。參照機械加工工藝手冊表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：（6）前后端面支承孔。根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下：粗鏜：孔，參照機械加工工藝手冊表2.3.48,其余量值為；精鏜：孔，參照機械加工工藝手冊表2.3.48,其余量值為；為。（8）兩側(cè)面螺孔加工余量毛坯為實心，不沖孔。參照機械加工工藝手冊表2.3.71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： 攻絲： 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序30、40：粗、精銑粗銑底面機床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)10（1）粗銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：（2）精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序50：鉆4X13、4X26孔（1）鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：(2)切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：擴定位孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.52，擴盲孔取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.53，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：鉸定位孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.58，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.60，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：定位孔加工機動時間：因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間 本工序機動時間工序60：鉆孔攻絲5-M8機床：組合鉆床Z525刀具：麻花鉆切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐（1）、M8螺孔攻絲 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： （盲孔）機動時間：工序70：銑前后端面機床：X6132刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：工序80：粗鏜端面支承孔機床：鏜床T68刀具：高速鋼刀具（1）粗鏜 孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.66，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：工序90：精鏜160孔機床：鏜床T68刀具：高速鋼刀具精鏜 孔切削深度：進給量：根據(jù)切削深度，再參照機械加工工藝手冊表2.4.66。因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.66，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：切削深度：機動時：工序100 鉆攻絲兩端面3-M10螺紋孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐M10.6H螺孔攻絲 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： （盲孔）機動時間：工序110車上端面及臺階粗車、精車上端面及臺階粗車上端面及臺階所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （3-1）.確定進給量根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表3.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表130，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=本工序為精車上端面及臺階加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：采用雙頭刃磨法，后角o120°，45度車刀。查切削手冊 所以，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 2.刀具磨鈍標準及壽命：后刀面最大磨損限度（查切削手冊）為0.50.8mm，壽命。 切削速度，查切削手冊： 修正系數(shù) 故查切削手冊機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 3.校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。工序120：鉆上端面4X13孔鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：工序130：精銑前后端面機床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金立銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：刀具切入長度：精銑時 由工序5可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排根據(jù)設計任務要求，該的年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應不低于417件。設每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應不大于1.14min。參照機械加工工藝手冊表2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑頂面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序2：鉆頂面孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序3：粗銑兩側(cè)面及凸臺機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4：鉆兩側(cè)面孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5：粗銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6：半精銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序9：粗鏜前后端面支承孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序11：精鏜支承孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序12：前后端面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序14：精銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序15：精銑兩側(cè)面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序17：頂面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。第3章 鉆4X13夾具設計3.1設計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。上面即為鉆鉆4X13鉆床夾具(鉆孔)的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。3.2夾具設計3.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆4X13的鉆頭 D=13。則軸向力：見工藝師手冊表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK式中 K基本安全系數(shù)，1.5; K加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;K刀具鈍化系數(shù), 1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F> F所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。3.3定位誤差的分析制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度. 取.（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297）.故，.則.知此方案可行。3.4 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖6.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.4：表6.4 鉆套dHD公稱尺寸允差51212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖6.2 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.5：表6.5 固定襯套dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差5+0.034+0.0161210+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。3.5夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。第4章高濃漿泵端蓋銑端面夾具設計4.1 指出存在的問題為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。對于高濃漿泵端蓋銑端面夾具設計，由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。4.2 夾具設計4.2.1夾具體設計設計夾具，首先要仔細分析加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進一步考慮零件間的連接關系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設計合理的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)個零部件間的相對運動；根據(jù)零件的使用要求，選擇相應的材料。完成鉆床夾具的所有設計后，用AutoCAD進行二位圖形的繪制，首先畫裝配圖，然后從裝配圖上拆畫零件圖，標注相關尺寸及技術(shù)要求，最后進行論文撰寫、整理、修改完成該畢業(yè)設計。4.2.2 定位基準的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準，稱為定位基準。據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。該零件以三面定位，滑鞍上的裝配基準為平面，而它們又是滑鞍上其他要素的設計基準，因此以這些裝配基準平面作為定位基準，避免了基準不重合誤差，有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知,根據(jù)本道工序，選底面和側(cè)面為定位基準。 4.2.3 定位方案和元件設計根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準的選擇，可得定位基準為平面，因此可選擇定位元件為支承板,如圖4.1定位支承板所示。圖4.1 定位支承板根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個自由度，為了增加定位的可靠行，實際限制了其6個自由度。本夾具采用6點定位原則，用兩個固定的支撐板作為一大平面即D面，限制了工件的兩個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用W面作為一小平面，限制了工件的一個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用一個底面C來限制了工件上下移動自由度。4.2.4 定位誤差的計算 定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.2.5 夾緊力計算根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖4.1受力簡圖由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。4.2.6 夾緊機構(gòu)的設計采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實現(xiàn)夾緊工件的機構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機構(gòu)。由于這類夾緊機構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，故在機床夾具中得到廣泛運用。它的主要缺點是夾緊和松開工件時比較費力。本夾具采用移動壓板進行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。同時，由于移動壓板標準件，可直接購買，降低了夾具的制造成本。夾緊力的計算單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按下列計算：式中： W0單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； Q 原始作用力（N）； L作用力臂（mm）； 螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm），其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定，參見機床夾具設計手冊第三版表1-2-20；