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畢業(yè)論文 設計 文獻綜述 論文題目 連桿蓋加工工藝及夾具設計 學 院 專 業(yè) 姓 名 xxxxxxxx 學 號 xxxxxxxxxxxxx 指導教師 2014 年 3 月 10 日 文獻綜述 1 前言 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的 工藝文件 是一切有關工生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行 認真貫徹的紀律性文件 生 產(chǎn)規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過 機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn) 而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置 其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置 并在加工過程中保持這個 位置不變 它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義 機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后 進行的一次理論聯(lián)系實 際的綜合運用 使我對專業(yè)知識 技能有了進一步的提高 為以后從事專業(yè)技術的工作打 下基礎 機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計 保證產(chǎn)品質量 節(jié)約能源 降低成本的重要手段 是企業(yè)進行生產(chǎn)準備 計劃調(diào)度 加工操作 生產(chǎn)安全 技術檢測和健全勞動組織的重要 依據(jù) 也是企業(yè)上品種 上質量 上水平 加速產(chǎn)品更新 提高經(jīng)濟效益的技術保證 然 而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分 不論是傳統(tǒng)制造 還是現(xiàn)代制造系統(tǒng) 夾具都是十 分重要的 因此 好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率 保證和提高加工精度 降低生 產(chǎn)成本等 還可以擴大機床的使用范圍 從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率 降低 成本 當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求 企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要 求 2 發(fā)展歷史 從 1949 年以來 我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展 已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類 比較齊全 具有相當規(guī)模和一定技術基礎的產(chǎn)業(yè)部門之一 其機械加工和夾具 也有很大的發(fā)展 但是與工業(yè)發(fā)達國家相比 我們這方面的水平還存在著階段 性的差距 主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質量和水平不夠高 加工工藝過程不合理 夾 具應用也比較少 使其加工工人勞動強度大 加工出來的產(chǎn)品也不理想 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在 大約可以分為三個階段 第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合 上 這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具 是加工過程加速和趨于完善 第二階段 夾具成為人與機床之間的橋梁 夾具的機能發(fā)生變化 它主要用于工件的定位和夾 夾具 與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系 所以對夾具引起了重視 第三階 段表現(xiàn)為夾具與機床的結合 夾具作為機床的一部分 成為機械加工緊 人們越來越認識 到中不可缺少的工藝裝備 3 發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來 加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的 如果由幾位工藝員 各自編制同一個零件的工藝規(guī)程 其方案一般各不相同 而且很可能都不是最 佳方案 這是因為工藝設計涉及的因素多 因果關系錯綜復雜 CAPP 將是機械 加工工藝的發(fā)展趨勢 它不僅提高了工藝設計的質量 而且使工藝人員從繁瑣 重復的工作中擺脫出來 集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質量問題 制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎 隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展 以 時間驅動 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 用戶素質的 提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn) 特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了 一些問題 在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達到現(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 過人工的方法進行的 因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低 成 本高的階段 機床夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀后期 隨著科學技術的不斷進步 夾具已從一 種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備 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)的工件品種已占 工件種類總數(shù)的 85 左右 現(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 以適應市場的需求與競爭 然而 一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾 具 一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里 約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具 另 一方面 在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中 每隔 3 4 年就要更新 50 80 左右專用夾 具 而夾具的實際磨損量僅為 10 20 左右 特別是近年來 數(shù)控機床 加工 中心 成組技術 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新加工技術的應用 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 能適用于精密加工的高精度機床夾具 4 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具 5 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置 以進一步減輕勞動強度和提 高勞動生產(chǎn)率 6 提高機床夾具的標準化程度 4 發(fā)展趨勢 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展 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)作為機械生產(chǎn)的主流 為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢 必然對機床夾具提 出更高的要求 特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段 在今后的發(fā) 展過程中 應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 在機床 技術向高速 高效 精密 復合 智能 環(huán)保方向發(fā)展的帶動下 夾具技術正朝著高精高 效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展 1 特種加工 它是指一些物理的 化學的加工方法 如電火花加工 電 解加工 超聲波加工 激光加工 離子束加工等 特種加工方法的主要對象是 難加工材料的加工 如金剛石 陶瓷等超硬材料的加工 其加工精度可達分子 級加工單位或原子級加工單位 所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要 手段 特種加工與傳統(tǒng)加工相結合的復合加工有較大的發(fā)展前途 2 快速成形 利用離散 堆積成形概念 可將一個三維實體分解為若干 二維實體制造出來 再經(jīng)堆積而構成三維實體 3 精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術 微細加工和超微細加 工技術 微型機械和納米技術等方面 當前 以納米技術為代表的超精密加工 技術和以微細加工為手段的微型機械技術有重要意義 它們代表了這一時期精 密工程的方向 4 傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術潛力很大 如高速切削 超高速切削 強力磨削 超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展 加工質量 和效率的提高有重要意義 另一方面 舊設備的改造和挖潛 如普通機床改造 成數(shù)控機床等 對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的 5 設計面臨的問題 在設計中 需要對零件加工工藝方案和夾具進行設計 在確定加工工藝方案時 可能 會出現(xiàn)工藝路線的不合理 甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度 在進行夾具設計時 可能因定位基準選擇不合理 出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證 在 選擇夾緊機構時由于機構的大小 尺寸等不合理 而達不到夾緊的目的 也可能因夾緊力 作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉 所以在設計過程中應制訂多套方案 以 供比較選擇最優(yōu) 同時還要多請教指導老師和同學 并多查閱相關的書籍來盡可能好的完 成設計 6 總結 在機械制造中 為完成需要的加工工序 裝配工序及檢驗工序等 使用著大量的夾具 利用夾具 可以提高勞動生產(chǎn)率 提高加工精度 減少廢品 可以擴大機床的工藝范圍 改善操作的勞動條件 因此 夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備 夾具設計的基礎 理論一個好的機床夾具 首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品 為此 所設計的夾具首先應滿 足以下兩項要求 第一 在未受外力作用時 加工件對刀具和機床應保持正確的位置 即 加工件應有正確的定位 第二 在加工過程中 作用于加工件上的各種外力 不應當破壞 加工件原有的正確定位 即對加工件應有正確的夾緊 綜上 機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術 數(shù)控技術 控 制論及系統(tǒng)工程與制造技術的結合為制造系統(tǒng) 形成現(xiàn)代制造工程學 而物料 流 能量流 信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素 現(xiàn)代加工都為集成化的 系統(tǒng)加工 這雖減輕了工人的勞動強度 但同時對工人的知識水平要求較高 這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識 因此 在以后的學習中需要我們?nèi)?位的學習其各個相關領域的知識 不能只注重一點 為將來的人才戰(zhàn)略提出了 新的要求 參考文獻 1 孫麗媛 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京 冶金工業(yè)出版社 2002 2 東北重型機械學院等 機床夾具設計手冊 上海 上?？茖W技術出版社 1979 3 劉守勇等 機械制造工藝與機床夾具 北京 機械工業(yè)出版社 1994 7 4 王啟平 機床夾具設計 M 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學出版社 1988 5 林文煥 陳本通 機床夾具設計 M 北京 國防工業(yè)出版社 1987 6 徐發(fā)仁 機床夾具設計 M 重慶 重慶大學出版社 1996 7 7 王昆等 機械設計課程設計 M 武漢 高等教育出版社 1995 8 邱宣懷 機械設計 M 第四版 北京 高等教育出版社 1997 9 柯明揚 機械制造工藝學 M 北京 北京航天航空大學出版社 1995 10 孟少龍 機械加工工藝手冊第 1 卷 北京 機械工業(yè)出版社 1991 11 金屬機械加工工藝人員手冊 修訂組 金屬機械加工工藝人員手冊 上海 上?？?學技術出版社 1979 12 Haffman E G Jig and Fixture Design America VNR Co 1980 13 Boyes W E Jigs and Fixture America SME 1982 1 外文翻譯 機械加工零件的工藝及夾具設計 摘 要 本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析 確定了機械加工工藝 路線 夾具在機械加工中所占的地位和重要性 以及夾具設計 隨著科學的日 益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整 工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競 爭行業(yè) 關鍵詞 技術背景 發(fā)展趨勢 工序 定位方案 1 機械加工歷史背景及其意義 機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè) 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 對機械產(chǎn)品的要求越來越高 機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展 自新中國成 立以來 我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展 一個具有相當規(guī)模和一定 技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成 改革開放二十多年來 我國制造業(yè)充分利 用國內(nèi)國外兩方面的技術資源 有計劃地推進企業(yè)的技術改造 引導企業(yè)走依 靠科技進步的道路 使制造技術 產(chǎn)品質量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化 為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻 盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有 了大幅度提高 但與工業(yè)發(fā)達國家相比 仍存在階段性差距 進入二十一世紀 我國發(fā)展經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè) 特別是在我國加入世貿(mào)組織后 世界 的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲 我國有廉價的勞動力和廣大的消費市 場 因此 我國工業(yè)要想發(fā)展 就需要有相應的技術和設備來支持 機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè) 是科學技術物化的基礎 是高新技術產(chǎn) 業(yè)化的載體 是國防建設的基礎 是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱 也是為提 高人民生活質量 提供消費類機電產(chǎn)品的供應工業(yè) 它對國民經(jīng)濟運行的質量 和效益 產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用 2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著社會的發(fā)展 各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中 不管是在農(nóng)用 軍用 工用等方面 離開了機械的操作就談不上效率 因此 從某中角度上來說 一 個國家的經(jīng)濟實力 社會地位 和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的 各工業(yè)化國 家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明 沒有強大的裝備制造業(yè) 就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工 業(yè)化 現(xiàn)代化和信息化 3 目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn) 業(yè)升級的重要因素 加大結構調(diào)整力度 推進機械工業(yè)持續(xù) 健康 穩(wěn)定發(fā)展 對于轉變經(jīng)濟增長方式 提高國民經(jīng)濟整體素質 增強我國經(jīng)濟的國際競爭力 保障國防安全等都具有重要而深遠的意義 3 機械加工工藝規(guī)程制訂 3 1 機械加工工藝過程的定義 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對位置 和性質等 使其成為成品或半成品的全過程 機械加工工藝過程直接決定零件 及產(chǎn)品的質量和性能 對產(chǎn)品的成本 生產(chǎn)周期都有較大的影響 是整個工藝 過程的重要組成部分 3 2 機械加工工藝過程的組成 組成機械加工工藝過程的基本單元是工序 工序又是由安裝 工位 工步 及走刀組成的 工序是指一個或一組工人 在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所 連續(xù)完成的那一部分工藝過程 工序是制定勞動定額 配備工人及機床設備 安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 當應用轉位 或移位 加工的機床 或夾具 進行加工時 在一次裝夾 中 工件 或刀具 相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進行加工 在每一個工作 位置上所完成的那一部分工序 稱為工位 采用多工位加工可以減少裝夾的次 數(shù) 減少裝夾誤差 提高生產(chǎn)率 工步是加工表面在切削刀具和切削用量 僅指主軸轉速和進給量 都不 變的情況下所完成的那一部分工藝過程 在一個工步中 如果要切掉的金屬層很厚 可分幾次切削 每切削一次 就稱為一次走刀 3 3 機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件 稱為工藝規(guī)程 它 是企業(yè)生產(chǎn)中的指導性技術文件 3 4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù) 根據(jù)它來組織原材料和毛 坯的供應 進行機床調(diào)整 專用工藝裝備的設計與制造 編制生產(chǎn)作業(yè)計劃 調(diào)配勞動力 以及進行生產(chǎn)成本核算等 機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn) 進行計劃調(diào)度的依據(jù) 有了它就可以制 定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應的調(diào)度計劃 并能做到各工序科學地銜接 使生 產(chǎn)均衡 順利 實現(xiàn)優(yōu)質 高產(chǎn)和低消耗 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片 是兩個主要的工藝文件 機 械加工工藝過程卡片 是說明零件加工工藝過程的工藝文件 在單件 小批量 生產(chǎn)中 以機械加工工藝過程卡片指導生產(chǎn) 過程卡的各個項目編制較為詳細 機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的 用于直接指導工人進行生產(chǎn) 多 用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 3 5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下 以最少的勞動消耗和最低的費用 按計劃加工出符 合圖紙要求的零件 是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則 制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型 分析零件加工的工藝性 選擇毛坯的種類和制造方法 擬訂工藝過程 工序設計 編制工藝文件 4 夾具設計 4 1 夾具設計的意義 在機械行業(yè)中 如何去保證工件的高精度 加工的成本等實質性問題 一 直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題 其中在設計夾具的時候就要考慮以上問 題 高效的夾具是工件高精度的保證 如何讓夾具更高效 更經(jīng)濟 這是行業(yè) 人急需要解決的 隨著社會的發(fā)展 科技的不斷提高 各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè) 如何利用這些高科技為人類服務 如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中 這 還需要機械行業(yè)人員不斷的努力 開拓創(chuàng)新 隨著科學技術的發(fā)展 和社會市場需要 夾具的設計在逐步的超向柔性制 造系統(tǒng)方向發(fā)展 迄今為止 夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一 刀 具本身已高度標準化 用戶只需要按品種 規(guī)格選用采購 而模具和夾具則和產(chǎn) 品息息相關 產(chǎn)品一有變化就需重新制作 通常是屬于專用性質的工具 模具已發(fā) 展成為獨立的行業(yè) 夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小 行業(yè) 組合夾具不僅具有標準化 模塊化 組合化等當代先進設計思想 又符 合節(jié)約資源的原則 更適合綠色制造的環(huán)境保護原理 所以是今后夾具技術的一 個重要發(fā)展方向單位 機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置 至于裝夾各種刀具用的裝置 則一般 稱為 輔助工具 輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內(nèi) 按照機床 夾具的應用范圍 一般可分為通用夾具 專用夾具和可調(diào)整式夾具等 通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具 如車床上的卡盤 銑床上的 回轉工作臺 分度頭 頂尖座等 它們都一標準化了 具有一定的通用性 可以用 來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整 但是 在實際 生產(chǎn)中 通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要 或者因為生產(chǎn)率低而必 須把通用夾具進行適當?shù)母倪M 或者由于工件的形狀 加工的要求等的不同須專 門設計制造一種專用夾具 以解決生產(chǎn)實際的需要 用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的 其功 用主要有下列幾個方面 1 保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動 時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分 2 采用專用夾具后 安裝工件和轉 換工位的工作都可以大為簡化 不再需要畫線和找正 縮短了工序的輔助時間并 且節(jié)省了畫線這個工序 從而提高了勞動生產(chǎn)率 在生產(chǎn)中由于采用了多工件平 行加工的夾具 使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間 相同 采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具 可以在進行切削加工某個工件的同時 進行其它工件的裝卸工作 從而使輔助時間與機動時間相重合 總之 隨著專用 夾具的采用和進一步改善 可以有效地縮短工序時間 滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要 3 采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍 例如在普通車床上附加鏜模夾具后 便可以代替鏜床工作 裝上專用夾具后可以車削成型表面等 以充分發(fā)揮通用機 床的作用 4 減輕勞動強度 保障安全生產(chǎn) 根據(jù)生產(chǎn)需要 采用一些氣動 液壓 或其它機械化 自動化程度較高的專用夾具 對于減輕工人的勞動強度 保障生產(chǎn) 安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質高產(chǎn)都有很大作用 加工大型工件時 例如加工車床床身上 下兩面上的螺孔 需要把床身工件翻轉幾次進行加工 勞動強度大而且不安全 采用電動回轉式鉆床家具后 就能夠達到提高生產(chǎn)效率 減輕勞動強度 保障生產(chǎn) 安全的目的 4 2 夾具的發(fā)展趨勢 工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產(chǎn)物 從英國莫里斯的 工藝 美術運動 到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣 工業(yè)設計 經(jīng)過了醞釀 探索 形成 發(fā)展百余年的歷史滄桑 時至今日 工業(yè)設計已成 為一門獨立的專業(yè)學科 并且有一套完整的研究體系 1980 年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會 ICSID 給工業(yè)作了明確定義 就批 量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言 憑借訓練 技術知識 經(jīng)驗及視覺感受 而預示材料 結構 構造 形態(tài) 色彩 表面加工 裝飾以新的品質和規(guī)格 叫做工業(yè)設計 根據(jù)當時的具體情況 工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側面或其中幾個方面 進行工作 而且需要工業(yè)設計師對包裝 宣傳 展示 市場開發(fā)等問題的解決 付出自己的技術知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時 這也屬于工業(yè)設計的范疇 材料 結構 工藝是產(chǎn)品設計的物質技術基礎 一方面 技術制約著設計 另一方面 技術也推動著設計 從設計美學的觀點看 技術不僅僅是物質基礎 還具有其本身的 功能 作用 只要善于應用材料的特性 予以相應的結構形 式和適當?shù)募庸すに?就能夠創(chuàng)造出實用 美觀 經(jīng)濟的產(chǎn)品 即在產(chǎn)品中發(fā) 揮技術潛在的 功能 任何設計都是時代的產(chǎn)物 它的不同的面貌 不同的特征反映著不同歷史 時期的科學技術水平 技術是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導 新材料 新工藝的出現(xiàn) 必然給產(chǎn)品帶來新的結構 新的形態(tài)和新的造型風格 材料 加工工藝 結構 產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的 某個環(huán)節(jié)的變革 便會引起整個機體的變化 現(xiàn)在 機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進 機械加工工 藝以各個工廠的具體情況不同 其加工的規(guī)程也有很大的不同 突破已往的死 模式 使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程 也使產(chǎn)品的質量大大提 高 制定加工工藝雖可按情況合理制定 但也要滿足其基本要求 在保證產(chǎn)品 質量的前提下 盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 并在充分利用本工廠 現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎上 盡可能采用國內(nèi) 外先進工藝技術和經(jīng)驗 還應保證 操作者良好的勞動條件 但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工 藝 多半不規(guī)定工步和切削用量 工時定額也憑經(jīng)驗來確定 十分粗略 缺乏 科學依據(jù) 難以進行合理的經(jīng)濟核算 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)的工件品種已占 工件種類總數(shù)的 85 左右 現(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 以適應市場的需求與競爭 然而 一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾 具 一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里 約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具 另 一方面 在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中 每隔 3 4 年就要更新 50 80 左右專用夾 具 而夾具的實際磨損量僅為 10 20 左右 特別是近年來 數(shù)控機床 加工 中心 成組技術 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新加工技術的應用 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 能適用于精密加工的高精度機床夾具 4 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具 5 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置 以進一步減輕勞動強度和提 高勞動生產(chǎn)率 6 提高機床夾具的標準化程度 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化 高效化 精密化和柔性化等 四個方面 利用更好的夾具 可以提高勞動生產(chǎn)率 提高加工精度 減少廢品 可以 擴大機床的工藝范圍 改善操作的勞動條件 因此 夾具是機械制造中的一項 重要的工藝裝備 一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件 為了讓夾具有 更好的發(fā)展 夾具行業(yè)應加強產(chǎn) 學 研協(xié)作的力度 加快用高新技術改造和 提升夾具技術水平的步伐 創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站 充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡 技術 與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術 主動與國外夾具廠商聯(lián)系 爭取合資 與合作 引進技術 這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑 參考文獻 1 裘愉 組合機床 北京 機械工業(yè)出版社 1995 2 金振華 組合機床及其調(diào)整與使用 北京 機械工業(yè)出版社 1990 3 沈延山 生產(chǎn)實習與組合機床設計 大連 大連理工大學出版社 1989 4 上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著 機械制造工藝學 福建科學 技術出版社 1996 5 王華坤 范元勛 機械設計基礎 北京 兵器工業(yè)出版社 2000 6 馮辛安 機械制造裝備設計 北京 機械工業(yè)出版社 1998 7 陳日曜 機械原理 北京 機械工業(yè)出版社 1992 8 方子良 機械制造技術基礎 上海 上海交通大學出版社 2004 9 劉秋生 李忠文 液壓傳動與控制 北京 宇航出版社 1994 10 陳于萍 周兆元 互換性與測量技術基礎 北京 機械工業(yè)出版社 2005 11 東北重型機械學院等 機床夾具設計手冊 上海 上海科技技術出版社 1979 12 機械設計手冊 聯(lián)合編寫組 機械設計手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1987 13 王先逵 機械制造工藝學 上下冊 北京 清華大學出版社 1989 14 崇凱 機械制造技術基礎課程設計指南 15 黃如林 汪群 金屬加工工藝及工裝設計 16 魯屏宇 工程圖學 17 馮辛安 機械制造裝備設計 18 Gell Maurice Materials Science and Engineering 1995 A204 246 251 19 X Chen J W Hutchinson M Y He A G Evans Acta Mater 51 2003 2017 I 學 院 畢業(yè)設計 課 題 連桿蓋加工工藝及夾具設計 專 題 專 業(yè) 機 械 制 造 及 自 動 化 學 生 姓 名 班 級 學 號 指 導 教 師 完 成 時 間 摘 要 我設計的是基于連桿蓋零件的加工工藝和自設計一些工序的專用夾具設計 平面 及孔系是這個零件的主要加工表面 通常情況下是這樣做的 平面的加工精度要比孔 系的加工精度更加容易掌控制 由此我們可以得出 我的設計按先面后孔的順序 基 準選擇以連桿蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準 以底面與兩個工藝孔作為精 基準 我在此采用坐標法鏜孔對支承孔系作出加工 組合機床貫穿于設計的整個加工 性過程 我選用的專用夾具 它的結構可以不必自鎖 由此我們可以得出生產(chǎn)效率較 高 我的設計適合大數(shù)量 流水線上的加工 關鍵詞 連桿蓋類零件 工藝 夾具 ABSTRACT My design is the chemical pipe parts machining process and special fixture design process design based on self The plane and a series of hole is the main processing surface of the part As is usually the case to do so The accuracy of the flat surface to machining accuracy than holes easier control We can draw My design on the surface after the first hole sequence Datum selection to the supporting hole seat angle gear input shaft and the output shaft as a rough benchmark Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane The bottom surface and the two holes as a precision technology base I hereby use coordinate boring to make processing of bearing hole Combination machine tool throughout the machining process design Special fixture I use its structure can not be locked so we can get high production efficiency I design suitable for processing large quantity on the assembly line Keywords chemical pipe parts technology fixture 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第 1 章 機械加工工藝規(guī)程設計 2 1 1 零件的分析 2 1 1 1 零件的作用 2 1 1 2 零件的工藝分析 2 1 2 連桿蓋問題和工藝過程措施 3 1 2 1 孔和平面的加工順序 3 1 2 2 孔系加工方案選擇 3 1 3 連桿蓋加工定位基準的選擇 3 1 3 1 粗基準的選擇 3 1 3 2 精基準的選擇 3 1 4 連桿蓋加工主要工序安排 4 1 5 機械加工余量數(shù)值 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 1 6 毛坯種類的選擇 8 1 7 選擇加工設備和工藝裝備 8 1 7 1 機床選用 8 1 7 2 選擇刀具 8 1 7 3 選擇量具 8 1 8 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 1 9 確定切削用量及基本工時 機動時間 10 1 10 時間給定額度計算及生產(chǎn)安排 19 第 2 章 銑結合面夾具設計 21 2 1 研究原始質料 21 2 2 定位基準的選擇 21 2 3 切削力及夾緊分析計算 21 2 4 誤差分析與計算 22 2 5 零 部件的設計與選用 23 2 5 1 定位銷選用 23 2 5 2 定向鍵與對刀裝置設計 24 2 6 夾具設計及操作的簡要說明 25 總 結 27 參考文獻 28 致 謝 29 2 第 1 章 機械加工工藝規(guī)程設計 1 1 零件的分析 1 1 1 零件的作用 題目給出的零件是連桿蓋 保證各安裝孔之間的中心距及平行度是它的主要作用 并保證部件正確安裝 圖 1 1 零件圖 1 1 2 零件的工藝分析 我們從連桿蓋零件圖了解到 連桿蓋零件 需要加工有四平面 支承孔系在前后 端面上 支承孔系在二邊的端面 此外 表面還需加工一系列孔可分三組加工表面 分析請看下面 1 左端面加工表面加工面 表面包含有 左端面的加工 粗糙度 mRa 3 6 2 右端面加工表面加工面 表面包含有 右端面的加工 加工孔 3 凸臺面加工平面加工面 3 1 2 連桿蓋問題和工藝過程措施 我們從以上詳細分析可得知 連桿蓋加工表面是平面孔系 通常情況下是這樣的 孔系的加工精度要比平面的加工精度較難掌控 由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn) 要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題 1 2 1 孔和平面的加工順序 對于連桿蓋零件 加工順序是先面后孔 其次 首先先加工面可以去除鑄件不均 勻表面 進而為孔加工提供前提 也有利于保護刀具 連桿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 1 2 2 孔系加工方案選擇 通過連桿蓋孔系加工方案 應選擇符合加工方法 我們不僅要在設計時考慮加工 精度與及加工效率方面 我們也要考慮經(jīng)濟方面 依照連桿蓋要求顯示和生產(chǎn)力的要求 目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于 1 用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中 加工連桿蓋孔系通常是在組合鏜床的鏜模 加工孔鏜夾具在設 計和制造要求 當鏜桿的鏜套引導鏜 鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度 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 而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量 和產(chǎn) 品的升級換代 所需時間短 普通的鏜模加工 生產(chǎn)成本高 周期長 難滿足要求 和坐標鏜可以滿足這一要求 鏜加工模板還需要利用坐標鏜床 1 3 連桿蓋加工定位基準的選擇 1 3 1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足下列要求 1 保證每個重要支持均勻的加工余量數(shù)值數(shù)值 2 保證零件和管壁有一定的差距 為了滿足要求 主要支持應作主要參考孔 作粗基準輸入軸和輸出軸 因此 主 軸承孔的精定位 孔的加工余量數(shù)值數(shù)值必須統(tǒng)一 因與孔的位置 墻是相同的核心 的位置 孔的余量數(shù)值數(shù)值均勻保證余量數(shù)值數(shù)值均勻 1 3 2 精基準的選擇 連桿蓋孔與孔 孔與平面 平面與平面的位置 從孔與孔的位置 孔與平面 平 面與平面的位置 從管底座零件圖的分析 支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸 適合用作精基準 但與平面定位只能三自由度的限制 如果使用一二孔定位方法對典 4 型的全過程 基本能夠滿足定位要求的參考 最后 雖然它是裝配基準通油管底座地 但因它是對垂直主軸承孔的基礎 1 4 連桿蓋加工主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn) 總是首先產(chǎn)生均勻的基準 基管的處理的第一步是處理一 個統(tǒng)一的基礎 具體安排第一孔定位粗后 加工頂平面 第二步是定位兩個工藝孔 由于頂面處理后到管道基礎處理已經(jīng)完成 除了個人的過程 作定位基準 因此 孔 底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理 工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔 首先粗加工面 然后粗加工 孔 螺紋孔鉆床的鉆頭 切削力大 也應在粗加工階段完成 對于工件 需要精加 工是支持前孔與平面結束后 依照以上原則應該先完成加工平面加工孔 但在本裝置 實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的 因此 工藝方案實際上是用于精加工軸承孔 從而支持擴孔芯棒定位端處理 所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差 螺紋孔 攻絲時 切削力小 可以分散在后期階段 加工完成后 還要檢驗入庫等操作 衛(wèi)生打掃干凈 工藝路線一 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準 加工中多翻轉幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸 線為基準 A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對基準 A 的平行度為 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 5 1 45 度 工序 11 以基面 側面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開 并對連桿做好標記 工序 12 以基面 連桿體側面和分割面裝夾工件 銑削兩個臺階面 保證臺階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對基準 A 的對稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對基準 B 的對稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個部分的尺寸和精度 工藝路線二 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準 加工中多翻轉幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸 線為基準 A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對基準 A 的平行度為 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 6 工序 11 以基面 側面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開 并對連桿做好標記 工序 12 以基面 連桿體側面和分割面裝夾工件 銑削兩個臺階面 保證臺階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對基準 A 的對稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對基準 B 的對稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個部分的尺寸和精度 上面方法大概合理 但發(fā)現(xiàn)仍有問題 方案一端面的加工采取銑削 方案二端面改成車床加工 需設計專用夾具對銑端面加工 改成這種法子 我們 就可以可直接用三爪卡盤來裝夾 減少成本 以上工藝過程詳見卡片 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 無損探傷 查是否有夾渣 氣孔 疏松等缺陷 清理毛刺 飛邊 涂 漆 工序 3 人工時效處理 工序 4 劃桿身中心線 以及大小頭孔的中心線 工序 5 按線加工 精銑連桿大小頭兩平面 互為基準 加工中多翻轉幾次 至尺寸 43 0 20 0 36mm 工序 6 重劃大小頭孔中心線 并選擇一個面為基面 工序 7 以基面定位 按線找正 粗鏜大小頭孔 分別為 78 0 05mm 17 0 05mm 工序 8 以基面定位 按線找正 精鏜大頭孔到 81 0 021 0mm 并定其軸線 為基準 A 工序 9 以大頭孔 基面定位 借助側面裝夾工件 精鏜小頭孔至 20 0 023 0mm 并保證中心距為 85 0 1 0mm 以及對基準 A 的平行度為 7 0 01mm 工序 10 磨大頭孔內(nèi)表面的溝槽 砂輪 R25mm 磨削深度 2 5mm 車倒角 1 45 度 工序 11 以基面 側面和小頭孔定位裝夾工件 按照大頭孔的中心線用鋸片 銑刀將連桿切開 并對連桿做好標記 工序 12 以基面 連桿體側面和分割面裝夾工件 銑削兩個臺階面 保證臺階面 的距離為 94 0 0 023mm 深度 3 5 0 05 0mm 以及對基準 A 的對稱度為 0 3mm 鉆兩邊的底孔 10mm 保證中心距為 110 0 15 工序 13 由鉗工鉸孔 2 M12 6H 工序 14 以連桿分割面 基面定位裝夾 銑削溝槽 寬 15 0 15 0 05mm R67mm 的盤形銑刀 對基準 B 的對稱度為 0 01mm 工序 15 用微型銑刀銑內(nèi)溝槽 直徑 21 0 28 0mm 寬 1 1 0 12 0 mm 兩溝 槽距離 37 0 15 0mm 工序 16 車倒角 0 5 45 度 工序 17 檢查各個部分的尺寸和精度 1 5 機械加工余量數(shù)值 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 連桿蓋 采用灰鑄鐵質料 HT200 硬度 HB 170 241 大量產(chǎn) 鑄造毛坯 1 凸臺面的加工余量數(shù)值 頂面工序分粗 精銑 各工步余量數(shù)值請看下面 粗銑 其余量數(shù)值值定量是 現(xiàn)取 粗銑平面時厚度偏差取m4 3 720 3 m28 0 精銑 其余量數(shù)值值定量是 5 1 2 端面孔 毛坯為實心 不沖孔 確定工序尺寸及加工余量數(shù)值為 3 左右端面加工余量數(shù)值 前后端面被分成以下幾種粗銑 半精銑 半精銑 精銑 余量數(shù)值請看下面 粗銑 余量數(shù)值定量是 現(xiàn)取 m5 3 720 3 半精銑 余量數(shù)值值取為 精銑 余量數(shù)值取為 0 鑄件毛坯的基本尺寸為 鑄件尺寸公差 CT7 鑄件尺寸71 6 公差為 m6 1 4 兩側面孔加工余量數(shù)值 8 毛坯為實心 不沖孔 孔加工余量數(shù)值為 鉆孔 m20 1 6 毛坯種類的選擇 零件材料為 鑄造是液態(tài)成形的所帶有的特征 適應性強等優(yōu)點 適用于HT 不同重量 不同厚度的鑄件 也適用于不同的金屬 特別是能制造形狀復雜的鑄件 依照零件 ZG35 批量生產(chǎn) 形狀結構并不是很困難 中等大小 技術要求比較低 我們選鑄造毛坯 工件右端面機加工余量數(shù)值 3mm 工件左端面機加工余量數(shù)值 3mm 繪制毛坯圖 詳見附圖 毛坯圖 1 7 選擇加工設備和工藝裝備 1 7 1 機床選用 面加工采用是粗銑 精銑 每個過程步驟的數(shù)量不多 大批量生產(chǎn) 所以臥式銑 床選擇能滿足要求 這一部分概述了尺寸精度 屬于中等的要求 最常見的銑床的選 擇 鉆孔過程中 選用 Z525 搖臂鉆床 1 7 2 選擇刀具 車床上加工 普遍情況下用硬質合金車刀以及鏜刀 加工刀具用 YG6 類硬質合 金車刀 也可選可轉位車刀 為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟 可以選擇銑刀 gb5343 1 85 gb5343 2 85 選用高速鋼麻花鉆 1 7 3 選擇量具 一般采用常規(guī) 量具方法一是測量儀器選擇的不確定性 二是依照測量極限誤差 測量裝置的選擇 二是依照測量極限誤差測量裝置的選擇 使用一種即可 1 8 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 連接座 零件材料為 HT200 查 T200 密度 7 2 7 3 重量約為3cmg 2 kg 表 1 1 機械加工車間的生產(chǎn)性質 9 年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類別 重型 2000 千克 中型 100 2000 千 克 輕型 120 250 6 04 0 頂 側面底 面 機械加工余量的鑄造孔依照澆注在頂表面加工余量選擇位置 10 依據(jù)最先知道的數(shù)據(jù)及處理技術 加工余量 毛坯尺寸加工表面得以確定 1 9 確定切削用量及基本工時 機動時間 工序 1 無切削加工 無需計算 工序 2 無切削加工 無需計算 工序 3 連桿大小頭兩平面 機床 銑床 X52K 刀具 端面銑刀 粗齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 平面的余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每一齒進給量 取 取銑削速度fa 5 fZ 2 8 Vms 每一齒進給量 取 取銑削速度f mf847 機床主軸轉速 n102 47601 97 in31Vnrd 475 mir 實際銑削速度 v 04752 9 106nvms 進給量 fV18607 12 ffaZns 工作臺每分進給量 m 45minfV a60 切削工時 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長度 1 210 5 3lDa 60 12m 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 11 機動時間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機動時間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機動時間 105njjtt 工序 4 銑連桿大小頭兩平面 機床 銑床 X52K 刀具 端面細齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 平面一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進給量 取銑削速度faZf 8 2 47 Vms 每齒進給量 取銑削速度f 5fm8 機床主軸轉速 n102 8603 in314Vnrd 取 6 ir 實際銑削速度 v 14603 14 0dms 進給量 fV 58 2ffaZn 工作臺 60 秒進給量 m70 infVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長度 精銑時110lD 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 12402 34min7jmlf 機動時間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機動時間 20 5njjtt 12 工序 5 鉆 擴 鉸孔 機床 立式鉆床 Z525 刀具 高速鋼錐柄麻花鉆頭 切削深度 pa4 5m 進給量 fr 30 切削速度 V 8s 機床主軸轉速 n 100 46539 in317vnrd 取 6 mir 所以實際切削速度 v 147630 5 0dms 切削工時 被切削層長度 l42 刀具切入長度 1 1 7 015 9622rDlctgkctgm 刀具切出長度 取l4l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1jt 260 5in 3jLfn 擴孔 刀具 選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭 片型號 E403 切削深度 pa1 35m 進給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機床主軸轉速 n100 62 78 in319vnrD 5 mir 所以實際切削速度 v 3 149 50 2 06dms 13 切削工時 被切削層長度 l42m 刀具切入長度 有 11 9 71 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出長度 取2l4 l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 30 16in 5jLfn 鉸孔 刀具 硬質合金錐柄機用鉸刀 切削深度 且 pa0 15m 12D 進給量 取 f r 2 rmf 0 切削速度 Vs3 機床主軸轉速 n100 265 73 in14nrD 35 mir 實際切削速度 v 14206 3 0nms 切削工時 被切削層長度 l2 刀具切入長度 101 019 7 20 92rDdlctgkctgm 刀具切出長度 取2lm4l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 3jt 2 09 7in315jLnf 該工序的加工機動時間的總和是 jt 2016 70 48minj 工序 6 銑叉口端面另外一側端面 機床 銑床 X52K 14 刀具 端面粗齒銑刀 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 m 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進給量 取 取銑削速度fa5 fZ 2 8 Vms 每齒進給量 取 取銑削速度f mf8 47 機床主軸轉速 n102 47601 97 in31Vnrd 取 475 ir 實際銑削速度 v 04752 9 106nvms 進給量 fV18607 12 ffaZns 工作臺每分進給量 m 45minfV a60 切削工時 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 14l 68l 刀具切入長度 1 210 5 3lDa 60 12m 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1jt 12420 36in7 5jmlf 機動時間 1jt 1268 19mi jlf 所以該工序總機動時間 105njjtt 工序 7 銑削兩個臺階面 15 機床 銑床 X52K 刀具 端面細齒銑刀 齒數(shù) 8 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進給量 取銑削速度faZmf 82 47 Vms 每齒進給量 取銑削速度f 5f 8 機床主軸轉速 n102 8603 in314Vnrd 取 6 mir 實際銑削速度 v 14603 14 0dms 進給量 fV 58 2ffaZn 工作臺每分進給量 m170 infVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長度 精銑時110lD 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 12402 34min7jmlf 機動時間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機動時間 20 5njjtt 工序 9 銑削凸臺上端面 機床 銑床 X52K 刀具 端面銑刀 材料 齒數(shù) 8 此為細齒銑刀 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 16 銑削深度 pa1 0m 每齒進給量 取 取銑削速度f Zf 82 47 Vms 每齒進給量 取 取銑削速度f 5f 8 機床主軸轉速 n102 8603 min314Vnrd 按照參考文獻 3 表 3 1 31 取 0 i 實際銑削速度 v 1463 14 0ds 進給量 fV 58 2ffaZn 工作臺每分進給量 m170 minfVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長度 精銑時110lD 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 12402 34min7jmlf 機動時間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機動時間 20 5njjtt 工序 10 銑削凸臺左右側面 機床 銑床 X52K 刀具 端面細齒銑刀 齒數(shù) 8 15YT0Dm 因其單邊余量數(shù)值 Z 2 2mm 所以銑削深度 pa2 精銑單一邊余量數(shù)值 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進給量 取銑削速度faZmf 8 2 47 Vms 每齒進給量 取 取銑削速度f 5f 8 機床主軸轉速 n 17 102 86053 min314Vnrd 取 6 minr 實際銑削速度 v 14603 14 0ds 進給量 fV 58 2ffaZ 工作臺每分進給量 m170 minfVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 4l 68l 刀具切入長度 精銑時110lD 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 12402 34min7jmlf 機動時間 2jt 1268 ijlf 所以該工序總機動時間 20 5njjtt 工序 11 銑削槽口面 機床 雙立軸圓工作臺銑床 KX 刀具 錯齒三面刃銑刀 粗銑槽 切削深度 pa6 75m 進給量 依照參考文獻 1 表 查得切削速度 0 fz302 24 minV 機床主軸轉速 n 1246 1 in3 5Vnrd 取 75 mir 實際切削速度 v 3 2570 06dms 進給量 fV 18 3ffaZn 工作臺每分進給量 m 581 infVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 20l 18 刀具切入長度 1l 10 5 2 lD 63mm 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1jt 120631 05min8jmlf 精銑槽 切削深度 pa 進給量 查得切削速度 08 fz23 inV 機床主軸轉速 n 12345 min 160Vnrd 取 475 ir 實際切削速度 v 16047 50 dms 進給量 fV0 82 39ffaZn 工作臺每分進給量 m186 infVs 被切削層長度 由毛坯尺寸了解到 l 0l 刀具切入長度 1 10 5 2 lD 81mm 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt 12081 23min 6jmlf 本工序機動時間 125 jjtt 1 10 時間給定額度計算及生產(chǎn)安排 設年產(chǎn)量是 10 萬件 一年有 250 個工作日 一個日產(chǎn)量 420 一天工作時間的計 算 8 個小時 每部分的生產(chǎn)時間不應超過 1 14min 機械加工單 在上述生產(chǎn)類型 19 時間給定額度 大規(guī)模生產(chǎn) 參照 工藝手冊 中批以上時 大量生產(chǎn)時 Ntktt zfjd 1 0 Ntz 大批量生產(chǎn)時間給定額度公式為 1 ktfjd 其中 單件時間給定額度 基本時間dt jt 輔助時間 各種輔助動作的消費 含有裝卸時間和輔助時間工作f k 布置場所地 休息時間占操作時間的百分比值 工序 1 車外端面 機動時間 jtmin73 1 j 輔助時間 取工步輔助時間為 取裝卸工件時間為 則f in15 0min1 0i25 01 ftk 3 單間時間給定額度 dt in14 i2 13 25 0731 ktfjd 因此安裝備置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求 min4 i12 4 2 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 2 鉆孔 機動時間 jtin3 0 j 輔助時間 取工步輔助時間為 取裝卸工件時間為 則f in4 0min1 0mi54 14 0 ftk 2 單間時間給定額度 dt in14 i98 0 14 2 5 03 1 ktfjd 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 3 銑凸臺 機動時間 jtmin46 0j 輔助時間 取工步輔助時間為 取裝卸工件時間為 則f in41 0min1 0 20 min51 04 ftk 3 單間時間給定額度 dt min14 i0 13 5 046 1 ktfjd 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求 工序 4 鉆孔 機動時間 jtmin17 0 j 輔助時間 取工步輔助時間為 取裝卸工件時間為 則f in4 0in1 0i54 4 0 ftk 12 單間時間給定額度 dt min14 i80 14 2 5 017 ktfjd 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求 第 2 章 銑結合面夾具設計 2 1 研究原始質料 利用本夾具主要用來粗 精銑結合面槽 首先要先找到定位基準 加工時除了要 滿足粗糙度要求外 為了保證技術要求 2 2 定位基準的選擇 由零件圖了解到 在對結合面進行加工前 底平面進行了粗 精銑加工 孔進行 了鉆 擴 鉸加工 因此 定位 夾緊方案有 方法 1 選擇我的底面 工藝孔和大孔定位 即 心軸和棱柱銷定位 在心軸夾緊 夾緊螺母 21 方法 2 選擇一二銷定位方法 短圓柱銷孔的加工 通過柱銷定位 夾緊方法操作 簡單 通用性強的移動壓板夾緊 通過比較分析我項目符合要求 軸孔加工的尺寸公差的孔 選擇小的孔和定位大 頭孔 以保證尺寸公差 僅通過該方案滿足要求的比較分析 軸孔加工的尺寸公差的孔 選擇小的孔和定 位大頭孔 以保證尺寸公差 銑結合面上的平行度要求雙方的孔中心線對稱 為了在定位誤差范圍滿足要求 定位一二針 結構中的定位是簡單易操作的 一面即為連桿蓋底平面 2 3 切削力及夾緊分析計算 刀具 錯齒三面刃銑刀 硬質合金 刀具有關幾何參數(shù) 015 001 頂 刃 0n 側 刃 601 5 30rK 40Dm6dm2 5L2Z 8 famzap 2 銑削切削力的計算公式 0 981 0 135pzFafBzn 有 0 9 8 1 10 1220524836 2 N 依照切削力 夾緊力的影響因素 在夾緊不利狀態(tài)過程 該夾緊力的計算應該依 照機械平衡原理來設計 即 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計算 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 公式 6 123456 0 1 KK 由此可得 0 31 056 所以 845 WFN 通過計算所需夾緊力不是很大 結構簡單 操作方便 采用螺旋夾緊機構 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力計算有 210 tgtQLz 22 6 2 7zr 901 52 29 其中 3 Lm 8NQ 螺旋夾緊力 04 W 該夾具采用螺旋夾緊機構 由表 得 原動力計算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KLNl 由上述計算易得 K 通過計算所需夾緊力不是很大 結構簡單 操作方便 采用螺旋夾緊機構 2 4 誤差分析與計算 該夾具以 2 個定位銷一個平面定位 保證孔尺寸公差 gwj 與機床夾具有關的加工誤差 普遍情況下可用下式表示 j MjjWDAZWj 由參考文獻 5 可得 兩定位銷的定位誤差 11minDWd 1 21min2min DdDdJWarctgL 其中 10 52D 20D dm 3dm in in4 0 63DW 2J 夾緊誤差 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNcl 23 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 6 42 0 7RazHBKCn cos 8jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj m5 夾具相對刀具位置誤差 取AD01 誤差總和 0 853jw 從以上 所夾具能達到零件加工給定的要求 2 5 零 部件的設計與選用 2 5 1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位 其參數(shù)請看下面表 表 5 1 定位銷 D d H 公 稱尺寸 允 差 1Dh1b1dC1 12 1 8 16 15 0 011 22 5 1 4 M12 4 表 5 2 定位棱銷 d d H 公 稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 1 00 20 22 0 034 0 02 3 65 5 3 8 1 6 1 5 2 5 2 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵需要裝于夾具底面的縱向槽中 使用兩個 方向鍵產(chǎn)生的扭矩銑削時 螺 栓夾緊夾具可以降低負荷 加強加工夾具牢固 定向鍵如圖示 24 o 圖 2 1 夾具體槽形與螺釘 依照 T 形槽寬度 a 18 毫米 定向鍵尺寸看下表 表 5 4 定向鍵 夾具體槽形尺寸 B 2B 公 稱尺 寸 允 差 d 允 差 4 L H h D 1 公稱 尺寸 允 差 D 2h 1 8 0 012 0 035 2 5 1 2 4 1 2 4 5 18 0 019 5 對刀塊以及平塞尺一起成就了對刀裝置 確定相對位置 見圖 5 3 示 25 標 記四 周 倒 圓 圖 2 3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5 5 表 2 5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 2 6 夾具設計及操作的簡要說明 本裝置的最大優(yōu)點是結構簡單 緊湊 壓緊力小 所以采用手動快速螺旋夾緊夾 緊 如前所述 夾具的設計 應使夾具結構簡單 操作方便 成本低 為了提高夾具 的價格 加工過程余量小切削力小 手動夾緊可以達到工藝要求 而不會出問題的 26 總 結 通過此次的畢業(yè)設計 我們系統(tǒng)地回顧了相關專業(yè)的大學 也深深意識到學習的 重要性 認識到設計是一種學習的方式 在計算機和方便的參考書籍和手冊的情感設 計和幫助 通過此次的畢業(yè)設計 我深深感到 做任何事都要有耐心 細心 課程 設計的過程 許多計算有時會讓我感到心煩意亂 有時是不小心計算誤差 只能被無 情地重做 27 參考文獻 1 黃如林 切削加工簡明實用手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 2 余光國 馬俊 張興發(fā) 機床夾具設計 M 重慶 重慶大學出版社 1995 3 李洪 工藝手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1990 4 方昆凡 公差與配合手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 5 王光斗 王春福 機床夾具設計手冊 M 上?？茖W技術出版社 2000 6 東北重型機械學院等 機床夾具設計手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 1979 7 吳宗澤 機械設計實用手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 2000 8 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊 M 哈爾濱 黑龍江科學技術出 版社 1987 9 上海金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 1984 10 周永強 高等學校畢業(yè)設計指導 M 北京 中國建材工業(yè)出版社 2002 11 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2004 12 上海金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 2004 13 東北重型機械學院 洛陽農(nóng)業(yè)機械學院 長春汽車廠工人大學 機床夾具 設計手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 1980 28 致 謝 通過此次的畢業(yè)設計 我深深感到 做任何事都要有耐心 細心 設計的過程 許多計算有時會讓我感到心煩意亂 有時是不小心計算誤差 只能被無情地重做 但教師思想教育比平常更多 認為他們的社會責任感的未來 思想在世界上是因為一 些小錯誤 我不提醒自己 因為畢業(yè)的時候 很多人應該知道的地方都沒有時間去 仔細地去追求 但是我相信 方向是最重要的 因為方向 將用最少的精力去做事情 此工作 我的人生 本畢業(yè)設計是在老師的指導下完成的 老師讓我受益不淺 在做設計的過程中也遇到了很 多問題 老師給了我很多的關心和幫助 并總是問指導我們的設計過程