CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設計【含5張CAD圖紙+PDF圖】

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中國第一汽車集團公司(原第一汽車制造廠)簡稱“第一汽車”，1953年7月15日破土動工，中國汽車工業(yè)從這里起步。50多年來，第一汽車肩負中國汽車工業(yè)發(fā)展重任，經(jīng)歷了建廠創(chuàng)業(yè)、產(chǎn)品換型和工廠改造、上輕型車和轎車三次大規(guī)模發(fā)展階段，產(chǎn)品生產(chǎn)由單一卡車向輕型車和轎車方面發(fā)展。1991年，與德國大眾汽車公司合資建立15萬輛轎車基地；2002年，與天津汽車工業(yè)(集團)有限公司聯(lián)合重組；與日本豐田汽車公司實現(xiàn)合作。目前，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已形成以轎車為主的新格局。 第一汽車擁有全資子公司27家，控股子公司16家，其中包括一汽解放汽車有限公司等全資子公司和一汽轎車股份有限公司、天津一汽夏利汽車股份有限公司、一汽四環(huán)股份有限公司、啟明信息技術(shù)股份有限公司等上市公司及一汽-大眾汽車有限公司、天津一汽豐田汽車有限公司等中外合資企業(yè)。在東北、華北和膠東、西南形成布局合理的三大生產(chǎn)基地，以及在國內(nèi)汽車行業(yè)具有產(chǎn)品開發(fā)和工藝材料開發(fā)領(lǐng)先水平的技術(shù)中心。資產(chǎn)總額1098億元，員工13.33萬人。 2007年實現(xiàn)銷售140萬輛、銷售收入1880億，列“世界最大500家公司”第385位；“中國機械500強”第1位；“世界機械500強”第71位。公司品牌價值達到424.21億元。 至今，第一汽車累計產(chǎn)銷中、重、輕、轎、客、微各類汽車1000余萬輛，在鞏固和發(fā)展國內(nèi)市場的同時，不斷開拓國際市場，逐步建立起全球營銷和采購體系。 遵循“第一汽車，第一伙伴”核心價值觀和“用戶第一”的經(jīng)營理念，踐行“讓中國每一個家庭都擁有自己的汽車”的產(chǎn)業(yè)夢想，一汽人正為建設“規(guī)模百萬化、管理數(shù)字化、經(jīng)營國際化”的新一汽而努力奮斗。 二、關(guān)于工藝技術(shù)和夾具發(fā)展現(xiàn)狀 1.機械制造工藝的發(fā)展 我國的現(xiàn)代制造工藝技術(shù)主要沿著“廣義制造”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向可以歸納為四個方面和多個大項目。這四個方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設計的技術(shù)、現(xiàn)代成形和改性的技術(shù)、現(xiàn)代加工的技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理的技術(shù)，大項目則包括反求工程、分層制造技術(shù)、微納米技術(shù)、中尺度制造技術(shù)、極限制造技術(shù)、高速加工技術(shù)、表面工程技術(shù)、質(zhì)量控制工程、虛擬制造、智能制造、協(xié)同制造、綠色制造和共生制造等。當前，我國工藝發(fā)展的重點是并行設計、創(chuàng)新設計、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等。 1.1機械制造工藝中自動化的發(fā)展現(xiàn)狀 自動化制造單元在機械制造工藝領(lǐng)域已經(jīng)逐漸得到廣泛應用，其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機器、數(shù)控機床等進行多種產(chǎn)品的加工，因此可以看成是一種小型化的較為靈活的自動系統(tǒng)。這是機械制造中自動化生產(chǎn)與成本相互配合作用下的產(chǎn)物，其最大的優(yōu)勢就是能夠提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。機械制造中的自動化系統(tǒng)由多個自動化數(shù)控機床構(gòu)成，在統(tǒng)一的計算機體系之下接受控制，進而形成一個簡單的加工性的流水線，具有很強的實用性，在我國的企業(yè)中得到廣泛應用。該系統(tǒng)中自動化制造和分散控制是主導，具有生產(chǎn)線自動化的特點，已經(jīng)在很多技術(shù)領(lǐng)域廣為使用。自動化制造工廠將單一的制造過程連接起來，并配備健全的儲運系統(tǒng)，使得原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)與裝配以及成品檢驗與配送等一系列的工序都在自動化中完成運轉(zhuǎn)。在我國，具備這樣的自動化系統(tǒng)的工廠仍僅占少數(shù)。 1.2機械制造工藝中激光技術(shù)的發(fā)展應用 激光技術(shù)是利用激光快速成型的技術(shù)，這里主要指的是利用激光的快速切割功能，輔之以計算機的CAD 模塊，以制造出所需要的商品零件樣品。這種技術(shù)的主要特征是在計算機的CAD 模塊指揮下實現(xiàn)快速的切割以及成型，應用該技術(shù)可以直接制造出零件的模型甚至是零件本身，且在沒有模具和其他相關(guān)輔助工具幫時也能進行一次性加工，這對于較為復雜的零件加工尤為有用。因此，這項技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢在機械工藝制造中獲得了越來越廣泛的應用。在機械制造業(yè)中，為了提高使用壽命或機械性能，很多零件都需要做熱處理。特別是一些容易磨損的零件，為了延長其使用壽命，一般都需要對其表面進行一些必要的處理。在機械制造工藝過程中最為常見、應用范圍最廣的就是在零件表面添加熔覆材料來提高其耐磨程度，使其表面形成一個特殊的保護層。在這種方式的基礎上，機械制造工藝將激光的高溫特性運用到一些材料的熱處理工序中，使得零件表面固化。與此同時，激光技術(shù)還被運用到默寫模具生產(chǎn)的修復工序中，在不改變原有尺寸大小的情況下加長其使用期限。 1.3當前制造技術(shù)面臨的形勢和任務 從整體發(fā)展趨勢可以看出，機械制造工藝得以順利發(fā)展，最重要的推動力量是數(shù)字化，這同時也是機械制造工藝重要的發(fā)展方向，其主要包括3個組成部分：（1）機械制造中設計環(huán)節(jié)的數(shù)字化； （2）數(shù)字化生產(chǎn)過程的可實現(xiàn)目標在機械設計工藝中的作用； （3）實現(xiàn)生產(chǎn)過程的大眾數(shù)字化管理。 傳統(tǒng)技術(shù)是高新技術(shù)的基礎，在最大化發(fā)展高新技術(shù)的同時，我們應注意傳統(tǒng)技術(shù)的繼承與發(fā)展以及原始技術(shù)的改造與應用，從而使機械制造工藝更上層樓。我國在二十世紀六七十年代時已經(jīng)建成一個非常完整的制造業(yè)體系。但在相當長的一個時期中，我們雖然注意了高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，卻對傳統(tǒng)技術(shù)的改革顯得有些手足無措。 不過我認為我國的機械制造工藝發(fā)展前景是很好的，我們要從小處著眼，不斷發(fā)展和完善機械制造工藝。 2.夾具的發(fā)展 夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期，隨著科學技術(shù)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。 而現(xiàn)在根據(jù)現(xiàn)實狀況已經(jīng)對機床夾具提出了如下新的要求： （1）能荀淑兒方便的裝備新產(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(shù)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。 由此可見，老式的夾具已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，更經(jīng)濟化、更高效化的夾具會慢慢的發(fā)展起來。 三、實習內(nèi)容 （一）車床刀架轉(zhuǎn)盤的鑄造工藝 材料為HT200，生產(chǎn)批量為小批量生產(chǎn)。 刀架轉(zhuǎn)盤面和導軌面不允許有砂眼，氣孔，夾渣等表面缺陷，但導軌面更易受到磨損，有屬于外露表面，因此，質(zhì)量要求更高。為了保證上述表面的質(zhì)量，又符合經(jīng)濟性原則，必須認真選擇鑄造工藝方案。 1.平作平澆 平作平澆是按照造型位置來進行澆注。 （1）澆注位置和分型面選擇 使鑄件導軌面朝下，轉(zhuǎn)盤面朝上，這不僅便于避免導軌面產(chǎn)生缺陷，還因受到上部金屬液的補縮，使得導軌面內(nèi)部組織緊實。為了保證朝上的轉(zhuǎn)盤面質(zhì)量，除加大其加工余量外，還應使?jié)沧⑾到y(tǒng)能良好地擋渣，并加強其他防止砂眼，氣孔的工藝措施。鑄件的分型面選在燕尾槽的底面，為使轉(zhuǎn)盤不妨礙起模，又可避免活塊和外部砂芯，而采用彎曲的分型面。 （2）鑄型工藝 本鑄件采用假箱造型，它比挖沙造型操作簡便，分型面整齊。鑄件的內(nèi)腔采用垂直砂芯來形成。由于砂芯的下芯頭尺寸較大，頂部又有支撐，故上芯頭可省略。 （3）工藝參數(shù) 鑄件收縮率1%，底面加工余量為4.5mm，頂面為6mm。 本方案的主要優(yōu)點是鑄造工藝簡便，工藝裝備簡單，鑄件成本較低，但對工人的技術(shù)水平要求較高，否則，轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量難以保證。 2.平作立澆 與平作平澆方案比，區(qū)別在于以下幾方面。 （1）采用配對的專用沙箱，造型，下芯，合箱后，將鑄件樹立進行澆注。由于造型時期上的轉(zhuǎn)盤面澆注時處于側(cè)立位置，故便于保證轉(zhuǎn)盤質(zhì)量。 （2）增加兩個外部砂芯，形成了平直的分型面，但較平作平澆便于保證鑄件質(zhì)量減少了飛邊的清理工作量。 （3）便于采用低注式澆注系統(tǒng)，使鐵液水平地導入型腔。 顯然，平作立澆必須采用專用砂箱，工時需要較多，但較平作平澆便于保證鑄件質(zhì)量。 （二）轉(zhuǎn)盤的工藝性分析 轉(zhuǎn)盤采用HT200鑄件，灰口鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，它是機械制造中占有重要地位，其產(chǎn)量占各類鑄鐵總產(chǎn)量80%以上。 灰口鑄鐵的性能有： （1）機械性能：灰口鑄鐵的抗拉強度和彈性模量均比鋼低得多，通常σb僅120~250MPa，而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。 （2）工藝性能：灰口鑄鐵屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓。同時，焊接時產(chǎn)生裂紋的傾向大；焊接區(qū)常出現(xiàn)白口組織，使焊后難以切削加工，故可焊性較差。但灰口鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良，鋒件產(chǎn)生缺陷的傾向小。此外，由于石墨的存在，切削加工時呈崩碎切屑，通常不需切削液，故切削加工性能好。 （3）減振性：敲擊鑄鐵時聲音低沉，余音比鋼短甚多，這是由于石墨對機械振動起緩沖作用、阻止了振動能量傳播的結(jié)果?；铱阼T鐵的減振能力為鋼的5~10倍，是制造機床床身、機座的好材料。 （4）耐磨性：灰口鑄鐵磨擦面上開成了大量顯微凹坑，能起儲存潤滑油作用，使磨擦副內(nèi)容易保持油膜的連續(xù)性。同時，石墨本身也是良好的潤滑劑，當其脫落在摩擦面上時，可起潤滑作用。因此，灰口鑄鐵的耐磨性比鋼好，適于制造導軌、襯套、活塞環(huán)等。 （5）缺口敏感性：由于石墨已使灰口鑄鐵在基體形成了大量缺口，因此外來缺口對灰口鑄鐵的疲勞強度影響甚微，故其缺口敏感性低，從而增加了零件工作的可靠性。與之相比，鋼件若有上述外來缺口，因應力集中作用，其疲勞強度將顯著降低。 灰口鑄鐵的機械性能除取決于石墨的數(shù)量、大小、和分布等因素外，還與金屬基體的類別密切相關(guān)。 （三）工裝夾具設計的基本方法與步驟 （1）設計前的準備 夾具設計的原始資料包括以下內(nèi)容： 1）夾具設計任務單； 2）工件圖樣及技術(shù)條件； 3）工件的裝配工藝規(guī)程； 4）夾具設計的技術(shù)條件； 5）夾具的標準化和規(guī)格化資料，包括國家標準、工廠標準和規(guī)格化結(jié)構(gòu)圖冊等。 （2）設計的步驟 1）確定夾具結(jié)構(gòu)方案 2）繪制夾具工作總圖階段 3）繪制夾具零件圖階段 4）編寫夾具設計說明書 5）必要時，還需要編寫夾具使用說明書，包括機具的性能、使用注意事項等內(nèi)容。 四、實習收獲和體會 此次的實習是為畢業(yè)設計奠定基礎的，所以我本人在實習過程中著重學習和我設計有關(guān)的相關(guān)知識學習。實習時間里，完成從對各項工種的一無所知到作出一件成品的過程。在師傅們耐心細致地講授和在我們的積極的配合下，我們沒有發(fā)生一例傷害事故，基本達到了預期的實習要求，圓滿地完成了此次實習。 此次實習不僅讓我獲得了機械工藝和夾具的基礎知識，了解了組織機構(gòu)、機械機構(gòu)的工作原理及典型部件的裝配工藝過程、典型零件的結(jié)構(gòu)和機械加工過程、零件的工藝裝備及典型零件毛坯制造工藝及熱處理工藝等。了解了機械制造工藝的一般操作,提高了自己的操作技能和動手能力,而且加強了理論聯(lián)系實際的鍛煉,提高了工程實踐能力,培養(yǎng)了工程素質(zhì)。給予我一次學習、鍛煉的好機會！通過這次雖短而充實的實習我學到了很多。 2012年 3月31日 本科畢業(yè)設計開題報告 題 目：CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 院 （系）： 機械工程學院 班 級： 機制08-4 班 姓 名： 高 達 學 號： 2008025617 指導教師： 于鳳云 教師職稱： 教 授 黑龍江科技學院本科畢業(yè)設計開題報告 題 目 CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 來源 工程實際 1、研究目的和意義 工藝研究目的和意義：在當前的制造環(huán)境中，過高的加工精度要求已經(jīng)成為一個困擾零件加工的大問題。為此人們也做了大量的工作，由于種種原因至今效果并不明顯。隨著市場經(jīng)濟逐步建立，我國加入WTO和市場競爭的日益加劇，社會的發(fā)展必須注入新的的科技含量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須要向精優(yōu)方向發(fā)展，在我國的加工工業(yè)行業(yè)當中，特別是數(shù)控高速發(fā)展的今天，車床刀架的設計以及工藝參數(shù)的選擇對零件的加工精度有著十分重要的意義，因此研制一個結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)的刀架及工藝參數(shù)對工業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。 夾具設計的研究目的和意義：在機械加工過程中，為了可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動的強度，夾具的設計是意義重大的。 2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻綜述) 任何一個國家在發(fā)展過程中不可能將所有的舊機器全面砸碎，而全部用新機器代替。一般總是一邊在原有機器的水平上不斷加以改進和提高，一邊采用新技術(shù)。因此在未來發(fā)展的過程中，常規(guī)工藝仍有很大市場，尤其像我們這樣的國家更是這樣，改革優(yōu)化原有的傳統(tǒng)工藝和工藝創(chuàng)新占有同等重要的地位。因此我們不能忽視傳統(tǒng)工藝，更不能棄之不管。這就要求我們一邊創(chuàng)新工藝，一邊革新傳統(tǒng)工藝，為我們企業(yè)和國家做更大的貢獻。實際上革新、優(yōu)化老的傳統(tǒng)工藝，也就是創(chuàng)新工藝的開始。這個任務也是艱巨的，例如鑄造、熱處理、切削加工等傳統(tǒng)的工藝還是很有效的，但是速度慢、能耗大、水平低，如果我們向國外那樣，用微機控制器過程和溫度、切削速度，用新材料做刀具等等，完全就可以改變傳統(tǒng)工藝的面貌，新的工藝也就誕生了，當然設備也要加以改造[1]。 現(xiàn)代國內(nèi)外工藝技術(shù)朝著四大方向發(fā)展： （1）柔性化——使工藝裝備與工藝路線能適應于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要。 （2）靈捷化——使生產(chǎn)力推向市場準備時間為最短，使工廠機械靈活轉(zhuǎn)向。 （3）智能化——柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸。 （4）信息化——采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術(shù)和先進組織合理方式的全新的機械制造業(yè)[2]。 關(guān)于夾具的國內(nèi)外發(fā)展趨勢：夾具的發(fā)展歷程，大約可以分為三個階段：第一階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工過程進一步提高效率和區(qū)域完善。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緊。第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備[3]。 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展[4]。 (1)高 精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造 精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到 0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇[5]。 (2)高 效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了 減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣 動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊 和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造 了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可 完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系 統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn) 線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用[6]。 (3)模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具 元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié) 能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與 組裝打下基礎，應用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案 庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既 能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需 求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng) 建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺 ，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化[7]。 (4)通用、經(jīng)濟 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資 比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通 用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美 樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多 種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費 用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和 提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術(shù) ，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作， 引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑[8]。 3、研究/設計的目標： 刀架中部轉(zhuǎn)盤工藝研究目標：通過對普通車床的研究對刀架中部轉(zhuǎn)盤及工藝參數(shù)采取一個優(yōu)化策略，研制一個好的轉(zhuǎn)盤。從而縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫，將切削工藝實踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)收集起來，為現(xiàn)場加工提供準確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經(jīng)濟利益。 夾具設計的目標：有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間、提高勞動生產(chǎn)率、有效減低工人勞動強度。 4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）： 4.1工藝規(guī)程設計： (1).分析零件圖 1）零件圖的作用 2）零件的工藝分析 (2)選擇毛坯制造形式 (3).擬定工藝路線 (4).確定加工余量工序尺寸 確定切削用量和工序定額 4.2夾具設計方案 本夾具主要用于銑Φ188圓弧面與128兩側(cè)面連接成的特型曲面，采用銑削、刨削，不易保證加工質(zhì)量，且生產(chǎn)率低。對此，決定設計靠模銑床夾具。由于加工表面的尺寸公差較大，故對夾具的粗糙度要求不太高，但要求表面質(zhì)量。所以對夾具工作平穩(wěn)性要求較高。 (1)切削力及夾緊力的計算 Fz=9.81CFzae0.83αf0.65d0-0.83ap1.0Z 參考文獻[3]中105頁表3-25查得公式 d0=18mm,ap=18mm,ae=1.7mm,Z=6 Fz=1470.75×1.1=167.83N Fr=(0.2~0.3)fz=(0.2~0.3)×1617.83=333.6~485.3N 選擇逆銑：查文獻[3]中103頁表3-2Fr=333.6 ~ 485.3N Fx=(0.35~0.40)Fz=(0.35~0.40)×1617.83=566.2~647.1N 取Fr=400N 取Fx=600N F夾=R/f =8332. 8N 但因Fr向下，故夾緊力F夾可略小，且此為理論值，定位板采用斜楔結(jié)構(gòu)，定位板楔緊后，定位板可傳遞切削力至夾具體，此時Φ70h6短圓柱與定位孔一側(cè)接觸，但要保證定位可靠。 本夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，查表可知夾緊力足夠。 (2)、定位誤差分析 1)定位元件尺寸及公差確定 為增加夾具的通用性，本夾具采用定位環(huán)復合結(jié)構(gòu)，即定位環(huán)可拆，定位環(huán)配合取Φ90H7/h6，內(nèi)孔為F8，以增加夾具壽命。 2)分析定位誤差 3)夾具定位環(huán)為過盈配合，沒有間隙存在。 工件沒有形位公差要求，所以誤差計算可略去，但對夾具仍需對此作較嚴要求，以提高夾具精度及耐用性和工作平穩(wěn)性，保證定位面良好地接觸。 工件本工序加工表面為裝飾面，所以夾具對工件形位要求可以滿足。 (3)、夾具曲線槽設計 由于此表面精度不高，故采用圖解法。 1)以Φ18為直徑畫圓作包絡線，將圓心聯(lián)接。 2)以包中加圓圓心曲線為圓心，以d=25為直徑，作包絡線，為曲線槽尺寸。 3）精確測量曲線槽坐標。 (4)、夾緊元件強度校核 由于切削力較小，夾緊力較小，故夾緊強度足夠 分析知，夾緊桿受力最大最危險處 5、方案的可行性分析： 刀架中部轉(zhuǎn)盤工藝的可行性分析： Ⅰ、銑燕尾面A、B，空刀面F。 Ⅱ、銑尺寸237.5兩端面Q。 Ⅲ、車Φ70h外圓面N，端面P，空刀面和倒角。 Ⅳ、銑Φ180±1.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面K。 Ⅴ、鉆、擴、鉸Φ35H7孔。 Ⅵ、鉆2×Φ13孔。 Ⅶ、銑斜面E。 Ⅷ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。 Ⅸ、倒角、去毛刺。 Ⅹ、劃刻線。 Ⅺ、拋光。 Ⅻ、終檢。 方案采用銑削加工燕尾面，并把孔Φ35H7與孔2×φ13孔的加工分別安排在兩道工序中把孔Φ35H7與2×Φ13孔分開加工有利于提高生產(chǎn)率，提高機床功率利用率 夾具設計的可行性分析：夾具設計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。所設計夾具滿足此類要求。 6、該設計的創(chuàng)新之處 刀架中部轉(zhuǎn)盤工藝創(chuàng)新之處：通過對轉(zhuǎn)盤和工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以有效縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命。 夾具設計創(chuàng)新之處：縮短了生產(chǎn)循環(huán)周期、降低成本。 7、設計產(chǎn)品的主要用途和應用領(lǐng)域： 所設計刀架中部轉(zhuǎn)盤主要應用于CA6140型普通車床的切削加工，提高加工精度。該夾具主要用于CA6140車床相關(guān)裝夾夾緊，縮短生產(chǎn)周期。 8、時間進程 2012年3 月12日~2012年3 月30日 校圖書館、長春一汽畢業(yè)實習，收集工藝加 工及相關(guān)夾具設計的相關(guān)資料 2012年4月1日~2012年4月6日 整理實習日記、撰寫實習總結(jié)和開題報告 2012年4月7日~2012年5月4日 設計計算、總體結(jié)構(gòu)草圖設計 2012年5月5日~2012年5月25日 總體圖和部件圖設計 2012年5月26日~2012年6月3日 零件圖設計 2012 年 6月4日~ 2012年6月8日 編寫畢業(yè)設計說明書、審圖、修改 2012 年 6月11日~ 2012年6月15日 答辯 9、參考文獻： 1陳家元. 機械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢[J].機械研究與應用.2011,[01]：3-4. 2 張淑敏.基于綠色制造的機械加工工藝技術(shù) [J].新技術(shù)新工藝.2007，（10）：3-4 3 董玉明，楊洪玉. 夾具設計中常見的問題[J]. 機械加人（冷加工）.2005,（01）：97-98. 4 李延平，張喜群，梁齊. 新一代夾具的發(fā)展與應用[J]. 機械加工（冷加工）.2006,（06）：6-7. 5 劉杰，王志成. 提高機床加工精度的可行性研究[J].重慶工學院學報.1995,(03)：38-39. 6 孫瑛. 先進的機床夾具[J]. 現(xiàn)代制造.2005，（05）：22-25. 7 王鳳鮮. 淺談組合夾具的重要作用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2008,(13)：56-57 8 張亞明. 機床夾具的分類與構(gòu)成[J]. 科技資訊.2008，(04)：91-92. 9 王亞萍, 葛江華, 隋秀凜等.制造技術(shù)的發(fā)展. 現(xiàn)代制造工程[J]，2008，(6)：24-28 10 劉杰，王志成. 提高機床加工精度的可行性研究[J].重慶工學院學報.1995,(03)：38-39. 11 孫巳德.機床夾具圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1983. 12 濮良貴, 紀名剛. 機械設計[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999. 13 段鐵群.機械系統(tǒng)設計[M].北京:科學出版社,2010. 14 張耀宸.機械加工工藝設計手冊[M].北京：航空工業(yè)出版社，1987. 15 吳宗澤.機械零件設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004. 指導教師意見 教師簽字： 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計領(lǐng)導小組意見: 組長簽字： 年 月 日 摘 要 在機械加工中使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證工件的加工質(zhì)量。 根據(jù)零件本身的特點、生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：通過對普通車床的研究對刀架中部轉(zhuǎn)盤及工藝參數(shù)采取一個優(yōu)化策略，研制一個好的轉(zhuǎn)盤。從而縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫，將切削工藝實踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)收集起來，為現(xiàn)場加工提供準確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經(jīng)濟利益；在夾具設計方面，因為是盤類零件，加工兩側(cè)面，選擇立式銑床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案：有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間、提高勞動生產(chǎn)率、有效減低工人勞動強度，最終完成本次設計。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)盤；轉(zhuǎn)盤機械加工工藝；專用夾具設計 Abstract In machining use a large number of fixture to install processing object, to have the correct position, to ensure that the processing quality. According to the characteristics of itself, production parts and parts in the specific work type the role of selection process planning and fixtures. In the process planning aspects: based on the research of the ordinary lathe tool central wheel and the process parameters to take a optimization strategy, developed a good turntable. So as to shorten the production cycle, reduce manufacturing costs and improve machining precision and extend the life of cutter, and based on the optimization of process parameters and tools. Can establish or perfect process database high-speed cutting, cutting process will accumulate in practice the reasonable selection of cutting parameters of the tool and the experience and data collected, and the processing to provide accurate and optimization of high speed cutting data, more degree increase cutting processing level and get more economic interests；The fixture design, because it is dish parts processing, two side, choice of vertical milling machine, so considering many factors draw up the optimum scheme: reduce the processing of prime time and auxiliary time, improve labor productivity, reduce labor intensity, finally complete the design. Key words: turntable；Making up the process of machine workmanship；Special jig design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 現(xiàn)代機床夾具國內(nèi)外發(fā)展概況 1 1.1.1 國內(nèi)發(fā)展概況 1 1.1.2 國外發(fā)展概況 2 1.2 CA6140普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤概述 3 1.2.1 轉(zhuǎn)盤的用途 3 1.2.2 轉(zhuǎn)盤的技術(shù)要求 4 1.2.3 轉(zhuǎn)盤的工藝性 4 1.2.4 轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型確定 4 第2章 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程設計 6 2.1 分析零件圖 6 2.1.1 零件的作用 6 2.1.2 零件的工藝分析 6 2.2 選擇毛坯制造形式 6 2.3 擬定工藝路線 7 2.3.1 劃分加工階段 7 2.3.2 選擇基準 7 2.3.3 確定加工方案 8 2.4 確定加工余量及工序尺寸 9 2.4.1 確定各表面的加工余量 9 2.5 確定切削用量及工時定額 11 2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F 11 2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q 16 2.5.3 車Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D 17 2.5.4 鉆、擴、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔 25 2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面 28 第3章 銑床夾具設計 31 3.1 問題的提出 31 3.2 夾具設計 31 3.2.1 定位基準的選擇 31 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 32 3.2.3 定位誤差分析 33 3.2.4 夾具曲線槽設計 33 3.2.5 夾緊元件強度校核 33 3.2.6 操作說明 34 結(jié) 論 35 致 謝 36 參考文獻 37 4 摘 要 在機械加工中使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證工件的加工質(zhì)量。 根據(jù)零件本身的特點、生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：通過對普通車床的研究對刀架中部轉(zhuǎn)盤及工藝參數(shù)采取一個優(yōu)化策略，研制一個好的轉(zhuǎn)盤。從而縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫，將切削工藝實踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)收集起來，為現(xiàn)場加工提供準確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經(jīng)濟利益；在夾具設計方面，因為是盤類零件，加工兩側(cè)面，選擇立式銑床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案：有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間、提高勞動生產(chǎn)率、有效減低工人勞動強度，最終完成本次設計。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)盤； 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝； 專用夾具設計 Abstract In machining use a large number of fixture to install processing object, to have the correct position, to ensure that the processing quality. According to the characteristics of itself, production parts and parts in the specific work type the role of selection process planning and fixtures. In the process planning aspects: based on the research of the ordinary lathe tool central wheel and the process parameters to take a optimization strategy, developed a good turntable. So as to shorten the production cycle, reduce manufacturing costs and improve machining precision and extend the life of cutter, and based on the optimization of process parameters and tools. Can establish or perfect process database high-speed cutting, cutting process will accumulate in practice the reasonable selection of cutting parameters of the tool and the experience and data collected, and the processing to provide accurate and optimization of high speed cutting data, more degree increase cutting processing level and get more economic interests；The fixture design, because it is dish parts processing, two side, choice of vertical milling machine, so considering many factors draw up the optimum scheme: reduce the processing of prime time and auxiliary time, improve labor productivity, reduce labor intensity, finally complete the design. Key words: turntable；Making up the process of machine workmanship；Special jig design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 現(xiàn)代機床夾具國內(nèi)外發(fā)展概況 1 1.1.1 國內(nèi)發(fā)展概況 1 1.1.2 國外發(fā)展概況 2 1.2 CA6140普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤概述 3 1.2.1 轉(zhuǎn)盤的用途 3 1.2.2 轉(zhuǎn)盤的技術(shù)要求 4 1.2.3 轉(zhuǎn)盤的工藝性 4 1.2.4 轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型確定 4 第2章 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程設計 6 2.1 分析零件圖 6 2.1.1 零件的作用 6 2.1.2 零件的工藝分析 6 2.2 選擇毛坯制造形式 6 2.3 擬定工藝路線 7 2.3.1 劃分加工階段 7 2.3.2 選擇基準 7 2.3.3 確定加工方案 8 2.4 確定加工余量及工序尺寸 9 2.4.1 確定各表面的加工余量 9 2.5 確定切削用量及工時定額 11 2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F 11 2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q 16 2.5.3 車Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D 17 2.5.4 鉆、擴、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔 25 2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面 28 第3章 銑床夾具設計 31 3.1 問題的提出 31 3.2 夾具設計 31 3.2.1 定位基準的選擇 31 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 32 3.2.3 定位誤差分析 33 3.2.4 夾具曲線槽設計 33 3.2.5 夾緊元件強度校核 33 3.2.6 操作說明 34 結(jié) 論 35 致 謝 36 參考文獻 37 CONTENTS Abstract II Chapter 1 Introduction 1 1.1 Development situation of the modern machine tool fixtures at home and abroad 1 1.1.1 Development situation at home 1 1.1.2 Development situation at abroad 2 1.2 Summary of the cutter turntable about the CA6140 engine lathe 3 1.2.1 Functional of the cutter turnplate 3 1.2.2 Technical requirement of the cutter turnplate 4 1.2.3 Manufacturability of the cutter turnplate 4 1.2.4 Production types of the cutter turnplate 4 Chapter 2 The cutter turnplate’s machine-finishing technological process design 6 2.1 The analysis of the drawing 6 2.1.1 The functional of the part drawing 6 2.1.2 The process analysis of the parts 6 2.2 The choice of the blank’s manufacture form 7 2.3 The protocol of the process route 7 2.3.1 The division of the process stage 7 2.3.2 The choice of benchmark 7 2.3.3 The determination of the machining scheme 8 2.4 The determination of the machining allowance and the process dimension 9 2.4.1 Confirm the surface machining allowance 9 2.5 The determination of the cutting amount and the time quota 11 2.5.1 Milling coattails face A Band D,empty knife surface F 11 2.5.2 Milling two side Q of size 237.5 16 2.5.3 Car Φ70h6 external circular face N,end face and chamfering Φ186 external circular face D 17 2.5.4 Drilling,reaming,expandingΦ35H7 hole,drill 2×Φ13 holes 25 2.5.5 Milling cant E,grinding coattails surface 28 Chapter 3 The design of the milling fixture 30 3.1 The propos of the issue 31 3.2 The design of the fixture 31 3.2.1 The choice of benchmark 31 3.2.2 The calculation of the cutting force and the clamping force 31 3.2.3 The analysis of the location error 31 3.2.4 The design of the curve slot 33 3.2.5 The strength check of the clamping element 33 3.2.6 The illustration of the operation 33 Conclusion 34 Acknowlegements 35 Reference 36 37 第1章 緒論 1.1 現(xiàn)代機床夾具國內(nèi)外發(fā)展概況 1.1.1 國內(nèi)發(fā)展概況 我國在夾具零部件及標準化方面作了不少工作，取得了一定效果，但是總的說來還需大大加強。現(xiàn)代工業(yè)的一個顯著特點是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)量要求高，品種規(guī)格多，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，反映在機械工業(yè)上，多品種、小批量生產(chǎn)占了很大比重。為了適應這一要求，必須做好生產(chǎn)技術(shù)準備工作，而機床夾具是這一工作的重要組成部分[1]。國內(nèi)采用專用夾具縮短輔助時間，主要是減少工件安裝和找正的時間，在很多情況下，為了保證工件在機床上所需的位置精度，可以使用通用夾具；但它們往往只用于位置精度不高的加工，也往往限于形狀簡單的工件加工中[2]。在大量生產(chǎn)中，高效率的專用夾具應得到發(fā)展，高效率專用夾具主要應滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之盡可能采用多元件的加工方法，以及盡可能縮短輔助時間的方法來壓縮單件工時，可提高生產(chǎn)率[3]。我國于二十世紀80年代末開始對組合夾具元件的設計與管理進行了研究，根據(jù)現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢，可直接獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個系列的元件有機融為一體，可在一塊多夾具基礎板上組裝單個大工件夾具，又能組裝多個中小零件夾具，有利于基礎板長期固定在機床工作臺上。 專用夾具與氣動夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實現(xiàn)機械加工自動化的一個重要方面，發(fā)達國家，尤其是歐美早在二十世紀70年代就基本實現(xiàn)了制造自動化，目前制造業(yè)的自動化已達到了非常高的水平，發(fā)展了許多典型的自動化制造系統(tǒng)[8]。例如大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng)，大型機器人車體焊裝自動化系統(tǒng)，電子電器機器人柔性自動化裝配及檢測系統(tǒng)，機器人整車及發(fā)動機裝配自動化系統(tǒng)。 1.1.2 國外發(fā)展概況 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 1. 高 精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 2. 高 效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間,提高生產(chǎn)效率的作用。 3. 模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺,爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 4. 通用、經(jīng)濟 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術(shù),與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑[4]。 1.2 CA6140普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤概述 1.2.1 轉(zhuǎn)盤的用途 CA6140型普通車床轉(zhuǎn)盤它位于刀架部件的上刀架與下刀架之間，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可以通過轉(zhuǎn)盤相對于刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角。 1.2.2 轉(zhuǎn)盤的技術(shù)要求 轉(zhuǎn)盤各加工要求及相關(guān)技術(shù)要求列表如表（一） 加工表面 尺寸及偏差/ mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 底端面 IT7 3.2 外圓面 IT7 1.6 上端面 IT7 1.6 燕尾面 IT7 1.6 φ13mm沉頭孔 φ IT7 1.6 Φ37mm中心孔 φ IT7 12.5 1.2.3 轉(zhuǎn)盤的工藝性 底端面的表面加工精度為Ra3.2μm，Ф188外圓面、燕尾面、上端面的表面加工精度為Ra1.6μm，Ф13孔的表面加工精度為Ra1.6μm，其余表面加工精度為Ra12.5μm [5]。 1.2.4 轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型確定 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年； Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺、輛/年； m——每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺、輛； a%——備品率，一般取2%-3%； b%——廢品率，一般取0.3%-0.7%。 根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進而確定出其生產(chǎn)類型。 由于轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量為2kg，屬于輕型零件，由此再有文獻[10]查表可知，該轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 第2章 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 分析零件圖 2.1.1 零件的作用 本設計任務所給的零件是CA6140型普通車床的刀架中部轉(zhuǎn)盤，它位于刀架部件的上刀架與下架之間，是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可通過刀架中部相對于下刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角，保證被車錐面具有所需的錐度。因此，其本身的精度對被加工工件的精度有很大影響[7]。 2.1.2 零件的工藝分析 由零件圖可以看出，主要加工表面有： 底面Ф70h6外圓面N； 燕尾導軌面A和B； Ф35H7孔； Ф188±1.0和尺寸Ф128兩側(cè)面及其端面Q。 它們除本身的精度要求外，還有一定的相互位置要求，主要有： Ф35h7軸線對A面的垂直度過100:0.10； P對面A面的平行度0.10mm； 兩B面縱向的平行度0.02mm。 2.2 選擇毛坯制造形式 由于零件料是HT200鑄鐵，故可以根據(jù)以下幾個方面來選擇： （1）.刀架中部結(jié)構(gòu)形狀比較復雜，采用鑄造方式比較合適； （2）.按任務規(guī)定本零件加工是屬于成批生產(chǎn)，而且尺寸精度和表面光潔度要求較高，采用Ⅱ級精度鑄件； （3）.為了提高機械加工效率，減少加余量、節(jié)省材料和改善機械性能，可以采用金屬模鑄造。 2.3 擬定工藝路線 擬定工藝路線的基本原則是應能夠妥善的保證零件的技術(shù)要求，即幾何尺寸精度和相互位置精度等必須得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定成批生產(chǎn)的條件下，為保證有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，可采用可變的具有較高生產(chǎn)率的專用設備，或在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，采用萬能機床加工專用夾具[8]。 2.3.1 劃分加工階段 為減少加工時產(chǎn)生的形對精度的影響，容易發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，合理使用機床，在加工中應將粗、精加工分開，并且要先進行粗加工，然后再進行精加工。故刀架中部主要表面的加工分為粗、精、光整加工三個階段。 2.3.2 選擇基準 1. 粗基準 刀架中部上加工精度較高并且對被加工工件精度影響較大是燕尾導面A和B。為保證其加工精度均勻，以及A和B面與P面的平行度精度要求，選用P面作粗基準。 2. 精基準 根據(jù)基準統(tǒng)一和基準重合原則，及定位穩(wěn)定可靠，選用導軌面A和B面作為精基準[9]。 2.3.3 確定加工方案 1. 方案一 Ⅰ、銑D面。 Ⅱ、銑燕尾面A、B和空刀槽。 Ⅲ、銑空刀面F。 Ⅳ、銑尺寸237.5兩端面。 Ⅴ、車Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面 Ⅵ、銑Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。 Ⅶ、鉆2×Φ13孔。 Ⅷ、鉆、擴、鉸Φ35H7孔。 Ⅸ、銑斜面E。 Ⅹ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。 2. 方案二 Ⅰ、刨D面。 Ⅱ、刨燕尾面A、B。 Ⅲ、刨空刀面F。 Ⅳ、刨尺寸237.5兩端面。 Ⅴ、車Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面 Ⅵ、刨Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。 Ⅶ、鉆2×Φ13孔，鉆、擴、鉸Φ35H7孔。。 Ⅷ、銑斜面E。 Ⅸ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。 如圖2-1所示 3. 工藝方案的比較 兩個方案的區(qū)別主要體現(xiàn)在燕尾面的加工方法和孔Φ35H7孔2×Φ13的加工順序上。方案一采用銑削加工燕尾面，并把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔的加工分別安排在兩道工序中，而方案二采有刨削來加工燕尾面，把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔安排在一道工序中加工。 通過比較，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生產(chǎn)率較銑削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削優(yōu)于銑削。而銑削方案中有磨削彌補了不足并且方案一把孔Φ35H7與2×Φ13孔分開加工有利于提高生產(chǎn)率，提高機床功率利用率。故采用方案一為設計方案。 圖2-1 2.4 確定加工余量及工序尺寸 2.4.1 確定各表面的加工余量 1. 銑D面 毛坯：23±0.5mm 粗銑：21mm ，Z=2.0mm 精銑：20mm ，Z=1.0mm 2. 銑燕尾面A、B 粗銑：13.24 根部31.2±0.1mm,3.02mm,Z=1.74mm 精銑：14.44 根部30mm,29mm,Z=1.2mm 3. 銑空刀面F 粗銑：18.26 Z=2.74mm 精銑：16.06 Z=2.2mm 4. 銑退刀槽 粗銑：4,Z=2.5mm 精銑：4,Z=1.5mm 5. 銑237.5兩側(cè)面Q 毛坯：243.5±1.0 粗銑：239.5 Z=2mm,2Z=4mm 精銑：237.5 Z=1mm,2Z=2mm 6. 車Φ70h6端面 毛坯：10±0.5mm 粗車：6.7mm,Z=3.3mm 精車：6mm,Z=0.7mm 7. 車Φ186端面 粗車：34.3mm,Z=2.2mm 半精車：33.3mm,Z=1.0mm 精車：32.5mm,Z=0.8mm 8. 車Φ186外圓 毛坯：Φ194±1.0mm 粗車：Φ186mm，Z=4mm，2Z=8mm 9. 車Φ70h6外圓 毛坯：Φ76±0.8mm 粗車：Φ72-00.19mm,2Z=4.0mm 半精車：Φ71mm,2Z=1.0mm 精車：Φ70h6mm,2Z=1.0mm 10. 鉆2×13孔 鉆至Φ13 11. 銑、擴、鉸Φ35H7孔 鉆：Φ33mm,2Z=33mm 擴：Φ34.75mm,2Z=1.75mm 粗鉸：Φ34.93mm,2Z=0.18mm 精鉸：Φ35H7mm,2Z=0.07mm 12. 銑斜面E 粗銑：Z=3mm 精銑：Z=1mm，留拋光量 13. 磨燕尾A面、B面及空刀面F 第一次磨至：14.53 ± 0.1,Z=0.03mm； 第二次磨至：14.5 mm,Z=0.03mm。 2.5 確定切削用量及工時定額 2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F 工件材料：HT200，HB190-241，鑄件 加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2μm，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3μm 機床：X62W 刀具：端銑刀（高速鋼）D=100mm，Z=12，d=32mm，B=50 立式銑刀：D=60mm，Z=18 鋸片銑刀：D=160mm，Z=50，d=32mm，B=50 1. 粗銑D面至mm （1） 選擇切削深度：參考［Ⅲ］中107頁可知切削深度ap=2mm （2） 選擇進給量：參考［Ⅲ］中108表3-28選擇每齒進給量af=0.35mm （3） 選擇切削速度：查［Ⅲ］中113頁表3-30選取v=0.25m/s （4） 確定刀具參數(shù)：根據(jù)［Ⅲ］中270頁表5-41選擇D=100mm,齒數(shù)Z=12 （5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=47.5r/min 實際切削速度： （6）計算切削工時 由文獻［10］中2-82頁表7-7查得 2. 精銑D面至尺寸mm (1) 選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm (2) 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選取每齒進給量af=0.1mm (3) 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s (4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻［10］選擇刀具D=100mm,齒數(shù)Z=12,d=32,B=50 (5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取：nw=75r/min 實際切削速度： （6）計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 3. 粗銑空刀面F至17.26-00.13mm （1） 選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知=1.74mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量=0.35mm （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=47.5r/min 實際切削速度： (5)計算切削工時： 查文獻［10］表2.1-99得 4. 精銑空刀面F至16.06mm （1） 選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知ap=1.2mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=75r/min 實際切削速度 （5）計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 5. 粗銑燕尾面A、B至13.24mm，根部31.2±0.1mm,30.2mm (1) 選取切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm (2) 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.35mm (3) 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s (4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻［10］表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18 (5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=75r/min 實際切削速度 (6)計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 6. 精銑燕尾面A、B至14.44mm，根部至尺寸 (1) 選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm (2) 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm (3) 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s (4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻［10］表2.1-28立式角銑刀D=60,Z=18 (5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 按機床選取實際轉(zhuǎn)速n=118r/min 實際切削速度 (6) 計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 7. 粗銑退刀槽至2 （1） 確定切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=2mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s （4） 確定刀具參數(shù)：參考文獻［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀 D=160,B=4,d=30,Z=50 （5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 按機床選取nw=30r/min 實際切削速度: 計算切削工時: 查文獻［10］表2.1-99得 8. 精銑退刀槽至尺寸3 (1) 選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm (2) 選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.07mm (3) 選擇切削速度：文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s (4) 確定刀具參數(shù)文獻［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50 (5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取n=30r/min 實際切削速度 （6） 計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q 加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件 加工要求：表面粗糙度Ra3.2μm 機床：X62W 刀具：兩把高速鋼端銑刀同時銑削 刀具參數(shù)：Z=12，D=100 1. 粗銑兩端面至239.5mm （1） 選擇切削深度：參考文獻[10]2.1-77可知ap=2mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］2.1-77選取進給量af=0.35mm （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］2.1-81選取切削速度v=0.25m/s （4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻［10］2.1-28端銑刀D=100mm，Z=12 （5） 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=47.5r/min 實際切削速度 （6）計算切削工時： 查文獻［10］表2.1-99得 2.精銑兩側(cè)面至尺寸237.5mm，并保證125mm （1） 選擇切削深度：參考文獻［10］2-1-77可知切削深度=1mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］2.1-77選取進給量=0.1mm （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］2.1-81選取切削速度v=0.35m/s （4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻［10］2.1-28選擇端銑刀D=100mm,Z=12 （5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 計算切削工時 查文獻［10］表2.1-99得 2.5.3 車Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D 加工條件：工件材料：HT200，HB152-241，鑄件 機床：CA6140 刀具：端面車刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2 外圓車刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2 1. 粗車Φ188端面P至34.3mm （1） 選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap =2.2mm （2） 選擇進給量：參考文獻［10］1.2-33選取每齒進給量af=0.6mm/r （3） 選擇切削速度：參考文獻［10］1.2-33取ap=2.2mm （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取速度 nw=100r/min 實際切削速度 （5）計算切削工時 2. 半精車Φ188端面D至33.3 (1)選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=1.0mm (2)選擇進給量：參考文獻[10]1.2-33取af=0.6mm/r (3)選擇切削速度：參考文獻[10]1.2-33 v=1.5m/s (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取轉(zhuǎn)速 nw=160r/min 實際切削速度： (5)計算切削工時 3. 精車Φ188端面至尺寸32.5 （1） 選擇切削深度：參考文獻[10]可知ap=0.8mm （2） 選擇進給量： af=0.6mm/r （3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：按機床選取切削速度v=1.5m/s （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速 n=160r/min 實際切削速度 （5） 計算切削工時 4．粗車Φ70h6端面至6.7 (1)已知切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=3.3mm (2)選擇進給量：參考文獻[10]1.2-33查得=0.6mm/r (3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件：材料HT200，硬度HB190～241，ap=3.3mm，=0.6mm/r，參考文獻[10]1.2-33選取v=1.333m/s (4)機床主軸轉(zhuǎn)速： n=340r/min 實際切削速度 (5)計算切削工時： 5．精車Φ70h6外圓端面至6 (1) 已知切削深度：參考文獻ap=0.7mm (2) 選擇進給量： af=0.8mm/r (3) 選擇切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.7mm， af=0.8mm/r，選取 v=2.0m/s (4) 機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取n=500r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 6.粗車Φ70h6外圓至Φ72 (1) 選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=2mm，余量留半精車、精車解決 (2) 選擇進給量：取af=0.6mm/r (3) 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：工件材料為HT200，HB190~241，ap=2mm，af=0,6mm/r，選取v=1m/s (4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 機床轉(zhuǎn)速取 n=250r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 7.半精車Φ70h6外圓至Φ71（參考文獻同上） (1) 選擇切削深度：取ap=0.5mm (2) 選取進給量：選取af=0.6mm/r (3) 選取切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.5mm，af=0.6mm/r，選取v=1.5m/s (4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取n=400r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 8. 精車Φ70h6外圓至Φ70（參考文獻同上） (1) 選擇切削深度ap=0.5mm (2) 選擇進給量：選取af=0.6mm/r (3) 選擇切削速度：v=2m/s (4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取n=500r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 9. 倒角1×45° 為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與車外圓相同，手動進給nw=500r/min 10. 車Φ186外圓（參考文獻同上） （1） 選擇切削深度：ap =4mm （2） 選擇進給量：選取af=0.7mm/r （3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1m/s （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=100r/min 實際切削速度 (6) 計算切削工時 11．粗車空刀面（參考文獻同上） (1)選擇切削深度ap=0.5mm (2)選擇進給量：選取af=1.0mm/r (3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1.5m/s (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=160r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 12．精車空刀面（參考文獻同上） （1）選擇切削深度ap=0.5mm （2）選擇進給量：選取=0.6mm/r （3）選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=2m/s （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=500r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 13. 粗銑φ188±1.0mm圓弧面及128+01.0mm兩側(cè)面（參考文獻[14]） （1）選擇切削深度：由于計算余量足夠，所以取ap=1.7mm （2）選擇進給量：取=0.18mm/r （3）計算切削速度： 可得v=82.97m/min （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=1180r/min 實際切削速度 (6) 計算切削工時 14. 精銑φ188±1.0mm及128+01.0mm兩側(cè)面至尺寸φ188.3mm，φ128.3mm（參考文獻同上） (1) 選擇切削深度：ap=1mm (2) 選擇進給量：取af=0.07mm (3) 計算切削速度：可知v=2.38m/s 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=1180r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時 2.5.4 鉆、擴、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔 加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件 加工要求：表面粗糙度Ra1.6μm 機 床：Z3040搖臂鉆床 刀 具：麻花鉆（高速鋼）、擴孔鉆、鉸刀 1. 鉆孔Φ33 （1） 選擇進給量：參考文獻[14]443頁9-33取=0.66mm/r （2） 選擇切削速度：參考文獻[14]446頁9-34取v=0.35m/s （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 選取機床轉(zhuǎn)速nw=200r/min 實際切削速度 （4）計算切削工時 2. 擴孔至Φ34.75（參考文獻同上） （1） 選擇進給量：選取=0.9mm/r （2） 選擇切削速度：選取v=0.33m/s （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 選取機床轉(zhuǎn)速nw=200r/min 實際切削速度 （4）計算切削工時： 3. 粗鉸孔至Φ34.93（參考文獻同上） （1） 選擇進給量：=3.2mm/r （2） 選擇切削速度： v=0.121m/s （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min 實際切削速度 （4）計算切削工時 4. 精鉸Φ35H7（參考文獻同上） （1） 選擇進給量：可知=1.6mm/r （2） 選擇切削速度：取 v=0.173m/s （3） 計算機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min 實際切削速度 (4)計算切削工時 5. 鉆2×Φ13孔（參考文獻同上） （1）選擇進給量：取=0.39mm/r （2）選擇切削速度：取v=0.35mm/r （3）確定機床 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取實際轉(zhuǎn)速=500r/min 實際切削速度 （4）計算切削工時： 2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面 1． 粗銑斜E（參考文獻同2.5.2） （1） 選擇切削深度： ap=3mm （2） 選擇進給量：取af=0.35mm （3） 選擇切削速度：取v=0.25m/s （4） 確定刀具參數(shù)：選取端銑刀D=100mm，Z=12 （5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取切削速度=47.5r/min 實際切削速度 (6)計算切削工時 2．精銑斜面E留0.3mm拋光量（參考文獻同上） (1) 選擇切削深度：ap=1mm (2) 選擇進給量：選取af=0.1m/s (3) 選擇切速度：選取v=0.35m/s (4) 確定刀具參數(shù)：選擇端銑刀D=100mm,Z=12 (5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取=75r/min 實際切削速度 (6) 計算切削工時 3. 磨燕尾面A、B（參考文獻[18]中940頁表10-213） 磨燕尾端A、B面至尺寸14.5 （1） 選擇切削深度：ap=0.03mm （2） 選擇進給量度：選擇f=0.25mm （3） 選擇砂輪速度：可知n=1500r/min， 工件速度vw=10m/nin=0.167m/s， 縱向進給量 （4）橫向進給量：查得橫向進給量f=3mm/單行程 （5）計算切削工時 b=18,zb=0.03,v=0.167m/s, fb=0.167m/s,ft=0.03m/s,z=4,l=237.5 經(jīng)過計算=5.112min 磨燕尾另一端A、B面至尺寸14.5 為減少輔助時間，選擇切削參數(shù)與前工步相同 經(jīng)過計算=7.52min 4. 磨一端空刀面F至尺寸16 選擇切削用量同前工步 經(jīng)過計算=7.946min 5. 磨另一端空刀面F至尺寸磨一端空刀面F至尺寸16 選擇切削用量同前工步 經(jīng)過計算=10.361min 所有輔助時間取機動時間的15%值 第3章 銑床夾具設計 按設計任務規(guī)定，零件的加工屬于成批生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，需要設計專用夾具以便加工。 經(jīng)過與指導老師的協(xié)商，決定設計第8道工序—靠模銑Φ188mm圓弧面和128mm兩側(cè)面，為拋光的預加工，本夾具將用于X53K立式銑床，刀具為高速鋼立銑刀。 3.1 問題的提出 本夾具主要用于銑Φ188圓弧面與128兩側(cè)面連接成的特型曲面，采用銑削、刨削，不易保證加工質(zhì)量，且生產(chǎn)率低。對此，決定設計靠模銑床夾具。由于加工表面的尺寸公差較大，故對夾具的粗糙度要求不太高，但要求表面質(zhì)量。所以對夾具工作平穩(wěn)性要求較高。 3.2 夾具設計 3.2.1 定位基準的選擇 本表面加工粗糙度低，故為夾具裝夾方便定位可靠，選擇P面作為主要定位面限制三個自由度，以Φ70h6短圓柱面限制兩個自由度，因燕尾面已經(jīng)加工，故首先選擇燕尾面作為防轉(zhuǎn)定位面，為防止過定位，故應設置浮動機構(gòu)，但為簡化夾具結(jié)構(gòu)，采用活動定位板，這樣不僅適應定位要求，又適用于成批生產(chǎn)的要求。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 參考文獻[17]表1-2-9查得切削力公式： 式中 Cp -- 高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù) B -- 銑削寬度，mm Kp -- 高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料機械性能不同的修正系數(shù) d=32mm，Z=12，fz=0.18 mm/z，D=100mm Fc=401.57N 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加緊最不利的瞬間狀態(tài)，按經(jīng)歷平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，在乘以安全系數(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： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[17]表1-2-1可得： K=1.2×1.2×1.0×1.3×1.0×1.0=2.25 取K=2.5 本夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，由參考文獻[17]52頁查得夾緊力公式： 式中參數(shù)由參考文獻[17]查得:,,, 經(jīng)過比較實際夾緊力大于所要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。另定位板采用斜楔結(jié)構(gòu)，定位板楔緊后，定位板可傳遞切削力至夾具體，此時Φ70h6短圓柱與定位孔一側(cè)接觸，但要保證定位可靠。 3.2.3 定位誤差分析 1. 定位元件尺寸及公差確定 為增加夾具的通用性，本夾具采用定位環(huán)復合結(jié)構(gòu)，即定位環(huán)可拆，定位環(huán)配合取Φ90H7/h6，內(nèi)孔為F8，以增加夾具壽命。 2. 分析定位誤差 參考文獻[17]24頁表1-1-12相應公式計算定位誤差△D=0.073mm，精度足夠。 3. 夾具定位環(huán)為過盈配合，沒有間隙存在。 工件沒有形位公差要求，所以誤差計算可略去，但對夾具仍需對此作較嚴要求，以提高夾具精度及耐用性和工作平穩(wěn)性，保證定位面良好地接觸。 工件本工序加工表面為裝飾面，所以夾具對工件形位要求可以滿足。 3.2.4 夾具曲線槽設計 （1） 以Φ18為直徑畫圓作包絡線，將圓心聯(lián)接。 （2） 以包絡線中加圓圓心曲線為圓心，以d=25為直徑，作包絡線，為曲線槽尺寸。 （3） 精確測量曲線槽。 3.2.5 夾緊元件強度校核 由于切削力較小，夾緊力較小，故夾緊強度足夠 分析知，夾緊桿受力最大最危險處抗拉強度 查文獻［18］中220頁表3-23可知45鋼［σ］=450Mpa，強度足夠。 3.2.6 操作說明 通過定位鍵，將夾具體在工作臺上定位，螺栓將夾具體固定在工作臺上，通過滾軸，支架將滾軸聯(lián)接在立銑頭的主軸端蓋外圓上，將靠板模安裝在滑臺上。安裝工件時，先取下開口壓板，將工件從銑床工作臺的左上方放入夾具，使Φ70h6外圓進入定位環(huán)，主定位面落在夾具體的上平面上。然后，放入斜楔定位板和壓板，擰緊夾緊螺母，通過壓板夾緊工件。銑完工件的一側(cè)，松開夾緊螺母，取下斜楔定位板，將工件轉(zhuǎn)過180°，再放入斜楔定位板和擰緊夾緊螺母夾緊工件，即可進行工件另一側(cè)的加工。此外，夾具還需認真調(diào)整，夾具其它結(jié)構(gòu)參照其它標準結(jié)構(gòu)確定。 結(jié) 論 畢業(yè)設計是我們對大學所學各課程的一次綜合性的總復習，同時也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。通過大學的學習和實踐，我在這次畢業(yè)設計能體現(xiàn)出所學所想；還學習到了更多更廣的知識，鍛煉了自己獨立分析問題解決問題的能力。 通過此次畢業(yè)設計，在下述各方面得到鍛煉： （1）熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論，以更正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設計能力，通過設計工藝的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的工藝路線的能力。 （3）更加熟練的使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。 致 謝 為期三個月的《CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設計》即將結(jié)束。 整個設計過程始終在于鳳云老師的指導下進行，自始至終得到了于老師的悉心指導和熱情幫助。設計內(nèi)容不斷改進、完善，在此過程中于老師嚴謹求實、認真負責的工作作風，一絲不茍的治學態(tài)度，誨人不倦的長者風范使我受益非淺。 在此，學生謹向三個多月來付出了辛勞汗水和心血的導師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學院領(lǐng)導，圖書館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的畢業(yè)設計資料查閱提供了極大的便利條件。 最后感