CA6140車床床頭箱第一道加工工序、IV軸孔加工夾具設計-[車床主軸箱體][含CAD高清圖紙文檔所見所得]

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一、加工工序及夾具體的作用與意義 機械加工工藝及夾具設計是畢業(yè)前對專業(yè)知識的綜合運用訓練。制造技術已經是生產、國際經濟競爭、產品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國家經濟上獲得成功的關鍵因素。 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法。生產規(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。 二、加工工序，夾具的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向 夾具的發(fā)展歷程,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,使得加工過程進一步提高效率和趨于完善;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緊;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,成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 從1949年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經成為工業(yè)中產品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術基礎的產業(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，加工出來的產品也不理想。 現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術視為當代科技發(fā)展為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術中心，紛紛把先進制造技術列為國家關鍵技術和優(yōu)先發(fā)展領域。 工序設計包括工序基準的選擇，工序尺寸的確定，加工余量的確定，機床的選擇，工藝裝備的選擇，切削用量的選擇和時間定額的確定。機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分。在整個加工構成中夾具不僅僅是為了夾緊固定被加工零件，還應保證加工零件的位置精度，提高加工生產率。各種專用夾具的設計質量將直接影響被加工零件的精度要求，在機械加工工藝過程中起著重要作用。 在當前競爭如此激烈的年代，中小企業(yè)只有用最低廉的生產成本創(chuàng)造出較高的利潤才能有生存和發(fā)展空間，而這與企業(yè)在產品生產中的工藝過程有著至關重要的聯(lián)系，工序質量是基礎,直接影響產品的整體質量,工序質量控制是過程質量控制基本點,是現(xiàn)場質量控制的重要內容。要控制產品加工過程的質量,必須控制工序的質量。通過合理地安排制定工藝路線，并結合夾具的利用，是提高生產效率降生產成本的最直接有效的方法之一!本文主旨就是以連桿的加工為載體，通過其連桿件在CA6140車床上完成產品的加工來說明，合理利用夾具不僅能提高產品生產效率，還能大大降低從業(yè)人員的勞動強度，提高企業(yè)效益! 在機械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國內外表現(xiàn)出全球化、 自動化、環(huán)?；⑻摂M化、網絡化等發(fā)展趨勢，下面我們就其中幾個方面作個簡單探討。 （1）全球化。機械制造業(yè)的國內、國際市場競爭越來越激烈，不少企業(yè)，甚至包括知名企業(yè)，在無情的競爭中落敗，倒閉的倒閉，被兼并的被兼并，不少暫時還得以在國內市場立足的知名企業(yè)只能另辟蹊徑，拓展新市場。網絡通訊技術的快速發(fā)展進一步推動了企業(yè)間既競爭又合作的發(fā)展趨勢，它與激烈的市場角逐相互作用，成為了制造業(yè)全球化的發(fā)展動力。當然我們也需要明確，全球化機械制造的基礎是技術網絡化，是網絡通訊技術的發(fā)展使得制造全球化得以完整實現(xiàn)。 （2）自動化。自動化信息管理一直是機械制造工藝領域追求的終極目標，制造技術自動化可以提高產品的質量和生產率，同時又能降低成本，減輕工人的勞動強度。目前，制造技術自動化的研究方向主要是制造系統(tǒng)中的集成和系統(tǒng)技術、制造單元技術、人機一體化制造系統(tǒng)、工業(yè)機器人、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術以及適應現(xiàn)代化生產模式的制造環(huán)境等。 （3）網絡化。網絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及為企業(yè)生產、經營等活動帶來了新的變革，零件制造、產品設計、產品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進行。網絡通訊技術的快速發(fā)展同時也加快了技術信息的交流，加強了產品開發(fā)的合作與經營管理模式的學習，在一定程度上推動了企業(yè)向既競爭又合作的方向發(fā)展。 眾所周知，現(xiàn)代機械制造技術突出表現(xiàn)為現(xiàn)代技術和工業(yè)創(chuàng)新的集成，它不僅是國民經濟的重要組成部分，也是衡量國家科技發(fā)展水平的重要標志，是國際間科技競爭的重點。我們要抓住機遇，了解機械制造技術工藝的發(fā)展特點，把握現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢，緊跟發(fā)展先進制造技術的世界潮流，將發(fā)展現(xiàn)代機械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，盡快縮小與發(fā)達國家的差距，才能在全球化的激烈競爭中立于不敗之地。 三、總結 隨著市場競爭日漸激烈,制造企業(yè)受到了前所未有的挑戰(zhàn)。為快速適應內、外部環(huán)境的快速變化,利用APS和MES等先進的企業(yè)生產管理模式和先進信息系統(tǒng),充分利用企業(yè)的制造資源,優(yōu)化企業(yè)車間生產的計劃和調度算法,通過改變企業(yè)傳統(tǒng)的生產模式來提高生產率,進而快速響應客戶需求,是提高企業(yè)競爭力的重要手段。 本文主要加工工序和夾具的相關概念及其在機械制造中的發(fā)展歷程，通過對相關的工序和夾具設計的歷史，現(xiàn)狀和發(fā)展分析，旨在提高在設計執(zhí)照中對工序和家具設計的應用能力，為往后的制造工業(yè)打好堅實的基礎。 四、參考文獻 1 佟濟 . 機械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀分析 . 2 隋聚艷 夾具的發(fā)展及其趨勢分析 . 3 金魁 車床夾具設計及研究應用 4 劉守勇 機械制造工藝與機床夾具［M］北京：機械工業(yè)出社，2008 5 徐灝 機械設計手冊［M］北京：機械工業(yè)出版社,1995 6 劉娟 遠方航空測控技術研究所 西安 710089 7 陳明 機械制造工藝學 ［M］北京：機械工業(yè)出版社，2005：32-25 8 孫麗媛 機械制造工藝及夾具設計指導 ［M］北京：冶金工業(yè)出版社 9 周棟隆 機械制造工藝及夾具 ［M］北京：中國輕工業(yè)出版社 10 傅水根 機械制造工藝基礎 ［M］北京： 清華大學出版社 11 林文煥 陳本通 機床夾具設計 ［M］北京:防工業(yè)出版社 12 武漢工業(yè)大學，機械設計工藝基礎 [M]北京:中國建筑工業(yè)出版社 13 孫光華 工裝設計 [M]北京:機械工業(yè)出版社,1998:19-23 14任東瀾, 張曉鵬太原技術轉移促進中心 山西 太原030006 15 李善術.數控機床及其應用[M].北京機械工業(yè)出版社,2001 16Bausch?MM,Youcef-Toumi?K..Computer?Planning?Method?for?Automated?Fixture?Layout?Synthesis[J].Proc.Of?the?Manuf.Int.?90?Conf.,1990,1:225-232. 17Well?R.The?Influence?of?Fixture?Positioning?Errors?on?the?Geometry???Accuracy?of?Mechanical?Parts[C].1991.215-225. 寧波工程學院 機械加工工藝過程卡 產品型號 零（部）圖號 共 頁 產品名稱 零（部）名稱 床頭箱 第 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 4000 每臺件數 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效 3 涂底漆 涂底漆 4 銑 粗,精銑上平面至尺寸263, 保證粗糙度達到3.2 X52K立式銑床 專用 5 銑 粗,精銑下平面，保證尺寸260，保證粗糙度達到3.2 X52K立式銑床 專用 6 銑 粗,精銑右端面保證寬度為668mm的兩側面,保證粗糙度達到3.2 X52K立式銑床 專用 7 銑 粗,精銑左端面保證寬度為665mm的兩側面,保證粗糙度達到3.2 X52K立式銑床 專用 8 鉆 鉆前端面三個孔 Z535立式鉆床 專用 9 鉆 鉆上平面6-M10孔 Z535立式鉆床 專用 10 鏜 鏜左側平面各孔,各孔同圓柱度達到0.02,粗糙度達到1.6,并保證各孔尺寸 臥式鏜床 專用 11 鏜 鏜右側平面孔各孔同圓柱度達到0.02,粗糙度達到1.6,并保證各孔尺寸 臥式鏜床 專用 12 鉗 鉗工，攻絲各螺紋孔 Z535立式鉆床 專用 13 檢驗 檢驗 Z535立式鉆床 專用 14 入庫 入庫 15 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 中文摘要 摘 要 一個國家是否強大，主要是看這個國家的工業(yè)是否發(fā)達。現(xiàn)在中國仍處在工業(yè)化中期。中國早在50年代初所處的國際局勢下，選擇了優(yōu)先發(fā)展重工的道路,重工業(yè)中的大多數產品由機床加工的。床頭箱體是機床的基礎件，通過它把機床主軸、零部件與機床聯(lián)結在一起。床頭箱箱體有精度高的平面和較多的孔系要加工，工序內容多工藝路線長，其加工質量在很大程度上決定著機床的裝配精度與性能。在大中批量生產條件下，大量加工實例分析中看出，工藝方案考慮不周，加工路線設計不好，造成加工差錯，工作量的成倍增加，制造成本上升。對機床床頭箱體的工藝規(guī)程設計問題進行研究，對提高其使用效率和使用質量具有重大實際意義。機床床頭箱工藝的分析采用工序分散、工序集中的原則來優(yōu)化加工工藝的路線， 從而減少銑床和鏜床夾具裝卡的次數，減少了專用夾具的設計。使其在加工過程中有據可依并使其具有總結性的經驗和理論根據。對其他的箱體加工工藝分析和夾具設計提供理論性的依據。 關鍵詞：機床床頭箱；工藝分析；夾具 Ⅰ 英文摘要 ABSTRACT A country whether formidable, is mainly looked that this national industry to be whether developed. Now China still occupied the industrialization intermediate stage. China as early as located in the early 50s under the international situation, chose has given priority to the heavy industry in the path heavy industry majority products to process by the engine bed. The headstock body is engine bed's foundation, through it the engine bed main axle, the spare part and the engine bed joins in together. The headstock box body has the precision high plane and many Kong Xi must process, the working procedure content multi-craft route is long, its processing quality is deciding engine bed's assembly precision and the performance to a great extent. Under the major and medium volume production condition, processes in the example analysis to see massively, the craft plan consideration week, does not process the location not to be good, creates the processing mistake, work load increase doubled and re-doubled, the production cost rise. Conducts the research to the engine bed headstock body's technological process design question, to raises its use efficiency and the use quality has the significant practical significance. The engine bed headstock craft's analysis uses the working procedure to disperse, the working procedure centralized principle to optimize the processing craft the route, thus reduces the milling machine and the boring lathe jig installs the card the number of times, reduced unit clamp's design. Enables it to have in the processing process according to may depend on and enable it to have the summary experience and the theory basis. Provide the theoretical to other box body processing process study and the jig design basis. Key Words：Temperature sensor；Touch-screen；Touch-screen controller；Liquid crystal display；Temperature measurement Ⅱ 寧波工程學院畢業(yè)設計（論文） 目 錄 摘 要 …..................................................................................................I Abstract …………………………………………………………………..II 1床頭箱的工藝分析 …................................................................................1 1.1床頭箱的功用 ……..........................................................................................1 1.2床頭箱的技術要求 ….......................................................................................1 1.3審查床頭箱的工藝性 ……..................................................................................4 1．審查零件圖樣 ...................................................................................4 2．審查零件的結構工藝性。 ………………………………………………4 2 床頭箱的生產類型 ……......................................................................5 2.1確定床頭箱的生產類型 …................................................................................5 3 確定毛坯的種類和制造方法 …..............................................................6 3.1確定毛坯的種類 ……...........................................................................................6 3.2毛坯制造方法的考慮因素…….............................................................................6 1．材料的工藝性能……...............................................................................6 2．毛坯的尺寸、形狀和精度等級 ……...........................................................6 3．零件的生產綱領 ……...............................................................................6 4擬訂床頭箱的工藝路線 …….................................................................7 4.1定位基準的選擇 …................................................................................7 1．精基準的選擇 …................................................................................7 2．粗基準的選擇 …................................................................................7 4.2表面加工方法的確定 …................................................................................7 4.3加工階段的劃分 …................................................................................10 1．粗加工階段 …................................................................................10 2．半精加工階段 …................................................................................10 3．精加工階段 …................................................................................10 4.4工序的集中 …................................................................................10 4.5工序順序的安排 …................................................................................11 1．機械加工工序 …................................................................................11 2．熱處理工序 …................................................................................11 3．輔助工序 …................................................................................11 4.6加工工藝路線方案的比較 …..............................................................11 1加工工藝路線方案的論證 …..............................................................13 4.7床頭箱的主要面、孔工序尺寸及公差 14 5機床設備及工藝裝備的選用 17 5.1機床設備的選用 …..............................................................17 5.2工藝裝備的選用 .............................................................................17 6切削用量、時間定額的計算 ................................................................18 6.1主要面和孔的切削用量的確定 ...........................................................18 6.2主要面和孔的時間定額的計算 .......................................................... 45 7鏜夾具的設計 ........................................................... ........................... 54 7.1確定鏜床夾具與機床間的正確位置 ....................................................54 7.2確定鏜床夾具與床頭箱的定位與夾緊 ............ .................................54 結 論 ........................................................... ........................... 58 參 考 文 獻 ........................................................... ........................... 59 附 錄 ........................................................... ........................... 60 致 謝 ........................................................... ........................... 78 1 床頭箱的工藝分析 工業(yè)工程作為一門正式學科的出現(xiàn)應追溯到19世紀末。它起源于美國，其理論體系伴隨著工業(yè)化進程逐漸完善。我國的工業(yè)工程嚴格地講是從20世紀60年代到80年代才有了一定水平的應用案例[1]，從80年代開始隨著外資企業(yè)的進入使工業(yè)工程在一定范圍內得到推廣。經過20多年的發(fā)展，取得了較大的成就……。 1.1 床頭箱的功用 用以支承主軸并使之旋轉。主軸為空心結構。其前端外錐面安裝三爪卡盤等附件來夾持工件，前端內錐面用來安裝頂尖，細長孔可穿入長棒料。車床床頭箱內只有一級變速，其主軸變速機構安放在遠離主軸的單獨變速箱中，以減小變速箱中的傳動件產生的振動和熱量對主軸的影響。 1.2床頭箱的技術要求 床頭箱屬于典型的長方體箱體，材料為灰口鑄鐵，硬度為200。該箱體主要是主軸孔系的加工。一般以底面B1、B2和C面做為精定位，其余各孔系和表面也依靠底面B1、B2和C面精定位進行加工。 表1.1 床頭箱技術要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 頂面 長：555寬：470 IT10 6.3 ∥ 0.04 底面B1 長：560寬：100 IT6 1.6 ∥ 0.04 底面B2 長：560寬：215 IT6 1.6 ∥ 0.04 C面 長：120寬：50 IT6 1.6 ∥ 0.04 ⊥ 300：0.1 B 左端面 寬：520 高： IT10 6.3 右端面 寬：470 高：355 IT10 6.3 Ⅳ孔系的4孔 IT7 1.6 Ⅳ孔系的3孔 IT7 1.6 Ⅳ孔系的2孔 IT7 1.6 Ⅳ孔系的1孔 IT7 1.6 該床頭箱形狀特殊，結構復雜，屬于典型的箱體零件。為了實現(xiàn)床頭箱在運用中的功用，加工精度要求較高?？偠灾?，該床頭箱的各項技術要求制訂的較合理，符合該零件在運用中的功用。 1.3審查床頭箱的工藝性 1審查零件的圖樣 審查零件圖樣上的視圖、尺寸公差和技術要求正確、統(tǒng)一、完整。分析零件圖可知，床頭箱的各頂面、底面、C面均要求銑削加工，而且底面和C面加工精度較高，因此要保證各個端面的加工精度，而其他工作表面加工精度相對較低，主軸孔系的精度等級要求高，其他各孔的精度等級一般，因此不需要高精度的銑床加工和鏜床，而主要工作表面及各個孔系雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產條件下，采用較經濟的方法保質保量地加工。由此可見，該零件的工藝性較好。 2審查零件的結構工藝性 零件的結構工藝性各個孔系中的孔都在一條中心線上有利于機械加工、各個表面及孔系的表面粗糙度和行為公差都符合設計要求有利于裝配。 2床頭箱的生產類型 2.1確定床頭箱的生產類型 依設計題目可知：Q=50件/年，M=1件/臺，結合生產實際，備品率a%和廢品率b%,分別取3%和0.5%代入N=QM(1+a%)(1+b%)式中 N=6000×1×（1+3%）×（1+0.5%）=5408件 查表可知，該床頭箱為重型零件，該床頭箱的生產類型屬于大批生產。 3確定毛坯的種類和制造方法 3.1確定毛坯的種類 該箱體形狀復雜，為了提高生產率和鑄件精度，宜采用鑄造方法制造毛坯，毛坯的拔模角為5度～7度。由于該床頭箱的結構復雜生產類型屬于大批生產，宜采用金屬模機器造型生產率較高、鑄件精度高、表面質量與機械性能均好。 3.2毛坯制造方法的考慮因素 提高毛坯制造質量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但是往往會增加毛坯的制造成本。確定毛坯制造方法如下： 1材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。該箱體為鑄件。其材料為灰口鑄鐵。但是鑄鐵是脆性材料，可焊接性很差，也不宜用焊接的方法組合毛坯。但是鑄鐵有良好的防震作用，可減輕機床在加工時的震動。鑄鐵的機械加工性比較好，而且鑄鐵比較經濟。 2毛坯的尺寸、形狀和精度等級 毛坯的尺寸大小和形狀復雜程度也是選擇毛坯的重要依據。床頭箱箱體的結構比較復雜。一般采用砂型鑄造、金屬模機械造型。 3零件的生產綱領 選擇的毛坯制造方法，只有與零件的生產綱領相適應，才能獲得最佳的經濟效益。床頭箱生產綱領較大宜采用高精度和生產率的毛坯制造方法。如金屬模機器造型，這樣比較經濟。 4擬訂床頭箱的工藝路線 床頭箱的工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各個表面及孔系的加工方法的確定；加工路線的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。 4.1定位基準的選擇 該箱體擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準。為使所選的定位基準能保證整個機械加工工藝過程順利進行，通常應選擇精基準來加工各個表面，在選擇粗基準把精基準的表面先加工出來。 1精基準的選擇 應盡可能選擇被加工表面的設計基準為精基準，也就是說應盡量使定位基準和設計基準相重合。這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。根據床頭箱箱體零件的技術要求和裝配要求，選擇床頭箱箱體的底面和C面作為精基準。在加工箱體的左右兩端面和前后兩端面?？梢苑奖愕丶庸ご蠖鄶档谋砻?，并能達到一定的精度等級的要求。這樣可以避免基準轉換所產生的誤差，可以減少夾具數量和簡化夾具的設計還可以減少裝夾的次數，便于工序集中，簡化工藝過程，提高生產率。 2粗基準的選擇 床頭箱的粗基準的選擇應該在第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面和非加工面的位置關系具有重要的意義。選擇頂面做為粗基準，因為頂面做為粗基準定位準確、夾緊可靠、夾具結構簡單、操作方便。床頭箱的粗基準選擇盡可能平整、沒有分邊、澆口、冒口或其它缺陷。 4.2表面加工方法的確定 床頭箱的主要加工表面通過粗加工、半精加工、精加工，孔系的加工通過粗鏜、半精鏜、精鏜加工才逐漸達到質量要求，加工方法的選擇一般應根據每個表面的精度要求，先選擇能保證該要求的最終加工方法，然后在選擇前面一系列預備工序的加工方法和順序。 表4.1 床頭箱的各個表面及孔系的加工方案 加工表面 加工方案 公差/mm及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 頂面 粗銑 IT10 6.3 底面B1 粗銑—半精銑—精銑 IT6 1.6 底面B2 粗銑—半精銑—精銑 IT6 1.6 C面 粗銑—半精銑—精銑 IT6 1.6 左端面 粗銑 IT10 6.3 右端面 粗銑 IT10 6.3 Ⅵ孔系的4孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 IT7 0.8 Ⅵ孔系的3孔 粗鏜 IT8 6.3 Ⅵ孔系的2孔 粗鏜 IT8 6.3 Ⅵ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 IT6 0.8 Ⅴ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅴ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅲ孔系的4孔 粗鏜 IT10 6.3 Ⅲ孔系的3孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅲ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅲ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅳ孔系的4孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅳ孔系的3孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅳ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅳ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅰ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅰ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅸ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅹ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅹ孔系孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅹ孔系的3孔 粗鏜—半精鏜 IT10 6.3 Ⅷ孔系的1孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅷ孔系的2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅶ孔系的2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅶ孔系的1孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅹ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 ⅩⅤ孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅰ孔系4孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅻ孔系1孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅻ孔系2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 ⅩⅢ孔系1孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 ⅩⅢ孔系2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 前端面1，3孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 前端面2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 前端面4孔 鉆 IT10 6.3 前端面5,6孔 鉆 IT10 6.3 后端面1孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面2孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面3孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面4，5，8，11孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面6孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面7，9孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面10孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT9 1.6 后端面2個孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 后端面4個螺紋孔 鉆 IT10 6.3 右端面1個螺紋孔 鉆 IT10 6.3 右端面19個螺紋孔 鉆 IT10 6.3 右端面1個透孔 鉆—粗鉸—精鉸 IT7 1.6 Ⅱ孔系的1孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 Ⅱ孔系的2孔 粗鏜—半精鏜 IT7 1.6 4.3加工階段的劃分 床頭箱的底面、孔系的加工質量要求較高而且其結構較復雜，工藝路線比較長，工序較多，通常在安排工藝路線時，將其分為粗加工、半精加工、精加工。 1. 粗加工階段 在粗加工階段，首先將精基準準備好，是后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其它其它加工表面的精度要求，該階段的主要任務是高效地切削各加工表面上的大部分余量，并加工出精基準。粗銑頂面是為加工底面做粗基準。為后續(xù)加工粗銑底面、左右前后各端面和粗鏜Ⅵ孔系、Ⅸ孔系、Ⅳ孔系、Ⅴ孔系、Ⅳ孔系、Ⅲ孔系、Ⅱ孔系、Ⅰ孔系、Ⅷ孔系及鉆前后左右端面的螺紋孔、沉孔、透孔提供精基準。 2. 半精加工階段 主要是保證頂面與底面、前端面與后端面與C面、左右端面及各個孔系的尺寸、形狀、位置精度及表面粗糙度。并完成一些精度要求不高表面及孔的加工。 3精加工階段 對加工要求較高的底面、C面、Ⅵ孔系在工藝過程中需要安排一些高精度的加工方法，以便進一步提高表面的尺寸、形狀精度、減小表面粗糙度，最后達到圖樣的精度要求。 4.4工序的集中 工序集中：加工左右端面時，適用于在組合機床或龍門銑床上加工保證兩端面的平行度，和與底面的垂直度。鏜加工各個孔系時，先粗鏜加工各孔系的孔，在半精鏜，后精鏜。以保證孔系中孔的同軸度，孔與各個端面之間的位置關系。該床頭箱的生產類型為大批生產，可以采用專用夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使關鍵的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面及孔系保證孔的同軸度，有利于保證各加工表面和孔系之間的相對位置精度要求。 4.5工序順序的安排 1.機械加工工序 在安排床頭箱機械加工工序時，應根據加工階段的劃分、基準的選擇和被加工表面、孔系的主次來決定。 （1）遵循“先基準后其它”原則，首先加工粗基準的頂面，為加工精基準的底面和C面做準備 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 粗銑頂面保證加工尺寸，為銑精基準的底面和C面留有余量。在以頂面做為粗基準加工底面C面，保證上下表面的尺寸精度、位置精度、和表面粗糙度等級。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面和孔系——頂面、底面、C面、Ⅵ孔系，后加工次要表面和孔系。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工頂面、底面、C面、左右前后各個端面后加工各個表面上的孔系。 2.熱處理工序 床頭箱鑄件鑄完以后形成毛坯時需要消除內應力，減小箱體的熱變形?？梢匀斯r效也可以自然時效。但是考慮到箱體是大批生產，宜選用自然時效比較經濟。在箱體加工完以后需要高溫處理，來消除內應力。防止箱體變形。箱體的主軸孔及耐磨性要求較高的孔在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和工作中承受沖擊載荷的能力。 3輔助工序 為保證箱體制造質量，防止產生廢品，需要粗加工表面和孔系之后，銑加工和鏜加工、鏜加工和鉆加工時，安排檢驗工序。在半精加工后安排去毛刺和中間檢驗工序。精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 5機床設備及工藝裝備的選用 5.1機床設備的選用 床頭箱的生產類型為大批生產，可以選擇通用機床和部分高生產率機床。以及箱體的尺寸。床頭箱高為355，長為670，寬為510。機床的工作臺長寬比較大，而且主軸端面至工作臺面距離大于355.，便于走刀和推刀?？梢赃x擇臥式鏜床T612、龍門銑床、銑床X63、鉆床Z575。 5.2工藝裝備的選用 工藝裝備中主要包括刀具、夾具和量尺。床頭箱的生產類型屬于大批生產，所選用的夾具均為專用夾具。 6切削用量、時間定額的計算 6.1主要面和孔的切削用量的確定 1.工序1—粗銑頂面 （1）背吃刀量的確定=1.5mm （2）進給量的確定 查表按機床功率5～10kw、工件—夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件選取，該工序的毎齒進給量為=0.08mm/z （3）銑削速度的計算 查表按鑲齒銑刀、d/z=250/26的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序銑刀轉速，n=1000×44.9m/min/π×250=157.9r/min查表所列X63銑床的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際銑削速度v=160r/min×π×250/1000=40.2m/min 2.工序2—粗銑后端面 （1）背吃刀量的確定保證前后兩端面的尺寸為440mm. 取=2mm （2）進給量的確定 查表按機床功率5～10kw、工件—夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件選取，該工序的毎齒進給量為=0.08mm/z （3）銑削速度的計算 查表按鑲齒銑刀、d/z=300/30的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序銑刀轉速，n=1000×44.9m/min/π×250=147.9r/min。查表所列X63銑床的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際銑削速度v=160r/min×π×250/1000=47.1m/min 3.工序3—銑底面 4.工序4—銑C面 5.工序5—銑左右兩端面 6.工序6—粗鏜Ⅵ孔系 7.工序7—粗鏜Ⅳ孔系、Ⅴ孔系、Ⅲ孔系、Ⅱ孔系 工步1—粗鏜Ⅳ孔系4孔 （1）.背吃刀量的確定 取=1mm （2）進給量的確定 查表該工序刀具的進給量為=0.4mm/z （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取33m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鏜刀轉速，n=1000×33m/min/π×71mm=148r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×71mm/1000=35.7m/min 工步2—粗鏜Ⅳ孔系3孔 （1）背吃刀量的確定 取=1mm （2）進給量的確定 查表該工序刀具的進給量為=0.4mm/z （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取33m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鏜刀轉速，n=1000×33m/min/π×67mm=156.8r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×67mm/1000=33.7m/min 工步3—粗鏜Ⅳ孔系2孔 （1）背吃刀量的確定 取=1mm （2）進給量的確定 查表該工序刀具的進給量為=0.4mm/z （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取33m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鏜刀轉速，n=1000×33m/min/π×61mm=172.2r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×61mm/1000=33.6m/min 工步4—粗鏜Ⅳ孔系1孔 （1）背吃刀量的確定 取=1mm （2）進給量的確定 查表該工序刀具的進給量為=0.4mm/z （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取33m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鏜刀轉速，n=1000×33m/min/π×64mm=164.1r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×64mm/1000=32.1m/min 8.工序8—粗鏜Ⅰ孔系 9.工序9—粗鏜Ⅹ孔系 10.工序10—半精鏜Ⅵ孔系、Ⅸ孔系 工步1—半精鏜Ⅵ孔系的4孔 （1）背吃刀量的確定 取 =1mm （2）進給量的確定 查表該工序刀具的進給量為 =0.5mm/z （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取39m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鏜刀轉速，n=1000×39m/min/π×159mm=78r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=96r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=96r/min×π×159mm/1000=38m/min。 工步2—半精鏜Ⅵ孔系的1孔 工步3—半精鏜Ⅸ孔系的1孔 11.工序11—半精鏜Ⅳ孔系、Ⅴ孔系、Ⅲ孔系、Ⅱ孔系 工步1—半精鏜Ⅳ孔系的4孔 （1）背吃刀量的確定 取 =0.5 mm （2）進給量的確定 查表該工序的刀具的進給量為 =0.3mm （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取35m/min。由公式n=1000×35m/min/π×72mm=154.8r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×72mm/1000=36.1m/min。 工步2—半精鏜Ⅳ孔系的3孔 （1）背吃刀量的確定 取 =0.5 mm （2）進給量的確定 查表該工序的刀具的進給量為 =0.3mm （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取35m/min。由公式n=1000×35m/min/π×68mm=163.9r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×68mm/1000=34.1m/min。 工步3—半精鏜Ⅳ孔系的2孔 （1）背吃刀量的確定 取 =0.5 mm （2）進給量的確定 查表該工序的刀具的進給量為 =0.3mm （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取35m/min。由公式n=1000×35m/min/π×62mm=179.7r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×62mm/1000=31.1 m/min。 工步4—半精鏜Ⅳ孔系的1孔 （1）背吃刀量的確定 取 =0.5 mm （2）進給量的確定 查表該工序的刀具的進給量為 =0.3mm （3）切削速度的計算 查表，按工件材料為HT200的條件選取，鏜削速度v可取35m/min。由公式n=1000×35m/min/π×65mm=171.5r/min。查表所列鏜床T612的主軸的轉速，取轉速n=160r/min。在將此轉速代入公式v=πdn/1000,可求出該工序的實際鏜削速度v=160r/min×π×65mm/1000=32.6 m/min。 工步5—半精鏜Ⅴ孔系的2孔 工步6—半精鏜Ⅴ孔系的1孔 工步7—半精鏜Ⅲ孔系的3孔 工步8—半精鏜Ⅲ孔系的2孔 工步9—半精鏜Ⅲ孔系的1孔 工步10—半精鏜Ⅱ孔系的1孔 工步11—半精鏜Ⅱ孔系的2孔 12.工序12—半精鏜Ⅰ孔系 13.工序13—半精鏜Ⅹ孔系 14.工序14—精鏜Ⅵ孔系 15.工序15—劃線確定右端面Ⅷ孔系的1孔、Ⅶ孔系的2孔、Ⅺ孔、ⅩⅣ孔、1個 16.工序16—鉆、鉸Ⅷ孔系的1孔、2孔 17.工序17—鉆、鉸Ⅶ孔系的2孔、1孔 18.工序18—鉆、鉸Ⅺ、ⅩⅣ孔 19.工序19—鉆、攻絲右端面的螺紋孔 工步1—鉆1個φ7深為20的孔 （1）背吃刀量的確定 取 =3.5mm （2）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.12mm/r （3）切削速度的計算 查表按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取16m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=636.9r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=697r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =17.5m/min。 工步2—攻φ7深為20的孔的螺紋 （1）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.12mm/r （2）切削速度的計算 查表切削速度v的取值范圍在5～10 m/min。，則 v可取5m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=45r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=44r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =6.2m/min。 工步3—鉆19個φ7深為15的孔 （1）背吃刀量的確定 取 =3.5mm （2）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.12mm/r （3）切削速度的計算 查表按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取16m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=636.9r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=697r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =17.5m/min。 工步4—攻φ7深為15的孔的螺紋 （1）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.12mm/r （2）切削速度的計算 查表切削速度v的取值范圍在5～10 m/min。，則 v可取5m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=43r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=44r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =7.8m/min。 20.工序20—鉆、鉸的透孔 工步1—鉆φ5深為7mm的孔 （1）背吃刀量的確定 取 =2.5mm （2）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.12mm/r （3）切削速度的計算 查表按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取20m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=1273.8r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=1018r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =15.9m/min。 工步2—粗鉸φ5深為7mm的孔 （1）背吃刀量的確定 取 =1mm （2）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.09mm/r （3）切削速度的計算 查表切削速度v可取22m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=1000r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=1018r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =22.4m/min 工步3—精鉸φ5深為7mm的孔 （1）背吃刀量的確定 取 =0.5mm （2）進給量的確定 查表可得，選取該工步的每轉進給量為0.07mm/r （3）切削速度的計算 查表切削速度v可取24m/min。由公式n=1000v/πd可求出該工序鉆頭轉速n=955.41r/min。參見Z575的鉆床的主軸轉速，取轉速n=1018r/min。在將此轉速代入公式，可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000 =25.6m/min 21.工序21—劃線確定左端面Ⅰ孔系的4孔，Ⅻ孔系的1孔，ⅩⅢ孔系的1孔。 22.工序22—鉆、鉸Ⅰ孔系的4、3孔, Ⅻ孔系的1、2孔，ⅩⅢ孔系的1、2孔 23.工序23—劃線確定前端面的1、2、3、4、5、6孔 24.工序24—鉆、鉸前端面的1、2、3、4、5、6孔 6.2主要面和孔的時間定額的計算 1.工序 根據銑刀銑定面的基本時間計算公式=(++)/可求出該工序的基本時間。其中=555mm,= +（1～3）=51mm，=１～3mm，取=1mm，=f×n=0.8mm/r×160r/min=256mm/min。 =(++)/=（555+51+1）mm/256mm/min=2.3mm。輔助時間=0.15×=0.15×2.3min=0.43mm 2.工序 根據銑刀銑定面的基本時間計算公式=(++)/可求出該工序的基本時間。其中=560mm,= +（1～3）=78mm，=1～3mm，取=1mm，=f×n=4.5 mm/r ×160r/min=720mm/min =(++)/=（560+78+1）mm/720mm/min=0.9min。輔助時間=0.15×=0.15×0.9min=0.13min 7工序 工步1：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=60mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（60mm+1mm）/0.4mm/r×160r/min=0.9min。=0.15×=0.14 min。 工步2：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=38mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（38mm+1mm）/0.4mm/r×160r/min=0.6min。=0.15×=0.09 min。 工步3：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=35mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（35mm+1mm）/0.4mm/r×160r/min=0.5min。=0.15×=0.07 min。 工步4：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=30mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（30mm+1mm）/0.4mm/r×160r/min=0.4min。=0.15×=0.06 min。 10工序 工步1：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=60mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（60mm+1mm）/0.3mm/r×160r/min=1min。=0.15×=0.15min。 11工序 工步1：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=30mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（30mm+1mm）/0.3mm/r×96r/min=1min。=0.15×=0.15min。 工步2：鏜孔的基本時間可由公式=L/f×n=()/f×n求得。其中=25mm，=1～3mm取=1mm。則=L/f×n=()/f×n=（25mm+1mm）/0.3mm/r×128r/min=0.6min。=0.15×=0.1min。 7鏜夾具的設計 為了保證箱體上孔加工要求，不僅要使箱體相對于鏜床夾具定位元件等要占的正確位置，而且還應使鏜床夾具相對于鏜床也占據正確的位置。視不同鏜床，這一正確位置的保證方法不一樣 7.1確定鏜床夾具與機床間的正確位置 鏜床夾具與機床間的正確位置主要是靠鏜套軸心線與鏜床主軸軸心線重合保證的，精度要求不高時，可采用鏜桿或量棒插入鏜套內孔，調整夾具的位置，使鏜桿或量棒在鏜套內孔移動無阻的方法保證。精度要求高的，可在鏜床主軸上固定安裝一個杠桿式千分表，找正鏜套內孔與鏜床主軸同心。因為床頭箱屬于大批量生產，重復裝夾即費時又費力。鏜套分為左右兩個鏜套。安裝在臥式鏜床的工作臺上，安裝時遵循上面的原則。主要保證鏜套與鏜床主軸的同心。 7.2確定鏜床夾具與床頭箱的定位與夾緊 箱體主要是以底面和C面定位。主要是要保證孔的垂直度和孔系之間的孔的同軸度。鏜加工時不能讓箱體有竄動，采用六點定位原則，來確定箱體的正確位置。 鏜床夾具與機床的正確位置是靠夾具體的一個定位塊與鏜床工作臺的T型槽中配合確定的，常用的定位板為矩形。是靠與C面之間的配合來限制在前后方向的移動，同時在箱體的后面用一個螺桿頂住來限制在前后方向的轉動。 定位塊用螺釘聯(lián)結在鏜床工作臺T型槽的配合聯(lián)結。保證同時與底面和C面的配合，之間不能有空隙。 定位塊的除起到夾具定位作用外，還可以用來承受銑削時的切削扭轉力矩，加強夾具在工作過程中的穩(wěn)定性。 用螺栓將壓板壓緊在頂面，用壓板和底面來限制箱體的上下移動和轉動。螺栓桿聯(lián)結在鏜床工作臺的T型槽中。 結論 通過對機床床頭箱工藝的分析和鏜夾具的設計，總結了工藝路線和鏜夾具主要內容是優(yōu)化加工工藝， 減少鏜床夾具次數，使其在加工過程中有據可依并使其具有總結性的經驗和理論根據。加工工藝盡可能選擇箱體的設計基準為精基準;粗基準的選擇要保證重要表面加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾。 加工工藝的問題不是很困難。一般進行正確的、合理的安排和優(yōu)化設計的考慮。正確選擇定位基準，對保證零件技術要求、合理安排加工順序有著至關重要的影響。箱體零件常用一個支承、一個導向面和一個限位面的三平面裝夾法，這是簡單、可靠且定位精度高的方法。但安裝面不能加工,最好采用兩銷定位，方便刀具對其它各表面的加工，但定位精度低于三平面法。箱體零件多個不同位置的平面和孔系要加上時，往往要兩二幾次裝夾，這時常常先以二面定位法完成部分相關表