C616車床走刀箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑加工箱體側(cè)面】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE】

C616車床走刀箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑加工箱體側(cè)面】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE】,銑加工箱體側(cè)面,說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE,C616車床走刀箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑加工箱體側(cè)面】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE】,c616,車床,箱體,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),側(cè)面,說(shuō)明書(shū),仿單 機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：車床走刀箱體機(jī)械加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 目 錄 第1章 緒論 2 1.1 夾具的概述 2 1.2 國(guó)內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 4 第2章 車床走刀箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2.1 毛坯尺寸的確定 6 2.2 基準(zhǔn)的選擇 8 2.3 制定加工工藝路線 9 2.4確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 10 2.5時(shí)間定額計(jì)算 17 第3章 專用夾具的設(shè)計(jì) 18 3.1 對(duì)定位元件的基本要求 18 3.2確定定位方案與定位元件的原則 19 3.3夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則 20 3.4 定位方案及定位元件的確定 21 3.5 定位基準(zhǔn)的選擇 21 3.6鉆削切削力 21 3.7定位誤差計(jì)算 22 第4章 小結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 24 第1章 緒論 1.1 夾具的概述 機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。又稱卡具。從廣義上說(shuō)，在工藝過(guò)程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見(jiàn)，常簡(jiǎn)稱為夾具 。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 2.1.1 夾具的概念 在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過(guò)程中用夾安裝工件使之固定在正確的位置上，完成其切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作，所使用的工藝裝備稱為夾具。 夾具種類按使用特點(diǎn)可分為： 1、萬(wàn)能通用夾具 如機(jī)用虎鉗、卡盤(pán)、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。 2、專用性?shī)A具 為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門(mén)設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）。 3、可調(diào)夾具 可以更換或調(diào)整元件的專用夾具。 4、組合夾具 由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。 1.2 國(guó)內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 我國(guó)國(guó)內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽(yáng)機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國(guó)年產(chǎn)組合夾具元件800萬(wàn)件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開(kāi)發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國(guó)國(guó)內(nèi)的需求，還出口到美國(guó)等國(guó)家。當(dāng)前我國(guó)每年尚需進(jìn)口不少NC機(jī)床、加工中心，而由國(guó)外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國(guó)內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。 1.2.2 國(guó)外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是組合夾具的主要生產(chǎn)國(guó)。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，通常為機(jī)床價(jià)格的1110一1115，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國(guó)在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)加入wTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。 1.3 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)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(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，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(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)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(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)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(jī)床工作臺(tái)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(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)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(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)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(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)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(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)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(jì)性好。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))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(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、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(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 第2章 車床走刀箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯尺寸的確定 殼體一般為薄壁類零件，殼體的結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，并且殼體的外形尺寸相對(duì)于其他零件來(lái)說(shuō)比較大，此類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是內(nèi)外結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，殼體內(nèi)部是采用薄壁圍成的內(nèi)腔，殼體零件表面還通常設(shè)置有支承孔、凸臺(tái)、泄油孔、安裝底板、加強(qiáng)筋肋板、定位銷孔、螺紋孔以及連接螺栓孔等等特征。 殼體類零件的各加工表面中，最容易保證的表面是平面，對(duì)于精度要求比較高的支承孔的加工精度以及兩者之間的相對(duì)精度和位置要求、空余平面之間的相互位置精度比較難以保證，所以在制定殼體類零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的時(shí)候需要將如何保證孔的精度放在第一位考慮。造機(jī)械零件所使用的毛坯有鑄件、鍛件、沖壓件、型材等。毛坯的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的批量的大小 ，零件的形狀和尺寸的大小，零件的受力情況，工廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)水平及技術(shù)經(jīng)濟(jì)型等來(lái)決定。 毛坯制造方法 在選擇毛坯的制作方法應(yīng)該多方考慮各種因素，例如生產(chǎn)批量、零件的形狀和尺寸的大小、零件的力學(xué)性能、工廠的現(xiàn)有水平和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。而且各類毛坯的制造方法有各自的特點(diǎn)。在鑄造的制造過(guò)程中有木模手工沙箱、金屬模機(jī)械砂型、金屬型澆鑄、離心鑄造、壓鑄等加工方法。由于我們的零件的批量為中等的批量，我們采用了金屬性澆鑄的方法。該種方法的技術(shù)特點(diǎn)是可以鑄出不太復(fù)雜的鑄件，鑄件的尺寸精度可以達(dá)到0.1微米到0.5微米表面粗糙度Ra可以達(dá)到12.5微米到6.3微米。鑄件力學(xué)性能較好。應(yīng)用范圍是中小型零件的大批量生產(chǎn)適于鑄造鐵碳合金、有色金屬及其合金。 鑄件的尺寸公差 鑄件尺寸公差的代號(hào)為CT，公差等級(jí)分為16級(jí)，適用于砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和融模鑄造等加工方法。 壁厚尺寸公差一般可降一級(jí)使用，公差帶應(yīng)對(duì)稱分布，及公差的一半取正值，一般取負(fù)值，有特殊要求時(shí)，也可采用非對(duì)稱設(shè)置，但應(yīng)在圖上注明或者在技術(shù)文件中規(guī)定。根據(jù)我們的具體零件的尺寸和大批量的生產(chǎn)。我們最后選擇公差等級(jí)7-9級(jí)。 加工余量和工序尺寸的計(jì)算 1. 毛坯 根據(jù)零件的要求的形狀、工藝尺寸等制成的用于加工對(duì)象。 2. 鑄件 將熔融的金屬澆入鑄型，凝固后所得到的金屬工件減毛坯。 工藝尺寸鏈的應(yīng)用 工藝尺寸鏈常用語(yǔ)工藝尺寸的換算和工序尺寸的計(jì)算，工序尺寸的計(jì)算將在后面介紹，這里只介紹工藝尺寸的換算。 （1）基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸鏈的換算和工序尺寸的換算 例如在加工軸承座的軸孔時(shí)有三種加工方案。 （2）走刀次序與走刀形式不同時(shí)工藝尺寸的換算 例如加工階梯孔時(shí)，雖然基準(zhǔn)不變，技工方法相同，但由于走到次序和走到方式的不同。也要進(jìn)行工藝尺寸的換算。 （3）定程控制尺寸精度所要求的工藝尺寸換算 這時(shí)由于工件裝夾方式的不同，或者應(yīng)用刀鋸和走刀定程方式的不同，也能夠根據(jù)加工條件進(jìn)行 車床走刀箱體毛坯余量的計(jì)算 （1）箱體高度尺寸的加工余量。（計(jì)算上下底面之間尺寸） 根據(jù)工序要求，箱體頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(shí)厚度偏差取。 精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 粗銑后最大尺寸為： 粗銑后最小尺寸為： 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 （2）箱體寬度尺寸的加工余量。（計(jì)算上下底面之間尺寸） 根據(jù)工序要求，箱體頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(shí)厚度偏差取。 精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 粗銑后最大尺寸為： 粗銑后最小尺寸為： 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 （3）內(nèi)孔的加工余量。 根據(jù)工序要求，內(nèi)孔加工分粗鏜、半精鏜和精鏜加工。各工步余量如下： 粗鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 半精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 粗鏜后最大尺寸為： 半精鏜后最大尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 （5）內(nèi)孔的加工余量。 根據(jù)工序要求，內(nèi)孔加工分粗鏜、半精鏜和精鏜加工。各工步余量如下： 粗鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 半精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 粗鏜后最大尺寸為： 半精鏜后最大尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 （6）內(nèi)孔的加工余量。 根據(jù)工序要求，內(nèi)孔加工分粗鏜、半精鏜和精鏜加工。各工步余量如下： 粗鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 半精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 精鏜：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 粗鏜后最大尺寸為： 半精鏜后最大尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 2.2 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 3、本零件粗基準(zhǔn)的選擇： 分析車床走刀箱體圖，該零件外形比較簡(jiǎn)單，其中待加工面有上下端面，不加工表面有外圓柱面，根據(jù)“互為基準(zhǔn)”的原則，首先以小端面為粗基準(zhǔn)粗銑工件大端面，再以大端面為粗基準(zhǔn)粗銑工件小端面，這樣反復(fù)加工以達(dá)到圖紙尺寸。 4、本零件精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)一般選擇比較大的平面，并且該平面的精度要求比較高，分析車床走刀箱體圖，工件的大端面為零件中面積最大的平面，并且該大平面的設(shè)計(jì)精度比較高，并且以該平面為精基準(zhǔn)可以加工出大多數(shù)的表面，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，所以后續(xù)加工工序均以大平面為精基準(zhǔn)。 2.3 制定加工工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 1 鑄造 鑄造毛坯 外協(xié) 2 熱處理 人工時(shí)效處理 外協(xié) 3 涂漆 不加工面涂防銹漆 外協(xié) 4 粗銑 粗銑頂面至尺寸170 金工 萬(wàn)能銑床 XA6132 平口鉗 端銑刀 φ250 游標(biāo)卡尺 5 粗銑 粗銑底面至尺寸167 金工 萬(wàn)能銑床 XA6132 平口鉗 端銑刀 φ250 游標(biāo)卡尺 6 精銑 精銑底面至尺寸166 金工 萬(wàn)能銑床 XA6132 平口鉗 端銑刀 φ250 游標(biāo)卡尺 7 精銑 精銑頂面至尺寸165 金工 萬(wàn)能銑床 XA6132 平口鉗 端銑刀 φ250 游標(biāo)卡尺 8 鉆 鉆底面孔4-φ11 金工 立式鉆床 Z550 專用夾具 麻花鉆 φ11 游標(biāo)卡尺 9 鏜、銑 一面兩銷加工箱體左端面 金工 粗銑左端面至尺寸490 金工 臥加 HMC500 專用夾具 端銑刀 φ180 游標(biāo)卡尺 精銑左端面至尺寸489 金工 臥加 HMC500 專用夾具 端銑刀 φ180 游標(biāo)卡尺 粗鏜孔2-φ48 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 游標(biāo)卡尺 半精鏜孔2-φ51 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 精鏜孔2-φ52 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 鉆孔5-φ6.8 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ6.8 游標(biāo)卡尺 鉆孔φ6.4 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ6.4 游標(biāo)卡尺 鉆孔φ8.0 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ8.0 游標(biāo)卡尺 鉆孔φ4.8 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ4.8 游標(biāo)卡尺 鉆孔φ14 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ14 游標(biāo)卡尺 攻絲5-M8、M10、2-M6、M16 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 10 鏜、銑 一面兩銷加工箱體右端面 金工 粗銑右端面至尺寸486 金工 臥加 HMC500 專用夾具 端銑刀 φ180 游標(biāo)卡尺 精銑右端面至尺寸485 金工 臥加 HMC500 專用夾具 端銑刀 φ180 游標(biāo)卡尺 粗鏜孔2-φ56 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 游標(biāo)卡尺 半精鏜孔2-φ59 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 精鏜孔2-φ60 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 粗鏜孔2-φ58 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 游標(biāo)卡尺 半精鏜孔2-φ61 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 精鏜孔2-φ62 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 粗鏜孔2-φ43 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 游標(biāo)卡尺 半精鏜孔2-φ46 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 精鏜孔2-φ47 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 粗鏜孔2-φ36 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 游標(biāo)卡尺 半精鏜孔2-φ39 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 精鏜孔2-φ40 金工 臥加 HMC500 專用夾具 內(nèi)孔鏜刀 內(nèi)徑百分表 鉆孔φ12 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ12 游標(biāo)卡尺 鉆孔φ8.0 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ8.0 游標(biāo)卡尺 攻絲5-M10 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 11 鉆、攻 一面兩銷加工箱體頂面 鉆孔7-φ8.0 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ8.0 游標(biāo)卡尺 攻絲5-M10深18 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 攻絲2-M10 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 沉孔2-φ11 金工 臥加 HMC500 專用夾具 沉孔鉆 φ11 游標(biāo)卡尺 12 鉆、攻 一面兩銷加工箱體底面 鉆孔8-φ6.8 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ6.8 游標(biāo)卡尺 鉆孔2-φ8.0 金工 臥加 HMC500 專用夾具 麻花鉆 φ8.0 游標(biāo)卡尺 攻絲8-M8深15 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 攻絲2-M10 金工 臥加 HMC500 專用夾具 機(jī)用絲錐 通止規(guī) 沉孔2-φ11 金工 臥加 HMC500 專用夾具 沉孔鉆 φ11 游標(biāo)卡尺 沉孔2-φ14 金工 臥加 HMC500 專用夾具 沉孔鉆 φ14 游標(biāo)卡尺 13 去毛刺 14 檢驗(yàn) 15 入庫(kù) 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片”。 2.4確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序4：粗銑 1、粗銑頂面至尺寸170 ： ,刀具：250端銑刀 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 1 ： 工序7：精銑頂面至尺寸165 ： ,刀具：250端銑刀 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： ： 工序9、粗鏜φ48、半精鏜φ51、精鏜φ52 1、粗鏜內(nèi)孔φ48 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 1 ： 2、半精鏜內(nèi)孔φ51 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 1 ： 3、精鏜內(nèi)孔φ53 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 1 ： 4、鉆孔φ6.8 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 1 ： 5、鉆孔φ6 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 1 ： 2.5時(shí)間定額計(jì)算 參照《機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 —布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序4、粗銑頂面至尺寸170 ： ：參照《機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》表2.5-43，取工步輔助時(shí)間為。取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》表2.5-48， ： 工序9、粗鏜φ48、半精鏜φ51、精鏜φ52 ： ：參照《機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》表2.5-43，取工步輔助時(shí)間為。取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》表2.5-48， ： 第3章 專用夾具的設(shè)計(jì) 3.1 對(duì)定位元件的基本要求 1、足夠的精度 由于工件的定位是通過(guò)定位副的接觸（或配合）實(shí)現(xiàn)的，定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度，因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)加工的要求。 2、足夠的強(qiáng)度和剛度 定位元件不僅限制工件的自由度，還有支撐元件、承受夾緊力和切削力的作用，因此，因有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形或損毀。 3、耐磨性好 工件的裝卸會(huì)磨損定位元件的限位基面，導(dǎo)致定位精度下降。定位精度下降到一定程度時(shí)，定位元件必須更換，否則，夾具不能繼續(xù)使用。為了延長(zhǎng)定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。 4、工藝性好 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配和更換。 3.2確定定位方案與定位元件的原則 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，工件位置的正確與否，用加工要求來(lái)衡量，能滿足加工要求的為正確，不能滿足加工要求的為不正確。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個(gè)工件的位置變動(dòng)量必須控制在加工誤差所允許的范圍之內(nèi)。 分析本次夾具設(shè)計(jì)的總體要求，箱體端面的銑削加工安排在上下底面和安裝孔加工工序之后，應(yīng)該合理利用加工好的表面作為加工精基準(zhǔn)，所以銑端面工序可以選擇箱體底面和兩個(gè)底面安裝孔作為精基準(zhǔn)，為典型的一面兩銷定位，限制工件6個(gè)自由度，為完全定位。 圖3-1 定位基準(zhǔn)示意圖 本夾具為銑加工箱體側(cè)面專用夾具，該夾具主要由夾具體、圓柱銷、削邊菱形銷、壓板以及對(duì)刀快等組成，夾具的定位原件為圓柱銷和削邊菱形銷，為典型的一面兩銷定位，其中夾具體端面限制工件X、Y向的旋轉(zhuǎn)自由度以及Z向移動(dòng)自由度，圓柱銷和削邊菱形銷限制工件剩余自由度，工件6個(gè)自由度都被限制，為完全定位，滿足加工要求。 3.3夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則 對(duì)夾緊裝置的基本要求： 1、夾緊過(guò)程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 2、夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中的位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要是工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。 3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計(jì)越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。 工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。在夾緊工件的過(guò)程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：工件不移動(dòng)原則；工件不變形原則；工件不振動(dòng)原則；安全可靠原則；經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則； 3.4 定位方案及定位元件的確定 本夾具為銑加工箱體側(cè)面專用夾具，該夾具主要由夾具體、圓柱銷、削邊菱形銷、壓板以及對(duì)刀快等組成，夾具的定位原件為圓柱銷和削邊菱形銷，為典型的一面兩銷定位，其中夾具體端面限制工件X、Y向的旋轉(zhuǎn)自由度以及Z向移動(dòng)自由度，圓柱銷和削邊菱形銷限制工件剩余自由度，工件6個(gè)自由度都被限制，為完全定位，滿足加工要求。 圖3-2圓柱銷 3.5 定位基準(zhǔn)的選擇 本夾具為銑加工箱體側(cè)面專用夾具，該夾具主要由夾具體、圓柱銷、削邊菱形銷、壓板以及對(duì)刀快等組成，夾具的定位原件為圓柱銷和削邊菱形銷，為典型的一面兩銷定位，其中夾具體端面限制工件X、Y向的旋轉(zhuǎn)自由度以及Z向移動(dòng)自由度，圓柱銷和削邊菱形銷限制工件剩余自由度，工件6個(gè)自由度都被限制，為完全定位，滿足加工要求。 3.6銑削切削力 銑削力計(jì)算公式： 其中——系數(shù) ——指數(shù) ——指數(shù) ——修正系數(shù)乘積 取壓板與工件之間的摩擦系數(shù)為0.4，則所需夾緊力為 由于該夾具采用兩個(gè)壓板壓緊工件，所以單個(gè)壓板壓緊力為1014N。 3.7定位誤差計(jì)算 定位誤差概念 圖4-7定位誤差簡(jiǎn)圖 定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)不重合誤差，其大小等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸在加工方向上的變動(dòng)量（公差），是由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合引起 基準(zhǔn)移位誤差，指工件的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的變動(dòng)量，由工件定位表面或者夾具定位元件的制造誤差以及兩者之間的間隙所引起。 銑夾具定位誤差計(jì)算 在夾具結(jié)構(gòu)方案確定及總圖設(shè)計(jì)完成之后，還應(yīng)該對(duì)夾具精度進(jìn)行分析和計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)的夾具能滿足工件的加工要求。 工件以兩孔一面在兩銷一面上定位，兩孔常用定位元件為圓柱銷和削邊銷，工件在平面上的運(yùn)動(dòng)方式有：平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、平移與轉(zhuǎn)動(dòng) 圖4-8 基準(zhǔn)相對(duì)位置變化分析 1）在兩銷連線方向上的平移 因削邊銷間隙的增大，平移由圓柱銷所在定位副決定 2）垂直兩銷連線方向上的轉(zhuǎn)動(dòng) 圖4-9 定位誤差分析 圖4-10 兩孔定位時(shí)垂直兩孔連線方向尺寸定位誤差分析 已知：工件以兩個(gè)mm孔和零件底面為定位基準(zhǔn)。已知零件上兩孔中心距為，試設(shè)計(jì)兩定位銷尺寸并計(jì)算定位誤差。 ①首先確定定位銷的中心距和尺寸公差。 夾具體中兩個(gè)定位銷的間距基本尺寸和孔間距的基本尺寸相同，兩銷中心距可取為，在此則兩銷中心距為 ②確定圓柱銷尺寸及公差 圓柱銷直徑的基本尺寸（最大尺寸）是該定位孔的最小極限尺寸，配合一般按g6或者f7選取。 則圓柱銷直徑為 ③按相關(guān)表格選取削邊銷的尺寸 則、 ④求出削邊銷的最小配合間隙，并求出削邊銷工作部分的直徑 削邊銷與孔的配合取h6，取其公差差為-0.009mm，因此削邊銷直徑為 ⑤計(jì)算定位誤差 基準(zhǔn)移位誤差為 轉(zhuǎn)角誤差為 雙向轉(zhuǎn)動(dòng)誤差為0.022° 第4章 小結(jié) 為期兩周的課程設(shè)計(jì)一轉(zhuǎn)眼就到了尾聲，時(shí)間不長(zhǎng)，但我們卻從中獲益良多。這次的課程設(shè)計(jì)包括了零件圖識(shí)別，毛坯圖的設(shè)計(jì)，工序的劃分，3D圖的繪制，裝配圖的繪制等，我們小組的成員們分配了各自的工作，每個(gè)人都認(rèn)真仔細(xì)的完成了各自的任務(wù)要求，不僅使得我們的書(shū)本知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合，更讓我們對(duì)設(shè)計(jì)有了更深刻的理解，對(duì)自己的專業(yè)有了更深一步的認(rèn)可。每一個(gè)步驟每一道工序，還有夾具的設(shè)計(jì)，加緊裝置的選定，無(wú)不彰顯了機(jī)設(shè)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確性，又通過(guò)老師指導(dǎo)，實(shí)際加工所需，對(duì)我們的任務(wù)進(jìn)行不斷的改造，使得我們基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練，提高了我們的思考、解決問(wèn)題、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 當(dāng)然，由于水平仍有欠缺，設(shè)計(jì)之中仍有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)的指正，謝謝。 參考文獻(xiàn) [1] 許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003。 [2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979。 [5] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。 [6] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 [7] 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 [8] 馬賢智，機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994。 [9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [10] 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。 [11] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。 [12] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [13] 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