JZ-5-Y盤類零件零件的機械加工工藝規(guī)程和銑面銑床夾具設計

JZ-5-Y盤類零件零件的機械加工工藝規(guī)程和銑面銑床夾具設計,jz,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,銑床,夾具,設計 長沙航院航空機制專業(yè)12級 畢業(yè)設計（論文）任務書 班級 機制1201 姓名 鄭潤民 學號 35 一、設計課題: 設計圖號JZ-5-Y零件的機械加工工藝規(guī)程和銑床夾具 二、設計內容及要求： 1.繪制JZ-5-Y零件圖一張（3號圖紙）； 2.編制零件機械加工工藝規(guī)程一份（中批生產），包括： （1）機械加工工藝過程卡 （2）機械加工工序卡 3.設計銑夾具一套，要求： （1）完成夾具總裝配圖（1號或2號圖紙）； （2）完成夾具上所有非標準件的零件圖一套（3～4號圖紙）； （3）編寫設計說明書一份（不少于30頁），說明書應有：封面、目錄、封底、設計任務書、設計計算說明及分析、畢業(yè)設計小結、參考文獻、書目及致謝等內容。 4.其他要求： （1）所有圖紙為計算機繪圖并打印，同時提交電子文檔。 （2）設計說明書為打印稿，同時提交電子文檔。 （3）時間安排：請于2015年1月20日之前，將畢業(yè)設計（初稿）的電子文檔發(fā)給指導老師，由指導老師進行初步的審查，指導老師于2月5日之前將畢業(yè)設計中存在的主要問題提交給學生，于4月30日之前，將修改后的畢業(yè)設計最終稿（紙質稿）交給指導老師，電子稿上傳到大學城空間并準備答辯。上傳的資料規(guī)范（說明書排版、CAD圖紙、工藝文件:都轉成.PDF或.SWF文檔），指導老師和學生的交流要在空間進行。 指導老師：楊豐 聯(lián)系電話：15973185980 電子郵件：570589165@qq.com 教研室主任 譚目發(fā) （簽名） 2014 年 10 月 28 日 院(系)批準人 黃登紅 （簽名） 2014 年10 月 29 日 航空機械制造工程學院 0 畢業(yè)設計（工藝規(guī)程） JZ-5-Y零件的機械加工工藝規(guī)程和銑床夾具專用夾具設計 院 系 航空機械自造工程學院 專 業(yè) 航空機械自造與自動化 班 級 機制 學 號 姓 名 指導老師 二Ο一五年 三月 九日 產品名稱 JZ-5-Y 零件圖號 機械加工 工藝過程卡 毛坯種類 鋼板 共1頁 每臺數量 1 零件名稱 JZ-5-Y 材料牌號 45 第1頁 工序號 工序 名稱 工序內容 設備 工藝裝備 10 開料 鋼板開料30X110 X75 鋸床 鋸刀，游標卡尺 20 粗銑 粗銑六面。留1mm的加工余量 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 30 精銑 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 40 銑削 銑削反面凹槽 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 50 銑削 銑上端面臺階面 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 60 鉆孔 鉆上端面?18孔 數控銑床VMC850 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 70 銑削 銑上端面斜面 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 80 銑削 銑U型槽 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 90 鉆孔 鉆3-?6，3-?10個孔 數控銑床VMC850 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 100 銑削 銑上端面圓弧 數控銑床VMC850 硬質合金球銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 110 終檢 終檢 質檢室 千分尺、游標卡尺 120 入庫 清洗入庫 檢驗儀器 編制 日期 審核 日期 更改 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 20、30 工序名稱 銑 共8頁 零件 圖號 第 1頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 X62W銑床 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 粗銑六面。留1mm的加工余量 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 2 0.8 800 3 18 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 40 工序名稱 銑削 共8頁 零件 圖號 第 2頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 銑削反面凹槽 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 50 工序名稱 銑削 共8頁 零件 圖號 第 3頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 銑上端面臺階面 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 60 工序名稱 鉆孔 共8頁 零件 圖號 第 4頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 鉆上端面?18孔 錐柄麻花鉆 游標卡尺 1 0.5 2 0.8 800 2.2 10 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 70 工序名稱 銑削 共8頁 零件 圖號 第 5頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 銑上端面斜面 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 80 工序名稱 銑削 共8頁 零件 圖號 第 6頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 銑U型槽 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 90 工序名稱 鉆孔 共8頁 零件 圖號 第 7頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 鉆3-?6，3-?10個孔 錐柄麻花鉆 游標卡尺 1 0.5 2 0.8 800 2.2 10 20 30 零件 名稱 JZ-5-Y 機械加工工序卡 工序號 100 工序名稱 銑削 共8頁 零件 圖號 第 8頁 材料 牌號 45 毛坯狀態(tài) 鋼板 機床設備 數控銑床VMC850 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 銑上端面圓弧 硬質合金立銑刀 游標卡尺 1 0.5 3 1 500 1.5 15 20 30 產品名稱 JZ-5-Y 零件圖號 JZ-5-Y 機械加工 工藝過程卡 毛坯種類 鋼板 共1頁 每臺數量 1 零件名稱 材料牌號 45 第1頁 工序號 工序 名稱 工序內容 設備 工藝裝備 10 開料 鋼板開料30X110 X75 鋸床 鋸刀，游標卡尺 20 粗銑 粗銑六面。留1mm的加工余量 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 30 精銑 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 40 銑削 銑削反面凹槽 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 50 銑削 銑上端面臺階面 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 60 鉆孔 鉆上端面?18孔 數控銑床VMC850 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 70 銑削 銑上端面斜面 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 80 銑削 銑U型槽 數控銑床VMC850 硬質合金立銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 90 鉆孔 鉆3-?6，3-?10個孔 數控銑床VMC850 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 100 銑削 銑上端面圓弧 數控銑床VMC850 硬質合金球銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 110 終檢 終檢 質檢室 千分尺、游標卡尺 120 入庫 清洗入庫 檢驗儀器 編制 日期 審核 日期 更改 長沙航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 課 題： JZ-5-Y零件的機械加工工藝規(guī)程和銑床夾具 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 本設計是基于JZ-5-Y零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。JZ-5-Y零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以JZ-5-Y的孔作為粗基準，以結合面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞：JZ-5-Y類零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: Angle gear seat parts; fixture; III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.2 JZ-5-Y加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2 1.2.1 孔和平面的加工順序 2 1.2.2加工方案選擇 2 1.3 JZ-5-Y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 JZ-5-Y加工主要工序安排 3 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 6 1.7 時間定額計算及生產安排 13 第2章 銑夾具設計 15 2.1設計要求 15 2.2夾具設計 15 2.2.1 定位基準的選擇 15 2.2.2 切削力及夾緊力的計算 15 2.3定位誤差的分析 18 2.4夾具設計及操作的簡要說明 19 結 論 20 參考文獻 21 致　　謝 23 IV 第1章 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JZ-5-Y。JZ-5-Y的主要作用并保證部件與其他部件正確安裝。因此JZ-5-Y零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖 圖1 JZ-5-Y 1.1.2 零件的工藝分析 由JZ-5-Y零件圖可知。JZ-5-Y是一個盤類零件，它的外表面上有很多個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以四周輪廓為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：四周輪廓平面的加工，其中面有表面粗糙度要求為。 （2）以孔為主要加工面的加工面。這一組加工表面包括孔的銑削加工粗糙度為。 （4）其他凸臺凹槽的加工 1.2 JZ-5-Y加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該JZ-5-Y零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于JZ-5-Y來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.2.1 孔和平面的加工順序 JZ-5-Y類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工JZ-5-Y上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。JZ-5-Y的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 JZ-5-Y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加工方案選擇 JZ-5-Y孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據JZ-5-Y零件圖所示的JZ-5-Y的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將JZ-5-Y孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 在大批量生產中，JZ-5-Y孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。 采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 1.3 JZ-5-Y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以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入JZ-5-Y的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以JZ-5-Y的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.3.2 精基準的選擇 從保證JZ-5-Y孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證JZ-5-Y在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從JZ-5-Y零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是JZ-5-Y的裝配基準，但因為它與JZ-5-Y的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.4 JZ-5-Y加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。JZ-5-Y加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到JZ-5-Y加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于JZ-5-Y，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據以上分析過程，現(xiàn)將JZ-5-Y加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 開料 鋼板開料30X110 X75 20 粗銑 粗銑六面。留1mm的加工余量 30 精銑 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 40 銑削 銑削反面凹槽 50 銑削 銑上端面臺階面 60 鉆孔 鉆上端面?18孔 70 銑削 銑上端面斜面 80 銑削 銑U型槽 90 鉆孔 鉆3-?6，3-?10個孔 100 銑削 銑上端面圓弧 110 終檢 終檢 120 入庫 清洗入庫 工藝路線二： 10 開料 鋼板開料30X110 X75 20 粗銑 粗銑六面。留1mm的加工余量 30 精銑 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 40 銑削 銑削反面凹槽 50 銑削 銑上端面臺階面 60 鉆孔 鉆上端面?18孔 70 銑削 銑上端面斜面 80 銑削 銑U型槽 90 鉆孔 鉆3-?6，3-?10個孔 100 銑削 銑上端面圓弧 110 終檢 終檢 120 入庫 清洗入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。 綜合選擇方案一： 10 開料 鋼板開料30X110 X75 20 粗銑 粗銑六面。留1mm的加工余量 30 精銑 精銑六面，達到圖紙尺寸要求 40 銑削 銑削反面凹槽 50 銑削 銑上端面臺階面 60 鉆孔 鉆上端面?18孔 70 銑削 銑上端面斜面 80 銑削 銑U型槽 90 鉆孔 鉆3-?6，3-?10個孔 100 銑削 銑上端面圓弧 110 終檢 終檢 120 入庫 清洗入庫 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為45、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據毛坯制造方法采用的型材造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，“JZ-5-Y”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45，硬度HB為170—241，生產類型為大批量生產，采用型材毛坯。 （1）結合面的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）面的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序10、工序20無切削加工，無需計算 工序20粗銑六面。留1mm的加工余量 加工條件： 工件材料： 45，型材。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, 工序30精銑六面，達到圖紙尺寸要求 加工條件： 工件材料： 45，型材。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序40：銑削反面凹槽 加工條件： 工件材料： 45，型材。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, 工序50：銑上端面臺階面 加工條件： 工件材料： 45，型材。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃立銑刀（立銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序70：銑上端面斜面工件材料： 45，型材。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 本工序機動時間 工序60：銑U型槽 加工條件： 工件材料： 45，型材。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃銑刀，材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, 工序100：銑上端面圓弧 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 本工序機動時間 1.7 時間定額計算及生產安排 假設該零件年產量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產量應不低于417件。設每天的產量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產時間應不大于1.14min。 參照《機械加工工藝手冊》表2.5.2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產時） 因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 工序：粗銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。 工序：銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。 第2章 銑夾具設計 2.1設計要求 為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于X52k銑床。成批生產，任務為設計一銑夾具 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 2.2夾具設計 2.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進行加工前，左右端面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選下平面、和側面和支撐釘定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。 2.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：立銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構的特點： （1）結構簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （X）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 螺旋夾緊力： 該夾具采用夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 2.3定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.4夾具設計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。 夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結構工藝性要好。 由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結構復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內應力。 結 論 通過近一個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 21 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 43 致　　謝 在本文完成之際，首先向我最尊敬的導師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個月以來，他不遺余力地對我的設計進行了指導。在我畢業(yè)設計這段時間，無論在學習還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關懷。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹的治學態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設計關鍵性的技術指導，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導，特此向老師表示衷心的感謝和敬意! 畢業(yè)設計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經驗缺乏，設計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補充和完善，讓自己成為對社會作更多的貢獻，成為有用之才。 此外還要感謝那些給予過我關心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關懷、鼓力和我自己的努力，此設計才得以順利完成。 43