單拐曲軸零件的機(jī)械加工工藝及銑槽夾具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

單拐曲軸零件的機(jī)械加工工藝及銑槽夾具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,曲軸,零件,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 附錄1 外文翻譯 基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用 摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計(jì)方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計(jì)了事例庫的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導(dǎo)的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計(jì).所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設(shè)計(jì)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿意的使用效果. 關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計(jì) CAD 夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因?yàn)閵A具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計(jì)是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜的過程,需要有從大量的設(shè)計(jì)論文中了解質(zhì)量知識的經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)計(jì)論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長繪制詳細(xì)設(shè)計(jì)圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項(xiàng)非常耗時的工作，但是利用以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因?yàn)樘岢鲆粋€類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設(shè)計(jì)工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來，如在注射成型及設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設(shè)計(jì). 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數(shù)和事例圖書館的建立 1.1事例參數(shù) 事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因?yàn)榱慵男螤钍嵌喾N多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因?yàn)榉峙浣o每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。 因此,考慮到實(shí)際和快速設(shè)計(jì)的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。 前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時,三個項(xiàng)目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。 最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。 該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設(shè)計(jì)師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例. 事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型； 2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體； 3—工件材料； 8—加工內(nèi)容； 13—其他； 4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼； 5—工件比例； 10—定位模型； 圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu) 1.2事例庫 事例庫由許多預(yù)定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復(fù)合。 1.3 事例的層次化 夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設(shè)計(jì)資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進(jìn)行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書館應(yīng)記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。 2事例修改的策略 在基于事例的夾具設(shè)計(jì)中，最重要的是相似點(diǎn)的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應(yīng)時間。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導(dǎo)結(jié)合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導(dǎo)策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標(biāo)點(diǎn)，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。 修改方法： 1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫。 2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計(jì)算相似尺寸的價值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。 兩個事例之間的相似點(diǎn)是基于兩個事例特征之間的相似點(diǎn)。相似點(diǎn)尺寸的計(jì)算依靠特征的類型。相似點(diǎn)的價值可以通過數(shù)字化的價值來計(jì)算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計(jì)算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計(jì)算公式如下： 其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計(jì)算如下： 其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點(diǎn)。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存儲 3.1事例的修改 夾具設(shè)計(jì)中相似事例的修改包括以下三個階段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性 3） 模型重新設(shè)計(jì) 如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設(shè)計(jì)好了。 3.2事例的存儲 在將一個新的事例保存到事例庫之前，設(shè)計(jì)者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設(shè)計(jì)者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲了。一個標(biāo)準(zhǔn)事例是一個描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。 從被解釋的概念中，可采用以下方法： 1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因?yàn)橐呀?jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了?；蛘咧荒茏鳛橐粋€參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。 2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認(rèn)為代替這個事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好，那么這個標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個新的事例代替，以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個參考事例保存。 3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產(chǎn)生，并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫中。 4夾具設(shè)計(jì)中基于事例推理的過程 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的特性，夾具設(shè)計(jì)的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設(shè)計(jì)者等等，必須先輸入。然后，輸入或設(shè)計(jì)工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設(shè)計(jì)，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)流程圖 5基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)說明 這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計(jì)成一個用來旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。 圖3 需要設(shè)計(jì)夾具的一個工件 （最大尺寸80mmx49mmx22mm） 工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引碼和重量 特征名稱 特性值 索引碼 重量 夾具類型 車床夾具 1 100 工件形狀 塊狀 9 90 工件材料 中碳鋼 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 輕 5 60 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 60 加工內(nèi)容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個平面 1 100 夾緊方法 不確定 ？ 90 夾具體 復(fù)合 4 80 其他 沒有 0 60 通過查找和計(jì)算相似點(diǎn)，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細(xì)節(jié)信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引碼 特征名稱 特性值 索引碼 夾具類型 車床夾具 1 工件形狀 塊狀 9 工件材料 中碳鋼 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 輕 5 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 加工內(nèi)容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個平面 1 夾緊方法 不確定 ？ 夾具體 復(fù)合 4 其他 沒有 0 相似點(diǎn)的計(jì)算如下： 所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設(shè)計(jì)的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示 圖4 最相似的夾具 當(dāng)成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設(shè)計(jì)出來，圖形如圖6所示 圖5 需要設(shè)計(jì)的新夾具 因?yàn)樵谑吕龓熘袥]有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。 6 結(jié)論 基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領(lǐng)域里得到發(fā)展。基于事例推理的優(yōu)點(diǎn)如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學(xué)能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設(shè)計(jì)的框架已經(jīng)被實(shí)行了，使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結(jié)合起來。這個發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于航空項(xiàng)目，幫助夾具設(shè)計(jì)者提高設(shè)計(jì)效率和重新使用先前的設(shè)計(jì)資源。 9 XX學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 曲軸零件的機(jī)械加工工藝及銑槽夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院 系： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 摘 要 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是對織機(jī)曲軸零件的機(jī)械加工工藝夾具的設(shè)計(jì)，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對織機(jī)曲軸零件的工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具. 本文主要對織機(jī)曲軸零件主要以V形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，銑鍵槽時2個V形塊與銑刀不能干涉，因此要降低V形塊高度，夾具設(shè)計(jì)要方便、簡單。 關(guān)鍵詞：加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 II ABSTRACT The graduation design task is to design the fixture machining process of crank shaft parts, including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting dosage, process documents. Choose the correct methods for processing, manufacturing process design. In addition, processing of loom crank parts design process special fixture. This paper focuses on the loom crankshaft parts mainly in the V block and the support plate to locate, near the straight plate and spring clamp, keyway milling for 2 V block interference and the cutter can not, so to reduce the V block height, fixture design to be convenient, simple. Keywords: processing technology, processing methods, process, fixture 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 1 緒論 1 1.1機(jī)械加工工藝概述 1 1.2機(jī)械加工工藝流程 1 1.3夾具概述 2 1.4機(jī)床夾具的功能 2 1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 3 1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3 1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3 2 零件分析 5 2.1零件的作用 5 2.2零件的工藝分析 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1確定毛坯的制造形式 7 3.2基面的選擇 7 3.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 7 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 7 3.3制定工藝路線 7 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.5 確定切削用量及基本工時 10 3.6 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 30 4 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計(jì) 38 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 38 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 38 4.3銑削力與夾緊力計(jì)算 39 4.4對刀塊和塞尺設(shè)計(jì) 40 總 結(jié) 43 參 考 文 獻(xiàn) 44 致 謝 45 II 1 緒論 1.1機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)。 一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。 比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明。比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 總的來說，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析。 3) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 5) 填寫工藝文件。 6) 選擇毛坯。 7) 擬訂工藝路線。 8) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。 1.3夾具概述 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、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，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。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 1.4機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 定位 定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。 （1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置 并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。特別是近年來，，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 4）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 5）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個方面。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。 通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。 精密化 精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。 具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 46 2 零件分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是織機(jī)曲軸2，它位于連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動，它在工作過程中將承受周期性的復(fù)雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，是連桿獲得所需的動力。 2.2零件的工藝分析 由織機(jī)曲軸2零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進(jìn)行加工，此外各表面上還需加工一系列螺紋孔和鍵槽。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下: 由零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進(jìn)行加工，此外各表面上還需加工一系列螺紋孔和鍵槽。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下: 以拐徑為?60mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括: 拐徑?60 mm加工及其倒圓角,兩個?8的斜油孔,兩個油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是?60 mm圓跳動公差為0.01 mm。 以軸心線兩端軸為中心的加工表面 這一組加工表面：1：10錐度面的鍵槽mm并左端倒角，端面的中心孔,1個M20深15 mm的螺紋孔，各軸的外圓表面, 這組加工表面有一定的位置要求，主要是： (1)鍵槽與 1：5錐度軸心線的對稱度公差為0.10mm。 (2)1：5錐度軸心線對A-B軸心線的的圓跳動公差0.025mm； 又以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證他們的位置精度要求。 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1確定毛坯的制造形式 零件材料為球球墨鑄鐵，型號為QT800?？紤]到曲軸的零件較大，零件比較復(fù)雜，應(yīng)采用鑄件。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，不盲目的選擇基面。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 在小批生產(chǎn)的條件下，通常都是采取劃線找正。所以曲軸加工的第一道工序是鉗工劃線，劃出主軸頸端面的十字中心線以及待加工表面的輪廓線，然后按劃線找正將曲軸安裝在機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣兼顧了各部分的加工余量，以減少毛坯的廢品率。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 加工曲軸的主軸頸止以及與主軸頸同旋轉(zhuǎn)軸心線的其它配合部分和曲柄外圓弧面、外端面時，同軸類零件外圓表面加工一樣，采用輔助精基準(zhǔn)－頂針孔。用頂針孔作為精基準(zhǔn)，符合基面同一的原則，從而可以保證一次安裝中加工的各表面的同軸度或垂直度。對于主軸頸較大而偏心距又較小的曲軸，可以在曲軸兩端面上分別各打出兩個頂針孔A及B，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(zhǔn)定位的要求。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。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。 工藝路線方案（一）： 1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距29mm及外形加工。 2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。 3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸50 mm兩處，鉆右端中心孔。 4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓?50 mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側(cè)左、右端面，保證拐徑外側(cè)的對稱性及尺寸 5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸469mm，鉆左端中心孔，鉆左端?3的孔，深8mm，锪60°角 6）粗車拐徑?50 mm尺寸。 7）精車拐徑?50 mm尺寸。 8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑?50 mm 9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑?50 mm， 10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑?50 mm，磨左端軸徑?60mm。 11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑?50 mm。 14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。 15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨?90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。 16）夾右端，頂右端中心孔車1：5圓錐，留余量1.5mm 。 17）以兩端中心孔定位，磨1：5圓錐?43長60mm，磨圓角R0.5。 18）粉探傷各軸徑，拐徑。 19）劃鍵槽線銑鍵槽，以兩軸徑?50 mm定位 ，采用專用工裝裝夾銑鍵槽至圖樣尺寸。 20）銑右端軸徑?43mm的槽至圖樣尺寸。 21）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。 22）檢查。 工藝路線方案（二）： 1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距29mm及外形加工。 2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。 3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸50 mm兩處，鉆右端中心孔。 4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓?50 mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側(cè)左、右端面，保證拐徑外側(cè)的對稱性及尺寸 5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸469mm，鉆左端中心孔，鉆左端?3的孔，深8mm，锪60°角 6）粗車拐徑?50 mm尺寸。 7）精車拐徑?50 mm尺寸。 8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑?50 mm 9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑?50 mm， 10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑?50 mm，磨左端軸徑?60mm。 11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑?50 mm。 14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。 15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨?90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。 16）夾右端，頂右端中心孔車1：5圓錐，留余量1.5mm 。 17）以兩端中心孔定位，磨1：5圓錐?43長60mm，磨圓角R0.5。 18）粉探傷各軸徑，拐徑。 19）劃鍵槽線銑鍵槽，以兩軸徑?50 mm定位 ，采用專用工裝裝夾銑鍵槽至圖樣尺寸。 20）銑右端軸徑?43mm的槽至圖樣尺寸。 21）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。 22）檢查。 通過兩種工藝方案的比較可得出第一種方案中在精磨以后再銑鍵槽、鉆油孔，這樣會影響精磨后各軸的加工精度。而第二種方案則比較好些，它在銑鍵槽、鉆油孔后粗、精磨各軸保證了各軸的精度要求。 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 織機(jī)曲軸零件材料為球墨鑄鐵，硬度190~270HBS，毛坯重量約為40.3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用毛坯鑄件。 3.4.1加工兩端中心線上的外圓表面。 由于這些表面的粗糙度要求較高，它們的表面粗糙度都是Ra1.6，根據(jù)工序要求，軸徑?50mm，?55 mm加工分粗、精車，還有粗、精磨。 粗車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。 精車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-39，其余量規(guī)定為 1.1mm 粗磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。 精磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-44，其余量規(guī)定為 現(xiàn)取。 軸徑?55mm，?50 mm鑄造毛坯的基本尺寸分別為： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT11~13，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為，現(xiàn)取7mm。對軸徑?90mm有： 對軸徑?50 mm有： 精車后尺寸為：50+1.1+0.45+0.01=96.56 mm 精磨后尺寸與零件圖尺寸相同, 即?50 mm 而對于軸徑粗糙度要求為Ra 1.6,精車能達(dá)到要求，此時直徑粗加工余量2Z=3mm精加工為0.5mm能滿足加工要求。 3.5 確定切削用量及基本工時 工序1：粗車左端外圓?50 mm。 加工條件 工件材料：QT60-2, ，鑄件。 加工要求：粗車左端外圓?50 mm。 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 （1）粗車左端外圓?50 mm 1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm， 2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。 3)切削速度： 按[3] 表2.4-20，切削速度， 4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 313r/min 按機(jī)床說明書，313r/min與相近的轉(zhuǎn)速為300 ，則：. 實(shí)際銑削速度： 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得 由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機(jī)功率為13KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 6)計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0,L1=2mm 刀具切出長度：取 工序2：粗車左端軸徑?90mm 加工條件 工件材料：QT60-2, ，鑄件。 加工要求：粗車左端外圓?50 mm。 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm， 2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。 3)切削速度： 按[3]表2.4-20，切削速度， 4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實(shí)際速度。 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-20，可查得 由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機(jī)功率為13KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作 6)計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=67mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 工序3：粗車左端軸徑?55mm 加工條件 工件材料：QT60-2, ，鑄件。 加工要求：粗車左端外圓?50mm。 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1) 被吃刀量：取單邊余量Z=3mm， 2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。 3) 切削速度： 按[3]表2.4-20， 切削速度：， 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實(shí)際速度： 。 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-20，可查得 由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機(jī)功率為75KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300r/min時，主軸傳遞的功率為4.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 6) 計(jì)算切削工時：按《工藝手冊》表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=124mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 工序4：粗車拐徑外側(cè)左、右端面并粗車臺肩 （1）粗車拐徑外側(cè)左、右端 機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：YG6 1）已知毛坯長度，拐徑外側(cè)左、右端面參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。 2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，當(dāng)?shù)陡艹叽鐬?5mm×25mm, ≤3mm以及工件直徑60mm時 取 3）計(jì)算切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為320r/min。 則實(shí)際切削速度： 。 5）計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=112mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序5：粗車拐徑?50 mm 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 （1）粗車拐徑?50 mm 1)被吃刀量：參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ， 現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。 2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。 3)切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為405r/min，則實(shí)際速度 。 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[2]表1.29所示公式計(jì)算 式中： 所以： 切削時消耗功率PC為: 由CW6180B機(jī)床說明書可知，CW6180B主電動機(jī)功率為75KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為405r/min時，主軸傳遞的功率為45kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 6) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=123mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序6： 精車拐徑?50 mm尺寸 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。 2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度 1.33，取。 3) 切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度 。 5) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=123mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序7：精車右端軸徑?50 mm 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1) 被吃刀量：=0.6mm。 2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床說明書，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度 。 5) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=74mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序8： 精車右端軸徑?55 mm 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。 2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度 。 5) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=12mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序9：精車左端軸徑?50 mm 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。 2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度。 5) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機(jī)動時間： 工序11：鉆、攻6—M8螺紋 （1）鉆孔 機(jī)床：組合鉆床 刀具：麻花鉆 1) 進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-39，其取值范圍為，取 2) 切削速度：參照[3]表2.4-41，取 3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 4) 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： （2）攻6—M8螺紋絲 機(jī)床：組合攻絲機(jī) 刀具：釩鋼機(jī)動絲錐 1) 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 2) 切削速度：參照[3]表2.4-105，取 3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 4) 機(jī)動時間 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 本工序機(jī)動時間： 工序12：銑鍵槽24mm×110mm 機(jī)床：X52k 刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=20 1) 銑削深度： 2) 每齒進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-76，取 3) 銑削速度：參照[3]表2.4-50，?。? 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：， 取 實(shí)際銑削速度： 5) 給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 6) 刀具切入長度：精銑時 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 工序13：銑右端軸徑?43mm的槽mm 機(jī)床：X52k 刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=20 1) 銑削深度： 2) 每齒進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-76，取 3) 銑削速度：參照[3]表2.4-50，取： 4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：， 取 實(shí)際銑削速度： 5) 給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 6) 刀具切入長度：精銑時 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 工序17：粗磨左端軸徑?50 mm 機(jī)床：M1450A磨床 1）砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm 2)工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得 =0.233~0.476,取=0.350， 3)軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得 =(0.5~0.8)B，取=45 4）徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480， 預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150 5）每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 機(jī)動時間： 被磨削層長度： 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 工序19：磨右端軸徑?50 mm 機(jī)床：M1450A磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得=0.233~0.476,取=0.350， 3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45 4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150 5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 機(jī)動時間： 被磨削層長度： 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 工序20：精磨拐徑?50 mm 機(jī)床：M1432A磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ， 3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B， 4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 機(jī)動時間： 被磨削層長度： 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 工序21：精磨左右兩軸徑?50 mm 機(jī)床：M1432A磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ， 3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B， 4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 機(jī)動時間： 被磨削層長度：， 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 本工序的機(jī)動時間：=+=0.9 工序22：精磨?60mm 機(jī)床：M1432A磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ， 3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B， 4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 被磨削層長度： 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 工序23：車1：5圓錐 機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG8 1) 被吃刀量：參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。 2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。 3) 切削速度： 按[3]表2.4-20，切削速度， 4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實(shí)際速度 。 5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-20，可查得 由CW6180B機(jī)床說明書可知，CW6180B主電動機(jī)功率為75KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300r/min時，主軸傳遞的功率為45kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 6) 計(jì)算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=124mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 機(jī)動時間： 工序24：磨1：5圓錐?43長60mm （1）粗磨1：5圓錐?43 機(jī)床：M1450A磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得=0.233~0.476,取=0.350， 3） 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45 4）徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150 5）每分種金屬磨除量Z可用公式計(jì)算： Z=1000 mm 6) 機(jī)動時間： 被磨削層長度： 單面余量： 局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11， 機(jī)動時間 工序25：磁粉探傷各軸徑，拐徑 工序26：鉗工，修油孔，倒角，清污垢。 工序27：檢查。 3.6 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該曲軸的年產(chǎn)量為5000件。一年以300個工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于25件。設(shè)每天的產(chǎn)量為25件。再以每天16小時工作時間計(jì)算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于38.4min。 參照[3]表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計(jì)算公式為： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機(jī)動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)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(guān)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 3.6.1粗車左端外圓?50 mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.2粗車左端軸徑?90mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.3 粗車左端軸徑?50 mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.4 粗車拐徑外側(cè)左、右端面并粗車臺肩 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.5 粗車拐徑?50 mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.6 精車拐徑?50mm尺寸 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.7 精車右端軸徑?50 mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.8 精車右端軸徑?55 mm 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.9 精車左端軸徑 工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.10 精銑底面 工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.11 鉆、攻孔 1） 鉆孔 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-42取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 3.6.12 銑鍵槽 工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.13銑右端軸徑 工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.14 粗鏜、精鏜右端孔 工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-27， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.16 鉆曲拐左側(cè)孔?8mm 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-42取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.17 粗磨左端軸徑 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.18 磨左端軸徑 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 3.6.19磨右端軸徑 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.20精磨拐徑至規(guī)定尺寸 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.21精磨左右兩軸徑至規(guī)定尺寸 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.22精磨m定尺寸 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.23車1：10圓錐 加工機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單件時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 3.6.24磨圓錐 機(jī)動時間： 輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則： ：根據(jù)[3]表2.5-43， 單間時間定額有： ＜38.4min 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 單件時間為： 4 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工零件時，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 本夾具主要用來銑曲軸鍵槽。由加工本道工序的工序簡圖可知。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行端面銑加工工序時，左右兩端的軸已加工，用兩個V型塊定位。因此工件選用兩端軸中心線作為定位基準(zhǔn)。選擇兩個V型塊作為定位基面限制了工件的四個自由度，而支承板作為定位基面，限制了工件的一個自由度。夾具上的定位元件是：其中定位元件為支承板和兩個V型塊 . 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為兩個V形塊和支承板作定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)主要是兩個V形塊。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對V形塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊查的可知: 根據(jù)工件的直徑 D=50mm可知V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表4-6 V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸 H D >50-100 50 12 18 12 30 15 25 140 V形塊設(shè)計(jì)如圖： 圖4-6 V形塊圖 4.3銑削力與夾緊力計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：銑削力計(jì)算公式為 圓周分力 查表可得： 代入得 = 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 當(dāng)用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 即： （） 計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力 即： 取k=2 4.4對刀塊和塞尺設(shè)計(jì) 由于本道工序是完成曲軸曲拐端面的銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 圖3-7 直角對刀塊圖 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖4-8 平塞尺圖 塞尺尺寸為：] 表4-8 塞尺尺寸 公稱尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。 總 結(jié) 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對課本理論知識有了更深刻了理解，同時，繪圖能力也有了較大的提高。這對我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ) 本文是加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，并對工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸，并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的總體過程可以概括為，首先對零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工工藝方案。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個