(郭益平)付翼搖臂的工藝設計與機床夾具(5)

1、江西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文副翼搖臂的工藝設計與機床夾具作 者：郭益平指導老師：伍少敏 （江西航空職業(yè)技術學院 數(shù)控技術 專業(yè) 071152 班）摘要: 機械制造工藝及夾具是以機械制造中的工藝和工裝設計問題、 研究對象的一門應用性制造技術學科。所謂工藝，是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程；機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱。而在生產(chǎn)過程中，用來迅速、方便、安全地裝夾工件的裝備，稱為夾具。所謂制造技術學科就是在深入了解實際的基礎上，利用各種基礎理論知識，經(jīng)過實事求是地分析對比，找出客觀規(guī)律，解決面臨的工藝問題的學科。 跟隨科技的發(fā)展，這些年來，加工制造業(yè)領域隨著數(shù)控技術及計算機

2、輔助設計、分析、制造（）技術的普及與提高發(fā)生著根本變化，數(shù)控技術已經(jīng)成為衡量一個加工制造企業(yè)技術水平乃至一個國家工業(yè)水平的重要標志，而本文所闡述的某型副翼搖臂的數(shù)控加工，正是運用了我們所學的數(shù)控技術對其進行合理的、經(jīng)濟的分析與加工，使之達到我們所要求的目的。關鍵字: CAD繪圖 機械加工工藝設計 機床夾具設計目 錄一. 零件的機械加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 選擇零件的毛坯的類型和材料2 1.1.1 毛坯的種類及選擇 3 1.1.2 毛坯選擇應考慮的因素 41.2 選擇定位基準51.2.1 基準及其分類61.2.2 工件的定位方法71.2.3 定位基準的選擇61.3 工藝路線的擬訂 71.3.

3、1 加工方法的確定 81.3.2 加工工序的安排 91.4 確定各工序的工藝設備 151.4.1 機械與工藝裝備的選擇 151.5 確定各表面的加工余量和工序尺寸及公差 201.5.1 加工余量的確定 201.5.2 工序尺寸及其公差的確定 21二. 專用夾具設計222.1 機床專用夾具222.1.1 機床夾具的分類222.1.2 機床夾具的組成 232.1.3 機床夾具的作用 242.2 專用夾具的設計方法 252.2.2 各類機床夾具技術要求的制定 272.2.3 工件在夾具中加工的精度分析 282.2.4 夾具的結構工藝性28結論29參考文獻30前 言機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最要的部門之一

4、，是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機械、動力機械、運輸機械、礦山機械等機械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門，也是為國民經(jīng)濟各部門提供冶金機械、化工設備和工作母機等裝備的部門。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部，是為國民經(jīng)濟提裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標志著一個國家或地區(qū)國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的程度，而機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機械制造裝備的先進程度，產(chǎn)品性能和質量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。機械制造工藝及夾具課程

5、是以機械制造中的工藝和工裝設計問題、 研究對象的一門應用性制造技術學科。所謂工藝，是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程；機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱。而在生產(chǎn)過程中，用來迅速、方便、安全地裝夾工件的裝備，稱為夾具。所謂制造技術學科就是在深入了解實際的基礎上，利用各種基礎理論知識，經(jīng)過實事求是地分析對比，找出客觀規(guī)律，解決面臨的工藝問題的學科。跟隨科技的發(fā)展，這些年來，加工制造業(yè)領域隨著數(shù)控技術及計算機輔助設計、分析、制造（CADCAECAM）技術的普及與提高發(fā)生著根本變化，數(shù)控技術已經(jīng)成為衡量一個加工制造企業(yè)技術水平乃至一個國家工業(yè)水平的重要標志，而本文所闡述的某型副翼搖

6、臂的數(shù)控加工，正是運用了我們所學的數(shù)控技術對其進行合理的、經(jīng)濟的分析與加工，使之達到我們所要求的目的。零件的形狀復雜，難于加工，所以更能體現(xiàn)出數(shù)控技術在工業(yè)加工中的重要作用。由于我的知識有限，只能在這幾個方面討論，還有很多不足之處，請老師予以指正和指導。一、零件的機械加工工藝規(guī)程設計1.1選擇零件毛坯的類型和材料： 在制定工藝規(guī)程時，正確地選擇毛坯有著重大的技術經(jīng)濟意義。減少誤差，毛坯種類的選擇，不僅影響毛坯制造的工藝、設備及制造費用，而且對零件的機械加工工藝、設備和工具的消耗以及工時的定額也都有很大的影響。因此，正確選擇毛坯，需要毛坯制造和機械加工兩方面的工藝人員緊密配合，以兼顧冷、熱加工兩

7、方面的要求。確保毛坯正確使用。省材，節(jié)約經(jīng)濟，不耗時。 毛坯的類型主要有鑄件、鍛件、焊接件及沖壓件等。它們都有各自的特性，工藝人員需根據(jù)零件的機械性能，熱處理方式等來正確的選擇毛坯。選擇毛坯時應考慮三方面的因素:1、零件的材料工藝特性（如可鑄性及可塑性）及零件對材料組織和性能的要求。 例如，鑄鐵和青銅不鍛造，只能選擇鑄件。2、零件的結構與外形尺寸。例如，常見的各種階梯軸，若各臺階直徑相差不大，可直選圓棒料等3、生產(chǎn)綱領的大小。例如，當零件的生產(chǎn)量較大時，應選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，零件的生產(chǎn)量較小時，應選擇精度和生產(chǎn)率都比較低的毛坯制造方法。鑄件的特性與缺點：形狀復雜，制造方法簡

8、單，塑性和韌性較高，強度高，焊接必較好，導熱性和耐熱性優(yōu)良，流動性好，收縮率低，加工余量小等等，其缺點是容易產(chǎn)生縮孔和縮松，受到高強度產(chǎn)生裂紋，易發(fā)生變形，內(nèi)應力易產(chǎn)生。鍛件的特性與缺點: 鍛件有自由鍛造和模鍛件二種：其中自由鍛件：結構簡單，但生產(chǎn)率不高，加工余量大，精度低，造時不用專用的模具，適用小批量和單件生產(chǎn)。機械強度很高，耐磨性好，抗疲勞強度好，等等；模鍛件：精度高，表面質量好，生產(chǎn)率高，機械強度高，加工余量較小，造時有一套專用的模具，耐熱性和耐磨性好，不易產(chǎn)生變形，適應中型和大批量生產(chǎn)，表面糙度較低。副翼搖臂零件是飛機的機翅中一個小零件，在空中要承受強大的壓力及大氣的擠壓力，空氣流動

9、力的撞擊，氣流的撞擊，飛機在空中飛行時還有受蒸氣及空氣微小物體的撞擊，因此，零件的強度要有足夠高，易產(chǎn)生摩擦生熱因此零件的耐熱性要足夠高 ，表面質量優(yōu)良，表面粗糙度要足夠底，副翼搖臂是小零 件其機械性能要求比較高，要保證很高的強度和剛度以及其他的性能，不能在高溫下產(chǎn)生裂紋和變形及彎曲。綜合考慮各方面的因素應選鍛件作為零件的毛坯。根據(jù)鍛件的特性來看已滿足了零件機械性能的要求和使用性能。所以選擇鍛件作為毛坯是很適恰。焊接件的特性與缺點：含碳量低，強度較底，抗拉強度底 等等沖壓件的特性與缺點：形狀復雜，精度較高，表面粗糙度較底，重量輕，強度和剛度都較高，易彎曲，對厚度要求比較嚴，不能高于原材料的表面

10、質量。零件圖如下： 1.2 選擇定位基準： 機械加工時，為使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和位置要求，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為定位。 在加工過程中，工件在各種力的作用下應當保持這一正確位置始終不變，這就需要夾緊。工件的裝夾過程就是工件在機床上或夾具中定位或夾緊的過程。工件在機床上裝夾以后，才能進行機械加工。工件的定位是通過定位基準與定位元件的緊密貼合接觸來實現(xiàn)的，這就心須掌握基準的概念。而不同的情況下工件的定位方法也不同。1.2.1基準及分類基準：用來確定生產(chǎn)對象（工件）上幾何體要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的作用不同，可分為兩類：設計基準和工藝基準

11、。設計基準：在設計圖樣上所采用的基準。工藝基準：在工藝過程中所采用的基準。按其用途不同又可分為定定位基準：在加工中用件定位的基準。測量基準：測量工件時采用的基準。裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。工序基準：在工序圖上，采用確定本工序所加工表面加工后的尺、寸、形狀位置的基準。零件的設計基準如下，如圖示。 以這樣作為設計基準可以使零件加工方便，一道工序可以加工完，減少了許多誤差（裝夾誤差，拆裝誤差等）。提高加工精度，使設備磨損減少1.2.2 工件的定位方法及其定位元件： 根據(jù)定位的特點不同，工件在機床上的定位一般有三種方法：直接找正法，劃線找正法，夾具安裝法。1、直

12、接找正法：工件定位時，用量具或量儀直接找正工件上某一表面，使工件處于正確的位置。2、劃線找正法：這種裝夾方式是先按加工表面的要求在工件上劃線，加工時在機床上按線找正以獲得工件的正確位置。3、在夾具上定位：機床夾具是指在機械加工工藝過程中用以裝夾工件的機床附加裝置。常用的有通用夾具和專用夾具兩種。定位元件：主要支承，固定支承，可調(diào)支承，自由支承，輔助支承。1.2.3定位基準的選擇在制定零件的加工工藝規(guī)程時，正確選擇工件的定位基準有著十分重要的意義。定位基準選擇合理與否，不僅影響加工表面的位置精度，而且對于零件各表面的加工順序也有很大影響。粗基準：在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準

13、。一是保證選擇粗基準時，應重點考慮兩個問題：主要加工面有足夠而均勻的余量和各特加工表面有足夠的余量。二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。選擇應有四項原則：1、為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應不以加工面為粗基準。2、合理分配各加工面的余量。在分配余量時應考慮以下兩點：a. 為了保證各加工面都有足夠的加工面余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準。b.為了保證重要加工面的余量均勻，應選重要加工面為粗基準。3、 粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上）通常只允使用一次。4、選作作為粗基準的表面應平整光潔，要避開鍛造飛邊和鑄造澆冒口，分型面，飛翅等缺陷，以保證定位準確

14、，夾緊可靠。以如上圖的做法為零件的粗基準 ，這樣避免重復裝夾使零件誤差減小，提高了加工精度，兩個不平行的面在加工時可一次性完成，減小拆裝的誤差保證了零件的加工尺寸以及精度，那還避免了零件的變形，平行度誤差減小。為以后的精基準設計帶來方便，工藝人員操作起來方便。如果以另一邊作粗基準會給加工時帶來許多麻煩，使零件的容產(chǎn)生變形，誤差增大。因此圖上作法是合理的選擇。精基準的選擇：在最終工序和中間工序，選應采用已加工表面定位。選擇精基準時，重點是考慮如何減小工件的定位誤差，保證工件的加工精度，同時也要考慮裝夾工件的方便，夾具結構簡單。選擇精基準時一般應遵循以下列原則。1、基準重合原則：即選用設計基準（或

15、工序基準）作為定位基準以避免定位基準與設計基準（或工序基準）不重合而引起尺寸誤差，這誤差稱為基準不重合誤差。2、基準統(tǒng)一原則：在加工過程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制定工作，減少了夾具設計，制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期。3、自為基準原則：當要求加工余量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為定位基準。遵循自為基準原則時，不能提高加工面的位置精度，只是提高加工面本身的精度。4、互為基準原則：兩個有相互位置要求的表面，可以認為是互為設計基準。為了使加工表面間有較高的相互位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采取反復加工，互為基準的原則。零件的精基準如下： 這樣作為精基準

16、即保證了對邊的加工精度和平行度，保證了尺寸35mm，一次性裝夾就可以一次性加工完凹凸面，不需要多次拆裝給零件帶來許多不利的因素-誤差、強度、剛度、耐磨性等使零件的技術要求降低。提高了零件的精度和使用性能。給操作人員帶來方便。此精基準保證尺寸34mm并對稱45º中心線，限制零件的自由度，使零件45º斜度，保證了零件的外觀。保證了零件的精度。此精基準為了保證孔ø14mm，使孔的軸線精度得到保證。保證了擴孔尺寸和軸線離上表面的尺寸18mm保證了尺寸 同時保證了花鍵槽的位置。保證各孔的尺寸精度要求，避免了同軸誤差，達到零件的技術要求。提高的零件的強度、剛度以及使用壽命 。

17、達到零件的技術要求。保證溝槽的尺寸和位置關系，這樣定位能使槽不產(chǎn)生誤差。符合零件的各方面要求。提高了零件的使用性能。1.3工藝路線擬訂工藝線是指擬訂零件加工所經(jīng)過的有關部門和工序的先后后順序。工藝路線的擬訂是工藝規(guī)程中的關鍵階段，是工藝規(guī)程制的總體設計，其主要任務包括加工方法的確定，加工順序的安排，工序集中與分散等內(nèi)容。工藝路線擬線訂的合理與否，不僅影響加工質量和生定率，而且影響工人、設備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。它與零件的加工要求，生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件等諸多因素有關。擬訂時一般應提出幾種方案，結合實際情況分析比較，確定為合理的工藝路線。1.3.1加工方法的確定此段精簡

18、，加入你的零件如何選擇加工方法，配圖 確定加工方法時，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再確定從毛坯表面到最終的加工路線，即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙的方案有好幾種，在具體選擇時，還應考慮工件的結構形狀和尺寸，工件材料的性質，生產(chǎn)類型，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，生產(chǎn)條件等。 1、加工經(jīng)濟精度和經(jīng)濟表面粗糙度 任何一個表面加工中，影響選擇加工方法的因素很多，每種加工方法在不同的工作條件下所能達到的精度和經(jīng)濟效果均不同。例如，選擇較低的切削用量，精細地操作，就能達到較高精度。但是，這樣會降低生產(chǎn)率，增加成本。反之，如增大切削用量，提高生產(chǎn)率，成本能夠降低，但精度也

19、降低了。所以在確定加工方法時，應根據(jù)工件的每個加工表面的技術要求來選擇與經(jīng)濟精度相適應的加工方案，而這一經(jīng)濟精度指的是在正常加工條件下所能達到的加工精度，相應的表面粗糙度稱為經(jīng)濟表面粗糙度。2、 工件的結構形狀和尺寸 工件的形狀和尺寸影響加工方法的選擇。如小孔一般采用鉆、擴、鉸的方法；大孔常用鏜削的加工方法；箱體上孔一般難以拉削或磨削而采用鏜削或鉸削；對于非圓的同孔，應優(yōu)先考慮用拉削或批量較小時用插銷加工；對于難磨削的小孔，則可采用研磨加工。3、工件材料的性質 經(jīng)淬火的表面，一般應采用磨削加工；材料末淬硬的精密零件的配合表面，可采用刮研加工；對硬度低而韌性較大金屬，如銅、鋁、鎂鋁合金等非鐵合金

20、，為避免磨削時砂輪的嵌塞，一般不采用磨削加工，而采用高速精車、精鏜、精銑等加工方法。4、生產(chǎn)類型 所選用的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應。大批量生產(chǎn)應選用生產(chǎn)率高和質量穩(wěn)定的加工方法，例如，平面和孔可采用拉削加工，單件小批生產(chǎn)則應選擇設備和工藝裝備易于調(diào)整，準備工作量小，工人便于操作的加工方法。例如，平面采用刨削、銑削，孔采用鉆、擴、鉸或鏜的加工方法。132 加工順序的安排零件一般不可能在一個工序中加工完成，需要分幾個階段來進行加工。在加工方法確定以后，開始安排加工順序，即確定那些結構先加工，那些結構后加工，以及熱處理工序和輔助工序等。零件加工順序的合理安排，能夠提高加工質量和生產(chǎn)率，降低加工成本

21、，獲得較好的經(jīng)濟效益。1加工階段的劃分 （1）粗加工階段：主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品，為后序加工創(chuàng)造條件。 （2）半精加工階段：完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準備 （3）精加工階段：保證主要表面達到圖樣要求 （4）光整加工階段：對表面粗糙及加工精度要求高的表面，還需進行光整（到達IT6級以上和Ra<0.32m ）,提高表面層的物理力學性能。這個階段一般不能用于提高零件的位置精度。 有些毛坯的加工余量大，表面極其粗糙，應進行荒加工階段（即去皮加工階段），通常在毛坯準備車間進行。對有些重型零件或加工余量小、精度不高的零件，則可以在一次裝夾后完成表

22、面的粗精加工。 2劃分加工階段的原因（1）利于保證加工質量：工件粗加工因加工余量大，其切削力、夾緊力也較大，將造成加工誤差，工件在劃分加工階段后，可以在以后的加工階段中糾正或減小誤差，以提高加工質量。例如銑毛坯下表面至平，自然形成尺寸35mm。（2）便于合理使用設備；粗加工可采用剛度好、效率高、功率大、精度相對低的機床，精加工則要求機床精度高。劃分加工階段后，可以充分發(fā)揮各類設備的優(yōu)勢，滿足加工的要求。例如銑花鍵處表面至平，同時保證尺寸35mm（3）便于安排熱處理工序：粗加工后，工件殘余應力大，一般要安排去應力的熱處理工序。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。例如在檢

23、驗毛坯，打上印記后熱處理，進行淬火加人工時效。（4）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷：毛坯經(jīng)粗加工階段后，可以及時發(fā)現(xiàn)處理缺陷，以免造成對缺陷工件繼續(xù)加工而造成浪費。 （5）避免損傷已加工表面：精加工工序安排在最后，可以避免加工好的表面在搬運和夾緊中受到損傷。 應當指出，工藝過程劃分階段是指零件加工的整個過程而言，不能從某一表面的加工或某一工序的性質來判斷。例如，某些定位基準的精加工，在半精加工甚至粗加工階段就加工的很準確，無須放在精加工階段。 3工序集中與工序分散 工序集中與工序分散是擬訂工藝路線時，確定工序數(shù)目或工序內(nèi)容多少的兩種不同的原則，它與設備類型的選擇有密切關系。 （1）工序集中與工序分散的性

24、質：工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中可采用技術上措施集中，稱為機械集中，如多刃、多道加工，自動機床和多軸機床加工等，也可采用認為的組織措施集中，稱為租子集中，如臥式車床的順序加工。工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行，每道工序的加工內(nèi)容較少，有些工序只包含一個公步。 本論文采用工序集中 1）工序集中的特點 采用高效率的機床或自動線、數(shù)控機床等，生產(chǎn)率高。 工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序運輸量，利于縮短生產(chǎn)周期。 工序數(shù)目少，可減少機床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積，還可減少生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。 因采用結構復雜

25、的專用設備及工藝裝備，故投資大，調(diào)整和維修復雜，生產(chǎn)準備工作量大，轉換新產(chǎn)品比較費時。4加工順序的確定 工件的加工過程通常包括機械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時，常遵循以下原則：（1）機械加工工序的安排 1）基面先行。以粗基準定位加工出精基準，以便盡快為后續(xù)工序提供基準。2）先粗后精。 先粗加工，其次半精加工，最后安排精加工和光整加工。 3）先主后次。先考慮主要表面（裝配基面、工作表面等）的加工，后考慮次要表面（鍵槽、螺孔、光孔等）的加工。4）先面后孔。對于箱體、支架、連桿等類零件，由于平面的輪廓尺寸較大，且表面平整，故一般是以平面為基準來加工孔，能夠確?？着c平面的位置精

26、度，所以應先加工平面，后加工孔。5）就近不就遠。在安排加工順序時，還要考慮車間的機床的布置情況，當類似機床布置同一區(qū)域時，應盡量把類似工種的加工工序就近布置，以避免工作在車間內(nèi)往返搬運。（2）熱處理工序的安排 1）預備熱處理 退火、正火和調(diào)質處理。退火、正火和調(diào)質處理的目的是改善工件材料力學性能和切削性能，一般安排在粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前進行。放粗加工之前可改善粗加工時材料的切削加工性能，并可減少車間之間的運輸工作量；放在粗加工與半精加工之間有利于消除加工所產(chǎn)生的殘余應力對工件的影響，并可保證調(diào)質層的厚度。 時效處理。時效處理的目的是消除毛坯制造和機械加工過程中產(chǎn)生的殘余應力，一

27、般安排在粗加工以后，精加工以前進行。為了減少運輸工作量，對于加工精度要求不高的工件，一般把消除殘余應力的熱處理安排在毛坯進入機械加工車間之前進行。對于機床床身、立柱等結構復雜的鑄件，則應在粗加工前、后都要進行時效處理。對于精度要求很高的精密絲杠、主軸等零件，則應在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。 （3） 輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、檢驗等。檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質量的重要措施。除了各工序操作者自檢外，在粗加工結束后精加工開始前、重要工序或工序較長的工序前后、零件全部加工結束以后，均應安排檢驗工序。3） 作兩種工藝方案，比較后優(yōu)選其一種。方

28、案一：江西航空職業(yè)技術學院機械加工過程卡零件名稱副翼搖臂共2 頁零件編號N5101-90第1 頁工序號工種工 序 內(nèi) 容機 床備 注名 稱型 別1鍛造鍛造毛坯2鉗工檢查毛坯,打上標印3熱處理淬火加入人工時效4銑銑平面萬能銑床X60W5銑銑平面,保證尺寸35mm萬能銑床X60W6銑銑平面,保證尺寸17.4mm萬能銑床X60W7銑銑平面,保證尺寸34mm萬能銑床X60W8鉆鉆花鍵孔為ø14mm鉆床Z30259車將ø14孔鏜至ø1505Hg mm車床C6140將ø15.5鏜至ø16.5 X 5mm10鉆鉆孔為ø8.2mm鉆床Z302511鉆

29、鉆、擴、鉸孔至ø8+00。060mm鉆床Z3025鉆孔至ø3mm12拉拉花鍵立式拉床L512013銑銑槽寬9mm 長30mm萬能銑床X60W倒內(nèi)圓角R2。銑銑通槽，保證寬度為3mm萬能銑床X60W對稱于45º中心線15鉗攻內(nèi)螺紋至M416鉗在標線涂漆去除多余毛刺17檢成品檢驗方案二：江西航空職業(yè)技術學院機械加工過程卡零件名稱副翼搖臂共2 頁零件編號N5101-90第 1頁工序號工種工 序 內(nèi) 容機 床備 注名 稱型 別1鍛鍛造毛坯2鉗檢驗毛坯，打上印記3熱熱處理，淬火加人工時效4銑粗，半精銑底平面萬能銑床X60W5銑銑花鍵處平面，保證35mm。銑兩側平面至34mm

30、,銑槽寬3mm,深18mm.萬能銑床X60W6銑銑搖臂處平面，保證17.4mm萬能銑床X60W7鉆鉆花鍵孔至ø14mm鉆床Z30258 車粗，精鏜ø14至ø15.5車床C61409鉆鉆ø8.2通孔鉆床10鉆 擴孔ø15.5至ø16.5x5鉆床Z302511鉆鉆，擴，鉸搖臂處孔至ø8鉆床Z302512拉拉花鍵，并拉上標記立式拉床L512013銑銑搖臂處通槽。保證相關尺寸銑床X60W14鉗攻內(nèi)螺紋至M4。并在標記處涂上紅漆15成品檢驗方案一的特點：首先從毛坯的外形加工起，保證零件的外形尺寸和位置關系（對稱45º中心線）

31、，拉花鍵時先進行鉆ø14的孔然后擴再拉花鍵。這樣保證了花鍵的精度。各位置的孔也達了精度。然后銑通槽。這樣使零件的強度，剛度得了保證。零件的槽不會產(chǎn)生變形和彎曲，零件的機械性能得到了提高。零件進行了熱處理這樣達到了各方面的技術要求。方案二的特點：首先也是從毛坯的外形加工起來保證零件的外形和位置關系。就銑零件的槽這樣保證不了槽的位置關系容產(chǎn)生變形彎曲，零件成品在飛機上安裝好后。只有當飛機遇到一點高強度時，零件就會產(chǎn)生裂紋，容帶來飛機事故。綜合考慮，方案一比方案二好。 所以選方案一。14 確定各工序的工藝設備1.4.1 工藝裝備的選擇 機床與工序裝備是零件加工的物質基礎，是加工質量和生產(chǎn)率

32、的重要保障。機床與工序裝備包括機械加工過程中所需要的機床、夾具、量具、刀具等。機床和工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)，對零件加工的經(jīng)濟性也有重要影響。機床和工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)，對零件加工的經(jīng)濟性也有重要影響。為了合理的選擇機床和工藝裝備，必須對各種機床的規(guī)格、性能和工藝裝備和種類規(guī)格等進行詳細的了解。1機床的選擇此段精簡，選23道工序上去，說明你是如何選擇加工機床的。 以精簡 在工件的加工方法確定以后，加工工件所需的機床就已基本確定。在對機床進行選擇時，除對機床的基本性能有充分了解之外，還要綜合考慮以下幾點。 （1）機床的技術規(guī)格要與被加工的工件尺寸相適應。

33、（2）機床的精度要與被加工的工件要求精度相適應。 （3）機床的生產(chǎn)率應與被加工工件的生產(chǎn)綱領相適應。 （4）機床的選用應與自身經(jīng)濟實力相適應。 （5）機床的使用應與現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應。2工藝裝備的選擇（1）夾具的選擇：單件小批量生產(chǎn)盡量選用通用夾具和機床自帶的卡盤、臺虎鉗和轉臺。大批量生產(chǎn)時，應采用高生產(chǎn)率的專用機床夾具，在推行計算機輔助制造，成組技術等新工藝或為提高生產(chǎn)率時，應采用成組夾具、組合夾具。夾具的精度應與零件的加工精度相適應。（2）刀具的選擇：一般選用標準刀具，刀具選擇時主要考慮加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等因素。在組合機床上加工時，由于

34、機床按工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用的復合刀具，這樣可提高加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。自動線和數(shù)控機床所使用的刀具應著重考慮其壽命期內(nèi)的可靠性，加工中心機床所使用的刀具還應注意選擇與其配套的刀夾和刀套。 （3）量具、檢具和量儀的選擇：主要依據(jù)生產(chǎn)類型和要檢驗的精度。對于形位誤差，在單件小批量生產(chǎn)中，一般采用百分表和千分表等通用量具，大批大量生產(chǎn)盡量選用效率高的量具、檢具和量儀，如各種極限量規(guī)、專用檢驗器具和測量儀器等。3.副翼搖臂各工序的工藝裝備如下所示：工序號10機床名 稱工 藝裝 備名 稱工 種鉗工型 別編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1檢驗毛坯

35、，打上印記鉗工工具工序號15機床名 稱萬能銑床工 藝裝 備名 稱銑床夾具工 種銑型 別X60W編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1銑毛坯下表面至平，自然形成尺寸35mm圓柱銑刀D50工序號20機床名 稱萬能銑床工 藝裝 備名 稱銑床夾具工 種銑型 別X60W編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1銑花鍵處表面至平，同時保證尺寸35mm圓柱銑刀D50卡尺002工序號25機床名 稱萬能銑床工 藝裝 備名 稱銑床夾具工 種銑型 別X60W編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1銑平面下表面（副翼處）。保證尺寸17。mm圓柱銑刀D50卡尺002工序號30機床名 稱萬能銑床工 藝裝

36、 備名 稱銑床夾具工 種銑型 別X60W編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1銑平花鍵外表面，保證尺寸34mm并對稱于45º的中三面刃銑刀D80心線卡尺002工序號35機床名 稱鉆床工 藝裝 備名 稱鉆床夾具工 種鉆型 別Z3025編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1鉆花鍵處通孔至ø14mm，保證中心線與頂面尺寸18mm直柄麻花鉆ø14卡尺002工序號40機床名 稱車床工 藝裝 備名 稱車床夾具工 種車型 別C6140編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1將花鍵孔ø14鏜至ø15.5Hg(+00.07)鏜刀卡尺0.02

37、2將剖視圖左側孔鏜至ø16.5mm,深度為5mm鏜刀工序號45機床名 稱鉆床工 藝裝 備名 稱鉆模工 種鉆型 別Z3025編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1鉆孔至ø8.2mm 保證尺寸15mm與11±0.1mm直柄麻花鉆 ø8.2卡尺0.02工序號50機床名 稱鉆床工 藝裝 備名 稱鉆模工 種鉆型 別Z3025編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1分別鉆兩副翼處孔至ø6mm直柄鉆頭ø162分別鉆兩副翼處孔至ø3mm直柄鉆頭ø3 3分別將ø6孔擴至ø7.8mm直柄鉆頭ø

38、;7.84分別將ø7.8孔鉸至ø8+00.060mm直柄機用鉸刀ø85檢驗卡尺0.02塞規(guī)ø8H9工序號55機床名 稱拉床(立式)工 藝裝 備名 稱拉床夾具工 種拉型 別L5120編 號次 序工 序 內(nèi) 容 工具名稱工具編號1拉花鍵,按標準拉刀15 確定各表面的加工余量個工序尺寸及公差151 加工余量的確定 工件的加工工藝路線擬訂之后，再進一步安排各個工序的具體內(nèi)容時，就要對每道工序進行詳細設計，其中包括正確的確定每道工序應保證的工序的尺寸。而工序尺寸的確定與工序的加工余量有著密切的關系，本節(jié)主要討論有關加工余量的一些問題。 工件要達到應有的精度和表面粗

39、糙度，必須經(jīng)過多道加工工序，故應留有加工余量，加工余量是指加工過程中從加工表面切去的材料層厚度。加工余量主要分為工序余量和加工總余量兩種。 1工序余量 工序余量是相鄰工序的工序尺寸之差，即在一道工序中從某一加工表面切除的材料層厚度。（1）基本余量：由于毛坯制造和各個工序尺寸都存在誤差，加工余量是個變動值。當工序尺寸用基本尺寸計算時，所得到的加工量稱為基本余量。 當加工某個表面的一道工序包括幾個工步時，相鄰兩工步尺寸之差就是工步余量，即在一個工步從某一加工表面切除的材料層厚度。 （2）最大余量、最小余量和余量公差：由于毛坯制造和各個工序加工后的工序尺寸都不可避免地存在誤差，加工余量也是變動值，有

40、最大余量、最小余量之分，余量的變動范圍稱為余量公差， 最大余量： Zmax =amax-bmin 最小余量： Zmin=amin-bmax 余量公差： TZ=Zmax-Zmin=Ts+Tb 2.加工總余量 毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差稱為加工總余量。加工總余量等于各工序之和。152工序尺寸及其公差的確定計算一道工序的工序尺寸。 工序尺寸是指某一個工序加工應達到的尺寸，其公差即為工序尺寸公差，各個工序的加工余量確定后，即可確定工序尺寸及其公差。工件從毛坯加工至成品的過程中，要經(jīng)過多道工序，每道工序都將得到相應的工序尺寸。制定合理的工序尺寸及其公差是 確保加工工藝規(guī)程、加工精度和加工質量的重要

41、內(nèi)容。工序尺寸及其公差可根據(jù)加工基準情況分別予以確定。1基準重合時工序尺寸及其公差的計算（1）根據(jù)零件圖的設計尺寸及公差確定工序尺寸及其公差 利用零件圖的設計尺寸及公差作為工序尺寸及其公差。（2）在確定加工余量的同時確定工序尺寸及其公差對于加工內(nèi)外圓柱面和某些平面，在確定加工余量同時確定工序尺寸及其公差。確定時只需要考慮各工序同時確定工序尺寸及其公差。確定時只需考慮各工序的加工余量和該種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，確定順序是從最后一道工序向前推算，其步驟如下： 1）確定各工序余量和毛坯總余量。 2）確定各工序尺寸公差及表面粗糙度。最終工序尺寸公差等于設計公差，表面粗糙度為設計表面粗糙度。其他工

42、序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟表面粗糙度確定。3）求工序的基本尺寸。從零件圖的設計開始，一直往前推算至毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或減去后道工序余量4）表注意工序尺寸公差。最后一個工序按設計尺寸公差表注，其余工序尺寸按“單向入體”原則標注。 二.專用夾具的設計2.1 機床專用夾具2.1.1 機床夾具的分類在機械加工中，為了迅速、準確地確定工作在機床上位置，進而正確地確定工件與機床、刀具的相對位置關系，并在加工中始終保持這個正確位置的工藝裝備稱為機床夾具。機床夾具的種類很多，現(xiàn)按幾種常見的分類方法描述如下： 1.按機床夾具的通用特性分類 這是一種基本的分類

43、方法， 主要反映機床夾具在不同生產(chǎn)類型種的通用特性，是我們選擇夾具的主要依據(jù)。（1）通用夾具：通用夾具是指夾具的結構、尺寸已標準化、系列化、具有一定通用性的夾具。此等夾具的優(yōu)點是適應性較強，不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可用來裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的多種工件。但其缺點也非常明顯：裝夾時常常需要輔以人工找正工件位置，故加工精度不高、生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復雜的工件。（2）專用夾具：專用家具是針對某一工件一工序的加工要求而專門設計和制造的機床夾具。這類夾具專用性強、操作迅速方便。其優(yōu)點是在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中可獲得較高的加工精度和生產(chǎn)率，對工人的技術水平要求也相對較低。其缺點是設計制造周長、

44、夾具制造費用較高。（3）可調(diào)夾具：可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展進來的一類新型夾具。在通用夾具上設置可調(diào)元件構成可調(diào)夾具，則稱為通用可調(diào)夾具，其通用范圍比通用夾具更大；在專用夾具上設置可調(diào)元件構成可調(diào)家居，稱為專用可調(diào)夾具，也成為成組夾具。(4)組合夾具：組合夾具是在夾具零、部件標準化的基礎上發(fā)展起來的一種模塊化夾具。其特點是：可縮短生產(chǎn)準備周期、元件能重復使用、可減少夾具數(shù)量、可降低生產(chǎn)成本等。2.按夾具使用的機床分類 這是專用夾具設計所用的分類方法。按夾具在何種機床上使用分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具和其他機床夾具等。2.1.2機床夾具的組成 1.定位

45、裝置 夾具上用來確定工件位置的一些元件總稱定位裝置。定位裝置是機床夾具的主要功能元件之一，其功能是確定工件在夾具上的正確位置。2.夾緊裝置 夾具中由夾緊元件、中間傳力機構和動力裝置構成的裝置稱為夾緊裝置。夾緊裝置也是機床夾具的主要功能元件之一，其功能是確保工件定位后獲得的正確位置在加工過程中各種力的作用下保持不變。3.夾具體 夾具體是機床夾具的基礎支承件，是基本骨架。其功能是將夾具中的定位裝置、夾緊裝置及其他所有元件或裝置連接起來構成一個整體，并通過它與機床相連接，以確定整個夾具在機床沙鍋內(nèi)的位置。4.連接元件 連接元件用來確定夾具本身在機床上的位置。根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝連接

46、有兩種形式：一種是安裝在機床工作臺上；另一種是安裝雜一機床主軸上。夾具在機床上的安裝形式不同，所用的連接元件也不相同。5.對刀元件 對刀元件用來確定刀具與工件的位置。它是銑床夾具的特殊元件，加工前，用對刀塊來調(diào)整銑刀的位置。6.導向元件 導向元件用來調(diào)整刀具的位置，并引導刀具進行切削。它是鉆床夾具和鏜床夾具所特有的特殊元件，主要指鉆模中的鉆套和鏜模中的鏜套等。 7 . 其他元件或裝置 根據(jù)不同的工件不同加工表面要素的加工需要，有些夾具分別需要采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、頂出器和平衡塊等，以分別滿足生產(chǎn)率、加工精度、仿行、裝卸工件等其他要求。2.1.3機床夾具的作用 1.保證加工精度，穩(wěn)

47、定加工質量 工件經(jīng)過在夾具上裝夾，使得工件與機床、刀具之間獲得了穩(wěn)定且正確的相對位置和幾何關系，因此可以較容易的保證工件的加工精度。2.提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具后，工件定位、夾緊能在很短的時間內(nèi)完成，縮短輔助時間；如果夾具上采用了高效的多件、多工件、快速或聯(lián)動夾緊方式，則更能夠顯著得縮短輔助時間和基本時間，從而提高勞動生產(chǎn)率。3.改善工人的勞動條件，降低對工人的技術要求 用夾具裝夾工件，方便、省力、安全。當采用機動夾緊的夾緊裝置時，可明顯減輕工人勞動強度。由于采用夾具裝夾工件一般不需要復雜的劃線、找正等工作，故可適當降低對工人的技術要求。4.降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率

48、的提高和允許使用技術等級較低的工人操作，故可明顯降低生產(chǎn)成本。2.2定位方案的選擇加工幾個孔，心須對零件限制4個自由度，即限制X,Y方向的移動和旋轉。由于該零件體積較小，屬于叉架類零件，有平面，因而可采用以平面和已加工孔來定位（見圖示）。根據(jù)工件結構特征，以及工藝要求，設計夾具時要考慮工件裝夾方便，又要合理定位。為滿足加工要求，以下有兩個定位方案。方案一：以下底面，花鍵孔構成一面一孔定位，輔以搖臂的軸線來找正。方案二：以上表面，花鍵孔構成一面一孔定位。若先方案一下底面為主要定位，工件穩(wěn)定性較好，以花鍵孔搖臂軸線定位易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相互位置精度，只要在搖臂處夾緊可使零件夾

49、穩(wěn)夾固。若選方案二以上表面為主要定位，但該表面不在同一平面上，故需在搖臂處加一個支承。以花鍵孔定位后，夾緊就較難實現(xiàn)，夾緊裝置的設計比較復雜。因此選用方案一比較合適。2.3 專用夾具的設計方法2.3.1專用夾具的設計步驟和方法1.夾具設計的基本要求 夾具設計時，通常應考慮以下主要要求：（1）夾具應滿足零件加工工序的精度要求：特別對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和位置公差等。（2）夾具應達到加工生產(chǎn)率的要求：特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應設法縮短加工基本時間和輔助時間。（3）夾具的操作要方便、安全：按不同的加工方法，可設置必要的防護裝置、擋屑板以及各種安全器具。（4

50、）能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本：夾具元件的材料選擇將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力學性能較好的材料。夾具的復雜程度應與工件的生產(chǎn)批量相適應。在大批量生產(chǎn)中。宜采用如氣動、液呀等高效夾緊機構。（5）要適當提高夾具元件的同用化和標準化程度：選用標準化元件，特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本。（6）具有良好的結構工藝性，以便于夾具的制造和維修。 以上要求有時是相互矛盾的，故應在全面考慮的基礎上，處理好主要矛盾，使之達到較好的效果，例如鉆模設計中，通常側重于生產(chǎn)率的要求；鏜模等精加工用的夾具則側重于加工精度的要求等。2.夾具設計的方法 夾具設計主要是繪制所需的圖樣，同時制定有關的技術要求。夾具設計是一種相互關聯(lián)的工作，它涉及到很廣的知識面。通常，設計者在參閱有關典型夾具圖樣的基礎上，按加工要求構思出設計方案，再經(jīng)修改，最后確定夾具的結構。3.夾具設計的步驟 夾具設計步驟可以分為四個階段： （1）設計的準備；夾具設計前，設計人員應明確設計任務和要求，根據(jù)任務認真調(diào)查研究，要收集所需要資料，并對其進行分析：1）收集產(chǎn)品零件圖、裝配圖、