回轉(zhuǎn)盤工藝設(shè)計(jì)

/河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文題目：回轉(zhuǎn)盤工藝設(shè)計(jì)·及鏜孔夾具設(shè)計(jì)系部：機(jī)械專業(yè)：機(jī)械班級(jí)：機(jī)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：201年月日摘要本說(shuō)明書涵蓋了回轉(zhuǎn)體零件毛坯的選擇到工藝過(guò)程擬定再到各加工步驟計(jì)算的全部過(guò)程及鏜孔夾具的鏜孔夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先對(duì)于零件上的主要一些加工表面，通過(guò)閱讀大量的專業(yè)資料確定了其加工工藝，以保證其加工精度，對(duì)于用到的尺寸公差和位置公差也是通過(guò)各種的詳細(xì)計(jì)算得來(lái)的，為了給加工零件供應(yīng)完整的書面說(shuō)明，本書做出了詳細(xì)介紹，對(duì)于所涉及到的文獻(xiàn)也詳盡列出。然后依據(jù)回轉(zhuǎn)盤的作用原理及形態(tài)尺寸擬定出最佳的加工工藝及鏜夾具設(shè)計(jì)工藝。最終，對(duì)于在加工過(guò)程中所用到的夾具設(shè)計(jì)原則也有所闡述，并給出了一套鏜夾具設(shè)計(jì)方案?？傊局暾?，詳盡，正確的原則，對(duì)于須要分析計(jì)算的地方在本書中都用相應(yīng)的體現(xiàn)，最終給零件的加工供應(yīng)原始的數(shù)據(jù)資料。關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體，夾具，鏜AbstractSpecification

covers

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cylinder

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theproduction

and

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data.Keywords:rotayrdisk,fixture,boreing目錄第1章緒論 11.1引言 11.2現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn) 11.3夾具及其作用 21.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 21.5本課題的任務(wù)和主要內(nèi)容 4第2章回轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)功用分析 52.1零件的作用 52.2零件的工藝分析 52.3回轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)綱領(lǐng) 5第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 83.1定位基準(zhǔn)的選擇 83.2零件表面加工方法的選擇 83.3加工依次的支配 93.4選擇加工設(shè)備及刀具,夾具,量具 103.5加工工序設(shè)計(jì) 11第4章夾具設(shè)計(jì) 214.1總體設(shè)計(jì)方案的擬定 214.2夾緊機(jī)構(gòu) 214.3精度的分析 214.4鏜模零件的選擇 214.5夾詳細(xì)設(shè)計(jì) 224.6鏜桿結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)參數(shù) 22總結(jié) 23致謝 24參考文獻(xiàn) 25第一章緒論1.1引言現(xiàn)代制造技術(shù)包括材料、工藝、設(shè)計(jì)、制造、管理等方面的新興技術(shù)，現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用是中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的脊梁，機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而機(jī)械制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新則是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和動(dòng)力?，F(xiàn)代制造技術(shù)是以傳統(tǒng)制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)限制技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)交叉融合的結(jié)果，是一個(gè)集機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)于一體的新型交叉學(xué)科，它使制造技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵和水平發(fā)生了質(zhì)的變更。因此，凡是那些能夠融合當(dāng)代科學(xué)進(jìn)步的最新成果，最能發(fā)揮人和設(shè)備的潛力，最能體現(xiàn)現(xiàn)代制造水平的制造技術(shù)均稱為現(xiàn)代制造技術(shù)，它給傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了勃勃朝氣?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上：一是精密工程技術(shù)，以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表，將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代；二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，以CIMS和靈敏制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。機(jī)械制造工藝是各種機(jī)械的制造方法和過(guò)程的總稱。其探討對(duì)象是機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝，包括零件加工和裝配兩方面。工藝是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過(guò)程，是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實(shí)在由工件、刀具、機(jī)床、夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中，和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系特殊緊密。1.2現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門要求機(jī)械工業(yè)不斷供應(yīng)先進(jìn)的技術(shù)裝備，研制新的產(chǎn)品品種，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活不斷提高的須要。這樣促使機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)形式發(fā)生了顯著的變更：多品種、中小批量生產(chǎn)慢慢占了優(yōu)勢(shì)。許多先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)資料表明，在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中約有80%的企業(yè)是屬于這種生產(chǎn)類型的。多品種中小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)就是企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，而各種產(chǎn)品的批量不大。特殊是近代科學(xué)新技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期愈來(lái)愈短。往往一種產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)三至五年便被新的產(chǎn)品所取代。這樣原來(lái)傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作很不適應(yīng)這種新的生產(chǎn)特點(diǎn)，而產(chǎn)生以下的主要問(wèn)題：（1）一般小批量生產(chǎn)接受先進(jìn)的工藝方法和專用工藝裝備是不經(jīng)濟(jì)的。但對(duì)高、精、尖產(chǎn)品而言不接受這種手段無(wú)法達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。（2）現(xiàn)行的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，一般都須要較長(zhǎng)的時(shí)間，花費(fèi)的人力、物力較大，趕不上產(chǎn)品翻新的須要。（3）由于產(chǎn)品更新越來(lái)越快，運(yùn)用一般的專用夾具，簡(jiǎn)潔造成積壓奢侈。為了解決這些沖突，除了在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行改革之外，在工藝裝備方面也必需改革，使之適用新的生產(chǎn)特點(diǎn)的須要。1.3夾具及其作用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。夾具是機(jī)械加工不行缺少的部件，機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不行缺少的工藝裝備，它干脆影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。其機(jī)床專用夾具的功用：1.3.1保證加工質(zhì)量機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特殊是保證被加工工件的加工和定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。1.3.2提高生產(chǎn)率，降低成本運(yùn)用夾具后可削減劃線、找正等幫助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工。1.3.3擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍在機(jī)床上運(yùn)用夾具可使加工變得便利，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。1.3.4減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)平安。夾具是機(jī)械加工不行缺少的部件，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。1.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向+為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展的須要和多品種、中、小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，機(jī)床夾具的主要發(fā)展方向表現(xiàn)為：1.4.1精密化由于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，高精度機(jī)床大量出現(xiàn)，必定要求夾具也相應(yīng)越來(lái)越精密。1.4.2高效自動(dòng)化為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過(guò)程自動(dòng)化，必需配備相應(yīng)的夾具。目前除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線上配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外；在數(shù)控機(jī)床上尤其是帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床上，出現(xiàn)的各種自動(dòng)裝夾工件的夾具，和自動(dòng)更換夾具的裝置。充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。1.4.3標(biāo)準(zhǔn)化我國(guó)夾具元件的標(biāo)準(zhǔn)化工作，過(guò)去已有確定的基礎(chǔ)。在1980年制定了“機(jī)床夾具零件及部件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”。在中型組合夾具方面也有了比較完整的標(biāo)準(zhǔn)，但是這遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上生產(chǎn)發(fā)展的須要，和國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比差距也較大。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①國(guó)外不僅有夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)，而且有各種夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。如自動(dòng)線上用隨行夾具和固定夾具標(biāo)準(zhǔn)；通用可調(diào)夾具標(biāo)準(zhǔn)等。這樣，大大削減了夾具設(shè)計(jì)和制造的工作量，為組織夾具的集中生產(chǎn)創(chuàng)建了有利條件。②國(guó)外許多夾具部件、組件，都發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立單元，裝在夾詳細(xì)上，簡(jiǎn)化了夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配。③國(guó)外不僅有各種夾具標(biāo)準(zhǔn)，而且有制造標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件和標(biāo)準(zhǔn)夾具的專業(yè)工廠。這樣，把原來(lái)是單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)化為專業(yè)化大批量生產(chǎn)，因此生產(chǎn)周期短、成本低。甚至有些國(guó)家，夾具設(shè)計(jì)制造可由專業(yè)公司擔(dān)當(dāng)，按期交貨，因而大大縮短了生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期。我國(guó)只有一部分氣動(dòng)，液壓元件有專業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)，“標(biāo)準(zhǔn)”主要供設(shè)計(jì)人員參閱，對(duì)制造方面沒(méi)有起到應(yīng)有的主動(dòng)作用。在這方面，目前已起先布點(diǎn)生產(chǎn)。1.4.4通用化為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)，擴(kuò)大夾具通用化程度，是當(dāng)前夾具新結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方面。原來(lái)專用夾具是專供某種零件的某道工序運(yùn)用的。它的結(jié)構(gòu)不行能被拆開重新組合成新的夾具；也不能做局部的變更或調(diào)整，供不同的加工對(duì)象運(yùn)用。這就是專用夾具結(jié)構(gòu)的一次運(yùn)用性或不行逆性。擴(kuò)大夾具的通用化程度就是通過(guò)下面兩個(gè)主要措施，來(lái)變更專用夾具的上述特性：a.變更專用夾具的不行拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，使之能拆開重新組合，供新產(chǎn)品運(yùn)用，因而夾具的組成元件能多次運(yùn)用。b.發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)。當(dāng)產(chǎn)品變換時(shí)，只需對(duì)原有夾具進(jìn)行調(diào)整，又可適應(yīng)新產(chǎn)品的加工需求，使夾具的結(jié)構(gòu)能夠多次運(yùn)用。目前出現(xiàn)的許多新的機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)，基本上就是按上述兩個(gè)方面發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，證明它們是能適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)的。1.5本課題的任務(wù)和主要內(nèi)容本課題是在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐閱歷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。本課題的主要任務(wù)是回轉(zhuǎn)盤工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及鏜孔工序夾具設(shè)計(jì)。詳細(xì)分為如下方面的內(nèi)容：（1） 現(xiàn)代制造技術(shù)和工藝的特點(diǎn)及夾具的作用和發(fā)展方向。（2） 零件的分析。（3） 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。（4） 專用夾具的設(shè)計(jì)。對(duì)本課題的學(xué)習(xí)，要求達(dá)到下列的目的：（1）通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本學(xué)問(wèn)，并運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)力。駕馭各種手冊(cè)、文獻(xiàn)資料在工藝工裝設(shè)計(jì)的運(yùn)用方法。通過(guò)文獻(xiàn)檢索、英文翻譯，提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)的實(shí)力，提高學(xué)生的綜合實(shí)力。（2）熟悉機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法，訓(xùn)練切削用量的確定、刀具和機(jī)床選用、熱處理方法的確定等基本技能。（3）駕馭夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，駕馭相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、文獻(xiàn)資料的運(yùn)用方法。（4）能嫻熟運(yùn)用1種CAD軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。（5）得到專業(yè)學(xué)問(wèn)、設(shè)計(jì)實(shí)力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用實(shí)力、英語(yǔ)運(yùn)用實(shí)力等方面的綜合訓(xùn)練。其次章回轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)功用分析2.1零件的作用回轉(zhuǎn)盤是鉆床主軸上的一個(gè)重要零件，鉆床主軸通過(guò)回轉(zhuǎn)盤和鉆關(guān)相連，回轉(zhuǎn)盤和主軸用四個(gè)螺釘聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)鉆床的正確聯(lián)接。回轉(zhuǎn)盤的軸套孔中安裝齒輪齒條，軸套中安裝彈簧，鉆床工作時(shí)，主軸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)盤中的齒輪運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)鉆頭的縱向進(jìn)給，利用彈簧的回彈作用實(shí)現(xiàn)鉆頭的自動(dòng)復(fù)位。2.2零件的工藝分析該零件的材料為HT180,該材料具有較高的耐磨性,強(qiáng)度,耐熱性及減振性。該零件的主要加工面為R.N面及φ370+0.027,φ62，φ72等?？爪?5，φ72的中心線對(duì)端面尺在500mm上的平行度干脆影響到主軸的協(xié)作精度和運(yùn)轉(zhuǎn)精度，因此對(duì)孔φ55，φ72的孔應(yīng)同時(shí)鏜出，保證其同軸度，使平行度公差降到最小。φ62對(duì)φ90的同心性允差為0.02，將干脆影響孔和軸的協(xié)作，因此在加工時(shí)，最好在一次裝夾內(nèi)完成。車削φ50mm的端面保持其尺寸108，將干脆影響方孔內(nèi)各孔的正確定位以及齒輪運(yùn)動(dòng)時(shí)的空間。φ90軸線和R面垂直度允差為0.03，φ72對(duì)φ55的圓心允差為0.05，φ37對(duì)φ55的圓心允差為0.05，影響回轉(zhuǎn)盤生和主軸聯(lián)接的正確定位，從而影響主軸傳動(dòng)齒輪和變速箱的錐齒輪的嚙合精度。由參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中的有關(guān)和孔加工的徑向精度及機(jī)床達(dá)到的位置精度可知，上述要求可以達(dá)到，零件的結(jié)構(gòu)工藝性是可行的。2.3回轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)依據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，毛坯的鑄造方法接受砂型機(jī)械造型，又由于零件的內(nèi)腔及φ50，φ55，φ37等孔均須鑄出，故應(yīng)安放型芯，此外，為消退殘余應(yīng)力，鑄出后還應(yīng)支配人工時(shí)效處理。參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5，該種鑄件的公差等級(jí)為CT8-10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故取CT為9級(jí)，MA為G級(jí)。鑄件的分型面選擇：通過(guò)R基準(zhǔn)的孔軸線且和φ90軸線垂直的面，并在φ230mm處安裝一個(gè)離心棒，使φ230mm以下部分和左邊部分合為一體。澆冒口位置：位于φ70mm的軸心線上，各表面總余量。表2-1加工表面和余量確定加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值R面382G4.5N面230G4.5φ3737H3.0φ5050H3.0105方孔105H4.0φ62孔62H3.0φ72孔72H3.0φ60孔60H3.0φ55孔55H3.0φ80孔80H3.0φ75孔75H3.0說(shuō)明：底面雙側(cè)加工孔降一級(jí)，雙側(cè)加工.由參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-1，可得鑄件主要尺寸公差如下表所示：表2-2輪廓尺寸公差主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差等級(jí)R面的輪廓尺寸38293913．2N面的輪廓尺寸154．519．51．6φ90頂面至底面15131542．5φ230230102402．8φ90906962．2φ50506562．0φ80806862．2依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，保證尺寸公差對(duì)零件表面加工。第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1定位基準(zhǔn)的選擇回轉(zhuǎn)盤R面和φ55mm孔的軸心線既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式。其余各面和孔也能用它作定位，這樣使加工又遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，另外R面的面積較大，定位比較穩(wěn)定牢靠，夾緊方案也比較簡(jiǎn)潔，牢靠，操作便利。粗基準(zhǔn)的選擇可以考慮以下幾點(diǎn)要求：假如必需首先保證工件上加工表面和不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)；假如在工件上有許多不須加工的表面，則應(yīng)以其中和加工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。假如必需首先保證某很重要表面和不加工面之間的位置要求，應(yīng)以首先保證某重要表面的加工余量，均應(yīng)選擇表面作為粗基準(zhǔn)。假如需保證各加工面都有足夠的加工余量應(yīng)選加式余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆冒口，習(xí)砂等缺陷，以便定位牢靠。粗基準(zhǔn)一般只能運(yùn)用一次，特殊是主要定位基準(zhǔn)面，以免產(chǎn)生較大的位置公差。綜上所述，分析零件，選擇φ100和φ70端面作為粗基準(zhǔn)。最先進(jìn)行機(jī)械加工表面上R面和φ55，φ72的孔，可利用壓極裝夾的和專用夾具裝夾。3.2零件表面加工方法的選擇：零件表面加工方法選擇應(yīng)考慮以下問(wèn)題：1）零件表面的加工方法，主要取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還包括由于基準(zhǔn)不重合而提高了作為精基準(zhǔn)的技術(shù)要求。2）選擇加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度范圍，材料的性質(zhì)及可加工性，工件的結(jié)構(gòu)，形態(tài)及尺寸大小，生產(chǎn)綱領(lǐng)及批量生產(chǎn)現(xiàn)有設(shè)備條件等。3）應(yīng)考慮各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度各表面加工方法的選擇如下：R面：粗刨兩次φ105孔：粗刨，精刨，锪平φ50：粗車φ62：粗車，半精車，精車φ72：粗鏜，半精鏜，精鏜φ60：粗鏜φ55：粗鏜，精鏜，研磨φ80：粗鏜φ37：粗鏜，半精鏜，精鏜φ75：粗車，半精車，精車φ90：粗車，半精車，精車4-φ13：鉆,锪平4-φ32各螺紋孔及其它小孔均用鉆床鉆孔。3.3加工依次的支配因孔φ55及φ72的中心線對(duì)端面尺在500mm上的平行誤差0.05，故它們的加工宜接受工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將R面的兩孔同時(shí)加工出來(lái)，以保證其位置精度。依據(jù)“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”的加工原則，將R面φ50，φ105，φ80等孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，各面上和螺紋孔等次要表面，放在最終加工工藝路途如下：一：鑄，鑄造，翻砂，留意檢查缺陷二：油漆，清砂，刷底面，自然時(shí)效三：劃下列各尺位的刨位加工線1．以φ72，φ55外圓毛坯定兩孔中心線；2．以φ230背面對(duì)上，將工件頂起，校平各面加工線；3．工件轉(zhuǎn)90°以φ72，φ55，，中心線找正劃各加工線；4．劃φ230外圓線；5．各孔的中心線對(duì)毛面的偏移允差不大于1.5。四:刨壓板裝夾校正1．刨方孔及φ105端面保持61.1表面粗糙度6.32.刨φ100端面,表面粗糙度12.5；3.刨φ70端面,保持尺寸；4．精刨方孔，及φ105端面主尺寸要求；五:粗車，四爪及胎具夾壓1．切平φ230端面保持尺寸為122；2．切平φ90端面保持尺寸29，151為152；3．車φ230為φ2314．車φ90為90.15．50至尺寸；6．車φ62至φ60,保持長(zhǎng)38為37；7.車平φ50端面,保證尺寸108。六:精車1．光車φ62端面；2．車φ62至要求保持尺寸38；3．倒角1×45°在φ54處倒角2×45°切槽2×0.5；4．車φ90及端面，保持長(zhǎng)30為28，及151至尺寸要求，精車φ230及端面保持證長(zhǎng)30尺寸；5．切槽40.5,φ90倒角1×45°七：銑鐵槽12×5刻線360°八;鉗鉆4-φ13刮32九：1.粗鏜φ37孔2.精鏜φ37孔至尺寸線3.鏜φ80孔至尺寸,保持尺寸26；4．倒內(nèi)角1×45°；5．粗鏜φ55和φ72的孔；6．精鏜φ55φ72的孔，保持φ72至φ60的尺寸為62；7．調(diào)頭鏜60至尺寸線8．倒內(nèi)角1×45°十：1.鉆模鉆孔攻絲2.打字碼3.研磨φ55孔至尺寸線十一油漆,補(bǔ)灰十三鉗,裝配,按工藝部裝及總裝3.4選擇加工設(shè)備及刀具,夾具,量具由于是中批生產(chǎn),因大部分選擇通用機(jī)床,輔以專用機(jī)床,其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專用夾具為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件各機(jī)床上的裝卸及各個(gè)機(jī)床間的傳遞由人工完成;粗刨R面方孔,φ105mm的端面以及精刨方孔φ105端面選擇龍門刨床,其型號(hào):BQ208A,刀具為機(jī)床強(qiáng)力刨刀,材料為YG168,粗鏜φ37,φ80,φ60,φ55,φ72孔接受坐標(biāo),鏜床型號(hào)T4163選擇鏜通孔的鏜力，專用夾具，游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑一平分尺；銑槽12×5，考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，接受立銑×52K，選擇卡盤銑刀，專用夾具和內(nèi)徑平分尺。切平φ230端面及φ90端面選CA6140通用車床，選擇硬質(zhì)合金車刀，其材料為YG6通用四爪卡盤；夾具的游標(biāo)卡尺。φ230，φ90等孔，選擇CA6140車床，刀具選擇回轉(zhuǎn)位車刀；φ50，φ62等孔，選擇CA6140車床，刀具選擇圓形鏜刀，通用夾具，游標(biāo)卡尺和外徑平分尺；刮成4×32的孔，選擇通用直徑為φ32mm帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆，導(dǎo)柱直徑為φ13，鉆4×13孔選擇搖臂鉆床，Z3025選擇錐柄麻花鉆，選用錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具，快換夾頭及塞規(guī)，各螺紋孔和螺栓都選用Z3025鉆床。3.5加工工序設(shè)計(jì)1．工序：粗刨方孔及端面，精刨方孔及φ105端面，刨削用量的計(jì)算。a．刨φ100mm端面，取粗加工余量為4.5mm,一次刨削成功,取a=45mm,f=1.5mm/2st刀桿截面16×25,刀片厚度是4mm,查文獻(xiàn)得刨削速度V=切削力:N,切削功率:kw;由于刨刀（機(jī)夾強(qiáng)力刨刀），材料為YG硬質(zhì)合金，取主偏角=45°取k=10,刀具耐度T=60mm，切削速度確定：查文獻(xiàn)[2]表7.2-14，7-2-5取，，，m=0.2,則：==34.96切削力的計(jì)算:N查文獻(xiàn)[2]表7.2-14，7-2-5取則Fz=900×4.5×1.5×1=5489.38N切削功率的計(jì)算:kw通過(guò)上述計(jì)算查表7-2-18刨削速度V=3.5刨削力Fz=8140N刨削功率Pm=4.72kwb.粗刨φ105端面,取粗加工余量為2mm,查文獻(xiàn)[2]表7.2-12取=2mm,f=2則:刨削速度V=刨削功率Pm==1.5kw查文獻(xiàn)[2]表7-2-18刨削速度V=31刨削力Fz=5640N刨削功率Pm=2.88kw精刨φ105端面取精加工余量為0.5mm,查文獻(xiàn)[2]表7-2-14,7-2-15取f=10則刨削速度V==7.3刨削力Fz=900N刨削功率Pm==0.31kw查文獻(xiàn),[2]表7-2-19取V=15,Fz=8535N,Pm=2.0kw由以上機(jī)床功率計(jì)算表明該機(jī)床功率足夠。2.工序五,粗車的工序設(shè)計(jì)1)粗車φ230端面已知加工材料HT180工件尺寸毛坯件.D=240mm,車削后d=230mm,加工長(zhǎng)度L=15加工要求:車削后表面粗糙度為Rc=1.6mm車床:CA6140,加工兩端支承在頂尖上,由于工件及鑄造毛坯加工余量達(dá)6mm而加工要求又較高Rc=1.6mm,故分兩次走刀,粗車加工量取4mm,精車加工余量為1mm選擇刀具：選擇機(jī)夾轉(zhuǎn)位車刀依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1.1CA6140車床的中心高為400mm故選刀桿尺寸20×30mm,厚度為8mm。依據(jù)表1.2粗車(精度)帶外皮的鑄件毛坯,可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金.車刀幾何尺寸表(1.3)選擇平面帶倒棱型車刀kr=45°,kr=10°,x=60°,y=8°=-10°y=1.0mmy=-10°,by≤0.5f選擇切削用量確定切削深度由于粗加工余量?jī)H為4mm,因在一次走刀內(nèi)完成故確定進(jìn)給量f,依據(jù)表1-4,在粗車時(shí),刀桿尺20×30,=3～5mm,以及工件直徑為100～600mm,取f=1.2確定的進(jìn)給量須滿足車床進(jìn)給要求,故須進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)1.21當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度S＞212,,f≤4,f≤1.2kr=45°,進(jìn)給力Ff=1930N,由于Ff修正系數(shù)為ky,k故實(shí)際進(jìn)給力Ff=1.2,可用選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命最大磨損量取為:1）表1.9車刀壽命T=30min,確定切削速度Vc依據(jù)表1-10δ≤4,f≤1.34切削速度Vc(依據(jù)表1-10,δ≤4)切削速度的修正系數(shù)為，,,故.Vc==500.651.00.81.151.0=29.9,車床主軸CA6140車床說(shuō)明書，當(dāng)n.車床主軸允許功率Pz=5.9kw,因Pc<Pz,故所選擇的切削用量均可，最終確定的車削用量為，f)計(jì)算基本工時(shí)，，L+L+y+ΔL=15依據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》表1.26車削時(shí)入切量及超切量:y+s=6mm,則Δ=21mm故=2)粗車φ90端面,保持尺寸30為29,151為152,已知:工件尺寸坯件D=96車削后d=90,加工長(zhǎng)度34.5.加工要求:車削后表面粗糙度Ra=32車床:CA6140,工件兩端面支承在頂尖上由于工件余量達(dá)3mm.而加工要求又較高故分兩次走刀,粗車加工余量為2.5mm精車余量為0.5mma).選擇刀具1.選擇機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀2.選擇刀桿尺寸為20×30.刀片厚度為8.3.依據(jù)表1.2粗車帶外皮的鑄件毛坯,可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金.4.車刀幾何尺寸,選擇平面帶倒棱型車刀kr=45°,kr=10°,x=60°,y=8°=-10°y=1.0mmy=-10°,by≤0.5fb)選擇切削用量.1.由于粗加工余量為2.5,在一次走刀內(nèi)完成,故=2.5mm2.確定進(jìn)給量,依據(jù)表1-4,在粗車鑄鐵時(shí),刀桿尺寸20×30,≤3mm,以及工件直徑小于100mm時(shí),f=0.9～1.3按CA6140車床說(shuō)明書,選擇f=0.96確定的進(jìn)給量尚須滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度要求,故須進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)表1.22當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度,δ=208～248MPa≤3.2,f≤0.96,kr=45°,F=1140N切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選f=0.96,可用選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命磨損量取1mm車刀壽命T=30min確定切削速度Vc,依據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué)指導(dǎo)書》表1.27V式中：kv其中×0.63×0.8=48.9按CA6140車床說(shuō)明書選擇Nc=160這時(shí)校驗(yàn)機(jī)床功率,當(dāng)δ=208～1420,≤2.8Vc≤49Pc=1.7kw切削功率的修正系數(shù)故實(shí)際切削功率為Pc=1.7依據(jù)CA6140車床說(shuō)明書,當(dāng)車床主軸允許功率P大于1.7故可行最終確定的車削用量=2.5mm,f=0.96,n=160,Vc=48.2計(jì)算工時(shí):L=30車削時(shí),入切量及超切量Y+Δ=5.0mm,L=30+5.0=35mm故3).車φ62至φ60+0.5,保持尺寸長(zhǎng)38為37已知工件尺寸坯件D=66mm車削后:

d=60mm,工件長(zhǎng)度L=38mm加工要求:車削后表面粗糙度為Ra=1.6加工余量為3mm而加工要求又較高,故分兩次走刀,粗車加工余量為2mm精車加工余量為1mm選擇刀具查《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》可選取圓形鏜刀，刀桿直徑為20mm，刀片厚度為8mm，材料為YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。選擇切削用量確定切削深度，由于粗加工余量，僅為2mm，可在一次完成走刀，故=3.確定進(jìn)給量f由表1.5當(dāng)圓形鏜刀直徑為20mm切削深度為2mmf=0.30～0.40mm,查《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》取f=0.03mm選擇切削速度Vc,依據(jù)表1-11，當(dāng)δb=24.2～265mm.＜4mm.f＜0.42時(shí),切削速度的修正系數(shù)均為1,故Vc=63,選擇CA6140車床說(shuō)明書，當(dāng)主軸允許功率kw故可行計(jì)算基本工時(shí)取Y+Δ=3.5,L=38+3.5=41.5,工序六精車工序設(shè)計(jì)精車φ230端面A選擇刀具,選擇材料YG6牌號(hào)的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀B選擇切削深度=1)確定進(jìn)給量f查表1-6當(dāng)表面粗糙度為1.0時(shí),R=1.0時(shí),f=0.15～0.2依據(jù)CA6140車床說(shuō)明書選擇f=0.2選擇車刀磨鈍標(biāo)及壽命,依據(jù)表1-9選擇車刀后面最大磨損量為0.6mm刀具壽命T=30min確定切削速度Vc由表1-10當(dāng)δb=242～265,≤1.8,f≤0.23時(shí)Vt=800,=依據(jù)CA6140車床說(shuō)明書選擇n故實(shí)際切削速度Vc=校驗(yàn)機(jī)床功率依據(jù)表1-24,δb=24.2～265mm,δ≤2.8,f≤0.25,≤84時(shí)Pc=1.0kw依據(jù)車床說(shuō)明書當(dāng)n時(shí),車床允許功率kw,故可用即切削用量:=1,f=0.2,n,Vc=72.8計(jì)算基本工時(shí):查表1.26Y+Δ=2.0mm故精車φ90H7端面a)選擇刀具:材料為YG6,機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀b)選擇切削用量1.確定切削深度=2.確定進(jìn)給量Rc=3.2mmr,f=0.25～0.4選擇f=0.36選擇刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)及壽命,依據(jù)表1.9,選擇車刀后刀面最大磨損為6.0,刀具壽命T=30min確定切削速度Vc,依據(jù)表1-11,當(dāng)δb=24.2～265mm,≤0.8mm,f<0.42時(shí),切削速度的修正系數(shù)為1故=800依據(jù)CA6140車床說(shuō)明書選擇這時(shí),實(shí)際切削速度e)校\驗(yàn)機(jī)床功率,依據(jù)表1-25當(dāng)<2.5,f≤0.37min/rr<100m/min時(shí),Pc=1.7kw.當(dāng)n時(shí),主軸允許功率Pz>Pc故可行,計(jì)算基本工時(shí),,Y+Δ=2.0mm,L=Y+Δ+L=32,=3)精車φ62至φ60保持長(zhǎng)38為37a)選擇刀桿材料直徑為20mm圓形鏜刀b)選擇切削用量1)確定切削深度=2)確定進(jìn)給量f半精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度限制,依據(jù)表1-5當(dāng)Ra=1.6μm時(shí),f=0.3～0.4min/r選f=0.4mm/r3)選擇車刀據(jù)表1-9選擇刀面磨損量為0.6mm,刀具壽命為60min4)確定切削速度Vc由表1-11當(dāng)δb=24.2～265時(shí),<1.8mm,f≤0.02min/r時(shí)Vt=71m/min切削修正系數(shù)為1.0故=71m/min故選實(shí)際切削速度5）檢驗(yàn)機(jī)床功率,據(jù)表1-25.Pc=1.4kwPz>Pc,故可行.故=1mm,f=0.4mm/r,n=400r/min,Vc=82.9m/min計(jì)算基本工時(shí):tm=L/nf=41.5/400*0.4=0.259工序七:銑削的工序設(shè)計(jì):1.刀具選擇;銑刀直徑的大小干脆影響切削力,扭矩,切削速度,刀具材料的消耗等,所以不能隨意選取,參考文獻(xiàn)表3-1,銑削寬度ae≤6mm,選do=100mm.接受標(biāo)準(zhǔn)鑲齒三面盤銑刀,齒數(shù)為8.選擇銑刀的幾何形態(tài),rn=10?α0=16?.2.選擇切削用量1>確定銑削寬度αe,一次走刀完成αe=h=3mm2>確定每齒進(jìn)給量fz據(jù)文獻(xiàn)(3)表5-3-3,fz=0.2-0.3mm/z取fz=0.2mm/z3.選擇銑刀,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命銑刀最大磨損量為0.6mm,鑲齒銑刀do=100mm刀具壽命T=120min4.確定切削速度Vc由表3-27可知，V=Cr=31qr=0.25Xr=0.4mr=0.3Pr=0.1m=0.2Z=8T=120minkr=100所以r=273mm/min選nc=600r/min Vfc=1000mm/min因此，實(shí)際切削速度，每齒進(jìn)給量為：Vc==188.4mm/minfz=(v+c)/ncz=0.21mm/z5.檢驗(yàn)機(jī)床功率依據(jù)文獻(xiàn)（3）表3.20當(dāng)fz=0.2-0.3，ap=5mina3=3.5mmVf≤1000mm/min時(shí)Pct=7.0kw故Pcc=7.0kw又Pcm=10*0.75=7.5kwPcc∠Pcm即ae=3mmVf=1000mm/minN=600r/minVc=188.4m/minfz=0.21mm/z工序八，鉆4-Φ13再4-Φ32孔。1．選擇鉆頭。高速鋼麻花鉆頭，直徑do=13mm，雙錐修磨橫刃，β=25?ZΦ=100?，Zy1=70?,Pc=2.5Zo=10?.Φ=45?,D=1.5mm,L=3mm2.選擇切削用量1）確定進(jìn)給量f按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量δb=190mPado=13mm則f=1.22mm/r按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量f=0.69mm/r2)確定鉆模磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命當(dāng)do=13mm時(shí)，鉆頭后刀面磨損量可取為0.5mm壽命T=60min3)確定切削速度Δb=190mPaf=0.6mm取Vf=14mm/min故V=Vtkv=14*1.0*1.0*1.0*1.0=14mm/minN==1000*14/20=223-93r/min參考文獻(xiàn)（5）表4-2-11Z3025型鉆床，可考慮選擇nc=250r/min但轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)取f=0.5mm/r，也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速nc=200r/min,仍用f=0.6mm/r比較兩種方案，第一種方案較好，rc=14f=0.5mm/r4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率當(dāng)f=0.51mm/mindo≤13.3mm時(shí)，mf=21.58N·M扭矩修正系數(shù)1.0故Mc=21.58N·M依據(jù)Z3025鉆床，nc=250r/minMm=196.2N·M當(dāng)δb=180-230mpado=13mmf≤0.53mm/minVc=23m/minPc=1.0kw由參考文獻(xiàn)（1）表4-2-11PE=2.2*0.81=1.78KW因?yàn)镸c∠MmPc∠Pe故切削用量可用即F=0.5mm/rVc=14m/minn=nc=230r/min工序九，基本工時(shí)的確定。T粗==0.5又因?yàn)閆精=0.25T精==1.06T=0.5*1.06=1.56min2>粗精鏜Φ55,Φ60,Φ72.為了保證三孔的同軸度,接受階梯鏜,查文獻(xiàn)(2)表3-2-10,精鏜后直徑Φ54.5+0.07Φ59.5+0.12,Φ71.5+0.12孔的精鏜余量Z=0.25,又已知孔的總余量為5,Z粗=5-0.025=4.75.表3-1工序余量及尺寸及公差列表加工表面加工方法余量精度等級(jí)工序尺寸及公差Φ55粗鏜4.75H1054.5Φ55精鏜0.25H755Φ60粗鏜4.75H1259.5Φ60精鏜0.25H960Φ72粗鏜4.75H1071.5Φ72精鏜0.25H754.5三孔的粗精鏜均以Φ230的表面及一孔一銷定位,均系基準(zhǔn)重合,所以不須尺寸鏈計(jì)算,三孔的同軸度,由機(jī)床保證.三孔粗鏜余量均為4.75,故ap=4.75取γ=0.6m/s=24m/min,f=0.4mm/r查文獻(xiàn)(1),Fz=ρ81*60nFz·C·Fz·apxFZfyFZγFZKFZFz=4218.7NPm=4218.7*0.6*103=2.531kw由于三孔同時(shí)加工時(shí)P總=3Pm=7.59kw用T612型鏜床，取b=0.85P1=10*0.85=8.5KW>P總n粗==210r/min精鏜三孔時(shí),因余量為0.25所以ap=0.25取γ=12m/s=72m/minf=0.12N==417r/min計(jì)算基本工時(shí)因Φ55孔長(zhǎng)195,Φ72長(zhǎng)62,Φ60孔長(zhǎng)15故鏜削和時(shí)間即為加工Φ55的時(shí)間T粗=l/nf=(l+L1+L2)/nfL1=4，L2=6，τ=205查表得,鏜削時(shí)間每次進(jìn)給2-3mm,Z粗=4.75mm故分兩次加工即ξ=2則T粗=4.98min又因?yàn)?精鏜余量為0.25查表每次進(jìn)給0.19則ξ=2故T精=1199/(0.12*4.7)*2=8.35minT總=4.98+8.35=13.3min研磨Φ55的孔，留研磨量0.05，選用M2120型磨床。第四章夾具設(shè)計(jì)本次夾具設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)鏜Φ72，Φ60，Φ55的階梯孔的專用夾具4.1總體設(shè)計(jì)方案的擬定如零件圖所示以底面Φ230的圓盤為主要定位基準(zhǔn)面，以Φ90的圖柱面為導(dǎo)向基準(zhǔn)面，以Φ37的圓孔為止推基準(zhǔn)面，用一固定的削邊銷和孔Φ37的一小段協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。該定位方案的主要特點(diǎn)：1，符合一般零件加工精基準(zhǔn)的選擇原則，以底面為訂基準(zhǔn)面，定位穩(wěn)定牢靠，并且定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)一樣。2，可簡(jiǎn)化鏜模結(jié)構(gòu)，縮短設(shè)計(jì)制造成周期。4.2夾緊機(jī)構(gòu)為了保證夾緊牢靠，還應(yīng)選擇合適的夾緊作用點(diǎn)，從零件圖上看，當(dāng)以Φ230的底面作為基準(zhǔn)面時(shí)，從圓盤頂面壓緊較合理，由于夾緊部位要求不高，又因鏜削力不是很大，擬接受偏心輪夾緊方式，其擴(kuò)張力較大，操作便利。4.3精度的分析1，Φ72，Φ60，Φ55的三孔是在一次裝夾下完成加工的，它們之間的同軸度由機(jī)床的保證和底面的位置精度由鏜模來(lái)保證。2，襯套和鏜套座的協(xié)作為H7/h63，刀具和鏜刀孔的協(xié)作為F8/h64，此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注：5，鏜套軸線和