【正文】 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 1 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 摘 要 ……………………………………………………………… （ 6） 1 緒 論 …………………………………………………………… （ 7） 本課題的來(lái)源、目的及意義 ……………………………………… （ 7） 課題背景 ………………………………………………………… （ 8） 2 零件分析 …………………………………………………………（ 9） 零件的作用 ……………………………………………………… （ 9） 零件的工藝分析 ……………………………………………………（ 9） 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ………………………………………………… （ 10） 確定毛坯的制造形式 ………………………………………………（ 10） 定位基準(zhǔn)的選擇 ………………………………………………… （ 10） 粗基準(zhǔn)的選擇 ………………………………………………… （ 10） 精基準(zhǔn)的選擇 ………………………………………………… （ 10） 制定加工工藝路線 ……………………………………………… （ 10） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……………………… （ 13） 確定毛坯余量、毛坯 尺寸及其公差，設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖 ……………（ 13） 確定工序余量 ,工序尺寸及其公差 ……………………………… （ 14） 確定切削用量及基本工時(shí) （ 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ） ………………………………（ 17） 工序 Ⅳ 切削用量及其基本尺寸的確定 ……………………………（ 17） 工序Ⅱ切削用量及基本工時(shí)確定 ………………………………（ 21）．工序Ⅶ切削用量及基本時(shí)間的確定 ……………………………（ 23） 工序 Ⅷ 切削用量及基本工時(shí)的確定 ……………………………（ 26） 工序Ⅸ切 削用量及基本工時(shí)的確定 …………………………… （ 31） 4 夾具設(shè)計(jì) ……………………………………………………… （ 32） 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 問(wèn)題的提出 ………………………………………………………（ 32） 夾具設(shè)計(jì) …………………………………………………………（ 32） 定位基準(zhǔn)的選擇 ……………………………………………… （ 32） 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)裝配圖 …………………………………………（ 33） 5 結(jié)論與發(fā)展方向 ………………………………………………… （ 34） 本文總結(jié) ………………………………………… ………………（ 34） 將來(lái)提高發(fā)展方向 ……………………………………………… （ 35）致 謝 …………………………………………………………… （ 36） 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………… （ 38） 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 摘 要 本設(shè)計(jì)是圍繞 CA6140方刀架來(lái)設(shè)計(jì)，外形是四方形結(jié)構(gòu)，加工精度要求也是比較高，為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)每道工序的加工也要合理安排，這樣才能降低生產(chǎn)周期。方刀架的作用是裝夾刀具，此次設(shè)計(jì)包括了對(duì)方刀架的工藝分析及工裝設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)該工件，對(duì)其加工工藝進(jìn)行 了分析，整理出了方刀架需要的主要技術(shù)要求，并確定毛坯的制造為模鍛，在綜合了零件的技術(shù)要求和基準(zhǔn)的選擇和加工工藝后確定了三個(gè)方案，并選擇了更合理的方案。最后確定了毛坯余量，并對(duì)其切削用量和加工工時(shí)進(jìn)行了計(jì)算。 夾具設(shè)計(jì)也是必要的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)對(duì)第四道銑端面進(jìn)行了專用夾具設(shè)計(jì)。 通過(guò)問(wèn)題的提出和零件的重點(diǎn)技術(shù)分析來(lái)對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，方案中包括了定位基準(zhǔn)的選擇，定位方式及元器件的選擇，加緊方式及元器件的選擇等內(nèi)容。然后進(jìn)行了定位誤差的分析，制定夾具的操作說(shuō)明和夾具的保養(yǎng)和維護(hù)。 關(guān)鍵詞： 車床 方刀架 加工精度 定位 夾緊 加工工藝 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 4 1 緒 論 本課題的來(lái)源、目的及意義 在當(dāng)前制造環(huán)境中，過(guò)高的加工精度要求已成為困擾零件加工的一個(gè)大問(wèn)題。為此人們也做了大量的工作，由于種種原因至今效果并不明顯。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐步建立，我國(guó)加入 WTO 和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，社會(huì)的發(fā)展必須注入新的科技含量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須要向精優(yōu)方向發(fā)展，在我國(guó)的加工工業(yè)行業(yè)當(dāng)中，特別是在數(shù)控高速發(fā)展的今天，車床刀架的設(shè)計(jì)以及工藝參數(shù)的選擇對(duì)零件的加工精度有著十分重要的意義，因此研制一個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu) 質(zhì)的刀架及工藝參數(shù)對(duì)工業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。就目前我國(guó)的加工行業(yè)的現(xiàn)狀而言，刀架方面存在一些不足可大體分為以下幾種情況： 1）刀架加工精度不能滿足工作要求。 2）在數(shù)控發(fā)展如日中天的時(shí)代，刀架的樣式及功能和工藝參數(shù)過(guò)于老化，不能適應(yīng)發(fā)展的需要。 3）刀架作為車床的主要部分，其旋轉(zhuǎn)及加工不方便，耗時(shí)費(fèi)力，給零件的加工還來(lái)許多不便。 基于上述等等原因，我對(duì)車床刀架的結(jié)構(gòu)以及部分工藝參數(shù)做了一些優(yōu)化和整理。我將針對(duì)普通車床的刀架以及加工過(guò)程和刀具、零件及其相配套的工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)整理、歸納和完善。本課題的 主要研究目的，一方面是通過(guò)對(duì)普通車床的研究對(duì)刀架及工藝參數(shù)采取一個(gè)優(yōu)化策略，研制一個(gè)好的刀架一個(gè)好的車床和刀架不但能夠縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長(zhǎng)刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，將切削工藝實(shí)踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集起來(lái)，為現(xiàn)場(chǎng)加工提供準(zhǔn)確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益；另一方面是有了優(yōu)質(zhì)的切削工藝可以使我國(guó)的工業(yè)在原有的基礎(chǔ)上有進(jìn)一步的提高為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)，使我國(guó)的工 業(yè)水平，也就是在切削加工方面能夠向前進(jìn)步，也使我國(guó)的工業(yè)水平能夠在世界水平范圍內(nèi)更上一個(gè)臺(tái)階。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 5 課題背景 發(fā)展優(yōu)為重要，在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)率、提高自動(dòng)化是當(dāng)今世我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，但是工業(yè)的飛速發(fā)展給我國(guó)帶來(lái)的進(jìn)步卻功不可沒(méi)，要想一個(gè)國(guó)家真正的強(qiáng)大起來(lái)，必須要有發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)，在加工行業(yè)這個(gè)大領(lǐng)域當(dāng)中，車床加工優(yōu)為普遍，而一個(gè)優(yōu)質(zhì)的加工機(jī)床以及好的工藝參數(shù)對(duì)我國(guó)工業(yè)的界制造業(yè)發(fā)展的總目標(biāo)。 作為機(jī)床行業(yè)的主要用戶群 —— 制造業(yè)的經(jīng)營(yíng)者為了更大的盈利目標(biāo)，對(duì)機(jī)床行業(yè)不斷地提出加工質(zhì)量穩(wěn)定 、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的要求。作為機(jī)床行業(yè)首先考慮到的是對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的機(jī)種提高速度，減少加工時(shí)間，減少輔助時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，因此機(jī)床行業(yè)已在高速化上不斷提高。而做為車床上的主要輔助元件 —— 刀架，也必須要有相當(dāng)完善的結(jié)構(gòu)和性能。 就目前的現(xiàn)狀而言，我國(guó)與國(guó)外的工業(yè)懸殊在機(jī)床設(shè)備方面也占一大部分，我國(guó)的技術(shù)水平與國(guó)外相差并不很大，但是加工的產(chǎn)品卻沒(méi)有國(guó)外設(shè)備所生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)，這在設(shè)備的加工上存在著過(guò)多的誤差，正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)內(nèi)現(xiàn)在許多廠家都采用國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，只有這樣才能滿足加工需求，所以能夠研制一個(gè)優(yōu)質(zhì)的車床及 加工工藝參數(shù)是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，而車床刀架方面雖然目前已經(jīng)相繼出現(xiàn)了許多改進(jìn)和發(fā)展，但是還有一部分未能得到滿足，例如現(xiàn)在的自動(dòng)刀架以及同時(shí)裝夾多把刀具的刀架等等，但是這些都只是暫時(shí)性的，也就是說(shuō)，國(guó)外的技術(shù)也在不斷的向前提升，我國(guó)只有付出更多的努力才能與國(guó)外相持恒，所以，我們一方面也要在技術(shù)方面向前探索，一方面我們也應(yīng)花費(fèi)相當(dāng)?shù)木θネ渡碛谠O(shè)備當(dāng)中，只有這兩項(xiàng)成果同時(shí)相前發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)水平才能不斷的相前，不致落后。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 6 零件分析 零件的作用 題目所給定的零件是機(jī)床上的方刀架 。其主要作用是穩(wěn)固、可靠、準(zhǔn)確的夾持刀具 ,換刀時(shí)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。零件的Φ 25㎜端面用于準(zhǔn)確定位 , Φ 25 ㎜孔與軸配合 ,用于夾緊 . 零件的工藝分析 Φ 25+ 0 ㎜端面與Φ 25 +㎜孔、Φ 36+ 0 ㎜孔有一定的位置要求。 36+ 0 ㎜孔為中心加工的表面 這一組加工表面包括 : Φ 25+ 0 ㎜孔的端面， 8 條邊的倒角 ,四側(cè)壓刀槽 ,環(huán)型槽 ,Φ 25+ 0 ㎜孔及其倒角。 25+ 0 ㎜孔為中心加工的表 面 這一組加工表面包括 : 4Φ 15+ 0 ㎜孔與 9M126H 螺紋孔及其倒角。 這一組加工表面包括 : Φ 36+ 0 ㎜端面 , Φ 25+ 0 ㎜孔端面 (互為基準(zhǔn) ),零件的四個(gè)側(cè)面。 這三組表面之間有著一定的位置要求 ,主要是 : (1) Φ 25+ 0 ㎜孔端面與Φ 25+ 0 ㎜孔的垂直度公差為 ㎜。 (2) 4Φ 15+ 0 ㎜孔與Φ 25+ 0 ㎜孔的位置度公差為 ㎜。 由以上分析可知 ,先精確加工出Φ 36 孔㎜，再以其為基準(zhǔn)加工其它表面，可保證精度要求。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定毛坯的制造形式 零件材料為 45 鋼，方刀架用于夾持刀具 ,工作時(shí)受到的力與振動(dòng)較大 ,因此應(yīng)該選用鍛件 ,以使金屬纖維盡量不被切斷 ,提高零件力學(xué)性能和強(qiáng)度 ,保證零件工作安全可靠。由于零件年產(chǎn)量為 2500 件（中批生產(chǎn)） ,而且零件屬于輕型機(jī)械 ,故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率 ,保證加工精度上考慮 ,也是應(yīng)該的。 零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近，各孔不鍛出。 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理 ,可以使加工質(zhì)量得到保證 ,生產(chǎn)率得到提高。否則 ,加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出 ,更有甚者 ,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢 ,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言 ,每個(gè)表面都要加工 , 故無(wú)法選取不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于工藝上的需要 ,粗加工階段就要將Φ 36+ 0 ㎜孔加工得很精確 ,故以毛坯四個(gè)側(cè)面為粗基準(zhǔn) ,螺釘夾緊定位 ,以消除 x, X,y,Y,z五個(gè)自由度 (建立的空間坐標(biāo)系為 :以Φ 36+ 0 ㎜內(nèi)孔軸線和Φ 25+ 0 ㎜內(nèi)孔軸線方向?yàn)?x軸 ,兩個(gè)125 ㎜邊分別為 y軸、 z軸 ,坐標(biāo)原點(diǎn)為Φ 25+ 0 ㎜孔與Φ 25+ 0 ㎜孔端面的交點(diǎn)， X、 Y 為轉(zhuǎn)動(dòng) )。 精基準(zhǔn)的選擇 考慮基準(zhǔn)重合的原則 ,以Φ 36+ 0 ㎜孔作為精基準(zhǔn) ,在下一次安裝加工出來(lái)的孔與平面保證了位置度。 制定加工工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn) ,應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下 ,可以考慮采用效率較河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 8 高的通用機(jī)床配以專用夾具 ,并盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率 。除此之外 ,還要考慮經(jīng)濟(jì)效果 ,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一 : 工序Ⅰ 備料 . 工序Ⅱ 模鍛 ,鍛出壓力槽 . 工序Ⅲ 正火 . 工序Ⅳ 粗銑Φ 36+ 0 ㎜端面 ,鉆Φ 25+ 0 ㎜孔至Ф 23㎜ ,鏜Φ 36㎜孔至Φ 36+ 0 ㎜孔深 390 ㎜ ,切內(nèi)槽Φ 37177。 ㎜ 3㎜ ,孔口倒角 145176。 工序Ⅴ 銑四方 125 ㎜ ㎜ ,去毛刺；銑四側(cè)壓刀槽 ,保證尺寸 24㎜ ,C 面留加工余量 ∽ ㎜；精銑 C 面至尺寸 18 ㎜； 8 條邊各倒 角 1 45176。 工序Ⅵ 熱處理 ,C 表面淬火 HRC40∽ 45. 工序Ⅶ 車Φ 25+ 0 ㎜端面 ,留加工余量 ∽ ㎜ ,車環(huán)型槽 ,鏜Φ 25+ 0 ㎜孔至尺寸 ,倒角 45176。 工序Ⅷ 鉆、鉸 4Φ 15+ 0 ㎜孔至尺寸； 鉆 9M126H 小徑至Φ ㎜ (8 個(gè) )； 鉆、 鉸Φ 10+ 0 ㎜至尺寸，擴(kuò) M126H 螺紋孔的小徑 ,孔口倒角 1 45176。；攻 M126H 螺紋 . 工序Ⅸ 磨Φ 36+ 0 ㎜端面 ,保證 ㎜；磨Φ 25+ 0 ㎜ 端面 ,保證 720 ㎜；磨四個(gè)側(cè)面 . 工序Ⅹ 檢驗(yàn) . 工藝路線方案二 : 工序Ⅰ 備料 . 工序Ⅱ 模鍛 ,鍛出壓力槽 . 工序Ⅲ 正火 . 工序Ⅳ 粗車Φ 36+ 0 ㎜端面 ,鉆Φ 25+ 0 ㎜孔至Ф 23㎜ ,鏜Φ 36㎜孔至Φ 36+ 0 ㎜ ,孔深Φ 390 ㎜ , 切內(nèi)槽Φ 37177。 ㎜ 3 ㎜ ,孔口倒角1 45176。；掉頭車底面 ,高度留加工余量 1 至 5 ㎜； 車Φ 25+ 0 ㎜端面 , 留加工余量 ∽ ㎜ ,車環(huán)型槽