【正文】 用、分類和組成做了簡單概述；著重分析了工序特點和要求，根據(jù)結果確定定位方案，設計定位元件、夾緊機構、對刀元件和夾具體。同時由于我國的制造業(yè)落后，尤其在CAD/CAM方面落后與發(fā)達國家好幾十年，所以以上過程大多是技術人員手工完成的。這不緊影響到這一類零件的加工成本，還可以為將來CAPP系統(tǒng)的發(fā)展準備出一套最優(yōu)的檢索資料。同時由于我國的制造業(yè)落后，尤其在CAD/CAM方面落后與發(fā)達國家好幾十年，所以以上過程大多是技術人員手工完成的。這樣雖然在一段時間內(nèi)可以暫時保住他們的龍頭地位，但從長遠看它卻是阻礙我國制造也發(fā)展的，尤其在這個各種先進制造系統(tǒng)正在不斷孕育而生的時代。車床尾座體存在著生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)勞動強度大的缺陷，尤其是大批量生產(chǎn)，此問題更為突出。而且車床尾座套筒屬于典型零件的范疇，他們現(xiàn)在做機床尾座套筒加工工藝規(guī)程主要用CAPP、CAFD完成，然后用人工做一些簡單的修改就可以完成了。利用這樣的技術大大提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，也可以把技術人員從繁瑣重復的勞動中解放出來，能夠充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性?，F(xiàn)在應用比較廣泛的是半創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)，是將以上兩種CAPP系統(tǒng)相結合，即采用變異型CAPP系統(tǒng)與自動決策相結合的方式。掌握了它的加工工藝規(guī)程就等于掌握了這一類零件的加工工藝規(guī)程。基于以上的加工原因，本課題研究的目的在于設計比較經(jīng)濟的工藝規(guī)程和設計一套專用的夾具，使得作為車床重要附件的尾座套筒能夠更好的便于機械加工為將來實現(xiàn)集成化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。第二章 PRO/E軟件介紹 proe概述proe是美國PTC公司旗下的產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡稱。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。 　　例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。 菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角 （Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更 直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強軟件的功能。 （5）貫穿所有應用的完全相關性(任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方變動)。使用戶能自行編寫參數(shù)化零件及組裝的自動化程序，這種程序可使不是技術性用戶也可產(chǎn)生自定義設計，只需要輸入一些簡單的參數(shù)即可。Pro/CABLING功能包括： ?。?） 新特征包括：電纜、導線和電線束； ?。?）用于零件與組件的接插件設計； 　（3）在Pro/ENGINEER零件和部件上的電纜、導線及電線束鋪設； ?。?）生成電纜/導線束直線長度及BOM信息； ?。?） 從所鋪設的部件中生成三維電纜束布線圖； 　（6）對參數(shù)位置的電纜分離和連接； 　（7） 空間分布要求的計算，包括干涉檢查； ?。?） 電纜質(zhì)量特性，包括體積、質(zhì)量慣性、長度； ?。?） 用于插頭和導線的規(guī)定符號。CADAM工程圖的文件可以直接讀入Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，經(jīng)由PROFESSIONAL CADAM輸出或讀入任何運行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/COMPOSITE在Pro/ENGINEER的應用環(huán)境里具備完整的關聯(lián)性，這個自動化工具提供的參數(shù)化、特征技術．適用于整個設計工序的每個環(huán)節(jié)。Pro/DESIGN也能使用2D平面圖自動組裝零件。頂尖既能靈活伸縮，又能精確定位。移動到位后，扳動扳手11，通過偏心軸12使拉緊螺釘13上提，再由連接件18上的杠桿15，通過小壓塊1壓塊22使壓板17緊壓床身，從而固定尾座位置。圖3－1c616車床尾座1選擇基準制（1）頂尖套筒3的外圓柱面與尾座體2上Φ60孔的配合結構無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體2上孔的基本偏差代號為H。（5）后蓋8凸肩與尾座體2上Φ60孔的配合結構無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即后端蓋8凸肩的基本偏差代號為H。（9）偏心軸10兩軸頸與尾座體2上Ф18各Ф35兩支承的配合無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體2的基本偏差代號為H。（3）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），此處配合僅起導向作用，不影響機床加工精度，屬一般要求的配合，定位塊側面的公差等級可選用IT9，套筒3的上長槽的公差等級為IT10。（7）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇手輪Ф18孔的公差等級為IT7，絲桿的公差等級為IT6。3 選擇配合（1）由于車床工作時承受較大的切削力，要保證頂尖高的精度，頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ60孔的配合是尾座上直接影響使用功能的最重要配合。故頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ60孔的配合為Φ60H6/h5。（3）定位塊的側面對套筒起導向作用，考慮長槽與套筒軸線有歪斜，故采用較松配合。根據(jù)參考文獻[9]，選擇軸的基本偏差代號為h。又因配合長度很短，裝配時，此間隙可使后蓋竄動，以補償偏心誤差，使絲杠軸能夠靈活轉動。根據(jù)參考文獻[9]，選擇絲桿軸頸的基本偏差代號為g。故絲桿5軸端與手輪9上Ф18孔的配合為Φ18H7/js6（8）兩件上備裝銷釘?shù)男】自谘b配時配作。故偏心軸10與扳手11上Φ19的配合為Φ19H7/g6（9）偏心軸要能順利回轉，同時補償偏心軸兩軸頸與兩支承孔的同軸度誤差，故應分別用較大間隙的配合。（11）杠桿14上Ф10孔與小壓塊16的配合，只要求裝配方便，且在裝拆后不易掉出，故選用間隙很小（少數(shù)情況下可略有過盈）的配合Ф10H7/js6。（15）小扳手21上Ф16孔與螺桿的配合，二者用半圓鍵聯(lián)結，功能與（7）相近，但二者要求能在較小范圍內(nèi)一起回轉，故間隙可稍大于（7），選用Φ16H7/h6。[16]圖3－2絲桿 螺母1．–1996規(guī)定公差，從表53中按中等精度和中等旋合長度N查得中徑公差帶為7H，直徑公差及表面粗糙度Ra值見圖標注。[13]2．Ф32H7孔是螺母6的定位孔。莫氏錐度孔與 Ф60h5軸線同軸，取同軸度公差為5級，公差值8 。對稱度公差為20 （精度8級）。車床尾座套筒在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，而且它的精度直接影響工件的定位精度，因此要求車床尾座套筒具有強度高、剛度大、耐磨性好，莫氏四號錐孔表面加工尺寸精確，并且潤滑可靠。車床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四號錐面、外圓表面、內(nèi)圓表面和鍵槽面等。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。本次設計的CA6140車床上的尾座套筒，產(chǎn)品類型輕型機械，年產(chǎn)量為5000臺/年，根據(jù)實際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn)，備品率取3%，%?，F(xiàn)在所制定的車床尾座套筒生產(chǎn)類型主要針對大批量生產(chǎn)的情況下制定的。如果零件材料是鑄鐵或青銅，毛坯就只能夠采用鑄造，而不是鍛造。（3）生產(chǎn)類型。（5）充分考慮利用新工藝、新技術和新材料。其鍛造工藝過程為：將棒料㎜165㎜坯料加熱至1180～1240℃，經(jīng)模鍛尺寸為㎜165㎜；在壓床上切邊；再在模鍛錘上進行熱校正；最后經(jīng)熱處理消除內(nèi)應力，調(diào)整其硬度值到28～32HRC。 （2)棒料端面對主軸中心線的垂直度不大于1mm；（3)棒料彎曲不大于1mm。由于該套筒選用的材料為45鋼，其中碳的質(zhì)量分數(shù)[4]%，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1級。結合加工的實際情況，綜合上面的數(shù)據(jù)，繪制毛坯簡圖如圖4－3所示。加工外圓表面時候應該遵循“基準統(tǒng)一”原則，采用內(nèi)孔作統(tǒng)一基準加工各外圓表面，這樣可以保證個外圓表面之間較高的同軸度要求，并簡化夾具的設計和制造工作。倒頭，夾Ф58mm外圓，車另外一端外圓、車端面、鉆孔。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。工藝路線方案工序1 棒料Ф80mm165mm工序2 鍛造尺寸Ф600mm285mm工序3 正火工序4 夾一端粗車外圓尺寸Ф58mm，長200mm，車端面見平即可。車另外一端外圓，光滑接刀。 mm200mm，并保證 mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與Фmm外圓軸心線的平行度和對稱度工序13 以177。修研60176。機床和工藝裝備都是零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要保證條件。2）所選擇機床的精度應該與被加工零件的工序加工要求相適應。在工藝卡中應簡要寫出它們的名稱。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)效率時，應采用成組夾具、組合夾具。在組合機床上加工時，由于機床按照工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用復合刀具，如復合擴孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟效果也十分明顯。根據(jù)一般工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)的需要，同時保證被加工零件合乎要求。根據(jù)上訴結果，再查標準公差數(shù)值表可確定各公步的公差值分別為，精車：；半精車：；擴孔：；鉆孔：。查表選定各工序尺寸的加工精度等級為，精磨：IT6；粗磨：IT8；半精車：IT9；粗車：IT12。Z4max=－55＋=； Z4min=－－55=；Z3max=－＋=； Z3min=－－=；Z2max=58－＋=； Z2min=58－－=；余量校核的結果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。根據(jù)上述查詢到的結果，再查對標準公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，精磨：；粗磨：；精車：；鉆孔：?！周囃鈭A(1)工步1——粗車外圓1)背吃刀量的確定 取套筒外圓面的ap1=2mm。則可求得該工步的實際切削速度(2)工步2——鉆孔和擴孔1）鉆孔 參照《機械制造技術基礎課程設計》表521選取Ф20的錐柄麻花鉆；進給量參照《機械制造技術基礎課程設計》表564選取每轉進給量f=；參照《機械制造技術基礎課程設計》表566切削速度v=18m/min。切削速度 (4－3)可求主軸轉速為，參照《實用機械制造工藝設計手冊》表107所列CA6140車床的主軸轉速，取轉速。3)切削速度的計算 由表522，根據(jù)工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。(3)磨削速度的計算 參照《金屬機械加工工藝人員手冊》[13]的表10213，取切削速度v為25m/min。時間定額式在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定完成一道工序所需要的時間消耗量。對切削加工、磨削加工而言，基本時間就是去除加工余量所花費的時間，可按下式計算 (4－4)求得。在大批大量生產(chǎn)中，為使輔助時間規(guī)定得合理，須將輔助動作進行分解，然后通過實測或者查表求得各分解動作時間，再累計相加；在中小批生產(chǎn)中，一般用基本時間的百分比進行估算。本工序的單件時間為上訴各項之和，Tdj=tj+tf +tb+tx將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入畢業(yè)設計工藝卡片中，卡片分為機械加工工藝過程卡（表45）和機械加工工序卡（見附件）前后兩部分。內(nèi)錐面CA61中心架工序號工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備8半精車采用兩頂尖裝夾工件，上卡箍，車外圓至177。 mm200mm，并保證 mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與Фmm外圓軸心線的平行度和對稱度X62W、專用銑床夾具()工序號工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備13銑以177。修研60176。錐塊；3，6平鍵；4，8有縫夾筒；5工件；7彈簧；9心軸（c）圖4－4 心軸，應將粗，精加工分開，以減少切削應力對加工精度的影響。(a) ，(b)。，所以磨削莫氏4號錐孔時，定位基準必須采用Фmm外圓。在夾具定位塊4上開一個Ф8的孔，將工件1夾在V形塊2內(nèi)，在Ф8的孔中插入滑配銷子5，將工件銑好的鍵槽mm卡在銷子5上在夾緊，再銑R2半圓槽。a) b) 鍵槽對稱度量規(guī)a)內(nèi)孔鍵槽量規(guī) b)外圓鍵槽量規(guī)，其接觸面積應大于75%。測量是將被測量的量與一個作為計量單位的標準量進行比較，以確定被測量具體數(shù)值的過程。c)確定驗收極限上驗收極限=20A=下驗收極限=20T+A=檢測設備：立式光學比較儀檢測方法：（1）根據(jù)被測零件形狀選擇測頭，由于被測件是圓柱面，所以選用球面工件；（2）按被測工件的外徑的基本尺寸組合量塊，為減少誤差，試驗時選擇兩塊量塊組合即可；（3）調(diào)整儀器零位；（4）測量工件，將工件輕輕放到工作臺上，并在測頭下來回移動，按試驗規(guī)定的部位進行測量，并記錄測量結果；（5）合格性判斷，按照零件圖樣所規(guī)定的尺寸公差和形位公差，判斷零件的合格性。4．Φ18 根據(jù)參考文獻[10]表1313（對稱度誤差的檢測）用V形塊和定位塊測量面對線對稱度誤差的方法。測量定位塊與平板之