【正文】 定位基準(zhǔn)的選擇 由 工序 圖可知： 由于 在對孔進(jìn)行加工前，底平面 和頂平面 進(jìn)行了 車 加工， 左端面是 待加工 面 ， 右 端面是不加工表面 ， 中心通孔是不加工通孔 ，因此， 中心通孔軸線為定位精基準(zhǔn) ，這樣可以保證待 加工 孔 的尺寸要求。 夾具結(jié)構(gòu)及 定位誤差的分析 由于生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，故考慮成本節(jié)約，使用手動加緊機構(gòu)，采用手動彈簧芯軸機構(gòu)進(jìn)行其內(nèi)孔的定位加緊，工件以 φ 20mm 通 孔在彈性套筒和心軸端面上定位，旋緊螺母，通過椎體和錐套 使彈性套筒產(chǎn) 生向外均勻的彈性變形，將工件脹緊 ，實現(xiàn)對工件的定心夾緊 。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此 通過心軸左端支撐零件及彈性套筒脹緊零件 ， 限制 3個 自由度，從而保證零件的定位誤差在較小范圍內(nèi)， 這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。 （ 3）定位元件的設(shè)計 在車床上加工回轉(zhuǎn)表面，要求工件加工面的軸線必須和車床主軸的旋線重合。 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。 花盤式車床夾具：這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分 度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。 第 5 章 零件的車床夾具設(shè)計 車床夾具設(shè)計 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面。而高速鋼是在高碳鋼中加入較多的合金元素 W、 Gr、 V、 Mo等與 C生成碳化物制得的。 選擇刀具 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，在選擇時一般盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時可采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具和其它一些專用刀具。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度；提 高加工效率；減輕勞動強度；充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。 因此實際切削速度和沒齒進(jìn)給量為： 0cv 0 .21000 cdn m s??? （ ） fc cv ma snz?? （ ） （ 3） 計算基本工時 由公式 即 tm fLv? 式中 L=l1+l2+l3， 由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得出的行程 L=l1+l2+l3=69mm， 故 t 69m fL sv?? 工序 8 切削用量的計算以及基本工時的確定 工序 8：鏜 φ 36mm 孔 （ 1）選擇機床 選用 T740 金剛鏜床。,α 0=12176。 （ 2） 選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 f a、 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表 5（查切削用量手冊第三章）當(dāng)加工要求為 7級精度，鋼的強度 α b， d0=15mm 時， f=~。 此時實際切削速度v / minm? 。 （ 2）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削用量手冊》表 4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm25mm ， 3mmpa ? 以及工件直徑在 60到 100 之間時： mmf=~ r 按 C6201 車床說明書?。? f ? （ 3）計算切削速度： 查《切削用量手冊》表 21，切削速度的計算 公式為 （壽命選 T=60min）： ? ?m invvvcvxym pc mvkT a f? （ ） 山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 11 式中 ： 加工材料系數(shù) 242vc ? 加工形式系數(shù) ? 刀具材料系數(shù) ? 系數(shù)指數(shù) ? 修正系數(shù) vk ，見《切削用量手冊》表 21— 1，即 公式 ： v m v sv kv krv bvk k k k k k? ? ? ? ? （ ） 式中： 鋼和鑄鐵的強度和硬度改變時切削速度的修正系數(shù) k ? 毛坯表面狀態(tài)改變時切削速度的修正系數(shù) ? 車削方式改變時切削速度的修正系數(shù) ? 車刀主偏角改變時切削速度的修正系數(shù) =1krvk 刀具材料改變時切削速度的修正系數(shù) k ? 所以 v m v sv kv krv bvk k k k k k? ? ? ? ? 即 1 ? ? ? ? ? ? 所以 ? ?0 . 2 0 . 1 5 0 . 4242 m0 . 8 2 9 = 3 8 . 0 6 m in6 0 1 . 6 0 . 5cv ???? （ 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ? ?1000 1 0 0 0 3 8 . 0 6n 1 3 4 m in90cs wv rd?? ?? ? ?? （ ） 按機床說明書，與 134r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 120r/min 和 150r/min。從而得出粗銑 各 表面的加工余量為 3mm。 工序 13：去毛刺。 工序 5：粗車 φ 50mm 左 外圓 端面 ，粗車 φ 90mm 左外圓端面倒角 C2。 因為零件是小批量生產(chǎn)，故可以采用手動進(jìn)給方式。 工序 12：攻螺紋 M8。 工序 4：粗車左右 φ 50mm 端面。 （ 3）工藝方案比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面 ，然后以此為基準(zhǔn)加工八個 φ 15mm 孔；而方案二則先完成所有面的加工 ，再加工各孔。 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 7 （ 2）工藝路線 方案 二： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 9： 鏜 梯形孔 與退刀槽 。 根據(jù)以上分析制定的工藝路線如下 (如圖 及 所示 )： 工藝路線： （ 1）工藝路線方案一： 工序 1：鑄造毛坯。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 根據(jù)以上選擇的原則，我們就可以 φ 20 孔和 φ 50 右端面定位，用可調(diào)輔助支承 φ 90 外圓并找正 φ 20 外圓母線。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)除 了該產(chǎn)品在計劃期內(nèi)的產(chǎn)量以外，還應(yīng)包括一定的備品率和平均廢品率， 其計算公式為 。 第 3 章 零件的工藝 設(shè)計 零件的功用及工藝分析 零件的功用 題目所給的零件是殼體零件，即某種產(chǎn)品的外殼，主要作用是 用來支承、包容、保護(hù)運動零件或其他零件，也起定位和密封作用 ，其三維形狀 以及零件圖 如下： 三維模型如下： 圖 三維模型圖 山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 3 二維 零件圖如下： 圖 殼體零件圖 山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 4 零件 的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件結(jié)構(gòu)比較 復(fù)雜。它的整個加工過程中涉及到毛坯的制造方法選擇、加工余量的計算、工藝路線的確定、機床夾具定位和夾緊裝置的設(shè)計、機械加工刀具和輔具的選擇、加工時間的計算以及專用夾具體的設(shè)計等內(nèi)容。 28 夾具的拆卸 26 23 15 5 5 4 確定生產(chǎn)類型 4 工藝規(guī)程的設(shè)計 2 除此之外，還 設(shè)計了一套專用 車床 夾具和專用 鉆 床夾具 。首先確定合適的定位基準(zhǔn)，設(shè)計夾具體，再選擇定位元件、夾緊元件等部件。 1 2 12 工序 7切削用量的計算以及基本工時的確定 29 29 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時發(fā)現(xiàn)自己在專業(yè)知識方 面的不足。 零件的工藝分析 殼體零件共有兩組加工表面，它們相互間有一定的 加工 要求。 ? ?n1N ??? ? ? ? （ ） 式中 n為零件計劃期內(nèi)的產(chǎn)量； ?為備品率； ?平均廢品率。用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇 φ 20 孔軸線 ,這樣可以便于在一次裝夾中車左右端面，完成所需零件形狀的加工，所以精基準(zhǔn)選擇 φ20mm 孔軸心線。 （ 2）工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。 工序 2：時效處理。 工序 10： 粗 鉸梯形孔。 工序 2：時效處理。 工序 10：粗鉸梯形孔。經(jīng)比較可見，先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面，然后以此為基準(zhǔn)加工八個 φ 15mm孔，這時 的位置精度交易保證，并且定位及裝夾都較方便。 工序 5：粗車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 13：去毛刺。 這樣既可以避免鉆頭及零件的報廢，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾方便的特點。 工序 6：鉆八個 φ 15mm 孔（鉆頭快鉆穿零件時采用手動進(jìn)給）。 山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 9 工序 14：清洗。 （ 2） 粗車左右 φ 50mm 端 面 的加工余量 ： 由《機械 加工余量實用手冊 》 表 525 查得粗車左右 φ 50mm 面 的加工余量為 ?，F(xiàn) 取 機轉(zhuǎn)速為 150r/min，如果選取 120r/min，則速度損失較大。 （ 4）計算切削工時： 根據(jù)《切削用量手冊》表 20， y+ =2mm? ， 由公式 得： ? ?2 0 + 2t = = 0 .1 4 4 m in3 0 5 0 .5m ? 工序 6 切削用量的計算以及基本工時的確定 工序 6：鉆八個 φ 15mm 孔 （ 1） 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 d0=15mm。 由于 l/d=12/15=， 故應(yīng)乘孔深系數(shù) klf=， 則 f=(~) =~山東理工職業(yè) 學(xué)院（論文） 13 b、 按鉆頭強度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 7（查切削用量手冊第三章），當(dāng)α b=,d0=15mm， 鉆頭強度允許的進(jìn)給量 f=。 。 （ 2）粗鏜孔至 φ ， 單邊余量 Z=， 一次鏜去全部余量 ， mm? ，進(jìn)給量 f=。 夾具的種類很多，按夾具的應(yīng)用范圍分類，可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和真空夾具等。最終傳動箱殼體的加工基本都采用標(biāo)準(zhǔn)刀具 , 可以在《機械加工工藝手冊》上查到。加入 合金元素后，細(xì)化了晶粒，提高了合金的硬度。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。這類夾具不對稱，要注意平衡。 工件的夾緊應(yīng)可靠。夾具上定位元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，必須保證工件的定位基面、加工面和機床主軸三者的軸線重合。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。 切削力及夾緊力的計算 （ 1）切削力 的計算 由《切削用量手冊》表 22（車削時切削力及切削功率的計算公式）查得計算