【正文】 上開一個(gè) 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。如圖 (a) ， (b)。修研 60176。內(nèi)錐面 CA61中心架 8 半精車 采用 兩頂尖 裝夾工件， 上卡箍， 車外圓至 CA61心軸 （ a） 或河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 55? 177。在大批大量生產(chǎn)中，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，須將輔助動(dòng)作進(jìn)行分解，然后通過(guò)實(shí)測(cè)或者查表求得各分解動(dòng)作時(shí)間，再累計(jì)相加；在中小批生產(chǎn)中，一般用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。 時(shí)間定額的確定 時(shí)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(shí) 間消耗量。 3)切削速度的計(jì)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。則可求得該工步的實(shí)際切削速度 m i n/ 0 0 0/60m i n/1001 0 0 0/ mmmrdnv ????? ?? (2)工步 2—— 鉆孔和擴(kuò)孔 1）鉆孔 參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 521 選取 Ф20 的錐柄麻花鉆；進(jìn)給量參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 564 選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=；參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 566 切削速度 v=18m/min。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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： 。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再 查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為， 精磨： ；粗磨： ； 半精車： ；粗車： 。 表 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 工序號(hào) 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 1 下料 鋸床 鋸條 游標(biāo)卡尺 2 鍛造 液壓機(jī) 游標(biāo)卡尺 3 熱處理 特種淬火機(jī) 4 粗車 CA6140 組 刀 游標(biāo)卡尺 5 粗車 CA6140 組 刀 游標(biāo)卡尺 6 熱處理 特種淬火機(jī) 7 車 CA61中心架 游標(biāo)卡尺 8 半精車 CA6140 立 銑刀 游標(biāo)卡尺 9 精車 CA61專用夾具 組 刀 游標(biāo)卡尺 10 精車 CA61專用夾具 組 刀 游標(biāo)卡尺 11 劃線 游標(biāo)卡尺 12 銑 X62W、組合夾具 專用銑刀 游 標(biāo)卡尺 13 銑 X62W、組合夾具、專用檢具 專用銑刀 千分尺 14 鉆氣 孔 Z512 組合夾具 深孔 鉆槍 游標(biāo)卡尺 15 鉗 工人 工序號(hào) 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 16 熱處理 特種淬火機(jī) 17 研磨 研磨機(jī) 60176。夾具的制造精度應(yīng)該與零件的制造精度相適應(yīng)。 3）所選擇 機(jī)床的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與工序加工所需切削功率相適應(yīng)。錐面 工序 21 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精車內(nèi)孔Ф ? mm 至圖樣尺寸，深 45177。右端倒角 245176。 考慮到 車床 尾座套筒 零件的技術(shù)要求，可以 將加工階段劃分成粗加工、半精加工、 精加工 和光整加工 幾個(gè)階段 [9]。 2)粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從零件加工的全過(guò)程來(lái)考慮。 由零件圖可知，該 套筒 待加工表面中，粗糙度值既有大于等于 ，也有小于 。 套筒 毛坯主要技術(shù)要求有： 1)熱處理： 正火 28～ 32HRC。車床尾座套筒生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，應(yīng)選毛坯精度和生產(chǎn)率都較高的先進(jìn)毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸精良接近零件的形狀、尺寸 ，以節(jié)約材料減少機(jī)械加工工作量，因此所節(jié)約的費(fèi)用遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的費(fèi)用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。因此車床尾座套筒的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征如表 21。零件的生產(chǎn)類型是按零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)確定的。 車床尾座套筒 零件 的技術(shù)要求 圖 是 車床 尾座套筒 的簡(jiǎn)圖，圖 是它的三維圖樣。 基于以上的加工原因，本課題研究的目 的在于設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)的工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)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(jī)械加工為將來(lái)實(shí)現(xiàn)集成化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 CA6140 尾座箱的組成圖如圖 2。現(xiàn)在常用的變異型 CAPP系統(tǒng)主要是基于 成組技術(shù)（ GT）的。二、他們現(xiàn)在所用的工藝規(guī)程和夾具大多數(shù)是十幾年前甚至幾十年前的老工藝。因此，保證了加工精度和設(shè)計(jì)質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 車床尾座套筒；工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)；生產(chǎn)規(guī)劃 ；計(jì)算河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒 論 加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展 方向 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 車床 尾座套筒現(xiàn)在已經(jīng)有很多可以供參考的工藝規(guī)程，但大多工藝規(guī)程過(guò)于籠統(tǒng)，要找到較為詳細(xì)的加工工藝規(guī)程和加工過(guò)程中所用的夾具很困難。這樣就使得新進(jìn)的技術(shù)人員得不到鍛煉的機(jī)會(huì)，新進(jìn)的設(shè)備得不到最好的使用，造成了人力物力的大量浪費(fèi)。所謂成組技術(shù)（ GT）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，即利用事物相似性，把相似問(wèn)題歸類成組，尋求解決這一類問(wèn)題相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案，從而節(jié)約時(shí)間和精力以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 （ 3）發(fā)展方向 在新世紀(jì)里，隨著電子信息等高科技技術(shù)的發(fā)展以及市場(chǎng)需求的個(gè)性話與多樣化，先進(jìn)制造技術(shù)正在向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化方向發(fā)展。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 分析對(duì)比綜合現(xiàn)有車床尾座套筒加工工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出高效的加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)方案，達(dá)到降低成本，提高生產(chǎn)效率的目的。 它是 常用的一種車床尾座套筒類型，有一個(gè)莫氏四號(hào)錐面 ，錐面可以用來(lái)插入后頂尖和其他加工刀具 ；平鍵槽是用來(lái)安裝平鍵的 ， 起導(dǎo)向作用 ，所以尾座套筒只能軸向移動(dòng)，不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)；6? 的小孔是排氣孔，主要用來(lái)排氣的； 與平鍵相對(duì)的半圓鍵主要也是用來(lái)導(dǎo)向的。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃 [3]。 表 21 車床尾座套筒生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征 生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn) 工 藝 特 征 毛坯特點(diǎn) 廣泛采用模鍛，機(jī)械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小 機(jī)床設(shè)備 及組織形式 廣泛采用自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床，采用自動(dòng)線或?qū)Ｓ脵C(jī)床流水線排列 夾具及尺寸保證 高效專用夾具，采用定程及在線自動(dòng)測(cè)量來(lái)控制尺寸 刀具、量具 專用刀具、量具，自動(dòng)測(cè)量?jī)x 零件的互換性 全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨 工藝文件的要求 編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗(yàn)卡片和調(diào)整卡片 生產(chǎn)率 高 成本 低 發(fā)展趨勢(shì) 用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)、車間或無(wú)人工廠，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng) 控制 的材料和毛坯 確定 車床尾座套筒 毛坯 材料 、 加工 方法 及技術(shù)要求 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 選 擇毛坯應(yīng)綜合考慮一下幾方面的因素： 零件材料及對(duì)零件力學(xué)性能的要求。 生產(chǎn)條件。 正火：指將鋼材或鋼件加熱到 或 （鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上， 30～ 50℃ 保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。 根據(jù)上述因素， 查 《 金屬切削 手冊(cè)》 [6]表 18 有 該鍛件的 錯(cuò)差公差為 ,殘留飛邊公差為 ,最大尺寸方向上的公差值為 。一是要考慮如何合理分配各加工表面的余量，二是要考慮怎樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置關(guān)系。 分析 車床尾座套筒 零件， 其工藝工程大致包括以下幾個(gè)階段：定位基準(zhǔn)的加工；粗車外圓 表面 、端面 和鉆孔 ； 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC； 擴(kuò)孔、半精車外圓和倒角 ； 精車孔、槽和莫氏 4 號(hào)錐孔 ； 劃線 ； 銑平鍵和半圓鍵 ； 鉆孔 ； 修毛刺 ； 左端莫氏 4 號(hào)錐孔及160mm 長(zhǎng)的外圓部分，高頻感應(yīng)加熱淬火 45～ 50HRC； 研磨兩端 60176。左端 R3 圓角，保持總長(zhǎng) 276mm 工序 9 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，車 ?? mm 孔至 ?? mm，深 ，車 Ф34mm 槽，保證 和 工序 10 倒頭，夾右端外圓中心架左端外圓，找正外圓，車莫氏 4 號(hào)內(nèi)錐孔，至大端尺寸為 ?? mm，車左端頭 Ф36mm60176。修研 60176。 4）所選機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng) 。 2）金屬切削刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。砂輪 塞規(guī) 18 粗磨 M2110A中心架 莫氏四號(hào)砂輪 游標(biāo) 卡尺 、塞規(guī) 19 粗磨 M1432 磨床、專用夾具 外圓 砂輪 千分尺 20 精磨 M2110A 莫氏四號(hào)錐度塞規(guī) 莫氏四號(hào)砂輪 塞規(guī) 21 精車 CA6140 中心夾 高速鋼 車刀 游標(biāo)卡尺 、 塞規(guī) 22 精磨 M1432 外圓砂輪 千分尺 23 檢驗(yàn) 千分尺、塞規(guī) 24 入庫(kù) 涂油 、工序尺寸及其公差 的確定 車 30? 內(nèi) 孔 （工序 9 和 21） 的加工余量、工序尺寸及其公差的確定 按照 鉆 →擴(kuò)→ 半精車 → 精車 加工方案，查閱 《 加工余量手冊(cè) 》 ， 有精 車 余量Zjc=； 半精車 余量 Zbjc=；擴(kuò)孔余量 Zk=6mm；鉆孔余量 Zz=20mm。 綜上所述，各工序的工序尺寸及公差分別為， 精磨： 0 ?? mm；粗磨：0 ?? mm； 半精 車： 0 ? mm；粗車： 0 ?? mm。 熱處理用高頻感應(yīng)淬火， 淬火 方法 是將 工件 加熱到臨界溫度 Ac3（亞共析鋼）或 Ac1（過(guò)共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到 Ms 以下（或 Ms 附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。 2)切削速度的計(jì)算 根據(jù)公式 ()得 m i n/ i n //181 0 0 0 ???? mmmn ? 參照 《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 107 所列 CA6140 車床 的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速min/250rn ? 。由式 ()可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速 n=， 參照表 49 所列CA6140 車 床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=320r/min。它是 安排生產(chǎn)計(jì)劃， 計(jì)算零件成本和企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù)之一。 基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間。右端倒角 245176。錐面 M2110A、莫氏 4 號(hào)錐度塞 21 精車 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精 車 內(nèi) 孔 Ф ? mm 至 圖 樣 尺 寸 ， 深45177。 4）精磨 Ф 0 ? mm 外圓時(shí)， 采用專用心軸 (c)定位裝夾工件。 圖 銑鍵槽夾具 9） Ф 0 ? mm 外圓的圓柱度檢驗(yàn)，可將工件外圓放置在標(biāo)準(zhǔn) V 形塊上（ V 形塊放在標(biāo)準(zhǔn)平板上），用百分表測(cè)量出外圓點(diǎn)的圓柱度值，然后再算出圓柱度值（圖）。 夾具的主要工作原理 (1)使工件在夾具中占有準(zhǔn)確的 加工位置。專用夾具適用于定型產(chǎn)品的成批大量生產(chǎn)。 (5)夾具體 用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個(gè)有機(jī)的整體。這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間，兩次裝夾過(guò)程中還會(huì)存在位置誤差，嚴(yán)重降低了成產(chǎn)效率，因此這樣的加工方式在大量生產(chǎn)過(guò)程中不可用。 為了 點(diǎn)接觸卡緊管件粗糙內(nèi)壁 ，可以用 三個(gè)鋼球接觸實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)自動(dòng)定心夾緊 ， 如圖 是 用鋼珠卡緊管件粗糙 內(nèi)壁的方法，可以用其 對(duì)內(nèi)壁高低不平達(dá) 的 工件 車外圓。 即工序尺寸 177。由于支撐 7 有彈性，管料在車削中發(fā)熱不影響車削過(guò)程。有興趣的人員可以進(jìn)行這個(gè)方向的探索。 夾緊機(jī)構(gòu)，選擇 尾座頂尖錐度 時(shí)， 要根據(jù)套筒與頂尖的配合面的錐度來(lái)選擇， 套筒另外一斷面用彈性支撐 7 來(lái)定位和卡緊，選擇彈性支撐有緩沖切削力和保護(hù) 工件的作用 。基于以上原因，為了減少夾具的制造成本，又設(shè)計(jì)了另外一套方案。如圖 本次設(shè)計(jì)加工 外圓 面時(shí) 是通過(guò) 夾緊粗糙 內(nèi)壁 的 夾緊機(jī)構(gòu)， 因此 定心機(jī)構(gòu) 選擇鋼球的點(diǎn)接觸比較號(hào)，這樣可以減小內(nèi)壁粗糙度對(duì)定位精度的影響 。 設(shè)計(jì)對(duì)刀元件、連接元件及夾具體 車床 在車削外圓過(guò)程中對(duì)刀比較簡(jiǎn)單，因此不需要設(shè)計(jì)對(duì)刀元件。)( ???? 在上面的式子中， mmhd )( ?? ， 則 177。 當(dāng)管料 1 有尾座頂尖 4 頂在支撐 7 上后， 由于支撐 7 有彈性， 工件 在車削中發(fā)熱不影響車削過(guò)程。該夾具應(yīng)操作方便，工作安全可靠，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 夾具設(shè)計(jì) 問(wèn)題的提出 本次設(shè)計(jì)中 ，工序 8 中， 采用 兩頂尖 裝夾工件， 上卡箍， 車外圓至 55? 177。 (4)組合夾具 是指按某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準(zhǔn)備好的通用的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組合而成的夾具。 (2)夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，而夾具結(jié)構(gòu)有保證定位元件的定位 工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 在 V形塊上檢測(cè)工件的圓度值 10） ?? mm 鍵槽對(duì)稱度的檢驗(yàn)，采用鍵槽對(duì)稱度