【正文】 》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。則可求得該工步的實(shí)際切削速度 m i n/ 0 0 0/20m i n/2501 0 0 0/ mmmrdnv ????? ?? 7—— 車套筒右端面，擴(kuò)孔，車右端 60176。淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高莫氏四號(hào)錐面的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種套筒的使用要求。它們的相互關(guān)系如表 所示。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 120 確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精車： IT8；半精車： IT10；擴(kuò)孔： IT12；鉆孔： IT13。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。 錐面 工序 22 采用兩頂尖定位裝夾工件，精磨外圓至尺寸 Ф 0 ? mm 工序 23 按照?qǐng)D樣檢查各部分尺寸精度 工序 24 涂油入庫(kù) 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 工藝裝備包括加工過(guò)程中所需要的夾具、量具、檢具、量?jī)x、刀具、工具及輔助等，選擇機(jī)床及工藝裝備是制訂工藝規(guī)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 工序 11 劃 R2160mm 槽線， ?? mm200mm 鍵槽線， Ф 6mm 孔線 工序 12 以 55? 177。 內(nèi)錐面；粗磨、精磨外圓和莫氏 4號(hào)錐面。夾一端粗車外圓至尺寸 Ф58mm ，長(zhǎng) 200mm，車端面、鉆孔、擴(kuò)孔。其機(jī)械加工余量為主軸頸和連桿軸頸的余量取 7mm，法蘭盤(pán)外圓余量取 6mm,內(nèi)孔直徑的加工余量取 ，水平方向單面余量為 ～ ,徑向余量為 ～ 。正火的目的：主要是提高材料的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。選擇套筒毛坯時(shí)應(yīng)盡可能考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備情況、外協(xié)的可能性等。圖紙上明確要求零件材料是 45 號(hào)鋼料，且零件力學(xué)性能要求較高，所以不管形狀簡(jiǎn)單與復(fù)雜，套筒毛坯都應(yīng)該選擇鍛件。零件在計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算： ? ?? ?%1%1 baQnN ??? （件 /年） (4－ 1) 式中， Q—— 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái) /年）； n—— 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺(tái)）； a%——備品的百分率，取 2%～ 4%； b%—— 廢品的百分率，取 %～ %。 車床尾座套筒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工尺寸精確、形位精度和表面質(zhì)量要求較高；剛性差，定位和夾緊都比較困難，屬易變形的套筒類零件。 [9] 4．定位槽寬按表 63，選用 “ 較松聯(lián)結(jié) ” ，公差帶為 12D10。因此除采用包容原則（標(biāo)注 Ф60h5 ○E ）外，還對(duì)圓柱度作進(jìn)一步要求，采用 7 級(jí)公差，查表知為 8 m? 。 （ 14）夾緊套 20 與尾座體 2上 Ф 32孔 的配合，當(dāng)扳手松開(kāi)后，夾緊套應(yīng)能很容易地退出，不與套筒 3 接觸，故應(yīng)選用間隙較大的配合 Ф 32H8/e7。根據(jù)參考文獻(xiàn) [9]， 選擇偏心軸的基本偏差代號(hào)為 h。 （ 6）要求絲桿能在后蓋孔中低速轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙應(yīng)比只有軸向移動(dòng)稍大。 （ 4）定位 4應(yīng)在套筒 3的長(zhǎng)槽內(nèi)裝配方便，其中 軸應(yīng)能在 Ф 10孔內(nèi)稍作回轉(zhuǎn)，應(yīng)有一定的間隙。根據(jù)參考文獻(xiàn) [9]，選擇頂尖套筒的外圓柱面的基本偏差代號(hào)為 h。 （ 6）根據(jù)參考文獻(xiàn) [5] 表 37（各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍）和 38（配合尺寸 512級(jí)的應(yīng)用），根據(jù)絲桿在傳動(dòng)中的作用，該配合為重要的配合部位，應(yīng)選內(nèi)孔公差等級(jí)為 IT7，考慮加工孔、軸的工藝等價(jià)性，選用絲桿軸頸為 IT6。 （ 8）偏心軸 10 與扳手 11 孔的配合結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即扳手孔的基本偏差代號(hào)為 H。 根據(jù)以上要求確定 C6132 車床尾座有關(guān)部位的配合選 擇。 第三章 車床尾座精度設(shè)計(jì) 車床尾座的分析 1功能的分析 C616 車床尾座的作用主要是以頂尖頂住工件或安裝鉆頭、鉸刀等，車削工件時(shí)承受大的切削力。該模塊能用于設(shè)計(jì)、復(fù)合夾層材料的部件。三維電纜的鋪設(shè)可以在設(shè)計(jì)和組裝機(jī)電裝置時(shí)同時(shí)進(jìn)行，它還允許工程設(shè)計(jì)者在機(jī)械與電纜空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （ 4） 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì) (規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的 程序 化方法等 )。 proe 的歷屆版本 proe 最早進(jìn)入 中國(guó)市場(chǎng) 的版本是 proe18 版，其后經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展和完善，逐漸發(fā)行了下列的后續(xù)主版本： 圖 2－ 1Pro/Engineer WildFire Proe20xxi 1996 Proe200i2 1998 Proe20xx 20xx WildFire 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 表 2－ 1 歷屆 proe 版本 當(dāng)然 ,其中每個(gè)主版本中間還會(huì)有發(fā)現(xiàn)一些小改動(dòng)的日期代碼變化的小版本 軟件的主要模塊組成 1. Pro/Engineer Pro/Engineer 是 軟件包 ，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功 能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及 不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。這種獨(dú)特的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。Pro/ENGINEER 還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。 Pro/E（ Pro/Engineer操作軟件）是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱 PTC）的重要產(chǎn)品。研究車床尾 座套筒加工工藝規(guī)程就等于在研究一類零件的加工工藝規(guī)程，因此制定出一套經(jīng)濟(jì)的加工工藝規(guī)程意義深遠(yuǎn)。但這門(mén)技術(shù)也有缺點(diǎn)：對(duì)一些非典型零件無(wú)法完成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫(kù)容量過(guò)大 ；計(jì)算機(jī)所生成的加工工藝規(guī)程和夾具并不一定是最優(yōu)的方案。 國(guó)內(nèi)車床現(xiàn)在大多采用頂尖式心軸夾緊。這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力和物力，而且生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本高，使的技術(shù)人員的大量時(shí)間和精力都用在了重復(fù)繁重的體力勞動(dòng)上，從而限制了他們創(chuàng)造思維的發(fā)展。這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力和物力，而且生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本高，使的技術(shù)人員的大量時(shí)間和精力都用在了重復(fù)繁重的體力勞動(dòng)上，從而限制了他們創(chuàng)造思維的發(fā)展。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn) 的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本文對(duì)夾具的工作原理、作用、分類和組成做了簡(jiǎn)單概述；著重分析了工序特點(diǎn)和要求，根據(jù)結(jié)果確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀元件和夾具體。這不緊影響到這一類零件的加工成本，還可以為將來(lái) CAPP 系統(tǒng)的發(fā)展準(zhǔn)備出一套最優(yōu)的檢索資 料 。這樣雖然在一段時(shí)間內(nèi)可以暫時(shí)保住他們的龍頭地位，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看它卻是阻礙我國(guó)制造也發(fā)展的，尤其在這個(gè)各種先進(jìn)制造系統(tǒng)正在不斷孕育而生的時(shí)代。而且車床尾座套筒屬于典型零件的范疇，他們現(xiàn)在做機(jī)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(jiǎn)單的修改就可以完成了?，F(xiàn)在應(yīng)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(jié)合，即采用變異型 CAPP 系統(tǒng)與自動(dòng)決策相結(jié)合的方式。 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。 1985 年， PTC 公司成立于 美國(guó) 波士頓，開(kāi)始參數(shù)化建模 軟件 的研究。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。這就意味著在 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程 中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。 2. Pro/ASSEMBLY Pro/ASSEMBLY 是一個(gè)參數(shù)化組裝管理系統(tǒng)，能提供用戶自定義手段去生成一組組裝系列及可自動(dòng)地更換零件。這種高度準(zhǔn)確的 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 令設(shè)計(jì)者得以在節(jié)省時(shí)間及設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，擴(kuò)充現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的投資。 Pro/IDEVELOP 包括‘C’ 語(yǔ)言的副 程序庫(kù) ,用于支 援 Pro/ENGINEER 的交接口，以及直接存取 Pro/ENGINEER 數(shù)據(jù)庫(kù)。為了保證車削工件時(shí)有較高的尺寸精度和形位精度，要求尾座與主軸嚴(yán)格同軸，要求頂尖不能有明顯的搖晃和扭動(dòng)。 （ 3） 套筒 3 上長(zhǎng)槽與定位塊 4 側(cè)面的配合是按定位塊的寬度是按平鍵標(biāo)準(zhǔn)，為基軸制配合，偏差帶號(hào)為 h。 2 確定公差等級(jí) （ 1）根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]表 37（各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍）和 38（配合尺寸 512級(jí)的應(yīng)用） ,又考慮工藝等價(jià)原則，選擇尾座體 2 上孔的公差等級(jí)為 IT6，頂尖套筒 3外圓柱面公差等級(jí)為 IT5。 （ 9）根據(jù)參考文獻(xiàn) [5] 表 37（各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍）和 38（配合尺寸 512級(jí)的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價(jià)原則，選擇尾座體 Ф 18和 Ф 35 孔的公差等級(jí)為 IT8，偏心軸的 公差等級(jí)為 IT7。根據(jù)參考文獻(xiàn) [9]，選擇相配件螺母外圓柱面基本偏差代號(hào)為 h。 （ 5）后蓋 8 要求可沿徑向挪動(dòng)，以補(bǔ)償其與絲桿軸裝配后可能產(chǎn)生的偏心誤差，從而保證絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。 （ 7）手輪通過(guò)半圓鍵帶動(dòng)絲桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，選擇配合應(yīng)考慮拆裝方便并避免手輪在該軸端上晃動(dòng)。 故偏心軸 10 兩軸頸與尾座體 2 上 Ф 18 和 Ф 35 兩支承的配合為 Ф 18 H8/d7 和 Ф 35 H8/d7。 [13] 按中等精度和中等旋合長(zhǎng)度 N，選用中徑公差帶為 7h，查表知牙頂間隙為 ，直徑公差及表面粗糙度 Ra值見(jiàn)圖標(biāo)注。為了檢測(cè)方便，這里是規(guī)定同軸度誤差，故選用比較一般的 8級(jí)精度公差，查表為 30 m? 。 [9] 第四章 車床尾座套筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 車床尾座套筒的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 車床尾座套筒概述 車床尾座套筒是車床尾座箱的重要零件。 圖 4－ 1 車床尾座套筒零件簡(jiǎn) 圖 圖 4－ 2 車床尾座套筒三維圖樣 確定車床尾座套筒的生產(chǎn)類型和工藝特征分析 零件的生產(chǎn)類型對(duì)工藝規(guī)程的制訂，具有決定性的影響。由于零件機(jī)械加工工藝過(guò)程與其所采用的生產(chǎn)組織類型密切相關(guān)，所以在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先確定零件機(jī)械加工的生產(chǎn)組織類型。套筒外圓表面直徑均勻，所以可以選擇棒料。由于該套筒在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷和摩擦，為增強(qiáng)套筒的耐摩強(qiáng)度和抗沖擊 韌度，獲得更好的纖維組織，毛坯選用鍛件。 鍛造后的毛坯尺寸應(yīng)該為 Ф60285mm ，選擇標(biāo)準(zhǔn)熱軋圓鋼 (GB/T 7021986)，d=80mm，根據(jù)體積相等的原則，所選坯料尺寸為 Ф80165mm, 則滿足 ≤H≤要求。 （ 1)精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)考慮，如何保證工件尺寸精度和位置精度，并 使工件裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。根據(jù)曲軸零件圖上各加工表面的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，選定加工件各表面的加工方法如表 4－ 1所示。鉆孔 鉆通 工序 6 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC 工 序 7 夾左端外圓，中心架托右端外圓，車右端面保證總長(zhǎng) 278mm，擴(kuò) Ф26mm孔至 Ф28mm ，深 186mm，車右端頭 Ф 32mm60176。 內(nèi)錐面 工序 18 夾右端外圓，中心架左托外圓，找正 外圓，粗磨莫氏 4 號(hào)錐孔，留磨余量 工序 19 采用兩頂尖定位裝夾工件，粗磨 Ф 0 ? mm 外圓，留磨余量 工序 20 夾右端外圓，中心架托左端外圓，找正外圓，精磨莫氏 4號(hào)錐孔圖樣尺寸，大端為 Ф 177。為了合理地選擇機(jī)床及工藝裝備，必須對(duì)各種機(jī)床、工藝裝備的 規(guī)格、性能等有較詳細(xì)的了解 。 （ 1）機(jī)床 夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。 （ 3）量具、檢具和量?jī)x的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型和要求的檢驗(yàn)精度進(jìn)行。為驗(yàn)證確定的尺寸及公差是否合理，進(jìn)行精加工余量校核：Zmax=30+=； Zmin=+=；余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 工序名稱 工序基本余量 工序精度 IT標(biāo) 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精車 IT6 Tjc= 0 半精車 IT8 Tbjc= 55+= 0 擴(kuò)孔 IT9 Tk= += + 鉆孔 2 IT12 Tz= += 0 毛坯 5 IT14 Tmp= 58+2= 60177。 2)進(jìn)給量的確定 參照《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 [10]的表 850，刀具材料為硬質(zhì)合金 YT5，車刀刀桿尺寸 BH 取 2525mm 的，工件直徑按照 60mm,參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 557 選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 f=