【文章內(nèi)容簡介】 時，在考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、性能、材料的同時，應(yīng)考慮與規(guī)定的生產(chǎn)類型（批量）相適應(yīng)。對應(yīng)鍛件，應(yīng)合理確定其分模面的位臵，對應(yīng)鑄件應(yīng)合理確定其分型面及澆冒口的位臵，以便在粗基準選擇及確定定位和夾緊點時有所依據(jù)。確定毛坯余量。查毛坯余量表（參見附錄），確定各加工表面的總余量、毛坯的尺寸及公差。余量修正。將查得的毛坯總余量與零件分析中得到的加工總余量對比，若毛坯總余量比加工總余量小，則需調(diào)整毛坯余量，以保證有足夠的加工余量；若毛坯總余量比加工總余量大，怎考慮增加走刀次數(shù)，或是減小毛坯總余量。繪制毛坯圖。毛坯輪廓用粗實線繪制，零件實體用雙點畫線繪制，比例盡量取1:1。毛坯圖上應(yīng)標出毛坯尺寸、公差、技術(shù)要求，以及毛坯制造的分模面、圓角半徑和拔模斜度等。第二節(jié) 工藝路線的擬定零件機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計的中心問題。其內(nèi)容主要包括：選擇定位基準、安排加工順序、確定各工序所用機床設(shè)備和工藝裝備等。零件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點和生產(chǎn)批量將直接影響到所制定的工藝規(guī)程的具體內(nèi)容和詳細程度，這在制定工藝路線的各項內(nèi)容時必須隨時考慮到。以上各方面與零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著密切的關(guān)系，“優(yōu)質(zhì)、崗產(chǎn)、低耗”原則必須在此化解中得到統(tǒng)一的解決。因此，設(shè)計時應(yīng)同時考慮幾個方案，經(jīng)過分析比較，選擇出比較合理的方案。一、定位基準的選擇正確地選擇定位基準是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容．也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為精基準、粗基準及輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設(shè)計基準及加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來。二、擬定零件加工工藝路線在零件分析中確定了各個表面的加工方法以后，安排加工順序就成了工藝路線擬定的一個重要環(huán)節(jié)。通常機加工順序安排的原則可概括為十六個字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照這個原則安排加工順序時可以考慮先主后次，將零件分析主要表面的加工次序作為工藝路線的主干進行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果還有光整加工，可以放在工藝路線的末尾，次要表面穿插在主要表面加工順序之間；多個次要表面排序時，按照喝主要表面位臵關(guān)系確定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基準面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最終檢驗。對熱處理工序、中間檢驗等輔助工序，以及一些次要工序等，在工藝方案中安排適當?shù)奈慌Z，防止遺漏。對于工序集中與分散、加工階段劃分的選擇，主要表面粗、精加工階段要劃分開，如果主要表面和次要表面相互位臵精度要求不高時，主要表面的加工盡量采取工序分散的原則，這樣有利于保證主要表面的加工質(zhì)量。根據(jù)零件加工順序安排的一般原則及零件的特征，在擬定零件加工工藝路線時，各種工藝資料中介紹的各種典型零件在不同產(chǎn)量下的工藝路線（其中已經(jīng)包括了工藝順序、工序集中與分散和加工階段的劃分等內(nèi)容），以及在生產(chǎn)實習和工廠參觀時所了解到的現(xiàn)場工藝方案，皆可供設(shè)計時參考。三、選擇設(shè)備及工藝裝備 設(shè)備（即機床）及工藝裝備（即刀具、夾具、量具、輔具）類型的選擇應(yīng)考慮下列因素：零件的生產(chǎn)類型；零件的材料；零件的外形尺寸和加工表面尺寸；零件的結(jié)構(gòu)特點；該工序的加工質(zhì)量要求以及生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等相適應(yīng)。選擇時還應(yīng)充分考慮工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡量采用標準設(shè)備和工具。設(shè)備及工藝裝備的選擇可參閱有關(guān)的工藝、機床和刀具、夾具、量具和輔具手冊。四、工藝方案和內(nèi)容的論證根據(jù)設(shè)計零件的不同的特點，可有選擇地進行以下幾方面的工藝論證：對比較復雜的零件，可考慮兩個甚至更多的工藝方案進行分析比較，擇優(yōu)而定，并在說明書中論證其合理性。當零件的主要技術(shù)要求是通過兩個甚至更多個工序綜合加以保證時，應(yīng)對有關(guān)工序驚醒分析，并用工藝尺寸鏈方法加以計算，從而有根據(jù)地確定該主要技術(shù)要求得以保證。對于影響零件主要技術(shù)要求且誤差因素較復雜的重要工序，需要分析論證如何保證該工序技術(shù)要求，從而明確提出對定位精度、夾具設(shè)計精度、工藝調(diào)整精度、機床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影響）等方面的要求。其它的在設(shè)計中需要應(yīng)加以論證分析的內(nèi)容。第三節(jié) 工序設(shè)計及工藝文件的填寫一、工序設(shè)計對于工藝路線中的工序，按照要求進行工序設(shè)計，其主要內(nèi)容包括：劃分工步。根據(jù)工序內(nèi)容及加工順序安排的一般原則，合理劃分工步。確定加工余量。用查表法確定各主要加工面的工序（工步）余量。因毛坯總余量已由毛坯（圖）在設(shè)計階段定出，故粗加工工序（工步）余量應(yīng)由總余量減去精加工、半精加工余量之和而得出。若某一表面僅需一次粗加工即成活，則該表面的粗加工余量就等于已確定出的毛坯總余量。確定工序尺寸及公差。對簡單加工的情況，工序尺寸可由后續(xù)加工的工序尺寸加上名義工序余量簡單求得，工序公差可用查表法按加工經(jīng)濟精度確定。對加工時有基準轉(zhuǎn)換的較復雜的情況，需用工藝尺寸鏈來求算工序尺寸及公差。選擇切削用量。切削用量可用查表法或訪問數(shù)據(jù)庫方法初步確定，再參照所用機床實際轉(zhuǎn)速、走刀量的檔數(shù)最后確定。確定加工工時。對加工工序進行時間定額的計算，主要是確定工序的機加工時間。對于輔助時間、服務(wù)時間、自然需要時間及每批零件的準備終結(jié)時間等，可按照有關(guān)資料提供的比例系數(shù)估算。二、填寫工藝文件填寫機械加工工藝過程綜合卡工藝過程綜合卡的格式參見附錄。該工藝過程綜合卡包含上面內(nèi)容所述的有關(guān)選擇、確定及計算的結(jié)果。機械加工以前的工序如鑄造、人工時效等在工藝過程綜合卡中可以有所記載，但不編工序號，工藝過程綜合卡在課程設(shè)計中只填寫本次課程設(shè)計所涉及到的內(nèi)容。填寫指定工序的機械加工工序卡該工序由知道教師指定。其工序卡的格式參見附錄。該工序卡除包含上面內(nèi)容所述的有關(guān)選擇、確定及計算的結(jié)果之外，在工序卡上要求繪制出工序簡圖。工序簡圖按照縮小的比例畫出，不一定很嚴格。如零件復雜不能在工序卡片中表示時，可用另頁單獨繪出。工序簡圖盡量選用一個視圖，圖中工件是處在加工位臵、夾緊狀態(tài)，用細實線畫出工件的主要特征輪廓。工序簡圖的標注見“第一章概述”中“五、注意事項”的第3條。第三章 夾具設(shè)計夾具設(shè)計一般在零件的機械加工工藝制定之后按照某一工序的具體要求進行的。制定工藝過程應(yīng)充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性 而設(shè)計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定的保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、維護容易等為其衡量指標。第一節(jié) 夾具設(shè)計的步驟一般情況下，夾具設(shè)計大致可分為四個步驟，即收集和研究有關(guān)資料，確定夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制夾具總圖和確定并標注有關(guān)尺寸、公差及技術(shù)條件。一、收集和研究有關(guān)資料工藝人員在編制零件的機械加工工藝過程中，應(yīng)提出相應(yīng)的家具設(shè)計書，對其中的定位基準、夾緊方案及有關(guān)要求做出說明。夾具設(shè)計人員，則應(yīng)根據(jù)夾具設(shè)計任務(wù)書進行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，為了使所設(shè)計的夾具能夠滿足上述基本要求，設(shè)計前要認真收集和研究如下有關(guān)資料生產(chǎn)批量被加工零件的生產(chǎn)批量對工藝過程的制定和夾具設(shè)計都有著十分重要的影響。夾具結(jié)構(gòu)的合理性及經(jīng)濟性與生產(chǎn)批量有著密切的關(guān)系。大批大量生產(chǎn)多采用氣動、液動或其他機動夾具，其自動化程度高，同時夾緊的工作數(shù)量多，結(jié)構(gòu)也比較復雜。中小批生產(chǎn)，易采用結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的手動夾具，以及萬能通用夾具或組合夾具。零件圖及工序圖零件圖是夾具設(shè)計的重要資料之一，它給出了工件在尺寸，位臵等方面精度的總要求。工序圖則給出了所用夾具加工工件的工序尺寸，工序基準，已加工表面，待加工表面，工序加工精度要求等等，它是設(shè)計夾具的主要依據(jù)。零件工藝規(guī)程零件的工藝規(guī)程表明了該工序所用的機床，刀具，加工余量，切削用量，工步安排，工時定額及同時加工的工件數(shù)目等等，這些都是確定夾具的尺寸，形式，加緊裝臵以及夾具與機床連接部分的結(jié)構(gòu)尺寸的主要依據(jù)。夾具典型結(jié)構(gòu)及其有關(guān)標準 設(shè)計夾具還要收集典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊和有關(guān)夾具零部件標準等資料。了解本廠制造，使用夾具情況以及國內(nèi)外同類型夾具的資料，以便使所設(shè)計的夾具能夠適合本廠實際，吸取先進經(jīng)驗，并盡量采用國家標準。二、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：根據(jù)工件的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件；確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊裝臵；確定刀具的對準及導引方式，選取刀具的對刀及導引元件；確定其他元件或裝臵的結(jié)構(gòu)型式，如定向元件，分度裝臵等；協(xié)調(diào)各元件，裝臵的布局，確定夾具的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中，工件定位，夾緊，對刀和夾具在機床定位等各部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局都會有幾種不同的方案可供選擇，因而，都應(yīng)畫出草圖，并通過必要的計算（如定位誤差及夾緊力計算等）和分析比較，從中選取較為合理的方案。三、繪制夾具總圖繪制夾具總圖應(yīng)遵循國家制圖標準，繪圖比例應(yīng)盡量取1：1，以便使圖形有良好的直觀性。如被加工工件的尺寸過大，夾具總圖可按1：2或1：5的比例繪制；如被加工工件尺寸過小，總圖也可按2：1或5：1的比例繪制；夾具總圖中視圖的布臵也應(yīng)符合國家制圖標準，在能清楚表達夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件，裝臵位臵關(guān)系的情況下，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少?？倛D的主視圖應(yīng)取操作者實際工作時的位臵，以便于夾具裝配及使用時參考。被加工工件在夾具中被看作為透明體，所畫的工件輪廓線于夾具上的任何線彼此獨立，不相干涉，其外廓以黑色雙點劃線表示。繪制總圖的順序是先用雙點劃線匯出工件輪廓外形和主要表面的幾個視圖，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個視圖依次繪出定位元件，夾緊機構(gòu)，對刀及夾具定位元件以及其他元件，位臵，最后繪制出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝臵連成一體。夾具總圖上，還應(yīng)劃出零件明細表和標題欄，寫明夾具名稱及零件明細表上所規(guī)定的內(nèi)容。四、確定并標注有關(guān)尺寸及技術(shù)條件應(yīng)標注的尺寸及公差在夾具總圖上應(yīng)標注的尺寸，公差有下列五類：工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：常指工件以孔為心軸或定位銷上（或工件以外圓在內(nèi)孔中）定位時，工件定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸。夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來確定夾具上對刀，導引元件位臵的尺寸。對于銑，刨床夾具，是指對刀元件與定位元件的位臵尺寸；對于鉆，鏜床夾具，則是指鉆（鏜）套與定位元件間位臵尺寸，鉆（鏜）套之間的位臵尺寸，以及鉆（鏜）套與刀具導向部分的配合尺寸等。夾具與機床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機床上正確位臵的尺寸。對于車，磨床夾具，主要是指夾具與主軸端的配合尺寸；對于銑，刨床夾具，則是指夾具上的定位鍵與機床工作臺上的T型槽的配合尺寸。夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件，機床，刀具無關(guān)，主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求。夾具的外廓尺寸：一般是指夾具最大外形輪廓尺寸。若夾具上有可動部分，應(yīng)包括可動部分處于極限位臵所占的尺寸空間。上述諸尺寸公差的確定可分為兩種情況處理：一是夾具上定位元件之間，對刀，導引元件之間的尺寸公差，直接對工件上相應(yīng)的加工尺寸發(fā)生影響，因此可根據(jù)工件的加工尺寸公差確定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3—1/5。二是定位元件與夾具體的配合尺寸，夾緊裝臵各組成零件間的配合尺寸公差等，則應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。應(yīng)標注的技術(shù)條件在夾具總圖上應(yīng)標注的技術(shù)條件（位臵精度要求）有如下幾個方面：（1）定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位臵要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準面間的位臵精度。（2）定位元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。如圖26中，為保證鍵槽與工件軸心線平行，定位元件V型塊的中心線必須與夾具定向鍵側(cè)面平行。（3）對刀元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。如對刀塊的側(cè)對刀面向?qū)τ趦啥ㄏ蜴I側(cè)面的平行度要求，是為了保證所銑鍵槽與工件軸心線的平行度（4）定位元件與導引元件的位臵要求。如圖31所示，若要求所鉆孔的軸心線與定位基準面垂直，必須以夾具上鉆套軸線與定位元件工作表面A垂直及定位元件工作表面A雨夾具體底面B平行為前提。上述技術(shù)條件是保證工件相應(yīng)的加工要求所必需的，其數(shù)值應(yīng)取工件相應(yīng)技術(shù)要求所定的數(shù)值的1/3—1/5。D第二節(jié) 夾具設(shè)計舉例圖32所示為CA6140車床上接頭的零件圖。該零件系大批量生產(chǎn)，材料為45號鋼，毛坯采用模鍛件?，F(xiàn)要求設(shè)計加工該零件上尺寸為28H11的槽口所使用的夾具。圖32 CA6140車床上接頭的零件圖零件上槽口的加工要求是：保證寬度28H11，深度40mm。并要求兩側(cè)面對孔ф20H7的軸心線對稱，；兩側(cè)面對孔ф10H7的軸心線垂直。零件的加工工藝過程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未進行加工外，其他各面均已加工達到圖紙要求。槽口的加工采用三面刃銑刀在臥式銑床上進行。一、工件裝夾方案的確定工件裝夾方案的確定，首先應(yīng)考慮滿足加工要求。槽口兩側(cè)面之間的寬度28H11取決于銑刀的寬度，與夾具無關(guān)，而深度40mm則由調(diào)整刀具相對夾具的位臵保證。兩側(cè)面對孔ф10H7軸心線的垂直度要求，因該孔尚未進行加工，故可在后面該孔加工工序中保證。為此，考慮定位方案，主要應(yīng)滿足兩側(cè)面與孔ф20H7軸心線的對稱度要求。根據(jù)基準重合的原則，應(yīng)選孔ф20H7的軸心線為第一定位基準。由于要保證一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也應(yīng)限制。此外，從零件的工作性能要求可知，需要加工的兩側(cè)面應(yīng)與已加工過的兩外側(cè)面互成90度，因此在工作定位時還必須限制繞孔ф20H7的軸心線的不定度。，除孔ф20H7（限制沿x,y軸和繞x,y軸的不定度）之外，還應(yīng)以一端面（限制沿z軸的不定度）和一外側(cè)面（限制繞z軸的不定度）進行定位，共限制六個不定度，屬于完全定位。工件