【導(dǎo)讀】化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。

　　

【正文】 m 故機(jī)動(dòng)工時(shí)為： s68m 501 70f nw l2l1ltm ?????? 輔助時(shí)間為： tf== 68= 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6% (68+)= 故銑一端面的時(shí)間： tdj=tm+tf+tb+tx =68++= 由于要求銑 2 個(gè)端面，則工序 5 的總時(shí)間為： T=2 tdj=2 = 6 專用夾具的設(shè)計(jì) 6． 1 粗銑下平面夾具 問題的指出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 22 對(duì)于機(jī)體加工工序 5 粗銑機(jī)體的下平面，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì) （ 1） 定位基準(zhǔn)的選擇： 由零件圖可知，機(jī)體下平面與分割面的尺寸應(yīng)保證為 240mm，故應(yīng)以蝸輪軸承孔及分割面為定位基準(zhǔn)。 為了提高加工效率，決定采用兩把鑲齒三面刃銑刀對(duì)兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行加工。同時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，此夾具采用手動(dòng)夾緊。 （ 2） 定位方案和元件設(shè)計(jì) 根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，此夾具定位以 V形塊上四個(gè)支承釘對(duì)蝸桿軸承孔與兩個(gè)支承釘及一個(gè)雙頭浮動(dòng)支承釘對(duì)磨合面同時(shí)進(jìn)行定位。所選用的四個(gè)支承釘尺寸為7816hH? ，兩個(gè)支承釘?shù)某叽鐬?7816fH? ，浮動(dòng)支承釘見夾具設(shè)計(jì)剖面圖。 （ 3） 夾緊方案和夾緊元件設(shè)計(jì) 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，采用螺釘壓板夾緊機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)，保證： 1） 緊動(dòng)作準(zhǔn)確可靠 采用球面墊圈，以保證工件高低不一而傾斜時(shí)，不使螺釘壓彎。壓板和工件的接觸面應(yīng)做成弧面，以防止接觸不良或改變著力點(diǎn)而破壞定位。 一般采用高螺母，以求扳手?jǐn)Q緊可靠，六角螺母頭也不易打滑損壞。支柱的高低應(yīng)能調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)工件受壓面高低不一時(shí)仍能正確夾緊。 2） 操作效率高 壓板上供螺釘穿過的孔應(yīng)作成長(zhǎng)圓孔，以便松開工件時(shí)，壓板可迅速后撤，易于裝卸。 壓板下面設(shè)置彈簧，這樣壓板松開工件取走后，仍受彈力托住而不致下落。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)各元件均已標(biāo)準(zhǔn)化，其材料，熱處理要求和結(jié)構(gòu)尺寸都可以查表求得。 （ 4） 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀， dw=225mm,齒數(shù) Z=20 則 F= Fz (《切削手冊(cè)》 ) 查表得： d0=225mm,Z=20， ae=192, af =, ap =, δ Fz = 所以： F=( 192 20 ) 247。 225=6705N 查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值： FL/ FE=, FV / FE =, FX / Fe = 故 : FL= FE = 6705=5364N FV= FE= 6705=4023N FX = FE= 6705=3554N 23 當(dāng)用兩把銑刀同時(shí)加工銑削水平分力時(shí)： FL/ =2FL=2 5364=10728N 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安 全系數(shù) K=K1K2K3K4 式中： K1 — 基本安全系數(shù)， K2— 加工性質(zhì)系數(shù)， K3— 刀具鈍化系數(shù)， K2— 斷續(xù)切削系數(shù)， 則 F/=K FH= 10728 =35697N 選用螺旋 — 板夾緊機(jī)構(gòu)，故夾緊力 fN=1/2 F/ f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， f= 則 N= 35697247。 =71394N （ 5） 具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為降低成本，可選用 手動(dòng)螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動(dòng)螺旋 — 板夾緊機(jī)構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢(shì)必要求工人在夾緊工件時(shí)更加吃力，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀龋棺畲笄邢魃疃冉档?，以降低切削力。 夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）。 粗銑前后端面夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來粗銑減速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。粗銑前后端面時(shí)，前后端面有尺寸要求 ? ，前后端面與工藝孔軸線分別有尺寸要求 。以及前后端面均有表面粗糙度要求 。本道工序僅是對(duì)前后端面進(jìn)行粗加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行前后端面粗銑加工工序時(shí)，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個(gè)自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個(gè)和兩個(gè)自由度。即兩個(gè)工 藝孔作為定位基面共限制了工件的三個(gè)自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。 24 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對(duì)汽車變速箱箱體的前后端面同時(shí)進(jìn)行粗銑加工。同時(shí)為了縮短輔助時(shí)間準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊 定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由加工工藝孔工序簡(jiǎn)圖可計(jì)算出兩工藝孔中心距 gL 。 mmL g 309217220 22 ??? 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為 : mmLg ???? 所以兩工藝孔的中心距為 ? ，而兩工藝孔尺寸為 ?? 。 根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下： 定位銷中心距基準(zhǔn)孔中心距 （ 1）、確定兩定位銷中心距尺寸 xL 及其偏差 Lx? xL = gL = mm309 Lx? mmLg )31~51( ???? ? （ 2）、確定圓柱銷直徑 1d 及其公差 1d? mmDd 1311 ?? （ 1D — 基準(zhǔn)孔最小直徑） 1d? 取 f7 所以圓柱銷尺寸為 ?? （ 3）、削邊銷的寬度 b和 B （由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） mmb 4? mmDB 1022 ??? （ 4）、削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 2? 212)2(2Db LgLx ????? ?? 其中： 2D — 基準(zhǔn)孔最小直徑 1? — 圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙 25 )2(422 ???????? （ 5）、削邊銷直徑 2d 及其公差 mmDd 9 8 1 ?????? 按定位銷一般經(jīng)濟(jì)制造精度，其直徑公差帶為 6h ，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 mm0 ?? 。 （ 6）、補(bǔ)償值 ? mmLxLg m i n1 ???????? ??? 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： （ 1）、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj?? yj?? min111 XDd ????? =++ = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 L XDdXDdtg 2 m i n222m i n111 ??????????? ? 其中： )2(2 m i n1m i n2 XX LgLx ??? ?? 0 0 0 28 ?? ???????? ?tg ??? ? 銑削力與夾緊力計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得： 銑削力計(jì)算公式為 圓周分力 Fzfp kZdaaaFz ??? ? 查表可得： mmd 2250 ? Z=20 mma 192?? zmmaf /? mmap ? ?Fzk 代入得 ???????? ?zF =6571N 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 26 ?EL FF ?EV FF ?Ex FF NFF EL 2 5 66 5 7 ????? NFF EV 9 4 26 5 7 ???? NFF Ex 4 8 26 5 7 ???? 當(dāng)用兩把銑刀同時(shí)加工 時(shí)銑削水平分力 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 NFF LL 39。 ???? 即： ???FFL39。 （ u=） NFF L 39。 ????? 計(jì)算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k既為實(shí)際所需夾緊力 39。F 即： kFF?39。 取 k= F/= =139936N 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采用氣動(dòng)夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件。 根據(jù)所需要的夾緊力 F/=139936N，來計(jì)算氣缸缸筒內(nèi)徑 0D 。 氣缸活塞桿推力 ?? PDQ 420? 其中： P— 壓縮空氣單位壓力 （取 P=6 公斤力 / 2厘米 ） ? — 效率 （取 .90?? ） Q=F/= 220 3 3 0 3 9 9 344 厘米??????? ?? PQD ? 厘米 取 D0=60 厘米 =600mm 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖 3 所 示。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 本夾具用于減速器箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動(dòng)下向下移動(dòng)夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對(duì)其進(jìn)行精度分析無太大意義。所以就略去對(duì)其的精度分析。 27 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們將設(shè)計(jì)主要分為兩大部分進(jìn)行：工藝編制部分和夾具設(shè)計(jì)部分。 在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。其中，工序機(jī)床的進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速