【正文】 件加工表面，使該表面受到很大的壓強(qiáng)而產(chǎn)生材料的變形，當(dāng)應(yīng)力超過 其強(qiáng)度極限時(shí)，材料將發(fā)生破壞而成粉末狀去除。同時(shí)由于懸浮工作液的擾動(dòng)，促使磨 料以高速拋磨工件的加工表面。此外，懸浮工作液受工具端部的超聲振動(dòng)而產(chǎn)生的“空 化”現(xiàn)象在工件表面形成液體空腔，促使液體滲入被加工材料的縫隙處，而空腔的瞬時(shí) 閉合又引起強(qiáng)烈的液壓沖擊，加快了工件材料的機(jī)械破除作用，并有利于加工區(qū)域磨料 懸浮液的均勻攪拌和磨蝕產(chǎn)物的排除。磨料懸浮液的循環(huán)流動(dòng)使磨料不斷更新，并帶走 被粉碎下來(lái)的材料微粒，工具逐漸滲入到材料中，工具形狀便復(fù)現(xiàn)在工件上。因此，超 聲加工是磨粒在超聲振動(dòng)下的機(jī)械沖擊和拋磨作用與超聲空化作用的綜合結(jié)果，其中磨 料的連續(xù)沖擊和拋磨起著主要作用。 由超聲加工的原理和過程可以看出，超聲加工具有如下特點(diǎn)：2CA6140 車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 1 由于超聲加工是靠磨料及液體分子的不斷沖擊和空化作用來(lái)進(jìn)行加工的，因此 適合加工各種硬脆材料，如玻璃、陶瓷、寶石、半導(dǎo)體等，尤其是電加工難以加工的導(dǎo) 電性能差的材料。2 由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬時(shí)局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削 力很小，切削應(yīng)力、切削熱更小，不會(huì)產(chǎn)生變形及燒傷。加工精度高，尺寸精度可達(dá) ~，表面粗糙度也較低，可以達(dá)到 ~，很適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。3 工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀，且不需要工具和工件作比較復(fù)雜的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)，便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面。一般超聲加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作、維修也比較方便。4 雖然超聲加工的面積不大，且工具頭磨損較大，加工效率相對(duì)較低。但可以與 其它多種加工方法結(jié)合應(yīng)用，如超聲電火花加工和超聲電解加工等。 超聲加工與其它加工方法相結(jié)合，逐漸發(fā)展成了多種多樣的超聲加工方法和方式，在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。其主要應(yīng)用范圍如下表 11。隨著超聲加工研究的不斷深 入，其應(yīng)用范圍還將繼續(xù)擴(kuò)大。表 11 超聲加工的應(yīng)用范圍 超聲切削加工 超聲材料去除加工 超聲磨削加工 磨料沖擊加工 超聲表面光整加工 超聲車削、超聲鉆削、超聲鏜削、超聲插齒、超 聲滾齒、超聲攻絲、超聲刨削、超聲振動(dòng)鉸孔 超聲修整砂輪、超聲磨削、超聲磨齒 超聲打孔、超聲切割、超聲套料、超聲雕刻 超聲拋光、超聲珩磨、超聲砂帶拋光、超聲壓光、超聲珩齒 超聲焊接、超聲電鍍、超聲清洗、超聲處理 超聲焊接和其它應(yīng)用 超聲塑性加工 超聲拉絲、超聲拉管、超聲沖裁、超聲軋制、超 聲彎管、超聲擠壓、超聲鉚墩 超聲復(fù)合加工 超聲電火花復(fù)合加工、超聲電解復(fù)合加工3CA6140 車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 2 旋轉(zhuǎn)超聲磨削及其加工機(jī)理分析 旋轉(zhuǎn)超聲磨削的原理 旋轉(zhuǎn)超聲磨削的加工原理如圖 21 所示，其中，壓電陶瓷換能器用于將從外部接入 的高頻電振蕩信號(hào)（由 220V 或 380V 的交流電經(jīng)超聲波發(fā)生器轉(zhuǎn)換而成）轉(zhuǎn)換為超聲 頻機(jī)械振動(dòng)；由于壓電陶瓷換能器產(chǎn)生的振幅較?。ù蠹s有 5μm），一般不能滿足需求，需用變幅桿將換能器的振動(dòng)振幅放大后（振幅為 20～30μm）再傳至磨削工具，磨削工 具在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)4CA6140 車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 參 考 文 獻(xiàn) [1] (第 2 :機(jī)械工業(yè)出版社 [2] ：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] ：機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 張進(jìn)生、：機(jī)械工業(yè)出版社 [5] ：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [6] ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，第五篇：164012203機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書目錄上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書目錄目 錄前言一 零件的分析（一）零件的作用（二）零件的工藝分析（三）零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（四）關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析 二 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）確定生產(chǎn)類型（二）確定毛坯的制造形式（三）基準(zhǔn)的選擇（四）各表面和孔加工方法的確定（五）工序安排的原則（六）工序集中和分散的考慮（七）加工設(shè)備與工藝裝備的選擇（八）不同方案的分析比較（九）加工余量。切削用量，工時(shí)定額的確定（十）工序尺寸和公差的確定 三夾具的設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)方案的比較（2）定位分析與定位誤差的計(jì)算 上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文（3）對(duì)刀及導(dǎo)引裝置的設(shè)計(jì)（4）夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與夾緊力的計(jì)算（5）夾具操作動(dòng)作說明 四設(shè)計(jì)體會(huì) 五主要參考文獻(xiàn)前言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課之后，進(jìn)行了一次知識(shí)的全面的梳理和貫通，同時(shí)這個(gè)也是在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)于我們所學(xué)課程一次全面的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，因此這次課程設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。就我個(gè)人而言，希望通過這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己今后將從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過設(shè)計(jì)鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)由于能力有限，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，希望各位老師給予批評(píng)指導(dǎo)（一）零件的作用內(nèi)階梯套很少情況下單獨(dú)使用，一般都與其他零件相配合，如法蘭盤，上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文內(nèi)階梯套上的孔通常用來(lái)定位，根據(jù)這個(gè)零件可以設(shè)計(jì)一個(gè)夾具，進(jìn)行零件的大批量的加工從而節(jié)約了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，孔的直徑為8公差要求為H8，要求比較高，因?yàn)槭怯幂S套直接進(jìn)行打孔，要考慮到鉆孔鏜孔鉸孔等多道工藝的加工。（二）零件的工藝分析該零件是比較規(guī)則的圓柱形棒料零件，形狀較規(guī)則，尺寸精度，形位精度要求較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（1）在該零件上打一個(gè)孔，并且整個(gè)零件長(zhǎng)度為42，在設(shè)計(jì)專用的鉆套類夾具的時(shí)候，要根據(jù)孔的大小，確定快換鉆套的大小，并且根據(jù)快換鉆套的大小來(lái)確定襯套的的尺寸，因?yàn)閮烧叩拈g隙較小，根據(jù)零件的孔的尺寸8，確定襯套的大小，由于零件的長(zhǎng)度42直接用車刀加工不太方便，更具三爪卡盤的行程，必須夾住足夠的長(zhǎng)度，因此可以選用毛坯的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)一些，加工之后直接用割刀進(jìn)行切割，然后放的余量讀一些，直接進(jìn)行加工到零件應(yīng)該達(dá)到的尺寸，在棒料上打的兩個(gè)孔的尺寸要求相差不大，應(yīng)該先加工左端的直徑為28的孔，然后調(diào)頭夾住打完孔的一段直接打25的孔，由于大端的孔已經(jīng)加工完成，因此在進(jìn)行打孔的時(shí)候應(yīng)該完全貫通的，兩個(gè)孔的公差要求都是H7的，公差的要求較高。（2）由于該材料是棒料，必須保證棒料在熱處理加工的時(shí)候不能有松動(dòng)，有砂眼，內(nèi)部奧氏體不均勻等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度，硬度，剛度在外力的作用下，不能發(fā)生意外事故。上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文（三）零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由于長(zhǎng)度是42，寬度60，從零件的主視圖來(lái)看是個(gè)長(zhǎng)方形，孔的尺寸是8，孔上必須裝上快換鉆套，和襯套，并要使壓板保持一定的剛度。（四）關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析毛坯的材料是棒料因此在加工的工程中，對(duì)于工件的表面粗糙度有一定的要求，內(nèi)孔由于必須要與專門的夾具體的軸形成一定的配合關(guān)系，因此必須保證其粗糙度要小于外表面，在形成配合的過程中是一種的間隙配合，零件是大批量的生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)要快速裝夾，并且快速拆卸，因此這樣的一種生產(chǎn)要求對(duì)于內(nèi)孔的表面粗糙度提出了較高的要求，外表面的粗糙度是用車刀車出來(lái)的，，而這種方法是適合于除淬火鋼之外的所有的各種金屬，在車床上直接裝夾進(jìn)行車削，簡(jiǎn)單易行，效率提高了。（一）確定生產(chǎn)類型由于所生產(chǎn)的零件是內(nèi)階梯套，材料是HT200，可知是鑄造出來(lái)的，在鑄造的過程中一般采用砂型鑄造，況且砂型鑄造簡(jiǎn)單易行，原材料易得等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的采用在形狀比較簡(jiǎn)單的零件中，可以進(jìn)行大批量的加工。（二）確定毛坯的制造形式上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文（1）毛坯的選擇：由于采用的材料是HT200，可以看出是鑄件，由于前面的工藝分析可知不能鑄造的完全接近尺寸，必須鑄造的比較長(zhǎng)，用割刀進(jìn)行切割的形式進(jìn)行加工，毛坯的選擇可以是75X100（2）毛坯圖的說明：由于尺寸比較長(zhǎng)可以先進(jìn)行加工一下端面，把左端面加工出來(lái)，并且在左端面上打孔，加工左端面的孔至尺寸掉頭夾住左端，采用一夾一頂?shù)姆绞接酶畹陡魯喙ぜ?，并且留出一定的余量，方便車出剩余的部分。（三）基?zhǔn)的選擇根據(jù)零件圖紙和零件的使用情況分析，知長(zhǎng)度42的長(zhǎng)度要求的不超過20絲，公差是177。，精度要求比較高，以此必須采用正確的定位才能保證，故對(duì)于基準(zhǔn)的選這應(yīng)該給予分析（1）粗基準(zhǔn)的選擇：按照粗基準(zhǔn)的選擇要求，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，此處應(yīng)該直接選擇右端為第一毛基準(zhǔn)，在加工28的孔時(shí)應(yīng)保證孔壁均勻。（2）精基準(zhǔn)的選擇：在左端面已經(jīng)被車出之后，并且左端的大孔已經(jīng)被打好了，掉頭夾住左端面的時(shí)候，之后加工的各道工序應(yīng)該以左端面為精基準(zhǔn)，從左端面為軸向尺寸的定為精基準(zhǔn)，這樣就滿足了基準(zhǔn)重合的原則和互為基準(zhǔn)的原則加工的過程中也許會(huì)出現(xiàn)某些基準(zhǔn)不重合的情況，這時(shí)候需要進(jìn)行尺寸鏈的換算。上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文（四）各表面和孔加工方法的確定表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量高要求的表面選擇一套合理的加工方法，在選擇時(shí)一般先根據(jù)表面粗糙度選擇最最終的加工方法，由于材料已經(jīng)是鑄件就不用采用磨削等方法直接用粗車和半精車就行，對(duì)于精度要求IT7的孔來(lái)說采用拉削，鉸削，鏜削，和磨削都可以，對(duì)于內(nèi)階梯套而言，直接進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔即可，對(duì)于直徑為8豎直打下的孔可以采用鉆，鏜，鉸等方法。（五）工序安排的原則機(jī)械的零件加工一般要經(jīng)歷切削加工，熱處理，和輔助工序，因此在加工的時(shí)候要全面考慮切削工序安排的總的原則是前面的工序?yàn)楹竺娴墓ば騽?chuàng)造條件，做好基準(zhǔn)準(zhǔn)備，對(duì)于鑄件為毛坯的內(nèi)階梯套設(shè)計(jì)的毛坯尺寸為100X75，粗加工之后由于加工余量大所受的夾緊力切削力也大，也許會(huì)引起變形，所以需要?jiǎng)澐旨庸るA段逐步恢復(fù)和修正變形逐步提高表面的質(zhì)量，并且也要遵循先面后孔的原則，在加工毛坯的時(shí)候夾住零件的右端面，車出左端面，進(jìn)行加工28的孔，加工至尺寸掉頭之后以左端面為基準(zhǔn)進(jìn)行加工若加工好平面，就能以左端面進(jìn)行加工保證了右端面的平行度和和同軸度的要求。（六）工序集中和分散的考慮一般情況下，單件小批量只能采用工序集中，而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散，個(gè)表面加工方法確定之后，應(yīng)該考慮 上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文哪些表面的合適在一道工序中完成，那些應(yīng)該在分散的不同的工序從而確定零件加工的工藝過程的工序總數(shù)及內(nèi)容。（七）加工設(shè)備與工藝裝備的選擇總的原則是根據(jù)生產(chǎn)類型和加工要求，使所選擇的工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，有經(jīng)濟(jì)合理，就內(nèi)階梯套而言，因?yàn)槭氰T件可以采用大批量的生產(chǎn)加工，直接用車床進(jìn)行外圓內(nèi)孔的加工，然后在打上面孔時(shí)候可以直接做一個(gè)夾具，用于快速的打孔生產(chǎn)，在打孔的時(shí)候盡量的快速裝夾，打孔從而節(jié)約了時(shí)間。（八）不同方案的分析比較（1）工藝路線的擬定為了保證達(dá)到零件的幾何形狀，尺寸精度位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須要擬定合理的工藝路線這樣的零件根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)是成批的生產(chǎn)，所以采用專門設(shè)計(jì)的工夾量具，并要考慮工序集中，提高生產(chǎn)效率，是成本下降。工藝路線方案（一）精鑄，退火 工序：1，鉆左端孔掛左端面 2，拉孔 3，車左端面4，掉頭夾住左端車右端面 5，割刀割掉上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文6，打孔 7，精車右端面 工藝路線方案（二）精鑄，退火 工序： 1銑左端面2鉆。擴(kuò)倒角鉸出28H7孔 3夾住左端面車右端面 4割刀割掉 5打孔 6精車右端面兩個(gè)工藝方案的比較與分析：兩個(gè)工序方案除了前三道有些不同外，后面的工序都是相同的，前三道工序都是為了獲得精基準(zhǔn)。方案一是用車削的方法，在車端面的時(shí)候同時(shí)將孔一并完成，這樣很好的保證了孔和端面的垂直度，方案二是直接銑兩個(gè)端面，然后再鉆床上直接加工出孔，因?yàn)閮蓚€(gè)端面一次性銑出，可以有較好的平行度，然后用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接壓緊也能得到較好的孔與端面的垂直度，后面的工序以及孔和端面的定位，故基準(zhǔn)是重合的，兩方案在這點(diǎn)上是相同的。（九）加工余量。切削用量，工時(shí)定額的確定已知零件的尺寸，長(zhǎng)度為42直徑為60，但是毛坯的尺寸不能 上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文多出幾毫米，因?yàn)檫@個(gè)零件在車床上根本裝夾不住，因此毛坯的尺寸可以選的稍微多一些可以用一個(gè)割刀割除的多余尺寸來(lái)保證零件在車床上的加工的剛度要求。兩端面的加工由車削來(lái)完成，工序余量為2mm由查表可得：n=800r/min則相應(yīng)的切削速度為： V=πDn/1000=πx60x800/1000=，加工的長(zhǎng)度應(yīng)該是50mm 打孔直徑28H7 ，然后進(jìn)行用車刀進(jìn)行鏜孔，，最后進(jìn)行精鉸至尺寸28H7，尺寸可以有鉆頭的長(zhǎng)度來(lái)保證，查表得取進(jìn)給量f=V=πdn/1000=掉頭之后，夾住工件的長(zhǎng)度為40mm，直接進(jìn)行打右端面的孔，因?yàn)橛叶嗣娴目椎闹睆绞?5，可以采用第一次鉆頭的直徑為22mm，進(jìn)行粗鉸至尺寸 上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文，（十）工序尺寸和公差的確定 夾具體的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)加工的需要，原則上夾具的設(shè)計(jì)更具零件工藝設(shè)計(jì)中所規(guī)定的原則和要求來(lái)進(jìn)行，比如工序名稱，加工技術(shù)要求，機(jī)床型號(hào)前后的工序關(guān)系，基準(zhǔn)定位夾緊部位。同時(shí)加工的零件數(shù)等。夾具設(shè)計(jì)步驟如下：（1）設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)方案的比較對(duì)于內(nèi)階梯套上面主要有一個(gè)孔，如何打這個(gè)孔，可以專門的做一個(gè)夾具，用一個(gè)專門的夾具體放在鉆床上可以直接打孔根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)思想可以設(shè)計(jì)出一個(gè)專門的夾具，把工件放在軸上用螺母直接擰緊定位，直接打孔即可（2）定位分析和定位誤差的計(jì)算在制定工藝規(guī)程的時(shí)候，定位基準(zhǔn)的正確選擇對(duì)保證零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，也會(huì)對(duì)零件各表面的加工安排都有很大的影響，定位就是使工件的自由度被限制了，一般情況下要進(jìn)行六點(diǎn)定位原則用合理支撐的六點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度使工件在夾具中位置完全確定，對(duì)于內(nèi)階梯套而言直徑為28的孔和夾具體上的芯軸的配合應(yīng)該是間隙配合，這樣可以方便拆卸，當(dāng)零件放上芯軸上左端面和臺(tái)階面必須重合而且緊緊的靠在臺(tái)階軸的右側(cè)面，注意右側(cè)面臺(tái)階不可太高，否則會(huì)形 上海工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文成過定位，必須要小于階梯套的直徑60，當(dāng)內(nèi)階梯套被套在芯軸上時(shí)候，把開口墊圈套在軸上，是左側(cè)面和階梯套的右側(cè)面緊靠，防止松動(dòng)，然后旋緊螺母壓緊開口墊圈使內(nèi)階梯套軸向被完全固定零件依靠夾具體上的芯軸前后也被固定。對(duì)刀及導(dǎo)引裝置的設(shè)計(jì)兩端面的加工由車削來(lái)完成，工序余量為2mm由查表可得：n=800r/min則相應(yīng)的切削速