【正文】 force and analysis of clamping......................................... 35 Error analysis and calculation .............................................................. 37 Fixture design and a brief description of operation ............................ 37 Boring fixture design .................................................................................. 38 The study of the original material ........................................................ 38 Options of positioning benchmark ....................................................... 38 The cutting force and analysis of clamping......................................... 38 Error analysis and calculation .............................................................. 40 Conclusions ............................................................................................................. 41 Acknowledgements ................................................................................................. 42 References................................................................................................................ 43 1 第 1章 緒論 機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。其具體作用如下。對(duì)于單件小批生產(chǎn)的活件，工藝規(guī)程可以簡(jiǎn)單些。同時(shí)，工藝規(guī)程也是處理生產(chǎn)問題的依據(jù)，如產(chǎn)品質(zhì)量問題，可按工藝規(guī)程來明確各生產(chǎn)單位的責(zé)任。 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) ， 首先，有了工藝規(guī)程，在新產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，就可以進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)前的技術(shù)準(zhǔn)備工作。其次，工廠的設(shè)計(jì)和調(diào)度部門根據(jù)工藝規(guī)程，制定生產(chǎn)計(jì)劃，安排各零件的投料時(shí)間和數(shù)量，調(diào)整設(shè)備負(fù)荷，各工作地按工時(shí)定額有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)等，使整個(gè)企業(yè)的各科室、車間、工段和工作地緊密配合，保證均衡地完成生產(chǎn)計(jì)劃。 工藝規(guī)程制訂的原則 工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì) 量的前提下，爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益。避免陳舊落后的工藝。 3. 有良好的勞動(dòng)條件 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件。 制訂工藝規(guī)程時(shí)的原始資料 制訂工藝規(guī)程時(shí)的原始資料主要有： 1. 產(chǎn)品圖樣及技術(shù)條件：如產(chǎn)品的裝配圖及零件圖。 3. 產(chǎn)品零部件工藝路線表或車間分工明細(xì)表。 4. 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) (年產(chǎn)量 )。 5. 本企業(yè)的生產(chǎn)條件。如毛坯的生產(chǎn)能力、工人的技術(shù)水平以及專用設(shè)備與工藝裝備的制造能力、企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備狀況等。如各種工藝手冊(cè)和圖表，還應(yīng)熟悉本企業(yè)的各種企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于本工藝規(guī)程選用的設(shè)備和工藝裝備應(yīng)有深入地了解，如規(guī)格、性能、新舊程度和現(xiàn)有精度等。工藝規(guī)程的制訂 ，要經(jīng)常研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝資料，積極引進(jìn)適用的先進(jìn)的工藝技術(shù)，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益 [1]。 2. 分析產(chǎn)品裝配圖樣和零件圖樣。 3. 確定毛坯的類型、結(jié)構(gòu)形狀、制造方法等。包括選擇定位基準(zhǔn)、確定各表面的加工方法、劃分加工階段、確定工序的集中和分散的程度、合理安排加工順序等。 6. 選擇設(shè)備及工藝裝備。 8. 填寫工藝文件 [1]。常用的工藝文件的格式有下列幾種。它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備、編訂 其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備、編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。但在單件小批生產(chǎn)中。 機(jī)械加工工藝卡片 機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)地說明整個(gè)工藝過程的一種工藝文件。機(jī)械加工工藝卡片內(nèi)容包括零件的材料、重量、毛坯種類、工序號(hào)、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工 藝裝備等。它更詳細(xì)地說明整個(gè)零件各個(gè)工序的要求，是用來具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件。一般用于大批大量生產(chǎn)的零件。先進(jìn)的工藝文件是我們科學(xué)組織生產(chǎn)，保證高質(zhì)量產(chǎn)品的重要依據(jù)。 夾具設(shè)計(jì) 的基本要求 1. 工裝夾 具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。 2. 夾緊的可靠性。即不能答應(yīng)工件松動(dòng)滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力。所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、安裝和操作，便于檢驗(yàn)、維修和更換易損零件。 4. 夾具體的確定。因此，綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體 。 5 第 2章 CA6140機(jī)床后托架加工工藝編制 CA6140機(jī)床后托架的工藝性分析 及毛坯的選擇 CA6140機(jī)床后托架結(jié)構(gòu)的工藝性 CA6140 機(jī)床后托架的是 CA6140 機(jī)床的一個(gè)重要 零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對(duì)精度要求不是很高。其 中三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求 。 CA6140機(jī)床后托架的技術(shù)要求 加工過程中分三組加工 。 ⑴ 以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是 ，平面度公差要求是 。 ⑶ 以頂面為住加工面的四個(gè)孔，分別是以 132?? 和 202 ?? 為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是 50Rz ， ，以及以 132?? 和 102?? 的階梯孔，其中 102?? 是裝配鉸孔，其中 132?? 孔的表面粗糙度要求是 50Rz ， ， 102?? 是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是 。單邊余量一般在 mm3~1 ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。 加工工藝過程的設(shè)計(jì) 工藝過程的組成 機(jī)械加工工藝過程是按一定的順序逐步進(jìn)行的。 1. 工序 一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所 連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。 3. 工位 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占的每一個(gè)位置，稱為工位。在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序，稱為一個(gè)工步。 定位基準(zhǔn)的選擇 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。如果工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表 面作為粗基準(zhǔn)。 ⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。 ⑶ 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。 ⑷ 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇?基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。 8 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140機(jī)床后托架在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 2. 精基準(zhǔn)的選擇 ⑴ 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差，即所謂 “基準(zhǔn)重合 ”原則。 選作統(tǒng)一基準(zhǔn)的表面，一般都應(yīng)是面積較大、精度較高的平面、孔以及其它距離較遠(yuǎn)的幾個(gè)面得組合，例如：箱體零件用一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的孔作精基準(zhǔn)；軸類零件用兩個(gè)頂尖孔作精基準(zhǔn)；圓盤類零件用其端面和內(nèi)孔作精基準(zhǔn)。 例如在最后磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，為了使 加工余量小而均勻以提高導(dǎo)軌面的加工精度和磨削生產(chǎn)率，可在磨頭上裝百分表，在床身下裝可調(diào)支承，以導(dǎo)軌面本身為精基準(zhǔn)調(diào)整找正，其它都是以加工表面本身作為精基準(zhǔn)的例子。例如加工精密齒輪，當(dāng)高頻淬火把齒面淬硬后，需再進(jìn)行磨齒。 ⑸ 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位準(zhǔn)確， 夾緊可靠。 加工階段的劃分 零件加工時(shí)，往往不是依次加工完各個(gè)表面，而是將各表面的粗、精加工分開進(jìn)行，為此，一般都將整個(gè)工藝過程劃分幾個(gè)加工階段，這就是在安排加工順序時(shí)所應(yīng)遵循的工藝過程劃分階段的原則。 2. 半精加工階段 這個(gè)階段的作用是為零件主要 表面的精加工做好準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工，一般在熱處理之前進(jìn)行。這階段的任務(wù)主要是提高加工表面的各項(xiàng)精度和降低表面粗糙度。為了及時(shí)地發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷的減少運(yùn)輸工作量，通常把荒加工放在毛坯車間中進(jìn)行。 劃分 加工階段的原因： ⑴ 粗加工時(shí)切去的余量較大，因此產(chǎn)生的切削力和切削熱都較大，功率的消耗也較多，所需要的夾緊力也大，從而在加工過程中工藝系統(tǒng)的受力變形、受熱變形和工件的殘余應(yīng)力變形也都大，不可能達(dá)到高的加工精度和表面質(zhì)量，需要有后續(xù)的加工階段逐步減小切削用量，逐步修正工件的原有誤差。 ⑵ 粗加工階段中可采用功率大而精度一般的高效率設(shè)備，而精加工階段中則應(yīng)采用相應(yīng)的精密機(jī)床。 ⑶ 零件的工藝過程中插入了必要的熱處理工序，這樣也就使工藝過程以熱處理為界，自然的劃分為幾個(gè)各具不同特點(diǎn)和目的的加工階段。 二是零件表面的精加工安排在最后，可防止或減少表面損傷。工藝過程劃分加工階段是指零件加工的整個(gè) 過程而言，不能以某一表面的加工和某一工序的加工 10 來判斷 [4]。但應(yīng)注意，這些技術(shù)要求不一定就是零件圖所規(guī)定的要求，有時(shí)還可能由于工藝上的原因而在某些方面的加工要求，或由于被作為精基準(zhǔn)而可能對(duì)其提出更高的加工要求。所選擇的加工方法，應(yīng)滿足零件的質(zhì)量、良好的加工經(jīng)濟(jì)性和高的生產(chǎn)效率的要求。 ⑵ 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 1. 平面的加工方案 由參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 [3]表 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑 ——精銑（ 9~7 ITIT ），粗糙度為 ~ ， 一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 11 ⑵ 頂面的四個(gè)孔采取的加工方法分別是： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓撸?是 50Rz ，所以我們采用一次鉆孔的加工方法， 132?? 的孔選擇的加工方法是鉆，因?yàn)?202 ?? 的孔和 132?? 是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了 132?? 的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到 202 ?? ，而另一組 132?? 和 102?? 也是一組 階梯的孔，不同的是 102?? 的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是 ，所以全加工的方法是鉆 ——擴(kuò) ——鉸。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。 2. 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 12 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。 工藝路線方案一： 工序 010：粗銑底平面 A 工序 020：精洗底平面 A 工序 030： 鉆、擴(kuò)孔 ? 、 ? 、 40? 工序 040：粗鉸孔 ? 、 ? 、 40? 工序 050：精鉸孔 ? 、 ? 、 40? 工序 060：粗銑油槽 工序 070：锪鉆孔 20? 工序 080：鉆 10? 、 13? 工序 090：擴(kuò)孔 13? 工序 100：精鉸錐孔 10? 工序 110：锪鉆孔 10? 、 13? 工 序 120：鉆 6M 、 6? 工序 130：攻螺紋 6M 工序 140：锪平面 工序 150：倒角去毛刺 工藝路線方案二： 工序 010：粗精銑底平面 A 工序 020：粗鏜 ? 、 ? 、 40? 工序 03