【正文】 復(fù)雜的零件，可考慮兩個(gè)甚至更多的工藝方案進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)而定，并在說(shuō)明書中論證其合理性。對(duì)于影響零件主要技術(shù)要求且誤差因素較復(fù)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(duì)定位精度、夾具設(shè)計(jì)精度、工藝調(diào)整精度、機(jī)床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影響）等方面的要求。第三節(jié) 工序設(shè)計(jì)及工藝文件的填寫一、工序設(shè)計(jì)對(duì)于工藝路線中的工序，按照要求進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括：劃分工步。確定加工余量。因毛坯總余量已由毛坯（圖）在設(shè)計(jì)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。確定工序尺寸及公差。對(duì)加工時(shí)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的較復(fù)雜的情況，需用工藝尺寸鏈來(lái)求算工序尺寸及公差。切削用量可用查表法或訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)方法初步確定，再參照所用機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速、走刀量的檔數(shù)最后確定。對(duì)加工工序進(jìn)行時(shí)間定額的計(jì)算，主要是確定工序的機(jī)加工時(shí)間。二、填寫工藝文件填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡工藝過(guò)程綜合卡的格式參見附錄。機(jī)械加工以前的工序如鑄造、人工時(shí)效等在工藝過(guò)程綜合卡中可以有所記載，但不編工序號(hào)，工藝過(guò)程綜合卡在課程設(shè)計(jì)中只填寫本次課程設(shè)計(jì)所涉及到的內(nèi)容。其工序卡的格式參見附錄。工序簡(jiǎn)圖按照縮小的比例畫出，不一定很嚴(yán)格。工序簡(jiǎn)圖盡量選用一個(gè)視圖，圖中工件是處在加工位臵、夾緊狀態(tài)，用細(xì)實(shí)線畫出工件的主要特征輪廓。第三章 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)一般在零件的機(jī)械加工工藝制定之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。夾具設(shè)計(jì)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(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。一、收集和研究有關(guān)資料工藝人員在編制零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程中，應(yīng)提出相應(yīng)的家具設(shè)計(jì)書，對(duì)其中的定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求做出說(shuō)明。夾具結(jié)構(gòu)的合理性及經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)批量有著密切的關(guān)系。中小批生產(chǎn)，易采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的手動(dòng)夾具，以及萬(wàn)能通用夾具或組合夾具。工序圖則給出了所用夾具加工工件的工序尺寸，工序基準(zhǔn)，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(jì)夾具的主要依據(jù)。夾具典型結(jié)構(gòu)及其有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)夾具還要收集典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)和有關(guān)夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)等資料。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?jǐn)M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(duì)準(zhǔn)及導(dǎo)引方式，選取刀具的對(duì)刀及導(dǎo)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。三、繪制夾具總圖繪制夾具總圖應(yīng)遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡量取1：1，以便使圖形有良好的直觀性。總圖的主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作時(shí)的位臵，以便于夾具裝配及使用時(shí)參考。繪制總圖的順序是先用雙點(diǎn)劃線匯出工件輪廓外形和主要表面的幾個(gè)視圖，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。夾具總圖上，還應(yīng)劃出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明夾具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容。夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來(lái)確定夾具上對(duì)刀，導(dǎo)引元件位臵的尺寸。夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位臵的尺寸。夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件，機(jī)床，刀具無(wú)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。若夾具上有可動(dòng)部分，應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位臵所占的尺寸空間。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。（2）定位元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。（3）對(duì)刀元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。如圖31所示，若要求所鉆孔的軸心線與定位基準(zhǔn)面垂直，必須以?shī)A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。D第二節(jié) 夾具設(shè)計(jì)舉例圖32所示為CA6140車床上接頭的零件圖。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)加工該零件上尺寸為28H11的槽口所使用的夾具。并要求兩側(cè)面對(duì)孔ф20H7的軸心線對(duì)稱，；兩側(cè)面對(duì)孔ф10H7的軸心線垂直。槽口的加工采用三面刃銑刀在臥式銑床上進(jìn)行。槽口兩側(cè)面之間的寬度28H11取決于銑刀的寬度，與夾具無(wú)關(guān)，而深度40mm則由調(diào)整刀具相對(duì)夾具的位臵保證。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(duì)稱度要求。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。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(jìn)行定位，共限制六個(gè)不定度，屬于完全定位。對(duì)接頭這個(gè)零件，銑槽口工序的夾緊力方向，不外乎是沿徑向或沿軸向兩種。但孔ф20H7的直徑較小，受結(jié)構(gòu)限制不易實(shí)現(xiàn)，因此，（b）所示的沿軸向夾緊的方案較為合適。此時(shí)，ф20H7孔軸心線以及另一外側(cè)面則為第二，第三定位基準(zhǔn)?？紤]到孔ф20H7下端面B及端臺(tái)C均是在一次裝夾下加工的，它們之間有一定的位臵精度，且槽口深度尺寸40mm為一般公差，故改為以B或C面為第一定位基準(zhǔn)，也能滿足加工要求。定位元件則可相應(yīng)選取一個(gè)平面（限制三個(gè)不定度），一個(gè)短圓柱銷（與D面接觸限定一個(gè)不定度），這時(shí)夾緊力就可自上而下施加于工件上?？紤]到工件為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，易采用氣動(dòng)夾緊，即以壓縮空氣為動(dòng)力源。為縮短工作行程，斜槽做成兩個(gè)升角，前端的大升角用于加大夾緊空行程，后端的小升角用于夾緊工件并自鎖。工件裝夾方案確定以后，要進(jìn)行定位誤差計(jì)算以確定定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸與精度，進(jìn)行夾緊力計(jì)算以確定夾緊氣缸的尺寸及結(jié)構(gòu)形式。二、其他元件的選擇與設(shè)計(jì)夾具的設(shè)計(jì)除了考慮工件的定位和夾緊之外，還要考慮夾具如何在機(jī)床上定位，以及刀具相對(duì)夾具的位臵如何得到確定。定位鍵的結(jié)構(gòu)和使用情況可由夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。銑床夾具上調(diào)刀最方便的方法是在夾具上安裝一個(gè)對(duì)刀裝臵（通常為對(duì)刀塊）。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使對(duì)刀塊的工作面（對(duì)刀面）與定位元件的工作面有位臵尺寸精度要求，其公差一般取相應(yīng)工序尺寸公差的1/3—1/5。三、夾具總圖的繪制在上述確定工件定位，夾緊方案，選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)定位元件和夾緊裝臵，以及選取和設(shè)計(jì)夾具的其他元件之后，即可進(jìn)行夾具總圖的繪制。對(duì)刀塊的側(cè)對(duì)刀塊相對(duì)于兩定位鍵18鍘面的平行度公差為等。附錄1 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書例一 CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì):序言大三下學(xué)期我們進(jìn)行了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課的學(xué)習(xí)，并且也進(jìn)行過(guò)金工實(shí)習(xí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。(二)零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：小頭孔Φ20以及與此孔相通的Φ8的錐孔、M6螺紋孔大頭半圓孔Φ50撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。確定鑄件加工余量及形狀：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選用加工余量為MAH級(jí)，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基 本 尺加工余量等級(jí)加工余量說(shuō)明寸D1 D2T2 T3 T4 50 30 12 12H H H H H10180。2 5 5孔降一級(jí)雙側(cè)加工 孔降一級(jí)雙側(cè)加工單側(cè)加工 單側(cè)加工 單側(cè)加工繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序Ⅰ 粗銑ΦΦ50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅱ 粗銑Φ20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅲ 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序Ⅴ 粗鏜Φ50孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序Ⅵ 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅶ 精銑Φ20下端面，以T2為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅷ 精銑Φ20上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅸ 粗鉸、精鉸Φ20孔，以T2和Φ32外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序Ⅹ 精銑Φ50端面，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅺ 半精鏜Φ50孔，以D1做定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序Ⅻ 鉆、鉸Φ8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序ⅩⅢ 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序ⅩⅣ 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具； 工序ⅩⅤ 去毛刺； 工序ⅩⅥ 終檢。+ F470+ F500+ F180+ + + F200φ20IT7（D1）鉆 擴(kuò) 粗鉸 精鉸平面工序尺寸：工序號(hào)01 鑄件 粗銑φ20孔下端面02 03 07 08 10 粗銑φ20孔上端面 粗銑φ50孔上端面 精銑φ20孔下端面 精銑φ20孔上端面 精銑φ50孔端面 2 CT12 12 工序內(nèi)容 加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差最小工序余量最大177。工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm。機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》），選擇刀具前角γ0＝0176。副后角α0’=10176。,主偏角Kr=60176。,副偏角Kr’=5176。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《切削手冊(cè)》，；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）。各修正系數(shù)為：kMV= ，kSV= 。=，pv=0，m=，T=180min，fz=，Z=12，將以上數(shù)據(jù)代入公式： vc=245180。180。4180。180。72180。12確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc=361r/mi。125180。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=《切削手冊(cè)》，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=。工序Ⅲ 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準(zhǔn) 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，d0=40mm,z=6 機(jī)床：X51立式銑床 根據(jù)《切削手冊(cè)》查的，fz=,ap=4mm現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》=300r/min，故實(shí)際切削速度v=pdwnw1000=p180。3001000=當(dāng)nw=300r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為fm=fznw=180。300=390mm/min查說(shuō)明書，取計(jì)算切削工時(shí) fm=400mm/minL=72+y+D=72+10=82mm因此tm=Lf=m82= 390工序Ⅳ鉆、擴(kuò)Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準(zhǔn)，,孔的精度達(dá)到IT10。二重刃長(zhǎng)度bε=,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度l1=，2j=100176。（1）確定進(jìn)給量 按加工要求確定進(jìn)給量：查《切削手冊(cè)》，ld=3018=3，由《切削手冊(cè)》表f=~，,則：f=(~)180。以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：~。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進(jìn)給量可用。=180。1180。查機(jī)床使用說(shuō)明書：Mm = N?m。查機(jī)床使用說(shuō)明書，PCEE=180。由于Mc225。P，故切削用量可用，即：f=，n=nc=272r/min，vc=計(jì)算工時(shí)tm=L30+8== nf272180。v=，其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔v=180。=180。L+y+D30+8==97180。Ⅴ粗鏜Φ50孔，以D1為定位基準(zhǔn) 機(jī)床：T68臥式鏜床 單邊余量z=,ap=由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》n=200r/min 計(jì)算切削工時(shí)tm=Lf=m12+2180。Ⅵ銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀 機(jī)床：X51立式銑床根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得：dw=63mm，Z=16。27=136r/min p180。63180。16180。計(jì)算切削基本工時(shí)：L=l+y+D=+25=因此：tm=== fm165工序Ⅶ精銑Φ20下端面，以T2為基準(zhǔn)刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀； 機(jī)床：X51立式銑床；查《切削手冊(cè)》，進(jìn)給量fz=~，確定v=124m/min，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，dw=125mm,z=12，則：ns=1000vpdw=1000180。125現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取nw=300r/min 故實(shí)際切削速度：當(dāng)v=pdwnw1000=p