【正文】 藝分析 由 圖 ，其材料為 HT200。 該零件上主要加工面為上端面，山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 10 下端面，左右端面， 2 13? 孔和 ）。 ~100(20 ?? 孔的尺寸精度以及下端面 的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封， 2— 13? 孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度 。 ~100(20 ?? 孔時以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。 工藝規(guī)程定性設(shè)計 生產(chǎn)類型與毛坯制造方法的確定 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1000 件 /年，通過計算，該零件質(zhì)量約為 3Kg，由 機械加工工藝手冊 表 1— 表 1— 3 可知，其生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。 由 機械加工工藝手冊 2— 12可知 該種鑄造公差等級為 CT10~11， MAH級。 ）~(20 ?? 孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使得工藝路線又遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準(zhǔn)為上端面 。根據(jù)先面后孔 原則，將上端面下端面的粗銑放在前面，左右端面上 ）~(20 ?? 孔放 后面加工。 車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式 車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故 應(yīng)當(dāng)選擇 銑削加工。 工序 30應(yīng)在工序 25前完成，使上端面在加工后有較多的時間進行自然時效，減少受力變形和受熱變形對 2— 216。 綜上所述選擇方案二。13 下端面 (3)+ 外圓柱面 40 精銑下端面 上端面（ 3） +左右端（ 3） 45 精銑上端面 下 端面（ 3） +左右端（ 3） 50 精銑左右端面（同時，不準(zhǔn)調(diào)頭） 下端面 (3)+ 外圓柱面 55 鉆通孔 216。20 下端面 (3)+ 外圓柱面 65 粗 精銑軸向槽 下端面 (3)+ 外 圓柱面 70 入庫 工藝規(guī)程定量設(shè)計 機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 因 工件的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，毛的鑄造方法選用砂型機器造型。 AA? 式中 ： e —— 余量值； maxA —— 鑄件的最大尺寸； A —— 加工表面最大尺寸； C —— 系數(shù) 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 312查表得出各個加工面得加工余量。底面銑削余量為 3，粗銑的銑削余量為 2， 銑余量 1，精銑后公差登記為 IT7～ IT8。工序 40 粗鏜 248。 粗鏜余量 表 383 取粗鏜為 ，粗鏜切削余量為 ,鉸孔后尺 寸為 20H8,各工步 余量和工序尺寸公差列于 下表 表 各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸及公差 18? 粗鏜 ___ ? ? 精鏜 8H 820H （二）確定切削用量及基本 工 工序 20： 粗銑 下 端面 (1)加工條件 工件材料： HT200, b? =170~240MPa，鑄造 。 加工要求：粗銑 上端面加工余量 4 機床： X51 立式銑床；刀具： 立銑 刀。 根據(jù)《切削用量手冊 后 》 表 ，選擇刀具前角 γ 0＝ 0176。 ，刃傾角 ： λs= － 10176。,過渡刃 Krε=30176。 。 2）確定每齒進給量 fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機床功率為 （據(jù)《簡明手冊》表 ， X51立式銑床）選擇： fz=。 4）計算切削速度 vc和每分鐘進給量 vf 根據(jù)《切削手冊》表 ，當(dāng) d0=80， Z=12， ap≤ ， fz≤，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。 切削速度計算公式為： vpvevzvpT vvc kzuayfxa qdcv vm 0? 其中 mmae 38? ， mmap 4? ， 245?vC ， ?qv ， ?xv ， ?yv ， ????? kkk SvMvv ， ?uv ， 0?pv ， ?m ， min180?T ，zmmf z /? ， 12?Z 將以上數(shù)據(jù)代入公式： m i n/142 mv c????????? ??? 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 150r/ m in1000 ??wcs d vn ? 。 故校驗合格。 工序 45 精銑上端面與工序 10相同 . 工序 50 精銑左右端面與工序 15相同 工序 55 鉆通孔 216。20 因精鏜與粗鏜的定位的下底面與 V型塊，精鏜后工序尺寸為 177。 跳動公差由機床保證。 鏜床夾具的典型結(jié)構(gòu)形式 鏜床夾具又稱為 鏜模 ，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系。鏜床夾具的種 類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模 . （ 1）前后雙支承鏜模 ； （ 2）無支承鏜床夾具 。 單支承時，鏜桿與機床主軸采用剛性連接，主軸回轉(zhuǎn)精度影響鏜孔精度，故適于小孔和短孔的加工。所鏜孔的位置精度取決于模兩導(dǎo)向孔的位置精度，而與機床主軸精度無關(guān)。因要求其有足夠的剛性及穩(wěn)定性，故在結(jié)構(gòu)上一般應(yīng)有較大的安裝基面和必要 的加強筋；而且支架上不允許安裝夾緊機構(gòu)來承受夾緊反力，以免支架變形而破壞精度。常用的鏜套有： ①固定式鏜套 固定式鏜套外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)向精度高，但鏜桿在鏜套內(nèi)一邊回轉(zhuǎn)，一邊作軸向移動，鏜套易磨損，故只適用于低速鏜孔。這種鏜套大大減少了磨損，也不會因摩擦發(fā)熱而“卡死”。 (3) 鏜桿和浮動接頭 鏜桿是鏜模中一個重要部分。鏜桿直徑 d 應(yīng)盡可能大，其雙導(dǎo)引部分的 L/d≤ 10為宜；而懸伸部分的 L/d≤ 4～ 5，以使其有足夠的剛度來保證加工精度。 當(dāng)雙支承鏜模鏜孔時，鏜桿與機床主軸通過浮動接頭而浮動連接。工件以下端面在夾具上定位，限制了三個自由度，其余三個自由度也必須限制。這種定位方案從定位原理上分析是合理的，夾具結(jié)構(gòu)也簡單。這個方案不宜采用。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 34 定位元件與夾緊裝置的設(shè)計 定位元件 定位元件是用來確定工件正確位置的元件。工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，V形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在 V 型塊兩定位面的對稱中心平面內(nèi)， 對中性好，能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在 V 形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，其次 V形塊定位安裝方便。其次設(shè)計中，采用了定位塊保證工件在加工時 ，螺桿和工件不會偏移 。本設(shè)計采用的夾緊裝置是 一對 螺旋壓板夾緊機構(gòu)。 其結(jié)構(gòu)如圖 所示 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 35 1螺桿 2 圓銷柱 3大頭螺栓 圖 螺旋夾緊機構(gòu) 鏜模與夾具體的設(shè)計 (1)鏜模的設(shè)計 ① 鏜套 本設(shè)計鏜套采用軸承外滾式鏜套，作用：回轉(zhuǎn)精度低，但是剛性好，適合適合轉(zhuǎn)速高的粗加工和精加工。精加工時，鏜套內(nèi)孔的圓度公差取被加工孔的圓度公差的 1/6 或者 1/5。 如圖 所示， 滾動軸承外滾式回轉(zhuǎn)鏜套，鏜套 2 支承在兩個滾動軸承上，軸承安裝在鏜模支架 1的軸承孔中，軸承孔的兩端用軸承端蓋 3 封住。但徑向尺寸較大，回轉(zhuǎn)精度受軸承精度影響。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 36 1鏜模支架 2鏜套 3軸承套 圖 鏜套 ② 鏜桿 鏜桿的直徑按經(jīng)驗公式一般去 d=（ ～ ） D，一般應(yīng)大于 25，不得小于15。 主要的技術(shù)參數(shù)： 導(dǎo)向部分的圓度和圓柱度的公差為其直徑的 1/2； 鏜桿的同軸度在 500 內(nèi)為 ； 鏜桿的傳動銷孔軸線和鏜桿軸線的垂直度和位置度均小于 ； 導(dǎo)向部分的表面粗糙度 R一般在 ～ ，刀孔的表面粗糙度在 .[17] (2)夾具體 夾具體是用于連接夾具各元件及裝置 ,使其成為一個整體的基礎(chǔ)件 ,并與機床有關(guān)部位連接 ,以確定夾具相對于機床的位置 . 其在設(shè)計時應(yīng)滿足以下基本要求 : ① 應(yīng)有足夠的強度和剛度保證在加工過程中 , 夾具體在夾緊力 ,切削力等外力作用下 ,不至于產(chǎn)生不允許的變形和震動 . ② 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單 ,具有良好工藝性 . 在保證強度和剛度條件下 ,力求結(jié)構(gòu)簡單 ,體積小 ,重量輕 ,以便于操作 . ③ 尺寸要穩(wěn)定 .對于鑄造夾具體 ,要進行時效處理 ,以消除內(nèi) 應(yīng)力 .保證夾具體山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 37 加工尺寸的穩(wěn)定 . ④ 便于排屑為防止加工中切削聚積在一起定位元件工作表面或其他裝置中 ,而影響工件的正確定位和夾具的 正常工作 ,在設(shè)計夾具體時 ,要考慮切削的排除問題 . 選擇夾具體毛坯結(jié)構(gòu)時 ,應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性 ,工藝性 ,經(jīng)濟性 ,標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮 .其夾具體設(shè)計見附圖 。 安全系數(shù) K 在夾緊力與切 N 削力方向相反后時 3?K ，由前面的計算可知 NF ? NKFF ??夾 NFF 1 7 92/0 ?? 夾 由《機床夾具設(shè)計手冊》 表 124，從強度考慮，用一個 M10 的螺柱完全可以滿足要求， M10 的許應(yīng)夾緊為 3924N，所以螺桿直徑為 d=10。20 孔的精加工是在一次裝夾下完成的，具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機構(gòu)，機床與鏜桿之間所采用的是浮動連接，故機床主軸振動可略不計， 216。因為孔的軸線與底面的平行度要求為 。 ? ， ? 由以上計算可知 夾具能滿足零件加工精度的要求 使用操作說明 夾具的操作： 該夾具是用于精加工的，裝配完成后，安裝在鏜床工作臺上。 安裝工件時，將工件放置底板上，后順時針旋轉(zhuǎn)搖柄，旋進 V 形塊夾緊工件。 鏜桿通過鏜套和 工件 已鉆好的 ? 18 孔，從另一鏜套出。加工完成后， 退 出鏜刀， 退出鏜桿。搖柄逆時針旋出后取出工件 。它不但擁有現(xiàn)今 cad/cam 軟件中功能最強大的 parasolid 實體建模核心技術(shù)，更提供高效能的曲面建構(gòu)能力，能夠完成最復(fù)雜的造形設(shè)計。 該軟件具有以下特點 ： l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM 等各模塊之間的無數(shù)據(jù) 交 換的自由切換，可實施并行工程。 3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。 5）出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。目前著名CAD/CAE/CAM 軟件均以此作為實體造型基礎(chǔ)。 8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實現(xiàn)；進行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。 （ 1）交互 工藝參數(shù)輸入模塊。 （ 2）刀具軌跡生成模塊。 （ 3）刀具軌跡編輯模塊。同時，能夠通過控制圖形和文本的信息編輯刀軌。 是一個無 須 利用機床 、 成本低 、 高效率的測試 NC加工的方法 。 （ 5）后處理模塊。通過使用加工數(shù)據(jù)文件生成器 （ MDFG）， 一系列交互選項提示用戶選擇定義特定機床和控制器特性的參數(shù)，包括控制器和機床 規(guī)格與類型 、插補 方式 、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán) 等 。 作為 機電 專業(yè)的學(xué)生 ，最基本也是最實用的 就是機械加工工 藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計。 本畢業(yè)設(shè)計在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計過程中，詳細(xì)的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。 在夾具的設(shè)計過程中完成 了 鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計，鏜模與 夾具體 的設(shè)計 ，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的 三維造型。 （ 2） 對所學(xué)習(xí)知識點進行查漏補缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了自己的知識面。 （ 3） 利用理論知識解決實際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問題打下了堅實的基礎(chǔ)。 （ 5） 敢于面對困難，同時也懂得了互助合作的重要性。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 46 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作， 我的 畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 竇 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計， 工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計設(shè)計 等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo) 。除了敬佩 竇 老師的專業(yè)水平外，他 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在將要 畢業(yè)的這一刻，我要感謝我的導(dǎo)師竇承繼老師，我的班主任羅勇老師，還有系主任以及其他各位老師，三年生活中，您們不僅教會了我專業(yè)知識，更教會了我