JS008接頭零件的機械加工工藝規(guī)程和銑16槽夾具設計

JS008接頭零件的機械加工工藝規(guī)程和銑16槽夾具設計,js008,接頭,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,16,夾具,設計 畢業(yè)設計（工藝規(guī)程） JS008接頭零件的機械加工工藝規(guī)程和銑夾具設計 院 系 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 指導老師 二Ο一五年 月 日 產品名稱 JS008接頭 零件圖號 機械加工 工藝過程卡 毛坯種類 鍛 件 共 1頁 每臺數(shù)量 1 零件名稱 JS008接頭 材料牌號 30CrMnSiNi2A 第1 頁 工序號 工序 名稱 工序內容 設備 工藝裝備 １ 鍛造 鍛造 ２ 時效處理 時效處理 銑床X6132 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 ３ 粗、精銑 粗精銑 R16兩外端面，保證兩外端面粗糙度6.3，兩外端面間距為16mm 鉆床Z525 專用鉆夾具 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 150o锪鉆 ４ 鉆、擴、鉸孔 鉆、擴、鉸孔到?19.5mm 銑床X6132 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 ５ 粗銑 粗銑R12.5兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 銑床X52K 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 ６ 粗銑精銑 粗銑精銑 16槽, 保證16槽粗糙度1.6 ，保證兩外端面粗糙度50 銑床X52K 專用銑夾具，高速剛圓柱形銑刀 ７ 粗銑 粗銑M10X1螺紋孔端面 鉆床Z525 專用鉆夾具，麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆 ８ 鉆、擴、鉸孔 鉆、擴、鉸孔到?14mm 鉆床Z525 專用鉆夾具 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆 9 鉆孔 鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲 端面粗糙度6.3 10 清洗 清洗 11 終檢 終檢 編制 日期 審核 日期 更改 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 ３ 工序名稱 銑　 共７頁 零件 圖號 第 １頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 銑床X6132 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 粗精銑 R16兩外端面，保證兩外端面粗糙度6.3，兩外端面間距為16mm 高速剛圓柱形銑刀 游標卡尺 1 2 2 0.5 500 13 15 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 ４ 工序名稱 鉆　 共７頁 零件 圖號 第 ２頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 鉆床Z525 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 鉆、擴、鉸孔到?19.5mm 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 150o锪鉆 游標卡尺 1 4 2 0.5 800 13.4 18 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 5 工序名稱 銑　 共７頁 零件 圖號 第 3頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 銑床X6132 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 粗銑R12.5兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 高速剛圓柱形銑刀 游標卡尺 1 2 2 0.5 500 13 15 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 6 工序名稱 銑　 共７頁 零件 圖號 第 4頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 銑床X52K 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 粗銑精銑 16槽, 保證16槽粗糙度1.6 高速剛圓柱形銑刀 游標卡尺 1 2 2 0.5 500 13 15 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 ７ 工序名稱 銑　 共７頁 零件 圖號 第５頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 銑床X52K 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 粗銑M10X1螺紋孔端面 高速剛圓柱形銑刀 游標卡尺 1 2 2 0.5 500 13 15 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 8 工序名稱 　　鉆　 共７頁 零件 圖號 第６頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 鉆床Z525 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 鉆、擴、鉸孔到?14mm 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆 游標卡尺 1 2 2 0.5 ８00 13 15 20 30 40 50 60 零件 名稱 JS008接頭 機械加工工序卡 工序號 ９ 工序名稱 鉆　 共７頁 零件 圖號 第7頁 材料 牌號 30CrMnSiNi2A 毛坯狀態(tài) 鍛 件 機床設備 鉆床Z525 夾具 專用夾具 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度/mm 切削深度/mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工時 10 鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲 端面粗糙度6.3 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆 游標卡尺 1 4 2 0.5 800 13.4 18 20 30 40 50 60 畢 業(yè) 設 計 題 目 JS008 接頭零件的機械加工工藝規(guī)程和銑夾具 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 目 錄 目 錄 ............................................................................................................................I 摘要 ................................................................................................................................I ABSTRACT ..................................................................................................................II 第 1 章 序言 ..................................................................................................................1 1.1 機械加工工藝概述 .............................................................................................1 1.2 機械加工工藝流程 ..............................................................................................1 1.3 夾具概述 ..............................................................................................................2 1.4 機床夾具的功能 ..................................................................................................2 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 ..........................................................................................3 1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 ...........................................................................................3 1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 ...........................................................................3 第 2 章 JS008 接頭加工工藝規(guī)程設計 .....................................................................5 2.1 零件的分析 ..........................................................................................................5 2.1.1 零件的作用 ...................................................................................................5 2.1.2 零件的工藝分析 ...........................................................................................5 2.2 工藝過程設計所應采取的相應措施 ..................................................................6 2.3JS008 接頭加工定位基準的選擇 ........................................................................6 2.3.1 確定毛坯的制造形式 ..................................................................................6 2.3.2 粗基準的選擇 ...............................................................................................6 2.3.3 精基準的選擇 ...............................................................................................7 2.4 工藝路線的制定 .................................................................................................7 2.4.1 工藝方案一 ..................................................................................................7 2.4.2 工藝方案二 ..................................................................................................7 2.4.3 工藝方案的比較與分析 ..............................................................................8 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................8 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ..........................................................9 第 3 章 銑 16 槽夾具設計 ........................................................................................20 3.1 研究原始質料 ....................................................................................................20 3.2 定位基準的選擇 ................................................................................................20 3.3 切削力及夾緊分析計算 ...................................................................................20 3.4 誤差分析與計算 ...............................................................................................21 3.5 零、部件的設計與選用 ...................................................................................22 3.5.1 定位銷選用 .................................................................................................22 3.5.2 定向鍵與對刀裝置設計 .............................................................................22 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 ...........................................................................25 結論 ..............................................................................................................................26 致謝 ..............................................................................................................................27 參考文獻 ......................................................................................................................28 I 摘要 本次設計是對 JS008 接頭零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。后 鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加 工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平 面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞蔬x擇以 JS008 接頭 大外圓端面作為粗基準，以 JS008 接頭大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要 加工工序安排是先以 JS008 接頭大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加 工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 整個加工過程均選用組合機床。 關鍵詞:JS008 接頭，加工工藝，專用夾具 II ABSTRACT The design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected. Key words：The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongs 1 第 1 章 序言 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質 使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直 接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過 程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個 加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和 性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面 說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等 等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程， 并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每 個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某 個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2 機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一， 它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書 寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工 件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目 及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 2 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高 經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變 化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程 進行修訂和完善。 1.3 夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產中，機床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本 等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的 地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝 正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依 靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和 某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀 復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展， 極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人類文明進步的標志。自 20 世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造工 藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革 新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有 著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝 裝備。 1.4 機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準 面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位 置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。 3 因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。 （1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀 塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導 其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模） 也具有導向功能。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā) 展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件 種類總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應 市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面， 在多品種生產的企業(yè)中，約 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損 量僅為 15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC） 、加工中心（MC） 、成組技術（GT） 、 柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方 面。 精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾 具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密 車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在 1μm 內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達 0.2～0.5μm。 4 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率， 減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊 動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右； 在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為 2600r/min 的 條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組 合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產批量、工件 的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾 具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾 具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的基 礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能 用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾 具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要 是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我 國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合 夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備 周期，降低生產總成本。 5 第 2 章 JS008 接頭加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是 JS008 接頭。JS008 接頭的主要作用 JS008 接頭零件的加工 質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車 JS008 接頭主要作用是保證安 裝正確部分功能、導向功能。 圖 2.1 JS008 接頭零件圖 2.1.2 零件的工藝分析 由 JS008 接頭零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要 求。現(xiàn)分析如下： （1）以 R16 兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 。R16 兩外圓端面的銑削，加工 ?19.5mm 的孔，其中 R16 兩外圓端面表面粗糙度要 求為 ，?19.5mm 的孔表面粗糙度要求為6.3Ram?1.6Ram? （2）以 ?14mm 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 2 個 ?14mm 的孔，寬度為 16 的開口槽的銑削寬度為 14 的開口槽的表面粗糙度要求為 。1. 6 2.2 工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面 的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于該零件來說，加工過程中的 主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之 間的相互關系。 該類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平 面定位加工其他平面。然后再加工孔系。JS008 接頭的加工自然應遵循這個原則。 這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔 的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工 精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 JS008 接頭零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明 確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 由于 JS008 接頭的生產量很大。怎樣滿足 JS008 接頭生產率要求也是過程中的 主要考慮因素。 2.3JS008 接頭加工定位基準的選擇 2.3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 30CRMNSINI2A。由于生量已達到大批生產的水平，而且零件的輪 廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這對提高生產效率，保證加工質量也是有利的。 2.3.2 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1） 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面 的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中 與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、 少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是 其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底 面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表 層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工 余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準 確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加 7 工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次 使用難以保證表面間的位置精度。 為了滿足上述要求，基準選擇以 JS008 接頭大外圓端面作為粗基準，先以 JS008 接頭大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù) 工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 2.3.3 精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應 當進行尺寸換算。 2.4 工藝路線的制定 由于生產類型為大批生產，應盡量使工序集中來提高生產率，除此之外，還應 降低生產成本。 2.4.1 工藝方案一 表 2.1 工藝方案一表 工序 1： 鍛造 工序 2： 時效處理 工序 3： 粗精銑 R16 兩外端面，保證兩外端面粗糙度 6.3，兩外端面間距為 16mm 工序 4： 鉆、擴、鉸孔到?19.5mm 工序 5： 粗銑R12.5 兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 工序 6： 粗銑精銑 16槽, 保證16槽粗糙度1.6，保證兩外端面粗糙度50 工序 7： 粗銑M10X1螺紋孔端面 工序 8： 鉆、擴、鉸孔到?14mm 工序 9： 鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲端面粗糙度6. 工序 10： 清洗 工序 11： 終檢 2.4.2 工藝方案二 表 2.2 工藝方案二表 工序 1： 鍛造 工序 2： 時效處理 8 工序 3： 鉆、擴、鉸孔到 ?19.5mm 工序 4： 鉆、擴、鉸孔到 ?14mm 工序 5： 粗精銑 R16 兩外端面，保證兩外端面粗糙度 6.3，兩外端面間距為 16mm 工序 6： 粗銑R12.5 兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 工序 7： 粗銑精銑 16槽, 保證16槽粗糙度1.6，保證兩外端面粗糙度50 工序 8： 粗銑M10X1螺紋孔端面 工序 9： 鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲端面粗糙度6. 工序 10： 清洗 工序 11： 終檢 2.4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工 R16 兩外圓端面，然后再以此 為基面加工 孔，內外側面以及寬度為 16 的開口槽銑，則與方案二相反，19.5m?m 先加工 孔的內外側面，再以此為基面加工的內外側面，不符合先面后孔的 加工原則，工余量更大，所用加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度 為 16 的開口槽應放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下： 表 2.3 工藝方案表 工序 1： 鍛造 工序 2： 時效處理 工序 3： 粗精銑 R16 兩外端面，保證兩外端面粗糙度 6.3，兩外端面間距為 16mm 工序 4： 鉆、擴、鉸孔到?19.5mm 工序 5： 粗銑R12.5 兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 工序 6： 粗銑精銑 16槽, 保證16槽粗糙度1.6，保證兩外端面粗糙度50 工序 7： 粗銑M10X1螺紋孔端面 工序 8： 鉆、擴、鉸孔到?14mm 工序 9： 鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲端面粗糙度6. 工序 10： 清洗 工序 11： 終檢 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “JS008 接頭”零件材料為 30CRMNSINI2A，硬度 HBS 為 149～187，生產類型為 9 大批量生產，采用鑄造毛坯。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺 寸及毛坯尺寸如下： (1) 銑 R16 兩外圓端面 考慮其加工表面粗糙度要求為 ，可以先粗銑，再精銑，根據《機械加6.3Ram? 工工藝手冊》表 2.3-5，取 2Z=5 已能滿足要求 (2) 加工 孔19.5m? 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根1.6a? 據《機械加工工藝手冊》表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為： (3) 銑寬度為 16 的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為 ，只要求粗加工，根據 《機械加工工藝手冊》16.5Ram 表 2.3—48，取 2Z=16 已能滿足要求。 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 3：粗精銑 R16 兩外端面，保證兩外端面粗糙度 6.3，兩外端面間距為 16mm 機床：銑床 X6132 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細齒數(shù)63dm?6Z?10Z? （1） 、粗銑 銑削深度 ：wa3 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 30-13，取f 0.8/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV 機床主軸轉速 ： 式（2-1）n01Vd?? 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0dn13(1~2)/min.46r??? 根據《機械加工工藝師手冊》表 11-4，取 169/minr? 實際銑削速度 ：V?03.143.4d???? 10 工作臺每分進給量 ： 式（2-2）mfzwfn? 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8fa?6Z169m19.2/i? 取 /inf 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm? 刀具切入長度 ：130? 刀具切出長度 ：2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： 式（2-3）jt12jmlf?? 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60l13l2l801jt.5in8? 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.12.3mijt?? （2） 、精銑 銑削深度 ：wa 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 30-13，取f 0.6/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工n013(10~2)/in.46Vrd???? 藝師手冊》表 11-4，取 2/minr 實際銑削速度 ：?03.41.5/min1 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa?6Zwn2? 11 工作臺每分進給量 ：mf0.6126/minzwfn??? 根據《機械加工工藝師手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知llm 刀具切入長度 ：130? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， 代入公式（2-3）得：60lm?3lml2? 機動時間 ： 以上為銑一個端面的機動1jt12603.7injf???? 時間，故本工序機動工時為 10.7346injt??? 工序4：鉆、擴、鉸孔到?19.5mm 機床：鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1） 、鉆孔 切削深度 ：pa1.25m? 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.6~.7)/fmr? 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則3?(0.6~.7)0.5/(0.63~.52)/f rr??? 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0.45/fmr? 取切削速度 24/minV 取 =24, =35 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手012418/in3.5rd???? 冊》表 9-3，取 23/inr 實際切削速度 ： V?0.423.6/min1 12 被切削層長度 ：l76m? 刀具切入長度 ： 120 刀具切出長度 ： l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： 式 (2-4)jt12jlfn?? 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：60l13l2l0.4523n?1jt7.94mi2.5??? （2） 、擴孔 切削深度 ：pa1.? 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-30，f(0.9~2).7(063~.84)f??/mr 參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取 0.72f?/mr 切削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取V 19/inV? 取 =19, =36.8 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師n011964/in3..8Vrd???? 手冊》表 9-3 取 74/mir 實際切削速度 ： ?0.1.720.1/minn 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-42 被切削層長度 ：l76? 刀具切入長度 14m 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：74l?l2l?0.72f14n? 機動時間 ：1jt163.6min.jf???? 13 （3）鉸孔 切削深度 ：pa0.15m? 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-35，取f (0.95~2.1)/fmr? 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-36，取 1.2/fmr 取切削速度 9.1/inV? 取 =9.1, =37 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手019.78/in34rd???? 冊》表 9-3，取 72/minr? 實際切削速度 ： V?0.128/min 被切削層長度 ：l6 刀具切入長度 ： 15? 刀具切出長度 ： 2l0m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：76l?5l2l?1.2f7n? 機動時間 ：jt1650.6min.jfn???? （4）倒角 。采用 锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與.530??? 擴孔時相同： ，手動進給。74/minr? 工序5：粗銑R12.5兩外側，保證尺寸32MM, 保證兩端面粗糙度6.3 機床：銑床 X6132 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50d?6Z? 銑削深度 ：pa1.wm 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取f 0.8/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取 ，V 24/inV 取 =24, =50 代入公式（2-1）得0d 14 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手n012415/min3.Vrd???? 冊》表 11-4，取 69/mir 實際銑削速度 ：?0.4692.5/in1n 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8fa?6Zw? 工作臺每分進給量 ：mf0.8619./mizfn?? 取 /inmf 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm? 刀具切入長度 ：130? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lm?3lml2?80f 機動時間 ：1jt1631.5injf??? 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.52.3injt??? 工序 6：粗銑精銑 16 槽, 保證 16 槽粗糙度 1.6 機床：銑床 X52K 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)10dm?6Z? 銑削深度 ：pa.5w 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取f 0.8/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取 ，V 24/inV 取 =24, =50 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手n012415/min3.Vrd???? 冊》表 11-4，取 69/mir 15 實際銑削速度 ：V?03.14692.5/min0dn???? 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8fa6Zw 工作臺每分進給量 ：mf.8619./izfn? 取 /inmf? 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm? 刀具切入長度 ：130? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lm?3lml2?80f 機動時間 ：1jt1631.5injf??? 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.52.3injt??? 工序 7：粗銑 M10X1 螺紋孔端面 機床：銑床 X52K 刀具：高速面銑刀 粗齒數(shù) 80dm?20Z?4L 銑削深度 ：wa2 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 30-13，取f 0.5/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手n013120/min.48Vrd???? 冊》表 11-5，取 8/mir 實際銑削速度 ：?03.52.8/in1n 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa?2Zw8? 16 工作臺每分進給量 ：mf0.5218/minzwfn??? 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知llm 刀具切入長度 ：130? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：0l?3l2l?18mf 機動時間 ：1jt1032.4injf??? 工序 8：鉆，擴，鉸 ?14mm 孔 機床：鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1） 、鉆孔 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.45~.)/fmr? 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則35m?(0.45~.)0.7/(0.~.41)/f rmr??? 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0.32/fr 取切削速度 24/inV 取 =24, =28 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手01247/in3.8rd???? 冊》表 9-3，取 23/minr 實際切削速度 ： V?0.14230.4/min 被切削層長度 ：l? 刀具切入長度 ： 12 刀具切出長度 ： l3m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：2l?0l2l?0.45f23n? 17 機動時間 ：jt1203.4min.5jlfn????? 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.43.86mijt?? （2） 、擴孔 切削深度 ：pa1.5? 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-30，f(0.8).7(06.)f????/mr 參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取 0.6f?/mr 切削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取V 19.8/inV? 取 =19.8, =29.8 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師n0119.82/in3.4Vr???? 手冊》表 9-3 取 23/mir 實際切削速度 ： ?0.19.8321./min0dn 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-42 被切削層長度 ：l2? 刀具切入長度 14m 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：l?4l2l?0.6f23n? 機動時間 ：1jt14.0minjf???? 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120..4minjt??? （3）鉸孔 切削深度 ：pa.125 18 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-35，取f (0.8~1)/fmr? 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-36，取 1.2/fmr? 取切削速度 9./minV? 取 =9.9, =30 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手019.105/in34rd???? 冊》表 9-3，取 96/inr? 實際切削速度 ： V?0.96/min1 被切削層長度 ：l2m 刀具切入長度 ： 15? 刀具切出長度 ： 2l0 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：l?5l2l?1.2f96n? 機動時間 ：jt150.41min.jfn???? 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.482mijt??? 4）倒角 。采用 锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔5?9? 時相同： ，手動進給。3/inr 工序9：鉆10X1螺紋孔底孔，并攻絲 端面粗糙度6.3 機床：鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1） 、鉆孔 切削深度 ：pa0.85m? 進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.2~.8)/fmr? 由于本零件在加工 孔時屬于底3? 19 剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則(0.2~.8)0.75/(0.165~.2)/f mrmr??? 根據《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0.2/fr? 取切削速度 24/inV 取 =24, =9 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手012489/min3.rd???? 冊》表 9-3，取 72/minr 實際切削速度 ： V?0.14721.8/in 被切削層長度 ：l48? 刀具切入長度 ： 1 刀具切出長度 ： 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：48l?l2l?0.2f7n? 機動時間 ：jt1483.8min.jfn???? 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為?120.38.76mijt??? 20 第 3 章 銑 16 槽夾具設計 3.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來粗、精銑 16 槽，該槽對孔 的中心線要滿足對稱度19.5H? 要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時，為了保證技術要求，最關鍵是找到 定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 3.2 定位基準的選擇 由零件圖可知：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔 進行了鉆、擴、鉸加工，因此，定位、夾緊方案有：19.5H? 方案Ⅰ：選底平面、 工藝孔和擋銷定位，即一面、心軸和擋銷定位，19.5H? 夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。 3.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 015??001?頂 刃 0n??側 刃 601~5?? ''30rK?4Dm6d2.5Lm2Z.8/famzap.2 由參考文獻[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 0.8.10.5pzFafBzn? 有： ..8.1.10.13254836.2()N??????? 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的 瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全 系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW?? 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1 可知其公式參6~ 數(shù)： 123456.,.0,.,3KK?? 21 由此可得： 1.20.1.301.56K???? 所以 83645()WFN? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決 定選用手動螺旋夾緊機構。 查參考文獻[5]1～2～26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公 式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 6.2??.76zr?901052???'29? 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W? 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如 2.1. 由表 得：原動力計算公式 261?001KLWl??? 即： 0478.23.932.75()KLNl?? ??? 由上述計算易得： K?? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決 定選用手動螺旋夾緊機構。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以一面一銷擋銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總 和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj???? 與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj ???? ??? 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤差 ： 11minDd??? 2i 2min.DDdJWarctgL?????? 其中： ，10.52Dm??20D?? ，d .3d 22 ， 1min0??2min0.34? .6DWm?? .2J ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNl??? 查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jy?? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?m5. ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD?. 誤差總和： 0.853jwm???? 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 零、部件的設計與選用 3.5.1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表 5.1 定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1 h1b1dC1 14～ 18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 3.5.2 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。 通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺 的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾 具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據 GB2207—80 定向鍵結構如圖所示：×o 圖 5.1 夾具體槽形與螺釘 23 根據 T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表 5.4： 表 5.4 定向鍵 夾具體槽形尺寸 B 2B 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允差 D 2h 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側裝對刀塊。根據 GB2243— 80 側裝對刀塊的結構和尺寸如圖 5.2 所示： 1032705486 圖 5.2 側裝對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結構如圖 5.3 所示： 標 記四 周 倒 圓× 圖 5.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5： 表 5.5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 24 3 ～0.006 0.25 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊 和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和