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外文文獻(xiàn)原文
The machining process and fixture is introduced
1.1 machining process definition
Machining process is to point to by machining methods to change the shape of the blank, size, and the relative position and properties, make it become the finished product or the whole process of semi-finished products. Machining process directly determine part and the quality of the products and the cost of the product performance, the production cycle, there are great influence, the whole process is an important part of the process.
1.2 the composition of the machining process
Composition machining process is the basic unit of the process. Process is installed, Labour, work by step and go up of the sword.
(1) process is to point to a or a group of workers in a work, the same or at the same time for the continuous finish by several that part of the process. Process is to develop work quota, equipped with workers and machine tool equipment, arrange work plan and conduct quality inspection of basic unit.
(2) is the installation work after a fixture that part of the complete process.
(3) when application inversion (or shift) processing of machine tools (or fixture) in a processing clamping, workpiece (or tool) relative to machine tools to go through several position in processing, in every work position finished that part of the process, called work station. The progressive process can reduce the number of clamping, reduce the clamping error and raise productivity.
(4) work step is processing cutting tool and surface in cutting dosages (refers to only spindle speed and feed) are unchanged under the situation of that part of the complete process technology.
⑸ in a work in step, if to cut off metal layer is very thick, can divide a few times each cutting a cutting, is called a walk the knife.
1.3 the machining process planning definition
Provisions products or components manufacturing process and operation method of process documents, called the technical process, it is the enterprise production guiding technical document.
1.4 the machining process planning role and content
1.4.1 machining process planning of the main role
(1) the machining process planning is the main basis of production preparation work. According to it to organize the supply of raw materials and blank, machine tool, the special craft equipment adjusted design and manufacturing, prepare production work plan, the deployment of labor, and production cost, etc.
(2) the machining process planning and organization production, or to the plan scheduling basis. It can make the product in the schedule and the corresponding scheduling plan, and can do it each working procedure, make scientific cohesion production equilibrium, smooth, high yield, high and low consumption.
(3) the machining process planning is the new factory of basic technical documents. According to it and production program, and to determine the amount and type of machine tool, the factory area, machine tool's layout, and the type of work of production workers, grades, and quantity, and the auxiliary department's arrangement.
1.4.2 mechanical processing procedure including content
Machining process card and machining process card, is two main process documents. Machining process card, is that in parts processing process process documents. In single or small batch production, machining process card to direct production, process card for all projects are detailed. Mechanical processing process card for each working procedure is formulated to directly, the detailed guidance for the production workers, more for mass production and mass production of the parts of the important parts.
1.5 make the machining process planning of the principles and steps
In certain production conditions, with minimal labor consumption and the lowest cost, is planned for the drawings of the request processing parts, is to make the machining process planning basic principles.
Make the machining process planning of the procedure is as follows:
(1) according to the production of parts production type; decision program
(2) analysis parts processing technology;
(3) choose the type of blank and manufacturing methods;
(4) the draft process;
(5) process design;
2. prepare process documents.
Second, clamp design
2.1 the concept and composition. Fixture
In the machine tool used by the jacket clip process equipment called machine tool fixtures. Fixture is mechanical processing indispensable component in the machine tool technology to speed, efficient, precision, composite, intelligent, environmental protection direction drive, the fixture technology is high precision, high efficiency, module toward, combination, general motors, and economic development direction. By positioning components, machine tool fixtures clamping device to the sword, and guide components, connections with concrete, other components, device or components. Positioning components, clamping device and clip concrete is the basic component of fixture.
2.2 the type of fixture and function
According to the application range of the fixture classification have general fixture, special jig, group clamps, modular fixture, etc.; According to the power source of the clamping fixture classification have manual fixture, pneumatic fixture, hydraulic clamp, electric fixture, magnetic fixture, vacuum clamp, cutting force and the centrifugal force fixture, etc.
The key role of the machine tool fixtures for:
(1) the processing accuracy and easy assurance that a group of workpiece machining precision of the stability;
(2) the assistant time shorten, improve labor productivity, reduce production cost;
(3) to reduce the operating intensity, lowering the technical requirements of the workers;
(4) to expand the scope of machine tools, machine can realize process;
(5) reduce production preparation time, shorten new product production cycle.
2.3 the orientation and clamping fixture
Positioning refers to make work in machine or occupies the correct position of fixture process. Clamping workpiece is to point to to secure its position, to make the work in the machining process keep constant operation position positioning.
The fixture in positioning of the usually have the following four conditions: complete orientation, part of the orientation, owe orientation, repeat positioning. In the clamping fixture workpiece is by the fixture clamping device finish. Clamping device by power device and usually clamping organization composed of two. The typical clamping institutions are inclined wedge clamp institutions, spiral clamping institutions, circular eccentric clamping institutions, centering clamping institutions, hinge clamping institutions, linkage clamping institutions, etc. Clamping power device has a pneumatic clamping device, hydraulic clamping device, electromagnetic clamping device, vacuum clamp device etc.
外文文獻(xiàn)中文翻譯
機(jī)械加工工藝及夾具介紹
1.1 機(jī)械加工工藝過程的定義
機(jī)械加工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機(jī)械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。
1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成
組成機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。
⑴ 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機(jī)床設(shè)備、安排作業(yè)計劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。
⑵ 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位（或移位）加工的機(jī)床（或夾具）進(jìn)行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機(jī)床要經(jīng)過幾個位置依次進(jìn)行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù)，減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。
⑸ 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。
1.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義
規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件。
1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容
1.4.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用
①機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
②機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計劃和相應(yīng)的調(diào)度計劃，并能做到各工序科學(xué)地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。
③機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所需機(jī)床的種類和數(shù)量、工廠的面積、機(jī)床的平面布置、生產(chǎn)工人的工種、等級和數(shù)量、以及各輔助部門的安排等。
1.4.2機(jī)械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容
機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機(jī)械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機(jī)械加工工藝過程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，過程卡的各個項(xiàng)目編制較為詳細(xì)。機(jī)械加工工序卡片是為每個工序詳細(xì)制定的，用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
1.5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟
在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動消耗和最低的費(fèi)用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則。
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下：
①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型；
②分析零件加工的工藝性；
③選擇毛坯的種類和制造方法；
④擬訂工藝過程；
⑤工序設(shè)計；
⑥編制工藝文件。
二、夾具設(shè)計
2.1 夾具的概念及組成
在機(jī)床上裝夾工件所使用的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
機(jī)床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀及導(dǎo)引元件、連接元件、夾具體、其他裝置或元件組成。定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分。
2.2 夾具的類型及作用
按夾具的應(yīng)用范圍分類有通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具等；按夾具上的動力源分類有手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具等。
機(jī)床夾具的主要作用為：
①易于保證加工精度，并使一批工件的加工精度穩(wěn)定；
②縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；
③減輕工人操作強(qiáng)度，降低對工人的技術(shù)要求；
④擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能；
⑤減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，縮短新產(chǎn)品試制周期。
2.3 夾具的定位和夾緊
定位是指確定工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程。夾緊是指工件定位后將其固定，使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作。
工件在夾具中的定位通常有以下四種情況：完全定位、部分定位、欠定位、重復(fù)定位。工件在夾具中的夾緊是由夾具的夾緊裝置完成的。夾緊裝置通常由動力裝置和夾緊機(jī)構(gòu)兩大部分組成。典型的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)等。夾緊動力裝置有氣動夾緊裝置、液壓夾緊裝置、電磁夾緊裝置、真空夾緊裝置等。
7
工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯
題 目：轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 2007級（3）班
姓 名： 李付紅
學(xué) 號： 1666070308
指導(dǎo)教師： 張春雨
日 期： 2011年6月1日
工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ）
題 目: 2105柴油機(jī)轉(zhuǎn)速器盤加工工藝及夾具設(shè)計
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 07（3）班
姓 名： 李付紅
學(xué) 號： 1666070308
指導(dǎo)教師： 張 春 雨
日 期： 2011年6月1日
一、論文題目 ：轉(zhuǎn)速器盤加工工藝及夾具設(shè)計
題目來源
生產(chǎn)實(shí)踐
二、試驗(yàn)研究（調(diào)查）的目的意義：
設(shè)計的目的：
1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的能力；
2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力；
3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計能力；
4、學(xué)會使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會繪制工序圖、零件圖、夾具總裝備圖、三維實(shí)體圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。
設(shè)計的意義：
本課題研究目的就是學(xué)習(xí)研究制定轉(zhuǎn)速器盤零件工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來。通過仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識圖能力,增強(qiáng)我們對零件圖的認(rèn)識和了解,通過對零件圖和零件實(shí)體圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用PRO/E軟件的能力。制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等通過這些設(shè)計。不僅讓我們更為全面地了解零件的加工工藝過程、加工余量的確定,而且讓我們知道選擇什么樣的車床和專用夾具,這對我們以后走上社會打下堅實(shí)的基礎(chǔ)
三、 對課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析
任務(wù)要求：（1）繪制零件圖、毛坯圖；
（2）設(shè)計機(jī)械加工該零件工藝規(guī)程，并填寫工藝卡片（過程卡、工序卡）；
（3）設(shè)計鉆Φ10mm孔的鉆床夾具一套，繪制裝配圖和零件圖；
（4）翻譯外文資料；
（5）編寫設(shè)計說明書
1.實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析：
畢業(yè)設(shè)計讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計可以說是四年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通。在這次設(shè)計中，我學(xué)會的如何設(shè)計、如何計算，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上等。
2.本課題的關(guān)鍵問題及解決問題的思路
本課題的關(guān)鍵問題是轉(zhuǎn)速器盤加工工藝和夾具的設(shè)計。
工序劃分和定位基準(zhǔn)的選擇，在開始的時候，要認(rèn)真分析零件圖，了解轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求。采用AUTOCAD軟件繪制零件圖，增加我們對零件的了解認(rèn)識，也增加我們對AUTOCAD軟件的熟悉。
工序的劃分
確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備。
定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇原則；遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合。
夾具設(shè)計的分析：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形。可采用多點(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些加工的夾具來解決這些問題。
3.完成本課題所需的工作條件及解決辦法
1、機(jī)械加工工藝手冊；
2、夾具設(shè)計手冊；
3、夾具設(shè)計圖冊；
4、刀具設(shè)計手冊；
5、有關(guān)教材及參考資料。
所需的相關(guān)的參考書和資料上圖書館和上網(wǎng)查詢，如有需要還找老師指導(dǎo)，以上條件具備完成本課題所需的工作條件。
四、主要試驗(yàn)研究內(nèi)容
（一）本課題主要的設(shè)計內(nèi)容包括
（1）零件的工藝分析；
（2）確定毛坯；
（3）確定工藝路線；
（4）進(jìn)行工藝計算、填寫工藝文件；
（5）完成指定的工序夾具的設(shè)計工作，撰寫設(shè)計說明書一份；
（6）設(shè)計并繪制夾具設(shè)計裝配圖一套；
（7）繪制指定的零件圖。
（二）研究方法
（1）查閱大量有關(guān)資料，了解目前國內(nèi)外機(jī)械加工方面的發(fā)展情況。
（2）結(jié)合所學(xué)知識和所學(xué)軟件，用Pro/E造型做出零件相關(guān)結(jié)構(gòu)。
（3）應(yīng)用AUTOCAD作零件圖和夾具裝配圖。
（三）技術(shù)路線
零件工藝分析—毛坯選擇—工藝路線方案制定—相關(guān)分析計算—夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計---對零部件造型
（四） 可行性分析
（1）自己所學(xué)工藝設(shè)計專業(yè)知識，結(jié)合大量工藝設(shè)計資料。
（2）學(xué)校配有機(jī)房及各種機(jī)械設(shè)計制造軟件，比如PRO/E、AUTOCAD等。
（3）論文指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)。
五、試驗(yàn)（調(diào)查）研究進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果
（一）時間進(jìn)程：
12月底 拿到設(shè)計題目，熟悉題目和要求
1月～2月初 建立零件的實(shí)體造型，對零件進(jìn)行分析
2月～3月初 進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計
3月～4月初 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計
4月～5月底 英文翻譯，撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯
（二）預(yù)期結(jié)果
1、完成轉(zhuǎn)速器盤零件的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計；
2、完成成型零件零件圖的繪制，包括三維造型圖、平面零件圖；
3、完成成型零件和夾具的P-roe實(shí)體建模。
六、指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
評議結(jié)果：
所在系（教研室）簽字：
年 月 日
教學(xué)院部意見：
系主任簽字：
年 月 日
4
工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 設(shè)計 ）開題報告
題 目: 轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 2007級（3）班
姓 名： 李付紅
學(xué) 號： 1666070308
指導(dǎo)教師： 張 春 雨
日 期： 2011年3月5日
安徽科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)過程記錄表
題 目
轉(zhuǎn)速器盤加工工藝及夾具設(shè)計
學(xué)生姓名
李付紅
指導(dǎo)教師
張春雨
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄一
確定課題，并指導(dǎo)檢索與課題相關(guān)的各種資料。
時間：2011年2月25日
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄二
對機(jī)械加工工藝設(shè)計及夾具設(shè)計方面的知識的指導(dǎo)，并指出了一些看圖及畫圖方面的知識，為以后圖形的繪制打下基礎(chǔ)。
時間：2011年4月8日
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄三
對確定的工藝規(guī)程設(shè)計給予了寶貴的修改意見，使之更加完善，并參加論文中期檢查。
時間：2011年4月23日
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄四
指導(dǎo)確定了夾具設(shè)計的方案，并指導(dǎo)論文寫作方面的注意事項(xiàng)。
時間：2011年5月11日
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄五
對論文初稿的修改進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)合具體文章，給出了各方面的改進(jìn)意見。
時間：2011年5月22日
指導(dǎo)內(nèi)容
記錄六
文章成稿后，給予更進(jìn)一步的指導(dǎo)，使文章進(jìn)一步的完善并有所拓展。
時間：2011年5月30日
目 錄
1.引言 2
1.1設(shè)計目的 2
1.2設(shè)計意義 2
1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3
2. 零件分析 3
2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 3
2.2 零件的作用 3
2.3 零件的加工工藝分析 3
2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問題 4
3. 鑄造工藝方案設(shè)計 4
3.1 確定毛坯的成形方法 4
3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4
3.3 鑄造工藝方案的確定 4
3.3.1鑄造方法的選擇 4
3.3.2分型面的選擇 4
3.3.3不鑄孔的確定 4
3.3.4鑄造圓角的確定 5
4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 5
4.1 基面的選擇 5
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 5
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇 5
4.2 表面加工方案的選擇 5
4.3制訂機(jī)械加工工藝路線 6
4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 7
5夾具設(shè)計 26
5.1工件的加工工藝分析 26
5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 27
5.3 繪制夾具總體圖 31
結(jié)束語 32
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程制及夾具設(shè)計
摘 要：工藝規(guī)程是工裝設(shè)計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等具有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設(shè)計是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。本文對2105柴油機(jī)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機(jī)械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設(shè)計了一套專用鉆床夾具。
關(guān)鍵詞：加工工藝；工藝規(guī)程；定位;夾具設(shè)計
1.引言
自新中國成立以來，我國的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源，有計劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍存在階段性差距[10]。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費(fèi)市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。
畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進(jìn)社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。
本畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是制訂轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。詳細(xì)討論轉(zhuǎn)速器盤從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程，分析總結(jié)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對轉(zhuǎn)速器盤零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計鉆孔用的鉆床夾具。
本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。
1.1設(shè)計目的
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)基本課程、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，學(xué)生應(yīng)達(dá)到：
1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的能力；
2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力；
3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計能力；
4、學(xué)會使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會繪制工序圖、零件圖、夾具總裝備圖、三維實(shí)體圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。
1.2設(shè)計意義
畢業(yè)設(shè)計讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計可以說是四年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通。在這次設(shè)計中，我學(xué)會的如何設(shè)計、如何計算，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上等。
1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)量提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的行業(yè)。機(jī)械工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，需求彈性大，對經(jīng)濟(jì)增長帶動促進(jìn)作用強(qiáng)，對國家積累和社會就業(yè)貢獻(xiàn)大等特點(diǎn)。各工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明，沒有強(qiáng)大的裝備制造業(yè)，就不可能實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[1]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，提高國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)，增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
2. 零件分析
2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計題目中，轉(zhuǎn)速器盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。轉(zhuǎn)速器盤輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。
2.2 零件的作用
畢業(yè)設(shè)計題目給定的零件是2105柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤，從整體上來說，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動，油門拉桿即可打開油門（增速）或關(guān)小油門（減速）；兩個直徑為Φ6mm孔裝兩個定位銷，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)無級變速。轉(zhuǎn)速器盤通過兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓與柴油機(jī)機(jī)體相連。
2.3 零件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤共有九個機(jī)械加工表面，其中，兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求。現(xiàn)分述如下：
⑴ 兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔
兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra12.5，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為14.5mm；兩個螺栓孔的中心線距離為28mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為72mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。
⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面
Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，兩個Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。
從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。
2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問題
從轉(zhuǎn)速器盤的各個需要加工的表面來分析：后平面與機(jī)體相連，其長度尺寸精度不高，而表面質(zhì)量較高；兩個Φ9mm的螺栓孔，因需要裝配螺栓進(jìn)行連接，還要用于夾具 定位，其加工精度可定為IT9級；Φ25mm圓柱上端面和120o圓弧端面位置精度要求不高；兩個Φ6mm的孔需要裝配定位銷，表面質(zhì)量要求高；Φ10mm孔需要裝配偏心軸，其表面質(zhì)量要求高；各加工面之間的尺寸精度要求不高。
從以上分析可知，該零件在中批量生產(chǎn)條件下，不需要采用專用的機(jī)床進(jìn)行加工，用普通機(jī)床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此，該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔的表面質(zhì)量，在孔加工工序中采用鉸削對其進(jìn)行精加工[12]。
3. 鑄造工藝方案設(shè)計
3.1 確定毛坯的成形方法
該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。
3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件底平面因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思Ψ乐拱卓诘囊蟛粐?yán)，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢[15]，故能滿足轉(zhuǎn)速器盤的使用要求。
3.3 鑄造工藝方案的確定
3.3.1鑄造方法的選擇
根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考[15]表1-7）選用砂型鑄造。
3.3.2分型面的選擇
選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)速器盤有兩個Φ18mm的圓柱，考慮起模方便，以兩中心線所在平面為分型面[12]。而以此平面為分型面時，Φ25mm的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能夠保證其鑄造質(zhì)量。
3.3.3不鑄孔的確定
為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ30mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。
3.3.4鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm~5mm圓滑過渡。
4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計
4.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般盤類零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面[10]。而加工Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時，以加工過的后平面為定位基準(zhǔn)；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時，則以后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)。
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇
為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來進(jìn)行加工[10]。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。
4.2 表面加工方案的選擇
⑴后平面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑵ Φ18mm圓柱端面
表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；
⑶ Φ9mm螺栓孔
表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削；
⑷ Φ25mm圓柱上端面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑸ Φ10mm孔
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角；
⑹ 120o圓弧端面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑺ Φ6mm孔
表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸；
4.3制訂機(jī)械加工工藝路線
制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率[11]。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。
⑴ 工藝路線方案一
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面；
工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；
工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔；
工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；
工序80 粗、精銑加工120o圓弧端面；
工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫。
⑵ 工藝路線方案二
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面；
工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；
工序60 粗、精銑加工120o圓弧端面；
工序70 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔；
工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；
工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫。
⑶ 工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂，沒有考慮到各個加工面的加工要求及設(shè)計基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報廢。特別是銑削加工120o圓弧端面，如果按方案二進(jìn)行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120o圓弧端面的形位公差0.02mm（端面圓跳動）根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準(zhǔn)，加工時工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120o圓弧端面。
因此，最后的加工路線確定如下：
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床，并加專用夾具；
工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)，Φ25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；
工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的兩個螺栓孔，以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；
工序70 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45o，以Φ9mm的孔及后平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；
工序80 粗、精銑120o圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及后平面為定位基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；
工序90 鉆、鉸加工兩個Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及后平面定位。選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫。
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。
4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸
根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：
1. 兩螺栓孔Φ9mm
毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為IT9（參考[18]表2.3-9），
確定工序尺寸及余量：
鉆孔：Φ9mm；
具體工序尺寸見表3-1。
表3-1 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸及偏差/mm
表面粗糙度/μm
鉆孔
9
H12
Ra12.5
9
Ra12.5
2. Φ10mm孔
毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量：
鉆孔Φ9.8mm；
粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm；
精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。
具體工序尺寸見表3-2。
表3-2 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm
工序間
尺寸/mm
尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm
精鉸孔
0.04
H9
Ra6.3
10
Ra6.3
粗鉸孔
0.16
H10
Ra6.3
9.96
Ra6.3
鉆孔
9.8
H12
Ra12.5
9.8
Ra12.5
3. 兩個Φ6mm孔
毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ5.8mm；
鉸孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。
具體工序尺寸見表3-3。
表3-3 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm 表面粗糙度
/μm
鉸孔
0.2
H9
Ra6.3
6
Ra3.2
鉆孔
5.8
H12
Ra12.5
5.8
Ra12.5
4. 后平面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表3-4。
表3-4 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
7
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
8
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
11.5
Ra25
5. Φ18mm圓柱前端面
粗銑：Z = 4.5mm。
具體工序尺寸見表3-5。
表3-5 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度/μm
粗銑
4.5
H11
Ra12.5
14
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
18.5
Ra25
6. Φ25mm上端面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表3-6。
表3-6 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
8
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
9
Ra12.5
毛坯
H16
12.5
Ra25
7. 120°圓弧端面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表3-7。
表3-7 工序尺寸表
工序名稱
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間
尺寸/mm
尺寸公差
/mm
表面粗糙/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
11
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
12
Ra12.5
毛坯
H16
15.5
Ra25
3.5 確定切削用量及基本工時
工序30：粗、精銑后平面
1. 粗銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)，根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 4.0mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的10kw時，得= 0.14mm/z ~0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-17選?。? 235r/min，= 300mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS =174~207時，a≤35mm，≤5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 4.0mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
(min)。
2. 精銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)。根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 0.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對稱端銑以提高加工精度，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為10kw時，得= 0.14 mm/z ~0.24mm/z ，因采用對稱端銑，故取= 0.14mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤1.5mm，≤ 0.24mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。? 375r/min，= 375mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS = 174~207時，≤35mm， ≤1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
= 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
== 0.15(min)。
工序40：粗銑兩個Φ18 mm的圓柱前端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=18mm，選擇= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 4.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對稱端銑以提高加工精度，查[7]表3.3，當(dāng)使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為7.5kw時，得= 0.2 mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm，由銑刀直徑= 20mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.24mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選取：=190r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.14(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤19mm，= 0.1mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤184mm/min。查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 4.5mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。
⑥計算基本工時：
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
因?yàn)橛袃蓚€圓柱端面，所以，= 0.16×2= 0.32(min)。
工序50：粗、精銑Φ25mm的圓柱上端面
1. 粗銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑=32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。? 95r/min，= 50mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.05 mm/z ~0.09mm/z，≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 3.5mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
2. 精銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工，余量很小，故取= 1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。簄= 75r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.10 mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
=1.0mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
工序60：鉆削加工兩個Φ9mm的孔
1.鉆削兩個Φ9H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 9mm的H11級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 249.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。?195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。
④計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.14(min)。
因有兩個孔，所以，t= 2×0.14 = 0.28(min)。
工序70：鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45°
1. 鉆削Φ9.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由鉆削深度= 4.9mm，選擇=9.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r， 查閱[18]表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。
根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤12mm時，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f = 0.43mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=12m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故：
=(m/min)
=== 259.3(r/min)
根據(jù)[9]表4-9，可以考慮選擇選?。? 195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根據(jù)[9]表4-9，當(dāng)=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)[9]表4-8，P= 2.8kw，故P＜P 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。
⑤計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
==0.16(min)。
2.粗鉸Φ9.96H10mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 9.96mm的H10級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 225.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。簄=195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。
④計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.09(min)。
3.精鉸Φ10F9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇=10mm的F9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 5m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
===140.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。?140r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)=10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。
④計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
==0.16(min)。
4.锪Φ10mm孔0.5×45°
⑴ 選擇刀具
90°直柄錐面锪鉆，機(jī)床為Z525。
⑵ 選擇切削用量
轉(zhuǎn)速取鉆孔時的速度，= 195r/min，采用手動進(jìn)給。
工序80：粗、精銑120°圓弧端面
1. 粗銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取=3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-9選取：= 235r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 3.5mm，= 78mm/min，= 235r/min，=10.33m/min，= 0.11mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
==1.59(min)。
2.精銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工，余量很小，故取=1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.15mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。?190r/min，= 63mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
= 1.0mm，= 63mm/min，=1 90r/min，= 8.35m/min，= 0.11mm/z。
⑥計算基本工時
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
(min)。
工序90：鉆削、鉸削兩個Φ6mm的孔
1.鉆削兩個Φ5.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由鉆削深度= 2.9mm，選擇= 5.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[18]表4.2-16，取f = 0.32mm/r。根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.27 mm/r ~0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。
根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.33mm/r，
≤12mm時，軸向力= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2110N。根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤，故f = 0.32mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.32mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=14m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故：
=(m/min)
=== 511.2(r/min)
根據(jù)[9]表4-15，可以考慮選擇選?。? 392r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 5.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.33mm/r，≤11.1mm。查得=10.49N·m，根據(jù)[9]表4-15，當(dāng)= 392r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw，根據(jù)[9]表4-14，P= 2.8kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。
⑤計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.13(min)。
因有兩個孔，所以，= 2×0.13 = 0.26(min)。
2.精鉸兩個Φ6H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 6mm的H9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 4m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 186.8(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選取：=140r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 6mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.57mm/r，=140r/min，= 2.64m/min。
④計算基本工時
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.2(min)。
因有兩個孔，所以，=2×0.2=0.4(min)。
最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的機(jī)械加工工序卡片中。
5夾具設(shè)計
通過與老師商定，設(shè)計工件工序70——鉆、鉸削加工Φ10F9mm的孔并锪倒角0.5×45°的鉆床夾具。該夾具用于Z525立式鉆床，并配上Φ9.8H12mm的高速鋼麻花鉆、Φ9.96H10mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀、Φ10F9mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，按工步對孔進(jìn)行加工。
5.1工件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤需要加工的Φ10mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值為Ra6.3，并且Φ10F9為淺孔。在機(jī)械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸、倒角0.5×45°進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度：
①待加工孔Φ10F9和已加工孔Φ9H11的中心距離尺寸為72±0.1mm；
②待加工孔Φ10F9和后平面的距離尺寸為56±0.1mm。
由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，兩個相差120°筋板不利于夾緊工件，會給加工帶來一定困難，在鉆孔的時候，工件的筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設(shè)計夾具時應(yīng)注意解決這個問題。
5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
⑴ 確定定位方案，設(shè)計定位元件
該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具[10]，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。
由于工件在鉆Φ10mm孔時兩筋板的剛性較差，從保證工件定位穩(wěn)定的觀點(diǎn)出發(fā)，采用“一面兩孔”定位[6]，即以已加工的后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷和菱形銷在后平面和Φ9mm孔定位，可以限制工件的五個不定度，Φ25mm外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿Z軸的移動不定度，從而達(dá)到完全定位。
⑵ 確定夾緊方式和設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)
兩個Φ9mm孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆Φ9.8H12mm孔時，由于孔徑較小，切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機(jī)構(gòu)效率，采用活動手柄壓緊螺釘機(jī)構(gòu)，其力的作用點(diǎn)落在靠近加工孔的120o圓弧端面上。
⑶ 夾緊力計算
計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即：
其中，查[4]表1-2-1得：、、1.15、、、、，
所以，= 2.691。
查[4]表1-2-7得：
查[4]表1-2-8得：
由于鉆頭的直徑為d = Φ9.8mm，所以，
(N· mm)。
因此，實(shí)際所需要的夾緊力為：
(N· mm)。
夾緊機(jī)構(gòu)采用壓板機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動效率為，螺母產(chǎn)生的夾緊力為：
。
查[4]表1-2-20，得： = 6.22mm，查表1-2-21，得：= 3.675mm，，查表1-2-22，得，。
== 2810.23(N)
則作用在轉(zhuǎn)動壓板上的夾緊力為：
夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖4-2所示。
圖4-2 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖
由公式得：
在工件上的夾緊力作用點(diǎn)到鉆頭在工件上加工時作用點(diǎn)的距離為49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為：
(N· mm)。
工件受力如圖4-3所示。
圖4-3 工件受力示意圖
因＜，故該鉸鏈機(jī)構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。
⑷ 加工誤差分析
用工件的“一面兩孔”定位，使設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，即遵守“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定位銷和菱形銷，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺。工件定位如圖4-4所示。
圓柱銷和菱形銷的設(shè)計計算：
①兩定位銷中心距L
L= L
式中，L ——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距。
L= L= 28mm。
圖4-4 工件定位示意圖
②兩定位銷中心距公差
=
式中，——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差。
=== 0.025(mm)。
③圓柱銷最大直徑
= 9mm，公差取g6，所以，圓柱銷直徑為Φmm。
④補(bǔ)償值
(mm)
式中，——第一基準(zhǔn)孔與圓柱銷間最小配合間隙(mm)。
(mm)
⑤菱形銷寬度B，b
根據(jù)[19]表2-2得
B = D－2 = 9－2 = 7(mm)；
B = 4mm。
⑥菱形銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
=(mm)
式中，——第二基準(zhǔn)孔最小直徑。
⑦菱形銷最大直徑（公差取h6）
=－= 9－0.108 = 8.892(mm)
所以，菱形銷直徑為Φmm。
⑧轉(zhuǎn)角誤差
式中，——工件定位孔的直徑公差；
——圓柱定位銷的直徑公差(mm)；
——菱形定位銷的直徑公差(mm)；
——圓柱定位銷與孔間的最小間隙(mm)；
——菱形定位銷與孔間的最小間隙(mm)；
L ——中心距(mm)。
所以，
需要加工的孔的公差mm，由該誤差引起的定位誤差為8= 80.0036
= 0.028，該誤差小于工件誤差，即0.028＜0.036，方案可行。
5.3 繪制夾具總體圖
當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。
繪圖時先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)以及鉆套、鉆模板，最后把各個元件連在一起，就形成了夾具體。為了節(jié)省夾具材料，減少加工時間和降低成本，夾具在機(jī)床上的安裝可以不設(shè)計耳座，而采用壓