带轮零件的加工工艺及夹具设计-斜砌-滑块式定心夹紧三爪卡盘【6张CAD图纸+毕业论文+全套卡片】

带轮零件的加工工艺及夹具设计-斜砌-滑块式定心夹紧三爪卡盘【6张CAD图纸+毕业论文+全套卡片】32页 12000字数+论文说明书【详情如下】任务书加工工序卡5张.doc固定座.dwg夹具体.dwg夹具装配图.dwg工序图.dwg工艺过程卡片.doc带轮零件图.dwg带轮零件的加工工艺及夹具设计-斜砌-滑块式定心夹紧三爪卡盘说明书.doc盖板.dwg设计图纸6张.dwg摘  要本设计是基于带轮零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。带轮零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：带轮类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;目录摘  要IABSTRACTII第1章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 带轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2加工方案选择21.3 带轮加工定位基准的选择31.3.1粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 带轮加工主要工序安排41.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定61.6选择加工设备及刀、量具61.7确定切削用量及基本工时（机动时间）7第2章  斜砌滑块式定心夹紧三爪卡盘182.1 车床夹具设计要求说明182.2车床夹具的设计要点182.3 定位机构202.4夹紧机构202.5零件的车床夹具的加工误差分析212.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构222.7 零件的车床专用夹具简单使用说明24结 论25参考文献26致谢28第1章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是带轮。带轮的主要作用传动系统，向外输出负载作用，并保证部件与其他部分正确安装。因此带轮零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。1.1.2 零件的工艺分析由带轮零件图可知。带轮是一个轴类零件，它的外表面上有平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以右端面以及外圆35mm为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：右端面以及外圆35mm面的加工；，其中表面粗糙度要求为 。（2）以左端面、粗车精车外圆160mm为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左端面、粗车精车外圆160mm，内孔105mm，粗糙度为 。（3）其他各个孔的加工，20mm孔1.2 带轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该带轮零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于带轮来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。结 论通过近一个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。参考文献 1 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1)2 孙已德，机床夹具图册M，北京：机械工业出版社，1984：20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。4 刘友才，机床夹具设计 ，北京：机械工业出版社，1992 。5 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷M，北京：机械工业出版社，1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册M，上海：上海科学技术出版社，1979。7 李洪，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，1990。8 马贤智，机械加工余量与公差手册M，北京：中国标准出版社，1994。9 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，1984。10 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2002。11 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2004.512 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。14 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。15 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2000：9-19。16 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971致谢在本文完成之际，首先向我最尊敬的老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论在学习还是在生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀。他以其渊博的知识，宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。老师给与了该设计关键性的技术指导，并指明了研究的方向，虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向老师表示衷心的感谢和敬意!毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我将在以后的工作中利用尽自已所能的去补充和完善，让自己成为对社会作更多的贡献，成为有用之才。此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 30 车 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车右端面以及外圆 35偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺 500 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 铣 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 掉头，粗车左端面、粗车精车外圆 160偏刀、顶尖，游标卡尺 500 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车精车内孔 105偏刀、顶尖，游标卡尺 800 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 钻扩铰孔 20头，专用夹具 550 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工 工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 70 车 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车、精 V 带轮槽 切槽刀 、顶尖，鸡心夹，游标卡尺 500 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核 （日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 设计 共 1 页 校核 第 1 页 标记 处数 文件号 签字 日期 标记 处数 文件号 签字 日期 机械加工工艺过程卡片 产品代号 零件图号 零件名称 01 变变 带轮 材料 应状态 毛坯种类 毛坯重量 (每一毛坯可制零件数 零件重量 (成 批 中 量 铸造 1 部门 工序 号 工序名称 设备 主要工艺装备名称及规格 名称 型号 夹具 刀具 量具 辅具 10 铸造 毛坯 20 时效处理，去应力 30 粗车右 端面 以及外圆 35床 用夹具 偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺 游标卡尺 40 掉头， 粗 车 左 端面 、 粗 车 精 车 外圆 160床 用夹具 偏刀、顶尖，游标卡尺 游标卡尺 50 粗 车 精 车 内孔 105床 用夹具 偏刀、顶尖，游标卡尺 游标卡尺 60 钻扩铰孔 20床 用夹具 钻头，专用夹具 游标卡尺 70 粗车、精 V 带轮槽 车床 用夹具 切槽刀 、顶尖，鸡心夹， 游标卡尺 游标卡尺 80 去毛刺 90 清洗 100 检验 110 油封、入库 I 毕业设计（论文） 作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 带轮零件的 加工工艺及夹具设计 校内指导教师： 企业指导教师 评阅者： 年 月 I 摘 要 本设计是 基于 带轮 零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。 带轮 零件的主要加工表面是 外圆 及 孔 系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后 孔 的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证 孔系加工精度。 夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用 手动 夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词： 带轮 类零件； 工艺 ； 夹具 ； he is on of of of of In of of to of as a as a to In to of of of of of be so is 录 摘 要 I 1 章 加工工艺规程设计 1 件的分析 1 件的作用 1 件的工艺分析 1 轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2 和平面的加工顺序 2 工方案选择 2 轮加工定位基准的选择 3 基准的选择 3 基准的选择 3 轮加工主要工序安排 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 择加工设备及刀、量具 6 定切削用量及基本工时（机动时间） 7 第 2 章 斜砌滑块式定心夹紧三爪卡盘 18 床夹具设计要求说明 18 床夹具的设计要点 18 位机构 20 紧机构 20 件的车床夹具的加工误差分析 21 定夹具体结构尺寸和总体结构 22 件的车床专用夹具简单使用说明 24 结 论 25 参考文献 26 致 谢 28 1 第 1 章 加工工艺规 程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是 带轮 。 带轮 的主要作用 传动系统 ，向外输出负载 作用 ，并保证部件与 其他部分 正确安装。因此 带轮 零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 图 1 带轮 件的工艺分析 由 带轮 零件图可知。 带轮 是一个 轴类 零件，它的外表面上有 平面需要进行加工 。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： 2 （ 1）以 右端面 以及外圆 35这一组加工表面包括： 右端面 以及外圆 35，其中 表面粗糙度要求为 （ 2）以 左端面、粗车 精 车 外圆 160主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 左端面、粗车 精 车 外圆 160孔 105糙度为 （ 3）其他 各个孔 的 加工 ， 20轮 加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。该 带轮 零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的 加工精度容易。因此，对于 带轮来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 和平面的加工顺序 带轮 类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工 带轮 上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。 带轮 的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件， 便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 带轮 零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 工方案选择 带轮 孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。 根据 带轮 零件图所示的 带轮 的精度要求和生产率要求，当前应选用在 3 组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （ 1）用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要 求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 用坐标法镗孔，需要将 带轮 孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 轮 加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要 孔的加工余量均匀； （ 2）保证装入 带轮 的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足 上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以 带轮 的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 基准的选择 从保证 带轮 孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证 带轮 在整个加工过程中 基本上都能用统一的基准定位。从 带轮零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是 带轮 的装配基准，但因为它与 带轮 的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 4 轮 加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 带轮 加工的第一个工 序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到 带轮 加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于 带轮 ，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因 此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 打及 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 根据以上分析过程，现将 带轮 加工工艺路 线确定如下： 工艺路线一： 10 铸造毛坯 20 时效处理，去应力 30 粗车右端面以及外圆 350 掉头，粗车左端面、粗车精车外圆 1600 粗车精车内孔 1050 钻扩铰孔 200 粗车、精 V 带轮槽 80 去毛刺 90 清洗 100 检验 110 油封、入库 5 工艺路线二： 10 铸造毛坯 20 时效处理，去应力 30 粗车右端面以及外圆 350 掉头，粗车左端面、粗车精车外圆 1600 粗车精车内孔 1050 粗车、精 V 带轮槽 70 钻扩铰孔 200 去毛刺 90 清洗 100 检验 110 油封、入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题， 采用互为基准的原则，先加工外圆，然后以外圆 为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。 综合选择方案一： 10 铸造毛坯 20 时效处理，去应力 30 粗车右端面以及外圆 350 掉头，粗车左端面、粗车精车外圆 1600 粗车精车内孔 1050 钻扩铰孔 200 粗车、精 V 带轮槽 80 去毛刺 90 清洗 100 检验 6 110 油封、入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择 零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为 产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择 铸造 成型。 (2)确定毛坯的加工余量 根据毛坯制造方法采用的 铸 造 造型，查取机械制造工艺设计简明手册表 “带轮 ”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 度 170241，生产类型为大批量生产，采用 铸造 毛坯。 （ 1）结合面的加工余量。 根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械 加工工艺手册表 余量值规定为 （ 2） 面的加工余量。 根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械加工工艺手册表 余量值规定为 差等级选用 查表 得铸件尺寸公差为 择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。 平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（ ,测量范围 0 1000考文献 2表 67）。采用车床加工，床选用卧式车床 7 考文献 2表 43），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献 2第五篇金属切削刀具，第 2、 3 节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。 钻中心孔。选用 60中心钻（参考文献 4第 6 章）。 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 10、 20 无切削加工，无需计算 工序 30. 粗车右端面 以及外圆 35知工件材料： 铸造 ，有外皮，机床 通车床，工件用卡盘固定。 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高 为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一 次走刀内完成 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ）， 8 故实际进给力为： 50 = （ 1 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力 ，故所选f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切 削速度 0001000 125127 m（ 1 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： 9 = （ 1 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 机床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 40. 掉头， 粗车左端面、粗车 精 车 外圆 160知工件材料： 铸造 ，有外皮，机床 通车床，工件用卡盘固定。 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（ 表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ）， 10 故实际进给力为： 50 = （ 1 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质 合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 1 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 1 11 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 机床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 50 粗车 精 车 内孔 105选刀具为 质合金 镗 刀。根据切削用量简明手册表 于 床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ），故实际进给力为： 12 50 = 由于切削时进给力小于机床 进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册 表 15质合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 13 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量y + = 则 L =126+1 = 工序 60：钻扩铰孔 20 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔 20 9H 钻孔 20 9H 时先采取的是钻 17 孔，再扩到 ，所以 17D 。 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 14 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 20 9H 刀具：根据参照参考文献 3表 31 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号： 钻孔 20 9H 时先采取的是先钻到 17 孔再扩到 ， 1 17d 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照参考文献 3表 31，取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 铰孔 20 9H 刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度且 20D 。 15 进给量 f ：根据参考文献 3表 58， 取。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 按照参考文献 3表 31 取 315 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 该工序的加工机动时间的总和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 工序 70 粗车、精 V 带轮槽 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 16 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 17 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 18 第 2 章 斜砌滑块式定心夹紧三爪卡盘 床夹具设计要求说明 车床夹具主要用于加工 V 带槽夹具设计。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。 （ 1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪 卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动 定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个 T 形槽，安装定位元件、夹紧元件 和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。 （ 2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。 由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。 床夹具的设计要点 （ 1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求 当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。 当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。 工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心 19 力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。 （ 2）夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的 加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。 心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。 根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式： 1)对于径向尺寸 D 140 D (2 3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如图 1示。这种连接方式定心精度较高。 2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取 决于主轴前端的结构。 图 1示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按 H7/ H7/主轴轴颈相配合，并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按 H7/7/配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。 对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图 1示，过渡盘在其长锥面上配合定心，用 活套 在主轴上的螺母锁紧，由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高，但端面要求紧贴，制造上较困难。 图 1示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后，其端面与主轴端面只允许有 间隙，用螺钉均匀拧紧后，即可保证端面与锥面全部接触，以使定心准确、刚度好。 20 图 1 车床夹具与机床主轴的连接 过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册 位机构 由零件图分析孔 F 的加工要求，必须保证孔轴向和径向的加工尺寸，得出，夹具必须限制工件的六个自由度，才可以达到加工要求。先设计夹具模型如下： 选择定位元件为：支承板，支撑钉，定位销。支撑板限制了 X,Y,Z 方向的移动自由度， X,Y 方向的转动自由度，支撑钉限制了 Z 方向的转动自由度。可见，定 位方案选择合理。 紧机构 选择工件的夹紧方案，夹紧方案的选择原则是夹得稳，夹得劳，夹得快。选择夹紧机构时，要合理确定夹紧力的三要素：大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下： 1. 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置； 2. 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。 3. 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。 4. 机构应尽量简单，制造、维修要方便。 分析零件加工要素的性质，确定夹紧动力源类型为手动夹紧，夹紧装置 21 为压板，压紧力来源为螺旋力。夹具的具体 结构与参数见夹具装配图和零件图。 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数 K 可按下式计算 有： ： 6543210 式中：60 全系数，查参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 30 车 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车右端面以及外圆 35偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺 500 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 铣 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 掉头，粗车左端面、粗车精车外圆 160偏刀、顶尖，游标卡尺 500 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车精车内孔 105偏刀、顶尖，游标卡尺 800 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 钻扩铰孔 20头，专用夹具 550 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工 工序卡片 产品型号 带轮 零件图号 产品名称 带轮 零件名称 带轮 共 5 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 70 车 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车、精 V 带轮槽 切槽刀 、顶尖，鸡心夹，游标卡尺 500 1 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核 （日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期