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南通職業(yè)大學 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 活塞 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 零件毛重（Kg） 零件凈重（Kg） 材料消耗定額 每臺產(chǎn)品零件數(shù) 每批數(shù)量 QT70-2 鑄造 φ108×114 1 工 序 安 裝 工 步 工 序 內 容 設 備 工藝裝備名稱及編號 工 時（分） 名稱及型號 編號 夾具 切削工具 量具、輔具 準終 基本工時 鑄造 時效處理 10 粗車 粗車工件上端面至110.2mm及外圓 CA6140 三爪卡盤 YG6車刀、 游標卡尺0-250/0.02mm 至φ106， 20 粗車 粗車下端面至106.4mm及外圓至φ101.8 CA6140 三爪卡盤 YG6車刀、 游標卡尺0-250/0.02mm 粗車工件下端φ95mm至φ94.2mm， 30 鉆 鉆φ30孔至φ28mm Z3025 專用夾具 氏錐柄麻花鉆φ28 游標卡尺0-250/0.02mm 40 熱處理 人工時效處理。 50 精車 精車下端面及φ95止口至圖紙尺寸。 CA6140 三爪卡盤 YG6車刀、切槽刀 游標卡尺0-250/0.02mm 60 精車 精車上端面和外圓至圖紙尺寸。 CA6140 三爪卡盤 YG6車刀、切槽刀 游標卡尺0-250/0.02mm 70 精車 車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。 CA6140 三爪卡盤 YG6車刀、切槽刀 游標卡尺0-250/0.02mm 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 南通職業(yè)大學 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 活塞 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 零件毛重（Kg） 零件凈重（Kg） 材料消耗定額 每臺產(chǎn)品零件數(shù) 每批數(shù)量 QT70-2 鑄造 φ108×114 1 工 序 安 裝 工 步 工 序 內 容 設 備 工藝裝備名稱及編號 工 時（分） 名稱及型號 編號 夾具 切削工具 量具、輔具 準終 基本工時 80 精鏜 精鏜φ30孔至圖紙尺寸，割φ31槽 T68 專用夾具 鏜刀，割槽刀。 游標卡尺0-250/0.02mm 90 銑 銑活塞3mm半圓環(huán)槽 X52K 專用夾具 D80銑刀 游標卡尺0-250/0.02mm 100 鉆 鉆直油孔8-φ3.5 Z3025 專用夾具 氏錐柄麻花鉆φ3.5 游標卡尺0-250/0.02mm 110 鉆 鉆斜油孔φ1.5 Z3025 專用夾具 氏錐柄麻花鉆φ1.5 游標卡尺0-250/0.02mm 120 磨 靠模橢圓裙部至圖紙尺寸。 M2110 專用靠模 白玉鋼砂輪 游標卡尺0-250/0.02mm 130 檢驗 檢驗車削尺寸和形位公差。 140 入庫 合格產(chǎn)品涂防銹油入庫。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 南通職業(yè)大學畢業(yè)設計 6135G活塞工藝夾具設計 南通職業(yè)大學 畢業(yè)設計論文 題目： 6135G活塞工藝夾具設計 姓 名： 胥航遠 ——————————— 專業(yè)名稱： 機械制造與自動化 ——————————— 指導老師： 馬敏莉 ——————————— 完成時間： 2012年5月 ——————————— 目錄 前言……………………………………………………………. 目錄 二、 零件的分析…………………………………………… … （一）零件的作用…………………………………………………… （二）零件的工藝分析……………………………………………… 三、確定毛坯圖……………………………………………...... 四、工藝規(guī)程設計 …………………………………………… （一）定位基準的選擇……………………………………………… （二）制訂工藝路線………………………………………………… （三）選擇加工設備及刀具、夾具、量具………………………… （四）加工工序設計………………………………………………… 五、填寫機械加工藝過程卡和機械加工工序卡…………… 六、夾具設計………………………………………………… 七、參考文獻………………………………………………… 引言 本次設計是為畢業(yè)答辯而準備的。大學課程已全部結束，此次設計要把大學期間學的東西綜合運用，使我們學的東西融會貫通，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識獨立地分析和解決工藝問題。 本次設計是發(fā)動機汽缸的一個重要零件——活塞。內容涉及到零件分析、確定毛坯、擬訂工藝、工序設計以及兩套夾具設計。此次設計把我們大學期間學的大部分內容都用上了，還用到了其它有關手冊和圖表。這次設計是在學校的最后一次設計，它是一次很好的鍛煉機會，為我們未來從事的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，經(jīng)驗不足，設計中有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 1.零件的分析 1.1零件的作用 ?? 在發(fā)動機汽缸內，活塞在一部分工作循環(huán)壓縮氣體，而在另一部分工作循環(huán)，汽缸內的混合氣體燃燒膨脹，活塞承受高溫氣體的壓力，并把壓力通過活塞銷、連桿傳給曲軸?？梢娀钊窃诟邷馗邏合伦鏖L時間變負荷的往復運動，活塞的結構就要適應這樣的工作條件。 1.2零件的工藝分析 機械加工工藝是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。 1.2.1工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術文件 合理的工藝規(guī)程是在總結廣大工人和技術人員實踐經(jīng)驗的基礎上，依據(jù)工藝理論和必要的工藝試驗而制訂的，它體現(xiàn)了一個企業(yè)或部門群眾的智慧。按照工藝規(guī)程組織生產(chǎn)，可以保證產(chǎn)品的質量和較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。因此，生產(chǎn)中一般應嚴格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。實踐證明，不按照科學的工藝進行生產(chǎn)，往往會引起產(chǎn)品質量的嚴重下降，生產(chǎn)效率的顯著降低，甚至使生產(chǎn)陷入混亂狀態(tài)。但是，工藝規(guī)程也不應是固定不變的，工藝人員應不斷總結工人的革新創(chuàng)造，及時地吸取國內外先進工藝技術，對現(xiàn)行工藝不斷地予以改進和完善，以便更好地指導生產(chǎn)。 1.2.2工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應、通用工藝裝備的準備、機械負荷的調整、專用工藝裝備的設計和制造、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等，都要以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。 1.2.3工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料 在新建或擴建工廠或車間時，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領才能正確地確定生產(chǎn)所需的機床和其他設備的種類、規(guī)格和數(shù)量、車間的面積、機床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術等級及數(shù)量以及輔助部門的安排等。 外形尺寸為φ108×114，材料為灰鑄鐵，主要加工面銷軸孔及活塞外圓，在選擇刀具上及工件裝夾上需要特殊要求。其它加工部分還包括各端面及內孔等。工件的尺寸公差及主要技術指標為： 1． 銷孔圓度和圓柱度均不大于0.015 2． 銷孔軸線對止口端面平行度不大于100：0.04 3． 銷孔軸線與止口內圈中心線對稱度不大于0.20 4． 銷孔表面允許有深度不大于0.08的正常退刀痕跡 活塞主要技術條件分析： 銷孔尺寸公差IT6級以上。當銷孔直徑小于50mm時銷孔圓度誤差不大于0.0015mm，圓柱度誤差不大于0.003mm。銷孔內圓表面粗糙度Ra≤0.2μm?；钊N孔軸心線到頂面的距離定為56±0.08mm。銷孔軸心線對裙部軸心線的垂直度在100mm長度上公差為0.35mm。銷孔軸心線在裙部軸心線的對稱度為0.2mm。 2．確定毛坯、畫毛坯-零件合圖 零件的材料為QT70-2。根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。通過計算，該零件質量約為30Kg。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。又由于活塞零件的內腔需鑄出，故還應放型芯。此外，為消除殘余應力鑄造后應安排人工時效。 參考文獻【1】表2.2-5（P41），確定加工余量等級為灰鑄鐵CT8-10級，加工余量等級MA為G級，故取CT為10級，MA為G級。 參考文獻【表】2.2-4（P40）用查表法確定各表面的總余量如表所示： 加工表面 基本尺寸（mm） 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 外圓 Φ101.6 G 6 雙側加工 底面 106 G 8 雙側加工 Φ30孔右端面 30 G 15 雙側加工 查表2.2-1（P38） 鑄件主要尺寸的公差： 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT Φ101.6 5 108 2.2 106 8 118 2.2 30 15 0 制訂工藝路線。 定位基準的選擇 一般原則 1）、選最大尺寸的表面為安裝面，選最長距離的表面為導向面，選最小尺寸的表面為支承面。 2）、首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。 3）、應盡量選擇零件的主要表面為定位基準。 4）、定位基準應有利于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。 下面根據(jù)以上一般原則分別進行粗基準和精基準的選擇。 粗基準的選擇 選擇粗基準是時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面見的位置符合圖紙要求，并特別注意要盡快獲得精基準面。具體選擇時應注意考慮下列原則： 應選擇不加工表面為粗基準。這樣可以保證不加工表面和加工表面之間的相對位置要求。 對于具有較多加工表面的工件，粗基準的選擇選擇，應合理分配各加工表面的加工余量，以保證： 各加工表面都有足夠的加工余量； 對于某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻，對導軌面則要求加工余量盡可能小一些，以便能獲得硬度和耐磨性更好的表面； 作為粗基準的表面，應盡量平整，沒有澆口、冒口或飛邊等其他表面缺陷，以便使工件定位準確，夾緊可靠。 同一尺寸方向上的粗基準表面只能使用一次。因為鑄件毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，若重復使用，在兩次裝夾中會使加工表面產(chǎn)生較大的位置誤差。對于一些相互位置精度要求高的表面，常常會造成超差而使零件報廢。 因為考慮到以下幾點要求， 第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 第二，裝入活塞內的旋轉零件（軸等）與孔內壁有足夠的間隙； 第三，此外還應能保證定位準確、夾緊可靠。 在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準，所以對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。首先，先以外圓為粗基準，加工兩端面，粗車外圓臺階面。 3．精基準的選擇 3.1選擇精基準的目的是使裝夾方便、正確、可靠，以保證加工精度。為此一般遵循如下原則： 基準重合原則。應盡量選擇零件上的設計基準做胃鏡基準，即為基準重合原則。 基準統(tǒng)一原則。在加工位置精度較高的某些表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準。這樣可以保證加工表面的相互位置精度。 互為基準原則。當對工件上兩個相互位置精度要求較高的表面進行加工時，需要用兩個表面相互作為基準，反復進行加工。這樣進行反復加工，可不斷提高定位基準的精度，工件也可以達到很高的加工要求。 自為基準原則。對于工件上的重要表面要求余量小且均勻的精加工，應盡量選擇加工表面本身作為精基準，但該表面與其他表面的位置精度由前道工序保證。 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇活塞零件的重要孔即φ95的毛坯孔與活塞內壁作粗基準：第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入活塞內的旋轉零件（如齒輪，軸套等）與活塞內壁應有足夠的間隙，此外還應能夠保證定位準確夾緊可靠。 精基準的選擇：活塞的外圓和φ95孔既是裝配基準又是設計基準，用他們作精基準，能使加工遵循基準重合的原則，實現(xiàn)活塞零件的典型定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了基準統(tǒng)一的原則 。此外φ95端面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單可靠，操作方便。 3.2制訂工藝路線 工藝路線： 鑄造 時效處理 10 粗車 粗車工件上端面至110.2mm及外圓至φ106， 20 粗車 粗車下端面至106.4mm及外圓至φ101.8 粗車工件下端φ95mm至φ94.2mm， 30 鉆 鉆φ30孔至φ28mm 40 熱處理 人工時效處理。 50 精車 精車下端面及φ95止口至圖紙尺寸。 60 精車 精車上端面和外圓至圖紙尺寸。 70 精車 車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。 80 精鏜 精鏜φ30孔至圖紙尺寸，割φ31槽 90 銑 銑活塞3mm半圓環(huán)槽 100 鉆 鉆直油孔8-φ3.5 110 鉆 鉆斜油孔φ1.5 120 磨 靠模橢圓裙部至圖紙尺寸。 130 檢驗 檢驗車削尺寸和形位公差。 140 入庫 合格產(chǎn)品涂防銹油入庫。 4．選擇加工設備及刀、量、夾具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設備宜以通用機床為主、輔以少量專用機床和組合機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主。輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 10、粗車工件上端面至110.2mm及外圓至φ106。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，游標卡尺0-250/0.02mm 20. 粗車下端面至106.4mm及外圓至φ101.8，粗車工件下端φ95mm至φ94.2mm。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，游標卡尺0-250/0.02mm 30. 鉆φ30孔至φ28mm 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，參考文獻[1]表4.2-7（P143）選搖臂鉆床Z3025、莫氏錐柄麻花鉆φ28，游標卡尺0-250/0.02mm 。 50、精車下端面及φ95止口至圖紙尺寸。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標卡尺0-250/0.02mm 60、精車上端面和外圓至圖紙尺寸。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標卡尺0-250/0.02mm 。 70、車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標卡尺0-250/0.02mm 。 80、精鏜φ30孔至圖紙尺寸，割φ31槽 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用銑鏜床T68，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。鏜刀，割槽刀，游標卡尺0-250/0.02mm ，專用夾具。 90、銑活塞3mm半圓環(huán)槽。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用銑床X52K，參考文獻[1]表4.2-7（P143）。D80銑刀，游標卡尺0-250/0.02mm ，專用夾具。 100、鉆直油孔8-φ3.5。 搖臂鉆床Z37、莫式椎柄麻花鉆φ3.5、游標卡尺0-125/0.02、專用夾具。 110、鉆斜油孔φ1.5。 搖臂鉆床Z37、莫式椎柄麻花鉆φ1.5、游標卡尺0-125/0.02、專用夾具。 （四）加工工序設計 工序10，粗車工件上端面至110.2mm及外圓至φ106。 查文獻[1]表2.3-21 P74端面加工余量得總加工余量為4mm。①設計尺寸（即一面零件尺寸加上另一面余量）X1=110則粗銑底面的工序尺寸為110.2mm。查文獻[3]表2-2得粗加工公差等級IT11-114.取IT=11，其公差T=0.29.所以X2=110.2±0.145,參考文獻[1]表4.2-38（P162）。CA6140主電機功率為7.5KW。參考文獻[4] 表10-123（P859）取粗車的每齒進給量fz=0.2mm/z。粗車走刀一次。粗車ap=6mm. 參考文獻[1] 表4.2-39,取粗車的主軸轉速為150r/min,故相應的切削速度為： 校核機床功率（一般只校核粗加工工序）： 切削功率Pm=167.9×10-5ap0.9fz0.74aeznkpm 取Z=8 N=150/60=2.5r/s ae=135mm ap=6mm fz=0.2mm/z Kpm=1 Pm=167.9*10 又由文獻1表4.2-38得機床功率為7.5KW，若取效率為0.85則7.5*0.85=6.375<6.4KW 故重新選擇主軸轉速118r/min.則n=118/60=2m/s V粗=πDn/1000=3.14*80*118/1000=74.1m/min Pm=167.9*10<6.375KW故機床功率足夠。 工時: 1.基本時間 Tj=l1+l2+l l1=0.5(d-)+1~3 l2=1~3 f=0.5mm/r d=φ200 ae=140 l=222.5 fmz=0.5*60=30mm/min l1=0.5(200-)+2=30.6 Tj=222.5+30.6+2/30=8.5 2.輔助時間： 操作內容 每次時間 次數(shù) 時間 裝夾工件 0.05 1 0.05 主軸停、開 0.01 4 0.04 打開或關閉切削液 0.02 4 0.06 縱向快速移動工作臺 靠近 0.03 2 0.06 離開 0.02 2 0.04 橫向快速移動工作臺 靠近 0.04 2 0.08 離開 0.03 2 0.06 升降工作臺 0.02 2 0.04 轉動夾具 0.03 1 0.03 轉動工件 0.1 1 0.1 測量 0.18 1 0.18 卸工件 0.03 1 0.03 清屑 0.03 1 0.03 Tf=0.8 3.作業(yè)時間TB=Tj+Tf=9.28+0.8=10.08 4.布置工作地時間Tfw 查文獻1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=10.08*15.9%=1.6 5.休息與生理時間Tx Tx=TB*K=1.6 6.準備與終結時間 取部分時間為 中等件33 移動床鞍1min 保證定位0.3 使用夾具10 試刀7由題目知生產(chǎn)量為4000件則Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.單件時間Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=10.08+1.6*2=13.28 8.單件計算時間Tc Tc=Td+Te/n=13.28+0.013=13.293 工序30、鉆φ30孔至φ28mm 查文獻5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*8=700r/min 查文獻1表4.2-12得實際轉速為710 r/min則實際切削速度為 V=πDn/1000=3.14*710*8/1000=20m/min 校核： Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*8*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*=9.81*0.021*8*8*0.75=12.52N.m 他們均小于機床的最大進給力33354N和最大扭轉力矩1177.2N故機床的剛度足夠。 1.基本時間 Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=710 f=0.7 l=12 l2=1~4 l2=2 d=8 l1=5/2*tg118/2+1.5=3 Tj=12+3+2/0.7*710=0.022 Tj總=0.022*2=0.044 K=17.4% 查文獻5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*17.3=700r/min 查文獻1表4.2-12得實際轉速為710 r/min則實際切削速度為 V=πDn/1000=3.14*710*17.3/1000=20m/min 校核： Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*17.3*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*=9.81*0.021*17.3*17.3*0.75=12.52N.m 他們均小于機床的最大進給力33354N和最大扭轉力矩1177.2N故機床的剛度足夠。 2.輔助時間 操作內容 每次時間 次數(shù) 時間 主軸變速 0.025 1 0.025 變速進給量 0.025 6 0.15 移動搖臂 0.015 6 0.09 升降鉆桿 0.015 6 0.09 裝卸套筒刀具 0.06 2 0.12 卡尺測量 0.1 1 0.1 塞規(guī)測量 0.25 1 0.25 開停車 0.015 2 0.03 主軸運轉 0.02 2 0.04 清屑 0.04 1 0.04 Tf=0.825 3.作業(yè)時間TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.869 4.布置工作地時間Tfw 查文獻1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.14 5.休息與生理時間Tx Tx=TB*K=0.14 6.準備與終結時間 取部分時間為 中等件33 移動床鞍1min 保證定位0.3 使用夾具10 試刀7由題目知生產(chǎn)量為4000件則Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.單件時間Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.149 8.單件計算時間Tc Tc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.162 工序80 精鏜φ30孔至圖紙尺寸，割φ31槽 1.確定粗鏜孔的切削用量，所選刀具為YG6硬質合金鏜刀Kr=45°，直徑為50mm的圓形鏜刀，其耐用度T=60min 2.切削深度ap ap=3.65mm 3.進給量 參考文獻4表10-10P745得f=0.5-0.7mm/r按C620-1機床進給量選擇f=0.5mm/r 4.切削速度 ==36.8m/min=0.6m/s N=1000v/πD=1000*36.8/3.14*110=107r/min 根據(jù)鏜床說明書，選擇n=90r/min=1.5r/s 則實際切削速度為：V=πDn/1000=3.14*1.5*180/1000=0.5m/s =30m/min 5.計算工時 選鏜刀主偏角Xr=45°，則L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.5mm/r,n=1.5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.5*1.5=113s 二、精鏜φ30孔 1.切削深度ap ap=0.35mm 2.進給量 參考文獻4表10-10P74選擇f=0.12mm/r 3.切削速度 ==107m/min=1.8m/s N=1000v/πD=1000*107/3.14*180=310r/min 根據(jù)C620-1說明書，選擇n=305r/min=5r/s 則實際切削速度為：V=πDn/1000=3.14*305*180/1000=1.8m/s =105m/min 5.計算工時 選鏜刀主偏角Xr=45°，則L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.12mm/r,n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.12*5=141s 1.查文獻1表2.3-10得粗鏜后的孔直徑為φ83，故孔的精鏜余量為Z精=85-85/2=1，因為Z總=4，所以Z粗=4.0.35=3.65 粗鏜及精鏜工序的余量和工序尺寸及公差列表如下： 加工表面 加工方法 余量 精度等級 工序尺寸及公差 Φ30 鉆 3.65 H10 Φ83H10 Φ30 精鏜 0.35 H7 Φ95H7 2.切削速度 查文獻2表2.4-180取V=0.4m/s=24m/min 3.進給量 取進給量為f=0.2mm/f,n=1000v*24/3.14*88=70r/min,取n=80r/min=1.3r/s 4.校核 查文獻1表2.4-21得Fz=9.81*60 Pm=Fzv*10 取,則Fz=9.81*60=773.4N Pm=773.4*0.4*10=0.31KW 取機床功率為0.85，則1.5*0.85=1.27KW>0.31KW，故機床功率足夠。 5.工時 L=290/2=145 l2=3 l3=3 n=80r/min=1.3r/s T=l+l2+l3/nf=145+3+3/1.3*0.4=290s 二、精鏜孔時因余量為0.35mm故ap=0.35mm查文獻2表2.4-180取v=1.2m/s=72m/min,取f=0.12mm/r N=1000v/πD=1000*72/3.14*90=208.5r/min取n=200r/min=3.3r/s 工時： n=1.3r/s f=0.12mm/r t=145+3+3/3.3*0.12=381s 工序30、鉆8-φ3.5孔。 查文獻5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*8=700r/min 查文獻1表4.2-12得實際轉速為710 r/min則實際切削速度為 V=πDn/1000=3.14*710*8/1000=20m/min 校核： Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*8*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*=9.81*0.021*8*8*0.75=12.52N.m 他們均小于機床的最大進給力33354N和最大扭轉力矩1177.2N故機床的剛度足夠。 1.基本時間 Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=710 f=0.7 l=12 l2=1~4 l2=2 d=8 l1=5/2*tg118/2+1.5=3 Tj=12+3+2/0.7*710=0.022 Tj總=0.022*2=0.044 K=17.4% 查文獻5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*17.3=700r/min 查文獻1表4.2-12得實際轉速為710 r/min則實際切削速度為 V=πDn/1000=3.14*710*17.3/1000=20m/min 校核： Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*17.3*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*=9.81*0.021*17.3*17.3*0.75=12.52N.m 他們均小于機床的最大進給力33354N和最大扭轉力矩1177.2N故機床的剛度足夠。 2.輔助時間 操作內容 每次時間 次數(shù) 時間 主軸變速 0.025 1 0.025 變速進給量 0.025 6 0.15 移動搖臂 0.015 6 0.09 升降鉆桿 0.015 6 0.09 裝卸套筒刀具 0.06 2 0.12 卡尺測量 0.1 1 0.1 塞規(guī)測量 0.25 1 0.25 開停車 0.015 2 0.03 主軸運轉 0.02 2 0.04 清屑 0.04 1 0.04 Tf=0.825 3.作業(yè)時間TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.869 4.布置工作地時間Tfw 查文獻1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.14 5.休息與生理時間Tx Tx=TB*K=0.14 6.準備與終結時間 取部分時間為 中等件33 移動床鞍1min 保證定位0.3 使用夾具10 試刀7由題目知生產(chǎn)量為4000件則Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.單件時間Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.149 8.單件計算時間Tc Tc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.162 5、填寫機械加工藝過程卡和機械加工工序卡 6、夾具設計 6.1鉆夾具 本次設計的夾具為第30道工序鉆φ28的孔。該夾具適用于搖臂鉆床。 6.1.1確定設計方案 6.1.2定位與夾緊 本工序所加工的孔是垂直于φ95的孔，按照基準重合原則，以φ95孔和端面定位，若工件以φ95端面放在支撐板上定位，夾緊較穩(wěn)定。 夾具以鉆模板面和孔定位，用螺栓夾緊。 工件以φ95的孔和端面在夾具上定位，限制了5個自由度，另一個個自由度也必須限制。 方案：φ95的孔和端面在夾具上定位，限制了5個自由度，再以V型塊定位，限制一個自由度，在鉆模板留一個通孔，采用壓板螺栓夾緊，這種方案定位可靠，加緊也較方便，為了不影響鉆孔，能快速、準確的確定刀具和夾具的相對位置，鉆夾具上設有引導刀具的部件鉆套，因為沒有很多工序，所以用固定鉆套，鉆套與工件之間有排屑空間。 鉆模類型選擇 根據(jù)工件的尺寸、形狀、重量加工要求和對比確定為固定鉆模，該鉆模加工的孔的直徑為φ28，加工精度要求不是很高，所以適用于本套工序。 計算夾緊力并確定螺桿直徑。 因為夾具的夾緊力與切削方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關系為F夾=KF，取K=2 由前面的計算可知F=1256N，所以F夾=1256×2=2412N 參考文獻【5】表4-97，從強度考慮，因一個M12的螺栓能承受3924N 的許用夾緊力，所以用M12的螺栓完全能滿足強度要求，所以這里選用M12的螺栓。 定位精度分析 φ30的孔是在一次裝夾下完成加工的，它的位置精度由鉆模保證。精度要求也很高。與其有關的夾具尺寸如50的尺寸公差參考文獻【7】表1.4-24，取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差為±，鉆套與孔同軸度，中心尺寸由鉆模決定。定位心軸與孔的配合參考文獻【3】表2-7，選為——————最大配合間隙為（+0.01）—（—0.034）=0.044mm 心軸相對于孔的最大位移量為±0.022，它不應該超過工件公差的1/3，即±1/3。襯套與夾具體模板的配合為H7/g6,鉆孔時，刀具與導套內孔的配合為F8/h6,此外，夾具上還應標注一下技術要求： 鉆套軸線與定位面的垂直度為⊥0.1，定位面的平面度為0.05mm,定位面與夾具安裝面的垂直度為0.008mm。 夾具定位孔與臥軸轉臺定位銷的配合為?95 H7/g6，夾具定位銷與臥軸轉臺檔的配合————、 操作說明 工件在安裝在底座芯軸上，裝上壓板，擰緊壓緊螺栓，找正，然后擰緊夾緊螺栓, 以鉆套定位，先鉆孔?28。 工件在夾具體上的精度分析 <一>影響加工精度的因素 用夾具夾裝工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與夾具有關的因素有定位誤差△D，對刀誤差△T，夾具在機床上的安裝誤差△A和夾具誤差△T。機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其他因素統(tǒng)稱為加工方法誤差△G。上述各項誤差均為導致刀具相對于工件的位置不夠準確，從而形成總的加工誤差。 6.2銑夾具 本銑頂面至尺寸500.5m、B基準面至尺寸531mm。 1）定位與夾緊 本工序所加工的是上平面，以底面為基準來加工上平面。夾具以夾具體安裝面在立式銑工作平臺上找正后，用螺栓夾緊。 工件底面在夾具上定位，限制了3個自由度，銑削平面3個自由度，既可滿足加工要求。 6.2.1導向方案 為能快速、準確的確定刀具和夾具的相對位置，銑夾具上設有引導刀具的部件對刀塊，方便刀具對刀找正。 6.2.2計算夾緊力并確定螺桿直徑。 根據(jù)經(jīng)驗銑削切削力，選用M10的螺栓。 6.2.3定位精度分析 上平面的加工，它的位置精度由機床保證。與其有關的夾具尺寸如106的尺寸公差參考文獻【7】表1.4-24，取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差為±。定位心軸與孔的配合參考文獻【3】表2-7，選為最大配合間隙為（+0.01）—（—0.034）=0.044mm 心軸相對于孔的最大位移量為±0.022，它不應該超過工件公差的1/3，即±1/3。襯套與夾具體模板的配合為H7/g6,鉆孔時，刀具與導套內孔的配合為F8/h6,此外，夾具上還應標注一下技術要求： 6.2.4操作說明 將夾具起吊安放在工作平臺上，找正螺栓夾緊后，起吊工件，找正工件后，擰緊螺栓壓緊即可銑削各平面。 6.2.5工件在夾具體上的精度分析 <一>影響加工精度的因素 用夾具夾裝工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與夾具有關的因素有定位誤差△D，對刀誤差△T，夾具在機床上的安裝誤差△A和夾具誤差△T。機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其他因素統(tǒng)稱為加工方法誤差△G。上述各項誤差均為導致刀具相對于工件的位置不夠準確，從而形成總的加工誤差。所以在成批加工工工件錢，必須試制加工工件，在檢驗合格后才能進行批量加工，而且加工后也要不定時的抽檢，防止因夾具問題出現(xiàn)報廢件。 嚴士健. 測試與概率. 第1版. 北京:北京師范大學出版社, 1994 7、參考文獻 [1] 李益民 機械制造工藝設計簡明手冊 哈爾濱工業(yè)大學 機械工業(yè)出版社 [2] 李洪主機械加工工藝手冊 北京 北京出版社，1990 [3] 桂定一丶徐茂功 公差配合與技術測量 機械工業(yè)出版社 [4]金屬機械加工工藝人員手冊修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊. 上海:上海科學技術出版社,1979 [5艾興 肖詩剛]切削用量手冊 機械工業(yè)出版社，1983 28