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表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 　端蓋 共 1 頁 第 1 頁 　（該欄要求畫工序簡圖） 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 　10 　粗車 45# 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件　 　φ111×31.5 　1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 　數(shù)控車床 CA6140 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　三爪自定心卡盤 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 游標卡尺0-150 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　1 找正卡盤跳動在0.10內(nèi)　 百分表、磁力表座 　100 　78 　0.5 　1.5 　 　1 　1.19min 　 　2 夾緊φ108大外圓及端面　 三爪卡盤 　 　 　 　 　 　 　 　 　3 編制加工程序，啟動設(shè)備粗車φ60孔側(cè)各加工孔、外圓及端面　 三爪卡盤　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2 表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 　端蓋 共 1 頁 第 1 頁 ?。ㄔ摍谝螽嫻ば蚝唸D） 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 　20 　粗車 45# 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件　 　φ111×31.5 　1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 　數(shù)控車床 CA6140 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　三爪自定心卡盤 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 游標卡尺0-150 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　1 找正卡盤跳動在0.10內(nèi)　 百分表、磁力表座 　100 　78 　0.5 　1.5 　 　1 　1.44min 　 　2 調(diào)頭夾緊粗車后的φ72大外圓及端面 三爪卡盤 　 　 　 　 　 　 　 　 　3 編制加工程序，啟動設(shè)備粗車φ108外圓及端面　 三爪卡盤　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2 表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 　端蓋 共 1 頁 第 1 頁 　（該欄要求畫工序簡圖） 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 　30 　精車 45# 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件　 　φ111×31.5 　1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 　數(shù)控車床 CA6140 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　三爪自定心卡盤 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 φ60塞規(guī) φ80卡規(guī) 游標卡尺0-150 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　1 找正卡盤跳動在0.05內(nèi)　 百分表、磁力表座 　400 　99.6 　0.5 　0.5 　 　1 　0.372min 　 　2 調(diào)頭夾緊φ108大外圓及端面 三爪卡盤 　 　 　 　 　 　 　 　 　3 編制加工程序，啟動設(shè)備精車φ60孔及端面、φ80外圓及端面　 三爪卡盤　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2 表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 　端蓋 共 1 頁 第 1 頁 ?。ㄔ摍谝螽嫻ば蚝唸D） 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 　40 　銑端面 45# 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件　 　φ111×31.5 　1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 　數(shù)控銑床 X62 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　銑夾具 皂化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 游標卡尺0-150、 平板、 高度尺0-150 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　1 找正銑夾具跳動在0.02內(nèi)　 百分表、磁力表座 　500 　31.32 　0.067mm/z 　2 　 　1 　0.32min 　 　2 以φ60孔為基準銑兩端面 銑夾具 　 　 　 　 　 　 　 　 　3 檢測兩端面尺寸及平行度 通用檢具 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2 表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 　端蓋 共 1 頁 第 1 頁 ?。ㄔ摍谝螽嫻ば蚝唸D） 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 　50 　鉆孔 45# 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件　 　φ111×31.5 　1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 　臺式鉆床 ZQ4015 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　W081-J0100 　鉆夾具 　煤油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 位置度量規(guī) 游標卡尺0-150 塞規(guī) 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　1 找正鉆夾具跳動在0.02內(nèi) 百分表、磁力表座 　500 　14.1 　0.16 　10 　 1 　0.85min 　 　2 以φ60孔為基準鉆4-φ9孔 鉆夾具 　 　 　 　 　 　 　 　 　3 檢測孔徑尺寸及位置度　 通用檢具及位置度量規(guī) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書（工裝類） 批次、層次、專業(yè)_0902、本科、機械設(shè)計制造及自 動化 校外學(xué)習(xí)中心 重慶學(xué)習(xí)中心 學(xué)生姓名__ _______ 學(xué)號__ ___ 一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目端蓋零件的機械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計 二、 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作自 日止 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容要求： （一） 、工裝類畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容 1、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 根據(jù)題目中給定的零件的年產(chǎn)量計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2、零件的分析 （1）熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件。 （2）分析零件圖上各項技術(shù)要求，確定主要加工表面。 （3）加工表面的尺寸精度和形狀精度。 （4）主要加工表面間的相互位置精度。 （5）加工表面粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求。 （6）熱處理要求及其它要求。 3、選擇毛坯 （1）根據(jù)零件用途確定毛坯類型。 （2）根據(jù)生產(chǎn)批量確定毛坯制造方法。 （3）根據(jù)手冊查定表面加工余量及余量公差。 4、工藝規(guī)程設(shè)計 （1）定位基準的選擇（包括粗、精基準的選擇） （2）零件表面加工方法的選擇 （3）制定工藝路線 （4）確定機械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯零件綜合圖 （5）工序設(shè)計 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 a. 選擇機床 b.選擇夾具 c.選擇刀具 d.選擇量具 工序尺寸的確定及計算 （6）選擇切削用量、確定時間定額 （7）填寫機械加工工藝規(guī)程卡片和機械加工工序卡片。 5、機床夾具設(shè)計 （1）擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 確定夾具的類型 確定工件的定位方案 確定工件的夾緊形式 確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 確定其它機械，如分度、裝卸用的輔助裝置等。 夾具體的結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計 （2）夾具總圖設(shè)計 （3）夾具精度的校核 （4）繪制夾具零件圖樣 6、編寫說明書（不低于 30 頁） 說明書內(nèi)容如下： （1）目錄 （2）設(shè)計任務(wù)書。 （3）總論或前言 （4）對零件的工藝性分析（零件的作用結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵表面的技 術(shù)要求分析等） 。 （5）工藝設(shè)計 確定生產(chǎn)類型。 毛坯選擇與毛坯圖說明。 工藝路線的確定（粗、精基準的選擇依據(jù)，各表面加工方法的確定，工序集 中與工序分散的運用，工序前后順序的安排，選擇的加工設(shè)備及安裝，列出不 同工藝方案，進行分析比較等） 。 加工余量、切削用量、工時定額（時間定額）的確定（說明數(shù)據(jù)來源，計算 指定工序的時間定額） 。 夾具定位夾緊方案分析與論證。 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明。 設(shè)計小結(jié)。 參考文獻。 7、夾具裝配圖的繪制 （二） 、主要要求及應(yīng)達到的技術(shù)指標 1、完成下面所要求的圖紙繪制，各項圖幅可以自行調(diào)整，但要求布局合理。 名 稱 比 例 要 求 備 注 機械加工工藝規(guī)程卡片 1:1 填寫 機械加工工序卡片 1:1 填寫 毛坯零件合圖 1:1 autoCAD 繪制 零件圖 1:1 autoCAD 繪制 夾具裝配圖 1:1 autoCAD 繪制 2、設(shè)計說明書一份。 （三） 、夾具設(shè)計參考資料 （1） 機械制造工藝與裝備課程設(shè)計指導(dǎo)書 ，倪森壽； （2） 機床夾具圖冊 ，機械工業(yè)出版社 （3） 現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊 ，機械工業(yè)出版社 （4） 機械工程手冊 ，機械工業(yè)出版社 （5） 機床夾具設(shè)計 ，機械工業(yè)出版社 （四） 、格式要求 1、圖 紙 按機械制圖國家標準繪制，工序圖 A4 圖紙，零件圖、毛坯零件合圖、夾具 體圖采用 A3 圖紙，裝配圖用 A2 圖紙，標題欄及基本幅面尺寸和圖框格式按圖 1、圖 2 及表 1 所示。 共 張 第 張 比 例重 量階 段 標 記年 、 月 、 日簽 名更 改 文 件 號分 區(qū)處 數(shù)標 記 標 準工 藝審 核 （ 年 月 日 ）（ 簽 名 ）標 準 化（ 簽 名 ） (年 月 日 )設(shè) 計 （ 圖 樣 代 號 ） （ 圖 樣 名 稱 ）（ 材 料 標 記 ） 重 慶 大 學(xué)網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 圖 1 標題欄格式 表 1 基本幅面尺寸 幅面代號 A0 A1 A2 A3 A4 尺寸 LB1894845594202072971 c 10 5 a 25 e 20 10標 題 欄標 題 欄 cacl 圖 2 圖框格式 2、機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片 格式如表 2、表 3 所示。 5 表 2 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 材料 牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 備注 工序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 標記 處數(shù) 更改 文件 號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 6 表 3 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 /分 準終 單件 （該欄要求畫工序簡圖） 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時 r/min m/min mm/r mm 進給次 數(shù) 機動 輔助 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 7 3、計 算 書 計算書采用 A4 打印紙 60 頁以上的論文采用雙面打印，60 頁及其 60 頁以下論文采用單面打印 上邊距：2.5cm 下邊距：2.5cm 左邊距：3.0cm 右邊據(jù)：2.5cm 行距：1.5 倍 正文字體使用小四號字，宋體，一級標題使用四號字體，黑體，加粗；二級標 題使用小四號字體，黑體，加粗；三級標題使用小四號字體，宋體，加粗。 序號：畢業(yè)設(shè)計（論文）各章節(jié)序號采用阿拉伯數(shù)字編碼，格式為： 1 1.1 1.1.1（最多不超過 3 層） 頁碼：阿拉伯數(shù)字進行編號，位于每頁頁底中部。 3、公 式 用 word 中“公式編輯器”或“ MathType 5.0 Equation”軟件完成，大小為 12pt（可以進行適當調(diào)整） ，位置居中max0.3517.485MkNm226ql 8 附錄：機械設(shè)計制造及自動化（工裝方向）畢業(yè)設(shè)計各階段完成內(nèi)容明細表 進 度 計 劃平臺階 段名稱 平臺提 交時間 圖紙 Word 文檔 備注 畢業(yè)設(shè)計 第一階段 1、機械加工工藝規(guī)程卡片 2、零件圖 1 張（用 AUTOCAD 繪制 1：1 的比例） ； 3、毛坯零件合圖 1 張（用 AUTOCAD 繪制 1：1 的比例） ； 1、設(shè)計目的及背景 2、生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 的確定； 3、零件的分析； 4、選擇毛坯； 5、工藝規(guī)程設(shè)計； 6、開題報告； 按提供的機械加工 工藝規(guī)程卡片格式 進行填寫 畢業(yè)設(shè)計 第二階段 1、機械加工工序卡片 2、機械加工工序圖（用 AUTOCAD 繪制 1：1 的比例） ； 1、選擇加工設(shè)備（機床） 與工藝裝備（夾具、刀 具、量具） ； 2、工序尺寸的確定及計 算（圓柱面及軸向工序 尺寸、工序余量，偏差） 3、確定切削用量（切削 速度、進給量、切削深 度）及時間定額 4、擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （夾具的類型、工件的 定位方案、工件的夾緊 形式 、刀具的導(dǎo)向方式或?qū)?刀裝置、輔助裝置等。 5、夾具體的結(jié)構(gòu)類型的 設(shè)計 需查取相關(guān)表格 畢業(yè)設(shè)計 第三階段 夾具體裝配圖 （用 AUTOCAD 繪制 1：1 的比例） ； 1、 夾具精度的校核； 2、 整理設(shè)計說明書； 3、 參考文獻； 提交畢業(yè)設(shè)計終稿 附件：畢業(yè)設(shè)計參考題目 如圖所示，設(shè)計加工端蓋上 66mm 小孔的鉆孔夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。 圖 端蓋 表2 機械加工工藝過程卡片 　 機械加工工藝過程卡片 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 端蓋　 零件名稱 端蓋　 共 1 頁 材料牌號 45#　 毛坯種類 　鍛件 毛坯外形尺寸 　Φ111×31.5 每毛坯件數(shù) 1　 每臺件數(shù) 1　 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 　0 正火處理　 將零件加熱到850-900℃ 加熱后的零件風(fēng)冷或空冷 檢測端蓋毛坯正火處理硬度HB170-250 熱處理　 正火 正火爐　 洛氏硬度計　 　10 粗車　 找正卡盤跳動在0.10內(nèi) 夾緊φ108大外圓及端面 編制加工程序，啟動設(shè)備粗車φ60孔側(cè)各加工孔、外圓及端面　 機加車間　 　車 　數(shù)控車床 　三爪卡盤、游標卡尺0-150 　20 粗車　 找正卡盤跳動在0.10內(nèi) 調(diào)頭夾緊粗車后的φ72大外圓及端面 編制加工程序，啟動設(shè)備粗車φ108外圓及端面　 機加車間　 　車 　數(shù)控車床 　三爪卡盤、游標卡尺0-150 　30 精車 找正卡盤跳動在0.05內(nèi) 調(diào)頭夾緊φ108大外圓及端面 編制加工程序，啟動設(shè)備精車φ60孔及端面、φ80外圓及端面 機加車間　 　車 　數(shù)控車床 　三爪卡盤、游標卡尺0-150、φ60塞規(guī)、φ80卡規(guī) 　40 銑端面 找正銑夾具跳動在0.02內(nèi)　 以φ60孔為基準銑兩端面 檢測兩端面尺寸及平行度　 機加車間　 　銑 　數(shù)控銑床 　銑夾具、游標卡尺0-150、平板、高度尺0-150 　50 鉆孔 找正鉆夾具跳動在0.02內(nèi)　 以φ60孔為基準鉆4-φ9孔 檢測孔徑尺寸及位置度　 機加車間　 　鉆 　臺式鉆床 　鉆夾具、游標卡尺0-150、位置度量規(guī)、塞規(guī) 　60 去銳邊 去銳邊毛刺 　 　 　 　 　 　 　70 檢 　終檢 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 一、課題的目的及意義： 汽車工業(yè)是我國的四大支柱形產(chǎn)業(yè)之一，在當前經(jīng)濟形勢整體企穩(wěn)回暖、我國汽車產(chǎn)業(yè)趨向走好的背景下，各大汽車制造廠及零部件制造廠都擴產(chǎn)增銷，推陳出新，行業(yè)形勢出現(xiàn)“持續(xù)熱銷”的火熱局面。改革開放以來，中國的汽車工業(yè)如同其它工業(yè)一樣在開放與競爭中迅速成長。據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計資料顯示，1990年中國的汽車產(chǎn)量僅有51.4萬輛，其中轎車僅有3.5萬輛，經(jīng)過14年的努力，到2003年中國的汽車產(chǎn)量達到444.39萬輛，與1990年相比增長了8.6倍，轎車產(chǎn)量達到202.01萬輛，增長57.7倍。中國的汽車已快速進入家庭，因此帶動了各汽車配件廠的快速發(fā)展。 本這設(shè)計的主要任務(wù)是汽車法蘭上的一個端蓋，其作用是連接配對零件并傳遞相關(guān)功能。 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程以后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能，獨立分析與解決問題的能力，有助于學(xué)生對專業(yè)知識、技能的進一步提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。專用夾具的設(shè)計，對加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的性能有著重要的影響。本課題討論的目的是通過分析汽車法蘭端蓋的特點，論述了設(shè)計時應(yīng)注意的問題及其應(yīng)用范圍。 二、課題任務(wù)、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑、條件： （1）課題任務(wù)： 課題任務(wù)主要是圍繞汽車法蘭端蓋的特點，編制設(shè)計專用夾具、制定工藝、確定毛坯，選擇經(jīng)濟、高效的生產(chǎn)加工方式。以達到讓學(xué)生將理論知識充分運用于實際目的，提高對專業(yè)技術(shù)知識的運用和理解能力。增加對民族汽車工業(yè)、專業(yè)技術(shù)工作的熱愛。 （2）重點研究內(nèi)容： 本文的研究重點在于合理選擇毛坯、制定生產(chǎn)加工工藝、設(shè)計高效的、操作勞動強度低的專用夾具。 （3）實現(xiàn)途徑 在論文的寫作過程中，本人將通過大量地、廣泛地閱讀專業(yè)期刊、雜志、相關(guān)學(xué)術(shù)著作、手冊等，進行數(shù)據(jù)調(diào)查、資料查閱等方式，運用所學(xué)的理論知識通過實際生產(chǎn)加工方式，提煉出有代表性、有創(chuàng)新思路的生產(chǎn)加工方案。 報告人簽名 日 期 注：此報告，學(xué)生應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的任務(wù)書，獨立撰寫，在畢業(yè)設(shè)計（論文）開始后兩周內(nèi)完成。 摘 要 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是汽車法蘭上的端蓋加工工藝規(guī)程及4-φ9孔鉆夾具的設(shè)計。端蓋是法蘭盤上的一個零件，與其它零件配對使用，其主要加工表面及控制位置為孔和外圓。由零件要求分析可知，保證孔和外圓尺寸的同時應(yīng)該盡量保證其同軸度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時，采取以φ108大外圓粗定位夾緊加工后，對孔和外圓分粗精加工同時成型。因其粗糙度為Ra3.2，可直接車削滿足。對于鉆4-φ9孔時，主要以孔定位，兩銑削端面限位，控制其自由度，以達到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。本文的研究重點在于通過汽車法蘭端蓋的工藝性和力學(xué)性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計高效、省力的夾具，通過實踐驗證，最終加工出合格的端蓋零件。 關(guān)鍵詞：端蓋、加工工藝、鉆孔、定位、夾具 目 錄 摘要…………………………………………………………………………… 2 1 設(shè)計目的及背景 ………………………………………………………… 4 2 端蓋零件的機械加工工藝過程分析……………………………………… 4 2.1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型………………………………………… 4 2.2 零件的分析……………………………………………………………… 5 2.3 選擇毛坯………………………………………………………………… 5 2.4 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………… 6 2.4.1 定位基準的選擇……………………………………………………… 6 2.4.2 零件加工方法的選擇………………………………………………… 6 2.4.3 制定工藝路線………………………………………………………… 6 2.4.4 確定機械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯——零件綜合圖………… 7 2.4.5 工序設(shè)計……………………………………………………………… 8 2.4.6確定切削用量及基本時間（機動時間）……………………………… 13 3 機床夾具設(shè)計…………………………………………………………… 20 3.1 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ………………………………………………… 20 3.1.1 確定夾具的類型 …………………………………………………… 20 3.1.2 確定工件的定位方案 ……………………………………………… 20 3.1.3 確定工件的夾緊形式 ……………………………………………… 21 3.1.4 確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 ………………………………… 21 3.1.5確定其它機械，如分度、裝卸用的輔助裝置等…………………… 21 3.1.6 夾具體的結(jié)構(gòu)類型設(shè)計 …………………………………………… 21 3.1.7 夾具總圖設(shè)計 ……………………………………………………… 21 3.2 夾具精度的校核 ……………………………………………………… 22 4 總結(jié) …………………………………………………………………… 23 5 參考文獻 ………………………………………………………………… 23 1、 設(shè)計目的及背景 汽車工業(yè)是我國的四大支柱形產(chǎn)業(yè)之一，在當前經(jīng)濟形勢整體企穩(wěn)回暖、我國汽車產(chǎn)業(yè)趨向走好的背景下，各大汽車制造廠及零部件制造廠都擴產(chǎn)增銷，推陳出新，行業(yè)形勢出現(xiàn)“持續(xù)熱銷”的火熱局面。改革開放以來，中國的汽車工業(yè)如同其它工業(yè)一樣在開放與競爭中迅速成長。據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計資料顯示，1990年中國的汽車產(chǎn)量僅有51.4萬輛，其中轎車僅有3.5萬輛，經(jīng)過14年的努力，到2003年中國的汽車產(chǎn)量達到444.39萬輛，與1990年相比增長了8.6倍，轎車產(chǎn)量達到202.01萬輛，增長57.7倍。中國的汽車已快速進入家庭，因此帶動了各汽車配件廠的快速發(fā)展。 本這設(shè)計的主要任務(wù)是汽車法蘭上的一個端蓋，其作用是連接配對零件并傳遞相關(guān)功能。 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程以后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能，獨立分析與解決問題的能力，有助于學(xué)生對專業(yè)知識、技能的進一步提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。專用夾具的設(shè)計，對加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的性能有著重要的影響。本課題討論的目的是通過分析汽車法蘭端蓋的特點，論述了設(shè)計時應(yīng)注意的問題及其應(yīng)用范圍。 2、 端蓋零件的機械加工工藝過程分析 2.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 圖1示為端蓋零件，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為4000件，根據(jù)其年需求量要求設(shè)定其備品率為10%，廢品率為1%（含工廢和料廢），現(xiàn)制定端蓋的機械加工工藝規(guī)程。 N=Q×n×(1+a+b) 件/年 （1） 式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——產(chǎn)品的年生產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺） a——零件的備品率 b——零件的平均廢品率 N=4000×1×(1+10%+1%)=4440（件/年） 端蓋年需求量為4440件，因已知該產(chǎn)品為輕小型機械，根據(jù)教材和手冊中生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 圖1 零件圖 2.2零件的分析 端蓋零件的視圖正確，部分尺寸需要補充完善，公差及技術(shù)要求需要完善，已在正式提交的零件圖上補充完善。本零件外圓和內(nèi)孔精度要求較高，并且為設(shè)計基準。因φ108外圓及端面圖紙標注為非加工表面，但考慮過程中會用其做工序基準，所以在工藝加工過程中安排了加工余量并作了加工。4-φ9位置度要求為0.15，利用鉆夾具在臺鉆上加工直接可以滿足要求。其余尺寸公差及形位公差都能保證。 2.3選擇毛坯 端蓋零件通常不要求作大的頻繁的轉(zhuǎn)動，與配對零件是間隙配合，有微小的轉(zhuǎn)動，所以考慮到強度上的要求，將零件定為45#鋼、正火處理，以改善強度、細化組織，增加零件的耐磨性。因其輪廓尺寸不大，形狀又不復(fù)雜，加之成批生產(chǎn)，所以毛坯采用模鍛成型。 較簡單的外圓形狀，中間的盲孔比較大，可采取鍛件尺寸與成品尺寸盡量接近的毛坯尺寸。零件小，可用比較小的設(shè)備噸位就能達到目的。 毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。 2.4工藝規(guī)程設(shè)計 2.4.1定位基準的選擇 本零件為圓柱體實心件，部分表面需要加工。需要加工的表面精度中等，光潔度為Ra3.2，中間孔0為設(shè)計基準，也是裝配和測量基準。但在加工過程中需要借用大外圓φ108及端面作為粗基準來加工φ60孔及同側(cè)尺寸，所以將φ108及端面進行了加工。粗基準加工后，后工序加工以設(shè)計基準為加工基準，即遵循了“基準重合”的原則。 2.4.2零件加工方法的選擇 本零件的加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面及小孔，材料為45#鋼。故確定加工方法如下： φ108外圓及端面：圖紙要求為非加工面，但工藝過程考慮其為粗基準，故對此外圓面采取粗車。 φ50孔及端面：圖紙要求為非加工面，故直接由模鍛成型。 φ60孔及端面：圖紙要求為設(shè)計基準，加工尺寸公差為0.03mm，粗糙度為Ra3.2，考慮此孔為后工序加工及定位用，故對此孔及端面采取粗車、精車。 φ72外圓及端面：圖紙要求為非加工面，但工藝過程考慮其為粗基準，故對此外圓面采取粗車。 φ80外圓及端面：加工尺寸公差為0.035mm，粗糙度為Ra3.2，，采取粗車、精車控制。 4-φ9孔：加工尺寸為自由公差，粗糙度為Ra6.3,位置度為0.15mm，采取鉆孔至尺寸要求。 49/98端面：加工尺寸為自由公差，粗糙度為Ra6.3,采取銑削方式加工至要求。 2.4.3制定工藝路線 根據(jù)零件本身要求及先粗后精的加工原則，端蓋加工工藝路線如下： 工序0：將鍛件毛坯進行正火處理，將毛坯加熱到850-900℃，空冷或風(fēng)冷到常溫，隨爐抽檢零件正火硬度； 工序10：找正三爪卡盤跳動在0.10內(nèi)，夾緊φ108外圓及端面，粗車φ60孔及端面、φ80外圓及端面、φ72外圓及端面； 工序20：找正三爪卡盤跳動在0.10內(nèi)，調(diào)頭夾緊已粗車的φ72外圓及端面，粗車φ108外圓及端面； 工序30：找正三爪卡盤跳動在0.05內(nèi)，夾緊已加工的φ108外圓及端面，精車φ60孔及端面到尺寸、φ80外圓及端面到尺寸，并倒孔口及外圓的角； 工序40：找正銑夾具定位心軸跳動在0.02內(nèi)，以φ60孔為基準銑49/98兩端面到尺寸； 工序50：找正鉆夾具定位心軸跳動在0.02內(nèi)，以φ60孔為基準鉆4-φ9到尺寸； 工序60：鉗工去銳邊毛刺。 工序70：零件終檢。 2.4.4確定機械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯——零件綜合圖 （1）確定機械加工余量。鋼質(zhì)模鍛件加工余量根據(jù)國家有關(guān)標準確定。確定時，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，可查得零件內(nèi)外表面加工余量。 ①鍛件質(zhì)量：根據(jù)零件成品質(zhì)量為0.93Kg，估計毛坯質(zhì)量為1.31Kg。 ②加工精度：除φ60孔及φ80外圓精度較高外，其余加工精度中等偏低。 ③鍛件復(fù)雜系數(shù)S為： 假定最大外徑為Φ114mm，最長32mm，則： S=M鍛件/M外輪廓包體 M外輪廓包體=π×R2×L×ρ（密度） =3.1415926×5.702×3.2×7.85=2.56Kg M鍛件=1.31Kg S= M鍛件/M外輪廓包體=1.31/2.56=0.52 故按表查得其復(fù)雜系數(shù)為S2,級別一般。 表1 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S 級別 S數(shù)值范圍 級別 S數(shù)值范圍 簡單 S1>0.63~1　　　 較復(fù)雜 S3>0.16~0.3 一般 S2>0.32~0.63 復(fù)雜 S4≤0.16 ④機械加工余量。根據(jù)鍛件質(zhì)量、F1、S2，確定直徑方向余量為1.5~2.0mm，即鍛件的直徑單邊余量為1.5~2.0mm。軸向單邊余量為1.5~2.0mm。 （2）確定毛坯尺寸。根據(jù)表所查及零件實際加工精度，確定外徑除關(guān)鍵尺寸φ60孔及φ80外圓余量定為2.0mm外，其余定為1.5mm，端面余量除φ108大端面定為2.0mm外，其余定為1.5mm。 （3）設(shè)計毛坯——零件綜合圖。 本零件鍛件質(zhì)量為1.31Kg，復(fù)雜系數(shù)為S2，45#鋼含碳量為0.42-0.50%，按表2查得鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1，熱處理為正火后粗精加工。 表2鍛件材質(zhì)系數(shù) 級別 鋼的最高含碳量 合金鋼的合金元素最高總含量 M1 <0.65% <3.0% M2 ≥0.65% ≥3.0% 2.4.5工序設(shè)計 （1）選擇加工設(shè)備及工藝裝備。 ①選擇機床。 a.0序為正火工序。可選用網(wǎng)帶爐或井式、箱式爐加熱后空冷或風(fēng)冷。 b.10、20、30序為粗/精車加工。本零件輪廓外形尺寸及質(zhì)量均小巧，選用常用的CA6140型數(shù)控臥式車床即可（數(shù)控車床和普通車床均可加工此零件，但數(shù)控車床受操作者操作技能影響小，所以本設(shè)計全部選用數(shù)控車床）。 c.40序為銑端面。以φ60孔為基準銑兩端面，選用數(shù)控銑床X62型立式銑床。 d.50序為鉆孔。因尺寸公差和形位公差要求均不高，故選用臺式鉆床ZQ4015。 ②選擇夾具。 除銑端面和鉆孔工序外，其余各工序均采用通用夾具即可，車削加工以三爪自定心卡盤定位夾緊零件。 ③選擇刀具。 a.在車床上加工，一般都采用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。本零件為鋼質(zhì)材料，故采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5，精加工用YT30。為提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，可選用機夾可轉(zhuǎn)位車刀。 b.銑刀選用立銑刀。零件要求銑削兩端面，故銑刀選用：6刃、Φ20直柄立銑刀。 c.鉆4-φ9選用φ9直柄麻花鉆，帶90°的倒角锪鉆。 ④選擇量具。 本零件為批量生產(chǎn)產(chǎn)品，一般均選用通用量具。選擇量具的方法通常有如下兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。 a.選擇徑向尺寸量具。除φ80的外圓、φ60的內(nèi)孔，其余各外圓、內(nèi)孔均為自由尺寸，機加未注尺寸公差按QC/T267-1999《汽車切削加工零件未注公差尺寸的極限偏差》查表，其公差值均大于0.30mm，而φ50孔則直接由鍛造成型，其公差值為±0. 50mm，按工藝人員手冊要求，根據(jù)測量精度等級選擇0-150mm/0.02的游標卡尺即可，其分度值為0.02mm。 表3 外圓、內(nèi)孔所用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 選用量具 備注 10 φ82、φ58、φ72 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 φ82、φ58為工序尺寸 20 φ108 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 30 φ60 分度值為0.01mm，測量范圍為50-75mm的內(nèi)徑千分尺/或內(nèi)徑百分表 30 φ80 分度值為0.01mm，測量范圍為75-100mm的外徑千分尺 因此零件為批量生產(chǎn)產(chǎn)品，φ60孔公差值為0.03mm，φ80外圓直徑公差為0.035mm，在首件檢查時采用表3通用量具，過程中操作者自檢和專職檢驗員巡檢采用專用量具以提高效率，φ60孔采用塞規(guī)，φ80外圓采用卡規(guī)檢查。為提高表面加工質(zhì)量及粗糙度要求，加工過程中可增加切削液潤滑。 b.加工軸向尺寸所用量具。各軸向尺寸均為自由尺寸，機加未注尺寸公差按QC/T267-1999《汽車切削加工零件未注公差尺寸的極限偏差》查表，其公差值均大于±0.20mm，按工藝人員手冊要求，根據(jù)測量精度等級選擇0-150mm/0.02的游標卡尺即可，其分度值為0.02mm。 表4 軸向尺寸加工所用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 選用量具 備注 10 11.5、30.5、18、11 ±0.20 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 30.5、18、11為工序尺寸 20 28.5、10.5 ±0.20 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 28.5、10.5為工序尺寸 30 11、10、28 ±0.20 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 30 20 ±0.70 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 為φ50孔面距外端面距離 c.銑削兩端面所用量具。端面尺寸49、98均為自由尺寸，機加未注尺寸公差按QC/T267-1999《汽車切削加工零件未注公差尺寸的極限偏差》查表，其公差值均大于±0.30mm，按工藝人員手冊要求，根據(jù)測量精度等級選擇0-150mm/0.02的游標卡尺即可，其分度值為0.02mm。 表5 銑削端面尺寸加工所用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 選用量具 備注 40 49 ±0.37 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 40 98 ±0.43 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 d.鉆4-φ9孔所用量具。4-φ9孔為自由尺寸，機加未注尺寸公差按QC/T267-1999《汽車切削加工零件未注公差尺寸的極限偏差》查表，其公差值為+0.22 0 mm，按工藝人員手冊要求，根據(jù)測量精度等級選擇0-150mm/0.02的游標卡尺即可，其分度值為0.02mm。 (2)確定工序尺寸的一般辦法，是由加工表面的最后工序往前推算的。最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當有基準轉(zhuǎn)換時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈計算。 a.確定圓柱面的工序尺寸。前面根據(jù)相關(guān)資料已經(jīng)查出，本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），然后查出各工序加工余量（粗加工除外），總加工余量減去各工序加工余量之和即為粗加工余量。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。 本零件各圓柱表面、孔、端面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度等見表6 （總加工余量為各次余量之和，公差為經(jīng)濟公差） 表6各圓柱表面、孔、端面加工余量 加工內(nèi)容 工序單邊余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度/μm 粗 精 粗 精 粗 精 Φ80-0.012-0.047 1 1 Φ820 -0.74 Φ80-0.012-0.047 6.3 3.2 φ60+0.03 0 1 1 Φ580 -0.74 φ60+0.03 0 6.3 3.2 φ72 1.5 - Φ720 -0.74 - 6.3 - Φ108 1.5 - Φ1080 -0.87 - 6.3 - 確定軸向尺寸，本零件各工序的軸向尺寸如圖2所示 圖2 表7 各端面工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 10 1 2 3 4 1.5 1.5 1.5 1.5 Z1=1 Z2=1 Z3=1.5 Z4=1 20 5 2 Z5=2 30 1 2 4 0.5 0.5 0.5 Z1=0.5 Z2=0.5 Z3=0.5 a.確定工序尺寸L1、L11、L2、L3、L33、L4、L5、L55、L6、L7，這些尺寸只與加工余量有關(guān)。則： L6=L7+Z1=28+0.5=28.5mm； L4=L6+Z5=28.5+2=30.5mm； L7=L6-Z1=28.5-0.5=28mm； L3=L33+Z5+Z4=10+2+0.5=12.5mm； L5=L55+Z1=20+0.5=20.5mm； L2=11+Z1=11+0.5=11.5mm； L2為φ了72圓柱面加上大端面0.5mm余量值，故L2為其自身尺寸11加0.5 mm余量值，等于11.5mm。 b.確定銑削端面的工序尺寸。 兩端面(49mm和98mm端面尺寸),粗糙度為Ra6.3，尺寸公差及形位公差均為自由公差，故可直接一次銑削成型。毛坯確定兩端面余量各為2mm，直接按零件圖要求銑削到位：49±0.37mm；98±0.43mm 。 2.4.6確定切削用量及基本時間（機動時間） 切削乃是一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先確定切削深度、進給量，再確定切削速度。 工序10：粗車外圓、端面、鏜孔。本工序采用查表法確定切削用量。 （1）鏜Φ58孔及其端面，保證Φ58孔徑及孔深11±0.2mm。 1）切削深度ap 根據(jù)粗加工余量1.0mm，可一次性切除完。 ap=（58-56）/2=1.0mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，此處選擇f=0.5mm/r。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.3m/s 4)確定工時 取n=100r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n) ×i 而L=11+4+8.5=23.5(兩端面距離加孔深11之和) L1=0 L2=0 L3=0 則Tj=(23.5+0+0+0)/(0.5×100)×1=0.47min (2)車外圓Φ72及圓弧R4 1）切削深度ap 根據(jù)粗加工余量1.5mm，可一次性切除完。 ap=（75-72）/2=1.5mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，此處選擇f=0.5mm/r。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.3m/s 4)確定工時 取n=100r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n)*i 而L=11 L1=2 L2=0 L3=0 則Tj=(11+2+0+0)/(0.5*100)*1=0.26min (3)車外圓Φ82及端面 1）切削深度ap 根據(jù)粗加工余量1.5mm，可一次性切除完。 外圓ap=（84-82）/2=1mm 端面ap=1mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，此處選擇f=0.5mm/r。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.3m/s 4)確定工時 取n=100r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n) ×i 而L=〔（18-11.5）+（111-82）/2 〕= 21(大端面距離加外圓切削長度之和) L1=2 L2=0 L3=0 則Tj=(21+2+0+0)/(0.5×100) ×1=0.46min 工序20：粗車外圓、端面。本工序采用查表法確定切削用量。 （1）車大端面，保證總長28.5 1）切削深度ap 根據(jù)粗加工余量2mm，可一次性切除完。 ap=30.5-28.5=2mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，此處選擇f=0.5mm/r。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.3m/s 4)確定工時 取n=100r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n) ×i 而L=111/2 =55.5 L1=2 L2=2 L3=0 則Tj=(55.5+2+2+0)/(0.5*100)*1=1.19min （2）車大外圓φ108到尺寸 1）切削深度ap 根據(jù)粗加工余量1.5mm，可一次性切除完。 ap=（111-108）/2=1.5mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，此處選擇f=0.5mm/r。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.3m/s 4)確定工時 取n=100r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n)*i 而L=10.5 L1=2 L2=0 L3=0 則Tj=(10.5+2+0+0)/(0.5*100)*1=0.25min 工序30：精車φ60孔及端面并倒角、φ80外圓及端面。本工序采用查表法確定切削用量。 （1）精車φ60孔及端面 1）切削深度ap 根據(jù)精加工余量1mm，可一次性切除完。 ap=（60-58）/2=1mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，因精車加工，為提高切削加工零件表面粗糙度，速度將比粗加工高，故此處選擇f=0.3mm/r，f取值小于手冊規(guī)定的允許值均可取。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.66m/s 4)確定工時 取n=400r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n)*i 而L=11+1+7=19(兩端面距離加孔深11之和) L1=0 L2=0 L3=0 則Tj=(19+0+0+0)/(0.3*400)*1=0.16min （2）孔口倒角 1）切削深度ap 根據(jù)精加工余量1mm，可一次性切除完。 ap=2mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，因精車加工，為提高切削加工零件表面粗糙度，速度將比粗加工高，故此處選擇f=0.3mm/r，f取值小于手冊規(guī)定的允許值均可取。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.66m/s 4)確定工時 取n=400r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n)*i 而L=2 L1=0 L2=0 L3=0 則Tj=(2+0+0+0)/(0.3×400) ×1=0.02min （3）精車φ80外圓及端面 1）切削深度ap 根據(jù)精加工余量1mm，可一次性切除完。 ap=（82-80）/2=1mm 2）進給量f 根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-58選擇，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，時，ap<3mm，以及工件直徑在60mm內(nèi)時， f=0.5-0.7mm/r，因精車加工，為提高切削加工零件表面粗糙度，速度將比粗加工高，故此處選擇f=0.3mm/r，f取值小于手冊規(guī)定的允許值均可取。 3）切削速度v根據(jù)《機械加工技術(shù)手冊》中切削參數(shù)表8-60公式 v= Cv/(601-m×Tm×axpv×fyv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f≤0.70時，Cv=242 Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.20，計算切削速度,取粗車Vc=1.66m/s 4)確定工時 取n=400r/min 根據(jù)公式 Tj=(L+L1+L2+L3)/(f.n)*i 而L=〔（18-11）+（108-80）/2 〕= 21(大端面距離加外圓切削長度之和) L1=2 L2=0 L3=0 則Tj=(21+2+0+0)/(0.3×400) ×1=0.192min 工序40：銑兩端面。 本工序直接將兩端面一次性銑床削到位，所選用刀具為高速鋼6刃立銑刀，銑刀直徑Φ20mm，已知銑削寬度ae=10mm，銑削總長度46mm，銑削深度ap=2mm，采用查表法確定切削用量。 1）確定每齒進給量fz X62型立式銑床功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性中等，高速鋼6刃細齒立銑刀加工鋼料，查得每齒進給量fz=0.06-0.10mm/z?，F(xiàn)取fz=0.07mm/z 2）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》查表，用高速鋼立銑刀加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為0.30-0.50mm；銑刀直徑為d=Φ20mm，則銑刀耐用度T=60min。 3）確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)公式：v= （Cv×dqv）/(Tm×axvp×fzyv×aeuv×zpv) ×Kv(m/s) 查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： fz=0.07mm/z，Cv=41, qv=0.25, Xv=0.1, Yv=0.2, Uv=0.15, Pv=0.1, m=0.20，T=60min, ap=2mm, ae=10mm, Z=6, d=20mm, Kv=1.0 計算切削速度, V=(41×200.25)/(600.20×20.1×0.070.2×100.15×60.1) ×1.0 m/min =35.93m/min n=(1000*35.93)/(π*20)r/min=571.84r/min 根據(jù)X62型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=500r/min=8.3r/s 實際切削速度V=n×π×20=0.522m/s 工作臺每分鐘進給量為： fMz= fz×Z×n=0.07×6×500=210mm/min 根據(jù)銑床工作臺進給量表，選擇fMz=200mm/min 則實際的每齒進給量為 fz=200/(6*500)=0.067mm/z 4)確定工時 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7，查得立銑刀銑端面的基本時間計算公式為 Tj=〔(L+L1+L2)/ fMz〕×i 而L=10（銑刀半徑） L1=√ ae×(d-ae) +(1~3) =√1×(20-10)+2=10+2=12 L2=10（銑刀半徑） fMz=200mm/min i（進給次數(shù)）=1 則Tj=(10+12+10)/(200) ×1=0.16min 兩端面，則總時間為Tj=2×0.16min=0.32min 工序50：鉆4-Φ9孔。 本工序為鉆孔，刀具選用高速鋼麻花鉆，直徑d=9mm。鉆4個通孔。使用煤油作切削液。 1）確定進給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給。 2）選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》查表，鉆頭后刀面最大磨損限度為：0.40~0.80mm，此處取0.80mm，耐用度T=25min。 3）確定切削速度v 根據(jù)公式：v= （Cv×dzv0）/(Tm×axvp×fyv) ×Kv(m/s) 零件材料為45#鋼，抗拉強度σb=650MPa，加工性屬于5類。查表，其系數(shù)及指數(shù)分別為： f=0.16mm/r（暫定），Cv=4.4, zv=0.4, ap=10, Xv=0, Yv=0.7, m=0.2，T=25min, Kv=1.0 計算切削速度, V=(4.4×90.4)/(250.20×100×0.160.7) ×1.0 m/min =20.08m/min n=(1000×20.08)/(π×9)r/min=710r/min 根據(jù)ZQ4015型臺式鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=500r/min=8.3r/s 實際切削速度V=n×π×9=0.235m/s 4)確定工時 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5，查得鉆孔的基本時間計算公式為 Tj= (L+L1+L2)/ （f*n） 而L=10（鉆孔深度） L1=（D/2）×tan30°+(1~2) =2.6+1.4=4mm L2=1~4=3mm（此處選擇3） f=0.16mm/r n=500r/min 則Tj=(10+4+3)/(0.16500)=0.2125min 每孔時間為0.2125min，4孔則為Tj=4×0.2125=0.85min 工序60：鉗工去銳邊毛刺。 工序70：零件終檢。 將上述各工序內(nèi)容填入工序卡片中就是端蓋的加工工序卡片。見附表2。 3、 機床夾具設(shè)計 鉆4-φ9孔鉆夾具的設(shè)計 此零件的特點是，基準為φ60H7孔，位置度φ0.15，4個孔均布，以兩端面銑削面中心對稱分布，所以，考慮夾具時除需要考慮基準孔，還需要就兩銑削端面進行限位，否則任意位置鉆4個孔，零件是不能正常裝配在汽車總成上的。因本工序考慮在普通臺式鉆床上加工，而且零件為批量生產(chǎn)，所以考慮將夾具通過T型槽螺栓固定在工作臺上，在通過配合，將零件加工成型。 3.1 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 3.1.1確定夾具的類型 本零件加工4-φ9孔需要設(shè)計專用鉆夾具。車加工各外圓及內(nèi)孔采用三爪自定心卡盤，銑床需要設(shè)計專用銑夾具。 3.1.2確定工件的定位方案 本零件加工4-φ9孔需要設(shè)計專用鉆夾具。 圖3 鉆床夾具 夾具底座通過T型槽螺栓與工作臺相連，夾具體與底座之間有1個鋼球，底座上只有一個剛能放下半個球的孔，而夾具體上為直徑為8的圓環(huán)槽，但呈均布有4個半徑為5的孔，當夾具體轉(zhuǎn)動時，每90度位置，孔剛好與球接觸，則加工4個孔，這對于批量生產(chǎn)來說，可降低勞動強度。夾具體通過3顆螺釘與定位心軸連接，零件60孔與定位心軸通過H7/g6的間隙配合定位。但4-φ9還需要將銑削端面進行限位才能加工，所以，在鉆模板上銑平了3mm的一個平面，寬度為109±0.3mm。鉆模板與夾具體通過2個長定位銷（一個圓柱銷，一個菱形銷）固定位置。零件為通孔，所以Z方向的壓緊可以進行也可以不進行，因為零件在Z方向的自由度不限制，也不會造成孔位置度不合格。所以，鉆零件時可以通過通用壓板壓緊零件，也可直接鉆削。 3.1.3確定工件的夾緊形式 本零件加工4-φ9孔為通孔，所以Z方向的壓緊可以進行也可以不進行，因為零件在Z方向的自由度不限制，也不會造成孔位置度不合格。所以，鉆零件時可以通過通用壓板壓緊零件，也可不壓緊直接鉆削。 3.1.4確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 工件在機床上加工，能否保證加工精度，主要取決于設(shè)備自身精度以及夾具與工藝和合理性，及刀具與工件間的相對位置。常用的對刀方法有三種：試切法對刀、樣件法對刀、采用導(dǎo)向或?qū)Φ堆b置對刀。本零件加工時刀具的導(dǎo)向試或?qū)Φ堆b置如表8所示。 表8 對刀裝置 機床 刀具 對刀裝置（方法） 車床 外圓、內(nèi)孔、端面車刀，R刀 試切法對刀 銑床 立銑刀 夾具定位 鉆床 直柄麻花鉆 夾具定位 3.1.5確定其它機械，如分度、裝卸用的輔助裝置等 本零件小、輕、加工精度不高，故車加工時直接采用三爪卡盤自定心夾緊，銑削工序和鉆削工序均采用專用夾具定位加工。故零件不需要使用分度、裝卸等裝置。均為人工裝卸。 3.1.6夾具體的結(jié)構(gòu)類型設(shè)計 本零件多采用通用和專用夾具（見附表1、2） 3.1.7夾具總圖設(shè)計 見圖3 3.2夾具精度的校核 定位誤差的計算常用的有合成法和極限位置法兩種方式，用函數(shù)法推導(dǎo)定位誤差公式，方法比較簡便實用。極限位置法和函數(shù)法在計算組合定位誤差時，有著明顯的優(yōu)越性。 圖4 零件加工定位基準簡圖 圖4為零件加工定位基準簡圖，根據(jù)其定位夾緊關(guān)系，其定位誤差按《機床夾具設(shè)計手冊》中夾具誤差的分析計算方法有如下計算公式： △D.W=δD +δd +△min 根據(jù)零件及夾具設(shè)計圖可知： D+δD 0 =φ60H7=φ60+0.03 0=φ60.03；D=φ60 d 0-δd =φ60g6=φ60-0.010-0.029=φ59.971(mm)；d=φ59.99 而△min為定位孔與定位軸之間的最小間隙，所以 △min=φ60-φ59.99=0.01(mm) ∴△D.W=δD +δd +△min/2=+0.03+0.019+0.01/2=0.054(mm) 本零件加工過程中，工序定位基準與設(shè)計基準重合，符合夾具定位要求。而零件鉆孔工序4-φ9尺寸誤差為自由尺寸，根據(jù)機加未注尺寸公差按QC/T267-1999《汽車切削加工零件未注公差尺寸的極限偏差》查表，其公差值為+0.22 0 mm，形位公差已知為Φ0.15，其夾具定位誤差遠遠小于零件加工尺寸公差與形位公差之和。所以，夾具夾緊定位方式選擇是合理的，能滿足零件設(shè)計精度要求。 4 總結(jié) 本設(shè)計研究過程中仍然存在一些不足，有的問題還有待進一步深入，具體如下： 1）、系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，還可結(jié)合計算機數(shù)據(jù)庫計算分析，整理出更加合理的設(shè)計方案； 2）、存在一定的浪費，夾具的易磨損件在設(shè)計中未明確磨損程度和使用極限。 3）、計算零件加工時間時考慮的是主要的工作時間，沒將操作者輔助時間加上去。 5 參考文獻 ［1］王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊.第三版.上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2002. ［2］田玉順.機械加工技術(shù)手冊.北京出版社.1992. ［3］北京第一通用機械廠.機械工人切削手冊（修訂第2版）.機械工業(yè)出版社.1993. ［4］孟少農(nóng).機械加工工藝手冊（第1、第2、第3卷）.機械工業(yè)出版社.1996. ［5］楊叔子.機械加工工藝師手冊.機械工業(yè)出版社.2004. ［6］徐灝.機械設(shè)計手冊（第1、第2、第3、第4、第5卷）.機械工業(yè)出版社. 1995. ［7］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?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1982.