2428 刺輥?zhàn)鶖?shù)控工藝、夾具、NC程序設(shè)計(jì)

2428 刺輥?zhàn)鶖?shù)控工藝、夾具、NC程序設(shè)計(jì),刺輥?zhàn)?數(shù)控,工藝,夾具,nc,程序設(shè)計(jì) 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)中原工學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品名稱 刺輥?zhàn)仙w 零件名稱 刺輥?zhàn)仙w 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注工 時(shí) 工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件1 鑄 鑄造 鑄2 清砂3 熱處理，正火4 檢驗(yàn)毛坯5 銑 以凸臺(tái)和左右端面定位，粗銑、半精銑底面，保證底面與R=128.25mm 的圓弧頂端的距離為 m5.0134?金工 立式銑床 專用夾具6 銑 以 B 面為基準(zhǔn)，粗銑 A 端面與 B 端面距離為 5.0?金工 立式銑床 組合夾具7 銑 以 A 端面為基準(zhǔn)，粗銑 B 端面，保證 B 端面與 A 端面的距離為 mm5.013? 金工 立式銑床 組合夾具8 銑 以 A 端面和底面定位，銑削倒角 金工 立式銑床 組合夾具9 鉆 以底面和和 B 面定位，采用鉆模鉆兩個(gè)螺紋通孔 和m14?兩個(gè)銷孔底孔，锪平面，鉸銷孔 6?金工 立式鉆床 專用夾具設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) A1 共 1 張中原工學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品名稱 刺輥?zhàn)?零件名稱 刺輥?zhàn)?共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè)材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注工 時(shí) 工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件1 裝配 合配上軸承蓋和底座，打入銷釘，裝上螺釘螺母墊圈 裝配2 銑 以 B 端面為基準(zhǔn)，粗銑 A 端面，保證 A 端面與 B 端面的距離為 m5.0126? 金工 立式銑床 組合夾具3 銑 以 A 端面為基準(zhǔn)，粗銑 B 端面，保證厚度為 41.5mm 金工 立式銑床 組合夾具4 銑以 B 端面為基準(zhǔn)，粗銑 A 端面，保證尺寸 121.5m；銑削兩個(gè)弧形凸臺(tái)，保證凸臺(tái)與 B 端面距離為 72mm；，粗銑 D端面，保證 B 端面與 D 端面的距離為 mm 02.58?金工 立式銑床 組合夾具5 銑 以孔 mm 和底面 C 定位，粗銑左端面，粗銑外緣面，保120?證外緣面與 B 面的距離為 m5.028? 金工 立式銑床 組合夾具6 銑以孔 mm，底面 C 和左端面定位，粗銑右端面和 R=20的弧面，粗銑外緣面，保證右端面到孔心距離為 110mm；保證外緣與 B 端面的距離為 mm5.0?金工 立式銑床 組合夾具7 銑 以 B 端面為基準(zhǔn)，粗銑長(zhǎng)方槽，保證長(zhǎng)方槽與 B 端面的距離為 66.5mm，深為 11mm，寬為 16F8mm 金工 臥式銑床 專用夾具8 鉆 劃線，鉆底孔，攻 2×M6，深 15mm 的螺紋 金工 立式鉆床 組合夾具9 鉆 以底面 C 和孔 定位，以 B 端面為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)孔至120?12mm，锪孔至 18mm，保證孔與 B 端面的距離為 91.5mm 金工 立式鉆床 組合夾具產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) A1 共 1 張機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品名稱 刺輥?zhàn)?零件名稱 刺輥?zhàn)?共 2 頁(yè) 第 2 頁(yè)材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注工 時(shí) 工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件10 銑 粗銑整個(gè)輪廓11 銑 銑曲面 G，銑 R=9mm 的圓弧面12 銑 銑 R=4mm 長(zhǎng)半圓槽13 銑 精銑整個(gè)輪廓14 鏜將工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) ，以底面、左端面、E 面定位，以左端?180面和底面 C 為基準(zhǔn)，粗鏜 mm，粗鏜孔 mm120?60?15 鏜 半精鏜、精鏜孔 mm數(shù)控?cái)?shù)控臥式加工中心 專用夾具16 鉆 以 B 端面定位，采用機(jī)床分度裝置，鉆四周的底孔，深20mm；攻絲 4×M8 螺紋孔，深 15mm 金工 臥式鉆床 組合夾具17 檢驗(yàn) 按圖樣要求各部尺寸和精度18 入庫(kù)產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)中原工學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品名稱 刺輥?zhàn)鬃?零件名稱 刺輥?zhàn)鬃?共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注工 時(shí) 工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件1 鑄 鑄造毛坯 鑄2 清砂3 熱處理，正火4 檢驗(yàn)毛坯5 銑以上表面基準(zhǔn)和左右端面定位，粗銑底面 C，留余量，粗銑底面 E，保證底面 C 與上表面的距離為 ，保證m5.08?底面 E 與上表面的距離為 5.0138? 金工 立式銑床 組合夾具6 銑 以底面 C 為基準(zhǔn)，半精銑上表面，保證上表面與底面 C 的距離為 82mm，保證上表面與底面 E 的距離為 134mm 金工 立式銑床 組合夾具7 銑以上表面為基準(zhǔn)，半精銑底面 C 和底面 E，保證上表面與底面 C 的距離為 mm，保證上表面與底面 E 的距離為02.?mm1.032?? 金工 立式銑床 組合夾具8 銑 以 B 為基準(zhǔn)，粗銑 A 端面，保證 A 端面與 B 端面的距離為m5.04 金 立式銑床 組合夾具9 銑 調(diào)頭，以 A 端面為基準(zhǔn)，粗銑 B 端面，保證 A 端面與 B 端面的距離為 5.013? 工 立式銑床 組合夾具10 銑 以 A 端面和底面定位，銑倒角 金工 立式銑床 組合夾具11 鉆 以底面和和 B 面定位，采用鉆模鉆兩個(gè)螺紋底孔和兩個(gè)銷孔底孔，锪平面，鉸螺紋孔和銷孔，攻 M6 螺紋 金工 立式鉆床 專用夾具設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目名稱：刺輥?zhàn)鶖?shù)控工藝、夾具、NC 程序設(shè)計(jì)院系名稱： 機(jī) 電 學(xué) 院 班 級(jí)： 機(jī) 自 071 學(xué) 號(hào)： 200700314128 學(xué)生姓名： 薛 清 君 指導(dǎo)教師： 肖 慶 和 2011 年 5 月I摘要本課題名稱是是刺輥?zhàn)鶖?shù)控工藝、夾具、NC 程序設(shè)計(jì)，包括工藝，夾具，NC程序設(shè)計(jì)三個(gè)主要部分。此畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容主要包括：對(duì)零件的加工工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析，并制定出工藝文件，以加工出合格的刺輥?zhàn)慵?，保證零件的加工精度；工序的專業(yè)夾具的設(shè)計(jì)需要考慮該工序的定位基準(zhǔn)，根據(jù)夾緊的原則，設(shè)計(jì)出合適的夾具；對(duì)重要工序的加工精度的保障或者是復(fù)雜表面的加工，可以采用數(shù)控加工的方法，保證零件的加工質(zhì)量的和零件的精度；數(shù)控程序的編制利用自動(dòng)編程軟件，輔以人工修改，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。設(shè)計(jì)出的工藝、夾具、NC 程序，都是基于一定的技術(shù)參數(shù)和要求，能夠保證該零件的合理、高效的加工出來(lái)，并保證產(chǎn)品的質(zhì)量水平，滿足生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品的需求。關(guān)鍵詞：刺輥?zhàn)⒐に嚪治?、專用夾具、數(shù)控加工IIAbstractThe graduation project is the design of the CNC process, the special fixture and the NC program for licker-in seat. It includes mainly process, special fixture and NC program. The graduation project mainly includes: The detailed analysis of the machining process of the part, and to develop process documents is necessary, in order to manufacture qualified parts of the licker-in seat, and ensure the machining accuracy. The design of the special fixture of the process needs to consider the localization benchmark of the process. According to the principles of clamping, we can design the suitable fixture. The protection of machining accuracy of the important process or the machining of the complex surface can be carried out on NC machine to ensure machining quality and part accuracy. Programming of NC program makes better of the automated programming software, and is supplemented by artificial modification to shorten the ready time in production. The process, special fixture and NC program designed are based on certain technical parameters, to ensure that the part are rationally and effectively processing out, and then ensure the product quality level to meet the production for the demand of product.Keywords: licker-in seat ; process analysis ; special fixture ; NC manufacturingIII目錄1 引言 ..................................................................................................................................................- 1 -2 刺輥?zhàn)挠猛竞屯庑?......................................................................................................................- 2 -3 刺輥?zhàn)募庸すに嚨娜毕菀约敖鉀Q措施 ......................................................................................- 3 -3.1 刺輥?zhàn)募庸すに嚾毕?......................................................................................................- 3 -3.2 解決當(dāng)前加工缺陷的措施 ..................................................................................................- 4 -4 刺輥?zhàn)募庸すに嚪治?..................................................................................................................- 5 -4.1 刺輥?zhàn)牧慵D分析 ..........................................................................................................- 5 -4.1.1 零件的材料 ..............................................................................................................- 5 -4.1.2 零件圖樣特點(diǎn) ..........................................................................................................- 5 -4.2 刺輥?zhàn)慕Y(jié)構(gòu)工藝性分析 ..................................................................................................- 5 -4.2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ......................................................................................................- 5 -4.2.2 零件的尺寸精度和粗糙度要求 ..............................................................................- 6 -4.3 毛坯的選擇 ..........................................................................................................................- 6 -5 刺輥?zhàn)庸すに囋O(shè)計(jì) ......................................................................................................................- 7 -5.1 加工方法的選擇 ..................................................................................................................- 7 -5.2 加工路線的確定 ..................................................................................................................- 7 -5.3 定位基準(zhǔn)的選擇 ..................................................................................................................- 8 -5.4 刀具的選擇 ..........................................................................................................................- 9 -5.5 工序加工余量的確定 ........................................................................................................- 10 -5.6 切削用量的確定 ................................................................................................................- 11 -5.6.1 切削用量的計(jì)算 ....................................................................................................- 11 -5.6.2 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度 ....................................................................................- 13 -6 數(shù)控工序夾具的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................- 15 -6.1 定位方案的確定 ................................................................................................................- 16 -6.2 定位元件的確定 ................................................................................................................- 16 -6.3 定位誤差分析 ....................................................................................................................- 17 -6.4 夾緊方案的確定 ................................................................................................................- 17 -6.5 夾具體的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................- 18 -6.6 夾緊力的計(jì)算 ....................................................................................................................- 19 -6.7 夾具的具體結(jié)構(gòu) ................................................................................................................- 20 -7 數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................- 20 -7.1 數(shù)控加工工藝路線的確定 ................................................................................................- 20 -7.2 數(shù)控機(jī)床的選擇 ................................................................................................................- 20 -7.3 確定編程原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀方法 ....................................................................................- 21 -8 數(shù)控程序的編寫 ............................................................................................................................- 21 -8.1 CAXA 制造工程師加工過(guò)程 ...............................................................................................- 21 -8.2 編寫數(shù)控代碼 ....................................................................................................................- 29 -9 經(jīng)濟(jì)性分析 ....................................................................................................................................- 29 -10 結(jié)論 ..............................................................................................................................................- 30 -參考資料 ............................................................................................................................................- 33 -致謝 ....................................................................................................................................................- 34 -中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 1 -1 引言制造技術(shù)是一個(gè)永恒的主題，是設(shè)想、概念、科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防實(shí)力的體現(xiàn)，是國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的支柱產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵。工藝技術(shù)是制造技術(shù)的重要組成部分，提高工藝技術(shù)水平是機(jī)電產(chǎn)品提高質(zhì)量、增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有力措施，工藝技術(shù)水平是制約我國(guó)制造企業(yè)迅速發(fā)展的因素之一。我國(guó)目前普遍存在著“重設(shè)計(jì)、輕工藝”的現(xiàn)象，有關(guān)部門已經(jīng)將發(fā)展工藝技術(shù)和裝備制造列為我國(guó)打造制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要舉措之一，提出了“工藝出精品、精品出效益”的論斷。工藝技術(shù)是重要的，必需重視。機(jī)械加工工藝是利用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。它們是是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件；是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)；是新建和擴(kuò)建工廠（車間）的技術(shù)依據(jù)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面提供有效的技術(shù)支撐。夾具在工藝裝備中占有十分重要的地位，機(jī)械加工中，采用機(jī)床專用夾具安裝工件，可以使工件易于正確定位，保證加工精度；)縮短安裝時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能；操作方便、安全、可降低對(duì)工人的技術(shù)要求和勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的技術(shù)手段，專家預(yù)言“二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)” 。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳。表現(xiàn)在：自主創(chuàng)新能力的不足，產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性及服務(wù)等能力不強(qiáng)，功能部件發(fā)展落后，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床以低檔為主，高檔數(shù)控機(jī)床絕大部分依賴出口。對(duì)于刺輥?zhàn)?，只是作為梳棉機(jī)上的一個(gè)配件，目前國(guó)內(nèi)加工這種配件的廠家有不少，比如鄭州紡織機(jī)械有限公司等以生產(chǎn)紡織機(jī)械為主的公司中，就有專門加工此種配件的車間，由于生產(chǎn)批量不是很大，所以多采用的是傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法。目前國(guó)內(nèi)外采用數(shù)控技術(shù)加工刺輥?zhàn)墓臼呛苌俚?。刺輥?zhàn)休^高的精度，對(duì)于梳棉機(jī)上刺輥運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性式有很大的促進(jìn)作用的，在數(shù)控機(jī)床上加工刺輥?zhàn)?，可以很大提高刺輥?zhàn)木?。在這個(gè)課題中，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題有：刺輥?zhàn)慵慕Y(jié)構(gòu)分析、工藝路線的制定、定位基準(zhǔn)的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和計(jì)算，夾具定位方案中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 2 -的確定、夾緊方案的確定、數(shù)控加工方式和參數(shù)的確定、數(shù)控軟件的應(yīng)用、數(shù)控程序的修改等。2 刺輥?zhàn)挠猛竞屯庑未梯佔(zhàn)鞘崦迿C(jī)上的一個(gè)配件，相當(dāng)于一個(gè)軸承座，由上蓋和底座組成的一個(gè)合配件，通過(guò)方孔與梳棉機(jī)的機(jī)架用螺栓聯(lián)接，通過(guò)長(zhǎng)方槽導(dǎo)向，以及利用右邊的開(kāi)槽定位，其內(nèi)孔與軸承配合，來(lái)支撐刺輥。刺輥在梳棉機(jī)上是用來(lái)喂入棉層，對(duì)棉層進(jìn)行梳理并除去雜質(zhì)，所以刺輥?zhàn)哂休^高的精度，它對(duì)于梳棉機(jī)上刺輥的運(yùn)動(dòng)有一定的影響。刺輥?zhàn)慵耐庑?圖 2-1 主視圖中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 3 -圖 2-2 右視圖 圖 2-3 左視圖3 刺輥?zhàn)募庸すに嚨娜毕菀约敖鉀Q措施3.1 刺輥?zhàn)募庸すに嚾毕荽梯佔(zhàn)募庸すに囈酝际遣捎脗鹘y(tǒng)的機(jī)械加工工藝，對(duì)于某些關(guān)鍵工序和零件尺寸和精度的保證較為困難或者復(fù)雜，本零件的關(guān)鍵部位是外輪廓的加工和內(nèi)孔的鏜削。對(duì)于刺輥?zhàn)耐廨喞募庸?，傳統(tǒng)的方法是在銑床上利用靠模裝置進(jìn)行仿形加工，這對(duì)于機(jī)床的要求較高，靠模需要單獨(dú)制造出來(lái)，價(jià)格昂貴，并且仿形加工對(duì)于輪廓尺寸精度和粗糙度的保證是很困難的。對(duì)于內(nèi)孔的加工，內(nèi)孔是用于與軸承配合，所以對(duì)內(nèi)孔的加工精度有很高的要求，傳統(tǒng)的方法是在鏜床上鏜孔，這對(duì)于操作員的技術(shù)水平要求很高，操作也很繁瑣，包括對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)置、測(cè)量以及換刀等操作；鏜孔的精度也較難保證，難免人為誤差的存在。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 4 -圖 3-1 輪廓和孔的尺寸3.2 解決當(dāng)前加工缺陷的措施本零件的關(guān)鍵部分是外輪廓和內(nèi)孔的加工，其余加工部分可以在普通機(jī)床上進(jìn)行加工，外輪廓和內(nèi)控的加工選擇在數(shù)控機(jī)床上加工。在數(shù)控加工機(jī)床上加工的零件，可以是普通零件，但更多的零件是普通機(jī)床加工加工較為困難或者對(duì)操作人員的水平有相當(dāng)高的要求。對(duì)于輪廓形狀復(fù)雜、對(duì)加工精度要求較高的零件，數(shù)控機(jī)床有著很好的適應(yīng)能力。利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，可以保證加工質(zhì)量的穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率和加工精度，工序也相對(duì)比較集中，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也能有效避免人為的誤差或失誤。對(duì)于外輪廓和內(nèi)孔的數(shù)控加工，可以進(jìn)行編程，而且數(shù)控程序能夠很方便的進(jìn)行編輯修改。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 5 -4 刺輥?zhàn)募庸すに嚪治?.1 刺輥?zhàn)牧慵D分析4.1.1 零件的材料零件的材料是 HT200，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。毛坯是與零件結(jié)構(gòu)類似的鑄造件，由上蓋和底座組成，均是鑄件。在砂型鑄造工序之后，為了改善切削性能、消除毛坯制造時(shí)留下的殘余應(yīng)力，需要對(duì)毛坯進(jìn)行預(yù)備熱處理?；诣T鐵的碳含量在 2.5% ～4.0% ，采用退火處理，最后進(jìn)行定性處理。4.1.2 零件圖樣特點(diǎn)該零件的視圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素之間的關(guān)系準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注完整、清晰。從圖紙上，可以看出，零件所有輪廓由直線、圓弧、孔、螺紋共同組成了一個(gè)復(fù)雜的零件。加工部分包括平面、表面、圓弧、孔、螺紋等。另外一些尺寸具有尺寸偏差、公差等級(jí)、表面粗糙度要求。所有標(biāo)有粗糙度要求的部分都需要加工。通過(guò)零件圖可知，外輪廓用銑削方式加工，小孔在鉆床上加工，大孔在鏜床上進(jìn)行加工（可以將外輪廓和大孔在數(shù)控加工中心上加工） ，其余的平面和圓弧面在銑床上加工。4.2 刺輥?zhàn)慕Y(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面廣，因此有必要對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析，找出技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)募庸ご胧┘右员ＷC。4.2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該零件是有上蓋和底座組成，上蓋的尺寸 ，底座的尺m5.12.85.249?寸為 ，為合配后，零件的總長(zhǎng)是 。m5.1234.29? .460對(duì)于刺輥?zhàn)仙w，外輪廓有 弧面用以與蓋板的配合、 弧mR01.8? R0面， 螺紋孔用以聯(lián)接緊固；兩個(gè)凸臺(tái)上鉆有兩個(gè)銷孔和兩個(gè)螺紋沉孔通孔，用8M以上蓋和底座合配時(shí)的定位和聯(lián)接；孔上端鉆有通孔用以聯(lián)接。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 6 -對(duì)于底座，外輪廓有兩個(gè) 螺紋孔用以聯(lián)接緊固，上表面鉆有兩個(gè)銷孔和螺8M紋孔用以上蓋和底座合配時(shí)的定位和聯(lián)接緊固，長(zhǎng)為 的底面固定在梳棉機(jī)m5.249機(jī)架上； 長(zhǎng)圓槽用以放密封條；兩個(gè) 螺紋孔用以聯(lián)接。mR4 16深4.2.2 零件的尺寸精度和粗糙度要求零件左側(cè)的凸臺(tái)到孔中心的距離為 110mm，上偏差為 0，下偏差為-0.5；零件的底面到孔中心的距離為 80mm，上偏差為 0，下偏差為-0.2；最底側(cè)與孔中心的距離為 132mm，上偏差時(shí)+0.1，下偏差為+0.1,；斜端面與孔中心的距離為 132mm，上偏差為-0.1，下偏差為+0.1； 上輪廓圓弧的尺寸為 R128.25mm，上偏差為 0，下偏差為-0.1；兩側(cè)的外緣面與大平面的距離為 28.5mm，上偏差為+0.5，下偏差為-0.5,；最底側(cè)的厚度為 28.5mm，上偏差為 0，下偏差為-0.2；孔的尺寸為，即為上偏差為+0.090，下偏差為+0.036,；長(zhǎng)方槽的寬度為 16F8，即mF8120?上偏差為+0.090，下偏差為+0.036。根據(jù)零件表面的不同，有不同的粗糙度。零件粗糙度有Ra25μm、Ra12.5μm、Ra6.3μm、Ra3.2μm，粗糙度的不同，對(duì)加工方法也有一定的要求。該零件在現(xiàn)有工藝條件下，選擇的工藝設(shè)計(jì)方案使零件方便制造，又能有較低的成本，使零件保證好的結(jié)構(gòu)工藝性。4.3 毛坯的選擇本零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸也較大，采用鑄件的毛坯，該零件尺寸較大，不宜采用模鍛、壓鑄等，可采用砂型鑄造。選擇毛坯時(shí)應(yīng)該考慮如下這幾個(gè)方面的因素：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，零件材料的工藝性，零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。該零件尺寸較大，不宜采用模鍛、壓鑄等，多采用砂型鑄造和自由鍛造。生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量. 該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 Q=N×2=2000×2=4000（件） ，生產(chǎn)類型為中型機(jī)械大批生產(chǎn)，大 量 生 產(chǎn) 的 零 件 應(yīng) 選 擇 精 度 和 生 產(chǎn) 率 高 的 毛 坯 制 造 方 法 ，我 選 擇 砂 型 鑄 造 的 方 法 。其 鑄 件 的 技 術(shù) 要 求 為 ：① 鑄件自由公差按 GB6414-86 CT8；② 未注圓角 R3～R5，加工圓角為 R15～20；③ 定性處理，改善切削性能、消除毛坯制造時(shí)留下的殘余應(yīng)力；④ 鑄件不得有夾灰、氣孔、砂眼、縮松等缺陷。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 7 -5 刺輥?zhàn)庸すに囋O(shè)計(jì)5.1 加工方法的選擇粗糙度有 Ra25μm、Ra12.5μm、Ra6.3μm、Ra3.2μm，所以加工時(shí)要有粗加工，半精加工，以及精加工。如： 的孔需要進(jìn)行配合，粗糙度可以達(dá)到mF8120?Ra1.6μm，需要鏜、半精鏜、精鏜。工件上的典型表面加工可以采用典型的工藝路線及其所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度。加工方法的選擇要根據(jù)加工的結(jié)構(gòu)形狀決定，外圓表面加工方法的選擇有車削和磨削；內(nèi)孔表面加工方法鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔和光整加工等等；平面加工方法的選擇有銑削、刨削、車削、磨削和拉削等；平面輪廓和全面輪廓加工方法的選擇有數(shù)控銑、線切割及磨削等。任何一種加工方法獲得的精度只在一定范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，這種一定范圍的加工精度即為該加工方法的經(jīng)濟(jì)精度。在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的精度要求選擇與經(jīng)濟(jì)精度相適應(yīng)的加工方法。加工方法選擇的原則 ：]1[① 所選的最終加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度要與加工表面的精度和表面粗糙度要求相適應(yīng)；② 所選加工方法要能保證加工表面的幾何形狀精度和表面相互位置精度要求 ；③ 所選加工方法要與零件的結(jié)構(gòu)、加工表面的特點(diǎn)和材料等因素相適應(yīng) ；④ 所選加工方法要與企業(yè)的生產(chǎn)類型相適應(yīng) ；⑤ 加工方法要與工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應(yīng) 。加工方法的確定如下：① 外輪廓：粗銑，半精銑；② 各平面：銑；③ 銷孔：鉆、鉸；④ M6 螺紋孔：鉆、攻；⑤ 沉孔：鉆、锪；⑥ 長(zhǎng)圓槽和長(zhǎng)方槽：銑⑦ 孔和 ：鏜。m120?60?5.2 加工路線的確定加工方法確定后，切削加工順序的安排應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則 ：]1[中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 8 -① 加工階段的劃分：先粗后精；② 先基面后其他；③ 先面后孔；④ 先主后次。根據(jù)以上原則，加工路線確定如下：① 上蓋的加工路線：粗銑、半精銑底面——粗銑 A 端面——粗銑 B 端面——銑削倒角——鉆 M6 通孔和鉆、鉸 孔——锪 M6 通孔。6?② 底座的加工路線：粗銑底面 C、底面 E——半精銑上表面——半精銑底面 C、底面 E——粗銑 A 端面——粗銑 B 端面——銑倒角——鉆、鉸 M12 螺紋孔和鉆、鉸 孔。6?③ 合配上蓋和底座——粗銑 A 端面——粗銑 B 端面——粗銑 A 端面——銑削弧形凸臺(tái)——粗銑 D 端面——粗銑左端面、外緣面——粗銑右端面、R20弧面——粗銑長(zhǎng)方槽——?jiǎng)澗€、鉆、攻 2 M6 深 15mm 螺紋孔——鉆擴(kuò) 孔、?12?锪孔——粗銑整個(gè)輪廓——銑曲面 G——銑 R=9mm 的圓弧面——銑 R=4mm 長(zhǎng)圓槽——精銑整個(gè)輪廓——粗鏜 mm，粗鏜孔 mm——半精鏜、精鏜孔10?60?mm——鉆、攻四周的螺紋孔。120?圖 5-1 加工表面名稱5.3 定位基準(zhǔn)的選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。在制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)把各個(gè)表面加工出中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 9 -來(lái)，然后考慮選擇怎樣的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)的各基面加工出來(lái)。精基準(zhǔn)的選擇 ：]1[① “基準(zhǔn)重合”原則；② “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則；③ “自為基準(zhǔn)“原則；④ “互為基準(zhǔn)”原則；⑤ 應(yīng)能保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作人員操作簡(jiǎn)便。粗基準(zhǔn)的選擇 ：]1[① 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)；② 如果在設(shè)計(jì)上要求保證加工表面與某不加工表面之間的相互位置精度，則應(yīng)選此不加工面作粗基準(zhǔn)；③ 在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件的所有表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 ；④ 在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 ；⑤ 選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確、裝夾可靠⑥ 一般只使用毛坯表面作一次粗基準(zhǔn)，以后不再重復(fù)使用。各工序的定位基準(zhǔn)詳見(jiàn)加工工藝路線卡片。5.4 刀具的選擇刀具的選擇 主要取決于：]1[75① 工序所采用的加工方法；② 加工表面的尺寸大??；③ 工件材料；④ 要求的加工精度；⑤ 表面粗糙度；⑥ 生產(chǎn)率；⑦ 經(jīng)濟(jì)性；⑧ 需要注意的是刀具半徑 R 應(yīng)小于朝輪廓內(nèi)側(cè)彎曲的最小曲率半徑 ρmin，一 般可取 R=(0.8～0.9) ρmin。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 10 -刀具的選擇的確定見(jiàn)加工工藝卡片。5.5 工序加工余量的確定各道加工工序的基本尺寸如下。其中“+”后面為其上道工序的余量 。]7[6⑴上蓋：底面：半精銑 134mm，粗銑 134+1mm=135mm，毛坯 135+5=140mm；A 端面：粗銑 134mm，毛坯 134+4=138mm；B 端面：粗銑 130mm，上道：130+4=134mm；螺紋通孔：锪孔： 14+6=20mm，底孔 14mm；??銷孔底孔：鉸銷孔： 5.8+0.2=6mm，底孔 5.8mm。⑵底座：粗銑底面 C：85mm，毛坯 85+5=90mm；粗銑底面 E：138mm，毛坯：138+5=143mm；半精銑上表面：82mm，上道：82+=85mm；半精銑底面 C：80mm，上道：80+2=82mm；粗銑 A 端面：134mm，毛坯：134+4=138mm；粗銑 B 端面：130mm，上道：130+4=134mm；螺紋孔 M12：攻絲：11+1=12mm，鉸：10.8+0.2=11mm，底孔 10.8mm；銷孔：鉸銷孔：5.8+0.2=6mm，底孔 5.8mm， 。⑶刺輥?zhàn)吓浼捍帚?A 端面：126mm，上道：126+4=130mm；粗銑 B 端面：41.5mm，毛坯：41.5+3.5=45mm；粗銑 A 端面：124.5mm；銑弧形凸臺(tái)：72mm，毛坯 72+4=76mm；粗銑 D 端面：28.5mm，毛坯：28.5+3.5=32mm；粗銑左端面、外緣面：28.5mm，毛坯：28.5+3.5=32mm；粗銑右端面、外緣面：28.5mm，毛坯：28.5+3.5=32mm；粗銑長(zhǎng)方槽：66.5mm螺紋孔 M6：攻絲：5.2+0.8=6mm；底孔：5.2mm階梯孔：锪孔:12+6=18mm，擴(kuò)孔：4+8=12mm，底孔 4mm。⑷數(shù)控工序：鏜 孔：粗鏜：55+5=60mm，毛坯：55mm；m60?鏜 孔：119.7+0.3=120mm，半精鏜 115+2.7=119.7mm，粗鏜：12中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 11 -110+5=115mm5.6 切削用量的確定5.6.1 切削用量的計(jì)算切削用量，是在已經(jīng)確定的刀具規(guī)格和材料基礎(chǔ)上，確定切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三個(gè)切削要素。切削用量不僅是機(jī)床調(diào)整前必須確定的參數(shù)，而且數(shù)值是否合理對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有非常重要的影響。粗加工時(shí)，一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量 ，其次選擇較大的進(jìn)給量 ，最后確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首paf先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量 和背吃刀量f，而切削速度 則根據(jù)需要確定選用較大值或較小值。pcv背吃刀量 的選擇：背吃刀量是根據(jù)工件的加工余量來(lái)確定的。粗加工時(shí)，p在留下精加工和半徑加工的余量后，應(yīng)盡可能一次走刀切除剩余的余量，以減少走刀次數(shù)。當(dāng)余量過(guò)大，可分多次走刀。在中等功率的機(jī)床上，粗加工的背吃刀量可達(dá) 8~10 慢慢，半精加工時(shí)，背吃刀量取為 0.5~2mm，精加工時(shí)，背吃刀量取為0.1~0.4mm 。]6[5其中進(jìn)給量 和切削速度 可以通過(guò)查表的方法確定數(shù)值，參照《切削用量簡(jiǎn)fcv明手冊(cè)》和《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》確定。表 5-1 上蓋切削用量工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/z 背吃刀量 mm1 .粗銑底面 60 0.2 52 半精銑底面 80 0.1 1.53 粗銑 A 端面 60 0.2 44 粗銑 B 端面 60 0.2 45銑床銑削倒角 50 0.1 5工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm1 鉆兩個(gè)螺紋通孔 m14?40 0.25 72 鉆兩個(gè)銷孔底孔 8.540 0.25 2.53 鉸銷孔 10 0.2 0.54 锪沉頭孔 40 0.2 25鉆床锪沉頭孔 20?40 0.2 2中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 12 -表 5-2 底座切削用量工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/z 背吃刀量 mm1 粗銑底面 C 60 0.2 52 粗銑底面 E 60 0.2 53 半精銑上表面 80 0.1 34 半精銑底面 C 80 0.1 25 半精銑底面 E 80 0.1 36 粗銑 A 端面 60 0.2 47 粗銑 B 端面 60 0.2 48銑床銑削倒角 50 0.1 5工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm1 鉆兩個(gè)螺紋底孔 40 0.25 62 鉆兩個(gè)銷孔底孔 40 0.25 2.93 鉸銷孔 45 0.2 0.54 鉸螺紋底孔 45 0.2 15鉆床攻螺紋孔 10 1 0.5表 5-3 刺輥?zhàn)吓浼邢饔昧抗げ教?hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/z 背吃刀量 mm1 粗銑 A 端面 60 0.2 42 粗銑 B 端面，保證厚度 41.5mm 60 0.2 53 粗銑 A 端面 60 0.2 4.54 銑削兩個(gè)弧形凸臺(tái) 60 0.2 45 粗銑 D 端面 60 0.2 46 粗銑左端面、外緣面 60 0.2 57 粗銑右端面、外緣面 60 0.2 58銑床粗銑長(zhǎng)方槽 36 0.05 11工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm1 鉆底孔 m2.5?40 0.25 2.62 攻螺紋孔 10 1 0.83 鉆孔 640 0.25 34鉆床擴(kuò)孔 40 0.5 3中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 13 -5 锪孔 90 0.2 3表 5-4 刺輥?zhàn)吓浼?shù)控工序切削用量工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/z 背吃刀量 mm1 粗銑整個(gè)輪廓 60 0.2 42 銑曲面 G 60 0.23 銑 R=9mm 的圓弧面 60 0.2 94 銑長(zhǎng)圓槽 R4 60 0.05 45數(shù)控臥式加工中心 半精銑整個(gè)輪廓 100 0.1 1工步號(hào) 設(shè)備 工步內(nèi)容 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm1 粗鏜孔 m60?80 0.8 42 粗鏜孔 1280 0.8 43 半精鏜孔 100 0.25 1.354數(shù)控臥式加工中心 精鏜孔 0150 0.1 0.155 鉆四周的底孔 40 0.25 3.46 鉆床 攻絲 10 1 0.65.6.2 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度計(jì)算公式 如下：]6[5公式(5-1) dvS?10?：主軸轉(zhuǎn)速 r/mins：切削速度 m/minv：刀具直徑 mmd對(duì)于銑削加工， 公式(5-2) szfF?：進(jìn)給速度 mm/min：每齒進(jìn)給量 mm/zzf中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 14 -：主軸轉(zhuǎn)速 r/mins：刀具齒數(shù)z對(duì)于孔加工， 公式(5-3)fsF?：進(jìn)給速度 mm/min：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 mm/rf：主軸轉(zhuǎn)速 r/mins代入數(shù)據(jù)，計(jì)算各工序工步的主軸素的和進(jìn)給速度。表 5-5 上蓋加工中的主軸速度和進(jìn)給速度工步號(hào) 工步內(nèi)容 主軸速度 r/min 進(jìn)給速度mm/min1 粗銑底面 119.4 334.42 半精銑底面 159.2 222.93 粗銑 A 端面 119.4 191.14 粗銑 B 端面 119.4 191.15 銑削倒角 199.0 437.96 鉆兩個(gè)螺紋通孔 m14?909.9 227.57 鉆兩個(gè)銷孔底孔 8.52196.3 549.18 鉸銷孔 530.8 106.29 锪沉頭孔 14?909.9 1812.010 锪沉頭孔 20636.9 127.4表 5-6 底座加工中的主軸速度和進(jìn)給速度工步號(hào) 工步內(nèi)容 主軸速度 r/min 進(jìn)給速度mm/min1 粗銑底面 C 119.4 334.42 粗銑底面 E 238.9 298.63 半精銑上表面 159.2 222.94 半精銑底面 C 318.5 159.25 半精銑底面 E 509.6 152.86 粗銑 A 端面 119.4 191.17 粗銑 B 端面 119.4 191.18 銑削倒角 199.0 437.99 鉆兩個(gè)螺紋底孔 1179.5 294.910 鉆兩個(gè)銷孔底孔 2196.4 549.111 鉸銷孔 530.8 106.2中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 15 -12 鉸螺紋底孔 1302.8 260.613 攻螺紋孔 265.4 265.4表 5-7 刺輥?zhàn)吓浼庸ぶ械闹鬏S速度和進(jìn)給速度工步號(hào) 工步內(nèi)容 主軸速度 r/min 進(jìn)給速度mm/min1 粗銑 A 端面 76.4 244.62 粗銑 B 端面，保證厚度 41.5mm 76.4 244.63 粗銑 A 端面 76.4 244.64 銑削兩個(gè)弧形凸臺(tái) 477.7 382.25 粗銑 D 端面 477.7 382.26 粗銑左端面、外緣面 382.2 305.77 粗銑右端面、外緣面 477.7 382.28 粗銑長(zhǎng)方槽 71.7 103.29 鉆底孔 m2.5?2450.0 612.410 攻螺紋孔 530.8 530.811 鉆孔 63184.7 796.212 擴(kuò)孔 1061.6 530.813 锪孔 1592.4 318.5表 5-8 數(shù)控加工中的主軸速度和進(jìn)給速度：工步號(hào) 工步內(nèi)容 主軸速度 r/min 進(jìn)給速度mm/min1 粗銑整個(gè)輪廓 682.4 2047.32 銑曲面 G 682.4 2047.33 銑 R=9mm 的圓弧面 1061.6 1910.84 銑長(zhǎng)半圓槽 R4 1061.6 636.95 半精銑整個(gè)輪廓 1158.1 694.86 粗鏜孔 m60?424.6 339.77 粗鏜孔 12212.3 169.848 半精鏜孔 265.4 66.359 精鏜孔 398.1 39.8中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 16 -6 數(shù)控工序夾具的設(shè)計(jì)專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 ：]1[① 夾具設(shè)計(jì)應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求；② 應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率； ③ 具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本； ④ 夾具元件應(yīng)滿足通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的“三化”要求； ⑤ 具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修。 ⑥ 操作方便、省力、安全。6.1 定位方案的確定定位是指工件在加工前，必須首先使它在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的加工位置,即是工件加工前，在夾具中占據(jù)“確定” 、 “正確”加工位置的過(guò)程。根據(jù)該工件的加工要求可知該工序應(yīng)該采用完全定位，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，必須限制工件六個(gè)自由度，即 、 、 、 、 、 。x?yz?x?yz?加工工序是外輪廓的銑削、孔的鏜削，對(duì)工序進(jìn)行分析。根據(jù)零件外形的特點(diǎn)，采用：方案一：以底面 C（見(jiàn)圖 5-1） 作為大平面定位，限制 、 、 ；左側(cè)z?x?y壁限制 ； D 面（見(jiàn)圖 5-1）限制 、 。均采用平面定位，屬于六點(diǎn)完全定位。方案二：在上圓弧面采用 Z 向浮動(dòng)的長(zhǎng) V 形塊定位，限制 、 ；D 面上x(chóng)?z?有 1 個(gè)支承釘定位，限制；底面 C 作為大平面定y位，限制 、 、 。z?x?y屬于六點(diǎn)完全定位。 方案二中，夾具的設(shè)計(jì)將很復(fù)雜，輪廓的尺寸也比 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 17 -較大， 對(duì)夾具的精度要求比 圖 6-1 定位符號(hào)較高，另外使用 V 形塊，也會(huì)改變定位基準(zhǔn)，是定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，難以保證加工零件的尺寸精度，加大了定位誤差。故選擇方案二。 6.2 定位元件的確定定位元件是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，選用定位元件，避免夾具體與工件直接接觸。可以提高夾具體的耐用時(shí)間。底面 C 的定位采用大平面的定位，則可以選用支撐板用于平面的精基準(zhǔn)定位。并采用 B 型支撐板，因?yàn)樗墓ぷ髅嫔现朴邢掳嫉男辈?，其?yōu)點(diǎn)是工件在其上移動(dòng)時(shí)，能保持結(jié)接觸的連續(xù)性并有利于排除切削，故適用于底面定位。其圖示和主要尺寸標(biāo)注如下圖 5-2 ：]1[左側(cè)壁和 D 面的定位采用支承用作固定支撐，支撐釘選擇平頭支承釘，因?yàn)樗c定位基面之間的接觸面打，壓強(qiáng)小，可避免破壞定位基面，長(zhǎng)用于半精、精基準(zhǔn)定位。其圖示和主要尺寸標(biāo)注如下圖 5-3 ：]1[中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 18 -圖 6-2 支撐板 圖 6-3 支承釘6.3 定位誤差分析由于待加工孔的孔心在 X 方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、孔心在 Y 方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別與定位基準(zhǔn)重合，符合“基準(zhǔn)重合”原則，故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。軸向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差要求，故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。但需保證夾具的定位面的制造精度和安裝精度，盡可能減少與夾具有關(guān)的加工誤差，將定位誤差降到最低。6.4 夾緊方案的確定⑴ 對(duì)夾緊裝置的要求 ：]1[① 工件不移動(dòng)原則；② 工件不變形原則；③ 工件不振動(dòng)原則；④ 安全、省力、方便原則；⑤ 自動(dòng)化、復(fù)雜化程度與生產(chǎn)綱領(lǐng)相一致。⑵ 與夾緊力方向有關(guān)的準(zhǔn)則 ：]1[① 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位；② 夾緊力應(yīng)指向主要定位基面；③ 有利于減小夾緊力的大??；④ 有利減小工件變形。⑶ 與夾緊力作用點(diǎn)有關(guān)的準(zhǔn)則 ：]1[① 保證定位穩(wěn)定可靠；中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 19 -② 避免支承反力與夾緊力構(gòu)成力偶；③ 作用點(diǎn)位于工件剛性較好部位，變集中作用為分散作用；④ 做點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面；當(dāng)作用點(diǎn)只能遠(yuǎn)離加工面，可增設(shè)輔助支承。夾緊力方向主要要垂直于定位基準(zhǔn)面，夾緊力應(yīng)盡量傳給夾具體，并存在于剛性較高的方向。夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)外形，可以在零件上端的圓弧面浮動(dòng)壓塊，對(duì)工件進(jìn)行主要的夾緊；另外在左端的定位支撐的方向，可以施加一個(gè)夾緊力，進(jìn)行復(fù)制夾緊。所以可以將二者設(shè)計(jì)成聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。如圖 6-4所示，箭頭表示夾緊力作用點(diǎn)和作用方向，并采用液壓夾緊，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖。 圖 6-4 夾緊符號(hào)6.5 夾具體的設(shè)計(jì)工件的大小可以作為夾具初步的外形及結(jié)構(gòu)大小，所以在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，要首先考慮所加工零件的尺寸大小。然后布置定位基準(zhǔn)，依據(jù)所選擇的加工基準(zhǔn)，在夾具體上設(shè)計(jì)出用于定位的部分，在夾具的大平面定位上，采用兩個(gè)支承板，所以要在夾具的主要支撐面上設(shè)計(jì)兩個(gè)凸臺(tái)，并用左右螺紋孔與支承板聯(lián)接；對(duì)于左側(cè)定位，設(shè)計(jì)出一個(gè)支承釘需要的孔；在零件的孔軸線的方向的定位，設(shè)計(jì)出兩個(gè) 6-5 夾具體支承釘配合的孔。所有配合的表面和聯(lián)接的表面，都要設(shè)計(jì)出凸臺(tái)，并保證一定的粗糙度，夾具體可以設(shè)計(jì)出筋板，以提高夾具體的強(qiáng)度，夾具體采用鑄造手段制造比較方便，并降低了成本。對(duì)夾具體的定位，在夾具體底端的對(duì)稱位置加工兩個(gè)鍵中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 20 -0FFZxyupzeZqwCafkdn?槽，用來(lái)裝定向建，保證夾具體與機(jī)床的位置關(guān)系，夾具在機(jī)床上的夾緊采用四個(gè)T 型螺栓，與機(jī)床聯(lián)接。夾具體對(duì)應(yīng)的工序采用自動(dòng)化夾緊，所以可以將動(dòng)力源裝置裝配到夾具體上，如選擇液壓缸提供夾緊力，可以?shī)A具體上將液壓缸與夾具體的聯(lián)接位置設(shè)計(jì)出來(lái)。其示意圖如圖 6-5 夾具體，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖夾具體零件圖。6.6 夾緊力的計(jì)算當(dāng)夾緊力的方向和作用點(diǎn)確定之后，就應(yīng)計(jì)算夾緊力的大小，夾緊力必須足夠但又不能過(guò)大。理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力（或力矩）的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系的影響，略去次要因素在力系的影響。查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》銑削時(shí)切削力的計(jì)算公式：公式(6-1)選擇銑削 R=9mm 圓弧面作為對(duì)夾緊最有影響的情況，逆銑時(shí)對(duì)工件的力取為=1.2HFZ查表，=30， =9， =1.0， =0.2， =0.65， =7， =0.83，Z=3，CpaFxzfFyeaFu=18， =0.83， =1061.6， =0，0dFqnFw帶入表中得：F=1300N，則 =1560NH查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 液壓傳動(dòng)》 ，選取液壓缸的型號(hào)為 WYX01 70L—礦物油FZ40，拉力可達(dá)到 6.02KN。6.7 夾具的具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖。,195.0???????BKZ中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 21 -7 數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)7.1 數(shù)控加工工藝路線的確定無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對(duì)一些工藝問(wèn)題（如對(duì)刀點(diǎn)，加工路線等）也需要做一些處理。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。刀具和工藝方案在前面有所討論，這里就不在贅述。零件的加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中刀具到位點(diǎn)相對(duì)于被加工零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)方向。編程時(shí)確定加工路線