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機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
分離爪
零（部）件名稱
分離爪
共 1 頁
第 1 頁
材料牌號(hào)
QT40-10
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
105，55，40
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
量具/工裝
工 時(shí)（分）
備 注
1
鑄造
鑄造分離爪的毛坯
游標(biāo)卡尺
2
熱處理
退火
3
車Φ50的底面
用三爪卡盤卡住加工Φ50的圓
數(shù)控車床CSK6163
4
熱處理
調(diào)質(zhì)220~250HBS
5
車Φ36.5
加工Φ36.5的內(nèi)孔
數(shù)控車床CSK6163
游標(biāo)卡尺
6
粗車Φ40的圓
用專用夾具加工Φ40的圓
數(shù)控車床CSK6163
游標(biāo)卡尺
7
半精車Φ40的圓
用專用夾具加工Φ40的圓
數(shù)控車床CSK6163
游標(biāo)卡尺
8
熱處理
去應(yīng)力退火，正火
9
精車Φ40的圓
用專用夾具加工Φ40的圓
數(shù)控車床CSK6163
游標(biāo)卡尺
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
標(biāo)記
處數(shù)
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日期
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處數(shù)
描抄日期
畢業(yè)設(shè)計(jì)—機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
目錄
前言……………………………………………………………………………………………
1機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的………………………………………………………………………………
2機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求…………………………………………………………………
2、1、設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………………………………………………
2、2、畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求………………………………………………………………………………………
3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫………………………………………………………………………………………
第一章 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)…………………………………………………
1 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的基本任務(wù)……………………………………………………………………
2 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………………
3 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的方法和步驟…………………………………………………………………
3、1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定………………………………………………………………
3、2 零件圖審查………………………………………………………………………………………
3、2、1 了解零件圖的功用及技術(shù)要求……………………………………………………………
3、2、2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………………………
3、3 毛坯的選擇………………………………………………………………………………………
3、3．1毛坯的種類…………………………………………………………………………………
3、3．2鑄件制造方法的選擇………………………………………………………………………
3、3．3鑄件的尺寸公差與加工余量………………………………………………………………
3、3．3．1鑄件的尺寸公差……………………………………………………………………
3、3．3．2鑄件的加工余量……………………………………………………………………
3、3．3．3鑄件最小孔徑……………………………………………………………………
3、3、4 毛坯—零件合圖……………………………………………………………………………
3、4 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………………
3、4、1 夾具設(shè)計(jì)研究原始資料……………………………………………………………………
3、4、2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案……………………………………………………………………
3、4、2、1確定夾具的類型…………………………………………………………………
3、4、2、2確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)……………………………………………
3、4、2、3確定工件的夾緊方式，計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置……………………………………
3、4、2、4確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置…………………………………………………………
3、4、2、5確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型…………………………………………………………………
3、4、3 夾具總圖設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………
3、4、3、1 繪制總裝圖的注意問題…………………………………………………………………
3、4、3、2 繪制總裝圖的步驟………………………………………………………………………
3、4、3、3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注……………………………
3、4、3、4 夾具公差與配合的選擇…………………………………………………………………
3、4、3、5 各類機(jī)床夾具的公差和技術(shù)要求的確定………………………………………………
3、4、4夾具精度的校核…………………………………………………………………………
3、4、5繪制夾具零件圖樣……………………………………………………………………………
3、4、6夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明…………………………………………………
3、5 擬定工藝路線……………………………………………………………………………………
3、5、1 確定各表面的加工方法……………………………………………………………………
3、5、2 加工順序的安排……………………………………………………………………………
3、5、3 確定加工余量……………………………………………………………………………
3、5、4 計(jì)算工序尺寸及公差……………………………………………………………………
3、6 確定各工序切削用量……………………………………………………………………………
3、7 機(jī)床及工藝裝備的選擇……………………………………………………………………………
3、8 工時(shí)定額的計(jì)算與確定……………………………………………………………………
3、9 工藝規(guī)程卡的填寫……………………………………………………………………………
4、設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………………………………………………………
參考文獻(xiàn)書目…………………………………………………………………………………………
分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)
摘要：本設(shè)計(jì)的零件為分離爪，選用QT40-10球墨鑄鐵 。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益等各方面的詳細(xì)分析其加工工藝，多采用專用機(jī)床加工。通過對(duì)零件的分析，此軸要求精度高，工序適當(dāng)集中，要求光滑，所以選用工具和尺寸要準(zhǔn)。最后對(duì)零件進(jìn)行校核。以便達(dá)到零件精度的要求。
關(guān)鍵詞：夾具、校核、球墨鑄鐵，分離爪
Abstract : The design of the components separation claw choose QT40-10 ductile iron. According to parts of shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.
Keywor :Fixture, Verification, ductile iron, separation claws ds
前言
1分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：
（1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。
（2） 訓(xùn)練基本技能。
（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。
（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。
2 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求
2、1、設(shè)計(jì)任務(wù)
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；
（2）設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具；
（3）編寫設(shè)計(jì)說明書。
2、2、課程設(shè)計(jì)基本要求
（1） 內(nèi)容完整，步驟齊全。
（2） 設(shè)計(jì)內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達(dá) 清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡圖應(yīng)簡潔明了，正確易懂。
（3） 正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。
（4） 正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
（5） 盡量采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段。
3 課程設(shè)計(jì)說明書的編寫
說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達(dá)自己的見解，力求避免抄書。
4分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)
（1）設(shè)計(jì)分離爪中車左側(cè)端面，位置尺寸16；粗車外圓至Φ41.5車床夾具
（2）加工工件零件圖如圖4-1所示。
（3）生產(chǎn)類型：大批量生產(chǎn)。
（4）毛胚：模鑄件。
（5）工藝內(nèi)容：工件材料為QT40-10。車削大頭做側(cè)端面。粗車外圓至Φ41.5。使用設(shè)備為CA6140車床。刀具為標(biāo)準(zhǔn)普通刀具。其工序簡圖如4-2所示
（6）工序的加工要求：Φ36外圓中心距為（36±0.212）mm；平行度允差0.05mm；。
第1章 分離爪工藝
圖4-1
規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)
1．基本任務(wù)：
（1）繪制零件工件圖一張；
（2）繪制毛坯—零件合圖一張；
（3）編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套；
（4）編寫設(shè)計(jì)說明書一份；
（5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備。
（6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。
（7） 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。
（8）編制夾具特殊使用維護(hù)、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。
2．設(shè)計(jì)要求：
（1）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求；
（2）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；
（3）要盡量減輕工人勞強(qiáng)度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；
（4）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備；
（5）工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡潔、清晰；
（6）工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求；
（7）夾具設(shè)計(jì)保證工件的加工精度；
（8）提高生產(chǎn)效率；
（9）工藝性好；
（10）使用性好；
（11）經(jīng)濟(jì)性好。
3．方法和步驟：
3．1生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定
生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
大批生產(chǎn) 小型零件
100~2000
表1-1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
3．2零件圖審查
3．2．1了解零件的功用及技術(shù)要求
熟悉用途、性能及工作條件，明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和功用，審查圖樣的完整性和正確性。分離爪的主要目的就是分離事物。
3．2．2分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性
零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：
（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理；
（2）各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；
（3）有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工；
3．3毛坯選擇
3．3．1毛坯的種類—鑄件QT40-10。QT40-10是球墨鑄鐵，它的熱處理與鋼相似，但因其含碳、硅、錳量較多，所以熱處理需要較高的加熱溫度和較長的保溫時(shí)間，其淬透性比碳鋼好。毛坯的鑄造后采用低溫退火。
3．3．2鑄件制造方法的選擇
毛坯制造方法應(yīng)與材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類型及特點(diǎn)以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)
毛坯種類
制造精度
（IT）
加工余量
原材料
工件尺寸
工件形狀
砂型鑄造
13級(jí)以下
小
QT40-10
各種尺寸
簡單
表1-2各類毛坯的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
3．3．3鑄件的尺寸公差與加工余量
3．3．4鑄件加工余量表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)和表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)
3．3．5鑄件最小孔徑
表面類型
成批生產(chǎn)
車削
15~30MM
表1-8鑄件最小孔徑（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
3．3．4毛坯—零件合圖
用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差。
表1-5鑄件尺寸公差數(shù)值（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)
表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
3．4定位基準(zhǔn)的選擇
正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對(duì)于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計(jì)或加工出定位表面，稱為輔助基準(zhǔn)。
定位基準(zhǔn)的選擇原則（機(jī)械制造基礎(chǔ)P254）
粗基準(zhǔn)的選擇原則
（1） 應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。
（2） 對(duì)于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證：
1） 各加工表面都有足夠的加工余量；
2） 對(duì)某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻；
3） 使工件上各加工表面總的金屬切除量最?。?
（3） 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確；
（4） 同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次；
精基準(zhǔn)的選擇原則：
（1） 基準(zhǔn)重合原則
（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
（3） 互為基準(zhǔn)原則
（4） 自為基準(zhǔn)原則
3．4．1夾具設(shè)計(jì)研究原始資料
1、研究加工工件圖樣
了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀．尺寸．材料．熱處理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技術(shù)要求
2、熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容
（1） 毛坯的種類．形狀．加工余量及其精度。
（2） 工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況。
（3） 本工序所使用的機(jī)床．刀具及其他輔助工具的規(guī)格。
（4） 本工序所采用的切削用量。
3．4．2擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案
1． 確定夾具的類型
2． 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)
工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀．尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性，遵循六點(diǎn)定位原則，按定位可靠．結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位．內(nèi)孔定位．外圓定位和組合表面（一面兩銷）定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。
（1） 平面定位
在夾具設(shè)計(jì)中常用的平面定位元件有固定支承．可調(diào)支承．自位支承及輔助支承，其中固定支承又可分為支承釘和支承板。
3.工件的夾緊方式，計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置
夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠．安全．不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。
（1）夾緊力的計(jì)算
在確定夾緊力的大小時(shí)，為簡化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力．夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮重力．慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)。
用壓板夾緊工件端面
Fwk=KM/LF（Fwk實(shí)際夾緊力，K安全系數(shù)）
表3-2常見夾緊形式所需的夾緊力計(jì)算公式（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
(2)夾緊裝置的設(shè)計(jì)
夾緊裝置的設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)綜合性的問題，確定夾緊力的大?。较蚝妥饔命c(diǎn)時(shí)，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)．工藝方法．定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動(dòng)作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡單．易于制造并且體積?。畡偠群茫凶銐虻膴A緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機(jī)構(gòu)有斜鍥機(jī)構(gòu)．螺旋機(jī)構(gòu)．偏心機(jī)構(gòu)等。也可采用機(jī)動(dòng)夾緊如液壓．氣動(dòng)夾緊等。
4．確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置表3-49~表3-62為常用的對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)），供設(shè)計(jì)時(shí)選用
5. 確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型
夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個(gè)整體，因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。
（1）對(duì)夾具體的要求
1. 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
2. 有足夠的強(qiáng)度和剛度
3. 結(jié)構(gòu)工藝性好
4. 排屑方便
5. 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠
6. 夾具體毛坯的類型
7. 型材夾具體
8. 鑄造夾具體
3、4、3 夾具總圖設(shè)計(jì)
1 繪制總裝圖的注意問題
（1）盡可能采用1：1的比例，以求直觀不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺。
（2）被加工工件用雙點(diǎn)畫線表示，在圖中作透明體處理，它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實(shí)線表示。
（3）視圖的數(shù)量應(yīng)以能完整．清晰地表示出整個(gè)結(jié)構(gòu)為原則。為直觀起見，一般常以操作者在加工時(shí)所面對(duì)的視圖為主觀圖。
（4）工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。
2 繪制總裝圖的步驟
（1）布置定位元件
（2）布置導(dǎo)向．對(duì)刀元件
（3）設(shè)計(jì)夾緊裝置
（4）設(shè)計(jì)夾具體
（5）完成總裝圖
3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注
（1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類
1）定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度；
2）對(duì)刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸；
3）夾具體與機(jī)床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸；
4）夾具外形的最大輪廓尺寸；
5）配合尺寸。
（2）尺寸公差的確定原則
為滿足加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計(jì)算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗(yàn)來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對(duì)加工精度較低的夾具，則取較大的公差。一般可按以下原則選取（下述文中的δk為工件相應(yīng)公差）；
1）夾具上的尺寸和角度公差?。?/2~1/5）δk；
2）夾具上的位置公差取（1/2~1/3）δk；
3）當(dāng)加工未注公差工件時(shí)取±0.1mm；
4）未注形位公差的加工面，按GB/T11-1984中13級(jí)精度的規(guī)定選取。
注意夾具有關(guān)公差均應(yīng)在工件公差帶的中間位置，即不管工件偏差對(duì)稱與否，都要將其化成雙向?qū)ΨQ偏差，然后取其值的1/2~1/5，以確定夾具上有關(guān)的基本尺寸和公差。
4 夾具公差與配合的選擇
夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，常用的配合種類與公差等級(jí)如表3-5所示。具體的配合確定，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可直接選用，沒有規(guī)定的可按表3-5選用
表3-5夾具常用配合種類和公差等級(jí)（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
配合件的工件形式
精度要求
示例
一般精度
較高精度
定位元件與工件定位基面間的配合
H7/h6，H7/g6, H7/f6
H6/h5，H6/g5, H6/f5
定位銷與工件定位基準(zhǔn)孔的配合
有導(dǎo)向作用，并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件間的配合
H7/h6, H7/g6, H7/f7,
H6/h5, H6/g5, H6/f5,
移動(dòng)定位元件．刀具與導(dǎo)套的配合
沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件間的配合
無緊固件
H7/n6，H7/r6, H7/s6
固定支承釘．定位銷
有緊固件
H7/m6，H7/k6, H7/js6
0.10~0.20
0.02~0.05
0.20以上
0.05~0.10
3、4、4夾具精度的校核
1、 夾具精度分析
（△D平方+△A平方+△T平方）開平方根≤2/3δk
（定位誤差△D；安裝誤差△A；調(diào)整誤差△T；加工方法誤差△G；工件工序尺寸公差δk）
2、 定位誤差的分析計(jì)算
3、 夾具在機(jī)床上的安裝誤差△A
4、 對(duì)刀或?qū)蛘`差△T
3、4、5繪制夾具零件圖樣
3、4、6夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明
3．5 擬定工藝路線
3．5．1確定各表面的加工方法
工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸，工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。
3．5．2加工順序的安排
在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序，零件加工順序是否合適，對(duì)加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。
（1） 機(jī)械加工順序的安排
在安排機(jī)械加工順序時(shí)，一般遵循先粗后精．先面后孔．先主后次．基準(zhǔn)先行的原則。對(duì)于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。
（2） 加工階段的劃分
對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗．精加工分開進(jìn)行。為此，一般將整個(gè)工藝過程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段．半精加工階段．精加工階段和光整加工階段。這對(duì)于保證零件加工質(zhì)量．合理使用機(jī)床設(shè)備．及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處 。
（3） 熱處理工序的安排
熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法．次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。
（退火 正火時(shí)效）（人工時(shí)效） 正火
↓ ↓ ↓
毛坯→粗加工→半精加工→精加工
↑ ↑
（調(diào)質(zhì) 退火） （高頻淬火 滲碳淬火整體淬火去應(yīng)力處理）
圖1-4熱處理工序的安排圖（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）
由圖可得熱處理安排為 毛坯→粗加工→半精加工→精加工
↑ ↑
（去應(yīng)力退火 時(shí)效去應(yīng)力） （表面淬火）
（4） 合理安排輔助工序
輔助工序種類很多，主要包括檢驗(yàn)．劃線，去毛刺．清洗．平衡．退磁．防銹．包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。
3．5．3確定加工余量
合理確定加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過大（材料．工時(shí)．機(jī)床．刀具）則消耗大；余量過小，不能去掉加工前道工序存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。
故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減小加工余量。毛坯余量（總余量）已在畫毛坯圖時(shí)確定，這里主要是確定工序余量。
3．5．4計(jì)算工序尺寸及公差
工序順序確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)達(dá)到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的確定與工序余量大?。ば虺叽绲臉?biāo)注方法．基準(zhǔn)選擇．中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)細(xì)致的工作。
工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定（可查閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊），但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為兩類：
（1） 基準(zhǔn)重合時(shí)（定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合）工序尺寸的計(jì)算
當(dāng)確定了各個(gè)工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，將余量一層層疊加在被加工表面上，計(jì)算順序是從最后一道工序開始，由后往前推，就可計(jì)算出每道工序的工序尺寸，然后再按每種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度的公差值按“入體原則”標(biāo)注在對(duì)應(yīng)的工序尺寸上。若設(shè)計(jì)尺寸沒有按“入體原則”標(biāo)注時(shí)，此時(shí)工序尺寸不等于設(shè)計(jì)尺寸，應(yīng)將其轉(zhuǎn)換成按“入體原則”標(biāo)注方式。
（2） 基準(zhǔn)不重合時(shí)則按工序尺寸鏈計(jì)算
3．6確定各工序切削用量
在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定，以簡化工藝文件。
在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地．嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量（主要是表面粗糙），切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，刀具耐用度，機(jī)床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上，使背吃刀量ap，進(jìn)給量f ，切削速度v的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的ap，其次盡量取大的進(jìn)給量f，最后取合適的切削速度v.
參考文獻(xiàn)切削用量簡明手冊
工序名稱
工序加工余量
基本工序尺寸
工序加工精度等級(jí)及工序尺寸公差
工序尺寸及公差
（180，170）粗銑
7
180，170
14（±0.5）
180±0.5,170±0.5
（180，170）毛坯
7
187，177
±5.5
187±5.5，177±0.5
15精銑
1.0
15
8(±0.0135)
15±0.0135
15半精銑
1.1
16
12(±0.09)
16±0.09
15粗銑
1.4
17.1
14(±0.215)
17.1±0.215
15毛坯
3.5
18.5
±1.5
18.5±1.5
（117，130，127）精銑
1.0
117,127,130
8(±0.027, ±0.0315)
117±0.027，
130±0.0315，
127±0.0315
（117，130，127）半精銑
1.5
118,128,131
12(±0.175, ±0.2)
118±0.175，
128±0.2，
131±0.2
（117，130，127）
粗銑
3
119.5,129.5,132.5
14(±0.435, ±0.5)
119.5±0.435，
129.5±0.5，
132.5±0.5
（117，130，127）毛坯
5.5
122.5,132.5,135.5
±5
122.5±5，
132.5±5，
135.5±5
Φ35，Φ40
精鏜
0.4
35,40
H7(＋0.027)
35+0.027，40+0.027
Φ35，Φ40
半精鏜
1.2
34.6,39.6
H10（+0.1）
34.6+0.1，
39.6+0.1
Φ35，Φ40
粗鏜
2.9
33.4,38.4
H13（+0.39）
33.4+0.39，38.4+0.39
Φ35，Φ40
毛坯
4.5
30.5,35.5
±3.5
30.5±3.5，
35.5±3.5
Φ12鉸
0.15
12
H9(+0.043)
12+0.043
Φ12擴(kuò)
0.85
11.95
H11(+0.11)
11.95+0.11
Φ12鉆
12
11
H13(+0.27)
11+0.27
Φ75粗鏜
4.5
75
H13(+0.46)
75+0.46
Φ47精鏜
0.4
47
H7(+0.027)
47+0.027
Φ47半精鏜
1.2
46.6
H10(+0.1)
46.6+0.1
Φ47粗鏜
2.9
45.4
H13(+0.39)
45.4+0.39
Φ47毛坯
4.5
42.5
±4
42.5±4
2，45半精鏜
0.2,0.2
2,45
10(±0.02，±0.05)
2±0.02，45±0.05
2，45粗鏜
0.55,2.3
1.8,44.8
13(±0.07，±0.195)
1.8±0.07，
44.8±0.195
2，45毛坯
0.75,2.5
1.25,42.5
±1, ±4
1.25±1，42.5±4
Φ8精鉸
0.04
8
H8(+0.022)
8+0.022
Φ8粗鉸
0.16
7.96
H10(+0.058)
7.96+0.058
Φ8鉆
8
7.8
H13(+0.22)
7.8+0.22
Φ9，Φ14鉆
9,14
9,14
H13(+0.54)
9+0.54，14+0.54
M5-7H精鉸
0.2
5
H7(+0.027)
5+0.027
M5-7H鉆
4.8
4.8
H13(+0.54)
4.8+0.54
3．7機(jī)床及工藝裝備的選擇
選擇機(jī)床：數(shù)控車床．夾具（專用夾具）
選擇機(jī)床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。中批生產(chǎn)時(shí)，通常采用通用機(jī)床加專用工．夾具；在大批大量生產(chǎn)條件下，多采用高效率專用機(jī)床．組合機(jī)床流水線．自動(dòng)線與隨行夾具。
在需要改裝設(shè)備或設(shè)計(jì)專用機(jī)床時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體要求提出設(shè)計(jì)任務(wù)書，其中包括與加工工序內(nèi)容有關(guān)的必要參數(shù)，所要求的生產(chǎn)率．保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件以及機(jī)床的總體布置形式等。
在選擇工藝裝備時(shí)，既工考慮適應(yīng)性又要注意新技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)需要設(shè)計(jì)專用刀具．量具時(shí)，也應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。
3．8工時(shí)定額的計(jì)算與確定
查表法或計(jì)算法
3．9工藝規(guī)程卡的填寫
在選定機(jī)床與工藝裝備后，要看一下是否要對(duì)先前擬定的加工工藝路線進(jìn)行修改。一旦確定后，可填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片的種類很多，在課程設(shè)計(jì)中主要采用機(jī)械加工工藝過程卡片．機(jī)械加工工藝卡片和機(jī)械加工工序卡片三種。
1． 工藝文件填寫應(yīng)符合以下基本要求
（1） 內(nèi)容簡潔．明確；
（2） 字體端正．筆畫清楚．排列整齊；
（3） “設(shè)備”欄一般填寫設(shè)備的型號(hào)．名稱，必要時(shí)還應(yīng)填寫設(shè)備編號(hào)；“工藝裝備”欄內(nèi)填寫各工序（或工步）所使用的刀．夾．量具和輔助工具。其中屬專用的按專用工藝裝備的名稱（編號(hào)）填寫；屬標(biāo)準(zhǔn)的按標(biāo)準(zhǔn)填寫名稱．規(guī)格和精度，有編號(hào)的也可填寫編號(hào)；
（4） 在“工序內(nèi)容”欄內(nèi)，對(duì)一些難以用文字說明的工序或工步內(nèi)容，應(yīng)繪制工序簡圖；
2.繪制工序圖應(yīng)符合下列要求
（1） 簡圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖，除加工面．定位面．夾緊面，除主要輪廓面外其余線條可省略，以必須明了為度。
（2） 為了表達(dá)直觀，其位置應(yīng)符合加工時(shí)的實(shí)際狀態(tài)。
（3） 加工面用粗實(shí)線，非加工面用細(xì)實(shí)線表示；
（4） 應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸．公差及表面粗糙度，形位精度要求；
（5） 定位．夾緊表面應(yīng)以規(guī)定的符號(hào)標(biāo)明，常見的定位．夾緊符號(hào)如表1-60所示（機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)）。機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片應(yīng)按規(guī)定的格式及原則填寫。
數(shù)控編程：
G01G50 X180 Z50 T0101 X48 X40
G97 S1000 M03 Z-12 Z-12
G0 X50 X60 X60
Z0 F0.1 Z0 Z50
X55 X46 X180
Z-14 Z-12 M05
X60 X60 M30
Z0 Z0
X53 X40
Z-15 Z-12
X60 X60
Z0 Z0
X51 X42
Z-15.5 Z-12
X60 X60
Z0 Z0
X50 X41
Z-16 Z-12
X60 X60
Z0 Z0
4.12 設(shè)計(jì)方法和步驟
1. 夾具類型的確定
根據(jù)工序的要求及工件的結(jié)構(gòu)尺寸，擬采用安裝在機(jī)床主軸過度盤上的車夾具
(1)確定定位方案
根據(jù)工序加工要求和工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，定位方案如下所示。以底面作主定位面。限制兩個(gè)自由度（Y，Z），零件一側(cè)面定位，限制一個(gè)自由度（X）。
(2)選擇定位元件
1）選用一端為平面的支承板作為底面的定位元件（見夾具總裝圖）。其結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸按要求確定。
2)選用壓板作為側(cè)面定位元件，起結(jié)構(gòu)尺寸按表3-17選擇。
2． 夾緊裝置的設(shè)計(jì)
（1） 夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)車床夾具的使用特點(diǎn)，力求使夾具的結(jié)構(gòu)簡單，易操作，保證安全，不宜采用復(fù)雜的夾緊機(jī)構(gòu)，選用螺旋夾緊方式。
（2） 夾緊力的計(jì)算
車床夾具的夾緊力估算過程復(fù)雜，因工件的受力大小及方向是動(dòng)態(tài)變化的，因此，為便于分析計(jì)算，就需將工件的動(dòng)態(tài)受力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為靜態(tài)受力狀態(tài) ，找出各特征切削點(diǎn)的受力方向，加以分析和簡化計(jì)算。
1） 切削力的計(jì)算
設(shè)：切削速度V=80m/min,進(jìn)給量f=0.3mm/r,切削深度Ap=2mm.若使用Kr=15°端面車刀粗車結(jié)合面K，查文獻(xiàn)5得：
Fz=9.81CFZa
2） 夾緊力的估算
根據(jù)特征切削點(diǎn)切削力的方向，分別計(jì)算出各特征切削點(diǎn)夾緊力的大小，然后進(jìn)行比較確定出夾緊力的最大值即為夾具所需的夾緊力。各主要特征點(diǎn)的夾緊力大小估算如下：
① 切削點(diǎn)A
工件在Fz的作用下有沿Z軸方向移動(dòng)的趨勢，在Fx的作用下有沿Y軸方向移動(dòng)的趨勢，此時(shí)，F(xiàn)y的作用力可看作于定位支承釘?shù)姆醋饔昧ο嗟窒Ｒ虼?，夾緊力FA的大小應(yīng)滿足下列不等式
FA≥Fz+Fx/f
取f=0.3
FA＞2768.7（N）
4.1. 3平衡配重設(shè)計(jì)
平衡配重的計(jì)算通常較復(fù)雜，對(duì)于本題來說，只在夾具體上設(shè)計(jì)了配重塊，配重的調(diào)整需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。
4.1.4繪制夾具結(jié)構(gòu)圖
繪制夾具結(jié)構(gòu)圖一般分為兩步，首先繪制草圖，待對(duì)夾具的精度進(jìn)行分析和計(jì)算后，若需修改的，修改后再按國際繪制正式的總裝圖。
4.1.5確定夾具的技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合
夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合是根據(jù)教材和有關(guān)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊規(guī)定的原則確定。本題的技術(shù)要求如下：
（1） 承定位板對(duì)夾具端面A的垂直度允差為0.02mm
（2） 支承定位板圓弧端面至夾具回轉(zhuǎn)中心尺寸為73.5mm
（3） 支承定位板定位面至夾具回轉(zhuǎn)中心尺寸為47.25
（4） 夾具體與車床過度盤止口配合尺寸及公差為Φ126H7/k6;
（5） 支承釘定位面對(duì)端面A的平行度允差為0.02mm.
4.1.6整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
4.1.7設(shè)計(jì)小結(jié)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)（工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)）的全面性和系統(tǒng)性，使我對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)生了更進(jìn)一步的興趣。它能指導(dǎo)實(shí)際，理論知識(shí)有待實(shí)際的檢驗(yàn)，理論知識(shí)與實(shí)際操作是相輔相成
4.1.8 致謝
在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,楊偉超.繆飛軍老師在設(shè)計(jì)過程中給予了我很大的指導(dǎo),還有同事的指導(dǎo)幫助,在眾多方面提供了方便和便利,為設(shè)計(jì)的合理性、可行性和完善性提供了有利的幫助。在此表示衷心的感謝。圖書館在查閱文件資料方面提供了很大的幫助，在此也表示衷心的感謝。希望以后還有機(jī)會(huì)聽到老師們的教導(dǎo)。
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