ca6140车床拨叉(831006)机械加工工艺规程及专用夹具设计 毕业设计

摘要拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高CA6140车床拨叉的加工效率，由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下1分析零件；2选择毛坯；3设计工艺规程包括制定工艺路线，选择基准面等；4工序设计包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等；5编制工艺文件。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程的需要。关键词拨叉工艺规程夹具设计ABSTRACTDIALSTHEFORKPROCESSINGQUALITYDIRECTLYWILLAFFECTTHEMACHINETHEPERFORMANCEANDTHESERVICELIFETHISDESIGNISFORTHEPURPOSEOFENHANCINGTHECA6140LATHEMACHINEDIALSTHEFORKTHEPROCESSINGEFFICIENCY,FIRSTHASCARRIEDONTHECAREFULANALYSISFROMTHISUSTOTHEDIALSTHEFORKSTRUCTURECHARACTERISTICANDTHECRAFT,THENHADDETERMINEDSETOFREASONABLEPROCESSINGSPLANS,THEPROCESSINGPLANREQUESTARESIMPLE,THEEASEOFOPERATION,ANDCANGUARANTEETHECOMPONENTSTHEPROCESSINGQUALITYINFORMULATIONPROCESSINGTECHNOLOGICALPROCESSORDERASFOLLOWS1ANALYSISTHECOMPONENTS2CHOICESSEMIFINISHEDMATERIALS3DESIGNSTECHNOLOGICALPROCESSINCLUDINGDIVISIONCRAFTROUTE,PREFERREDORIENTATIONDATUMANDSOON4WORKINGPROCEDURESDESIGNSINCLUDINGCHOOSESTHEENGINEBED,THEDETERMINATIONPROCESSINGREMAINDER,THECOMPUTATIONWORKINGPROCEDURESIZEANDITSTHESEMIFINISHEDMATERIALSSIZE,THEDETERMINATIONCUTTINGSPECIFICATIONSANDTHECOMPUTATIONMANHOURANDSOON5ESTABLISHMENTSTECHNOLOGICALDOCUMENTINADDITION,INORDERTOENHANCETHELABORPRODUCTIVITY,REDUCESTHELABORINTENSITY,GUARANTEEDTHEPROCESSINGQUALITY,MUSTDESIGNTHEUNITCLAMP,THISDESIGNCHOSETHESIXWORKINGPROCEDURETOTHEMILLBREAKSCATARMARANSPECIALPURPOSEJIGDESIGN,BYSATISFIEDTHEPROCESSINGPROCESSTHENEEDKEYWORDSDIALSTHEFORKTECHNOLOGICALPROCESSJIGDESIN。目录摘要ABSTRACT目录第1章绪论1第2章概述221机械加工工艺规程设计方法2211定位基准的选择2212拟定零件加工工艺路线2213选择设备及工艺装备3214工艺方案和内容的论证422夹具设计概述4211夹具夹紧装置及夹具体的基本要求4222机床夹具功用6223机床夹具在机械加工中的作用6224机床夹具组成7225机床夹具的分类8226机床夹具的设计要求10227现代机床夹具的发展方向10第3章零件的分析1231零件用途1232零件的工艺分析12第4章工艺规程设计1341确定毛坯的制造形式1342基准的选择1343制定工艺路线1344机械加工余量及毛坯尺寸的确定1545确立切削用量及基本用时16第5章专用夹具设计33参考文献36附录1毕业实习报告37附录2专业英语译文42附录3专业英语原文53第1章绪论随着科学技术的进步和生产力的发展，要求机械工业不断提供先进的技术设备，加之市场需求的变化多端，产品更新换代的周期越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高。这样，传统的生产技术准备工作，很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需要，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进，要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构准确、工艺精良的夹具。所以，在大学毕业之前，选择简单的夹具设计，希望通过此次设计，在过程中希望得到以下训练（1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。（4）熟悉零件的工艺制定，和有关计算。毕业设计是在学完大学的全部课程之后进行的，毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，毕业设计是大学至关重要的一环。本设计就CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及专用夹具设计中的专用夹具进行设计，由于作者的能力有限，设计难免存在不足和错误，恳请各位老师给予指教，在此致谢第2章概述21机械加工工艺规程设计零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。211定位基准的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准粗基准。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准精基准。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。212拟定零件加工工艺路线在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照喝主要表面位置关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位置精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。213选择设备及工艺装备设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素1、零件的生产类型；2、零件的材料；3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；4、零件的结构特点；5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。214工艺方案和内容的论证根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技术要求得以保证。3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。22夹具设计夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。在机床制造企业生产中，机械加工、检验、焊接、热处理和装配等冷热加工工艺，都使用着大量的夹具，用以安装对象，使之占有正确的加工位置。夹具在保证加工质量，改善劳动条件，提高劳动生产率和降低成本等方面有着极其明显的经济效益。因此，夹具是企业生产中的一种重要的工艺装备。221夹具夹紧装置及夹具体的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求，如下1）“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2）“牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3）“简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4）“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85左右。然而目前，一般企业习惯采用传统的专用夹具，在一个具有中等生产能力的工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；（2）能装夹一组相似性特征的工件；（3）适用于精密加工的高精度的机床；（4）适用于各种现代化制造技术的新型技术；（5）采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小，并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构，来保证实现上述基本要求。对于夹具体的基本要求，如下1）应有足够的强度和刚度2）力求结构简单，装卸工件方便3）要有良好的结构工艺性和实用性4）结构尺寸大小适当且稳定5）排除切削问题要解决6）夹具在机床上安装要稳定、安全222机床夹具功用机床夹具的主要功能如下1）保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。2）提高生产率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且容易实现多件、多工位加工。3）扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。223机床夹具在机械加工中的作用在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。1）定位确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的正定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不错的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。1）对刀调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中饿对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。2）导向如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削，导向元件制成模板形成故钻床夹具长称为钻模、镗床夹具（镗模）也是具有导向的功能的。224机床夹具组成1机床夹具的基本组成部分虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机床夹具的基本组成部分是定位元件，夹紧装置和夹具体三个部分，这也好似夹具体的主要内容。1定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一，通常当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就确定了。2夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。3夹具体通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构，形状有回转体形和底座等多种定位元件，夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。2夹具的其他组成部分为满足夹具的饿其他功能要求，各种夹具好要设计其他的元件个装置。1连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装。连接常有的两种方式一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上，连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。2对刀与导向装置对刀装置常见在铣床夹具中，用以对刀块调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。3其他元件和装置根据加工的需要，有些夹具分别采用分度装夹，例如靠模装置上下料加工工艺机器人等。225机床夹具的分类1按夹具的通用特性分类这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具主要依据。目前，我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。1）通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具、如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强，不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件，这类夹具以商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可减少生产周期，减少夹具品种从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故使用与单件小批量生产中。2）专用夹具专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具，其特点是针对性极强，没有通用性，在产品相对稳定批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较长，随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方面已多生许多问题。3）可调夹具可调夹具是针对通用夹具专用夹具的缺陷而发展起来的异类新型夹具对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又称为通用可调夹具和成组夹具两种，前者的通用范围比通用夹具更大，后者则是一种可调夹具，它按成组原理设计并能加工一组相似零件，故在多品种中，中小批生产中上午有较好的经济效应。4）组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具，标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具夹具用具既可拆除，留用组装新的夹具，由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并且有可减少专用家句数量的优点，因此、组合夹具在单件中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具，组合夹具也已商品化。5）自动化生产专用夹具自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床专用夹具两大类，自动线夹具有两种一种是固定完成夹具，一种是随行夹具，数控机床夹具还包括加工中心夹具和柔性制造系统专用夹具，随着制造的现代化，在企业中数控机床的夹具比例正在增加，得以满足数控机床的加工要求，数控几传呼的典型结构是平装夹具，它是利用标准的模块组装的夹具。2按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计使用的分类方法，如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、组别、型别主要参数均以确定。它们不同点是机床切削成型运动不同、故夹具与机床的连接方式不同它们的加工精度要求也各不相同。226机床夹具的设计要求设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率，夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置，以缩短辅助时间，这往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量增加到一定规模时，因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿，从而降低工件的制造成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能获得良好的经济效果。但是，任何技术措施都会遇到某些特殊情况，故对以上四方面有时候也很侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工，往往着眼于满足加工精度要求；对于精度要求不高的而生产批量较大的工件，则需要着重考虑提高夹具的工效。总之，设计夹具时应该满足以下几个基本要求1）保证工件的加工精度即在机械加工工艺系统中，夹具在满足以下三个要求工件在夹具中的定位，夹具在机床上的位置，刀具的正确位置。2）保证工人的造作安全；3）达到加工的造作生产率要求4）满足夹具一定的使用寿命和经济效应227现代机床夹具的发展方向由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈，产品更新换代的周期短，多品种、中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械工业向高、精、尖方向发展的需要，现代机床夹具也必须与时俱进，传统的生产技术准备工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点，其发展方向主要表现为“四化”。1标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。2可调化、组合化夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化，它与机床的柔性化相似，它是通过调整组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。3精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负01，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5M，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达05M。4高效自动化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000R/MIN的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。第3章零件的分析31零件用途题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的25孔与操纵机构相连，半圆孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。32零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1小头孔（内表面粗糙度要求为16）；2大头半圆孔（内表面粗糙度要求为32）及其端面（A、B面）（粗糙度要求为32）；340X168槽三个面（粗糙度要求为32）；440X168槽所在的底面（C面）（粗糙度要求为32）；540外圆斜面（35X3）（粗糙度要求为63）；6大半圆铣断断口面（粗糙度要求为63）；7大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为01MM；槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为008M。其中，孔的粗糙度要求为16，需要精加工，因为是大批量生产，所以采用钻削以保证其加工精度；大半圆孔内表面粗糙度要求为32，需要通过先粗镗后精镗实现；A、B、C面以及40X16X8槽可以通过粗精铣加工；其他加工表面可以通过一次铣削加工。同时保证零件中的两个垂直度要求。第4章工艺规程设计41确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，采用铸造毛坯；根据机械加工工艺手册（第二版）（机械工业出版社，王先逵主编）（以下简称手册）表31173120，零件生产类型为成批制造，形状比较简单，最大轮廓尺寸为317MM（两件合铸），故采用精度较高的金属型铸造方法。42基准的选择粗基准选择本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高；粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。精基准选择用工序基准作为精基准，实现基准重合，以免产生基准不重合误差；为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准原则反复加工各表面。43制定工艺路线方案一工序粗铣、精铣55大圆下端面A面，以40上端面D面为粗基准；工序粗铣、精铣55大圆上端面B面，以其下端面A面为定位基准；工序钻、扩、粗铰、精铰25小孔，以40外圆为定位基准；工序粗镗、精镗55大圆孔，以25孔为定位基准；工序粗铣40外圆斜面，以25孔为定位基准；工序粗铣、精铣C面，以25孔为定位基准；工序粗、精铣40168槽，以25孔为定位基准；工序铣断；工序去毛刺；工序检验方案二工序钻、扩、粗铰、精铰25孔，以40外圆和其端面为基准；工序粗铣、精铣55上下端面，利用25的孔作为定位基准；工序粗铣、精铣55大圆孔，粗铣40外圆斜面，粗铣、精铣C面，利用25的孔定位；工序粗铣40168的槽，以25的孔定位；工序铣断；工序去毛刺；工序检验。方案分析方案一工序相对比较分散，适合大批量生产，但是对厂房设备要求较高，对工人技术水平要求低一些；方案二工序比较集中，适合单件小批生产，使用通用设备，对生产条件要求较低，对工人技术水平要求比较高一些，因为该工艺规程针对成批生产，所以应该针对此改进；方案一符合“先面后孔”的一般原则，但是55的两个端面相对较小，定位不可靠；方案二则先加工孔，因为在该零件中改孔起到重要的定位作用，根据“基准先行”原则，这是合理的。另外，该零件的精度要求不高，出于成本和生产效率考虑，适合采用相对集中的工艺路线，并且不划分加工阶段，通过对比，最终确定最终工艺路线方案为工序钻、扩、粗铰、精铰25小孔，用40外圆及其端面为粗基准；工序粗铣、精铣55大圆下端面，以25孔及其上端面做定位基准；工序粗铣、精铣55大圆上端面，以25孔及55孔下端面做定位基准；工序半精镗、精镗55大圆孔，以25孔为精基准；工序铣断；工序粗铣40外圆斜面，以25孔和55大圆下端面为定位基准；工序粗铣、精铣3040面，以25孔为定位基准；工序粗铣40168槽，以25孔为定位基准；工序精铣40168槽，以25孔为定位基准；工序去毛刺；工序检验44机械加工余量及毛坯尺寸的确定求最大轮廓尺寸两件合铸，最大轮廓尺寸为317MM。选取公差等级CT由手册表3124，铸造方法按照金属型铸造，材料按照灰铸铁，的公差等级范围为810级，取为9级。求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件尺寸公差等级CT，由手册表3121选取铸件各加工面尺寸公差，公差带相对于基本尺寸对称分布。求机械加工余量等级由手册3126，铸造方法按照金属型，铸件材料按照灰铸铁，得机械加工余量等级范围为DF级，取为E级。求RMA（要求的机械加工余量）对所有加工表面取同一个数值，由手册表3127查最大轮廓尺寸为317MM、机械加工余量等级为E级，得RMA数值为14MM。项目基本尺寸/MM公差等级CT尺寸公差/MMA面825922B面142916C面25391755内圆51292求毛坯基本尺寸R内孔25通过钻削得到，铸成实心；40外圆斜面以及168槽通过铣削得到，不铸成毛坯；A面单侧加工，根据公式得，R801422/2825MM；B面单侧加工，根据公式得，R121416/2142MM；C面为单侧加工，根据公式得，R231417/2253MM；内圆孔属于内腔加工，根据公式得，R552142/2512MM。绘制毛坯图45确定切削用量及基本工时1确定各表面的各个加工工序的加工余量如下1）内孔表面加工表面加工加工精度等级工序尺寸表面内容余量粗糙度钻孔23IT11125扩孔18IT1063粗铰014IT925小孔精铰006IT7816铸造38CT9125半精镗28IT136355大圆孔精镗10IT1213322）平面加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度铸造25CT9825125粗铣158163下端面精铣108032铸造22CT914208125粗铣12IT1263上端面精铣10IT111232外圆斜面粗铣31763铸造23CT9125粗铣13IT136340X30面精铣10IT121332粗铣IT126340X16X8槽精铣IT111232大圆断口面铣断632确定切削用量及时间定额工序钻、扩、，用外圆及其端面为粗基准；1）加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求钻25的孔，其表面粗糙度值为RZ16M；先钻23的孔在扩248的孔，再粗铰2494孔，再精铰25孔。机床Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表564）。刀具23麻花钻，248的扩刀，铰刀。2）计算切削用量（1）钻23的孔。进给量查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（吴拓，方琼珊，机械工业出版社）P47表223钻孔进给量F为039047MM/R，由于零件在加工23MM孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数075，则F039047075029035MM/R，按机床取F032MM/R。此工序采用23的麻花钻，所以进给量F032MM/Z。钻削速度查手册表348，切削速度计算公式为VYXPMVCKFATDZ0其山东华源莱动内燃机有限公司位于山东省莱阳市，是中国北方重要的中小功率柴油机生产基地。1943年建厂，最初以生产军事装备为主；上世纪六十年代末七十年代初转型，曾经制造出中国第一台195型柴油机。目前公司主要从事发动机及零部件的开发设计、生产、销售及相关进出口贸易。目前的主导产品有为中小型拖拉机、低速载货汽车配套的单缸系列195、1100、1105、1110、1115、KM130、KM138、KM160、KM173、KM186型柴油机，年产能力40万台；为低速载货汽车、微型汽车、中型拖拉机、工程机械、收获机械配套的L系列LL380、LL480、KM385、KM485、4L22自然吸气机型和KM385BZL、LL480BZ、4L22BZ、4L22TDI增压中冷机型等小缸径多缸柴油机，年产能力15万台；为轻型卡车、工程机械、收获机械配套的D系列D495、4D30Y、4D30YB、4D30A、KM496、KM4100自然吸气机型和KM496BZL、KM4100BZL增压中冷机型等高速车用柴油机，年产能力8万台。公司与国外先进企业合资合作、联合开发的具有国际一流水平，排放达到欧、欧标准的系列柴油发动机产品已经开发成功，已实现批量生产。此外，公司还对外承揽各种铸件、油泵、发电机、起动机等业务，从而逐步形成以发动机为主业，各种零部件、收获机械、水泵机组、发电机组、船用机组等齐头并进的产业布局。公司具有50多年的内燃机生产历史，技术力量雄厚，工艺装备先进。近年来先后从德、美、英、意等国引进了具有国际先进水平的砂处理生产线、铸造气冲造型线、静压造型线、数控加工中心和其他加工、总装和检测设备。公司极为重视产品开发工作，引进了先进的产品开发、排放检测等试验设备，大大提高了产品的技术含量和技术保证能力。公司技术中心现已成为省级技术开发中心，并正在加大投入力度，力争早日建成国家级技术开发中心。3实习内容这次实习，我重点关注的是机器零件的常用加工方法，流水线装配，组合机床的工作原理，以及通用夹具和专用夹具。在山东凯马有限公司的铸造车间，认识了砂模、金属模等常用的铸造模具，并参观了铸造的流水线生产方式；对复杂的零件，还需要加型芯，而制芯车间就是为这些模具提供各种各样的型芯。零件铸造完成，挑选出合格的毛坯进行粗加工、半精加工、精加工等一系列的工序之后，经检测之后，一个合格的零件就生产完成了；在零件加工车间，重点关注了凸轮轴的加工、滚齿加工等。挑选合格的零件送入装配车间，各种各样的装配流水线大大提高了装配效率。组合机床是这种产品批量化生产的企业的关键设备。在莱动公司，我们看到了各种各样的组合机床，组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预定的工序进行加工的高效专用机床。在莱动公司，组合机床多用于钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹等。组合机床的使用，大大提高了生产效率和产品加工质量。机床对液压系统的广泛应用提高了机床的自动化水平和加工精度，减少了人工操作。由于毕业设计内容的关系，对夹具的学习是这次实习的重点。机床夹具是在机械加工过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置。按照适用范围可以分为通用夹具和专用夹具两种；按使用的机床不同可以分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、数控机床夹具等；按夹紧动力源不同又可分为手动夹具和机动夹具两大类；常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。在莱动内燃机公司，所用的夹具以专用夹具为主，而专用夹具中又以使用了液压系统的自动夹具居多；夹具体上带有液压缸，液压夹具压力稳定、可靠，可承受较大载荷。4心得体会纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。在书本上学来的东西只能停留在理论上；通过这次实习，见到了许多设备、机床、夹具的实物，与已学习的理论知识结合起来，加深了对各种专业知识的理解，加强了实际应用能力。在实习过程中，给我印象较深的是液压系统的广泛应用，不管是在机床上，还是在自动夹具上，液压系统都扮演了一个举足轻重的角色。液压系统以其可靠、稳定、载荷大以及使用方便便于实现自动化等优点得到广泛的应用；这个认识使我更加重视液压这门课程，更加关注它的发展，相信液压技术在以后将会得到更加完善和广泛的应用。在莱动公司，因为使用了液压、数控等先进技术，生产的自动化程度比较高。我看到一个工人可以操作三台立式铣床，而这些铣床并不是最新的。我们从学校学的东西，毕竟都是基础的理论和技术，在科技日新月异的今天，或许早已跟不上生产的需求。这要求我们在专心学习专业课以外，还要有目的的关注专业相关的科技发展，保持与时俱进。在莱动公司的实习，工业生产安全教育使我们受益匪浅；莱动技术部门的一些工艺图纸，不仅让我们学习到专业方面的只是，也使我们体会到技术人员的严谨细致；在车间的实地参观，让我们感受到车间的工作氛围。以上这些，都充实了我们的专业认知，给我们不久之后的工作打下了一定基础。附件2专业英语译文基于RFID的制造业与库存革命HAMIDULLHKHANNIAZI,SUNHOUFANG,RIAZAHMED,SHAHIDIKRAMULLAHBUTT中国北京，北京理工大学机械与车辆工程学院，邮编100081摘要射频识别（RFID）是一种非接触式自动识别与数据采集技术。这篇文章研究了射频识别技术在制造自动化和质量控制等新领域的应用。本文包括五个部分第一部分是该技术的背景和简介；第二部分则讨论了射频识别技术在制造自动化和质量控制领域的一般应用；第三部分介绍了它在仓库管理系统领域的应用；第四部分是对这项技术在中国在制造业和仓储方面本地化应用的审视和分析；文章的最后一部分通过在RFID这些领域里应用的建议综合评述了射频识别技术。关键词射频识别；电子产品代码；制造自动化；仓储；自动识别与数据采集分类号TH166文档代码A文章编号10034951（2005）0046061介绍射频识别技术是一种自动识别与数据采集技术，这种技术使用无线电波来收集读取器与要被识别的标签之间的信号，并对它们进行归类和跟踪。射频识别技术快速可靠，而且对读取器和标签之间是否相互可见或者接触没有要求。这种标签的其他优点是它能够工作在恶劣的环境条件下，比如雪、雾、冰、油漆、灰尘，以及高达250的高温。从历史上说，射频识别技术第一次被应用是在第二次世界大战时期的英国，它被用来识别敌我飞行器。就是在目前，商业和私人的航空交通管制也是以这个系统为基础的。在（二十世纪）六十年代末七十年代初，在保障使用核武库安全方面的需要进一步促进了射频识别技术的发展，以用来标记设备和人员。在1977年左右，为了这些应用已经在政府的实验室里得到发展的这项技术，被转向了公共部门。从那时起，在各种各样的部门里开发出了很多新的应用领域。这项技术获得最大的发展是在1999年当在麻省理工学院和剑桥建立起自动识别中心的时候，该中心在2001年开始现场测试。自动识别中心自我设定的任务是“集合所有的模块组建一个物联网。”它完成了任务并把它的技术转到了EPCGLOBAL。射频识别的最简单的形式是在一个附着在硅片上的集成电路中安装一个小而灵活的收发天线，形成一个标签。这个集成电路为记录和存储信息提供数据存储空间。标签可以容纳某个项目的许多类型的特性数据，例如它的序列号，配置说明，什么时间通过一个特定的区域，甚至是温度和传感器提供的其他数据。读取器向标签（主动或被动）发出一个信号。标签吸收了一些来自读取器信号的射频能量然后将这些射频能量作为反馈信号反映出来，这些信号包含来自于标签的存储器的信息，而存储器则取决于标签的类型。这些标签可以根据响应能力分为被动型和主动型两类，也可以根据它们的功能分为只读存储（RO），一写多读存储（WORM）和电擦写可编程只读存储（EEPROM）。只读存储标签是最便宜的一种，它是由制造者和用户编程的。而电擦写只读存储标签可以有效地应用在制造业中，在这里特性信息可以在规定的位置显示和更新。读写卡是最贵的一种，允许用户读取并可以写入它们的存储目录。被动式标签价格便宜而且没有内部供电电源，它们从读取器产生的能量中获取动力。被动式标签比主动式的更小更轻，并且几乎有无限的寿命。相比主动式标签来说它们的一些缺点有读取距离短、存储容量小、在电磁噪音环境中表现不佳。被动式的应答器（标签）也要求更高功率的读取器。主动式标签，比被动式标签更贵，而且通常比被动式标签更大，有内部供电电源。它们减少了对读取器的能量要求但是寿命是有限的。主动式标签比被动式应答器拥有更大的通信范围和更好地抗噪能力。主动式标签在无线电频率较高是也能达到较高的数据传输效率。射频识别网络包括六个基本组成部分（图1）电子产品代码（EPC）、射频识别标签、射频识别读取器、目标名称服务器、物理标记语言（PML）和中央信息系统。电子产品代码存储在一个射频识别标签中。电子产品代码是一种用以识别RFID网络中的某个条目的特殊号码。电子产品代码现在仅仅由64个二进制数或者96个字节来表示，作为从联网的数据库中检索目标附加信息的钥匙，就像我们现在使用网址定位的方法一样，网址是指向下一层互联网信息页面的指针。这样就减少了标签对存储器容量的要求，从而降低它们的生产成本。一旦从标签中获得电子产品代码，它就会与动态信息联系起来，比如这个条目是在哪里产生的或者它的生产日期。然后读取其发送这些信息到计算机中央信息系统。中央信息系统在对读取的信息进行过滤之后，把数据传给一台计算机或者本地应用系统，即目标识别服务器获取该产品的信息。公司应用服务器也是与中央处理系统紧密联系的。目标识别服务器告诉计算机系统把从网络中的PML中获得的与该条目有关的信息放置在哪里，这些信息携带有电子产品代码，例如生产日期、批号、配料、或者其他的信息比如下一步要求怎么做。与基于条形码的标记系统不同，一个射频识别系统能够读取多种标签上的信息，而不需要要求光学接触和特定的方向。这意味着射频识别系统可以在很大程度上实现自动化，大大减少对人工手动扫描的需要。另外，射频识别标签图1射频识别技术的组成模块可以比条形码中的通用产品代码容纳多得多的信息。这篇文章探讨了射频识别技术在当今制造环境中的应用，以解决在制品测定、高速机床的安全隐患、生产工艺和质量控制中的问题。这篇文章也讨论了射频识别在使用被动式标签的仓储管理系统方面的应用。2工业制造中的射频识别RFID技术可以广泛的应用在制造和生产领域中。产品追踪、在制品现场测定、质量控制检查以及避免安全隐患时RFID在制造部门的几个应用。现代的转速可以达到20000转每秒的数控机床仅仅因为在刀具安装或者刀具选择过程中想刀具库中装入错误的刀具就能引起严重的事故。安装在刀具锥柄或者备用螺栓上的RFID标签不仅可以减少设置时间，也能避免因为刀具的选择或设置而引起的重大事故。数控机床默认能够自动提取刀具库中各个位置上刀具的正确顺序，然后刀具的形状和技术参数准确的传送到数控单元的刀具管理系统中。因为不需要人的参与，所以就排除了发生人为错误的可能。因为过快的速度、选择错误的旋转方向、刀具相对工件的位置错误而产生事故的危险也消除了。使用可擦写存储应答器编码的刀具能够大大减少生产和服务流程中的成本。甚至是关于锋利刀具默认的半径、长度方面的最新参数也能在服务过程中被实时更新。因为过程信息的清楚图像的作用，对集成或者非集成系统生产过程的监控工作可以在企业的中央数据库中实时完成。产品的最新信息能在所有的生产阶段的特定地方都能看到。只是产品可视化控制里最重要的一步。在各个生产位置的EEPPROM应答器中不断变化的信息的选择表明在独立的工位之间简历信息流是可能的，这样就减轻了控制系统的压力。这将会提高生产和工艺在制定适时方案使得速度。21系统安全管理从中央计算机相目标产品传递产品信息大大地提高了基于网络化的制造系统的安全性。排除软件或者中央计算机崩溃的可能，有时候，归功于基于RFID的网络化制造系统的作用，在产品和它的实时状态信息之间的联系可以在任何时间任何地点建立。如果有必要，产品可以从生产过程中直接取出而不影响中央信息；如果有必要，产品也可以随后放回生产线，工作继续进行而不会出现问题或者错误。22生产过程监控在恶劣的环境中的信息采集问题是条形码或者人工输入方式的限制条件之一，但是现在的RFID技术解决了这个问题。宝马车的丁格芬工厂（德国南部）应经使用安装在7系和5系汽车车体引擎罩上的RFID应答器取代了条形码，以削减成本，并使生产过程最优化。随着汽车车体移动到不同的生产部门，具有读写功能、通信距离为4米的32KB容量EEPROM应答器与生产过程交流信息。这个工厂已经在装配区安装了3000个标签和70个读取器。在炉中进行的喷涂过程中，应答器也可以工作的一样好，并且在任何阶段，与某个生产过程有关的信息都可以在数秒内被追踪到。这是生产过程监控中最重要的一步，特别是在恶劣的环境条件下。23质量控制中的射频识别系统产品在各种各样的检测条件下不同生产过程中的质量和状况都可以被可写应答器监控到。这些质量检测和实时状态数据能够在每个生产阶段被切实的监控。产品的质量信息是一直可见的，在任何生产阶段，质量问题反向追踪都可以毫不费力的完成。公差控制和精密零件的装配都能使用RFID系统在不同的工位完成。独立的公差可以使用一台装备了RFID功能的机器人挑选并集中起来。装配环境中独立零件的装配能够以数据的形式记录到应答器中，从而保证快速装配的精度。3仓储管理系统中的RFID使用低成本的被动式标签实现一个射频识别标签系统可能看上去很惊人，但却是相当容易做到，只要你对要求和方法有清楚的理解的话。人们正在研究仓储管理系统在货盘和包装箱高度方面的现实要求，用以保证用户、供应链合作伙伴、技术提供者和内部的部门之间成功并且持续的联系。目前全世界退出了仓储系统的很多测试和改良产品。基于射频识别的仓管系统为独立式、分布式网络或者完全网络化的仓管系统中的项目识别和可视化追踪提供了最精确和最有效的商业表现。表1列出了射频识别技术潜在的受益方面和相对于条形码识别的成本节约程度，分列为短期、中期和长期。从短期上来说，仓管系统和仓储的成本节约分别达到28和55。从中期和长期来说，在零售和分销中心方面的受益也是值得关注的。仓管系统中的射频识别工作原理跟前面提到的一样。与储存有关的射频识别信息能够被获取并传送给一个公司的存储或供应链条上的使用者。射频识别使得每个条目的位置、状态和所处环境在整个供需链条中都完全可见。它也能提高信息传递的质量和速度，避免错误和不全面的数据。仓储管理系统中提前装运通知、延迟交货以及其他瓶颈方面的现实问题都能够在所有相关的地点实时解决。基于射频识别技术的仓储管理系统将会底稿所有与存储有关的活动的管理水平。然而，射频识别的真正好处，将会由围绕射频识别的流程再造实现。在大多数环境下，射频识别技术能够实现995到100的一次通过读取率。更好地是，因为没有运动零件或光学部件，维护不会成为问题。表1材料EFORCE（RFID对寿命循环管理的方法）活动领域RFID的好处节约成本比例下面谈到的中国的本地化研究，如图2，图3所示，显示出射频识别技术在以较低的成本更快的响应速度使用合适的和可见的供应链服务中国公司时