Z3050摇臂钻床壳体盖机加工工艺及夹具设计（全套含CAD图纸）
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可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论 J. 国巴斯大学机械工程学系 摘要 在夹具安装阶段，夹具组件的精确测量能力决定其精确性，尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调，对于敏感元器件及组件而言，以牺牲产品质量来提高速度是不明智的，例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的，为了要尽量少用，这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受 性预算。在航空航天工业中，灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性，可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点，这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位，影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。 关键词 :可持续性夹具；夹具安装；校准不确定性；夹具的监测；计量； 可重复使用的夹具 1 引言 质量和可靠性等因素 早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内，近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性，能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法，就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间，那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置，以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品，在计算机辅 助软件上就能估算出其主要的花费需求，否则，在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业，因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年 1。然而，它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施，尤其是大尺寸产品的制造，如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准 困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统，都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。 2 相关工作 型零件的制造和装配 通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的，先进行粗加工，然后精对准和夹紧。在这个阶段，一方面是准备用于加工高精度的关键所在，然而，这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的 2。制造业和 这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产，在航空航天工业、高开销的情况下，每个产品将会出现。在设计和制造夹具上，已经有了许多尝试，以便于能够持有许多种组件的变种。然而，这方法是不可行的，因为敏感或关键的零部件完全是由它们的 高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较，可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式，可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障，例如夹具和固定装置由于疲劳和 塑料变形就是一个终止其服务的主要原因，发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具，其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说，在制造变种零件停止不久之后，与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序，但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性 5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法，可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。 如图 图 型的大型夹具元件 用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点，这些夹具应该在制造前就被订购，在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型，大型夹具有一些共同的元素，包括一个主框架、内在的框架，有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件，如钳、套管、皮卡和可调螺丝 表 1。 性夹具 开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定，只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看，大 多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来，然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元 件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近，所以这种方法是最能降低夹具成本的。 根据组件的变化水平和工作类型的需求，每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益，这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如，在可能的情况下，皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种，甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能 保证所需夹具的可用性。另外，这些夹具的存储需要很少空间，因为拆除所有模块是可能的，通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具，因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活，比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实，这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决，这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。 图 具与汽车行业中的可重构组件 大量的体积 计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间，这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。 夹具的安装通常开始形成机架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装，从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表 1 显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点，它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可 以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下 应用，从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定，在夹具的安装过程中需要做以说明。此外，激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话，多个跟踪职位都可以使用，在实际测量活动中，其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量，这些给定的分散的特征值是合理的，这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话 说，它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。 具理论比较 为了用于多种生产装置和组装应用，在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式，然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的，所以可能会是非常昂贵的 9。 无论成本和目的如何，制造和组装过程都可以完成，要么不使用夹具，要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表 2 对它们的典型应用的这些方法做出了比较。 固定框夹具通常用于重型应用上，它们更适合于应用在能够减 轻花费开销的大量产品上。 对于制造业和大型组装及复杂产品来说，柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中，以及低容量产品的情况下，制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外，柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中，会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较，这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要，因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向，通过回收使用系统的组成部件，为相关项目的工装费用降低了项目成本。 表 于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器 仪器 辅助部件 测量类型 接触式 非接触式 图像 激光跟踪仪 赛立信探头 是 T 型探头 是 激光雷达 球形目标 是 摄影 目标 是 光投影 是 关节臂 三坐标测量机 基于激光扫描头 是 接触探头 是 性夹具的安装 本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战，尤其是当定位公差比较小时，柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。 给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为 5m 4m 3m 的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换，其都是为了定位不同的零部件。 根据其复杂性，一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外，在每一个级别的基本水平， 也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上，机器系统会进行多项任务，比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据，会确保后续安装达到预期的公差要求。 试辅助柔性夹具的安装 柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习，在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程，是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在 1，然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时，在 差内，它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下： 在出厂时设置初试参考结构； 测量初始参照系； 安装基地或其位置的主框架； 安装脱机内结构； 安装控股和定位； 在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。 底座上安装内框； 重点定位元件的精细调整和紧固； 核查参照系和夹具； 对于夹具关键位置的服务监测。 这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说，在设计变化略有变化的情况下，一些下面的操作将被忽略。 表 同夹 具理念之间简明的比较 典型特征 固定框架 柔性夹具 夹具 应用 大批量产品 小批量产品 样机 优点 唯一性 可重复性 可重构性 成本效益 耐用性 非常高 高 低 刚度 非常高 刚性不确定 低 缺点 重量 重 中 低 可移植性 不可移植 难以在每一个安装中定位 难以进行 成本 非常高 中等 低 生产时间 长 中等 短 性夹具的安装 柔性夹具安装过程中采取了以下阶段： 安装夹具的主框架； 移动单元和子系统组装； 夹具内框架在夹具装配中的安装； 皮卡和夹具的装配。 主框 架通常是夹具的骨干。因此，它一般不会改变外形，和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件 较大元素的重新排列，也会更进一步节约时间和成本。图 3 显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中，假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的，然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。 图 性夹具的测量辅助安装程序 在夹具安装过程中，它可能需要用到多个测量 系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。 在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则，每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在 10 倍，甚至比所需的耐受性更好。换句话说，如果组件公差指定至 夹具定位精度至少应为 柔性夹具安装的最佳做法如下： 一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选，以减少测量的不确定性； 应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地； 在每个夹具的 大节上，为更好地具有跟踪和可重复性，可以附加多个球式反射跟踪系统； 夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分，以减少定位误差； 内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。 由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位，则不确定性被定义为胶 8。这里的不确定性来自两方面的审查，首先是与测量过程中有关的，其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素，如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差 、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶 8的定义，测量结果应伴随着它的不确定性说明，这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器 10、 11。 夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器，夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分，是这个问题变得更加复杂。 仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减 少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而，整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说，质量特征接近平均值是，在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的，然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。 柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时，这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案，这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而，当所 需的零件盒装配的设计完全不同时，可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排，因此，在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本，并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。 一个柔性夹具有许多种装配方式，是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件，可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下，计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。 仿真软 件和工具的广泛使用，可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器，其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图 4 显示了柔 性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越 来越明显，因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要 协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 图 量辅助夹具安装的模拟过程 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性 ，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 总 结 零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计，以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考，则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品，子系统或组件，以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外，一旦所需的零部件倍制造出来，这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此，找到增加夹具的灵活 性才是所需求的方法。 柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥，是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构，以便于定位不同几何位置的组件，允许几次使用夹具。 本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时，夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将 应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件，尤其是应用于航空航天和发电工业中。 G. et (, of 149 78 011 . he to of of is in of in be in as is as in It is of to be in to of to in in to of of of as be of a or of of In of of is of a in of as to of to in in of is by a of at of to in of of to be of in to be in be by in or of be In a in a as it of a be in to of is a of in 1. to a in as is to to of as as to of as as 2 of to of it is to to At is of is or to to or in 2. of of to to in If in is to so a of of 3, 4. is or to J. 50 to or of to is a of it is to a as on of In of a s if in to be of in of a 5. 6 to of on In a be by : of ) to is be in of in to of a of or a of or a of as ). he of is as as It is to on a of be to be In of at in a is it is to in a to be a of in to as be of of of in on of in of on a of to be is to be at in to of of D of on of or be in to of of a of of of in a In to of as it is to in of to in of ) as is 51in in as of of of to of in : ) a of in of up to be to of of of or to as be of to of a of of 7. of a of be in be to or be a MR or in a of to be of be if be In be a of of to 8. is of or of a In it if a of a of in of in to be on of 9. of a or be no or or a of a of of in of of In as as be In to of a to to of of of is a . 52 of to is as it is in in of by a to of : of MR 9 9 9 9 9 9 9 3 he to be in in of in be a be in to of by on of an in of a m x 4m is in a is of is in or it is a of an a a on a to of at be or to in to In an as is of of of be in of of of is to to is In of mm at of of 1. in . of . of or in . of 5. of . of in on . of on 8. of 9. of 0. in of on to of to in of 53in of be : A ow in to he 1. of of . of . of on . of on is of is a of it in as as or of as of of of in in of of In it is of in of a of to in a of is of is : . 54 In it be to or a to of on d购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业设计 (论文 ) 课题名称 臂钻床壳体盖机加工工艺 工装设计 专业名称 机械设计制造设计及其自动化 所在班级 学生姓名 学生学号 指导老师 目 录 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 前言 机加工工艺规程制定 1 1. 计算生产纲领，确定生产类型 1 2. 审查零件图样 的工艺性 1 3. 选择毛坯 1 艺过程设计 1 定工艺路线 3 5. 确定机械加工余量及毛呸尺寸 4 定毛呸尺寸 4 定圆角半径 5 6 工序设计 5 择加工设备及工艺装备 5 择机床 5 5 5 7 定工序尺寸 8 8 (车上、下两平面 )切削用量及基本时间确定 8 切削用量 8 序的粗膛 11 切削用量确定 11 夹具设计 21 21 22 总 结 23 参考文献 24 致谢 25 附录 26 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 前 言 毕业设计是完成工程技术人员基本训练的最后一个重要环节，目的是培养学生的综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，在设计方案的选定、设计资料 的收集，手册和国家标准、规范的运用，设计方案的应用，零部件图及总装图的绘制等方面有较全面的段练，并使每个学生树立起正确的设计思想和良好的工作作风。 一个零件的同一面上，往往有多个孔，如果在普通机床上加工，通常要一个孔一个孔的钻，生产效率低，同时，各加工孔的形状和位置公差以及尺寸精度都难以保证，工人劳动强度大，特别是大批大批量生产的工艺，更是大大地增加了生产周期，而且成本也很高。 为了克服多孔零件普通机床加工不利的一面，行之有效的方案就是在普通机床的主轴上装一个多头轴，但是对于大型箱体零件，采用这 种方案也不行，而采用组合钻床才是最佳方案。 组合机床是按系列化，标准化设计的通用部件与按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件所组成的专用机床。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机加工工艺规程制定 一 . 计算生产纲领，确定生产类型。 1. 由已知条件可知，该零件是中批量生产。 2. 审查零件图样的工艺性。 壳体盖零件图样示图正确，完整。尺寸及技术要求完整，尺寸及技术要求完整，但有尺寸如 心较难确定，本零件各加工表面，加工不是很困难，零件较简单，其口小孔颇多，基本口都是用来紧固的零件在一起的受力不 大，采用钻模加工，加工较容易。 3. 选择毛呸 壳体盖主要用来防止外界杂物进入箱体内，影响机床的正常工作，还用来支撑电动机，受力不大。此零件轮廓尺寸较大又属中批量生产，故毛呸采用铸造生产，材料为 件形状并不十分复杂。因此毛呸形状可以与零件形状尽量接近，内部几个重要大孔都要预见铸造出预置孔。 4. 工艺过程设计 艺过程设计 a. 本零件为带孔零件，小孔特别多，孔是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”原则，具体而言，即选 300 孔及一端面作为基准。 b. 由于本壳体盖主要加工上，下两端面及一圆心为粗基准，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 壳体盖上表面为分模面，表面不平整，有缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。 c. 零件表面加工方法选择 本零件的加工表面有端面，内孔及小孔等。材料为 考机械制造工艺设计简明手册初步选择基加工方法如下： B 端面来标注公差尺寸，粗糙度达到 ，根据 择粗车 精车表 达到要求。 d. 下端面，以加工后的上端面为粗基准加工下端面，加工方法同（ 1）。 e. 47 孔，公差等级 面粗糙度 ，选择粗镗 精樘（表 到要求。 f. 62 孔选经济精度 面粗糙度 粗膛即可达到要求（表 g. 公差等级为 面粗糙度 采用粗镗 h. 125 选经济精度 面粗糙度 镗可达到。 i. 4 孔公差等级 钻孔可达到要求。 j. 公差带 7H，选钻出预制孔，然后攻螺纹孔。 k. G 钻孔 l. 2差等级 面粗糙度 作加工 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 制定工艺路线 . 铸造、清理、涂防锈漆 . 车上、下平面至要求保证尺寸 30，先加工 B 面再以 面 . 镗 62， 124， 130 47要求 . . 用钻模钻 44制孔，纹以上各螺纹，惚孔 14 台阶 . 钳，倒角 2 x 45 全部周边。 漆，检验，入库。 5. 确定机械加工余量及毛呸尺寸，设计毛呸图，铸造件的机械加工余量，查机械制造工艺设计简明手册中铸件加工余量，部分孔及其面的加工余量。由表 得，其中面为单边余量，孔为双边余量，确定上下的端面加工余量各为 3 62及 47两孔的原始铸造孔及其双边余量为 定毛呸尺寸 所查得余量不需增大。 则毛呸尺寸表尺寸如下表： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 零件尺寸 单 面或双面加工余量 铸件尺寸 30 3 36 62 57 47 42 铸件尺寸 偏差 36 + 57 + 42 + 3 2确定圆角半径 查表 因为此零件为小型铸造， R=1/50（ A+B） 确定拔模角 对于砂型及硬件铸件，拔模角常达 3 度。 定分模位置 由于毛坯是 H D 的圆盘类铸件，且 A 面比 B 面重要，把整个型腔放在 b 箱 ，以 B 面为分型面，有利于减少铸件的废品率。 定毛呸热处理方式。壳体盖铸造后要给退火处理，以消除铸造残余应力，改变材料组织，从而改变机加工性能。 6工序设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 选择加工设备及工艺装备 选择机床 （ 1）工序是粗车，半精车，精车。工步数不多，要求中批量生产，精度较高，选用 式车床。（表 工序，膛孔采用粗膛 精膛加工粗糙度要求较高，考虑尺寸大小及加工要求试选 工序。钻孔，攻丝，唿孔。 加工精度不 高，要求不严，考虑加工孔大小及加工要求考虑加工效率，选用 用（表 钻完 9孔后，采用专用刀具唿孔， 141 唿 14 孔，孔涂 10。 工序。钻孔，加工要求不高，考虑加工孔大小，试选 择夹具 零件除车上，下两端面采用夹具外，钻孔及膛孔其它工序都采用专用夹具。 择刀具 车床上加工的工序，一般都选用硬铁合金车刀和膛刀，在膛床口膛孔时，膛孔精度高，采用硬质合金刀具，钻孔时选用高速钢。 择量具 本零件属中批量 生产，一般均采用通用量具选择量具的方法有二种，一是按计量器具的硬定度选择，二是按计量器具的测量方法极差误差选择采用其中的一种即可。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 47半精膛 膛至 46 在按计量器的测量方法极限误差选择其量具。 （ 1） 粗膛 孔 46 差等级为 表 得粗糙度系数 K=量器测量方法的极限误 差 表 表 5 50I 型，误差为 （ 2） 半精膛孔 = 0.2 x 选测量范围为 35 50 测孔深度为型的一级内径百分表。 （ 3） 粗膛 47于粗糙度要求高，加工时，每个工件都要进行 测量，故宜选用极限量规。按表 据孔位可选三平锁紧式圆柱塞规（ 加工轴向尺寸所选量具。 加工尺寸 刀 具 分度值 量范围 0 150游标卡尺 （ 33 30 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 确定工序尺寸 确定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前算。最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与 工序（或工步）的加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸解算 确定 7孔， 130孔工艺尺寸 端面多次加工的工序只与加工余量有关，前面根据有关质料已查得零件 的总加工余量有关，为基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链 端面多次加工时的工序尺寸只与加工余量有关，前面根据有关资料已查得零件 A、 B 面的总加工余量（毛坯余量，应将总加工余量分为各工序加工余量，然后往前计算工序尺寸，中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。 加工表面 总加工余量 粗 半精 精 B 3 3 47边余量 ) 130边余量 ) 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 确定切削用量及基本时间 （机动时间） 切削用量一般包切削深度，进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深度，进给量，再确定切削速度。 现根据金属机械加工工艺人员手册第版中切削用量。 工序 (车上、下两平面 )切削用量及基本时间确定 切削用量 粗 精 先粗车，已知材料为 件，机床为 立式车床。 定粗车端面的切削用量，所造刀具为 据切削用量简明手册为一部分表 于切削面积较大，取较大刀杆，暂取 B H 为 20 30，刀片厚度为 据表 择车刀几何形状为平面带倒精型刀具 前面0Y=10主偏角 2R =45，后角0=60副偏角 2R =10，刃倾角s=尖圆弧半径 Y = （ 1） 确定切削深度于单边余量为 就是其最大单边余量可在一次走刀内完成，故： 2） 确定进给量，由表 杆尺寸 20 3030件直径为 100 600， f=r 按 择 f=r 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行检验根据表 给机构的允许进给为750N。 根据表 750N。 根据表 铸铁3 f r， 45，V=65m/计时，进给力 950N 50 于切削时的进给力小于机床进给力。故所选的 f=r 可用。 （ 3） 选择车刀磨链标准及耐用度，根据表 1刀，后刀 面最磨损量为 具的寿命 T 为 60 4） 确定切削速度 V 切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出，现采用查表法确定切削速度。 根据表 用工 200 2193， f r 时，切削适度 r=50m/削适度的修正系数为。 8，= 1。 28)故： V=50 x 0m/=1000v/05v/ 床的转速，表 4。 22机械工艺设计简明手册取25r/买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 N=25r/s 则 实际切削速度为 40m/5) 校验机床功率，由表 灰铸铁 1603， fr， v 40/ =削功率的修正系数.0 (表 故实际切削时的功率为 c=据表 械工艺设计简明手册当 n=25r/，机床主轴允许功率P 故所选的切削用量可在 最后决定切削用量为， f=r,n=25r/4r/s,v=40m/下来的半精加工，精加工选用和粗加工一样的刀具 查表 f V n 半精度 4 40r/加工 2 45r/工 A 面与 B 面方法相同，机床相同 各步的切削用量也相同 确定基本时间 定粗车 B 端面的基本时间 121/ =510/75s 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 半精加工 222 / =510/76s 精加工 333 / =510/67s 车 B 面 总675+476+567)s=1718s 因为车 面相同，所以车 718S 工序的粗膛 62， 124，膛 130 47削用量及 基本时间确定 切削用量确定，粗膛 62， 124 确定切削用量，根据表 择 序尺寸分别为 62， 124二孔 同时一根膛刀加工按设计手册中表 3 123，取 V=s f=r n=1000v/s=246r/孔一次加工完毕，故基本时间计算如下： 行程长度 =L+设计手册中表 7 1） L=211=9以基本时间1表 2pa x 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 310 取 180 1 0则 x 310 =机床效率为 机床功率足够。 粗膛，半精膛， 130H 膛工序尺寸 129 按设计手册中表 3 123 取 V=s f=r 则主轴转速基本工时H =1000v/85r/s =111r/，工序尺寸 130H 设计手册中表 3 123，取 r=s F=r 则轴转速 n 和基本工时n=s=169r/膛，半精膛，精膛 47膛 ：工序尺寸 46，按设计手册中表 3 123 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 取 v=s f=r 则主轴转速 N=1000v/s 基本时间，工序尺寸 设计手 册取 v=s F =r 则可计算 n=s=钻 4 9 孔，钻 4 2/1G 各螺纹，唿 14 台阶 钻 4 9 孔 1 选择钻头 高速钢麻花钻，其直径 9形状 =30 2 =118 0=13 =55 b=1mm l=2定进给量 f 由于孔直径和深度均很小，宜采用手动进给，选择钻头磨钝标准及耐用度，根据切削用量简明手册第二部分表 头后刀面最大 磨损量取为 用度 T=35定切削速度 v,由表 铁硬度为 200 217定进给量 f=r,由表 v=20m/n=708r/据 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本参数，确定其转速为 850r/ s 基本时间的确定。 钻 4 个 9 涂约 30通孔，基本时间约为 53s，钻 选择高速钢麻花钻，由于钻后需攻螺纹，所以钻孔需留余量，查表再攻 选择钻头直径为 钻头钻预制孔（金属机械加工工艺人员手册赵如福编） 直径 何形状选双锥，修磨横刀切削用量简明手册表 230 2 =118 0=13 =55 b=l=3 选择切削用 量，确定 f 由于孔径和深度都比较小，采用手动进给，选择钻头磨钝标准耐用度。 根据切削用量简明手册表 用度 T=60. 确定切削速度，由表 铁确定硬度 200 217f r。查得 v=28m/据 本参数选 n=670r/s. 4. 基本时间定额 (1) 钻 18本时间约为 10s. 钻 4 择高速钢购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 麻 花钻，直径 头几何形状为标准形状 =30 2 =118 0=13 =55 b=1mm l=22) 选择切削用量确定 f,由于孔位和深度都比较小，采用手动进给。 选择钻头磨钝标准及耐用度，=35(3) 确定切削速度 由表 铁硬度 200 217f 暂定是 7m/n=1000v/7=表确定 n=1051r/s (4)基本时间定额 。 钻孔直径 头材料选为高速钢，钻头几何形状选双锥修磨横刃切削用量简明手册 =30 2 =118 0=13 =55 b=2mm l=4 2 2 选择切削用量 （ 1） 按加工要求决定进给量，根据表 铁强度 200买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 d=时， f=r 由于钻后要攻丝乘系数 f=r. (2) 按钻头强度决定进给量，根据表 f 可取 r. (3) 按机床进给机构强度决定进给量 当 210，钻头直径 18.床进给机构的轴向力为 11760N，（表 械工艺设计简明手册进给量为 f=r. 以上三个对比可以看出，受限制的进给量是加工要求。 与机床主轴进给量对比去 f=r,选择钻头磨钝标准及耐用度。 根据切削用量简明手册钻头后刀面最大磨损量去取为 用度 T=60 定 切 削 速 度 v, 由表 v=22m/n=1000/机床转速对比，取 n=420r/r/s. 基本时间确定 T=L/3/ 丝 选择刀具，查金属机械加工工艺人员手册表 14择高速钢机动丝锥（ 选择切削速度为 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 选 择 进 给 量 表 切 削 用 量 手 册 ，f=n=1000v/000 床转速范围对比，选同程速度 n=670r/s 确定时间定额 8+3+3/8+3+3/0 择刀具 选择高速钢机动丝锥（ 选择切削速度为 择 进 给 量 ； 查 切 削 用 量 简 明 手 册 表 f=r,n=1000v/ 床转速范围对比，选 n=335r/s 选择回程速度0n=670r/s 基本时间的确定 +L/ 2224/4/ 2/1G 螺纹 选择刀具 查金属机械加工工艺人员手册表 14择高速钢机动丝锥（ 选择切削速度为 择进给量 查 切 削 用 量 简 明 手 册 表 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 f=r ,n=1000v/93=s 选择回程速度 n=670r/定时间定额 +L/ 2217/7/s 唿 14 台阶 1. 选择唿钻 考虑到加工孔的大小及加工条件 选择带导程直柄平底唿钻（高速钢 ） d=14 1d =(表 L=1002d = L=22L =9 2L =40 齿数为 4 选择切削用量，查表 =r 选择钻头磨钝标准及耐用度 查表后刀面最大磨损量为 用度 T=60定切削速度v,由表 200 217=r 可 查 得 v=12mm/n=1000v/2表 钻头强度所允许的进给量为 r,所以取f= 当 f 取 r,n= 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 查机械工艺设计手册表 处在机床的运行范围中，该机床适合。 根据机床转速选取 n=265r/s 基本时间的确定 （ 1） 4 作（ 2） 2作 1. 4 作 钻直径 5 选择高速钻头，选择标准型钻头 2. 选择切削用量，确定 f 由于孔径和深度都比较小，采用手动进给，选择钻头磨钝标准及其耐用度。根据切削用量简明手册，用度 T=20定切削速度 v 由表 灰 铸 铁 200 217 暂定 f=r v=19mm/n=1000v/900/210r/ 床转速对比 取 n=1051r/s 基本时间的确定 ,咨询 Q 197216396 攻丝 择刀具，查金属机械加工工艺人员手册表 14择高速钢机动丝锥（ 查表得切削速度为 择进给量，查切削用量简明手册表 f=r n=1000v/66r/与 床转速范围对比选
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