机械毕业设计（论文）-叉杆零件的加工工艺及夹具设计【全提供图纸】.doc

苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书（论文）目 录 一 序言 2 二 被加工零件的分析 3 三 毛坯的确定和生产纲领计算 3 四 审查零件图样的工艺性和工艺规程设计 5 五 选择加工设备及刀，夹具，量具 9 六 加工工序设计计算及切削用量的选择 10 七 时间定额计算 13 八 夹具的设计 17 九 三维造型及数控加工演示 20 十 小结 25 十一 参考文献 27 附：表1 工序卡 表2 工艺卡片17 图1 零件毛坯图A3 图2 叉杆零件图A3 图3 车夹具体零件图A3 图4 车夹具装配图A1 图5 工序图17 A4 图6 钻夹具体零件图A3 图7 钻夹具装配图A1序 言毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。毕业设计的主要目的：全套图纸，加153893706 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3.培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4.培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5.就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。 被加工零件分析 零件是带有离合器的叉杆，此零件为铸件，铸件要求表面不得有粘沙，裂纹等缺陷，否则，对加工有一定的影响。 钻，扩，铰20mm孔时，应用36mm孔的外圆表面，20mm端面定位与夹紧，为保证20mm孔的位置精度，所以36mm尺寸精度要有所提高。材料选择QT45-5 。 毛坯的确定和生产纲领计算该零件材料为QT45-5，该材料具有较高的强度，耐磨性及减震性适用于承受较大应力。零件的主要工作面为20mm和叉杆脚两端面。该零件主要加工面为：36的表面，20的孔，R23的圆弧，10的孔等及底平面。（已知零件为中批量生产，毛坯铸造方法选用砂天型铸造，为消除材料残余应力，铸造后应按人工时效。）参考文献1表面2-2-5，该铸件尺寸之差为差等级CT为810级，加工余量，等级MA为6级，故取CT为10级，MA为6级。参考文献表面2.2-4，用查表法确定各表面加工总余量，如表1所示：表 1加工表面加工余量数值（mm )36表面1020孔4R23圆弧410孔28螺纹孔2 毛坯图如下：，生产纲领计算产品的年生产纲领是指由主管部门下达的生产任务，即年生产量。包括备品和废品在内的年产量称为生产纲领。对一个工厂来说，产品的生产量和零件的生产量是不一样的。由于同一产品中，相同零件的数量可能不止一件，所以在成批生产产品的工厂中，亦可能有大批量和中批量生产零件的车间。该产品年产量为3000个左右，设其备品率为10%，机械加工废品率为5%现制定该产品的机械加工工艺规程。3450该产品的年产量为3450个，现已知该产品属于轻重型机械，根据机械制造工艺设计简明手册（李益民）表1.1-2生产类型与生产纲领的关系。可确定其生产类型为中批量生产。 审查零件图样的工艺性和工艺规程设计 ，零件图如下并分析其结构工艺性： 该零件的结构工艺性合理，在本公司的生产规模下，可以满足产品的使用性能，能够采用生产成本低，效率高的工艺过程和加工方法。如本零件在钻20mm的孔时，可采用36mm和R23mm的圆弧进行定位。此装夹方法为一次性装夹，不会影响到加工精度和影响到生产效率，因此，结构工艺性好。在零件的技术要求方面，不会给加工时的成本带来很高。但在一些工序中涉及到专用夹具，这需要对具体的要素都要考虑进去。，基准的选择：基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准面的正确与合理可使加工面得到保证，生产力得到提高，否则，不但使加工过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。精基准的选择为36的外圆表面，因为36的外圆表面，在毛坯铸出之后，经加工尺寸得到保证。36的外圆表面既是装配基准，又是设计基准。用它做精基准能使加工遵循“基准重合”原则，并采用“一面多孔”的典型定位方式，其余各表面及孔的定位基本采用了它。此表面，底面的面积较大，定位也比较稳定，夹紧比较简单，操作方便。（3），制定工艺路线：制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度其技术要求得到合理的保证，在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可考虑采用万能性机床配专用夹具,并尽量使工序集中,来提高生产率,除此之外,还应考虑经济效率,即万能性机床达到设计要求的工序加工时,尽量不用专用机床,能用通用夹具时,尽量不用专用夹具,以降低零件在加工过程中辅助设备的成本。根据先面后孔，先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原则，初步拟定工艺路线如下：工序号工序名称工序内容10铸造金属模机械化造型（砂型铸造）20去冒浇口30退火，时效40铣粗，精铣36的上表面，倒角50钻钻20的孔，扩孔，铰孔，锪另一面倒别一面倒角60车车C面并倒角70车粗精车R23的圆弧80车粗车A，D表面90钻钻10的孔，扩孔，铰孔，锪20平面100钻钻M8的螺纹孔，并攻螺纹孔110车精车A，D面120去毛刺130检验，入库 查阅数控加工工艺及设备和机械制造工艺学书，可得加工艺内容具体要求： 加工工艺内容要求具体，详细； 加工工艺要求更严密，精确； 制定加工工艺要求进行零件图形的数学处理和尺寸设计计算； 制定加工工艺选择切削用量要考虑进给速度对加工零件形状精度的影响； 制定加工艺时，要特别强调刀具选择的重要性。注：在中批量生产时采用工序集中原则，但有时考虑到其他因素的存在，可考虑工序适当分散。根据以上几点的要求，并与其他工艺人员的思考和讨论，最后制定的工艺路线如下表：工艺规程路线工序号工序名称工序内容10铸造金属模机械化造型（砂型铸造）20去冒浇口30退火40车车C面并倒角50钻钻20的孔，扩孔，铰孔，锪另一面倒别一面倒角60铣铣36的上表面，倒角70车粗精车R23的圆弧80车粗车A，D表面90钻钻10的孔，扩孔，铰孔，锪另一 20平面100钻钻M8的螺纹孔，并攻螺纹孔110车精车A，D面120去毛刺130检验，入库注：，工艺方案的选择，必须考虑加工成品的生产类型，对不同的生产类型应有不同的重点。，工艺方案的选择应充分考虑工艺路线，毛坯种类，加工设备，工艺装备的经济合理性。确定工艺路线时，应考虑缩短运输线和使用工作地点，车间应尽可能专业话，设备和工艺装备的采用，应在保证质量的前提下，尽可能用现有设备和工艺装备，此外，还应考虑劳动生产效率的提高，质量的提高及劳动条件改善等方面的因素。工艺方案的选择必须保证最低的工艺成本。同一零件采用不同的工艺方法，会有不同经济效果，不同的零件采用相同的工艺方法，也有不同的经济效果。因此必须依具体事实而论，尽可能采取生产效率高，投资少，成本低的方案。 选择加工设备及刀，夹具，量具选择机床一般原则是：单件小批量和中批量生产选用通用机床和专用夹具；大批生产可广泛采用专用机床，专用夹具及组合机床和自动机床。选择机床时，一方面要考虑经济性，另一方面要考虑如下几点问题：， 机床规格要求与零件外形尺寸相适应；， 机床的精度要与工序要求的精度相适应；， 机床的生产效率要与生产类型相适应；， 机床的主轴转数，范围，走刀量及动力等符合切削用量的要求；， 机床的选用要与现有设备相适应。在选择刀具时应考虑工序的种类，生产率，工件材料，加工精度以及所用机床性能等。刀具的尺寸规格尽可能采用标准的。需要特殊的刀具如成型刀，组合车刀，非标准钻头及铰刀等由本厂自行设计制造，并要考虑其成本问题。在选用量具时，要考虑生产类型。在单件小批量和中批量生产中应尽量选用标准的通用量具；在大批量生产中，一般根据所检验的尺寸，设计专用量具。如卡规，塞规以及自制专用的检验夹具。辅具也分为标准和非标准两种。选择原则是首先考虑标准的，其次考虑非标准。由于该零件生产为中批量生产，故加工设备以通用机床为主，辅助以大量专用机床，其生产方式以通用机床专用为主，工件在各机床上的装卸及各机床间的传递以人工方式。选择冷却液除了精磨用防锈冷却液以外，都可选用乳化液进行切削冷却。工序40，车C面：采用卧式车床型号为CA6140，刀具I型普通车刀，硬质合金焊接车刀，刀杆截面B和H分别为16mm，25mm，长度L为150mm，量具选用游标卡尺。工序50，钻20的孔，扩孔，铰孔：采用钻床，选用Z525B型号（参考文献2，用锥柄麻花钻参考文献（10-26），锥柄扩孔复合钻，选用锥柄机铰刀（参考文献10-32专用夹具，换夹头，游标卡尺及塞规。工序60，粗精铣36的上表面：采用立铣 ，选用X53K型号（参考文献1表4.1-3）选用直径D为25mm的直柄立铣刀（参考文献1表3.1-28），专用夹具和游标卡尺。工序70，粗精车R23的圆弧和粗车A，D面：采用立式车床C5112，刀具为硬质合金焊接车刀，量具为游标卡尺和外径千分尺。工序80，钻10的孔，扩孔，铰孔，锪20的平面：选用Z525B型号钻床（参考文献1表3.1-30），选用锥柄麻花钻（参考文献1表4.3-9），锥柄扩孔复合钻。铰孔时，并最后锪20的平面。选用锥柄机用铰刀，专用夹具，快换夹头，游标卡尺及塞规。工序90，钻M8的螺纹孔,攻螺纹孔：选用Z525B型号（参考文献1表3.1-30），M8螺纹底孔选用直柄长麻花钻。采用专用夹具，选用游标卡尺和塞规检查孔位。 加工工序设计计算及切削用量的选择正确选择切削用量，对保证加工质量，降低生产成本和提高生产率都具有重要意义。由切削原理可知，切削用量三要素（切削速度V,进给量f，切削深度ap）与生产率均是线性关系，即提高三者中任一项，都能提高生产率。实际上，由于受刀具合理耐用度条件限制，提高其中一项（如切削速度），必然要相应地降低其他两项（进给量和切削深度）。因此选择切削用量，归根到底是选择切削用量三要素的最佳组合。切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度是不同的，影响程度从大到小次序为：vfap,因而选择时要对所有的因素都要考虑进去。在加工零件时，根据情况要分粗精加工，必要时可插入半精加工。1，工序40，车C面：查金属机械加工工艺人员手册和机械设计手册，取主轴转速为560r/min,进给量为f=mm/r,切削深度为ap=0.5mm.则切削速度：V切=Dn/1000=3.14*36*300/1000=33.91m/min.2，工序50，钻，扩，铰20mm的孔：20mm孔的扩，铰余量参考文献1表2.3-48取Z扩=0.9mm,Z铰=0.1mm.由此可算出，Z钻=20/2-0.9-0.1=9mm.各工步的余量和工序尺寸见下表：表 各工步余量和工序尺寸（mm)加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸20钻91820扩0.9H1019.820铰0.1F92020孔的轴线与36的外圆柱面的位置度要求均由钻模保证。根据参考文献1表2.4-38，并参考文Z3025机床说明书，取钻18mm孔的进给量为f=0.25mm/r。参考文献1表2.4-41。用插补法求得钻18mm孔的切削速V=0.45m/s=26.7m/min。由此算出转速：n=1000V/d=1000*26.7/(3.14*18)r/min472r/min.按机床实际转速取n=450r/min,则实际切削速度为： V=3.14*20*450/(1000)m/min28.26m/min.参考文献1表2.4-69，得：Ff=9.81*42.7d0f0.8KF(N) M=9.81*0.021d02f0.8km(N.m)根据上式分别求出钻20mm孔的Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*20*0.250.8*1=2763.62NM=9.81*0.021*202*0.250.8*1=27.18N.m它们均小于机床的最大进给力7840N和机床的最大扭矩19.6N.m。故机床刚度足够。扩19.8mm孔，参考文献1表2.4-50，并参考机床实际进给量，取f=0.3mm/r。参考文献4表3-54，扩孔的切削速度为（1/21/3）V钻，大化故取V扩=1/2V钻=1/2*28.26m/min=14.13m/min.由此算出转速n=1000V/3.14*d=1000*14.13/(3.14*19.8)227.28.按机床实际转速取n=250r/min.参考文献1表2.4-58，铰孔的进给量取f=0.3mm/r。参考文献1表2.4-60，取铰孔的切削速度为V=0.3m/s=18m/min.由此可算出转速n=1000V/3.14*20(r/min)=286.62r/min.按机床实际转速取n=300r/min.实际切削速度为： V=dn/1000=3.14*20*300/1000(m/min)=18.84m/min.3,工序60，粗精铣36mm的上表面，并倒角：参考文献1表2.3-59平面加工余量得，精加工余量Z精为1.5mm，已知总余量为10mm，车C面时，留有0.5mm余量，则加工余量为9.5mm。 故粗加工余量Z=9.5-1.5=8mm,粗铣走刀一次ap=8mm,精铣走刀一次，ap=1.5mm 参考文献1表3.1-74，粗铣主轴转速为150r/min，精铣为300r/min，刀具直径为25mm。 故切削速度分别为:V粗=Dn/1000=3.14*25*150/1000(min)= 11.77511.8m/min. V精=Dn/1000=3.14*25*300/1000(min)=23.6m/min校核机床工率（一般只校核粗加工工序）：参考文献1表2.4-96得切削功率Pm为：Pm=167.9*10-5*ap0.9fz0.74aeZnKpm取Z=10个齿，n=150/60=2.5v/s,ae=168mm.ap=8mm,fz=0.2mm/z, Kpm=1 将它们代入式中，得：Pm=167.9*10-5*80.90.20.74168*10*2.5*1=5.2kw. 故机床功率足够。4，工序70，车R23圆弧，粗车A，D面并保证尺寸：查金属机械加工工艺人员手册和机械设计手册取主轴转速为则切削速度V切=Dn/1000=3.14*46*630/100090.99m/min同理可得，在粗车A，D面时：取主轴转速同为630r/mm,进给量f=1mm/r,切削速度ap=2mm.则切削速度V切=Dn/1000=3.14*40*630/1000=79.13m/min5,工序80，钻10mm的孔，扩孔并铰孔：10mm的孔扩，铰余量参考文献1表2.3-48取Z扩=0.9mm,Z铰=0.1mm.由此可算出Z钻=10/2-0.9-0.1=4mm确定各工步的余量和工序尺寸：表 各工步余量和工序尺寸（mm)加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸10钻4810扩0.9H109.810铰0.1F910孔与孔之间的位置尺寸为12mm（即20的孔轴心线与10的轴心线之间的距离），孔位置度要求均由钻模保证。根据参考文献1表2.4-38，并参考Z3025机床说明书，取钻8孔的进给量为0.5mm/r参考文献1表2.4-41，用插补法求得钻8孔的切削速度V=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为： n=1000v/d=1000*26.1/3.14*8(r/min)=1039r/min按机床实际转速取n=1000r/min,则实际切削速度为：V=3.14*8*1000/1000=25.12m/min.参考文献1表2.4-69，得：Ff=9.81*42.7d0f0.8KF(N) M=9.81*0.021d02f0.8km(N.m)根据上式分别求出钻8mm孔的Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*8*0.50.8*1=1924.7NM=9.81*0.021*82*0.50.8*1=7.57N.m它们均小于机床的最大进给力7840N和机床的最大扭转矩196N.m，故机床的刚度足够。 扩9.8mm的孔，参考文献1表2.4-50,并参考文献机床实际进给量，取f=0.3mm/r.参考文献4表3-54，扩孔的切削速度为（1/21/3）V钻=1/2V钻=1/2*25.12m/min=12.56m/min.由此算出转速n=1000V/d=1000*12.56/3.14*9.18（r/min）=408.16r/min,按机床实际转速取n=450r/min参考文献1，表2.4-58,铰孔的进给量取f=0.3mm/r参考文献1表2.4-60,取铰孔的切削速度为V=0.3m/s=18m/min.由此算出转速n=1000V/3.14*d=1000*18/3.14*10(r/min)=573.2r/min.按机床实际转速度取n=630r/min,则实际切削速度V=3.14*dn/1000=3.14*10*630/1000=19.78m/min6，工序90，钻M8mm的螺纹孔，攻螺纹孔：根据机械设计手册，可得在钻M8mm螺纹孔时，加工余量为8，参考文献1表2.4-41，用插补法求得钻M8mm的孔的V=0.435m/s=26.1m/min,由此可算出转速：N=1000v/3.14*d=1000*26.1/3.14*7.8=1065.7r/min,根据机床实际转速V=3.14*7.8*1000/1000(m/min)24.50m/min.根据： Ff=9.81*42.7d0f0.8KF(N) M=9.81*0.021d02f0.8km(N.m)将d0=7.8,f=0.45,kF=1,km=1,分别代入和式中，可得： Ff=1724.9N; M=6.61N.m.以上数据均小于机床的最大进给力7840N和机床最大扭矩196N.m，故机床刚度足够。攻螺纹孔：根据参考文献1表2.4-60，取攻螺纹孔的切削速度为：v=0.3m/s=18m/min,由此可算出转速：n=1000V/3.14*d=1000*18/3.14*8(r/min)=716.6r/min.按机床实际转速取n=630r/min,则实际切削速度为：V=3.14*d*n/1000=3.14*8*630/1000(m/min)=15.8m/min.7,工序100，精车A，D面：查金属机械加工工艺人员手册和机械设计手册，取主轴转速为900r/min，进给量f=0.3mm/r,切削深度为ap=3mm： 则切削速度V切=3.14*D*n/1000=3.14*40*900/1000=113.04m/min六、计算时间定额时间定额由基本时间，辅助时间，工作地点服务时间，休息时间和准备与终结时间组成。时间定额是企业加强生产管理和企业管理水平的提高重要表现。1,基本时间Tj对机加工来说，就是机动时间，用于改变工件形状，尺寸和表面性质所需要的时间。一般可采用计算方法计算：TjLi/nf=(l1+l2+l3)i/nf式中： Tj 基本时间，min；L 切削长度，mm； l1 加工表面长度，mm；l2 刀具切入长度，mm； l3 刀具切出长度，mm，一般取13mm；i 走刀次数；n 工件转速，r/min； f 刀具进给量，mm/r。2，辅助时间是人工为完成主要工作而进行的各种辅助动作所需的时间。如装卸工件，开动或停止机床，改变切削速度或进给量，测量工件尺寸等所需的时间。对大批量生产，可将辅助动作进行分解，再分别查有关资料予以综合；对中批生产，可根据以往的统计资料予以确定；对小批量和单件生产，一般用基本时间的（15%20%）来估算。3，休息和自然需要的时间指工人在工作班内所允许的必要的休息和生理上自然需要的时间，可用基本时间的（26）%来估算。以下为该工艺中各工序所需基本时间：, 工序40，车C面：参考文献12.5-3-694，得车端面的计算公式为：Tj=(L/fn)*I,其中L=（d-d1）/2+(L1+L2+L3)L1=ap/tgkr+(23)=1/tg450+(23)=34 L2=35.查文献1表2.5-4-695,得：L3=8 将以上数据代入，得：L=（50-30）/2+（34）+（35）+8=2427 取L=25，i=3则：Tj=(L/fn)*I=(25/1*300)=0.25min， 工序50，钻，扩，铰20mm的孔：钻18mm的孔：L1=（18/2）*ctg(118/2)0+1.53.6mm L=11.5mm L2=0将以上数值及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn=11.5+3.6+0/0.25*4500.36min根据参考文献1表2.5-7,得扩孔和铰孔的计算公式为：Tj=(L+ L1+ L2)/fn L1=（D-d1）/2*ctgkr+(12)扩孔和铰孔时，L=11.5mm, L2=0所以在扩19.8mm孔时：L1=（D-d1）/2*ctgkr+(12)=（19.8-18）/2*ctg60o+1.52mm将以上数值及前面已选定的f和n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn=(11.5+2+0)/0.3*250min0.18min铰20mm孔：L1=(20-19.8)/2*ctg45+1.51.6mm将以上数据及前面已选定的f和n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn（11.5+1.6+0）/0.*300min0.15min所以本工序总机动时间Tb即基本时间为：Tb0.36+0.18+0.150.69min,工序60，粗精铣36的上表面：，粗铣36的上表面，根据参考文献1表6.2-7得：Tj=( L1+ L2 + L3)/fn，L10.5j-(2-ae2)1/2+af/tgkr+(12) 式中铣削宽度ae=13mm,af=4,kr=45L10.5j-(2-ae2)1/2+af/tgkr+(12)33.5mm L25；所以Tj=（58+33.5+5）/5000.19s, 精铣36的上表面, 根据参考文献1表6.2-7得：Tj=( L1+L2+L3)/fn， L10.5j-(2-ae2)1/2+af/tgkr+(12)式中铣削宽度ae=13mm,af=4，,kr=45L10.5j-(2-ae2)1/2+af/tgkr+(12)33.5mm L23；所以Tj=（58+33.5+3）/6000.16s。所以本工序总机动时间Tb即基本时间为：Tb0.16+0.190.35min，工序70，车R23mm的圆弧及粗车A,D面：,参考文献1表2.5-3-694，得车圆弧的计算公式为： TjLi/nf，其中，L（d-d1）/2+( L1+L2+L3),f=1.5m/r,n=630r/min,i=1又已知L1ap/tgkr+(23)2/tg45+（23）45 L235 L38将上列数值代入，得L（d-d1）/2+( L1+L2+L3)2528，取L25，i1则，TjLi/nf25*1/(1*630)=0.03min, 参考文献1表2.5-3-694，得车端面的计算公式为：TjLi/nf，其中，L（d-d1）/2+( L1+L2+L3),f=1.0m/r,n=630r/min,i=1又已知L1ap/tgkr+(23)2/tg45+（23）45 L235 L38将上列数值代入，得L（d-d1）/2+( L1+L2+L3)2528，取L25，i1则，TjLi/nf25*1/(1*630)=0.03min所以本工序总机动时间Tb即基本时间为：Tb0.03+0.030.06min，工序80，钻，扩，铰10的孔：钻8mm的孔：L1=（8/2）*ctg(118/2)0+1.53.2mm L=11.5mm L2=0将以上数值及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn=11.5+3.2+0/0.5*10000.03min根据参考文献1表2.5-7,得扩孔和铰孔的计算公式为：Tj=(L+ L1+ L2)/fn L1=（D-d1）/2*ctgkr+(12)扩孔和铰孔时，L=11.5mm, L2=0所以在扩9.8mm孔时：L1=（D-d1）/2*ctgkr+(12)=（9.8-18）/2*ctg60o+1.52mm将以上数值及前面已选定的f和n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn=(11.5+2+0)/0.3*450min0.1min铰20mm孔：L1=(10-9.8)/2*ctg45+1.51.6mm将以上数据及前面已选定的f和n代入公式，得：Tj=(L+ L1+ L2)/fn（11.5+1.6+0）/0.*300min0.07min所以本工序总机动时间Tb即基本时间为：Tb0.03+0.1+0.070.2min辅助时间：参考文献1表2.5-22-7.9，确定各工步辅助时间为：开停车为：0.04*40.16min，主轴变速为：0.1min*20.2min，变换进给量为：0.06*20.12min，尾座转位为：0.15*20.3min，对刀为：0.05min，转刀架为：0.03*20.06min,退刀为：0.05*40.2min，游标卡尺测量为：0.3*20.6min,清除切屑需要为：0.04min.所以参考文献1表2.5-29-718，安装卸工件时间为：1.6min。所以辅助总时间Ta为:Ta0.16+0.2+0.12+0.3+0.05+0.06+0.2+0.6+0.04+1.6=3.33min作业时间为：TB=Ta+Tb=3.33+0.2=3.5min布置工作地时间Ts。参考文献5，取3%则TsTB*3.53*3%0.105min休息与生理需要时间Tr。参考文献5，取3%则Tr= TB*=3.53*3%=0.105min。准备与终结时间Te。参考文献1表2.5-44，取各部分时间为：中等件为：32min；升降摇臂为：1min；深度定位为：0.3min；使用回转夹具为：10min；试铰刀为：7min；装卸夹具为：15min。单件时间Tp为：Tp= Ta+Tb+Ts+Tr0.2+3.33+0.105+0.105 3.74min已知生产批量大约为3000多件，则：Te/n（32+1+0.3+10+7）/3000min0.015min.所以单件计算时间Tc为：Tc=Tp+(Te/n)=3.74+0.015=3.755说明：准备与终结时间，对成批生产来说，在加工一批工件开始和终结时，需要一定时间进行下列动作：熟悉工艺文件，领取毛坯,材料，刀具和夹具，调整机床，交付检验，发送成品，收还刀具，夹具等所消耗的时间称为准备终结时间，一般用基本时间的（35）%来估算。对一批工件来说，准备终结时间只有一次，批量越大，摊到每个工件上的时间Te/n越少，因此，大批量生产可以忽略不计。注：其他工序卡片的时间定额计算已略，其计算的主要方法与以上几道工序的计算方法相同。 根据以上所算的数值进行工艺卡片的填写。机械加工工艺卡，以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程。是用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术员掌握整个零件加工过程的一种最主要文件，广泛用于成成批生产和单件小批量生产中比较重要的零件或工序。其内容包括零件的工艺特性（材料，重要加工表面及其精度和表面粗糙度），毛坯性质，生产纲领，各道工序具体内容及要求等。 七、夹具的设计在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率。在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安装工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了不因受切削力，惯性力，重力等外力作用而破坏工件已定位的正确位置，还必须对其施加一定的加紧力，这一过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不受外力影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床上的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后在夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于单件和小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。 用夹具装夹工件有以下特点：1， 能保证工件的加工的精度；2， 能提高劳动生产效率；3， 能扩大机床的使用范围；4， 能降低成本。1， 设计分析：根据企业情况在生产中所涉及的夹具为节约设计时间往往采用经验来确定夹具的材料等，根据零件情况，零件为杆类零件，在加工时往往以面做为定位基准，在设计时要考虑进去。此夹具为在钻20mm孔时设计的专用夹具，在设计时要充分考虑到对其加工的重要性。，定位基准的选择：综合上述分析，再根据钻孔加工情况可知工件在钻床上被加工时，必需要限制工件的六个自由度。工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度。在加工20mm孔时，由实体图可知，现可以以36mm的上表面和下表面进行定位，并在零件的尾端用螺母对其进行夹紧，从而达到对工件的自由度的限制。2， 结构的设计：由分析结果确定夹具的结构，首先分析其夹紧力的作用方位。在确定夹紧力时，夹紧力的方向应有助于定位，且主夹紧力方向应垂直于主要定位面。夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。现提出以下两种方案：分析：如方案一所示，零件的左半部分是由夹具体自带的压块从上部分向下进行压紧的，在下压的前提时，要保证能留出比20mm大的孔，给予加工。在右半部分是也是靠下压力进行夹紧的。在方案一中的缺陷主要存在以下不足：工件是在夹具体中已经安装上了，但工件的六个自由度并没有完全限制，比如工件的在Y方向的旋转自由度没有限制，所以次此方案不可行。再如方案二所示，零件的上下自由度已限制住，X,Z，Y方向的移动自由度已限制，在X,Z方向的旋转自由度也被限制。而在Y方向的旋转自由度，没有被完全限制。考虑到在加工时工件是不动的，所以对其的限制是完全必要的。现综合上述两种方案，最后定位方案如下：在方案二的基础上，把夹具体下压模块改装成一个圆柱孔进行下压，这样解决了工件在在Y方向的旋转自由度。结构简图如下： 夹具材料的选择 夹具材料的符合加工要求，要有一定的强度，满足加紧力的要求，在选材是即要使制造出来的夹具在尺寸一定时不太笨重，又要求在加紧工件时不会发生变形。夹具变形影响工件的加工精度，夹具太笨重装卸困难，增加辅助时间同样使加工效率降低。材料的选择方法可以通过计算法的出也可以根据以往经验选材；本夹具在选才时为不影响加工效率，在选取材料时采用了经验法，夹具各零部件的材料见夹具零件图纸，在次不做详细介绍。 在车夹具的设计过程中的步骤和上述钻夹具基本相同。夹具设计计算已略，但经大体估算，夹紧力符合在加工中所需求的，在这要说明的是，在上压模块的下压力，足够可以克服工件在夹具体中的旋转自由度。八 三维造型及加工制造是工业界一项非常重要的工作，而且在制造上是一件很复杂的工作，要具有高度的专业化技术，过去都依赖高级老师傅来完成这项工作，但因各个师傅的工作方法和经验都不一样，故制造的工件也不完全相同，而且坏了修复很困难经过长期的研究，设计了Nc机床后，加工一个产品，先根据产品图纸编制加工程式，然后进行加工，而编制程式有是一个复杂而烦琐的工作，要通过多种公式的计算，才能编制程式后来有Mastercam,Pro/E等软件，彻底解决了这些问题，只要按尺寸在计算机上绘制要加工产品的三维或三维图形，即可以很快的自动将程式编制好，并传送至数控机床进行加工本产品的三维图形主要是通过机械设计软件UG生成的，可以充分发挥设计者的使用三维工具进行产品开发的能力，从零件和装配体建模到生成符合国标的二维图，再把三维造型转入CAM软件，编制出刀具路径（NCI）通过处理后转换成NC程式，传送至数控机床立即可以加工CAM大大的节省了时间，资源和产品生产成本，因此可以提高工作效率和加工精度本产品是杆类零件，建成三维模型后可以及时的参数驱动，修改产品，并可以灵活地调整方案以满足创新的需求。本设计是基本的大众化的设备，灵活地修改或添加部件又可以实现新的输送功能。1，打开UG软件，点击前视基面新建草图1作按照尺寸的圆形并拉伸： 2，在前视基准面上绘制草图2，并拉伸形成实体并对其圆角2，3： 3，在前视基准面上绘制草图3，并拉伸-切除到通孔，并以前视基准面为基础设定基准面1： 4，在基准面1上绘制草图6并进行双向拉伸形成拉伸7实体，在上视基准面上绘制草图8，然后点击菜单形成筋： 5，在上视基准面上绘制草图9，并对其双向拉伸。以上视基准为基础设定基准面2： 6，在基准面2上绘制草图10并根据尺寸进行拉伸切除。绘制草图11并进行拉伸切除至通孔： 7，绘制草图17，18并以其做为设定基准面4，并以基准面4为基础设定基准面5，在基准面5上绘制草图21，并进行拉伸切除： 8，在拉伸5和拉伸9进行倒圆角。在前视基准面上绘制草图22，并拉伸切除形成20mm的通孔： 9，对20mm的孔和36mm的上表面进行倒角： 在CAM加工中，首先将其转换成曲面，然后进行选择刀具，再进行刀具路线的确定，现举例说明，加工零件的俯视图为例，加工刀具路线如下：最后加工形成实体如下：然后进行自动编程，程序见后处理。编程的处理方法：在加工演示完后点击后处理，对其进行保存。九、小 结通过两个多月自己的学习和工作中的实践，以及指导老师的精心指导下，终于完成了对滚轮加工工艺和夹具的设计。首先我感谢老师给我的指导和教育，感谢学校给我们这次机会，在这次的毕业设计过程我不只是学到知识也学会了做人，懂的怎样严格要