3966 左支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),支座,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì) XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文題目：左支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： I摘 要在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力ABSTRACTEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords：Technical instruction, position error ,clump , the surplus of processing ,clamp strength目 錄摘 要 ..................................................................................................................................I緒 論 .................................................................................................................................1第 1 章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定 .............................................................21.1 車床左支座的作用和工藝分析 ....................................................................................................21.1.1 零件的作用 .................................................................................................................................21.1.2 零件的工藝分析 .........................................................................................................................31.2 零件毛坯的確定 ............................................................................................................................31.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理 .................................................................................................31.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定 .........................................................................................................................4第 2 章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì) .............................................................................62.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題 ............................................................................................62.1.1 加工方法選擇的原則 .................................................................................................................62.1.2 加工階段的劃分 .........................................................................................................................62.1.3 加工順序的安排 .........................................................................................................................72.1.4 工序的合理組合 .........................................................................................................................82.2 基準(zhǔn)的選擇 ....................................................................................................................................82.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則 .............................................................................................82.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn) .................................................................................................................92.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定 ..........................................................................................102.3.1 工序順序的安排的原則 ...........................................................................................................102.3.2 工藝路線分析及制定 ...............................................................................................................102.4 機(jī)械加工余量 ..............................................................................................................................132.4.1 影響加工余量的因素 ...............................................................................................................132.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 ...................................................................132.5 確定切削用量及基本工時(shí) ..........................................................................................................162.5.1 工序一 粗銑 ?80H9( )mm孔大端端面 ............................................................................16087. ?2.5.2 工序二 粗鏜 ?80H9 內(nèi)孔 ........................................................................................................192.5.3 工序三 精銑 ?80H9 大端端面 ................................................................................................20第 3 章 專用夾具設(shè)計(jì) ...................................................................................................233.1 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇 ......................................................................................................233.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 ..............................................................................................................233.3 定位誤差分析與計(jì)算 ..................................................................................................................243.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 ......................................................................................................25致 謝 ...............................................................................................................................26參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................27附 錄 ...............................................................................................................................281緒 論一、設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)所有科目，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識來分析處理生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)理論知識，掌握設(shè)計(jì)方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)期間最后一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：1.熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。2.通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。3.能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊、規(guī)范等。4.在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1.完成左支座零件—毛坯合圖及左支座零件圖。2.完成左支座零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.完成左支座零件加工工藝卡4.機(jī)床專用夾具裝備總圖5.撰寫設(shè)計(jì)說明書2第 1 章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。1.1 車床左支座的作用和工藝分析1.1.1 零件的作用題目所給的是機(jī)床上用的的一個(gè)支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個(gè)方向上的 5 mm 的槽.使尺寸為 80mm 的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的02???21mm 的孔穿過 M20mm 的螺栓一端與 ?25H7( )配合的桿件通過旋緊其上的021. ?螺母夾緊,使裝在 ?80H9( )mm 的心軸定位并夾緊。087. ?1.1.2 零件的工藝分析3左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:一、以 ?80H9( )內(nèi)孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括:?80H9(087. ?)mm 孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角，四個(gè) ?13mm 的底座通孔和四個(gè) ?20 的087. ?沉頭螺栓孔,以及兩個(gè) ?10 的錐銷孔,螺紋 M8-H7 的底孔以及尺寸為 5( )mm 的縱02?槽，主要加工表面為 ?80H9( )mm，其中 ?80H9( )mm 的大端端面對 ?80H9(087. ? 087. ?)mm 孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm.087. ?二、以 ?25H7( )mm 的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括 ?21mm 的25.0?通孔和 ?38 的沉頭螺栓孔以及 ?43 的沉頭孔,螺紋 M10-7H 的底孔以及尺寸為 5( )02?mm 的橫槽，主要加工表面為 ?25H7( )mm。25.0?由上述分析可知，對于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。1.2 零件毛坯的確定1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理一、左支座零件材料為:HT200 在機(jī)床工作過程中起支撐作用,所受的動(dòng)載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量.灰鑄體一般的工作條件：1.承受中等載荷的零件。2.磨檫面間的單位面積壓力不大于 490KPa。二、毛坯的熱處理灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)） ，以便于切削加工。41.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 500 件/年。由參考文獻(xiàn)可知，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件 ?80 孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。由參考文獻(xiàn)可知，該種鑄件的尺寸公差等級 CT 為 8～10 級，加工余量等級MA 為 G 級，故選取尺寸公差等級 CT 為 10 級，加工余量等級 MA 為 G 級。鑄件的分型面選擇通過從基準(zhǔn)孔軸線，且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于 ?80 孔的上頂面。由參考文獻(xiàn)用查表法確定參考面的總余量如表 1-1 所示。表 1-1 各加工表面總余量（mm）加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量 說明A 面 140 G 4.0 底面，單側(cè)加工?80 孔 80 H 5.0 孔降 1 級大側(cè)加工由參考文獻(xiàn)可知鑄件主要尺寸的公差，如表 1-2 所示。表 1-2 毛坯主要尺寸及公差（mm）主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CTA 面中心距尺寸 100 4.0 104 3.2?80 孔 80 5.0 75 1.65第 2 章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì)2.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題2.1.1 加工方法選擇的原則（1） 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。（2） 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。（3） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。（4） 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。（5） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。2.1.2 加工階段的劃分為保證零件加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，機(jī)械加工工藝過程一般可分為一下幾個(gè)階段：1.粗加工階段主要任務(wù)是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡可能接近成品。因此，此階段應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。2.半精加工階段完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。3.精加工階段保證各主要表面達(dá)到圖樣的全部技術(shù)要求，此階段的主要目標(biāo)是保證加工質(zhì)量。4.光整加工階段對質(zhì)量要求很高的表面，應(yīng)安排光整加工，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減少表6面粗糙度。但一般不能用以糾正形狀誤差和位置誤差。通過劃分加工階段：（1）可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，保證加工質(zhì)量。 （2）可以合理使用機(jī)床設(shè)備。 （3）便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。 （4）可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時(shí)浪費(fèi)。2.1.3 加工順序的安排零件的加工順序包括切削加工順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時(shí)，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。一、機(jī)械加工順序的安排原則1.基面先行2.先主后次3.先粗后精4.先面后孔有些表面的最后精加工安排在部裝或總裝工程中進(jìn)行，以保證較高的配合精度。二、熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于零件材料及熱處理的目的。預(yù)熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應(yīng)力和為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。正火和退火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的殘余應(yīng)力：調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工和半精加工之間進(jìn)行，為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備：時(shí)效處理用以消除毛坯制造和機(jī)械加工中生產(chǎn)的內(nèi)應(yīng)力。最終熱處理的目的是提高零件的強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性及防腐美觀等。淬火及滲碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前進(jìn)行；由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合機(jī)械性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理，其工序位置安排在精加工之前進(jìn)行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍(lán)處理，安排在機(jī)械加工完畢后進(jìn)行。三、輔助工序的安排7輔助工序主要包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結(jié)束之后，精加工之前、零件全部加工結(jié)束之后，一般均安排檢驗(yàn)工序。2.1.4 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：1.工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。2.工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產(chǎn)中，多采用工序工序分散的加工原則，生產(chǎn)中可以采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和通用夾具，組織流水線生產(chǎn)。2.2 基準(zhǔn)的選擇2.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則8一、粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。一般按下列原則選擇：1.為保證不加工面與加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。2.合理分配個(gè)加工面的余量。3.粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。二、精基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)重合原則應(yīng)當(dāng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，以避免因基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差。2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在零件加工的整個(gè)工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個(gè)(或一組)定位基準(zhǔn)來定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。3.自為基準(zhǔn)原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面作為基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。4.互為基準(zhǔn)原則對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法，這稱為互為基準(zhǔn)原則。5.便于裝夾原則所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。三、輔助基準(zhǔn)的選擇選擇輔助基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能使工件安裝定位方便，便于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，便于加工。92.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn)一、粗基準(zhǔn)的選擇原則按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不加工表面的時(shí)候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)取 R55 的外圓柱表面作為定位基準(zhǔn)，消除X,Y 的轉(zhuǎn)動(dòng)和 X,Y 的移動(dòng)四個(gè)自由度,再用 ?80H9( )mm 的小端端面可以消087. ?除 Z 周的移動(dòng)。二、精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。?80 孔和 A 面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A 面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故應(yīng)該采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。2.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定2.3.1 工序順序的安排的原則1.對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)2.按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面3.在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正4.按“先主后次，先粗后精”的順序5.對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工102.3.2 工藝路線分析及制定一、工藝路線方案一工序一：粗鏜、精鏜孔 ?80H9( )mm 孔的內(nèi)圓087. ?工序二：粗銑、精銑 ?80H9( )mm 的大端端面 . 工序三：鏜 ?80H9( )mm 大端處的 2×45°倒角。087. ?工序四：鉆 4-?13mm 的通孔，锪 ?20mm 的沉頭螺栓孔。工序五：鉆 2-?10mm 的錐銷底孔，粗鉸、精鉸 2-?10mm 的錐銷孔。工序六：銑削尺寸為 5mm 的縱槽。工序七：鉆削通孔 ?20mm，擴(kuò)、鉸孔 ?25H7( )mm,锪沉頭螺栓孔 ?38mm 和25.0??43mm。工序九：鉆削 M10-H7 和 M8-H7 的螺紋底孔。工序十：銑削尺寸為 5mm 的橫槽。工序十一：攻螺紋 M10-H7 和 M8-H7。工序十二：終檢。二、工藝路線方案二工序一：粗銑、精銑削 ?80H9( )mm 孔的大端端面。087. ?工序二：粗鏜、精鏜 ?80H9( )mm 內(nèi)孔，以及倒 2×45°的倒角。. 工序三：鉆削底板上的 4-?13mm 的通孔，锪 4-?20mm 的沉頭螺栓孔。工序四：鉆削錐銷孔 2-?10mm 底孔，鉸削錐銷孔 ?10mm。工序五：鉆削 ?21mm 的通孔，擴(kuò)、鉸孔 ?25H7( )mm，锪沉頭螺栓孔 ?38mm25.0?和 ?43mm。工序六：銑削尺寸為 5mm 的縱槽。工序七：鉆削 M10-H7 和 M8-H7 的螺紋底孔。工序八：銑削尺寸為 5mm 的橫槽。工序九：攻螺紋 M10-H7 和 M8-H7。工序十：終檢。三、工藝方案分析工藝方案路線一：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來加工孔。這樣減少了工件因?yàn)槎啻窝b夾而帶來的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱 R55mm 的底端不平整，則容易引11起 ?80H9( )mm 的孔在加工過程中引偏。使 ?80H9( )mm 的內(nèi)孔與 R55087. ? 087. ?的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強(qiáng)度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小 ?80H9( )mm 的孔與底座087. ?垂直度誤差，以及 ?80H9( )mm 與 R55 圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，087. ?還可以避免工藝路線一所留下的部分缺陷（即：工藝路線一中的工序六加工后再加工下面的工序的話，會(huì)由于工序六降低了工件的剛度，使后面的加工不能保證加工質(zhì)量和加工要求） 。四、工藝方案的確定由上述分析，工藝路線二優(yōu)于工藝路線一，可以選擇工藝路線二進(jìn)行加工，在工藝路線二中也存在問題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線：工序一：粗銑 ?80H9( )mm 孔的大端端面，以 R55 外圓為粗基準(zhǔn)，選用087. ?X52K 立式升降銑床和專用夾具。工序二：粗鏜 ?80H9( )mm 內(nèi)孔，以孔 ?80H9( )mm 孔的軸心線為基準(zhǔn)，087. ? 087. ?選用 X620 臥式升降銑床和專用夾具。工序三：精銑 ?80H9( )mm 孔的大端面，以 ?80H9( )mm 內(nèi)圓為基準(zhǔn)，087. ? 087. ?選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床和專用夾具。工序四：精鏜 ?80H9( )mm 內(nèi)孔，以及 ?80H9( )mm 大端處的倒角087. ? 087. ?2×45°，以 ?80H9( )mm 孔的小端端面為基準(zhǔn)。選用 T611 臥式鏜床和專用夾. 具。工序五：鉆削 4-?13mm 的通孔，锪沉頭螺栓孔 4-?20mm。以 ?80H9( )mm087. ?內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用 Z5150 立式鉆床和夾具。工序六：鉆削 ?21mm 的通孔，擴(kuò)、鉸孔 ?25H7( )mm，锪鉸 ?36mm 的沉頭螺25.0?栓孔。以 ?80H9( )mm 孔大端端面為基準(zhǔn)，選用 Z3080 臥式鉆床和專用夾具。087. ?工序七：锪削沉頭螺栓孔 ?43mm。以孔 ?80H9( )mm 的大端端面為基準(zhǔn)。087. ?選用 Z5150 立式鉆床和專用夾具。工序八：鉆削 M8-H7 的螺紋底孔，以 ?80H9( )mm 內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用087. ?Z5150 立式鉆床和專用夾具。工序九：銑削尺寸為 5mm 的縱槽。以 ?80H9( )mm 內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用 X62K087. ?臥式銑床和專用夾具。工序十：鉆削 M10-H7 的螺紋底孔。以 ?80H9( )mm 大端端面為基準(zhǔn)。選087. ?12用 Z5150 立式鉆床和專用夾具。工序十一：銑削尺寸為 5mm 的橫槽，以 ?80H9( )mm 大端端面為基準(zhǔn)。選087. ?用 X62K 臥式銑床和專用夾具。工序十二：珩磨 ?80H9( )mm 的內(nèi)圓，以孔 ?80H9( )mm 的大端端面為087. ? 087. ?基準(zhǔn)。工序十三：攻螺紋 M10-H7 和 M8-H7。工序十四：終檢。2.4 機(jī)械加工余量工藝路線確定以后，就需要安排各個(gè)工序的具體加工內(nèi)容，其中最主要的一項(xiàng)任務(wù)就是要確定各個(gè)工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的確定與工序的加工余量有關(guān)。加工余量是指加工過程中從加工表面切去材料層厚度。余量有由工序余量和加工總余量之分。工序余量是同一被加工表面相鄰兩工序尺寸之差；加工總余量是某一表面毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。2.4.1 影響加工余量的因素確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，越小越好。在確定時(shí)應(yīng)該考慮一下因素：1.上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度和表面缺陷層深度。2.上道工序的尺寸公差。3.上道工序留下的空間位置誤差。4.本工序的裝夾誤差。2.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定左支座零件的材料是 HT200，抗拉強(qiáng)度為 195Mpa-200Mpa，零件的毛坯質(zhì)量為 6.5kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)；參考《機(jī)械加工工藝簡明手冊》毛坯的13制造方法及其工藝特點(diǎn)，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.?80H9( )mm 大端其加工尺寸為 140mm×140mm 的平面。保證高度尺寸087. ?100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值 Ra=3.2μm，需要精加工。根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡明手冊》成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級，可得：金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取 8～10 級我們?nèi)?9 級，加工余量 MA 取 G 級，鑄件尺寸公差可得 1.8mm 的鑄造尺寸公差，可得 2.5mm 的加工余量。2.?80H9( )mm 孔內(nèi)表面，其加工長度為 100mm，表面粗糙度值 Ra=1.6μm.087. ?需要精鉸和珩磨。查《機(jī)械加工工藝簡明手冊》鑄件尺寸公差可得 1.6mm 的鑄造尺寸公差，可得 2.5mm 的加工余量。三、?80H9( )mm 孔大端端面 4 個(gè)螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。087. ?則加工余量為：鉆削 ?13mm 的通孔 雙邊加工余量 2Z＝13mm锪沉頭孔 ?20mm 雙邊加工余量 2Z＝7mm四、內(nèi)表面 ?21mm、?25H7( )mm、?38mm 和 ?43mm 的加工余量，這些內(nèi)表25.0?面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：1.鉆削 ?21mm 的通孔 雙邊加工余量 2Z＝21mm2.?25H7( )mm 內(nèi)表面25.0?（1） ?21mm 擴(kuò)孔到 ?24.7mm 雙邊加工余量 2Z＝3.7mm（2） ?24.7mm 鉸孔到 ?24.9mm 雙邊加工余量 2Z＝0.2mm（3） ?24.9mm 珩磨到 ?25H7( )mm 雙邊加工余量 2Z＝0.1mm25.0?3.?38mm 的沉頭孔，可以一次性锪成型。則雙邊加工余量 2Z＝17mm4.?43mm 的沉頭孔，也可以一次性加工出來。則雙邊加工余量 2Z＝22mm五、尺寸為 5mm 的橫、縱兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量 2Z＝5mm。六、M10-H7 和 M8-H72 個(gè)螺紋孔，機(jī)加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則：141.M10-H7 的底孔加工的直徑為 ?8.5mm 雙邊加工余量 2Z＝8.5mm2.M8-H7 的底孔加工的直徑為 ?6.8mm 雙邊加工余量 2Z＝6.8mm七、內(nèi)孔 ?80H9( )mm 的加工余量計(jì)算：087. ?1.內(nèi)孔 ?80H9( )mm 為 9 級加工精度，鑄件的毛坯重量約為 6.5Kg。 《機(jī)械. 加工工藝簡明手冊》鑄件機(jī)械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z＝2.5mm。機(jī)械加工工藝簡明手冊》鑄件公差，可得：IT＝1.6mm。2.珩磨加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊》珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量 Z＝0.05mm。3.精鏜加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊》擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z＝1.5mm～2.0mm。查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床的加工公差，可得：IT＝±0.02mm～±0.05mm。這里取±0.02mm。4.粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床的加工公差，可得 IT＝±0.1mm～±0.3mm，我們這里取±0.1mm。由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。由此可知：毛坯的名義尺寸：80-2.5×2＝75mm毛坯的最大尺寸：75-0.8＝74.2mm毛坯的最小尺寸：75＋0.8＝75.8mm粗鏜后最小尺寸：80-1.5×2＝77mm粗鏜后最大尺寸：77+0.1＝77.1mm精鏜后最小尺寸：80-0.05×2＝79.9mm精鏜后最大尺寸：79.9＋0.02＝79.92mm珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：?80H9( )mm087. ?最后將上述的計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成下表 2-1：15表 2-1 ?80H9( )mm 孔的加工余量計(jì)算 （單位：mm ）087. ?工序加工尺寸公差鑄件毛坯?80H9( )087. ?粗鏜 精鏜 珩磨最大 74.2 77 79.8加工前最小 75.8 77.1 79.82最大 74.2 77 79.8 80加工后最小 75.8 77.1 79.82 80.087最大 1.8 1.41 0.1435加工余量（單邊余量）2.5最小 0.6 1.25 0.1加工公差（單邊） 1.6／2 0.2／2 0.04／2 0.087／22.5 確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1 工序一 粗銑 ?80H9( )mm 孔大端端面087. ?本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)1.數(shù)據(jù)的確定加工材料：HT200。加工要求：粗銑孔 ?80H9( )mm 的大端端面。087. ?機(jī)床和夾具：X52K 立式升降臺(tái)銑床專用夾具，用 R55mm 的外圓柱面為基準(zhǔn)。刀具： 材料為 YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β＝10°，γ ＝15°，1α ＝12°。查《機(jī)械加工工藝手冊》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，n可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為 T＝10800s。2.計(jì)算切削用量確定 ?80H9 大端端面最大加工余量，已知毛坯長度方向的加工余量16Z＝2.5±0.9mm，考慮 3°的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量 Z＝7.1mm。但是實(shí)際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工，留 1.5mm 的加工余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的加工余量可以按照 Z=5.6mm 計(jì)算?？梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量 Z＝2.8mm。銑削的寬度為 140mm，則可以分兩次加工，?80H9 孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了 3°的拔模斜度，所以也留了加工余量Z＝3mm。長度方向的加工按照 IT＝12 級計(jì)算，則取 0.4mm 的加工偏差。確定進(jìn)給量 f：查《機(jī)械加工工藝手冊》端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，由刀具材料為 YG6 和銑床功率為 7.5KW，可?。篺=0.14～0.24mm/z，這里取 0.2mm/z3.計(jì)算切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑削速度及功率的計(jì)算公式：v＝ 68.02.35.01.32.0Kd4efpvaT?其中：K ＝K K K K K K K K ，查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材vmtvsaevykrvov料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：K ＝1.0，K ＝1.0，K ＝1.0，K ＝1.05，K ＝1.0，K ＝0.86，K ＝1.0，mvtvsvaevyvkrvvK ＝0.8，則：oK ＝K K K K K K K K ＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.7224vtvsaevykrvov。則切削速度為：v＝ ＝ ＝0.994m/s68.02.35.01.32.0d4efpvT? 68.02.35.01.32.078464?＝59.64m/min4.計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n＝ ＝V＝ ＝118.65r/minDv10??1604.59??查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與118.65r/min 相近的轉(zhuǎn)速有 118r/min 和 150r/min，取 118r/min，若取 150r/min 則速度太大。則實(shí)際切削速度：v ＝ ＝59.31m/min實(shí) 1068??5 計(jì)算切削工時(shí)查《機(jī)械加工工藝手冊》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：17t ＝ ＝j(luò) iflmz??21inzalf??21其中當(dāng) ≤0.6 時(shí)， ＝ +（1～3） ，這里 ＝0.4375，Del1???eeaDDae則： ＝ +（ 1～3）＝82mm， ＝2～5mm 取 4mm, ＝140mm。l1???ee llf＝0.2× 16×118＝377.6 mm／min 查《機(jī)械加工工藝手 冊》銑床(立式、臥式、萬能)工作臺(tái)進(jìn)給量，可取 375mm／min。t ＝ ＝ ＝2.411minj iflmz??21 4375820??6.計(jì)算機(jī)床切削力查《機(jī)械加工工藝手冊》圓周分力 的計(jì)算公式，可得：＝zFFzefpkda10.174.09.5.481.9???查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得 ＝1.0，則：Fzk＝zFFzefpkda0.174.09.5.481.9??＝ .162... .?＝2873.2N7.機(jī)床機(jī)加工的驗(yàn)證（1） 驗(yàn)證機(jī)床切削功率查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑削切削速度及功率計(jì)算公式，可得：＝mPPm0.174.9.05n19.67kzaefp???其中：K ＝ K K K K K ，查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材料PmaePkrmoPv強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時(shí)切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：K ＝ 1.0，K ＝0.8，K ＝1.14，K ＝0.79，K ＝1.0，則：mPaePmkrPmroPmvPmK ＝ K K K K K K ＝1.0×0.8×1.14×0.79×1.0＝0.72048，則ovk機(jī)床切削功率為：＝ ＝2.05KWm 607248.16702.8.109.67.14905 ????18查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）參數(shù)，可得 X52K 銑床的電機(jī)總功率為 9.125KW，主電機(jī)總功率為 7.5KW，所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。（2） 驗(yàn)證機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力 ＝2873.2N 。查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑刀水平分力、zF垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得：a ＝（ 0.4～0.8）emm，a ＝（0.1 ～0.2）mm/z ，不對稱銑刀銑削順銑，水平分力f/ ＝（0.15～0.3） ， / ＝（0.9～1.0） ， / ＝（0.5～0.55） 。則?。篖FZVZXFZF ＝0.2 ＝0.2×2873.2＝574.64N，F(xiàn) ＝0.9 ＝0.9×2873.2＝2585.88N，vZF ＝0.5 ＝0.5×2873.2＝1436.6N。x查取機(jī)床工作臺(tái)的摩擦系數(shù) μ＝0.1 可得切削刀具在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作力 FF＝F +μ（F + + ）＝574.64+0.1×（2873.2+2585.88+1436.6）LZXvF＝574.64＋689.568＝1264.208N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以承受的最大縱向力為 1436.6N，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。2.5.2 工序二 粗鏜 ?80H9 內(nèi)孔選用 T611 臥式鏜床核專用夾具。刀具：材料為W18Cr4V，B＝16mm，H＝16mm，L＝200mm，l＝80mm，d＝16mm，K ＝60°。參考r《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。確定 ?80H9 的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量為Z＝2.5mm±0.8mm，考慮 3°的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z＝8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量 Z＝1.5mm，珩磨的加工余量留 Z＝0.05mm。則加工余量可以按照Z＝6.94mm，加工時(shí)分兩次加工，每次加工的鏜削余量為 Z＝3.5mm。查《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度，可得進(jìn)給量 f＝0.35～0.7mm/r，切削速度 v＝0.2～0.4m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給19量 f＝0.4mm/r，切削速度 v＝0.3m/s＝18m/min。則主軸的轉(zhuǎn)速 nn＝ ＝ ＝71.4r/minD10??75180查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與 76.4r/min 相近的轉(zhuǎn)速有 80r/min 和 64r/min，取 80r/min，若取 64r/min 則速度損失太大。則實(shí)際切削速度:v ＝ ＝18.85m/min實(shí) 10758??計(jì)算鏜削加工工時(shí)：t ＝ ＝j(luò)ifnLifll??n321其中： ； mm； 。則鏜削時(shí)間為：)~(ta1rpkl＝ 52?l03?lt ＝ ＝ ＝7.432minj8037.5??6.912.5.3 工序三 精銑 ?80H9 大端端面機(jī)床和夾具：X52K 立式升降臺(tái)銑床專用夾具（類式于長三抓卡盤） ，以?80H9 的內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。刀具：材料為 YG6，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，β＝10°，γ ＝15°，α ＝12°。查《機(jī)械加工工藝手冊》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒1n套式面銑刀。可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為 T＝10800s。銑削深度 mm，銑削寬度為：140mm 可以分兩次切削。5.1ap＝去定進(jìn)給量 f：查《機(jī)械加工工藝手冊》端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，有刀具的材料為 YG6 和銑床的功率為 7.5KW，可得：進(jìn)給量分 f＝0.2～0.3mm/z，此處取 0.2mm/z。查《機(jī)械加工工藝手冊》硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）銑削用量可得：v＝2.47m/s＝148.2m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為：n＝ ＝ ＝295r/minDv10??1602.4820查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與 295r/min相近的轉(zhuǎn)速有 235r/min 和 300r/min。取 300r/min，若取 235r/min。則速度損失太大。則實(shí)際切削速度為v ＝ ＝150.8m/min實(shí) 1063??實(shí)際進(jìn)給量為：f＝16×300×0.2＝960mm／min查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）工作臺(tái)進(jìn)給量，可取：f ＝950mm/min。 ＝ ＝0.198mm/z。實(shí) fa301695?計(jì)算銑削工時(shí)：查《機(jī)械加工工藝手冊》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：t ＝j(luò) iflmz??21其中當(dāng) ≤0.6 時(shí)， ＝ +（1～3） ，這里 ＝0.4375。則Dael1???eeaDDae＝140mm， ＝82mm； mm；取 5mm。l ????~1eel＝ 5~2?l則：t ＝ ＝ ＝0.476minj ifmz?2l9504821?2.5.4 工序四 精鏜 ?80H9 內(nèi)孔選用 T611 臥式鏜床和專用夾具，以孔 ?80H9 的大端端面為基準(zhǔn)。刀具：參考《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀，可以選擇B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm, ＝45°。刀具材料為 YG8。rk確定進(jìn)給量, 查《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀及切削速度，可得：進(jìn)給量f＝0.15～0.25mm／r，切削速度 v＝2.04m／s。參考《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量 f＝0.19mm／r。切削速度：v＝2.04m／s＝122.4m／min計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：21v＝ ＝v ＝ ＝497r/minD10?實(shí) 4.78120??查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速，可得與 497r/min 相近的轉(zhuǎn)速有400r/min 和 500r/min，取 500