《左支座零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計畢業(yè)設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《左支座零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計畢業(yè)設計（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘 要 根據(jù)左支座零件圖，制訂加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。首先，在分析左支座零件的毛坯尺寸參數(shù)和工藝要求的基礎上，進行了零件的工藝分析和生產類型的確定，安排了合理的加工工藝路線，其中包括：粗、精基準的選擇。然后，確定了機械加工余量、切削用量和基本工時，選擇加工設備和工藝裝備。最后，對車床左支座的兩個工序的加工進行了專用的夾具設計。 關鍵詞：左支座；工藝規(guī)程；工藝路線；夾具設計 VII Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , stat

2、e 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 n

3、eed 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 l

4、eaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words：The surplus of processing ,Technical instruction, position error , clamp strength 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 緒論 1 1.1 設計

5、目的 1 1.2 設計任務 1 第2章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定 2 2.1 車床左支座的作用和工藝分析 2 2.1.1 零件的作用 2 2.1.2 零件的工藝分析 3 2.2 零件毛坯的確定 4 2.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理 4 2.2.2 毛坯結構的確定 4 2.3 零件的工藝分析及生產類型的確定 6 2.3.1 零件的作用 6 2.3.2 零件的工藝分析 6 2.3.3 零件的生產類型 6 第3章 車床左支座的加工工藝設計 7 3.1 工藝過程設計中應考慮的主要問題 7 3.1.1 加工方法選擇的原則 7 3.

6、1.2 加工方法的選擇 7 3.1.3 加工階段的劃分 8 3.1.4 加工順序的安排 9 3.1.5 工序的合理組合 10 3.2 基準的選擇 10 3.2.1 粗基準和精基準的具體選擇原則 10 3.2.2 選擇本題零件的基準 11 3.3 機床左支座的工藝路線分析與制定 12 3.3.1 工序順序的安排的原則 12 3.3.2 工藝路線分析及制定 12 3.4 機械加工余量 15 3.4.1 影響加工余量的因素 15 3.4.2 機械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 15 3.5 確定切削用量及基本工時 18 3.5.1 工序

7、一 粗銑80H9()mm孔大端端面 18 3.5.2 工序二 粗鏜80H9內孔 21 3.5.3 工序三 精銑80H9大端端面 22 3.5.4 工序四 精鏜80H9內孔 23 第4章 工序設計及確定切削用量及基本時間 25 4.1 選擇加工設備與工藝裝備 25 4.1.1 選擇機床 25 4.1.2 選擇夾具 25 4.1.3 選擇刀具 25 4.1.4 選擇量具 26 4.2 確定工序尺寸 26 4.3 確定切削用量及基本時間 27 4.3.1 工序一切削用量及基本時間的確定 27 4.3.2 工序二切削用量及基本時間的確定 29 4.3

8、.3 工序三切削用量及基本時間的確定 31 4.3.4 工序四切削用量及基本時間的確定 32 4.3.5 工序五切削用量及基本時間的確定 33 4.3.6 工序六切削用量及基本時間的確定 34 4.3.7 工序七切削用量及基本時間的確定 36 4.3.8 工序八終檢基本時間的確定 36 第5章 專用夾具設計 37 5.1 定位基準及定位元件的選擇 37 5.2 切削力及夾緊力的計算 37 5.3 定位誤差分析與計算 38 5.4 夾具設計及操作的簡要說明 38 結 論 40 致 謝 41 參考文獻 42

9、 CONTENTS Abstract .. I Chapter 1 The introduction 1 1.1 Design purpose 1 1.2 Design task 1 Chapter 2 Lathe left pedestal part analysis and determination of the blank 2 2.1 Lathe left pedestal function and process analysis 2 2.1.1 Parts role 2

10、 2.1.2 The analysis of the technology of parts 3 2.2 Blank determination 4 2.2.1 Blank determination 4 2.2.2 Blank structure determination 4 2.3 Parts of the process analysis and determination of the production types 6 2.3.1 Parts role 6 2.3.2 The analysis of the technology of parts 6 2

11、.3.3 Parts production type. 6 Chapter 3 lathes left pedestal processing technology design 7 3.1 Process design should be considered in the main problem 7 3.1.1 Processing methods selection principle 7 3.1.2 Processing the choice of methods 7 3.1.3 Processing stage division 8 3.1.4 Proce

12、ssing order arrangement. 9 3.2 Benchmark choice 10 3.2.1 Thick benchmark and specific choice principle pure benchmark 10 3.2.2 Select subject parts benchmarks 10 3.3 Machine tools left bearing processing route analysis and formulation 11 3.3.1 The principle of the activity sequencing arran

13、gement 12 3.3.2 The process route analysis and formulation 12 3.4 Mechanical machining allowance 15 3.4.1 Influence factors of machining allowance 15 3.4.2 Mechanical machining allowance、the procedure sizes and determination of blank allowance 15 3.5 Sure cutting dosages and basic work hou

14、rs. 18 3.5.1 Process 1 Rough milling80H9()mm hole big endian end 18 3.5.2 Process 2 Coarse boring80H9 inner hole 21 3.5.3 Process 3 Fine milling80H9 big endian end 22 3.5.4 Process 4 Fine boring80H9 inner hole 23 Chapter 4 Process design and confirming the cutting dosages and basic time 25

15、 4.1 Choose processing equipment and process equipment 25 4.1.1 Choose machine 25 4.1.2 Choose fixture 25 4.1.3 Choose tools 25 4.1.4 Choose gage 26 4.2 Sure procedure sizes 26 4.3 Sure cutting dosages and basic time 27 4.3.1 Process 1Cutting dosages and basic time determination. 27

16、 4.3.2 Process 2Cutting dosages and basic time determination. 29 4.3.3 Process 3Cutting dosages and basic time determination. 31 4.3.4 Process 4Cutting dosages and basic time determination. 32 4.3.5 Process 5Cutting dosages and basic time determination. 33 4.3.6 Process 6Cutting dosages and

17、 basic time determination. 34 4.3.7 Process 7Cutting dosages and basic time determination. 36 4.3.8 Process 8The basic time determination final inspection 36 Chapter 5 Special jig design. 37 5.1 The locating datum and positioning of components of the choice 38 5.2 Cutting force and clampin

18、g force calculation 38 5.3 Positioning error analysis and calculation 39 5.4 Fixture design and operation of the brief explanation 39 Conclusion 39 Thanks 41 References 42 第1章 緒論 1.1 設計目的 畢業(yè)設計是高等院校學生在學完了大學所有科目，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計主要培養(yǎng)綜合運用所學的知識來分析處理生產實際問題的能力，使自己進一步鞏固大學期間所學的有關

19、理論知識，掌握設計方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次畢業(yè)設計也是大學期間最后一項實踐性學習環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設計，應使自己在下述各方面得到鍛煉： 1. 熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、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量、生產率和經(jīng)濟性。 2. 通過夾具設計的訓練，進一步提高結構設計(包括設計計算、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資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、

20、規(guī)范等。 4. 在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。 1.2 設計任務 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)程設計 3. 完成左支座零件加工工藝卡 4. 機床專用夾具裝備總圖及夾具體圖 5. 撰寫設計說明書 第2章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定 機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度，加工操作，安全生產，技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質量，上水平，加速產品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證[6]。 在實際生產中，由于

21、零件的生產類型、材料、結構、形狀、尺寸和技術要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，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。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產效率和經(jīng)濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。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。 2.1 車床左支座的作用和工藝分析 2.1.1 零件的作用 題

22、目所給的是機床上用的一個支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個方向上的5mm的槽.使尺寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的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螺母夾緊,使裝在80H9()mm的心軸定位并夾緊。 如圖2－1所示。 圖2-1 左支座主要安裝位置 2.1.2 零件的工藝分析 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: 1. 以80H9()內孔為中心的加工表面： 這一組加工表面包括:80H9()mm孔的大端面及大端的內圓倒角，四個13mm的底座通孔和四個20mm的沉頭螺栓孔,及

23、兩個10mm的錐銷孔,螺紋M8-H7底孔及尺寸為5mm縱槽主要加工80H9()mm，其中80H9()mm的大端端面對80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm。 2. 以25H7()mm的孔加工中心的表面： 這一組加工表面包括21mm的通孔和38mm的沉頭螺栓孔及43mm的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5()mm的橫槽，主要加工表面為25H7mm。 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[6]。 2.2 零件毛坯的確定 2.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理 1. 左支座零件材

24、料 HT200在機床工作過程中起支撐作用,所受的動載荷和交變載荷較小。由于零件的生產類型是中批量生產,而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產率,保證加工質量[1]。 灰鑄鐵一般的工作條件： (1) 承受中等載荷的零件。 (2) 磨擦面間的單位面積壓力不大于490Pa。 2. 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，引起應力集中也大，因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能。采用石墨化退火，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

25、體出現(xiàn)），以便于切削加工[3]。 2.2.2 毛坯結構的確定 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綱領6666件/年。由參考文獻可知，其生產類型為中批生產。毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型鑄造成型。又由于支座零件80mm孔需鑄出，所以還應安放型芯，此外，為清除殘余應力，鑄造后應安排人工時效[3]。 (1) 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長165.5mm，寬140mm，高100mm，故最大輪廓尺寸為165.5mm。 (2) 選取公差等級IT由參考文獻[8]表5-1，鑄造方法按機器造型，鑄件材料按HT，得公差等級范圍8-10級，取為9級。 (3) 根據(jù)加工表面的基本尺寸

26、和鑄件公差等級IT，由參考文獻[8]表5-3得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 (4) 由參考文獻[8]表5-5得，鑄造方法按機器造型，鑄件材料按HT，得機械加工余量等級范圍D-F級，取為E級。 (5) 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由參考文獻[8]表5-4得最大輪廓尺寸為165.5mm，機械加工余量等級為E級，得RMA（機械加工余量）為1.4mm。 (6) 毛坯基本尺寸 上下端面屬單側加工，應由參考文獻[8]式5-2得 R=F+2RMA+CT/2=100+21.4+2.2/2=103.9 孔80H9屬內腔加工，應由參考文獻[8]式 5-3式得 R=F-2RMA-CT/2=8

27、0-21.4-2.2/2=76.1 其余尺寸由鑄造獲得 估計質量為2.0kg 由參考文獻可知，該種鑄件的尺寸公差等級IT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故選取尺寸公差等級IT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孔軸線，且與側面平行的面。澆冒口位置分別位于80mm孔的上頂面。 由參考文獻[8]用查表法確定參考面的總余量如表2-1所示。 表2-1 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，單側加工 80孔 80 H 5.0 孔降1級大側加工 由參

28、考文獻[8]可知鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示。 表2-2 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CT A面中心距尺寸 100 4.0 104 3.2 80孔 80 5.0 75 1.6 2.3 零件的工藝分析及生產類型的確定 2.3.1 零件的作用 左支座的作用是將穿過支座中心孔 的軸或者桿，通過側面的耳孔中安裝螺栓進行夾緊，使軸桿固定。松開螺栓后軸桿可轉動或者滑動。底板413大孔是固定支座的螺釘孔，210是定位銷孔，M8-H7為放松螺釘孔，固定側耳螺栓。 2.3.2 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重

29、新繪制，知原圖樣的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術要求齊全。所以這個零件的工藝性較好。 2.3.3 零件的生產類型 依設計題目知：Q=3000臺/年，n=2件/臺，每日1班；備品率a和廢品率b分別取為10%和1%。由參考文獻[1]公式(2-1)得該零件的生產綱領： N=Qn(1+a)(1+b)=30002（1+10%）(1+1%)=6666件/年 第3章 車床左支座的加工工藝設計 3.1 工藝過程設計中應考慮的主要問題 3.1.1 加工方法選擇的原則 (1) 所選加工方法應考慮每種加工方法的經(jīng)濟、精度要求相適應。 (2) 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精

30、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。 (4) 加工方法要與生產類型相適應。 (5) 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設備條件和工人技術水平相適應。 3.1.2 加工方法的選擇 該零件毛坯包括下平面及一個大孔六個階梯孔兩個小孔兩個螺紋孔以及兩個縫槽，一個內孔倒角，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考文獻[8]有關資料，其加工方法選擇如下。 (1) 端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度為Ra3.2。要求Ra3.2的端面粗銑及半精銑即可(表5-16)。 (2) 孔80H9公差等級為9級，表面粗糙度為Ra1.6，粗鏜，半精鏜及精鏜即可

31、(表5-15) 。 (3) 孔420為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可(表5-16)。 (4) 孔413為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑即可(表5-16)。 (5) 孔210為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra1.6，鉆削及鉸孔即可(表5-15) 。 (6) 內螺紋M8-7H公差等級為7級，表面粗糙度為Ra6.3,鉆孔及車內螺紋即可(表5-15，表5-21) 。 (7) 內螺紋M10-7H深18，表面粗糙度為Ra6.3，鉆孔及車內螺紋即可(表5-15，表5-21) 。 (8) 孔38為未注公差，公差

32、等級按IT14，表面粗糙度為Ra3.2，粗銑，半精銑即可(表5-16) 。 (9) 25H7公差等級為7級，表面粗糙度為Ra3.2，粗銑及精銑即可(表5-16) 。 (10). 未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑(表5-16) 。 (11) 孔43為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑(表5-16) 。 (12) 垂直縫槽mm為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑即可(表5-16) 。 (13) 水平縫槽mm為未注公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑即可(表5-16) 。 (14

33、) 80H9mm內孔邊緣245倒角，粗車即可。 3.1.3 加工階段的劃分 為保證零件加工質量和合理地使用設備、人力，機械加工工藝過程一般可分為一下幾個階段： 1. 粗加工階段 主要任務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，此階段應采取措施盡可能提高生產率。 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備。 3. 精加工階段 保證各主要表面達到圖樣的全部技術要求，此階段的主要目標是保證加工質量。 4. 光整加工階段 對質量要求很高的表面，應安排光整加工，以進一步提高尺寸精度和減少表面粗糙度。但一般不能用以糾正

34、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，保證加工質量。 (2) 可以合理使用機床設備。 (3) 便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。 (4) 可以及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時修補或決定報廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時浪費[6]。 3.1.4 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，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。 1. 機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。

35、 (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行，以保證較高的配合精度。 2. 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。 預熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應力和為最終熱處理作好組織準備。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力：調質一般安排在粗加工和半精加工之間進行，為最終熱處理作好組織準備：時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中生產的內應力。 最終熱處理的目的是提高零件的強度、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行；由于調質后

36、零件的綜合機械性能較好，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行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍處理，安排在機械加工完畢后進行。 3. 輔助工序的安排 輔助工序主要包括：檢驗、清洗、去毛刺、去磁、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產品質量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結束之后，精加工之前、零件全部加工結束之后，一般均安排檢驗工序。 3.1.5 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則

37、： 1. 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 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，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理。在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工

38、序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產中，多采用工序分散的加工原則，生產中可以采用結構簡單的專用機床和通用夾具，組織流水線生產。 3.2 基準的選擇 3.2.1 粗基準和精基準的具體選擇原則 1. 粗基準的選擇 粗基準選擇的要求應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，同時要為后續(xù)工序提供精基準。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，應選不加工表面作粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準。 (2) 合理分配個加工面的余量。 (3)

39、 粗基準應避免重復使用。 (4) 選作粗基準的表面應平整，沒有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。 2. 精基準的選擇 (1) 基準重合原則 應當盡量使定位基準與設計基準相重合，以避免因基準不重合而引起定位誤差。 (2) 基準統(tǒng)一原則 在零件加工的整個工藝過程中或者有關的某幾道工序中盡可能采用同一個(或一組)定位基準來定位，稱為基準統(tǒng)一原則。 (3) 自為基準原則 當精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應選擇加工表面作為基準，稱為自為基準原則。 (4) 互為基準原則 對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準反復加工的方法，這稱為互為基準原則。 (5)

40、 便于裝夾原則 所選精基準應能保證工件定位準確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準應該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。 3. 輔助基準的選擇 選擇輔助基準時應盡可能使工件安裝定位方便，便于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，便于加工。 3.2.2 選擇本題零件的基準 1. 粗基準的選擇原則 按照有關粗基準的選擇原則，當零件有不加工表面的時候,應該選取這些不加工的表面為粗基準;若零件有若干個不加工表面時，則應以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準?，F(xiàn)取R55mm的外圓柱表面作為定位基準，消除X,Y的轉動和X,Y的移動四個自由度,再用80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移動。

41、 2. 精基準的選擇原則 精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算。80mm孔和A面既是裝配基準，又是設計基準，用它們做精基準，能使加工遵循“基準重合”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。 由于生產類型為中批生產，故應該采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率，除此之外還應降低生產成本。 3.3 機床左支座的工藝路線分析與制定 3.3.1 工序順序的安排的原則 (1) 對于形狀復雜、尺寸較大的毛

42、坯，先安排劃線工序，為精基準加工提供找正基準。 (2) 按“先基準后其他”的順序，首先加工精基準面。 (3) 在重要表面加工前應對精基準進行修正。 (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安排在主要表面加工之后加工。 3.3.2 工藝路線分析及制定 1. 工藝路線方案一 工序一：粗鏜、精鏜孔80H9()mm孔的內圓。 工序二：粗銑、精銑80H9()mm的大端端面。 工序三：鏜80H9()mm大端處的245倒角。 工序四：鉆413mm的通孔，锪20mm的沉頭螺栓孔。 工序五：鉆210mm的錐銷底孔，粗鉸、精鉸21

43、0mm的錐銷孔。 工序六：銑削尺寸為5mm的縱槽。 工序七：鉆削通孔21mm，擴、鉸孔25H7()mm,锪沉頭螺栓孔38mm和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。 2. 工藝路線方案二 工序一：粗銑、精銑削80H9()mm孔的大端端面。 工序二：粗鏜、精鏜80H9()mm內孔，以及倒245的倒角。 工序三：鉆削底板上的413mm的通孔，锪420mm的沉頭螺栓孔。 工序四：鉆削錐銷孔210mm底孔，鉸削錐銷孔10mm。 工序五：鉆削21mm的通孔，擴、

44、鉸孔25H7()mm，锪沉頭螺栓孔38mm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。 3. 工藝方案分析 工藝方案路線一是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來加工孔。這樣減少了工件因為多次裝夾而帶來的誤差。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，則容易引起80H9()mm的孔在加工過程中引偏。使80H9()mm的內孔與R55的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強度不夠而引起廢品。工

45、藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可減80H9()mm的孔與底座垂直度誤差，以及80H9()mm與R55圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，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量和加工要求）。 4. 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R55mm外圓為粗基準，選用X52K立

46、式升降銑床和專用夾具。 工序二：粗鏜80H9()mm內孔，以孔80H9()mm孔的軸心線為基準，選用X620臥式升降銑床和專用夾具。 工序三：精銑80H9()mm孔的大端端面，以80H9()mm內圓為基準，選用X52K立式升降臺銑床和專用夾具。 工序四：精鏜80H9()mm內孔，以及80H9()mm大端處的倒角245，以80H9()mm孔的小端端面為基準。選用T611臥式鏜床和專用夾具。 工序五：鉆削413mm的通孔，锪沉頭螺栓孔的420mm。然后再以80H9()mm內圓為基準。選用Z5150立式鉆床和夾具。 工序六：鉆削21mm的通孔，擴、鉸孔25H7()mm，锪鉸38mm的沉頭螺

47、栓孔。以80H9()mm孔大端端面為基準，選用Z3080臥式鉆床和專用夾具。 工序七：锪削沉頭螺栓孔43mm。以孔80H9()mm的大端端面為基準。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內圓為基準。選用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內圓為基準，選用X62K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。選用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。選用X62K臥式銑床和專用夾具。

48、工序十二：珩磨80H9()mm的內圓，以孔80H9()mm的大端端面為基準。 工序十三：攻螺紋M10-H7和M8-H7。 工序十四：終檢。 3.4 機械加工余量 工藝路線確定以后，就需要安排各個工序的具體加工內容，其中最主要的一項任務就是要確定各個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。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計尺寸之差[10]。 3.4.1 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量的前提下，越小越

49、好。在確定時應該考慮下因素： (1) 上道工序產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。 3.4.2 機械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 左支座零件的材料是HT200，抗拉強度為195MPa-200MPa，零件的毛坯質量為6.5kg。零件的生產類型是中批生產；參考文獻[6]毛坯的制造方法及其工藝特點，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機械砂型鑄造成型。 由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 80H9()mm大端其加

50、工尺寸為140mm140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。根據(jù)參考文獻[7]成批生產鑄件機械加工余量等級，可得：金屬模機械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取8~10級我們取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孔內表面，其加工長度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6m.需要精鉸和珩磨。由參考文獻[7]可知鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。 (3) 80H9()mm孔大端端面4個螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可

51、。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 (4) 內表面21mm、25H7()mm、38mm和43mm的加工余量，這些內表面中有些需要多次加工才能完成。加工余量分別為： 1) 鉆削21mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝21mm 2) 25H7()mm內表面 (a) 21mm擴孔到24.7mm 雙邊加工余量2Z＝3.7mm (b) 24.7mm鉸孔到24.9mm 雙邊加工余量2Z＝0.2mm (

52、c) 24.9mm珩磨到25H7()mm 雙邊加工余量2Z＝0.1mm 3) 38mm的沉頭孔，可以一次性锪成型，則雙邊加工余量2Z＝17mm 4) 43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來，那么該雙邊加工余量為 2Z＝22mm (5) 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。 (6) M10-H7和M8-H72個螺紋孔，機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： 1) M10-H7的底孔加工的直徑為8.5mm 雙邊加工余量2Z＝8.5mm 2) M8-H7的底孔加工的直徑為6.8mm

53、 雙邊加工余量2Z＝6.8mm (7) 內孔80H9()mm的加工余量計算： 1) 內孔80H9()mm為9級加工精度，鑄件的毛坯重量約為6.5Kg。鑄件機械加工余量可以得到內圓的單邊加工余量為Z＝2.5mm。鑄件公差，可得：IT＝1.6mm[7]。 2) 珩磨加工余量：查參考文獻[6]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：查參考文獻[6]可知：擴孔、鏜孔、鉸孔的加工余量為Z＝1.5mm~2.0mm。查參考文獻[6]臥式鏜床的加工公差列表，可以得知：IT＝0.02mm~0.05mm。這里取IT＝0.02mm。 4) 粗鏜加工余量：除

54、珩磨加工余量和精鏜的加工余量剩下余量都給粗鏜。查參考文獻[6]臥式鏜床的加工公差，可得IT＝0.1mm~0.3mm，我們這里取IT＝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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上的加工余量有最大及最小之分。 由于本次設計規(guī)定的零件為中批生產，應該采用調整法加工。因此在計算最大、最小加工余量時應該按照調整法加工方式予確定。 由此可知： 毛坯的名義尺寸：80-2.52＝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

55、2＝77mm 粗鏜后最大尺寸：77+0.1＝77.1mm 精鏜后最小尺寸：80-0.052＝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()mm 最后將上述的計算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1： 表2-1 80H9()mm孔的加工余量計算（單位：mm） 工序 加工尺寸公差 鑄件毛坯 80H9()mm 粗鏜 精鏜 珩磨 加工前 最大 74.2 77 79.8 最小 75.8 77.1 79.82 加工后 最大 74.2 77 79

56、.8 80 最小 75.8 77.1 79.82 80.087 加工余量（單邊余量） 2.5 最大 1.8 1.41 0.1435 最小 0.6 1.25 0.1 加工公差（單邊） 1.6／2 0.2／2 0.04／2 0.087／2 3.5 確定切削用量及基本工時 3.5.1 工序一 粗銑80H9()mm孔大端端面 本工序采用計算法確定切削用時: 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。 機床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具，用R55mm的外圓柱面為基準。 刀具： 材料為YG6

57、，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，β＝10，γ1＝15，αn＝12。查參考文獻[6]常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T＝10800s。 2. 計算切削用量 確定80H9大端端面的最大加工余量，已知毛坯長度方向的加工余量為Z＝2.50.9mm，考慮3的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量Z＝7.1mm。但是實際上此平面還要進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。因此實際大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm計算?？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

58、分兩次加工，80H9孔的小端端面在鑄造時也由留了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級計算，則取0.4mm的加工偏差。 確定進給量f：查參考文獻[6]端銑刀（面銑刀）的進給量，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f=0.2mm/z 3. 計算切削速度 查參考文獻[6]各種銑削速度及功率的計算公式： v＝ 其中：K＝KKKKKKKK，查參考文獻[6]工件材料強度、硬度改變時切削速度、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

59、，K＝1.0，K＝0.8，則：K＝KKKKKKKK＝1.01.01.01.051.00.861.00.8＝0.7224。則切削速度為： v＝＝＝0.994m/s ＝59.64m/min 4. 計算主軸轉速 n＝＝V＝＝118.65r/min 查參考文獻[6]銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉速，與118.65r/min相近的轉速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min則速度太大。 則實際切削速度： v＝＝59.31m/min 5. 計算切削工時 查參考文獻[2]銑削機動時間的計算，可得： t＝＝ 其中當≤0.6時，＝+(1~3)，這里

60、＝0.4375， 則：＝+(1~3)＝82mm，＝2~5mm取4mm,＝140mm。 f＝0.216118＝377.6 mm/min查參考文獻[6]銑床(立式、臥式、萬能)工作臺進給量，可取375mm/min。 t＝＝＝2.411min 6. 計算機床切削力 查參考文獻[2]圓周分力 的計算公式，可得： ＝ 查參考文獻[2]工件材料強度、硬度改變時切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得kFz＝1.0，則： ＝ ＝ ＝2873.2N 7. 機床機加工的驗證 (1) 驗證機床切削功率 查參考文獻[2]各種銑削切削速度及功率計算公式，可得： ＝

61、其中：K＝KKKKK，查參考文獻[2]工件材料強度、硬度改變時切削速度、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： K＝KKKKKK＝1.00.81.140.791.0 ＝0.72048，則機床切削功率為： 查參考文獻[6]銑床（立式、臥式、萬能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機總功率為9.125kW，主電機總功率為7.5kW，所以機床的功率足夠可以正常加工。 2． 驗證機床進給系統(tǒng)強度 已知主切削力＝2873.2N。查參考文獻[2]各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周

62、分力的比值，然后計算可以得到：a＝(0.4~0.8)mm， a＝(0.1~0.2)mm/z，不對稱銑刀銑削順銑，得水平分力為FL/＝(0.15~0.3)，/＝(0.9~1.0)，/＝(0.5~0.55)。 則?。篎L＝0.2＝0.22873.2＝574.64N，得 F＝0.9＝0.92873.2＝2585.88N， F＝0.5＝0.52873.2＝1436.6N。 查取機床工作臺的摩擦系數(shù)μ＝0.1可得切削刀具在縱向進給方向對進給機構的作力F,則： F＝F+μ(++)＝574.64+0.1(2873.2+2585.88+1436.6) ＝574.64＋689.568＝12

63、64.208N 而機床縱向進給機構可以承受的最大縱向力為1436.6N，故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。 3.5.2 工序二 粗鏜80H9內孔 選用T611臥式鏜床和專用夾具。 刀具：材料為W18Cr4V，B＝16mm，H＝16mm，L＝200mm，l＝80mm，d＝16mm，K＝60。參考文獻[2]鏜刀可以得到以上數(shù)據(jù)。 確定80H9的最大加工余量，首先考慮已知毛坯厚度方向的加工余量為Z＝2.5mm0.8mm，然后再考慮3的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z＝8.54mm，由于后面要精鏜和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

64、.05mm。則加工余量可以按照Z＝6.94mm，加工時分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z＝3.5mm。查參考文獻[6]鏜刀時的進給量及切削速度，則可以計算得到進給量f=0.35~0.7mm/r，切削速度v＝0.2～0.4m/s。參考參考文獻[6]臥式鏜床主軸進給量，取進給量f＝0.4mm/r，切削速度v＝0.3m/s＝18m/min。 則主軸的轉速n，則： n＝ ＝＝71.4r/min 查參考文獻[6]臥式鏜床的主軸轉速，可得與76.4r/min相近的轉速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min則速度損失太大。 則實際切削速度: v＝＝18.85m/mi

65、n 計算鏜削加工工時： t＝＝ 其中：；mm；。則鏜削時間為： t＝＝＝7.432min 3.5.3 工序三 精銑80H9大端端面 機床和夾具：X52K立式升降臺銑床專用夾具（類式于長三抓卡盤），以80H9的內孔面為基準。 刀具：材料選為YG6，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，β＝10，γ＝15，α＝12。查參考文獻[7]常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀?？傻靡陨系膮?shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T＝10800s。 銑削深度ap=1.5mm，銑削寬度為：140mm可以分兩次切削。 取定進給量f：查參考文獻[7]端銑刀（面銑刀）的進給量，有刀具的材料為

66、YG6和銑床的功率為7.5kW，可得：進給量分f＝0.2~0.3mm/z，此處取0.2mm/z。 查參考文獻[7]硬質合金端銑刀（面銑刀）銑削用量可得： v＝2.47m/s＝148.2m/min 則主軸轉速為： n＝＝＝295r/min 查參考文獻[6]銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉速，與295r/min相近的轉速有235r/min和300r/min。取300r/min，若取235r/min。則速度損失太大。 則實際切削速度為 v＝＝150.8m/min 實際進給量為： f＝163000.2＝960mm/min 查參考文獻[7]銑床（立式、臥式、萬能）工作臺進給量，可以?。? f＝950mm/min。af＝＝0.198mm/z。 計算銑削工時： 查參考文獻[7]銑削機動時間的計算，可得： t＝ 其中當≤0.6時，＝+(1~3)，這里＝0.4375mm。 則＝140mm，＝82mm；mm；取5