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課程設(shè)計(jì)(論文)
后托架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)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(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)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(chē)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(zhǎng)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 工序，工藝，工步，加工余量，定位方案，夾緊力
I
ABSTRACT
Enable 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： The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
35
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
目 錄 3
1 后托架加工工藝 4
1.1 后托架的工藝分析 4
1.2 后托架的工藝要求及工藝分析 4
1.2.1 后托架的技術(shù)要求 5
1.3 加工工藝過(guò)程 5
1.4 確定各表面加工方案 4
1.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素 4
1.4.2 平面的加工 4
1.4.3孔的加工方案 4
1.5 確定定位基準(zhǔn) 5
1.5.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5
1.5.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 6
1.6 工藝路線(xiàn)的擬訂 6
1.6.1工序的合理組合 7
1.6.2 工序的集中與分散 7
1.6.3 加工階段的劃分 8
1.6.4 加工工藝路線(xiàn)方案的比較 9
1.7 后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
1.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 12
1.7.2 后托架的偏差計(jì)算 12
1.8 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 16
1.8.1 工序1：粗、精銑底面 16
1.8.2 工序2 粗、半精、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔 18
1.8.3 工序3：鉆頂面四孔 24
1.8.4 工序4：鉆側(cè)面兩孔 28
1.9 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 30
1.9.1 粗、精銑底面 30
1.9.2 鏜側(cè)面三杠孔 31
1.9.3 鉆頂面四孔 32
2 鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 34
2.1 研究原始質(zhì)料 34
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 34
2.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 34
2.4 誤差分析與計(jì)算 36
2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 36
結(jié) 論 37
參考文獻(xiàn) 39
1 后托架加工工藝
1.1 后托架的工藝分析
后托架的是的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對(duì)精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線(xiàn)和底平面有平面度的公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的。
1.2 后托架的工藝要求及工藝分析
圖1.1 后托架零件圖
一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。
1.2.1 后托架的技術(shù)要求
其加工有三組加工。底面、側(cè)面三孔、頂面的四個(gè)孔、以及左視圖上的兩個(gè)孔。
⑴．以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。
⑵．另一組加工是側(cè)面的三孔，分別為，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等級(jí)分別是，，。
⑶．以頂面為住加工面的四個(gè)孔，分別是以和為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是，，以及以和的階梯孔，其中是裝配鉸孔，其中孔的表面粗糙度要求是，，是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。
⑷．后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。
單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因?yàn)楹笸屑艿闹亓恐挥?.05kg,而年產(chǎn)量是5000件，由[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-3可知是中批量生產(chǎn)。
1.3 加工工藝過(guò)程
由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于后托架來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由上面的一些技術(shù)條件分析得知：CA6140后托架的尺寸精度，形狀機(jī)關(guān)度以及位置機(jī)精度要求都很高，就給加工帶來(lái)了困難，必須重視。
1.4 確定各表面加工方案
一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)是加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)后托架的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿(mǎn)足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿(mǎn)足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。
1.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素
⑴．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。
⑵．根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。
⑶．要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車(chē)削，高速精銑等。
⑷．要考慮工廠或車(chē)間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。
⑸．此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。
選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63μm，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車(chē)——半精車(chē)——淬火——粗磨。
1.4.2 平面的加工
由參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-12可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑——精銑（），粗糙度為6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。
1.4.3孔的加工方案
⑴．由參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-11確定，以為孔的表面粗糙度為1.6，則選側(cè)孔（，，）的加工順序?yàn)椋捍昼M——精鏜。
⑵．而頂面的四個(gè)孔采取的加工方法分別是：
因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓撸?，所以我們采用一次鉆孔的加工方法，的孔選擇的加工方法是鉆，因?yàn)榈目缀褪且唤M階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到，而另一組和也是一組階梯的孔，不同的是的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是，所以全加工的方法是鉆——擴(kuò)——鉸。
1.5 確定定位基準(zhǔn)
1.5.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：
⑴．粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。
⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
⑶．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
⑸．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從后托架零件圖分析可知，選擇側(cè)面三孔作為后托架加工粗基準(zhǔn)。
1.5.2 精基準(zhǔn)選擇的原則
⑴．基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
⑵．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線(xiàn)的垂直度。
⑶．互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。
此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從后托架零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準(zhǔn)。
選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。
1.6 工藝路線(xiàn)的擬訂
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。后托架的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。
1.6.1工序的合理組合
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類(lèi)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(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
⑴．工序分散原則
工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)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(duì)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(xiàn)長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
⑵．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(xiàn)，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)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(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)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(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線(xiàn)生產(chǎn)。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
1.6.2 工序的集中與分散
制訂工藝路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。
⑴．工序集中的特點(diǎn)
工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線(xiàn)，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)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(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)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。
⑵．工序分散的特點(diǎn)
工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)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(duì)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(xiàn)長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線(xiàn)生產(chǎn)。
由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。
1.6.3 加工階段的劃分
零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：
⑴．粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。
粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11~IT12。粗糙度為Ra80~100μm。
⑵．半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
⑶．精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。
精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6~IT7，表面粗糙度為 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工階段
對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32μm。
此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿(mǎn)足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。
1.6.4 加工工藝路線(xiàn)方案的比較
在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專(zhuān)用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線(xiàn)方案。見(jiàn)下表：
表1.1加工工藝路線(xiàn)方案比較表
工序號(hào)
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
010
粗銑底平面
側(cè)面和外圓
粗、精銑底平面
側(cè)面和外圓
020
精銑底平粗
側(cè)面和外圓
粗鏜孔：
、
底面和側(cè)面
040
鉆、擴(kuò)孔：
、
底面和側(cè)面
半精鏜孔：、、
底面和側(cè)面
050
粗鉸孔：、、
底面和側(cè)面
精鏜孔：、、
底面和側(cè)面
060
精鉸孔：、、
側(cè)面和兩孔
粗銑油槽
底面和側(cè)面
070
粗銑油槽
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和側(cè)面
080
锪鉆孔：
底面和側(cè)面
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
090
鉆：、
底面和側(cè)面
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
110
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
120
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
去毛刺
130
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和孔
140
鉆：、
底面和孔
攻螺紋
底面和孔
150
攻螺紋
底面和孔
锪平面
160
锪平面
倒角去毛刺
160
倒角去毛刺
檢驗(yàn)
170
檢驗(yàn)
加工工藝路線(xiàn)方案的論證：
⑴．方案Ⅱ在120工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。
⑵．方案Ⅱ在010工序中先安排銑底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度?
⑶．方案Ⅱ符合粗精加工分開(kāi)原則。
由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線(xiàn)方案。具體的工藝過(guò)程如下表：
表1.2加工工藝過(guò)程表
工序號(hào)
工 種
工作內(nèi)容
說(shuō) 明
010
鑄造
金屬型鑄造
鑄件毛坯尺寸：
長(zhǎng)： 寬： 高：孔：、、
020
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
030
熱處理
退火
石墨化退火，來(lái)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
040
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
050
銑
粗銑、精銑底平面
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；立式銑床
060
粗鏜
粗鏜鏜孔：
，，
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
070
銑
粗銑油槽
080
半精鏜
半精鏜鏜孔：
，，
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
090
精鏜
精鏜鏜孔：
，，
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；立式銑鏜床（）
100
鉆
將孔、、鉆到直徑
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；搖臂鉆床
110
擴(kuò)孔鉆
將擴(kuò)孔到要求尺寸
120
锪孔鉆
锪孔、到要求尺寸
130
鉸
精鉸錐孔
140
鉗
去毛刺
150
鉆
鉆孔、
工件用專(zhuān)用夾具裝夾；搖臂鉆床
160
攻絲
攻螺紋
170
鉗
倒角去毛刺
180
檢驗(yàn)
190
入庫(kù)
清洗，涂防銹油
1.7 后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT150，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
1.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
⑴．CA6140車(chē)床后托架為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
①、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。
②、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。
③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
④、加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
⑤、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。
毛坯形狀、尺寸確定的要求
⑵．設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
①、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。
②、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。
③、便于裝夾、加工和檢查。
④、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。
在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類(lèi)
形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。
1.7.2 后托架的偏差計(jì)算
⑴．底平面的偏差及加工余量計(jì)算
底平面加工余糧的計(jì)算，計(jì)算底平面與孔（，，）的中心線(xiàn)的尺寸為。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：由參考文獻(xiàn)[5]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑：由參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。
鑄造毛坯的基本尺寸為，又根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為
毛坯的名義尺寸為：
毛坯最小尺寸為：
毛坯最大尺寸為：
粗銑后最大尺寸為：
粗銑后最小尺寸為：
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側(cè)面三孔（，，）的中心線(xiàn)的尺寸為。
⑵．正視圖上的三孔的偏差及加工余量計(jì)算
參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59和參考文獻(xiàn)[15]《互換性與技術(shù)測(cè)量》表1-8，可以查得：
孔：
粗鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
半精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
孔
粗鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
半精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
孔
粗鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
半精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精鏜的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是
根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜： 孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為。
半精鏜： 孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為。
精鏜： 孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為；
孔，參照[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,其余量值為。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
孔毛坯基本尺寸為：；
孔毛坯基本尺寸為：；
孔毛坯基本尺寸為：。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為：
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸是，已達(dá)到零件圖尺寸要求
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：；
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即：
孔毛坯名義尺寸為：；
毛坯最大尺寸為：；
毛坯最小尺寸為：；
粗鏜工序尺寸為：
半精鏜工序尺寸為：
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即
⑶．頂面兩組孔和，以及另外一組的錐孔和
毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為，表面粗糙度要求為。參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
第一組：和
加工該組孔的工藝是：鉆——擴(kuò)——锪
鉆孔：
擴(kuò)孔： （Z為單邊余量）
锪孔： （Z為單邊余量）
第二組：的錐孔和
加工該組孔的工藝是：鉆——锪——鉸
鉆孔：
锪孔： （Z為單邊余量）
鉸孔：
1.8 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
1.8.1 工序1：粗、精銑底面
機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)
⑴．粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
， 式（1.1）
實(shí)際銑削速度： 式（1.2）
進(jìn)給量： 式（1.3）
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
式（1.4）
取
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（1.5）
⑵．精銑：
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，
實(shí)際銑削速度，由式（1.2）有：
進(jìn)給量，由式（1.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1。
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
1.8.2 工序2 粗、半精、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴．粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 式（1.7）
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度： 式（1.6）
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑵．粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑶．粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑷．半精鏜孔
切削深度：，粗鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，?。?
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑸．半精鏜孔
切削深度：，粗鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，?。?
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑹．半精鏜孔
切削深度：，粗鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑺．精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑻．精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑼．精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.7）有：
本工序所用的機(jī)動(dòng)時(shí)間：
1.8.3 工序3：鉆頂面四孔
鉆頂面四孔（其中包括鉆孔，和擴(kuò)孔，鉸孔，以及锪孔，）
機(jī)床：
刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號(hào)：E211和E101
帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆（GB4260-84）
公制/莫式4號(hào)錐直柄鉸刀 刀具材料：
⑴．鉆孔，以及的錐孔
鉆孔時(shí)先采取的是鉆到在擴(kuò)到，所以，另外的兩個(gè)錐孔也先鉆到。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
式（1.8）
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（1.9）
⑵．?dāng)U孔
鉆孔時(shí)先采取的是鉆到再擴(kuò)到，所以，
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.9）有：
⑶．锪孔
切削深度：，
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度；取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為2
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑷．锪孔
切削深度：，
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度；取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
⑸．鉸孔
切削深度：，
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-58，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-60，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.9）有：
1.8.4 工序4：鉆側(cè)面兩孔
鉆側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺紋孔）
機(jī)床：
⑴．鉆
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
加工基本時(shí)間，由式（1.5）有：
⑵．鉆螺孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
③、攻螺紋孔
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
鉆頂面四孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間：
這些工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
1.9 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該后托架的年產(chǎn)量為5000件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于21件。設(shè)每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于22.8min。
參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為：
（大量生產(chǎn)時(shí)） 式（1.10）
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：
式（1.11）
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間
—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
1.9.1 粗、精銑底面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
1.9.2 鏜側(cè)面三杠孔
⑴、粗鏜側(cè)面的三孔（，，）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-39，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
⑵、半精鏜側(cè)面的三孔（，，）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-39，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
⑶、精鏜側(cè)面的三孔（，，）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-39，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
1.9.3 鉆頂面四孔
鉆頂面四孔（其中包括鉆和、擴(kuò)鉆，鉸孔以及锪孔和）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求
鉆左側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43，
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求
的螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為，工步輔助時(shí)間為。則
：參照鉆孔值，取
單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
2 鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)
2.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)鉆、鉸加工孔、、。加工時(shí)除了要滿(mǎn)足粗糙度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足孔軸線(xiàn)對(duì)底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：孔、、的軸線(xiàn)與底平面有平行度公差要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿(mǎn)足平行度公差要求。
孔、、的軸線(xiàn)間有位置公差，選擇左端面為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿(mǎn)足孔軸線(xiàn)間的位置公差要求。工件定位用底平面和一個(gè)側(cè)面和一個(gè)擋銷(xiāo)和一個(gè)活動(dòng)V型塊來(lái)限制六個(gè)自由度。
2.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：
切削力公式： 式（2.11）
式中
查資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
即由式2.11得：
切削扭矩公式 ： 式（2.12）
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
式（2.13）
取，， 即：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按式2.6計(jì)算：
式中參數(shù)由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
用氣動(dòng)元件作為夾緊元件，活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動(dòng)沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取Q235鋼。
在這取負(fù)載約為10000N，初選氣缸的設(shè)計(jì)壓力P1=3MPa，為了滿(mǎn)足工作這里的氣缸課選用單桿式的，并在快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，則氣缸無(wú)桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿(mǎn)足A1=2A2（即氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿(mǎn)足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，氣缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取氣缸機(jī)械效率。則氣缸上的平衡方程
故氣缸無(wú)桿腔的有效面積：
氣缸直徑
氣缸內(nèi)徑：
按GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）
則氣缸有效面積為：
現(xiàn)設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)，設(shè)夾緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力為,鉸鏈壓板的受力分析如下圖2.10所示：
圖2.10受力分析
由受力分析計(jì)算得：
= (選定=)【6】
式中，—夾緊機(jī)構(gòu)效率，取值為0.9；
—螺栓的許用夾緊力，單位：。
當(dāng)螺桿的螺紋公稱(chēng)直徑為M12時(shí)，可查表得：=5620N。
所以，==2=2×5620×0.9=10116N
因>=9015N,故夾緊機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
2.4 誤差分析與計(jì)算
工件定位用底平面和一個(gè)側(cè)面和一個(gè)擋銷(xiāo)和一個(gè)活動(dòng)V型塊來(lái)限制六個(gè)自由度。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
取（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
① 定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：
② 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 式（2.15）
③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
④ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的三杠孔。工件以底平面、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，在支承釘和止推板上實(shí)現(xiàn)完全定位。為工件裝夾可靠，采用了輔助支承。
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件連接成一個(gè)有機(jī)整體。為了滿(mǎn)足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)結(jié)構(gòu)工藝性要好。
由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時(shí)吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
結(jié) 論
通過(guò)近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書(shū)館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來(lái)最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：
（1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。
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