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湖北工業(yè)大學 工程技術學院 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 產品型號 零件圖號 產品名稱 張緊輪支架 零件名稱 張緊輪支架 共 頁 第 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 檢 檢查毛坯是否有裂紋 檢 目測 02 粗銑 粗銑張緊輪支架底面，留1mm加工余量 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，面銑刀 03 精銑 精銑張緊輪支架底面，達到尺寸公差要求 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，面銑刀 04 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架的臺階面，留1mm加工余量 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 05 精銑 以底面定位精銑操縱桿支架的臺階面，達到尺寸公差要求 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 06 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架兩支腳的臺階面，留1mm加工余量 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 07 精銑 以底面定位精銑操縱桿支架兩支腳的臺階面，達到尺寸公差要求 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 08 粗銑 以操縱桿支架兩支腳的臺階面為基準粗銑操縱桿支架兩支腳的臺階面，留1mm加工余量 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 09 精銑 以操縱桿支架兩支腳的臺階面為基準精銑操縱桿支架兩支腳的臺階面，達到尺寸公差要求 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，銑刀 10 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面腰形孔，留1mm加工余量 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，立銑刀Ф10 11 精銑 以底面定位精銑操縱桿支架底面腰形孔，達到尺寸公差要求 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，立銑刀Ф10 12 銑 銑削側面 Ф18孔凸臺 機加工 銑床X62W 銑床夾具 臺虎鉗，面銑刀 13 鉆孔 鉆2-Ф13孔的底孔Ф10 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉆頭 14 擴孔 擴兩耳中心孔Ф13孔的底孔至Ф12 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉆頭 15 鉸孔 鉸2-Ф13孔 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉸刀 16 鉆孔 鉆側面Ф18孔的底孔Ф10 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉆頭 17 擴孔 擴鉆側面Ф18孔的底孔至Ф14 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉆頭 18 擴孔 擴鉆側面Ф18孔的底孔至Ф17 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉆頭 19 鉸孔 鉸Ф18孔 機加工 鉆床Z51 鉆床夾具 臺虎鉗，鉸刀 20 檢驗 檢驗是否合格 檢查 游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 校對（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 湖北工業(yè)大學 工程技術學院 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序 名稱 銑張緊輪支架底面 工序號 零件 名稱 張緊輪支架 零件號 零件 質量 2.3kg 同時加工 零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 質量 HT200 170-220HBS 3kg 設 備 夾具 輔助工具 名稱 型號 銑床夾緊 臺虎鉗 銑床 X51W 安裝 工步 安 裝 及 工 步 說 明 刀具 量具 走刀 長度 走刀 次數(shù) 切削 深度 進給量 主軸 轉速 切削 速度 基本 工時 臺階面定位，臺虎鉗夾緊 銑張緊輪支架底面 銑張緊輪支架底面，達到尺寸公差要求 面銑刀 游標卡尺 174 3 3 1 452（r/min） 45(mm/min) 20min 設 計 指 導 共 頁 第 頁 湖北工業(yè)大學 工程技術學院 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序 名稱 銑張緊輪支架底面 工序號 零件 名稱 張緊輪支架 零件號 零件 質量 2.3kg 同時加工 零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 質量 HT200 170-220HBS 3kg 設 備 夾具 輔助工具 名稱 型號 銑床夾緊 臺虎鉗 銑床 X51W 安裝 工步 安 裝 及 工 步 說 明 刀具 量具 走刀 長度 走刀 次數(shù) 切削 深度 進給量 主軸 轉速 切削 速度 基本 工時 底面定位，臺虎鉗夾緊 銑張緊輪支架底面 銑張緊輪支架底面，達到尺寸公差要求 面銑刀 游標卡尺 174 3 3 1 452（r/min） 45(mm/min) 20min 設 計 指 導 共 頁 第 頁 湖北工業(yè)大學 工程技術學院 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序 名稱 銑張緊輪支架底面 工序號 零件 名稱 張緊輪支架 零件號 零件 質量 2.3kg 同時加工 零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 質量 HT200 170-220HBS 3kg 設 備 夾具 輔助工具 名稱 型號 銑床夾緊 臺虎鉗 安裝 工步 安 裝 及 工 步 說 明 刀具 量具 走刀 長度 走刀 次數(shù) 切削 深度 進給量 主軸 轉速 切削 速度 基本 工時 臺階面定位，臺虎鉗夾緊 鉸2-Ф13孔 鉸2-Ф13孔 鉸刀 游標卡尺 35 1 35 1 452（r/min） 45(mm/min) 5min 設 計 指 導 共 頁 第 頁 II 張緊輪支架加工工藝設計 目 錄 摘 要 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????I ABSTRACT????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Ⅱ 1 緒 論 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 2 張緊輪支架的分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.1 張緊輪支架的工藝分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.2 張緊輪支架的工藝要求 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 3 工藝規(guī)程設計 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.1 加工工藝過程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.2 確定各表面加工方案 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.2.1 影響加工方法的因素 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.2.2 加工方案的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.3 確定定位基準 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.2.1 粗基準的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.2.1 精基準選擇的原則 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.4 工藝路線的擬訂 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.4.1 工序的合理組合 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.4.2 工序的集中與分散 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.4.3 加工階段的劃分 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 3.5 張緊輪支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ???????????????????????????????????????12 3.5.1 毛坯的結構工藝要求 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 3.5.2 張緊輪支架的偏差計算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????14 3.7 時間定額計算及生產安排 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22 結 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42 參考文獻 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43 致 謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44 1 1 緒 論 機械設計制造及其夾具設計是我們融會貫通所學的知識，將理論與實踐相 結合，對專業(yè)知識的綜合運用訓練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好 的基礎。 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生 產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經(jīng) 濟效益，生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手 段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的 質量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞 動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件 相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。 而本次對于張緊輪支架加工工藝及夾具設計的主要任務是： 完成張緊輪支架零件加工工藝規(guī)程的制定 2 2 張緊輪支架的分析 2.1 張緊輪支架的工藝分析 張緊輪支架是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復 雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對精度 要求也很高。張緊輪支架的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，張緊輪6.1Ra 支架底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行 度公差和對稱度公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度， 以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作 壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 2.2 張緊輪支架的工藝要求 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的 勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加 工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 3 圖 2.1 張緊輪支架零件圖 該加工加工表面：平面加工包括張緊輪支架底面、支架底面反面臺階面； 兩支腳的兩個端面?？紫导庸ぐ?φ13 孔；腰形孔。 以平面為主有：① 張緊輪支架底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 ；6.1?Ra ② 兩支腳端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。. ⑵ 孔系加工有： ①φ13 孔的鉆、鉸孔加工，其表面粗糙度為 ；6.3Ra? ②腰形孔銑加工，其表面粗糙度要求 ；1. 張緊輪支架毛坯的選擇鑄造，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。 單邊余量一般在 ，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。1~3m 因其年產量是（自己填寫）件，由[3]表 2.1～3 可知是小批量生產。 上面主要是對張緊輪支架零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分 析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式，從而為工藝規(guī) 程設計提供了必要的準備。 5 3 工藝規(guī)程設計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該張緊輪支架零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。 一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于張 緊輪支架來說，加工過程中的主要問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系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術條件分析得知：張緊輪支架的尺寸精度，形狀精度以及 位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞 動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計張緊輪 支架的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法 及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。 在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。 3.2.1 影響加工方法的因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求， 選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據(jù)生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小 批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工， 在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 ⑶ 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有 色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和 設備，推廣新技術，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零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。 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，其最終工序選用精度，前面準 6 備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 3.2.2 加工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻[3]表 2.1～12 可以確定，平面的加工方案為：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79IT:aR 以較小。 ⑵ 由參考文獻[3]表 2.1～11 確定，φ13 孔的表面粗糙度要求為 6.3，則 選擇孔的加方案序為：鉆——鉸。 ⑶腰形孔銑加工加工方法 3.3 確定定位基準 3.2.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點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。 粗基準選擇應當滿足以下要求： ⑴ 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選 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。以求壁厚均勻、 外形對稱、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。例如：機床床身導軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床 身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 ⑶ 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 ⑷ 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位 準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需 經(jīng)初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證張緊輪支架 在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從張緊輪支架零件圖分析可 知，主要是選擇加工張緊輪支架底面的裝夾定位面為其加工粗基準。 3.2.1 精基準選擇的原則 ⑴ 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定 位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵ 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具 7 比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為 定位基準。車削、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 表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶ 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反 復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準 磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則，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。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證張緊輪支架 在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。但用一個平面和一個孔定位 限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加 工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準。 3.4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。張緊輪支架的 加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精 加工張緊輪支架底面大頭孔上平面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1 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： ⑴ 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。 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，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， 8 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。結構簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產。 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%809c?: 蘇打及 0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證 零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個 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 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。 ⑵ 工序分散的特點 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。對工人的技術水平要求不 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。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產類型。加工要求和工廠的具 體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但 由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突 出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量， 從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 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 9 件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提 高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生 的內應力和變形大，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備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 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。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，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。 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 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的。在實際生活中，對于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階 段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就 要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.5 張緊輪支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確 定 張緊輪支架的鑄造采用的是制造，其材料是 HT200，生產類型為小批量生 產， 3.5.1 毛坯的結構工藝要求 張緊輪支架為鑄造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： ⑴ 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機 件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 ⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應力求簡單、平直的 10 對稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 ⑶ 鑄造件的結構中應避免深孔或多孔結構。 ⑷ 鑄造件的整體結構應力求簡單。 ⑸ 工藝基準以設計基準相一致。 ⑹ 便于裝夾、加工和檢查。 ⑺ 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。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，但這樣可能導致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 3.5.2 張緊輪支架的偏差計算 毛坯余量參考相關標準，端面加工的都留 3mm 的余量，小孔不鑄造 把自己的工序卡工藝方案抄寫下來。 11 下面的根據(jù)自己的工序進行選擇性的抄寫 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 1：粗、精銑 E 平面。 機床：臥式銑床 6012X 刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) ，此為粗齒銑刀。5Z? 因其單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度 ：pa2.m? 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參fa 0.15/famZ? 考文獻[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vms? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考f f/8. 文獻[3]表 2.4～81，取銑削速度 .47/ 機床主軸轉速 ：n102.601.9/in31Vrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 475m? 實際銑削速度 ：v .402.9/106ns??? 進給量 ： fV.1857/0.1/ffaZ 工作臺每分進給量 ： m.2475minfVs?? ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～81,取?aa6? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l'8l 刀具切入長度 ：1 20.5()(~3lDa????2.061)2m? 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 12 機動時間 ： 1jt12420.36min7.5jmlf???? 機動時間 ：'1jt'1268.19i.jlf 所以該工序總機動時間 '105injjtt?? 工序 2：粗、精銑 F 面。 機床：臥式銑床 602X 刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) 8，此為細齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度 ：pa2.m? 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考fa Zmaf/18.0? 文獻[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.47/Vs? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參f .5/f 考文獻[3]表 2.4～81，取銑削速度 .8/m 機床主軸轉速 ：n102.6053/in314Vrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 ? 實際銑削速度 ：v.10.14/06dnms?? 進給量 ：fV.58/2/ffaZ 工作臺每分進給量 ： m170infVs?? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ，l 4lm'68l 刀具切入長度 ：精銑時110lD 刀具切出長度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt12402.34min7jmlf??? 13 機動時間 ：2jt'126802.4min7jmlf???? 所以該工序總機動時間 '2.5ijjtt? 工序 3：鉆、擴、鉸 孔。09H? 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 2 鉆孔 時先采取的是鉆 孔，再擴到 ，所以 。09?17?1.7?17Dm? 切削深度 ：pa8.5m? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rf/3.0 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs 機床主軸轉速 ：n ，100.486539./min317vrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0? 所以實際切削速度 ：v.176.5/dns??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m? 刀具切入長度 ：1 117(~)05.96rDlctgkctgm????? 刀具切出長度 ： 取2l4?l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn??? ⑵ 擴孔 209H? 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～31 選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。 片型號：E403 因鉆孔 時先采取的是先鉆到 孔再擴到 ，所以 ，17?19.7?19.7Dm?17d? 切削深度 ：pa.35m? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～52，取 。f 0.6/fr? 14 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～53，取 。V0.4/Vms? 機床主軸轉速 ：n100.462.78/in319vrD???? 按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 5n? 所以實際切削速度 ：v..0.52/06dms? 切削工時 被切削層長度 ：l42m? 刀具切入長度 有：11 19.7(~)20.8632rDdlctgkctgm??????? 刀具切出長度 ： ，取lm42?l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt30.16in.5jLfn??? ⑶ 鉸孔 09H? 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。 切削深度 ： ，且 。pa.15m?20D? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取f rmf/0.2~1 。rmf/0.2? 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV/3.? 機床主軸轉速 ：n10.32605.7/in14rD???? 按照參考文獻[3]表 3.1～31 取 1mn? 實際切削速度 ：v..63/00s? 切削工時 被切削層長度 ：l42? 刀具切入長度 ，1 15 01 2019.7(~)20.92rDdlctgkctgm???????? 刀具切出長度 ： 取lm41l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：3jt2.09.7in35jLnf???? 該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.2016.70.48minj??? 工序 4 ：粗、精鏜 孔。4? 機床：臥式金剛鏜床 70TK 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 5YT ⑴ 粗鏜 孔 單邊余量 Z=1.1mm,一次鏜去全部余量 ，毛坯孔徑 。1.pam?041dm? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～66，刀桿伸出長度取 ，切削深f 2 度為 。因此確定進給量 。1.m0.2/fr 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～45，取 。V.//inVs 機床主軸轉速 ：n ，0191./in3.4.2rd???? 按照參考文獻[3]表 3.1～41，取 0m? 實際切削速度 ：v.43.2.4/106ns?? 工作臺每分鐘進給量 ： mf0.10/inf?? 被切削層長度 ：l5 刀具切入長度 ： 1 2.(~3)3.70pramtgktg???? 刀具切出長度 ： 取2lm5?l42? 行程次數(shù) ：i1 機動時間 ：jt213.710.injmlf???? ⑵ 精鏜 孔4? 粗加工后單邊余量 Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔.4pam? 徑 dm? 16 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～66，刀桿伸出長度取 ，切削深f m20 度為 。因此確定進給量0.4m0.15/fmr? 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～45，取V.1/6/inVs? 機床主軸轉速 ：n ，1026948.17/in3.rd???? 按照參考文獻[3]表 3.14—41，取 0m? 實際切削速度 ： v.2.64/10ns? 工作臺每分鐘進給量 ：mf0.150/inf 被切削層長度 ：l5? 刀具切入長度 ：1 mtgtgkarp .3208.)3~2(????? 刀具切出長度 ： 取2l5l42 行程次數(shù) ：i? 機動時間 ：2jt123.10.in7jmlf???? 所以該工序總機動工時 0.5.26mijt? 工序 5：粗、精銑 槽。.35? 機床：雙立軸圓工作臺銑床 KX 刀具：錯齒三面刃銑刀 ⑴ 粗銑 18.5 槽 切削深度 ：pa9.5m? 根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[1]2476?0.6/famz? 表 查得切削速度 。302?/inV 機床主軸轉速 ：n ，102.1/i3.45rd???? 按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 7n? 實際切削速度 ：v.0.5/106nms? 進給量 ：fV.87/1.3/ffaZ? 17 工作臺每分進給量 ： mf1.35/81/minfVs?? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 20l 刀具切入長度 ：1 0.5(~)lD?? =63mm 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt120631.05min8jmlf???? ⑵ 精銑 20.5 槽 切削深度 ：pa.0 根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[1]2476?0.8/faz? 表 查得切削速度 ，302?3/inV? 機床主軸轉速 ：n ，1045./min.160rd??? 按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 。7? 實際切削速度 ：v3..04/ns?? 進給量 ：fV0.8247.5/61.39/ffaZm 工作臺每分進給量 ： m8infVs?? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 0l 刀具切入長度 ：1 0.5(~2)lD?? =81mm 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： 2jt12081.23min.6jmlf???? 本工序機動時間： 125.ijjtt? 18 工序 6：鉆 孔? 機床：臺式鉆床 406ZA 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 ：pam3? 根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,切削速度.2?0.2/fmr? 。sV/36.0? 機床主軸轉速 ：n ，in/14764.3010rdV???? 按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 。n 實際切削速度 ：v.0.5/10Dms 切削工時 被切削層長度 ：l3m? 刀具切入長度 ：1 6(1~2)0242rctgkctg????? 刀具切出長度 ： 取 。2l4ml3 加工基本時間 ： jt124.1in0.6jLlfn??? 工序 5：銑斷 機床：雙立軸圓工作臺銑床 KX5 刀具：根據(jù)參照參考文獻[1]表 21～7，選細齒鋸片銑刀 切削深度 ：pa4m? 根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[1]2.6?0.3/famz? 表 查得切削速度 。302?5/inV 機床主軸轉速 ：n ，10140.2/i3.rd???? 按照參考文獻取 。5/minr 實際切削速度 ：v.50.98/106dms??? 進給量 ：fV.348/3./ffaZn? 工作臺每分進給量 ： m.21infVs 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 6lm 19 刀具切入長度 ：1l 10.5(~2)lD?? =63mm 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt126830.61minjmlf???? 3.7 時間定額計算及生產安排 根據(jù)設計任務要求，該張緊輪支架的年產量為 5000 件。一年以 240 個工作 日計算，每天的產量應不低于 21 件。設每天的產量為 21 件。再以每天 8 小時 工作時間計算，則每個工件的生產時間應不大于 22.8min。 參照參考文獻[3]表 2.5～2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間 定額的計算公式為： （大量生產時 ） Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz 因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： )(ttfjd 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）jt —輔助時間，用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動ft 作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k ⑴ 粗、精銑 E、F 面 粗加工機動時間 ：jt0.5minj?粗 精加工機動時間 ： 8精 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～45，取工步輔助時間為 。ft min41.0 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i 則 in41..0??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～48，k 13?k 單間時間定額 有：dt()(%(0.54)(%)2.1min.8ifdjtk???粗 粗 18135fjt???精 精 20 因此應布置二臺粗、精機床即可以完成此二道工序的加工，達到生產要求。 ⑵ 鉆、擴、鉸 孔209H? 機動時間 ： jt.5.160.7.48minj??? 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～41，取工步輔助時間為 。f min75.1 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i 則 in75.1.??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～43，k 14.2?k 單間時間定額 ：dt()1%(0.4875)(.%)2.04min.8idjftk??? 因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求 ⑶ 粗、精鏜 孔4? 粗鏜 孔：機動時間 ：3.7jt0.1minj?粗 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～37，取工步輔助時間為 。ft in81.0 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i3 則 i8.31.0??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～39， 。k 83.14?k 單間時間定額 有：dt()(1%(0.)(.%).50min2.8idfjtk???粗 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。 精鏜 孔到要求尺：機動時間 ：43.9?jt.14ij?精 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～37，取工步輔助時間為 。ft in81.0 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i3 則 min81.3.0??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～39， 。k 83.4?k 單間時間定額： ()(1%(0..1)(.%)4.9min2.8idfjttk???精 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。 ⑷ 粗、精銑 槽0.325? 加工機動時間 ：jt8minj? 21 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～45，取工步輔助時間為 。ft min41.0 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i 則 min41..0??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～48， 。k 3k 單間時間定額 有：dt()1%(2.814)(%)4.17min2.8ijf???? 因此應布置一臺機床即可以完成此道工序的加工，達到生產要求。 ⑸ 鉆 孔6? 機動時間 ： jt0.1minj 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～41，取工步輔助時間為 。f in75.1 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，mi 則 i75..??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～43， 。k 14.2?k 單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt()1%(0.75)(.%)2.1in.8ijfk??? 因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求 ⑹ 銑斷 加工機動時間 ：jt0.61minj? 輔助時間 ：參照參考文獻[3]表 2.5～45，取工步輔助時間為 。f min41.0 由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 i 則 i4.1.0??ft ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.5～48， 。k 13?k 單間時間定額 有：dt()1%(0.6.4)(%)2.9min.8idjftk??? 因此應布置一臺機床即可以完成此道工序的加工，達到生產要求。 22 由于你是手抄，電子稿不上交，我也太忙了，所 以加粗的地方對準自己的工藝卡寫就 OK 了。如果有 不懂得的地方問我 我會盡力幫助。 結 論 通過這次畢業(yè)設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更 進一步的認識，也加深了對大學中所學基礎知識的學習和理解。畢業(yè)設計是理 論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題， 在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必 須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理 論上的可行性，畢業(yè)設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。 在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、 部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的 加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時， 有可能會劃傷工件內孔表面，本可以在夾具體內部設置液壓升降系統(tǒng)，使工件 孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升 起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用 夾具還有待改進。無論怎樣，這次的畢業(yè)設計使我獲益良多，是我在學校的最 后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。 23 參考文獻 [1] 楊叔子，機械加工工藝師手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 2004。 [2] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M] ，上海：上?？茖W技術出版社， 2004。 [3] 李洪，機械加工工藝手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 [4] 方昆凡，公差與配合手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 1999。 [5] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M] ，上?？茖W技術出版社， 2000。 [6] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊[M] ，上海：上?？茖W技術出版社， 1979。 [7] 吳宗澤，機械設計實用手冊[M] ，北京：化學工業(yè)出版社， 2000。 [8] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M] ，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社， 1987。 [9] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M] ，上海：上?？茖W技術出版社， 1984。 [10] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M] ，北京：中國建材工業(yè)出版社， 2002。 [11] 黃如林，切削加工簡明實用手冊[M] ，北京：化學工業(yè)出版社， 2004。 [12] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M] ，重慶：重慶大學出版社， 1995。 [13] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手 冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980。 [14] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M] 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