CA6140機(jī)床后托架【831001】的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)【3套夾具】【含CAD圖紙全套】

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購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目 基于普通機(jī)床的后托架及夾具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 英文并列題目 on 生姓名： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 日 期 ： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于普通 機(jī)床的后托架及夾具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 指導(dǎo)教師 職稱 專業(yè)名稱 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 設(shè)計(jì)要求 3000 字以上） 床后托架加工工藝的設(shè)計(jì) ； 床后托架加工專用夾具的 設(shè)計(jì)； 完成畢業(yè)課題的計(jì)劃安排 序號(hào) 內(nèi)容 時(shí)間安排 1 熟悉課題，可行性方案分析及方案論述； 2 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段并進(jìn)行加工余量工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析 ； 3 設(shè)計(jì) 床后托架專用 夾具 ,同時(shí)檢測(cè)夾具是否滿足工件定位，定位精度等技術(shù)要求； 4 完成設(shè)計(jì)圖紙，寫畢業(yè)論文； 5 修改、完善畢業(yè)論文，并做答辯準(zhǔn)備。 6 答辯 答辯提交資料 外文資料翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，相關(guān)圖紙。 計(jì)劃答辯時(shí)間 年 月 日 I 基于普通 機(jī)床的后托架及夾具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 摘要 ：機(jī)床后托架的是機(jī)床上的一個(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)雜復(fù)雜。但因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，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，因此它的加工工藝的確設(shè)計(jì)也是非常關(guān)鍵和重要的。 在制定工藝過(guò)程中，可將其分為兩部分，即工藝設(shè)計(jì)部分和夾具設(shè)計(jì)部分。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(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。對(duì)于夾具的設(shè)計(jì)， 車床后托架鏜、銑、鉆等工序使用了專用夾具和定位方案，此類夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。從而保證夾具操作方便、夾緊力可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。本設(shè)計(jì)中將書本理論和實(shí)際使用要求相結(jié)合，完成了車床后托架的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 工序 工藝 工步 定位方案 夾緊力 on is an of is of of of or it is of is a In be of To of of of of of of to of of is to to of of of of s 目 錄 摘要 ..................................................................................................................................................................................... I .................................................................................................................................................................... 一章 引言 ...................................................................................................................................................................... 1 1． 1 機(jī)械加工工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ...................................................................................................................... 1 1． 2 機(jī)床后托架加工工藝設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和要求 ............................................................................................... 2 第二章 床后托架加工工藝的整體設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 4 2． 1 床后托架加工工藝分析 ....................................................................................................................... 4 2． 2 床后托架的工藝要求及其分析 ........................................................................................................... 4 2． 3 床后托架的 加工工藝過(guò)程 ................................................................................................................... 5 2． 4 確定各表面加工方案 ........................................................................................................................................... 5 2． 5 確定各加工部位的定位基準(zhǔn) ............................................................................................................................... 6 2． 6 制訂工藝路線 ....................................................................................................................................................... 7 2． 7 機(jī)床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................................... 18 2． 8 確定切削用量及基本工時(shí) ................................................................................................................................. 21 2． 9 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 ................................................................................................................................. 32 第三章 專用夾具設(shè)計(jì) .................................................................................................................................................... 36 3． 1 銑平面夾具的設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................. 36 3． 2 鏜孔夾具的設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................. 38 3． 3 鉆頂面四孔夾具的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................... 40 第四章 總結(jié) .................................................................................................................................................................... 43 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................................................... 45 致 謝 .............................................................................................................................................................................. 46 1 第一章 引言 1． 1 機(jī)械加工工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如， 應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程 。因?yàn)?特種加工的微觀物理過(guò)程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場(chǎng)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域，其加工機(jī)理的理論研究極其困難 ,通常很難用簡(jiǎn)單的解析式來(lái)表達(dá)。近年來(lái)，雖然各國(guó)學(xué)者采用各種理論對(duì)不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參 數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方 法來(lái)了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。 為了能具體確切的說(shuō)明過(guò)程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,我們將學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。 （ 1）我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖 ,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力 ,增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解 ,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制 ,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用 （ 2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的 ,通過(guò)這些設(shè)計(jì) ,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定 ,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定 ,必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 這對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的復(fù)習(xí) ,也是以后工作的一個(gè)鋪墊。 （ 3）在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊 安裝是否方便和迅速 ,又會(huì)影響輔助時(shí)間的長(zhǎng)短 ,從而影響生產(chǎn)率 ,夾具是加工工件時(shí) ,為完成某道工序 ,用來(lái)正 確迅速安裝工件的裝置 高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ,也是一個(gè)難點(diǎn)。 這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ,也是一個(gè)難點(diǎn)。 受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機(jī)床總數(shù) 95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對(duì)其 理開(kāi)展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 統(tǒng)問(wèn)世。通常 只能采用手工的方法或 2 部分借助于 型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開(kāi)始嘗試?yán)眠@一技術(shù) 來(lái)建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并得到了初? 的成果。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)建模，將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗(yàn)作為知識(shí)存儲(chǔ)起來(lái)，建立描述特 種加工工藝 規(guī)律的可擴(kuò)展性開(kāi)放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開(kāi)展特種加工加工工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)模 擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。 1． 2 機(jī)床后托架加工工藝設(shè)計(jì) 的目的、內(nèi)容和要求 1． 2． 1 設(shè)計(jì)的目的 床后托架的是 床上的一個(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)雜復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有對(duì)精度要求不是很高的頂面的四孔要求加工，后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是 以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面，有平面度的公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，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。 機(jī)床設(shè) 計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過(guò)對(duì) 床后托架加工工藝的 設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定加工工藝方案的過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 1． 2． 2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （ 1）工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項(xiàng)工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)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。生產(chǎn) 條件確定工藝過(guò)程的工序次數(shù)；如批量小時(shí)可采用在通用機(jī)床上工序集中原則，批量大時(shí)即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 （ 2）定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇原則；遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合。由零件圖具體分析可得：床后托架首先以一個(gè)側(cè)面和一個(gè)孔為粗基準(zhǔn)，對(duì)底平面 A 進(jìn)行粗加工，再以底平面 A 為基準(zhǔn)加工孔。 （ 3）毛坯的選擇： 3 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對(duì)于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以 便在選擇定位基準(zhǔn)和計(jì)算加工余量時(shí)有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準(zhǔn)確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 （ 4）工藝路線的擬訂 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號(hào)、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來(lái)。常常需要提出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后再確定。 1． 2． 3 設(shè)計(jì)的目的 對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾，但只要把它們處理好，就會(huì)成為一個(gè)統(tǒng)一體。在三個(gè)要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表 現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問(wèn)題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。 因此， 床后托架的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的目的。 4 第二章 床后托架加工工藝的整體設(shè)計(jì) 2． 1 床后托架加工工藝分析 （ 1） 制訂 床后托架加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。在設(shè)計(jì)開(kāi)始的過(guò)程中，我們必須要認(rèn)真分析零件圖，了解其零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)零件的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析，如零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意后托架零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），后托架零件的尺寸是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體零件的每一個(gè)尺寸。繪制零件圖 是一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)因?yàn)榱慵容^復(fù)雜 ,所以也是一個(gè)難點(diǎn)。我們采用 件繪制零件圖，一方面增加我們對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì) 件的熟悉。 （ 2） 床后托架的是機(jī)床的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀不是很復(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。 2． 2 床后托架的工藝要求及其分析 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。 2． 2． 1 床后托架的技 術(shù)要求 如（附圖四）所示要求加工的有三組加工。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。 (1) 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 a ，平面度公差要求是 (2) 另一組加工是側(cè)面的三孔，分別為 a 要求的精度等級(jí)分別是 8? 7? 7? (3) 以頂面為住加工面的四個(gè)孔，分別是以 132 ?? 和 202 ?? 為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是 50 a ，以及以 132 ?? 和 102 ?? 的階梯孔，其中 102 ?? 是裝配鉸 5 孔，其中 132 ?? 孔的表面粗糙度要求是 50 a ， 102 ?? 是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是 a 。 (4) 床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)榇埠笸屑艿闹亓恐挥?年產(chǎn)量是 5000 件，由 [7]中表 知是中批量生產(chǎn)。 2． 3 床后托架的 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 床后托架來(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： 床后托架的是機(jī)床的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀不是很復(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， 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。 2． 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) 床后托架的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿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。 2． 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： (1) 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。 (2) 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(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。 (3) 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)車削，高速精銑等。 6 (4) 要考慮工廠或車間的實(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。 (5) 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 面粗糙度為 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 —— 半精車 —— 淬火 —— 粗磨。 2． 4． 2 平面的加工 由參考文獻(xiàn) [7]中表 以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑 —— 精銑（ 97 ），粗糙度為 般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 2． 4． 3 孔的加工方案 (1) 由參考文獻(xiàn) [7]中表 定，以為孔的表面粗糙度為 選側(cè)孔（ ， ）的加工順序?yàn)椋捍昼M —— 精鏜。 (2) 為孔的表面粗糙度的要求都不高，是 50所以我們采用一次鉆孔的加工方法，132 ?? 的孔選擇的加工方法是鉆，因?yàn)?202 ?? 的孔和 132 ?? 是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了 132 ?? 的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到 202 ?? ，而另一組 132 ?? 和 102 ?? 也是一組階梯的孔，不同的是 102 ?? 的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是 a ，所以全加工的方法是鉆—— 擴(kuò) —— 鉸。 2． 5 確定各加工部位的定位基準(zhǔn) 2． 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)滿足以下要求： (1) 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、少裝夾等。 (2) 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。 (3) 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。 7 (4) 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。 (5) 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 床后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從 床后托架零件圖分析可知，選擇側(cè)面三孔作為 床后托架加工粗基準(zhǔn) 。 2． 5． 2 精基準(zhǔn)選擇的原則 (1) 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。 (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?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：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。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。 (3) 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 床后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從 床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)。 2． 6 制訂工藝路線 8 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)。 床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。 2． 6． 1 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(guò)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(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，工藝路線長(zhǎng)，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(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(jiǎn)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。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。 清洗是在 c??9080 的含 打及 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 2． 6． 2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(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。 (1) 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，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。 (2) 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)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜 9 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。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(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。 2． 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： (1) 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 糙度為 00μm。 (2) 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 面粗糙度為 m。 (3) 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 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 面粗糙度為 (4) 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 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 10 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的粗加工。 2． 6． 4 加工工藝路線方案的比較 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)加工工藝路線方案。 見(jiàn)下表 2 11 表 2工工藝路線方案比較表 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 A 側(cè)面和外圓 粗、精銑底平面A 側(cè)面和外圓 020 精銑底平 A 粗 側(cè)面和外圓 粗鏜孔： 40? 、 底面和側(cè)面 040 鉆、擴(kuò)孔： 40? 、 底面和側(cè)面 半精鏜孔：40? 、 、 底面和側(cè)面 050 粗鉸孔： 40? 、、 底面和側(cè)面 精鏜孔： 40? 、、 底面和側(cè)面 060 精鉸孔： 40? 、、 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： 10? 、 13? 底面和側(cè)面 080 锪鉆孔： 42? 底面和側(cè)面 擴(kuò)孔 13? 底面和側(cè)面 090 鉆： 10? 、 13? 底面和側(cè)面 精鉸 錐孔： 10? 底面和側(cè)面 110 擴(kuò)孔 13? 底面和側(cè)面 锪鉆孔： 10? 、13? 底面和側(cè)面 120 精鉸錐孔： 10? 底面和側(cè)面 去毛刺 底面和側(cè)面 130 锪鉆孔 ： 10? 、13? 底面和側(cè)面 鉆： 6M 、 6? 140 鉆： 6M 、 6? 攻螺紋 6M 150 攻螺紋 6M 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) 12 加工工藝路線方案的論證： (1) 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。 (2) 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唬瑸樘岣叨ㄎ痪取? (3) 方案Ⅱ符合粗精加工分開(kāi)原則 。 由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠怼⒔?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。 具體的工藝過(guò)程如下表 2 13 表 2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： ： 孔： 、 、 36? 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 A 工件用專用夾具 裝夾；立式銑床 )52( 060 粗鏜 粗鏜鏜孔： 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 070 銑 粗銑油槽 080 半精鏜 半精鏜鏜孔： ， 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 090 精鏜 精鏜鏜孔： 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 100 鉆 將孔 132 ?? 、 102 ?? 、 202 ??鉆到直徑 0? 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z 110 擴(kuò)孔鉆 將 132 ?? 擴(kuò)孔到要求尺寸 120 锪孔鉆 锪孔 13? 、 202 ?? 到要求尺寸 130 鉸 精鉸錐孔 102 ?? 140 鉗 去毛刺 150 鉆 鉆孔 6M 、 6? 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z 160 攻絲 攻螺紋 6M 170 鉗 倒角去毛刺 180 檢驗(yàn) 14 190 入庫(kù) 清洗，涂防銹油 2． 6． 5 設(shè)計(jì)加工工藝卡片 在加 工過(guò)程中，加工人員需要參照工藝卡片進(jìn)行加工，所以要求工藝卡片的內(nèi)容要簡(jiǎn)明扼要，用最少的文字說(shuō)明加工的主要技術(shù)要求。 （ 1） 如下圖為工藝卡片 2 工藝卡片 2- 1 加工工藝卡片 2體而清晰的將 05、 06 兩道工序及其所需要的加工工具描述出來(lái)，省去了文字?jǐn)⑹?，?jiǎn)潔而方便。便于加工人員在加工的過(guò)程中隨時(shí)查閱。 15 （ 2） 如下圖為工藝卡片 2 工藝卡片 2- 2 在加工工藝卡片 2，主要加工 床后托架側(cè)面的 3 個(gè)孔，它們的半徑分別為： ， ， 40 ㎜ ，在 080 步工序中先分別對(duì) 3 個(gè)孔進(jìn)行半精鏜，有利于下一步的加工；在 090 步工序中，分別對(duì) 3 個(gè)杠孔進(jìn)行了精鏜，進(jìn)一步細(xì)化的加工使孔的尺寸更精確、表面粗糙度達(dá)到各方面的技術(shù)要求。 16 （ 3） 如下圖為工藝卡片 2 工藝卡片 2- 3 在工藝卡片 2包含了 100 和 110 兩步工序，其中第 100 步工序進(jìn)行的是使用鉆床加工 4 個(gè)大小及工藝要求都相同的直徑為 10 ㎜的孔，因?yàn)槠渌砻娲植诙鹊燃夹g(shù)要求已經(jīng)在上面的步驟中完成，所以可以直接進(jìn)行加工。在第 110 步工序中，進(jìn)行的是擴(kuò)孔， 2個(gè)孔的直徑都為 13 ㎜，各方面的技術(shù)要求也相同，而且孔直徑大小在 的范圍內(nèi)，因此采取“鉆 加工順序。 17 （ 4） 如下圖為工藝卡片 2 工藝卡片 2- 4 工藝卡片 2括 120 和 130 兩步工序，其中 120 步工序中又包含了 2 個(gè)工步，首先是锪直徑為 20 ㎜的 2 個(gè)相同的 孔，然后進(jìn)行的是锪直徑為 13 ㎜的孔；第 130 步工序可分為 3個(gè)工步：鉆直徑為 6 ㎜的孔，組那直徑為 6 ㎜的螺紋孔，對(duì) 螺紋孔進(jìn)行攻絲。 18 2． 7 機(jī)床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是 度 150產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 2． 7． 1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 (1) 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 (2) 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。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 2． 7． 2 機(jī)床后托架的偏差計(jì)算 (1) 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]中表 余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 表 。 精銑：由參考文獻(xiàn) [7]中表 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]中表 件尺寸公差等級(jí)選用 查表 得鑄件尺寸公差為 。 19 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（ 的中心線的尺寸為 。 (2) 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]中表 參考文獻(xiàn) [15]中表 1以查得： 孔 粗鏜的精度等級(jí)： 12?表面粗糙 度 5? ，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級(jí)： 10?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精鏜的精度等級(jí)： 7?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 孔 鏜的精度等級(jí)： 12?表面粗糙度 5? ，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級(jí)： 10?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精鏜的精度等級(jí)： 7?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 孔 鏜的精度等級(jí)： 12?表面粗糙度 5? ，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級(jí)： 10?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精鏜的精度等級(jí)： 7?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： ，參照 [7]中表 余量值為 孔，參照 [7]中表 余量值為 孔，參照 [7]中表 余量值為 半精鏜： ，參照 [7]中表 余量值為 02