插床箱體工藝及工藝裝備設計本科生畢業(yè)設計題 目：插床箱體工藝及工藝裝備設計 學生姓名： 學 號： 專業(yè)班級： 指導教師： 完成時間： 插床箱體工藝及工藝裝備設計I中文摘要及關鍵詞摘 要：本設計是基于插床箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。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，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以上端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出底平面，再以底平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用底平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用專用機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖，因此生產效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。關鍵詞：插床箱體類零件；工藝；夾具；插床箱體工藝及工藝裝備設計II英文摘要及關鍵詞Abstract：The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: box type parts process; fixture;插床箱體工藝及工藝裝備設計III目 錄中文摘要及關鍵詞 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????I英文摘要及關鍵詞 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????II第 1 章 緒論??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 機械加工工藝概述?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 機械加工工藝流程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.3 工藝設計的重要性??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.4 現代制造工藝的發(fā)展現狀與趨勢?????????????????????????????????????????????????????????????????????????4第 2 章 加工工藝規(guī)程設計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.1 零件的分析?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.1.1 零件的作用??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.1.2 零件的工藝分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.2 插床箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施?????????????????????72.2.1 孔和平面的加工順序??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.2.2 孔系加工方案選擇??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.3 插床箱體加工定位基準的選擇?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82.3.1 粗基準的選擇??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82.3.2 精基準的選擇??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82.4 插床箱體加工主要工序安排?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定???????????????????????????????????????????????????132.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） [3] ????????????????????????????????????????????????????????142.7 時間定額計算及生產安排???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22第 3 章 銑床夾具設計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????263.1 設計要求????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????263.2 夾具設計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????263.2.1 定位基準的選擇??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????263.2.2 切削力及夾緊力的計算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????263.3 誤差分析與計算???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????28插床箱體工藝及工藝裝備設計3.4 定位誤差的分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????293.5 夾具設計及操作的簡要說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30總結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31參 考 文 獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32插床箱體工藝及工藝裝備設計1第 1 章 緒論1.1 機械加工工藝概述零件的工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關系到零件最終能否達到質量要求；夾具大的設計也是不可缺少的一部分，它關系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 機械制造工業(yè)是國民經濟中一個十分重要的產業(yè)，它為國民經濟各部門科學研究、國防建設和人民生活提供各種技術裝備，在社會主義建設事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農業(yè)機械到工業(yè)機械，從輕工業(yè)機械到重工業(yè)機械，從航空航天設備到機車車輛、汽車、船舶等設備，從機械產品到電子電器、儀表產品等，都必須有機械及其制造。減速器也是有些設備中所不可缺少的，我們應該了解減速器的機械制造工藝過程才能把產品制造出來。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 插床箱體工藝及工藝裝備設計24) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3工藝設計的重要性目前中國工業(yè)設計行業(yè)的現狀是教育界、學術界重視外觀創(chuàng)意，輕視甚至忽略結構設計的情況比較嚴重。為什么出現這種現象，和我們國家的國情有很大的關系。建國以來到改革開放初期，我們國家可以說不需要工業(yè)產品外觀造型設計，那時的物質生活極其缺乏，一切生產活動都本著降低成本，滿足功能的前提，對產品外觀造型基本沒有要求。進入九十年代以后，隨著人們精神、物質生活水平的提高和國外富有設計感的產品大量涌入國內市場，使國人大開了眼界，也促使了國內教育界、學術界對工業(yè)產品外觀造型設計這個行業(yè)的重視。大批學校開設了工業(yè)設計這個專業(yè)，每年培養(yǎng)了大量的工業(yè)設計畢業(yè)生，舉辦了名目繁多的工業(yè)設計大賽，也涌現了很多的令人眼花繚亂的作品，連國際性的設計大獎也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。 但是，讓人不理解的是為什么這么多優(yōu)秀的作品真正能轉化為產品的卻沒有多少，轉化成產品又能大賣的就更沒有多少。是作品不夠漂亮嗎？是消費者不能接受高品質高價格的產品嗎？筆者認為都不是，其實真正的原因是出在生產的問題上，出在作品轉化為產品的環(huán)節(jié)上，是設計師輕視、忽略甚至根本沒有考慮產品本身的結構規(guī)律和生產工藝性上。這也跟中國的工業(yè)設計教育有關。目前學校中工業(yè)設計系走兩條路線，一條是藝術類學生，主要學習的還是美學；另一條是工科學生，主要學的是結構。藝術類院校畢業(yè)的學生畢業(yè)時可能連生產圖紙都不會看，更談不上對工藝、材料和功能性結構的了解。而真正的工業(yè)設計師不同于平面設計師，要想把產品從想法實現成成插床箱體工藝及工藝裝備設計3品，需要設計者有很高的綜合素質，其中包括對生產工藝、生產流程、材料、模具加工等各個方面的一定程度的熟悉和了解。 兩年前，筆者在成都剛開始創(chuàng)立意町工業(yè)設計公司的時候，有位工業(yè)設計專業(yè)實習生問我產品結構設計需要考慮哪些因素，當時我詳細地向他做了解答。我認為結構設計要考慮的因素很多：從物理學上來講要考慮強度、減震、散熱、降噪、電磁屏蔽；從組織學上講要考慮材料、工藝，包括加工工藝、表面處理工藝和裝配工藝；從經濟學上來講要考慮成本、相關標準、相關法規(guī)，比如安全性和環(huán)保性；從消費者方面來考慮還有易學性，使用的合理性和舒適性等。以上的任何一點沒有考慮到，都有可能導致產品開發(fā)的全盤失敗。例如我曾經參與的一個為某科技公司設計的一款光學測量儀器的案例，產品功能要求主支架要有足夠高的剛性，否則測量結果誤差較大，對儀器的自身重量又有限制。雖然我們的外觀設計方案獲得了客戶認可，結構設計也滿足了強度、散熱和重量限制的要求，但是樣機的測試結果卻不是很滿意。剛開始以為是支架強度不夠，采取了很多增加強度的措施還是沒有改善。分析了很久才初步確認，是儀器發(fā)出的熱風引起的空氣波動導致光學鏡頭捕捉的測量數據失真。必須要修改熱設計，改變進出風的方式，這樣一來，最先受到大家一致認同的外觀設計方案不得不放棄。重新開始設計外觀，而后續(xù)還將出現什么問題，尚不可預知。再舉一個結構設計導致外觀設計方案大改的案例。我們按照客戶確認的外觀造型做了小批量樣機，測試的時候發(fā)現產品內部溫升太高，開機一小時就已經升高了 40 度，作為一個戶外長期使用，隨身攜帶的產品，這樣的結果肯定是不能接受的，也是必須要修改熱設計，把溫升降下來。我們采用了多種散熱的辦法，做了很多次實驗，最后倒是把溫升降下來了，外形也改得面目全非了，大半個外殼都由塑料件改為鋁合金的了。所以說產品外觀造型也不是天馬行空，隨意涂鴉的。比如要考慮模具加工成本，分型線就不能亂開，要能使模具最好分模；要考慮散熱、降噪、電磁屏蔽，進風口和出風口就必須在它應該在的位置，必須要保證一定的形狀和面積；要考慮產品的生產成本，材料選擇、生產加工工藝、表面處理工藝和包裝方式也就必然受到限制；要考慮目標消費群的歷史文化、宗教信仰、傳統禁忌，那么形狀和顏色就不能導致使用者抵觸?？偟恼f來，產品就是產品，不是藝術品，雖然它需要批上藝術的外衣，但是更重插床箱體工藝及工藝裝備設計4要的卻是設計工業(yè)產品絕對不能違背產品生產、銷售、使用的內在規(guī)律，只有這樣，才能設計出叫好又叫座的產品來。1.4 現代制造工藝的發(fā)展現狀與趨勢隨著機械制造業(yè)的發(fā)展和科學技術的進步，機械制造工藝的內涵不斷發(fā)生變化，近一二十年的技術進展主要表現在以下幾方面：1 常規(guī)工藝的不斷；優(yōu)化常規(guī)工藝的方向是實現高效化、精密化、強韌化、輕量化，以形成優(yōu)質高效、低耗少污染的先進實用工藝為主要目標，同時實現工藝設備、輔助工藝、工藝材料、檢測控制系統的成套工藝服務，使優(yōu)化工藝易于為企業(yè)所采用。2 新興加工方法的不斷出現和發(fā)展；新興加工方法包括精密加工、細微加工、特種加工及高密度能加工、新硬材料加工技術、表面功能性覆蓋技術和復合加工，以適應機械產品更新換代對制造工藝提出的更高、更新的制造模式。3 自動化等高新技術與工藝的緊密結合；微電子、計算機和自動化技術與工藝及設備相結合，使傳統工藝面貌產生顯著、本質的變化，如生產線自動控制、在線檢測自適應控制、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助夾具設計、計算機輔助裝配工藝設計和智能制造系統等。機械制造是國民經濟發(fā)展和各部門科技進步的基礎。在現代化條件下機械制造的發(fā)展方向是：開發(fā)工藝可行性廣、能保證各種原料消耗最少、可靠性和自動化精度高的新一代技術。機械制造工藝及其實現組織形成的發(fā)展趨勢，在很大程度上取決于機器結構的發(fā)展方向和它的技術使用特征。機器制造中的科技進步將促進以計算機和生產全盤自動化為基礎的工序少和能源節(jié)約的工藝的建立推廣。機器制造工藝組織的遠景發(fā)展的概念是考慮在集管理、信息和技術為一體的基礎上建立全盤自動化工廠，將最終產品的各個加工階段連接起來。這時，在科技發(fā)展現階段的自動化工廠將不是無人企業(yè)。由人服務和管理的體系和機器會發(fā)揮作用。新的智能型和集成型的生產手段與高度熟練的工作人員相結合，將在市場需求變化的條件下假造出滿足技術和社會經濟需求的先決條件。在現今的發(fā)達國家中，毛坯生產的發(fā)展趨勢表明，今后毛坯生產發(fā)展方向是力圖插床箱體工藝及工藝裝備設計5在經濟合理的范圍內,使毛坯接近成品零件的尺寸形狀。這可降低金屬消耗量，減少加工余量和毛坯及鐵屑的運輸費用，這樣就可提高生產率，降低零件的。受其限制，目前特種加工的工藝參數只能憑經驗選取，還難以實現最優(yōu)化和自動化，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床總數 95%以上的非數控電火花成 形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應用。雖然已有學者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數據的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復雜電極的三維型面數據。隨著模糊數學、神經元網絡及專家系統等多種人工智能技術的成熟僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具安裝與校正。采用美國 Jergens（杰金斯）公司球鎖裝夾系統，1 分鐘內就能將夾具定位和鎖緊機床工作臺上，球鎖裝夾系統用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產效率作用。 3 模塊、組合夾具元件模塊化是實現組合化基礎。利用模塊化設計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)基點。省工、省時，合式夾具系統，一次性投資比較大，夾具系統可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經濟實用才有推廣應用價值。目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備的現在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產量配額使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關統計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省 90%～95%的時間，縮小了生產循環(huán)周期，從而增加了產量也就意味著降低了成本。插床箱體工藝及工藝裝備設計6第 2 章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是插床箱體。是插床上的重要部件之一，其主要作用是支撐，從而起到支撐的作用，用來保證主軸的精度。插床箱體工藝及工藝裝備設計 72.1.2 零件的工藝分析由插床箱體零件圖可知。插床箱體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下：（1）以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工；螺孔加工其中上端面有表面粗糙度要求為 ，mRa?3.6（2）以支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 2 個；前后端面；螺孔的孔。（3）以底面為主要加工平面的加工面。2.2 插床箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該插床箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。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，對于插床箱體來說，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。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序插床箱體類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工插床箱體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。插床箱體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。插床箱體零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇插床箱體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系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，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據插床箱體零件圖所示的插床箱體的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產中，插床箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。插床箱體工藝及工藝裝備設計 8采用鏜模可以大大地提高工藝系統的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標法鏜孔在現代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現大批量、多品種以及產品更新換代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將插床箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。2.3 插床箱體加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入插床箱體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以插床箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距底平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證插床箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證插床箱體在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從插床箱體零件圖分析可知，它的底平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是插床箱體的裝配基準，但因為它與插床箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。插床箱體工藝及工藝裝備設計 92.4 插床箱體加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。插床箱體加工的第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工底平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于底平面加工完成后一直到插床箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，上端面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于插床箱體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。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c??9080.25%—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 。mg20根據以上分析過程，現將插床箱體加工工藝路線確定如下：工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內 容1 鑄造 鑄造毛坯2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂3 熱處理 退火4 檢驗 檢驗毛坯5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線6 粗銑 按線找正 粗銑底面 E精銑底面 E7 鉗 鉆-擴-锪底面 E 上 4×?13 4×?20 孔鉆 ?8 銷孔8 粗銑 粗銑上表面9 粗銑 粗銑前凸臺表面插床箱體工藝及工藝裝備設計 1010 粗銑 粗銑后凸臺表面11 粗銑 粗銑左側表面12 精銑 精銑前凸臺面13 精銑 精銑后凸臺表面14 粗鏜 粗鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250 +0.0210以及前表面 ?130 粗鏜 ?124 孔+0.04015 鉗 上表面 鉆,擴,絞?22 ?8+0.0210 +0.015016 鉗 鉆后表面 5-?6 ；攻絲 5-M617 鉗 鉆前凸臺面 4-?10； 攻絲 4-M1018 鉗 鉆左側表面 4-?6；攻絲 4-M619 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250+0.021020 鉗 倒角去毛刺21 檢驗 檢驗工藝路線二：工序號 工序名稱 工 序 內 容1 鑄造 鑄造毛坯2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂3 熱處理 退火4 檢驗 檢驗毛坯5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線6 粗銑 按線找正 粗銑底面 E插床箱體工藝及工藝裝備設計 11精銑底面 E7 鉗 鉆-擴-锪底面 E 上 4×?13 4×?20 孔鉆 ?8 銷孔8 粗銑 粗銑上表面9 粗銑 粗銑前凸臺表面10 粗銑 粗銑后凸臺表面11 粗銑 粗銑左側表面12 精銑 精銑前凸臺面13 精銑 精銑后凸臺表面14 粗鏜 粗鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250 +0.0210以及前表面 ?130 粗鏜 ?124 孔+0.04015 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250+0.021016 鉗 上表面 鉆,擴,絞?22 ?8+0.0210 +0.015017 鉗 鉆后表面 5-?6 ；攻絲 5-M618 鉗 鉆前凸臺面 4-?10； 攻絲 4-M1019 鉗 鉆左側表面 4-?6；攻絲 4-M620 鉗 倒角去毛刺21 檢驗 檢驗以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現仍有問題，方案二把底面的鉆孔工序調整到后面了，這樣導致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：插床箱體工藝及工藝裝備設計 12工序號 工序名稱 工 序 內 容1 鑄造 鑄造毛坯2 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂3 熱處理 退火4 檢驗 檢驗毛坯5 劃線 劃線 劃出底面的加工位置線6 粗銑 按線找正 粗銑底面 E精銑底面 E7 鉗 鉆-擴-锪底面 E 上 4×?13 4×?20 孔鉆 ?8 銷孔8 粗銑 粗銑上表面9 粗銑 粗銑前凸臺表面10 粗銑 粗銑后凸臺表面11 粗銑 粗銑左側表面12 精銑 精銑前凸臺面13 精銑 精銑后凸臺表面14 粗鏜 粗鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250 +0.0210以及前表面 ?130 粗鏜 ?124 孔+0.04015 鉗 上表面 鉆,擴,絞?22 ?8+0.0210 +0.015016 鉗 鉆后表面 5-?6 ；攻絲 5-M617 鉗 鉆前凸臺面 4-?10； 攻絲 4-M1018 鉗 鉆左側表面 4-?6；攻絲 4-M619 鏜 半精鏜-精鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250 +0.021020 鉗 倒角去毛刺21 檢驗 檢驗插床箱體工藝及工藝裝備設計 132.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“插床箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 HT200，硬度 HB 為 170—241，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。（1）上端面的加工余量。根據工序要求，上端面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.3~72現取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 m28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。5.1（3）上端面螺孔毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.71，（4）前后端面加工余量。根據工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現取 。m5.3~720.3半精銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》，其加工余量值取為 。m5.2精銑：參照《機械加工工藝手冊》，其加工余量取為 。.0鑄件毛坯的基本尺寸為 ，根據《機械加工工藝手冊》表m375.206??2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為 。6.1?毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.71，現確定螺孔加工余量為：（6）前后端面支承孔。根據工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下：由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其余量規(guī)定為 ，現取其m5.1~0為 。m5.1（8）兩側面螺孔加工余量2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） [3]工序 6：按線找正 粗銑底面 E 精銑底面 E插床箱體工藝及工藝裝備設計 14機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數 [10]mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.20進給量 ：fVZaff 671/125.??工作臺每分進給量 ：m in/2.0.sVf ?：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121???mjfl粗銑底面機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數dw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.20進給量 ：fVZaff 671/125.??插床箱體工藝及工藝裝備設計 15工作臺每分進給量 ：mf min/2.70/6.1smVf ??：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll329刀具切入長度 ：1D42)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數為 1機動時間 ：jt min53.02.743921????mjfl工序 7：鉆-擴-锪底面 E 上 4×?13 4×?20 孔,鉆 ?8 銷孔機床：鉆床 Z3050刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀切削深度 ：pa5.4?進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V sV43機床主軸轉速 ： ，取n in/96714.3001rdV???? in/8r實際切削速度 ： ? sn/3.80被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 5.42105.)2~1(??????刀具切出長度 ：2l0走刀次數為 1機動時間 ：jt in12.0825.41????fnlj（2）沉孔切削深度 ：pam7.6進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V sV4機床主軸轉速 ： ，取n in/7814.360501rdV???? in/r插床箱體工藝及工藝裝備設計 16實際切削速度 ： V? smnd/29.061054.30????被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr .52)~(???刀具切出長度 ：2l0?走刀次數為 1機動時間 ：1jt min20.5.021????fnlj工序 8：粗銑上表面機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.20進給量 ：fVZaff 671/125.??工作臺每分進給量 ：m in/2.0.sVf ?：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml329刀具切入長度 ：1 mD42)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數為 1機動時間 ：jt in53.02.743921????mjfl工序 9：粗銑前凸臺表面插床箱體工藝及工藝裝備設計 17機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數 [10]mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.20進給量 ：fVZaff 671/125.??工作臺每分進給量 ：m in/2.0.sVf ?：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121???mjfl工序 10 粗銑后凸臺表面銑削深度 ：pa5.1?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? smn/.0進給量 ：fVZaff 56/5.??工作臺每分進給量 ： m in/30.1sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll4插床箱體工藝及工藝裝備設計 18刀具切入長度 ：精銑時1l mDl401?刀具切出長度 ：取2走刀次數為 1機動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機動時間?in7.8.501?jjj工序 11：粗銑左側表面機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀 YG8，硬質合金立銑刀 YT15銑刀直徑 ，齒數mdw320?12?Z銑削深度 ：pa每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/3機床主軸轉速 ： ，取n in/1793204.610rdV???? in1r實際銑削速度 ：? smnd/5.260.???進給量 ：fVsmZnaff /5.76/125.0??工作臺每分進給量 ：m in4.sVf：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a192?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll0?刀具切入長度 ：1 mD34)~((5.2????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數為 1機動時間 ：1jt in39.0452121????mjfl工序 12：精銑前凸臺面機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數dw40?14?Z插床箱體工藝及工藝裝備設計 19銑削深度 ：pam5.2?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/2.0?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/5機床主軸轉速 ： ，取n in/239401.3650rdV???? inr實際銑削速度 ：? smnd/23.5601.??進給量 ：fVZaff 7/25.?工作臺每分進給量 ：m in/.7.sVf ?由工序 5 可知： l329?l41l2走刀次數為 1機動時間 ：jt min53.0.743921????mjfl工序 14：粗鏜前 后表面 4-?38 ?30+0.0250 +0.0210以及前表面 ?130 粗鏜 ?124 孔+0.040機床：鏜床 t68刀具：高速鋼刀具 VCWr418切削深度 ：pam2?進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進給量2rf/7.0切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.66，取V in/18/3.sV?機床主軸轉速 ： ，取nmin/2.4819.310rdV???? i40r實際切削速度 ： ? sn/5.06工作臺每分鐘進給量 ：mf in2847.f??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp .530)~2(????插床箱體工藝及工藝裝備設計 20刀具切出長度 ： 取2lm5~3?l32?行程次數 ：i1機動時間 ：2jt min97.0184.1921????mjfl工序 150 鉆后表面 5-?6 ；攻絲 5-M6進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V smV4機床主軸轉速 ： ，取n in/739.14.360501rdV???? in/7r實際切削速度 ： ? sn/4.0被切削層長度 ：lm17?刀具切入長度 ： mctgctgkDr 5.2109.)2~(2?????刀具切出長度 ：2l0走刀次數為 1機動時間 ：jt in13.0725.11?????fnlj由以上計算過程可知：本工序機動時間 m6.?jt工序 17 鉆前凸臺面 4-?10； 攻絲 4-M10切削深度 ：pam25.4?進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V smV43機床主軸轉速 ： ，取n in/9675.8143001rdV???? in/8r實際切削速度 ： ? sn/30被切削層長度 ：lm17?刀具切入長度 ： mctgctgkDr 5.42105.8)2~(2?????刀具切出長度 ：2l0插床箱體工藝及工藝裝備設計 21走刀次數為 1機動時間 ：jt min1.0825.4171?????fnlj工序 18：鉆左側表面 4-?6；攻絲 4-M6機床：鉆床 Z3050刀具：麻花鉆切削深度 ：pam4.3?進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V sV43機床主軸轉速 ： ，取n in/9678.143001rdV???? in/8r實際切削速度 ： ? sn/30被切削層長度 ：lm3刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 5.42105.8)2~1(2??????刀具切出長度 ：2l0走刀次數為 1機動時間 ：jt in17.0825.431?????fnlj機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp5.1?rmf/5.1?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.105，取Vin/8./14.0sm?機床主軸轉速 ： ，取in/283104.30rdV??? in/250r絲錐回轉轉速 ：取0min/25rn?實際切削速度 ： ? sm/3.6015.0插床箱體工藝及工藝裝備設計 22被切削層長度 ：lm51?刀具切入長度 ： mf5.413)~(??刀具切出長度 ： （盲孔）2l0機動時間 ：1jt min1.025.1405.02121 ??????fnlflj2.7 時間定額計算及生產安排根據設計任務要求，該的年產量為中批量。一年以 240 個工作日計算，每天的產量應不低于 417 件。設每天的產量為 420 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 1.14min。參照《機械加工工藝手冊》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作所消ft耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間k—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序 1：粗、精銑上端面機動時間 ：jtmin73.1?j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.43，取工步輔助時間為 。f min15.0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 。則in1.0in25.01.??ftk：根據《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 3?k單間時間定額 ： dt min14.i2.%)1)(25.0731(%)( ?????kfj因此應布置兩臺機床同時完成本工序