CA6140車床后托架831001機械加工工藝規(guī)程及鉆三杠孔夾具設計【鉆三杠孔】【版本2】,鉆三杠孔,版本2,CA6140,車床,托架,831001,機械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設計,版本 青島理工大學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題目 后托架零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計 學生姓名： 學生學號： 指導教師： 機械工程 學院 機械設計制造及其自動化 專業(yè)班 2010年6月15日 畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 機械姓名 下發(fā)日期 題目 后托架的零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計 專題 后托架工藝規(guī)程設計；鉆三杠孔及鏜三杠孔專用夾具設計 主 要 內 容 及 要 求 要求： 在指導老師的幫助下，根據設計任務，合理安排時間和進度，認真地、有計劃地按時完成任務，培養(yǎng)良好的工作作風。工藝規(guī)程設計應該注意理論與實踐的結合，滿足加工質量、生產率、經濟性要求，機床夾具設計方案合理。計算步驟清晰，計算結果正確；制圖符合國家標準,計算機繪圖；說明書要求文字通順、簡練，圖示清洗。 主要內容： （1）確定生產類型，對零件進行工藝分析。 （2）選擇毛坯種類及其制造方法，繪制零件—毛坯圖。 3）擬定零件的加工工藝過程，選擇各工序的加工設備和工藝裝備，確定各工序切削用量，計算工序的工時定額。填寫工藝文件，包括工藝過程卡片，工序卡片。 （5）設計指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。 （6）撰寫畢業(yè)設計說明書。 任務內容： 設計說明書不少于45頁，查閱文獻10篇以上，翻譯英文資料，譯文字數不少于5000字，繪制圖紙折合總量不少于兩張半的A0。 主要技術參數 零件圖一張、規(guī)定年生產綱領6000件，每日一班 進 度 及 完 成 日 期 1. 實習 3月 8 日-3月19 日 2周 2. 繪制被加工件的零件圖和毛坯圖 3月22日-3 月26 日 1周 3. 繪制加工工藝路線，繪制工藝卡 3月29日-4月 9 日 2周 4. 進行設計和計算 4月12日-4月23日 2周 5. 設計夾具裝配圖 4月26日-5月14日 3周 6. 設計夾具的零件圖 5月17日-5月28日 3周 7. 翻譯英文資料 5月31日-6月4日 1周 8. 編制和整理設計計算說明書 6月7日-6月11日 1周 9. 機動 6月14日-6月18日 1周 10. 準備答辯和答辯 6月21日-6月25日 1周 教學院長簽字 日 期 教研室主任簽字 日 期 指導教師簽字 日 期 指 導 教 師 評 語 指導教師: 年 月 日 指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人: 年 月 日 答 辯 委 員 會 評 語 評 定 成 績 指導教師給定 成績(30%) 評閱人給定 成績(30%) 答辯成績 （40%） 總 評 答辯委員會主席 簽字 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 摘 要 在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞 工序，工藝，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 圖（1）三視圖 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 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 目錄 iii 第一章緒論 1 第二章CA6140機床后托架加工工藝 4 2.1 CA6140機床后托架的工藝分析 4 2.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析 4 2.2.1 CA6140機床`后托架的技術要求 5 2.3 加工工藝過程 5 2.4 確定各表面加工方案 6 2.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素 6 2.4.2 平面的加工 7 2.4.3孔的加工方案 7 2.5 確定定位基準 7 2.5.1粗基準的選擇原則 7 2.5.2 精基準的選擇原則 8 2.6 工藝路線的擬訂 9 2.6.1工序的集中與分散 10 2.6.2工序的合理原則 10 2.6.3 加工階段的劃分 11 2.6.4 加工工藝路線方案的比較 12 2.7 CA6140機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 2.7.1 毛坯的結構工藝要求 15 2.7.2 CA6140機床后托架的偏差計算 15 2.8 確定切削用量及基本工時（機動時間） 19 2.8.1 工序1：粗、精銑底面 19 2.8.2 工序2 鉆、精、精鏜CA6140側面三杠孔 21 2.8.3 工序3：鉆頂面四孔 27 2.8.4 工序4：鉆側面兩孔 30 2.9 時間定額計算及生產安排 33 2.9.1 粗、精銑底面 33 2.9.2 鉆、鏜三杠孔 33 2.9.3 鉆頂面四孔 35 第三章 專用夾具設計 37 3.1 鏜孔夾具設計 37 3.1.1 研究原始資料 37 3.1.2 定位基準的選擇 37 3.1.3 切削力及夾緊力的計算 37 3.1.4 誤差分析與計算 39 3.2鉆孔夾具設計 40 3.2.1 研究原始資料 40 3.2.2 定位基準的選擇 40 3.2.3 切削力及夾緊力的計算 41 3.2.4 誤差分析與計算 41 3.2.5 夾具設計及操作的簡要說明 42 結 論 43 參考文獻 44 致謝 45 附件1 46 附件2 53 43 第一章 緒論 CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設計為本課題的研究內容，對此研究查閱的大量的資料，首先明白機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個設計過程中,我們將學習到更多的知識。 （1）我們必須仔細了解零件結構，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。 （2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、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,必須與工廠實際的機床相適應。 這對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 （3）在這個設計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設計的重點,也是一個難點 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、電化學等諸多領域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來，雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術進行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質量與加工條件參數間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實際應用，但還缺乏系統(tǒng)性。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(tǒng)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(tǒng)等多種人工智能技術的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經濟性等實驗模型，并得到了初步 的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產綱領等分析），精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。 我們都知道減少停工檢修期是提高生產力、使生產能力利用系數最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復精度也是改進效率和質量的關鍵。譬如柔性加工中心的產生就是為了減少產品循環(huán)周期。 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。加工裝備的柔性概念和需求主要體現在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，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(tǒng)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。 當加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現非常高的定位精度。關鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟的方向發(fā)展 第二章 CA6140機床后托架加工工藝 2.1 CA6140機床后托架的工藝分析 CA6140機床后托架的是CA6140機床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，但是其側面三孔和底面的精度要求較高，此外，還有頂面的四孔需要加工，但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側面三孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。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，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 2.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析 圖（2）后托架零件 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 2.2.1 CA6140機床后托架的技術要求 其加工有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。 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．另一組加工是側面的三孔，分別為，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是，，。 ⑶．以頂面為主加工面的四個孔，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．CA6140機床后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄，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。因為CA6140機床后托架的重量只有3.05kg,由[7]《機械加工工藝手冊》 表2.1-3可知是中批量的生產。 2.3 加工工藝過程。 由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面和孔系。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CA6140機床后托架來說，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。 由上面的一些技術條件分析得知：CA6140后托架的尺寸精度，形狀精度以及位置機精度等要求都很高，就給加工帶來了困難，所以，我們在加工時必須重視。 2.4 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，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計CA6140機床后托架的加工工藝來說，應該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，應該選擇價格較合適的加工機床。 2.4.1 在選擇各表面和孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素： ⑴．要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據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、鏜等加工方法；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，淬火鋼應采用磨削或電加工；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Ra0.63um，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。各表面的加工方法主要依據其技術要求，綜合考慮生產類型、零件的結構形狀和尺寸、工廠的生產條件、工件材料和毛坯情況來確定。根據各表面的加工要求，線選定最終的加工方法，再由此向前確定各準備工序的加工方法。決定表面加工方法時還應該對照每種加工方法所能達到的經濟加工精度，先主要表面、后次要表面。再根據零件的工藝分析、毛坯狀態(tài)和選定的加工方法，看一看應采用哪些熱處理；是否需劃分承粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。 2.4.2 平面的加工 由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》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。 2.4.3孔的加工方案 ⑴．由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-11確定，以為孔的表面粗糙度為1.6，所以選擇側孔（，，）的加工順序為：粗鏜——精鏜。 ⑵．而頂面的四個孔采用的加工方法分別是： 因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我們采用一次鉆孔的加工方法，的孔的加工方法是鉆，因為的孔和是一組階梯孔，所以可以在已經鉆了的孔基礎上再锪孔鉆锪到，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，所以總的加工方法是鉆——擴——鉸。 2.5 確定定位基準 正確的選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，也是保證零件加工精度的關鍵，而且對確定加工順序、加工工序的多少、夾具的結構等都有重要影響。設計時，應該根據零件的結構特點、技術要求及毛坯的具體情況，按照粗、精基準的選擇原則來確定各工序合理的定位基準。當定位基準于設計基準不重合時，需要對它的工序尺寸和定位誤差進行必要的分析和計算。零件上的定位基準、加緊部位和加工面三者要互相協(xié)調、全面考慮。 2.5.1 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?；鶞实慕y(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。并考慮工件的裝夾和加工方便、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CA6140機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從CA6140機床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適合于作精基準使用。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(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。 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工件裝夾準確。 2.5.2 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表面與不加工表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．應該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，必要時需經初加工。 ⑸．粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(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CA6140機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從CA6140機床后托架零件圖分析可知，選擇側面三孔作為CA6140機床后托架加工粗基準。 2.6 工藝路線的擬訂 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。CA6140機床后托架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。 后續(xù)工序安排應當遵循“先粗后精、先面后孔、先主后次、基準先行的原則進行，熱處理工序應分段穿插進行，檢查工序則按需要來安排。通常應初擬2~3個較為完整合理的該零件的加工工藝路線，經技術經濟分析后取其中的最佳方案實施之。 . 2.6.1 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，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 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數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。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，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，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濟效果。 2.6.2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。確定工序數的基本原則： 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 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數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%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200mg 2.6.3 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，選用大的切削用量，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削用量，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 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。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，以及運輸裝備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孔之類的粗加工。 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條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表： 表1.1加工工藝路線方案比較表 工序號 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 粗銑底平面 側面和外圓 粗、精銑底平面 側面和外圓 020 精銑底平粗 側面和外圓 鉆孔： 、 底面和側面 030 鉆、擴孔： 、 底面和側面 半精鏜孔：、、 底面和側面 040 粗鉸孔：、、 底面和側面 精鏜孔：、、 底面和側面 050 精鉸孔：、、 側面和兩孔 粗銑油槽 底面和側面 060 粗銑油槽 底面和側面 鉆：、 底面和側面 070 锪鉆孔： 底面和側面 擴孔 底面和側面 080 鉆：、 底面和側面 精鉸孔： 底面和側面 090 擴孔 底面和側面 锪鉆孔：、 底面和側面 110 精鉸孔： 底面和側面 去毛刺 120 锪鉆孔：、 底面和側面 鉆：、 底面和孔 130 鉆：、 底面和孔 攻螺紋 底面和孔 140 攻螺紋 底面和孔 锪平面 150 锪平面 倒角去毛刺 160 倒角去毛刺 檢驗 170 檢驗 加工工藝路線方案的論證： ⑴．方案Ⅱ在110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，主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一，為提高定位精度。 ⑶．方案Ⅱ適合于粗精加工分開原則。 由以上分析：方案Ⅱ為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 表1.2加工工藝過程表 工序號 工 種 工作內容 說 明 01 銑削 粗銑、精銑底平面 02 鉆 鉆孔： ，， 03 銑 粗銑油槽 04 半精鏜 半精鏜鏜孔： ，， 05 精鏜 精鏜鏜孔： ，， 工件用專用夾具裝夾；立式銑床 060 鉆 將孔、、鉆到直徑 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（） 070 擴孔鉆 將擴孔到要求尺寸 080 锪孔鉆 锪孔、到要求尺寸 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（） 090 鉸 精鉸孔 工件用專用夾具裝夾；立式銑 鏜床 (T68). 100 鉗 去毛刺 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 11 鉆 鉆孔、 12 攻絲 攻螺紋 13 鉗 倒角去毛刺 14 檢驗 15 入庫 清洗，涂防銹油 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 2.7 CA6140機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140機床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT200,B為18-220生產類型為中批量生產，采用鑄造毛坯。 2.7.1 毛坯的結構工藝要求 ⑴．CA6140車床后托架為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： ①、鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。 ②、鑄造圓角要適當，不得有尖角。 ③、鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 ④、加強肋板的理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 ⑤、鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 毛坯形狀、尺寸確定的要求： ⑵．設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： ①、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 ②、工藝基準以設計基準相一致。 ③、便于裝夾、加工和檢查。 ④、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，必要時可據此繪出毛坯圖。 2.7.2 CA6140機床后托架的偏差計算 ⑴．底平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余糧的計算，計算底平面與孔（，，）的中心線的尺寸為。根據工序要求，頂面加工分粗、精銑加工各工序的加工余量： 粗銑：由參考文獻[5]《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為，又根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表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 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，即與側面三孔（，，）的中心線的尺寸為。 ⑵．正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻[15]《互換性與技術測量》表1-8，可以查得： 孔： 鉆的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 鉆的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 鉆的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 根據工序要求，側面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下： 鉆： 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為； 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為；孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-45其余量值為。 半精鏜： 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為；孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。 精鏜： 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，由[7]《機械加工工藝手冊》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：。 根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表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：； 鉆工序尺寸為： 半精鏜工序尺寸為： 精鏜后尺寸是，已達到零件圖尺寸要求 孔毛坯名義尺寸為：； 毛坯最大尺寸為：； 毛坯最小尺寸為：； 鉆工序尺寸為：； 半精鏜工序尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即：，已達到零件圖尺寸的要求 孔毛坯名義尺寸為：； 毛坯最大尺寸為：； 毛坯最小尺寸為：； 鉆工序尺寸為： 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[7]《機械加工工藝手冊》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——锪 鉆孔： 擴孔： （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： 2.8 確定切削用量及基本工時（機動時間） 2.8.1 工序1：粗、精銑底面 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數 ⑴．粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式1 實際銑削速度： 式2 進給量： 式3 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式4 取 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 式5 ⑵．精銑： 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速，由式1： ， 實際銑削速度，由式2： 進給量，由式3： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1。 機動時間，由式5： 本工序機動時間 2.8.2 工序2 鉆、半精、精鏜后托架側面三孔 機床：Z533 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭， ⑴．鉆孔 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取 機床主軸轉速，由式1； ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量： 式6 被切削層長度： 刀具切入長度： 式7 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑵．鉆孔 切削深度：，毛坯孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式1： 取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑶．鉆孔 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑷．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉速，由式1 ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑸．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑹．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑺．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式2： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑻．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式5： ⑼．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式2： ，取 實際切削速度，由式2： 工作臺每分鐘進給量，由式6： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式7： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式6： 本工序所用的機動時間： 2.8.3 工序3：鉆頂面四孔 鉆頂面四孔（其中包括鉆孔，和擴孔，鉸孔，以及锪孔，） 機床： 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭。 帶導柱直柄平底锪鉆（GB4260-84） ⑴．鉆孔，以及的錐孔 鉆孔時先采取的是鉆到在擴到，所以，另外的兩個錐孔也先鉆到。 切削深度： 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 式8 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間： 式9 ⑵．擴孔 鉆孔時先采取的是鉆到再擴到，所以， 切削深度： 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式8： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間，由式9： ⑶．锪孔 切削深度：， 根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度；取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式8： 刀具切出長度： 取 走刀次數為2 機動時間，由式5： ⑷．锪孔 切削深度：， 根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度；取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式8： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間，由式5： ⑸．鉸孔 切削深度：， 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-58，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-60，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式8： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間，由式9： 2.8.4 工序4：鉆側面兩孔 鉆側面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺紋孔） 機床： ⑴．鉆 切削深度： 根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度， 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時間，由式5： ⑵．鉆螺孔 切削深度： 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39，，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機床主軸轉速，由式1： ，取 實際切削速度，由式2： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式8： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間，由式5： ③、攻螺紋孔 機床：組合攻絲機 刀具：高速鋼