買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。本課題研究 床后托架加工工藝規(guī)程 。首先 通過對零件圖的 分析，了解工件的結構形式，明確了具體的技術要求，從而對工件各組成表面選擇合適的加工方法。再擬訂較為合理的工藝 規(guī)程 ， 充分體現(xiàn)質量、生產率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一。 機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，在整個機械加工過程中，夾具除 了夾緊、固定被加工零件 外 ， 還要求 保證加工零件的位置精度、提高加工生產率。 本課題在設計的過程當中， 深入生產實際，進行調查 研究，吸取國內 外先進技術，制定出合理的設計方案，在進行具體設計。 關鍵詞 產品設計 ， 后托架 ， 加工工藝 ， 夾具 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 e to to is in a in is in of is on 文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘 要 1 床后托架的加工工藝設計 . 3 床后托架的結構特點和技術要求 . 3 床后托架的材料、毛坯和熱處理 . 3 坯材料及熱處理 . 3 坯的結構確定 . 4 藝過程設計中應考慮的主要問題 . 4 工方法選擇的原則 . 4 工階段的劃分 . 4 序的合理組合 . 5 工順序的安排 . 5 床后托架的機械加工工藝過程分析 . 6 床后托架零件圖分析 . 6 床后托架的加工工藝的路線 . 7 床后托架的工序設計 . 12 序基準的選擇 . 12 序尺寸的確定 . 12 工余量的確定 . 14 定各工序的加工設備和工藝裝備 . 15 定切削用量及工時定額 . 16 2 專用夾具設計 . 26 平面夾具設計 . 26 究原始質料 . 26 位基準的選擇 . 26 削力及夾緊分析計算 . 26 差分析與計算 . 27 具設 計及操作的簡要說明 . 28 三杠孔夾具設計 . 28 究原始質料 . 28 位基準的選擇 . 29 削力及夾緊力的計算 . 29 差分析與計算 . 30 具設計及操作的簡要說明 . 31 底孔夾具設計 . 31 究原始質料 . 31 位基準的選擇 . 31 削力及夾緊力的計算 . 31 差分析與計算 . 32 具設計及操作的簡要說明 . 33 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 結 論 . 34 參考文獻 . 35 致 謝 . 36 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 1 床后托架的加工工藝設計 機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度，加工操作，安全生產，技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質量，上水平，加速產品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。 在實際生產中，由于零件的生產類型、材料、結構、形狀、尺寸和技術要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結合現(xiàn)場的具體條件，對 零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。 對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產效率和經(jīng)濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。 床后托架的結構特點 和技術要求 由零件圖 1得： 床后托架是鑄造件 ，從整體形狀來看類似長方體。根據(jù)要求主要是加工 孔和底平面。具體特點 和技術要求 如下： 精加工孔 , , 要求達到的 精度等級 為 87 粗糙度為 ， 且 以 底平面為基準， 主要滿足加工孔的位置精度 。 其他各個孔的加工都要以底平面為定位基準 。所以，底平面的形位公差要達到設計要求。 、 粗糙度為 50 為錐孔，且粗糙度為 。 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工。 床后托架的材料、毛坯 和熱處理 坯材料及熱處理 毛坯材料 灰鑄鐵（ ，由 資料 2 機械加工工藝手冊 表 4得力學性能： 表 性能參數(shù) 牌號 鑄件壁厚 最小抗拉強度 硬 度 鑄件硬度范圍 金相組織 00075 145 130 120 50素體 +珠光體 灰鑄體一般的工作條件 ： 承受中等載荷 的零件 。 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 磨檫面間的單位面積壓力不大于 490 毛坯的熱處理 灰鑄鐵（ 的碳全部或大部分 以片狀石墨 方式存在鑄鐵 中，由于片狀石墨對基體的 割裂作用大 ，引起應力集中也大 ；因此，使石墨片得到細化， 并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能 。可采用石墨化退火 ，來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。 坯的 結構 確定 毛坯的結構工藝 要求 對毛坯的結構工藝有一定要求： 鑄件的壁厚應和合適 ，均勻，不得有突然變化。 鑄造圓角要適當，不得有尖角。 鑄件結構要盡量簡化， 并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、 芯子、并便于起模。 加強肋的厚度和分布要合理 ，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 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 設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到 ： 各加工面的幾何形狀應 盡量簡單。 工藝基準 以設計基準相一致。 便于裝夾 、加工和檢查。 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。 工藝過程設計中應考慮的主要問題 工方法 選擇 的原則 所選加工方法應考慮每種加工方法的經(jīng)濟、精度 要求 相適應 。 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應。 加工方法要與生產類型相適應。 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設備條件和工人技術水平相適應。 工階段的劃分 按照加工性質和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段： 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(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，所需夾買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 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 1211 粗糙度為 0080 。 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 109 表面粗糙度為0 。 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 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 76 表面粗糙度為 0 。 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 65 表面粗糙度為 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。 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： 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。 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，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。 工順序的安排 零件的加工過程通常包括機械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時常遵循以下原則：見下表 表 工工序安排原則 工序類別 工序 安排原則 機械加工 1） 對于形狀復雜、尺寸較大的毛坯 ，先安排劃線買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 工序 ，為精基準加工 提供找正 基準 2） 按“先基準后其他”的順序，首先加工精基準面 3） 在重要表面加工 前 應對精基準進行修正 4） 按“先主后次，先粗后精”的順序 5） 對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應安排在 主要表面加工之后加工 熱處理 退火與正火 毛坯預備性熱處理，應安排在機械加工之前進行 時效 為消除殘余應力，對于尺寸大結構復雜的鑄件，需在粗加工前、后各安排時效處理；對于一般鑄件在鑄造后或則粗加工后安排時效處理；對于精度高的鑄件，在半精加工前、后各安排一次時效處理 淬火 淬火后工件硬度提高，應安排在精加工階段的磨削加工前進行 滲碳 滲碳易產生變形，應安排在精加工前 滲氮 一般安排在工藝過程的 后部、該表面的最終加工之前 輔助工序 中間檢驗 一般安排在粗加工全部結束之后，精加工之前；花費工時較多和重要工序的前后 特種檢驗 熒光檢驗、磁力探傷主要用于表面質量的檢驗，通常安排在精加工階段。熒光如用于檢驗毛坯的裂紋，則安排在加工前 表面處理 電鍍、涂層、發(fā)藍等表面處理工序一般安排在工序的最后進行 床后托架的機械加工工藝過程分析 床后托架 零件圖分析 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 由圖 1 該零件為鑄件，材料為灰鑄鐵 )150( 重量 為 要求加工 、 、 的精度等級為 7粗糙度 ，且要求與底平面的平行度公差為 要求精加工底平面粗糙度 ，平面度公差為 要求加工 、 粗糙度 為 50 是錐孔 ，要求精鉸加工，粗糙度 。 對于 孔口進行 锪 平加工 。 加工螺紋孔 6M 。 床后托架的加工工藝的路線 擬定工藝路線是制定工藝過程的關鍵性的一步。在擬定時應充分調查研究 ，多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。 采用加工方法一般所能達到的公差等級和表面粗 糙度以及需留 的加工余 量 表 參考參數(shù) ) 加工表面 加工方法 表面粗糙度面光潔度 公差等級 公差等級 加工余量 說 明 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 外 圓 粗 車 半精車 精 車 細 車 粗 磨 精 磨 研 磨 3 45 67 78 67 89 1014 110 108 87 76 7 6 45 15 尺寸在直徑 180 以下 ,長度在500以下 ,鑄件的直徑余量 內 孔 鉆 孔 擴 孔 粗 鏜 半精鏜 精 鏜 細 鏜 粗 鉸 精 鉸 粗 磨 精 磨 研 磨 25 3 45 24 56 67 910 56 67 67 910 1014 0 8 98 8 7 6 87 76 7 6 54 孔徑在180以下 ,鑄件直徑的余量 .L/d2 L/ d =2 1 0時 ,加工誤差增加1 . 2 2 倍 平 面 粗刨 ,粗銑 精刨 ,精銑 細刨 ,細銑 粗 磨 半精磨 精 磨 研 磨 3 46 78 67 79 79 1014 19 109 86 86 75 75 52 平面最大尺寸 500以下的鑄件的平面余量 主要工序的加工工藝路線 根據(jù) 孔 的技術要求 ，由 資料 7公差與配合技術手冊得 ： 25 0 根據(jù)公式 25 查 資料 6互換性與技術測量 表 1 ： 精度等級 為 7 同理可得： 孔 精度等級為 7 孔 精度等級為 8 由上述的技術要求（粗糙度和精度等級） ， 選擇合理、經(jīng)濟的加工方式， 查表 ： 鉆 粗 鉸 精鉸 根據(jù)孔 、 粗糙度為 50 查 資料 7公差與配合買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 技術手冊 得： 一定的線性關系 ： 即： a 查公差與配合技術手冊 表 33 ，取 由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表 線為： 鉆孔 擴孔 孔 錐孔粗糙度為 由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表 粗鉸 精鉸 底平面 由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表 粗銑 精銑 細銑 確定 加工工藝路線 方案 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(jīng)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 工 工藝 路線 方案 工序號 方案 方案 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 粗刨底平面 A 側面和 外圓 粗 、精 銑底平面 A 側面和 外圓 020 精銑底平 A 粗 側 面和 外圓 鉆 、擴 孔：40 、 底面和側面 030 細精銑底平 A 側 面和 外圓 粗鉸 孔：40 、 底面和側面 040 鉆 、擴 孔：40 、 底面和側面 粗銑油槽 底面和側面 050 粗鉸 孔：40 、 底面和側面 精鉸 孔：40 、 底面和側面 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 060 精鉸 孔：40 、 側面和兩孔 锪鉆孔：42 底面和側面 070 粗銑油槽 底面和側面 鉆：10 、 13 底面和側面 080 锪鉆孔：42 底面和側面 擴孔13 底面和側面 090 鉆：10 、 13 底面和側面 精鉸錐孔： 10 底面和側面 110 擴孔13 底面和側面 锪鉆孔：10 、13 底面和側面 120 精鉸錐孔： 10 底面和側面 去毛刺 130 锪鉆孔：10 、13 底面和側面 鉆：6M 、 6 140 鉆：6M 、 6 攻螺紋 6M 150 攻螺紋 6M 細 精銑底平面A 側面和 孔 160 倒角去毛刺 倒角去毛刺 170 檢驗 檢驗 加工工藝路線 方案的論證 中的 010 和 150工序在 銑 床上加工底平面，主要考慮到被加工表面的不連續(xù)，并且加工表面積不是很大，工件受太大的切削力易變形，不能保證平面的平面度公差。方案比方案銑平面生產效率底，采用銑較經(jīng)濟合理。 012 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。 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。 細精銑底平面 以免劃傷而影響美觀及裝配質量。 合粗精加工分開原則。 由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟的 加工工藝路線 方案。 具體的工藝過程如下表： 表 工工藝路線 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 工序號 工 種 工作內容 說 明 010 鑄 砂型鑄造 鑄件毛坯尺寸： 長： 寬： 高： 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 檢驗毛坯 050 銑 粗銑 、 精銑 底平面 A 工件用專用夾具 11 立式銑床 )52( 060 鉆 鉆 、擴鉆 ： 、 工件用專用夾具 21 搖臂 鉆床 )3025(Z 070 銑 粗銑油槽 080 鉸 粗、精鉸 孔 ： 、 工件用專用夾具 21搖臂 鉆床 )3025(Z 090 鉆 將孔132 、 102 、 202 鉆到直徑 0 工件用專用夾具 31搖臂 鉆床 )3025(Z 110 擴孔鉆 將132 擴孔到要求尺寸 120 锪孔鉆 锪孔、 到要求尺寸 130 鉸 精鉸錐孔102 140 鉗 去毛刺 150 鉆 鉆孔6M 、 6 160 攻絲 攻螺紋 6M 170 銑 細精銑底平面 A 工件用專用夾具 21立式銑床 )52( 180 鉗 倒角去毛刺 190 檢驗 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 210 入庫 清洗，涂防銹油 床后托架的工序設計 工序設計 包括工序基準的選擇、工序尺寸的確定、加工余量的確定、機床的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和時間定額的確定。 序基準的選擇 工序是在工序圖上以標定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準。所標定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術要求，工序尺寸和工序技術要求的內容在加工后應進行測量，測量時所用的基準稱為測量基準。通常工序基準和測量基準重合。 工序基準的選擇應注意以下幾點： 選設計基準為 工序基準 時，對工序尺寸的檢驗就是對設計尺寸的檢驗，有利于減少檢驗工作量。 當本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進行試切，應使工序基準與設計基準重合。 對一次安裝下 所加工出來的各個表面，各加工面之間的工序尺寸應與設計尺寸一致。 序尺寸的確定 孔 、 、 中心軸線間的 尺寸 鏈 的計算 尺寸鏈圖 （如圖 圖 N 的 基本尺寸 由公式： N =11： 26 N 環(huán)公差 1 1 m m a xm a x n mi i 式（ 1 1 m a x1 m in n mi i 式 （ 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 a 中間偏差 0110 式（ N 環(huán)極限偏差 000 式（ 000 N 環(huán)極限尺寸 孔 、 、 的工序尺寸和公差 孔 ,粗糙度要求為 加工路線為 : 鉆 粗鉸 精鉸 查表 鉆 : 擴鉆 : 粗鉸 : 精鉸 : 各工序的工序尺寸 : 精鉸 后 :由零件圖可知 ； 粗 鉸后 : ； 擴鉆 后 : ； 鉆后 ： ； 各工序的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定，標注為： 精鏜后 :由零件圖可知 ； 粗鉸后 :按 10查 資料 6互換性與技術測量表 81 ； 可得 擴鉆 后 :按 11查 資料 6互換性與技術測量表 81 ； 可得 鉆后 ： 孔 ,粗糙度要求為 同理： 精鉸 后 :由零件圖可知 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 粗鉸后 : 擴鉆 后 : 鉆后 ： 孔 ,粗糙度要求為 同理： 精鉸 后 :由零件圖可知 粗鉸后 : 擴鉆 后 : 鉆后 ： 工余量的確定 加工余量、工序尺寸及偏差查 資料 2機械加工工藝手冊表 6計算列表如下： 表 工余量、工序尺寸及偏差確定 序號 加工表面 加工內容 加工余量 表面粗糟度尺寸及偏差 備注 1 底平面 A 粗銑 精銑 細精銑 2 鉆 深深深 擴鉆 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 粗鉸 精鉸 3 13 锪孔 ；13 202 ； 42 42 4 132 鉆孔 12 擴孔 3 13 5 102 鉆孔 深 粗鉸錐孔 精鉸錐孔 10 6 6M 鉆螺紋孔 攻絲 7 6 鉆 6 定 各工序的加工設備和工藝裝備 機床的選用 查 資料 1機械加工工藝手冊可得： 立式銑床 )52( 主要用于銑 加工。 搖臂 鉆床 )3025(Z ，可用于鉆、 擴、 鉸及攻絲。 刀具的選 用 買文檔就 送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 查 資料 1機械加工工藝手冊可得： 高速鋼端面銑刀，銑刀材料： 刀具的角度取 ： 15100 1280 85n 2515 3 8Z 鉆頭： 直柄麻花鉆 10 ) 直柄短麻花鉆 ) 直柄長麻花鉆 6 ) 鑄鐵群鉆 34 24 20 直柄 擴孔鉆