JZ-4-Y基座零件的機械加工工藝規(guī)程和銑平面夾具設(shè)計

JZ-4-Y基座零件的機械加工工藝規(guī)程和銑平面夾具設(shè)計,jz,基座,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,平面,夾具,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（工藝規(guī)程）JZ-4-Y零件的機械加工工藝規(guī)程和銑床夾具專用夾具設(shè)計 院 系 航空機械自造工程學(xué)院 專 業(yè) 航空機械自造與自動化 班 級 機制 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)老師 二一五年 三月 九日產(chǎn)品名稱JZ-4-Y零件圖號機械加工工藝過程卡毛坯種類圓鋼共1頁每臺數(shù)量1零件名稱JZ-4-Y材料牌號45第1頁工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10開料圓鋼開料130X35鋸床鋸刀，游標卡尺20粗車粗車外圓120以及端面。留1mm的加工余量車床CA6140硬質(zhì)合金車刀，游標卡尺、工裝XJ00130精車精車外圓120，達到圖紙尺寸要求車床CA6140硬質(zhì)合金車刀，游標卡尺、工裝XJ00140精車掉頭，車另外一端面車床CA6140硬質(zhì)合金車刀，游標卡尺、工裝XJ00150銑削銑削寬度為100的兩側(cè)端面銑床 X62W硬質(zhì)合金面銑刀游標卡尺、工裝XJ00160銑削銑上端面各凹槽及臺階面數(shù)控銑床VMC850硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺、工裝XJ00170銑削翻面，銑下端面各凹槽及臺階面數(shù)控銑床VMC850硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺、工裝XJ00180銑削銑左邊側(cè)面凹槽圓弧數(shù)控銑床VMC850硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺、工裝XJ00190鉆孔鉆上端面各個孔數(shù)控銑床VMC850錐柄麻花鉆游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001100鉆孔鉆下端面各個孔數(shù)控銑床VMC850錐柄麻花鉆游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001110鉆孔鉆右凸緣面各個孔數(shù)控銑床VMC850錐柄麻花鉆游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001120終檢終檢質(zhì)檢室千分尺、游標卡尺130入庫清洗入庫檢驗儀器編制日期審核日期更改零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號20工序名稱粗車共10頁零件圖號第 1頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10粗車外圓120以及端面。留1mm的加工余量硬質(zhì)合金車刀游標卡尺10.5315001.5152030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號30工序名稱精車共10頁零件圖號第 2頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10精車外圓120，達到圖紙尺寸要求硬質(zhì)合金車刀游標卡尺10.520.88001.9182030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號40工序名稱精車共10頁零件圖號第 3頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10掉頭，車另外一端面硬質(zhì)合金車刀游標卡尺10.520.88001.9182030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號50工序名稱銑削共10頁零件圖號第 4頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備X62W銑床夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10銑削寬度為100的兩側(cè)端面硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺10.5315001.5152030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號60工序名稱銑削共10頁零件圖號第 5頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10銑上端面各凹槽及臺階面硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺10.5315001.5152030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號70工序名稱銑削共10頁零件圖號第 6頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10翻面，銑下端面各凹槽及臺階面硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺10.5315001.5152030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號80工序名稱銑削共10頁零件圖號第 7頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10銑左邊側(cè)面凹槽圓弧硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺10.5315001.5152030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號90工序名稱鉆孔共10頁零件圖號第 8頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10鉆上端面各個孔錐柄麻花鉆游標卡尺10.520.88002.2102030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號100工序名稱鉆孔共10頁零件圖號第 9頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10鉆下端面各個孔錐柄麻花鉆游標卡尺10.520.88002.2102030零件名稱JZ-4-Y機械加工工序卡工序號110工序名稱鉆孔共10頁零件圖號第 10頁材料牌號45毛坯狀態(tài)圓鋼機床設(shè)備數(shù)控銑床VMC850夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時10鉆右凸緣面各個孔錐柄麻花鉆游標卡尺10.520.88002.2102030I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 JZ-4-Y 零件的機械加工工藝規(guī)程和銑床夾具 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設(shè)計與制造 所屬班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 I 摘 要 本文是對 JZ-4-Y 零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、 毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工 藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對填料箱蓋 零件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化， 并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容 是設(shè)計銑夾具。 關(guān)鍵詞：JZ-4-Y ，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 II Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center. Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture III 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 1 緒 論 1 2 零件的分析 5 2.1 零件的工藝分析 5 2.2 零件的工藝要求 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計 6 3.1 加工工藝過程 6 3.2 確定各表面加工方案 6 3.2.1 影響加工方法的因素 6 3.3 加工方案的選擇 7 3.3 確定定位基準 7 3.2.1 粗基準的選擇 7 3.2.1 精基準選擇的原則 8 3.4 工藝路線的擬訂 9 3.4.1 工序的合理組合 9 3.4.2 工序的集中與分散 9 3.4.3 加工階段的劃分 10 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 11 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 13 3.5.2 零件的偏差計算 13 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 13 3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 22 4 銑夾具設(shè)計 25 4.1 研究原始質(zhì)料 25 4.2 定位、夾緊方案的選擇 25 4.3 切削力及夾緊力的計算 25 4.4 誤差分析與計算 26 4.5 零、部件的設(shè)計與選用 27 IV 4.5.1 定位銷選用 27 4.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 27 4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 28 結(jié) 論 30 參考文獻 31 致謝 32 1 1 緒 論 機械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是我們?nèi)跁炌ù髮W(xué)所學(xué)的知識，將理論與實 踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下 良好的基礎(chǔ)。 機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生 產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng) 濟效益，生產(chǎn)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(chǎn)該產(chǎn)品的 質(zhì)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(xué)性、完善性。 而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞 動強度、降低生產(chǎn)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。它們 的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對于零件加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是： 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成專用夾具的設(shè)計。 通過對零件零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主 要加工面和加工粗、精基準，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的 設(shè)計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據(jù)切銷力的大小、 批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計專用夾具。 5 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 JZ-4-Y 是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜， 但其加工孔和底面的精度要求較高，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(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性 能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 2.2 零件的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)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(zhì)量，同時使加工的 勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)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(shè)計的要求。 圖 2.1 零件零件圖 該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包 6 括大、小頭孔、小孔。 以平面為主有： 零件底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 ；2.3Ra 各凹槽端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。. 孔系加工有： 小孔鉆鉸加工， 2.3Ra 零件毛坯的選擇鑄造，因為生產(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)細密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其13m 年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn)。 上面主要是對零件零件的結(jié)構(gòu)、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(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計 提供了必要的準備。 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件零件的主要加工表面是平面、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，對于零件來說，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(guān)系以各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān) 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(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)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(zhì)量，同時使加工的勞 動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計零件的 加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和孔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，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足 精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。 3.2.1 影響加工方法的因素 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。 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、柴油機連桿小頭孔的加工， 7 在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 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 色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 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(shù)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 Ra0.63m，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。 3.3 加工方案的選擇 由參考文獻3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精 銑（ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79IT:aR 以較小。 由參考文獻3表 2.111 確定，100H7 和 60H7 孔的表面粗糙度要 求為 6.3，則選擇孔的加方案序為：粗鏜精鏜。 小孔鉆鉸孔加工方法： 因為孔的表面粗糙度的要求 ，所以我們采用鉆擴鉸的加6.1Ra 工方法。 小頭端面的加工方法是： 因孔兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 ，所以我們采用粗銑. 精銑。 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(yīng)當滿足以下要求： 粗基準的選擇應(yīng)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(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，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。以求壁厚均勻、 外形對稱、少裝夾等。 8 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(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)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(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)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。 應(yīng)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，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，主要是選 擇加工零件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 基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定 位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 基準統(tǒng)一原則，應(yīng)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(zhuǎn)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(shè)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。 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(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)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(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)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(yīng)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(shè)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，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，它的底平 面，適于作精基準使用。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。至于兩側(cè)面，因為是非加工表面，所以也可以用 的4 孔為加工基準。 9 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(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。零件的加工的 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、精加工零 件底面底部平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)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(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè) 備等具體生產(chǎn)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(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的 機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(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，生產(chǎn)管理復(fù)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(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)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(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床， 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 事，生產(chǎn)準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。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)簡單的專用機床和工夾具 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 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(nèi)部雜質(zhì)、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(yīng)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。 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(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)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(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床， 10 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 事，生產(chǎn)準備工作量大。 工序分散的特點 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的 機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不 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，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。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)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 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(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)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(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 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(chǎn)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(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為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 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 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 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(yīng)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 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 11 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(zhì)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(zhì)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。 3.4.4 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床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn) 成本，擬訂三個加工工藝路線方案。 方案一： 10 開料 圓鋼開料 130X35 20 粗車 粗車外圓 120 以及端面。留 1mm 的加工余量 30 精車 精車外圓 120，達到圖紙尺寸要求 40 精車 掉頭，車另外一端面 50 銑削 銑削寬度為 100 的兩側(cè)端面 60 銑削 銑上端面各凹槽及臺階面 70 銑削 翻面，銑下端面各凹槽及臺階面 80 銑削 銑左邊側(cè)面凹槽圓弧 90 鉆孔 鉆上端面各個孔 100 鉆孔 鉆下端面各個孔 110 鉆孔 鉆右凸緣面各個孔 120 終檢 終檢 130 入庫 清洗入庫 方案二： 10 開料 圓鋼開料 130X35 20 粗車 粗車外圓 120 以及端面。留 1mm 的加工余量 30 精車 精車外圓 120，達到圖紙尺寸要求 40 精車 掉頭，車另外一端面 50 銑削 銑削寬度為 100 的兩側(cè)端面 60 銑削 銑上端面各凹槽及臺階面 12 70 銑削 翻面，銑下端面各凹槽及臺階面 80 銑削 銑左邊側(cè)面凹槽圓弧 90 鉆孔 鉆上端面各個孔 100 鉆孔 鉆下端面各個孔 110 鉆孔 鉆右凸緣面各個孔 120 終檢 終檢 130 入庫 清洗入庫 加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個工序中， 以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、銑孔工序，方案把粗、精加工分在兩個不同的工序 中，而方案都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計專用夾 具時也可以減少工件的安裝次數(shù)。 方案二與方案三區(qū)別在于先鏜孔磨孔后再鉆各凸臺面小孔。這樣鉆孔后導(dǎo) 致孔內(nèi)的粗糙度受到影響。 方案 2 中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、 安裝工件。 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： 10 開料 圓鋼開料 130X35 20 粗車 粗車外圓 120 以及端面。留 1mm 的加工余量 30 精車 精車外圓 120，達到圖紙尺寸要求 40 精車 掉頭，車另外一端面 50 銑削 銑削寬度為 100 的兩側(cè)端面 60 銑削 銑上端面各凹槽及臺階面 70 銑削 翻面，銑下端面各凹槽及臺階面 80 銑削 銑左邊側(cè)面凹槽圓弧 90 鉆孔 鉆上端面各個孔 100 鉆孔 鉆下端面各個孔 110 鉆孔 鉆右凸緣面各個孔 120 終檢 終檢 130 入庫 清洗入庫 13 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的毛坯采用的是型材制造，其材料是 45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采 用鑄造毛坯。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 零件為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 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(yīng)設(shè)計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的 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(jié)構(gòu)。 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 工藝基準以設(shè)計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)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(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 零件的偏差計算 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步 余量如下： 粗銑：由參考文獻4表 1119。其余量值規(guī)定為 2-3mm，現(xiàn)取 3mm。查3可 知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取 0.21m 精銑：由參考文獻3表 2.359，其余量值規(guī)定為 。 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 10 無切削加工，無需計算 工序 20. 粗車外圓 120 以及端面。留 1mm 的加工余量 已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床 CA6140 普通車床，工件用卡盤固定。 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHBm2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V 14 = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09v01s0srm8.0 .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成m2 .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，1625pam410 進給量 =0.51.0fr 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設(shè)計手冊可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmK 時，徑向進給力： =950 。045R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際fFroFfKsFfkrFfK 進給力為： =950 =1111.5 （1-f17.N 2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽5.1 命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 2002196YG 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （1-3）00.184.920.1 in = = =120 （1-4）nDc1748mr 15 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nmir 這時實際切削速度 為：cV = = （1-1cD01257min 5） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPKW7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0 =1.7 =1.2 （1-6）3. 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故ni125EPKW9.5CEP 所選切削用量可在 C6201 機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 工序 30 精車外圓 120，達到圖紙尺寸要求 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片HB2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角m5.4 0V = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09v01s0srm8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.2 = = p.m25 .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，m1625pa410 進給量 =0.51.0frm 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設(shè)計手冊可知： =0.7f 16 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmK 時，徑向進給力： =950 。045R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際fFroFfKsFfkrFfK 進給力為： =950 =1111.5 由f17.N 于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽5.1 命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 20021915YT 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 00.184.920.1 （3-12） min48 = = =120 （3-nDc1027ir 13） 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nmir 這時實際切削速度 為：cV = = （3-1cD01257min 14） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f 17 ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3. 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所ni125EPkw9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 .計算基本工時 （3-15）flt 式中 = + + ， =127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 =126+ =1m28 = =mt7.0125in4 工序 40 掉頭，車另外一端面 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片HBm2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角m5.4 0V = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09v01s0sr8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.2 = = p.m25 .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，m1625pa410 進給量 =0.51.0frm 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設(shè)計手冊可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN 18 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSpam4f75.0rK 時，徑向進給力： =950 。045RFN 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f roFfKsFfkrFfK 進給力為： =950 =1111.5 由f17. 于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽5.1 命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 20021915YT 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （3-12）00.184.920.1 in48 = = =120 （3-13）nDc17mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250inr 這時實際切削速度 為：cV = = （3-14）1D1257min0 .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3. 19 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPkw9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0 .計算基本工時 （3-15）flt 式中 = + + ， = m127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 =126+ =128 = =mt7.0125in4 工序 50：銑削寬度為 100 的兩側(cè)端面 機床：銑床 X62W 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，硬質(zhì)合金立銑刀 YT15 （1）粗銑兩側(cè)面 銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw32012Z 銑削深度 ：pa 每齒進給量 ：根據(jù)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(zhuǎn)速 ： ，取n in/1793204.610rdV in1r 實際銑削速度 ： smn/5.260. 進給量 ：fVsZnaff /5.70/125.0 工作臺每分進給量 ：m in4.smVf ：根據(jù)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 ：1l mD34)(5.2 刀具切出長度 ：取2lm 20 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：1jt min39.0452121mjfl （2）粗銑 銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw506Z 銑削深度 ：pa3 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.77，取f Zmaf/2.0 銑削速度 ：參照機械加工工藝手冊表 2.4.88，取V sV3 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/126504.310rdVmi/150rn 實際銑削速度 ： smn/39.601.0 進給量 ：fVZaff /52. 工作臺每分進給量 ：m in83sVf 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： （其中 ）2jt mi46.0182.0mjfDmD260 因為： 12jjt 本工序機動時間 ：j in46.02jjt 工序 1：銑左邊側(cè)面凹槽圓弧 機床：銑床 VMC850 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)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=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.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 2.473，取 ：根據(jù)參fa 0.15/famZ 21 考文獻3表 2.481，取銑削速度 2.8/Vms 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取 根據(jù)參考fa Zmaf/18.0 文獻3表 2.481，取銑削速度 .47/ 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.9/in31Vrd 按照參考文獻3表 3.174，取 475 實際銑削速度 ：v .402.9/106nms 進給量 ： fV.1857/0.1/ffaZ 工作臺每分進給量 ： m.2475infVs ：根據(jù)參考文獻3表 2.481,取a ma6 切