K031-托架 托腳工藝及鉆2-M8孔夾具設(shè)計

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In general, it is easier to guarantee the machining accuracy of the plane. Therefore, this design follows the principle of the first hole. The machining precision of the hole is divided into rough machining and precision machining stage. The reference is chosen to be the base of the input shaft and the output shaft of the gearbox, and the top and the two technological holes are used as the reference. The main process arrangement is the first to support the hole positioning and processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole positioning and processing technological hole. In addition to the process of the follow-up, the use of the top plane and process holes in the process of the other hole, and the hole. The processing of the series of supporting hole by coordinate boring. The whole process of the selection of combined machine tool. Choose special fixture fixture, clamping way more choice of gas dynamic clamping, clamping reliable, the agency can not be self locked, so the production efficiency is higher, suitable for high-volume line processing, can meet the design requirements. This paper is to the supporting foot processing the application and processing of the process of analysis, mainly including the selection of the parts diagram analysis, the semifinished materials, parts of the clamping, the process route of making, tool selection, cutting the amount of determination, the process file to fill. Choose the correct processing method, design reasonable processing technology. In addition to the two parts of the process of the design of the special fixture. There are many types of machine tools, including the use of the most widely used universal fixture, standard size has been standardized, and a professional factory for production. And it is widely used in mass production, and it is a special fixture for the service of a particular workpiece. The main content of this paper is to design the milling fixture design to 2-M8. Key words: rotor body, processing technology, processing method, process documentation, fixture 3 目 錄 摘 要 5 ABSTRACT 6 1 序言 9 2 零件的分析 11 2.1 零件的工藝分析 11 3 零件的工藝要求 11 3 工藝規(guī)程設(shè)計 12 3.1 加工工藝過程 12 3.2 確定各表面加工方案 12 3.2.1 影響加工方法的因素 12 3.3 加工方案的選擇 13 3.3 確定定位基準 13 3.2.1 粗基準的選擇 13 3.2.1 精基準選擇的原則 14 3.4 工藝路線的擬訂 14 3.4.1 工序的合理組合 14 3.4.2 工序的集中與分散 15 3.4.3 加工階段的劃分 15 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 16 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 18 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 18 3.5.2 零件的偏差計算 19 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 20 3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 23 4 鉆床夾具設(shè)計 25 總結(jié) 29 參考文獻 31 4 致 謝 32 5 1 序言 托腳是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體，使這些零件保持 正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，殼類零件的制造精度將直接影響機器或 部件的裝配質(zhì)量，而其決定因素就是如何保證在對殼類零件進行加工時能夠獲得足夠 的精度要求，從而轉(zhuǎn)化為機械加工時機床的加工精度，以及夾具是否可靠 1。 夾具是機械制造過程中最常用的一種工藝裝備。在機械制造過程中，它裝在機床 上，使工件相對刀具與機床保待正確的位置，并能承受切削力。夾具的主要作用是保 證加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、擴大機床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全，因此，機床夾 具在機械制造中占有很重要的地位。 采用的機床夾具設(shè)計方法設(shè)計整體式殼類零件，設(shè)計過程可以在簡潔、明了的三 維操作界面中進行，減少重復(fù)繪圖工作量。更重要的是最終可以自動生成夾具零件及 裝配體的三維實體圖和二維工程圖。這種設(shè)計方法不僅可以把夾具設(shè)計技術(shù)人員從繁 雜重復(fù)的設(shè)計勞動中解脫出來，更可縮短夾具的開發(fā)周期，提高其設(shè)計制造水平和質(zhì) 量，從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高 6。 計算機輔助機床夾具設(shè)計是利用計算機輔助設(shè)計 CAD 技術(shù)來完成夾具設(shè)計的先進 方法。由于夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計過程涉及控制條件多，因此，用于夾具 設(shè)計的專業(yè)軟件甚少，目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計完全數(shù)字化。目前， 計算機輔助夾具設(shè)計一般是采用二維 CAD 軟件進行。采用二維 CAD 軟件進行夾具設(shè)計， 可以提高設(shè)計效率和質(zhì)量，但是其缺點是設(shè)計人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解 零件的加工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實體化；再選擇或設(shè)計合適的定位、 夾緊等元件和裝置；接下來將上述結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實體，用二維圖表示， 完成夾具的設(shè)計。在設(shè)計過程中，思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換，最終繪制二 維的總裝圖。由于繪制三維實體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配 圖。這對夾具設(shè)計質(zhì)量和效率，以及加工和裝配均有不利的影響。3D 軟件是一個基于 特征的參數(shù)化實體建模設(shè)計工具，該軟件完全采用 Windows 圖形用戶界面，易學易用。 借助 3D 軟件平臺，可以創(chuàng)建三維實體模型；編輯零件裝配體并進行簡單的運動仿真； 利用它的動畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性，還能得到夾具零部件裝配和運動 過程的動畫文件。 6 計算機輔助設(shè)計（CAD）的功能在于能協(xié)助設(shè)計者完成產(chǎn)品設(shè)計各階段的工作。本 文針對機床夾具進行計算機輔助設(shè)計，借助 3D 軟件平臺，將設(shè)計時所用標準零件建立 實體模型庫；對于非標準零件，采用交互方式建模方法直接在設(shè)計平臺建模并建立非 標準模型庫。 7 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 由零件圖可知，此托腳零件屬于一叉架類零件，主要用來支撐其它的零件，故其 強度要求較低。另外，其外部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，壁厚也較薄，有肋板、凸臺等結(jié)構(gòu)，所 以綜合考慮，用鑄造的方法制造毛坯比較經(jīng)濟合理。因其強度較低，選擇 HT150 材料 即可；再者，鑄鐵材料具有很好的耐磨性及減震性，其使用 L 型板連接，壁厚均勻， 鑄造應(yīng)力小，聯(lián)接強度也高。其毛坯鑄造工藝流程將在后面詳細介紹。 托腳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，此外還有托腳小端面端要求加工，對精度要求也很高。零件 的底面、中心孔 26 孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其中心孔 26 孔2.3Ra 有同軸度公差要求因為其尺寸精度、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。 3 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。 8 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 托腳小端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。 孔系加工有： 26 鉸孔加工，其表面粗糙度為 ；2.3a 2-7 的小孔鉆加工， 5.1R 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。因其年產(chǎn)量是中批13m 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 9 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，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 車淬火精車。 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，精銑的粗糙度可以較小。79IT:aR 26 孔的表面粗糙度要求為 6.3，則選擇孔的加方案序為：鉆鉸孔。 10 7 的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工方法。6.1Ra 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。 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?；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(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。 11 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，所以也可以用孔為加工基準。 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%蘇打及809c: 12 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 。mg20 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，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 13 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。 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： 1、鑄造、時效處理 2、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、清洗入庫 方案二： 1、鑄造、時效處理 2、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 14 3、粗精銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 4、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、清洗入庫 方案三： 1、鑄造、時效處理 2、2-7 到尺寸 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、粗精銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 6、鉆 26 到尺寸 25.5 7、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、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 1 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 1 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： 方案一： 1、鑄造、時效處理 15 2、粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 3、粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 4、銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 5、鉆 26 到尺寸 25.5 6、鉸孔 26 孔到規(guī)定尺寸 7、鉆 2-7 到尺寸 8、鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 9、攻絲徑向螺紋孔M6 10、終檢 11、清洗入庫 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鍛造采用的是 HT150 鑄造制造，其材料是 HT150，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 16 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 。 大小孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻3表 32，325,2.313 和參考文獻15表 18，可以查得： 鉆孔 26 鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1IT12.5Raumm2.0 擴孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。034 鉸孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8.6.3 參照參考文獻3表 2.347，表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該孔的工藝是：鉆擴鉸 鉆孔 7 實心。 螺紋孔 M6 實心不鑄出。 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 1、鑄造、時效處理 工序 2：粗、精銑底面保證厚度尺寸 8 機床：銑床 X52 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT0Dm5Z 17 此為粗齒銑刀。 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)參考文獻f 0.15/famZ 3表 2.481，取銑削速度 2.8/Vs 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻3表 2.473，取 根據(jù)參考文獻3表fa f/8. 2.481，取銑削速度 .47/m 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31rd 按照參考文獻3表 3.174，取 45 實際銑削速度 ：v .402.9/106nms 進給量 ： fV.185701/ffaZ 工作臺每分進給量 ： m./47.5infV ：根據(jù)參考文獻3表 2.481,取aa6 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 1lm8l 刀具切入長度 ：1 20.5()(3lDa206)2 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt1240.36min7.5jmlf 機動時間 ：1j 682.19.j 所以該工序總機動時間 1ijjtt 工序 2：鉆底面 4X10 切削深度 ：pa5.6 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.39，取f rmf/35.0 切削速度 ：參照機械加工工藝手冊表 2.4.41，取V sV47 18 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n min/59134.60701rdV in/60r 實際切削速度 ： sn8.0 被切削層長度 ：lm2 刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 3.62105)21( 刀具切出長度 ： 取2l4ml3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt in15.065.021fnlj 工序 3：粗精銑 40 端面保證厚度尺寸 61 （1）粗銑銑 40 端面 取背吃到量 ，選用 X52 型立式銑床 ，每齒進給量2pam 0.12/zfmz 工件材料 HT200 ，鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表 5.8125wd4 確定銑削速度 79.8/incvs10Vn203.r/id15 采用 X52 立式銑床 ，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實際銑削速度160/inwr6.8/min10wcv 當 工作臺每分鐘進給 為6/minnrf.21402./imzwf （2）精銑 每齒進給量 查表0.5pa.5zfz6/incv126.7./in15snrd X52 故實際銑削速度 /miwr./mi100cv 當 ，工作臺每分鐘進給量n65/iwr.1465./inmzf 切屑用時： 19 （1）粗銑 由工藝手冊得 60lm2 21e.5da130.5160139m2=13l:1jm6098. t 26min.84sfl1.4sfxt5.3.101jd.295 （2）精銑 60l1l2lm32jm45.t 1.6in3.sf39.98sfxzt6.0.53jd.11jjj123d.5t .71t .s 工序 4：銑另外一 40 端面保證厚度尺寸 58 （1）粗銑銑 40 端面 取背吃到量 ，選用 X52 型立式銑床 ，每齒進給量pam 0.12/zfmz 工件材料 HT200 ，鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表 5.8125wd4 確定銑削速度 79.8/incvs10Vn203.r/id15 采用 X52 立式銑床 ，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實際銑削速度160/inwr6.8/min10wcv 當 工作臺每分鐘進給 為6/minnrf.21402./imzwf （2）精銑 每齒進給量 查表0.5pa.5zfz6/incv126.7./in15snrd X52 故實際銑削速度 /miwr./mi100cv 當 ，工作臺每分鐘進給量n65/iwr 20 0.51465./minmzwfn 切屑用時： （1）粗銑 由工藝手冊得 60l2 21e.5da130.5160139m2=13l:1jm6098. t 26min.84sfl1.4sfxt5.3.101jd.295 （2）精銑 60l1l2lm32jm45.t 1.6in3.sf39.98sfxzt6.0.53jd.11jjj123d.5t .71t .s 工序 5：鉆、擴、鉸 孔2H 鉆孔 標準高速鋼麻花鉆，擴孔 標準高速鋼擴孔鉆，鉸孔4m25.8m 標準高速鉸刀。6 （1）鉆孔 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進給量12pa ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑速0.48/fr17/incv0.8mvk.75lvk 度 ，即7.5./icvm 12198.4/minswrd: 查參考文獻2表 3.17，取 ，95/iwnr 故實際切屑速度為 。18.02/in0cdvr 切屑用時： =10mm， ， ， 1cot(12)2rDlkm9.,45rDk21lm2l 故 ， ，0.2in1.485jwl sfn0.6.41.3fjt s ， 11()6(3).6bxjftt117djjfbxtt （2）擴孔 21 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進給量0.9pam ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑速.62/fr25/incv0.8mvk.75lvk 度 ，即 ，5.87.4/icv124360./min19.swrd: 查參考文獻2表 3.17，取 ，7wnr 故實際切屑速度為 。9.826./in100cdvr 切屑用時： =10mm， ， ， 1cot(2)2rDlkm.,45rDk21lm2l 故 ， ，1013in78.67jwl sfn0.67.81.5fjt s ， 22()(.82).6.bxjftt22296djjfbxtt （3）鉸孔 切屑用量： 取背吃刀量 ，由參考文獻2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進給量0.1pam ，切屑速度： ， ， ，則修正后的切屑.8/fr8.2/mincv0.8vk.9lvk 速度 ，即 ，2.97.4cv17143.6/min2swrd: 查參考文獻2表 3.17，取 ，/iwnr 故實際切屑速度為 。20976./in1cdvr 切屑用時： =10mm， ， ， ， 1cot(2)2rDlkmDm45rk21lm2l 故 ， ，1350.93.2in17.87jwl sfn30.67.41.8fjt s ， 。3().61bxjftts33djjfbxtts 工序 7：鉆 孔2 切削深度 ：pam5. 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.39，取f rmf/35.0 切削速度 ：參照機械加工工藝手冊表 2.4.41，取V sV47 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/5914.360701rdV in/6r 實際切削速度 ： sn/8.0 被切削層長度 ：lm2 刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 3.62105)21( 22 刀具切出長度 ： 取2lm41ml32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt in15.065.021fnlj 工序 8：鉆徑向螺紋孔 M6 底孔 5 Z525 立式鉆床鉆孔至 ，選用 的麻花鉆 攻 M6 螺紋選用 M6 細柄機用絲錐攻螺紋 查表得切削深度 5pam 進給量 取 0.2/fr 切削速度 43vs 則機床主軸轉(zhuǎn)速 取01.4316/min5vnrd160/inr 實際切速 06 2./i1v 被切削長度 9lm 刀具切入長度 15103.52orpctgkctgm: 刀具切出長度 0l 工序 9、攻絲徑向螺紋孔 M6 攻 螺紋6.M 進給量 1/fmr 切削速度 0.48./invs 機床主軸轉(zhuǎn)速 n 取01.2/i6nd54/minr 實際切速 054 0./iv 9lm1612123.82orplctgkctg:20l 攻： 鉆：2 011293.80.0.46.7545jnnllt msff12.1min2.6jlt sf2 3.67.ifj 1 30410.50i.4t s2%.2bz s1 .6.t 23 2.7640.26.4jdt s 3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該零件的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個工作日計算，每天 的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時工作時間計算，則每 個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22.8min。 參照參考文獻3表 2.52，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計 算公式為： （大量生產(chǎn)時 ） Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生產(chǎn)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(guān)工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 粗、精銑面 粗加工機動時間 ：jt0.5minj粗 精加工機動時間 ： 8精 輔助時間 ：參照參考文獻3表 2.545，取工步輔助時間為 。由于在ft min41.0 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，in1 則 in41.0ft ：根據(jù)參考文獻3表 2.548，k 3k 單間時間定額 有：dt()(%(0.541)(%)2.1in.8ifdjtk粗 粗 185mt精 精 因此應(yīng)布置二臺粗、精機床即可以完成此二道工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 鉆、擴、鉸 孔29H 24 機動時間 ： jt0.25.160.7.48minj 輔助時間 ：參照參考文獻3表 2.541，取工步輔助時間為 。由于在f min75.1 生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 ，i1 則 in.7.1ft ：根據(jù)參考文獻3表 2.543，k 4.2k 單間時間定額 ：dt()%(0.48175)(.%)2.04in.8idjftk 因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求