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CAD图纸和 工艺及夹具设计 CAD图纸设计 工艺设计及夹具设计

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空压机壳体 工艺与夹具设计带CAD图和文档,CAD图纸和,工艺及夹具设计,CAD图纸设计,工艺设计及夹具设计

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钻2-M8螺纹底孔夹具设计说明书 本夹具用于钻2-M8螺纹底孔夹具。1.1 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。1.2钻削力的计算刀具：钻头 D=6（M8螺纹底孔）。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。1.3 夹紧力的计算夹紧力的大小重要取决于切削P和重力G，重力是可认为不变的，而切削力在切削的过程中是变化的。影响切削力的大小因素很多，如工件质量的不均匀，加工质量的不均匀，刀具磨损以及切削用量的变化等等。同时夹紧力也和其他因素有关，如夹紧件和工件及工件与定位件间接触表面的光洁度，工艺系统的刚性等等，因此夹具夹紧力的设计只能对其作初略的估算。夹紧压板夹紧支板和夹紧座的目的相同，都是夹紧工件的，保证在加工过程中工件不移动，限制它的自由度，夹紧支板的工件接触装置拟用夹紧螺钉，支板在其中是辅助支承的，最终起决定作用的还是人的操作，不同人操作同样的夹具或者是在夹紧的过程中用力和速度的不同，都对工件的加工精度有影响。由于取用的夹紧螺钉是一样的，前面已经计算过了，在此不重复了。5具体的结构见零件图。螺旋夹紧机构是指螺旋副与其他元件（压板、垫片、螺钉等）相结合，对工件实施夹紧的机构。螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。螺旋夹紧机构结构简单，夹紧行程大，且自锁性能好，增力比大，是手动夹紧中用的最多的一种夹紧机构。常用的夹紧形式有：单个螺旋夹紧机构、螺旋压板夹紧机构。图3.2 压板夹紧压板加工要求：1.表面发蓝或其它的防锈处理；2.热处理:T10A，淬火HRC3845；渗碳深度0.20.6mm；3.锐边无毛刺；4.螺纹孔以国家标准的M27配做。1 6W:实际夹紧力 Wi:理论夹紧力 K:安全系数 安全系数:K= K1K2K3K4式中: K1-基本安装系数 K2-加工安装系数 K3-刀具钝化系数 K4-切削特点系数 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用液压驱动的螺旋夹紧机构。1.4 夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用导向元件或导向装置，用以引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的刚性，从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中，导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等，因此，导向装置如同定位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )为能迅速、准确的确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应该设置引导刀具的元件钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间，如图3.2-1所示。因工件批量小又是单一钻孔工序，所以此处选用固定钻套。图3.2-1 固定钻套主要尺寸有机床夹具零、部件国家标准GB/T2262-91选取钻孔时如表3.2-1 表3.2-1 固定钻套标准尺寸1.钻套的尺寸、公差配合的选择钻套内径基本尺寸=引导刀具的最大极限尺寸1） 钻套内径基本尺寸：钻头、扩孔钻，铰刀是标准化定尺寸刀具，所以内径刀与刀具按基轴制选。钻套与刀具之间按一定的间隙配合，以防刀具使用时咬孔或长使一般根据刀具精度选套孔的公差：钻（扩孔）选F7，粗铰 G7，精铰G6。若引导的是刀具导柱部分不是切削部分，可按孔制选取：H7/f7，,H7/g6，,H6/g5等。2）钻套高度H：H=（13）D 斜孔 H=（46）DH过长，磨损严重由表1.5-1可查得： 钻套高度H取20mm3）排屑空间：h措钻套底部与工件表面之间的空间。h过大要引偏，过小不能排屑.铸铁：S=（0.30.7）D 小孔取小值钢： S=(0.71.5) D 大孔取大值斜孔：S=（00.2）D 所以排屑空间h为 30mm4）材料：性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗碳淬火 D10mm CrMn D25mm T10A T12A HRC5864 D25mm 20渗碳淬火 HRC5864因此，本处采用材料T10A,热处理:T10A HRC5864。因钻孔6.5H9；由表1.5-1可查得：钻套内径为6.5F7；外径为12D6；麻花钻选用6.5f6钻套轴线对基面的垂直度允差为0.02mm导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套，快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大，磨损较小，孔距离精度要求较高，则选用固定钻套。如图4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图4.2 钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性，材料选择20Mn2。淬火HRC60。我选择的钻套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，为了防止定位销与模板之间的磨损，在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18 GB2263-1980。材料仍选取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。1.5 钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:1、固定钻套：钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套：主要用在大批量生产中，由于钻套磨损大，因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内，钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。3、快换钻套：当对孔进行钻铰等加工时，由于刀径不断增大，需要不同的导套引导刀具，为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套：尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C，使开始钻孔时，钻头切屑刃不位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔，如图4.3。图4.3 切屑间隙 C=(0.31.2)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素，确定了设计方案后，选择了C=8。因为此钻的材料是铸件，所以C可以取较小的值。1.6 钻模板在导向装置中，导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚度和强度，以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式，可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板，在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下，钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位，螺栓紧固，钻模精度较高。41.7定位误差的分析该夹具以一个平面和和2个定位销定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 当短圆柱销以固定边接触时 式中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得： 因此：当短圆柱销以任意边接触时 2 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。1.8钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。1.9确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。1.10 夹具设计及操作的简要说明 由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，一个圆柱销定位两个自由度，用菱形销定位最后一个转动自由度。15机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称空气压缩机气缸体零件名称空气压缩机气缸体共1页第1页材 料 牌 号KTH350毛 坯 种 类铸造毛坯毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件0铸造毛坯铸造毛坯铸造车间5粗铣、半精铣粗铣、半精铣底面机加工铣工立式铣床X52K专用夹具、面铣刀、游标卡尺10粗铣、半精铣粗铣、半精铣上端面机加工铣工立式铣床X52K专用夹具、面铣刀、游标卡尺15精铣精铣底面和两端侧面机加工铣工立式铣床X52K专用夹具、面铣刀、游标卡尺20精铣精铣上端面机加工铣工立式铣床X52K专用夹具、面铣刀、游标卡尺25钻孔钻4-10.5mm孔机加工钻工立式钻床Z535专用夹具、麻花钻、游标卡尺30粗镗、半精镗粗镗、半精镗2-52mm孔机加工镗工卧式镗床T68专用夹具、镗刀、游标卡尺35精镗精镗2-52mm孔并孔口倒角机加工镗工卧式镗床T68专用夹具、镗刀、游标卡尺40钻孔攻丝钻孔攻丝2XM8，孔口120度倒角机加工钻工立式钻床Z535专用夹具、麻花钻、丝锥游标卡尺45钻孔攻丝钻孔攻丝6XM8机加工钻工立式钻床Z535专用夹具、麻花钻、丝锥游标卡尺50钻孔钻、铰66.2孔机加工钻工立式钻床Z535专用夹具、麻花钻、铰刀、游标卡尺55钻孔钻16孔，钻20孔、26孔、32孔机加工钻工立式钻床Z535专用夹具、麻花钻、游标卡尺60去毛刺去所有加工面锐边毛刺机加工钳工平锉通用夹具65清洗清洗零件70终检检验零件尺寸 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 1 页工序号：5工序名称：粗铣、半精铣冷动液：名称及型号：立式铣床X52K工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1粗铣、半精铣底面专用夹具面铣刀游标卡尺2.513250.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 2 页工序号：10工序名称：粗铣、半精铣冷动液：名称及型号：立式铣床X52K工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1粗铣、半精铣上端面专用夹具面铣刀游标卡尺2.513250.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 3 页工序号：15工序名称：精铣冷动液：名称及型号：立式铣床X52K工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1精铣底面和两端侧面专用夹具面铣刀游标卡尺1.50.85330.340.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 4 页工序号：20工序名称：精铣冷动液：名称及型号：立式铣床X52K工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1精铣上端面专用夹具面铣刀游标卡尺1.50.85330.340.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 5 页工序号：25工序名称：钻孔冷动液：名称及型号：立式钻床Z535工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1钻4-10.5mm孔专用夹具麻花钻游标卡尺20.85660.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 6 页工序号：30工序名称：粗镗、半精镗冷动液：名称及型号：卧式镗床T68工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1粗镗、半精镗2-52mm孔专用夹具镗刀游标卡尺1.52.28390.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 7 页工序号：35工序名称：精镗冷动液：名称及型号：卧式镗床T68工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1精镗2-52mm孔并孔口倒角专用夹具镗刀游标卡尺1.2110400.340.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 8 页工序号：40工序名称：钻孔攻丝冷动液：名称及型号：立式钻床Z535工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1钻孔攻丝2XM8，孔120度倒角专用夹具麻花钻、丝锥游标卡尺20.85660.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 9 页工序号：45工序名称：钻孔攻丝冷动液：名称及型号：立式钻床Z535工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1钻孔攻丝6XM8专用夹具麻花钻、丝锥游标卡尺20.85660.170.22吉林大学机械加工工序卡片零件号：零件名称：空气压缩机气缸体共 10 页第 10 页工序号：50工序名称：钻孔冷动液：名称及型号：立式钻床Z535工步号工 步 内 容夹具刀具量具n1钻、铰66.2孔专用夹具麻花钻、铰刀游标卡尺20.85660.170.22设计说明书题 目空气压缩机气缸体加工工艺及夹具设计所属系部机械工程系所属专业所属班级机制学 号学生姓名指导教师起讫日期摘 要本设计是基于空气压缩机气缸体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。空气压缩机气缸体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以空气压缩机气缸体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：空气压缩机气缸体类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe 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;目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 绪论2第2章 加工工艺规程设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工艺分析52.2 空气压缩机气缸体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施52.2.1 孔和平面的加工顺序52.2.2 孔系加工方案选择52.3 空气压缩机气缸体加工定位基准的选择62.3.1 粗基准的选择62.3.2 精基准的选择62.4 空气压缩机气缸体加工主要工序安排72.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.6确定切削用量及基本工时（机动时间）310第3章 钻2M8孔夹具设计193.1 研究原始质料193.2 定位、夹紧方案的选择193.3切削力及夹紧力的计算193.4 误差分析与计算203.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用213.6 夹具设计及操作的简要说明23总 结24参 考 文 献25 第1章 绪论机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是空气压缩机气缸体。空气压缩机气缸体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件与发动机正确安装。因此空气压缩机气缸体零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响空气压缩机的工作精度、使用性能和寿命。主要是实现变速，改变空气压缩机的运动速度。2.1.2 零件的工艺分析由空气压缩机气缸体零件图可知。空气压缩机气缸体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以顶面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工；螺孔加工其中顶面有表面粗糙度要求为，（2）以的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：的支承孔；前后端面；、1螺孔的孔。（3）以底面为主要加工平面的加工面。2.2 空气压缩机气缸体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该空气压缩机气缸体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于空气压缩机气缸体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序空气压缩机气缸体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工空气压缩机气缸体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。空气压缩机气缸体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。空气压缩机气缸体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择空气压缩机气缸体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据空气压缩机气缸体零件图所示的空气压缩机气缸体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，空气压缩机气缸体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将空气压缩机气缸体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 空气压缩机气缸体加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入空气压缩机气缸体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以空气压缩机气缸体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证空气压缩机气缸体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证空气压缩机气缸体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从空气压缩机气缸体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是空气压缩机气缸体的装配基准，但因为它与空气压缩机气缸体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.4 空气压缩机气缸体加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。空气压缩机气缸体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到空气压缩机气缸体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于空气压缩机气缸体，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将空气压缩机气缸体加工工艺路线确定如下：工艺路线一： 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容0铸造毛坯铸造毛坯5粗铣、半精铣粗铣、半精铣底面10粗铣、半精铣粗铣、半精铣上端面15精铣精铣底面20精铣精铣上端面25钻孔钻4-10.5mm孔30粗镗、半精镗粗镗、半精镗2-52mm孔35精镗精镗2-52mm孔并孔口倒角40钻孔攻丝钻孔攻丝2XM8，孔口120度倒角45钻孔攻丝钻孔攻丝6XM850钻孔钻、铰66.2孔55钻孔钻16孔，钻20孔、26孔、32孔60去毛刺去所有加工面锐边毛刺65清洗清洗零件70终检检验零件尺寸工艺路线二： 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容0铸造毛坯铸造毛坯5粗铣、半精铣粗铣、半精铣底面10粗铣、半精铣粗铣、半精铣上端面15精铣精铣底面20精铣精铣上端面25钻孔钻4-10.5mm孔30粗镗、半精镗粗镗、半精镗2-52mm孔35精镗精镗2-52mm孔并孔口倒角40钻孔攻丝钻孔攻丝2XM8，孔口120度倒角45钻孔攻丝钻孔攻丝6XM850钻孔钻、铰66.2孔55钻孔钻16孔，钻20孔、26孔、32孔60去毛刺去所有加工面锐边毛刺65清洗清洗零件70终检检验零件尺寸以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，方案二把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工定位基准不足，特别镗孔工序。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一：工艺路线一： 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容0铸造毛坯铸造毛坯5粗铣、半精铣粗铣、半精铣底面10粗铣、半精铣粗铣、半精铣上端面15精铣精铣底面20精铣精铣上端面25钻孔钻4-10.5mm孔30粗镗、半精镗粗镗、半精镗2-52mm孔35精镗精镗2-52mm孔并孔口倒角40钻孔攻丝钻孔攻丝2XM8，孔口120度倒角45钻孔攻丝钻孔攻丝6XM850钻孔钻、铰66.2孔55钻孔钻16孔，钻20孔、26孔、32孔60去毛刺去所有加工面锐边毛刺65清洗清洗零件70终检检验零件尺寸2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“空气压缩机气缸体”零件材料采用灰铸铁制造。材料为KTH350，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）顶面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（3）顶面螺孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：钻孔： 攻丝： （4）前后端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23，其加工余量规定为，现取。半精铣：参照机械加工工艺手册第1卷，其加工余量值取为。精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为。铸件毛坯的基本尺寸为，根据机械加工工艺手册表2.3.11，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。 2.6确定切削用量及基本工时（机动时间）3工序5：粗铣、半精铣底面机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）半精铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序10：粗铣、半精铣上端面机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）半精铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序15：精铣底面和两端侧面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序20：精铣上端面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀YG8，硬质合金立铣刀YT15（1）粗铣两侧面铣刀直径，齿数铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序25：钻4-10.5mm孔机床：钻床Z525刀具：麻花钻切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具