毕业设计（论文）-左支座零件的机械加工工艺规程及夹具设计（全套图纸）

I 摘 要 根据左支座零件图，制订加工工艺规程及专用夹具设计。首先，在分析 左支座零件的毛坯尺寸参数和工艺要求的基础上，进行了零件的工艺分析和 生产类型的确定，安排了合理的加工工艺路线，其中包括：粗、精基准的选 择。然后，确定了机械加工余量、切削用量和基本工时，选择加工设备和工 艺装备。最后，对车床左支座的两个工序的加工进行了专用的夹具设计。 关键词：左支座；工艺规程；工艺路线；夹具设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 II 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. Key words：The surplus of processing ,Technical instruction, position error , clamp strength III 目 录 摘 要 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 Abstract . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 目 录 . III 第 1 章 绪论 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1 设计目的 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.2 设计任务 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 2 章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.1 车床左支座的作用和工艺分析 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.1.1 零件的作用 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.1.2 零件的工艺分析 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2 零件毛坯的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2.2 毛坯结构的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3 零件的工艺分析及生产类型的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.1 零件的作用 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.2 零件的工艺分析 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.3 零件的生产类型 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 3 章 车床左支座的加工工艺设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1 工艺过程设计中应考虑的主要问题 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.1 加工方法选择的原则 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.2 加工方法的选择 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.3 加工阶段的划分 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.4 加工顺序的安排 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.5 工序的合理组合 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2 基准的选择 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2.1 粗基准和精基准的具体选择原则 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2.2 选择本题零件的基准 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3 机床左支座的工艺路线分析与制定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3.1 工序顺序的安排的原则 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 IV 3.3.2 工艺路线分析及制定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4 机械加工余量 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4.1 影响加工余量的因素 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5 确定切削用量及基本工时 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5.1 工序一 粗铣80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔大端端面 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5.2 工序二 粗镗80H9 内孔 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5.3 工序三 精铣80H9 大端端面 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5.4 工序四 精镗80H9 内孔 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 4 章 工序设计及确定切削用量及基本时间 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1 选择加工设备与工艺装备 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.1 选择机床 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.2 选择夹具 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.3 选择刀具 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.4 选择量具 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2 确定工序尺寸 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3 确定切削用量及基本时间 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.1 工序一切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.2 工序二切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.3 工序三切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.4 工序四切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.5 工序五切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.6 工序六切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.7 工序七切削用量及基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.8 工序八终检基本时间的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 5 章 专用夹具设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.1 定位基准及定位元件的选择 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.2 切削力及夹紧力的计算 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3 定位误差分析与计算 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.4 夹具设计及操作的简要说明 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结 论 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致 谢 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 V 参考文献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 VI CONTENTS Abstract I Chapter 1 The introduction . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1 Design purpose 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.2 Design task . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 Chapter 2 Lathe left pedestal part analysis and determination of the blank错误！错误！未定义书签未定义书签 2.1 Lathe left pedestal function and process analysis 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.1.1 Parts role 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.1.2 The analysis of the technology of parts . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2 Blank determination 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2.1 Blank determination . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.2.2 Blank structure determination 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3 Parts of the process analysis and determination of the production types错误！错误！未定义书签未定义书签 2.3.1 Parts role 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.2 The analysis of the technology of parts . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.3 Parts production type. 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 Chapter 3 lathes left pedestal processing technology design错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1 Process design should be considered in the main problem错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.1 Processing methods selection principle 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.2 Processing the choice of methods . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.3 Processing stage division . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.1.4 Processing order arrangement. . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2 Benchmark choice 10 3.2.1 Thick benchmark and specific choice principle pure benchmark错误！错误！未定义书签未定义书签 3.2.2 Select subject parts benchmarks . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。0 3.3 Machine tools left bearing processing route analysis and formulation错误！错误！未定义书签未定义书签 3.3.1 The principle of the activity sequencing arrangement错误！未定义书签错误！未定义书签。 3.3.2 The process route analysis and formulation . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4 Mechanical machining allowance 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 VII 3.4.1 Influence factors of machining allowance 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4.2 Mechanical machining allowance、the procedure sizes and determination of blank allowance . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5 Sure cutting dosages and basic work hours. 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.5.1 Process 1 Rough milling 80H9( 087 . 0 0 + )mm hole big endian end错误！错误！未定义书签未定义书签 3.5.2 Process 2 Coarse boring 80H9 inner hole 21 3.5.3 Process 3 Fine milling 80H9 big endian end . 22 3.5.4 Process 4 Fine boring 80H9 inner hole 23 Chapter 4 Process design and confirming the cutting dosages and basic time25 4.1 Choose processing equipment and process equipment 25 4.1.1 Choose machine 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.2 Choose fixture 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.3 Choose tools . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1.4 Choose gage . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2 Sure procedure sizes 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3 Sure cutting dosages and basic time 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3.1 Process 1Cutting dosages and basic time determination.错误！错误！未定义书签未定义书签 4.3.2 Process 2Cutting dosages and basic time determination. . 29 4.3.3 Process 3Cutting dosages and basic time determination. . 31 4.3.4 Process 4Cutting dosages and basic time determination.错误！错误！未定义书签未定义书签 4.3.5 Process 5Cutting dosages and basic time determination.错误！错误！未定义书签未定义书签 4.3.6 Process 6Cutting dosages and basic time determination.错误！错误！未定义书签未定义书签 4.3.7 Process 7Cutting dosages and basic time determination.错误！错误！未定义书签未定义书签 4.3.8 Process 8The basic time determination final inspection错误！错误！未定义书签未定义书签 Chapter 5 Special jig design. 37 5.1 The locating datum and positioning of components of the choice . 38 5.2 Cutting force and clamping force calculation . 38 5.3 Positioning error analysis and calculation 39 5.4 Fixture design and operation of the brief explanation. 39 Conclusion . 39 Thanks 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 VIII References . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1 第 1 章 绪论 1.1 设计目的 毕业设计是高等院校学生在学完了大学所有科目，进行了生产实习之后 的一项重要的实践性教学环节。毕业设计主要培养综合运用所学的知识来分 析处理生产实际问题的能力，使自己进一步巩固大学期间所学的有关理论知 识，掌握设计方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基 础。 另外，这次毕业设计也是大学期间最后一项实践性学习环节。通过本次 毕业设计，应使自己在下述各方面得到锻炼： 1. 熟练的运用机械制造基础、 机械制造技术和其他有关课程中的基本理 论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在 加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定 等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 2. 通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制 图等方面)的能力。 3. 能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图 册、规范等。 4. 在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。 1.2 设计任务 1. 完成左支座零件毛坯合图及左支座零件图。 2. 完成左支座零件工艺规程设计 3. 完成左支座零件加工工艺卡 4. 机床专用夹具装备总图及夹具体图 5. 撰写设计说明书 2 第 2 章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的 重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检 测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产 品更新，提高经济效益的技术保证6。 在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术 要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方 法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要 根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适 的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。对于某个 具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工 出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合 理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订 较为合理的工艺过程。 2.1 车床左支座的作用和工艺分析 2.1.1 零件的作用 题目所给的是机床上用的一个支座.该零件的主要作用是利用横、 纵两个 方向上的5 0 2 mm的槽.使尺寸为 80mm 的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的 21mm 的孔穿过 M20mm 的螺栓一端与 25H7( 021 . 0 0 + )配合的杆件通过旋紧其 上的螺母夹紧,使装在 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的心轴定位并夹紧。 如图 21 所示。 3 图 2- 1 左支座主要安装位置 2.1.2 零件的工艺分析 左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述 如下: 1. 以 80H9( 087. 0 0 + )内孔为中心的加工表面： 这一组加工表面包括: 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的大端面及大端的内圆倒角， 四个 13mm 的底座通孔和四个 20mm 的沉头螺栓孔,及两个 10mm 的锥销 孔,螺纹 M8- H7 底孔及尺寸为 5 0 2 mm 纵槽主要加工 80H9( 087 . 0 0 + )mm，其中 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的大端端面对 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的轴心线有垂直度要求 为:0.03mm。 2. 以 25H7( 25 . 0 0 + )mm 的孔加工中心的表面： 这一组加工表面包括 21mm 的通孔和 38mm 的沉头螺栓孔及 43mm 的沉头孔,螺纹 M10- 7H 的底孔以及尺寸为 5( 0 2 )mm 的横槽， 主要加工表面为 4 25H7mm。 由上述分析可知，对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组，然后再 借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度6。 2.2 零件毛坯的确定 2.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理 1. 左支座零件材料 HT200 在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小。 由 于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属 模机械砂型铸造成型，这样有助于提高生产率,保证加工质量1。 灰铸铁一般的工作条件： (1) 承受中等载荷的零件。 (2) 磨擦面间的单位面积压力不大于 490Pa。 2. 毛坯的热处理 灰铸铁（HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由 于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大，因此，使石墨片得到 细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。采用石墨化退火，来消除 铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现） ，以 便于切削加工3。 2.2.2 毛坯结构的确定 根据零件材料确定毛坯为铸件。 又由题目已知零件的年生产纲领 6666 件 /年。由参考文献可知，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用金属模 机械砂型铸造成型。又由于支座零件 80mm 孔需铸出，所以还应安放型芯， 此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效3。 (1) 根据零件图计算轮廓尺寸，长 165.5mm，宽 140mm，高 100mm， 故最大轮廓尺寸为 165.5mm。 (2) 选取公差等级 IT 由参考文献8表 5- 1，铸造方法按机器造型，铸件 材料按 HT，得公差等级范围 8- 10 级，取为 9 级。 5 (3) 根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级 IT，由参考文献8表 5- 3 得，公差带相对于基本尺寸对称分布。 (4) 由参考文献8表 5- 5 得，铸造方法按机器造型，铸件材料按 HT，得 机械加工余量等级范围 D- F 级，取为 E 级。 (5) 对所有加工表面取同一个数值，由参考文献8表 5- 4 得最大轮廓尺 寸为 165.5mm， 机械加工余量等级为 E 级， 得 RMA （机械加工余量） 为 1.4mm。 (6) 毛坯基本尺寸 上下端面属单侧加工，应由参考文献8式 5- 2 得 R=F+2RMA+CT/2=100+21.4+2.2/2=103.9 孔 80H9 属内腔加工，应由参考文献8式 5- 3 式得 R=F- 2RMA- CT/2=80- 21.4- 2.2/2=76.1 其余尺寸由铸造获得 估计质量为 2.0kg 由参考文献可知，该种铸件的尺寸公差等级 IT 为 810 级，加工余量等 级 MA 为 G 级， 故选取尺寸公差等级 IT 为 10 级， 加工余量等级 MA 为 G 级。 铸件的分型面选择通过从基准孔轴线，且与侧面平行的面。浇冒口位置 分别位于 80mm 孔的上顶面。 由参考文献8用查表法确定参考面的总余量如表 2- 1 所示。 表 2- 1 各加工表面总余量（mm） 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 A 面 140 G 4.0 底面，单侧加工 80 孔 80 H 5.0 孔降 1 级大侧加工 由参考文献8可知铸件主要尺寸的公差，如表 2- 2 所示。 表 2- 2 毛坯主要尺寸及公差（mm） 主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT A 面中心距尺寸 100 4.0 104 3.2 80 孔 80 5.0 75 1.6 6 2.3 零件的工艺分析及生产类型的确定 2.3.1 零件的作用 左支座的作用是将穿过支座中心孔 的轴或者杆， 通过侧面的耳孔中安装 螺栓进行夹紧，使轴杆固定。松开螺栓后轴杆可转动或者滑动。底板 4 13 大孔是固定支座的螺钉孔，2 10 是定位销孔，M8- H7 为放松螺钉孔，固定 侧耳螺栓。 2.3.2 零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差 及技术要求齐全。所以这个零件的工艺性较好。 2.3.3 零件的生产类型 依设计题目知：Q=3000 台/年，n=2 件/台，每日 1 班；备品率 a 和废品 率 b 分别取为 10%和 1%。由参考文献1公式(2- 1)得该零件的生产纲领： N=Qn(1+a)(1+b)=30002（1+10%）(1+1%)=6666 件/年 7 第 3 章 车床左支座的加工工艺设计 3.1 工艺过程设计中应考虑的主要问题 3.1.1 加工方法选择的原则 (1) 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 (2) 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，表面相互位置精度要 求。 (3) 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 (4) 加工方法要与生产类型相适应。 (5) 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 3.1.2 加工方法的选择 该零件毛坯包括下平面及一个大孔六个阶梯孔两个小孔两个螺纹孔以及 两个缝槽，一个内孔倒角，材料为 HT200。以公差等级和表面粗糙度要求， 参考文献8有关资料，其加工方法选择如下。 (1) 端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为 Ra3.2。要求 Ra3.2 的端面粗 铣及半精铣即可(表 5- 16)。 (2) 孔 80H9 公差等级为 9 级，表面粗糙度为 Ra1.6，粗镗，半精镗及 精镗即可(表 5- 15) 。 (3) 孔 4 20 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra6.3，粗 铣即可(表 5- 16)。 (4) 孔 4 13 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra12.5， 粗铣即可(表 5- 16)。 (5) 孔 2 10 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra1.6，钻 削及铰孔即可(表 5- 15) 。 (6) 内螺纹 M8- 7H 公差等级为 7 级， 表面粗糙度为 Ra6.3,钻孔及车内螺 8 纹即可(表 5- 15，表 5- 21) 。 (7) 内螺纹 M10- 7H 深 18， 表面粗糙度为 Ra6.3， 钻孔及车内螺纹即可(表 5- 15，表 5- 21) 。 (8) 孔 38 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra3.2，粗铣， 半精铣即可(表 5- 16) 。 (9) 25H7 公差等级为 7 级，表面粗糙度为 Ra3.2，粗铣及精铣即可(表 5- 16) 。 (10). 未注公差， 公差等级按 IT14， 表面粗糙度为 Ra12.5， 粗铣(表 5- 16) 。 (11) 孔 43 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra12.5，粗 铣(表 5- 16) 。 (12) 垂直缝槽 0 2 5mm 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra12.5，粗铣即可(表 5- 16) 。 (13) 水平缝槽 0 2 5mm 为未注公差，公差等级按 IT14，表面粗糙度为 Ra12.5，粗铣即可(表 5- 16) 。 (14) 80H9mm 内孔边缘 245倒角，粗车即可。 3.1.3 加工阶段的划分 为保证零件加工质量和合理地使用设备、人力，机械加工工艺过程一般 可分为一下几个阶段： 1. 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽可能 接近成品。因此，此阶段应采取措施尽可能提高生产率。 2. 半精加工阶段 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做好准备。 3. 精加工阶段 保证各主要表面达到图样的全部技术要求，此阶段的主要目标是保证加 工质量。 4. 光整加工阶段 对质量要求很高的表面，应安排光整加工，以进一步提高尺寸精度和减 少表面粗糙度。但一般不能用以纠正形状误差和位置误差。 9 通过划分加工阶段： (1) 可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工误差， 保证加工质量。 (2) 可以合理使用机床设备。 (3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好。 (4) 可以及时发现毛坯缺陷，及时修补或决定报废，以免因继续盲目加 工而造成工时浪费6。 3.1.4 加工顺序的安排 零件的加工顺序包括切削加工顺序、热处理先后顺序及辅助工序。在拟 定工艺路线时，工艺人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起 加以考虑。 1. 机械加工顺序的安排原则 (1) 基面先行。 (2) 先主后次。 (3) 先粗后精。 (4) 先面后孔。 有些表面的最后精加工安排在部装或总装工程中进行，以保证较高的配 合精度。 2. 热处理工序的安排 热处理工序在工艺路线中的位置安排，主要取决于零件材料及热处理的 目的。 预热处理的目的是改善材料的切削工艺性能、消除残余应力和为最终热 处理作好组织准备。正火和退火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能 和消除毛坯的残余应力：调质一般安排在粗加工和半精加工之间进行，为最 终热处理作好组织准备：时效处理用以消除毛坯制造和机械加工中生产的内 应力。 最终热处理的目的是提高零件的强度、 表面硬度和耐磨性及防腐美观等。 淬火及渗碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前进行；由于调质后零 件的综合机械性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最 终热处理，其工序位置安排在精加工之前进行；表面装饰性镀层、发蓝处理， 10 安排在机械加工完毕后进行。 3. 辅助工序的安排 辅助工序主要包括：检验、清洗、去毛刺、去磁、到棱边、涂防锈油及 平衡等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的主要措施。除 各工序操作者自检外，在关键工序之后、送往外车间之前、粗加工结束之后， 精加工之前、零件全部加工结束之后，一般均安排检验工序。 3.1.5 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床 设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 1. 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单 的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水 平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复 杂。 2. 工序集中原则 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人 数和生产面积，也简化了生产管理。在一次装夹中同时加工数个表面易于保 证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用 机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调 整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。 但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生产中， 多采用工序分散的加工原则，生产中可以采用结构简单的专用机床和通用夹 具，组织流水线生产。 3.2 基准的选择 3.2.1 粗基准和精基准的具体选择原则 1. 粗基准的选择 粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分 11 配各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。一般按下列原则选择： (1) 为保证不加工面与加工面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基 准。如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较 高的表面作为粗基准。 (2) 合理分配个加工面的余量。 (3) 粗基准应避免重复使用。 (4) 选作粗基准的表面应平整，没有注口、冒口或飞边等缺陷，以便定 位可靠。 2. 精基准的选择 (1) 基准重合原则 应当尽量使定位基准与设计基准相重合，以避免因基准不重合而引起定 位误差。 (2) 基准统一原则 在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一 个(或一组)定位基准来定位，称为基准统一原则。 (3) 自为基准原则 当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀， 应选择加工表面作为基准， 称为自为基准原则。 (4) 互为基准原则 对于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基准反复加工的方法，这 称为互为基准原则。 (5) 便于装夹原则 所选精基准应能保证工件定位准确、稳定，夹紧方便可靠。精基准应该 是精度较高、表面粗糙度较小、支撑面积较大的表面。 3. 辅助基准的选择 选择辅助基准时应尽可能使工件安装定位方便，便于实现基准统一，便 于加工。 3.2.2 选择本题零件的基准 1. 粗基准的选择原则 12 按照有关粗基准的选择原则， 当零件有不加工表面的时候,应该选取这些 不加工的表面为粗基准;若零件有若干个不加工表面时， 则应以其加工表面相 互位置要求较高的表面作为粗基准。现取 R55mm 的外圆柱表面作为定位基 准，消除 X,Y 的转动和 X,Y 的移动四个自由度,再用 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的小 端端面可以消除 Z 周的移动。 2. 精基准的选择原则 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不 重合的时候，应该进行尺寸换算。 80mm 孔和 A 面既是装配基准，又是设 计基准，用它们做精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，其余各面和 孔的加工也能用它定位，这样使工艺规程路线遵循了“基准统一”的原则。 此外，A 面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作 方便。 由于生产类型为中批生产，故应该采用万能机床配以专用夹具，并尽量 使工序集中来提高生产率，除此之外还应降低生产成本。 3.3 机床左支座的工艺路线分析与制定 3.3.1 工序顺序的安排的原则 (1) 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工 提供找正基准。 (2) 按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准面。 (3) 在重要表面加工前应对精基准进行修正。 (4) 按“先主后次，先粗后精”的顺序。 (5) 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工 之后加工。 3.3.2 工艺路线分析及制定 1. 工艺路线方案一 工序一：粗镗、精镗孔 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的内圆。 工序二：粗铣、精铣 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的大端端面。 13 工序三：镗 80H9( 087 . 0 0 + )mm 大端处的 245倒角。 工序四：钻 4 13mm 的通孔，锪 20mm 的沉头螺栓孔。 工序五：钻 2 10mm 的锥销底孔，粗铰、精铰 2 10mm 的锥销孔。 工序六：铣削尺寸为 5mm 的纵槽。 工序七：钻削通孔 21mm，扩、铰孔 25H7( 25 . 0 0 + )mm,锪沉头螺栓孔 38mm 和 43mm。 工序九：钻削 M10- H7 和 M8- H7 的螺纹底孔。 工序十：铣削尺寸为 5mm 的横槽。 工序十一：攻螺纹 M10- H7 和 M8- H7。 工序十二：终检。 2. 工艺路线方案二 工序一：粗铣、精铣削 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的大端端面。 工序二：粗镗、精镗 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内孔，以及倒 245的倒角。 工序三：钻削底板上的 4 13mm 的通孔，锪 4 20mm 的沉头螺栓孔。 工序四：钻削锥销孔 2 10mm 底孔，铰削锥销孔 10mm。 工序五：钻削 21mm 的通孔，扩、铰孔 25H7( 25 . 0 0 + )mm，锪沉头螺栓孔 38mm 和 43mm。 工序六：铣削尺寸为 5mm 的纵槽。 工序七：钻削 M10- H7 和 M8- H7 的螺纹底孔。 工序八：铣削尺寸为 5mm 的横槽。 工序九：攻螺纹 M10- H7 和 M8- H7。 工序十：终检。 3. 工艺方案分析 工艺方案路线一是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。 这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差。有利于提高零件的加工尺寸精 度，但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱 R55mm 的底端不平整，则容易 引起 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的孔在加工过程中引偏。使 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的内孔与 R55 的圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起废品。工艺 路线方案二则是先加工平面再加工孔。 本工艺路线可减 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的孔 与底座垂直度误差， 以及 80H9( 087 . 0 0 + )mm 与 R55 圆柱的同心度， 使圆筒的壁 厚均匀外，还可以避免工艺路线一所留下的部分缺陷（即：工艺路线一中的 14 工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度，使 后面的加工不能保证加工质量和加工要求） 。 4. 工艺方案的确定 由上述分析，工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加 工，在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起也不能保证加工 质量和加工要求，所以我们得出如下的工艺路线： 工序一： 粗铣 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的大端端面， 以 R55mm 外圆为粗基准， 选用 X52K 立式升降铣床和专用夹具。 工序二：粗镗 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内孔，以孔 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的轴心线 为基准，选用 X620 卧式升降铣床和专用夹具。 工序三：精铣 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的大端端面，以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内圆 为基准，选用 X52K 立式升降台铣床和专用夹具。 工序四：精镗 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内孔，以及 80H9( 087 . 0 0 + )mm 大端处的倒 角 245，以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔的小端端面为基准。选用 T611 卧式镗床和 专用夹具。 工序五：钻削 4 13mm 的通孔，锪沉头螺栓孔的 4 20mm。然后再以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内圆为基准。选用 Z5150 立式钻床和夹具。 工序六：钻削 21mm 的通孔，扩、铰孔 25H7( 25 . 0 0 + )mm，锪铰 38mm 的沉头螺栓孔。以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔大端端面为基准，选用 Z3080 卧式钻床 和专用夹具。 工序七：锪削沉头螺栓孔 43mm。以孔 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的大端端面为 基准。选用 Z5150 立式钻床和专用夹具。 工序八：钻削 M8- H7 的螺纹底孔，以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内圆为基准。选 用 Z5150 立式钻床和专用夹具。 工序九：铣削尺寸为 5mm 的纵槽。以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 内圆为基准，选 用 X62K 卧式铣床和专用夹具。 工序十： 钻削 M10- H7 的螺纹底孔。 以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 大端端面为基准。 选用 Z5150 立式钻床和专用夹具。 工序十一：铣削尺寸为 5mm 的横槽，以 80H9( 087 . 0 0 + )mm 大端端面为基 准。选用 X62K 卧式铣床和专用夹具。 工序十二：珩磨 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的内圆，以孔 80H9( 087 . 0 0 + )mm 的大端 15 端面为基准。 工序十三：攻螺纹 M10- H7 和 M8- H7。 工序十四：终检。 3.4 机械加工余量 工艺路线确定以后，就需要安排各个工序的具体加工内容，其中最主要 的一项任务就是要确定各个工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的确定与 工序的加工余量有关。 加工余量是指加工过程中从加工表面切去材料层厚度。 余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量是同一被加工表面相邻两工序 尺寸之差；加工总余量是某一表面毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差10。 3.4.1 影响加工余量的因素 确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下，越小越好。在确 定时应该考虑下因素： (1) 上道工序产生的表面粗糙度和表面缺陷层深度。 (2) 上道工序的尺寸公差。 (3) 上道工序留下的空间位置误差。 (4) 本工序的装夹误差。 3.4.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 左支座零件的材料是 HT200，抗拉强度为 195MPa- 200MPa，零件的毛坯 质量为 6.5kg。 零件的生产类型是中批生产； 参考文献6毛坯的制造方法及其 工艺特点， 选择左支座零件的毛坯制造类型选择为金属模机械砂型铸造成型。 由上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 80H9( 087 . 0 0 + )mm 大端其加工尺寸为 140mm140mm 的平面。保证 高度尺寸 100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值 Ra=3.2m，需要精加工。 根据参考文献7成批生产铸件机械加工余量等级，可得：金属模机械砂型铸 造成型的灰铸铁加工余量等级可取 810 级我们取 9 级，加工余量 MA 取 G 级，铸件尺寸公差可得 1.8mm 的铸造尺寸公差，可得 2.5mm 的加工余量。 16 (2) 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔内表面，其加工长度为 100mm，表面粗糙度值 Ra=1.6m.需要精铰和珩磨。由参考文献7可知铸件尺寸公差可得 1.6mm 的 铸造尺寸公差，可得 2.5mm 的加工余量。 (3) 80H9( 087 . 0 0 + )mm 孔大端端面 4 个螺栓孔。 只需要钻底孔和锪沉头孔 即可。则加工余量为： 钻削 13mm 的通孔 双边加工余量 2Z13mm 锪沉头孔 20mm 双边加工余量 2Z7mm (4) 内表面 21mm、 25H7( 25 . 0 0 + )mm、 38mm 和 43mm 的加工余量， 这些内表面中有些需要多次加工才能完成。加工余量分别为： 1) 钻削 21mm 的通孔 双边加工余量 2Z21mm 2) 25H7( 25 . 0 0 + )mm 内表面 (a) 21mm 扩孔到 24.7mm 双边加工余量 2Z3.7mm (b) 24.7mm 铰孔到 24.9mm 双边加工余量 2Z0.2mm (c) 24.9mm 珩磨到 25H7( 25 . 0 0 + )mm 双边加工余量 2Z0.1mm 3) 38mm