3-左支座机械加工工艺规程及铣纵向槽5MM夹具设计
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无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 1 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 10 粗铣面 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式升降台铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工 位器具名称 工序工时 准终 单件 工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 粗铣 80 )孔大 端 端面 质合金镶齿面铣刀 1 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 2 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 20 粗 镗孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式镗床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工 步号 工步内容 工艺装备 （含： 刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 粗 镗 80 )内孔 速钢镗刀 1 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 3 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 30 精铣面 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式升降台铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 精铣 80 )孔大端端面 质合金镶齿面铣刀 295 1 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 4 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 40 精镗孔 坯 种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式镗床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 精镗 80 )内孔 刀 497 1 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 5 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 50 钻 孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 1 钻削 4通孔 13 的 硬质合金钻头 700 2 锪沉头孔 420 的高速钢 锪 孔 钻 400 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左支座 共（ 12 ）页 第（ 6 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 60 钻 孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同 时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给 次数 工步 工时 机动 辅助 1 钻 21通孔 21 的高速钢钻头 400 2 扩 25沉头孔 25 的高速钢 扩 孔钻 309 24 3 精铰 铰 沉头孔到 25 ) 25 的高速钢铰刀 800 60 4 锪削 38沉头孔螺栓孔 38 高速钢锪孔钻 200 24 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 7 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 70 钻孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 锪削沉头螺栓孔 4343 的高速钢锪孔钻 200 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 8 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 80 钻削螺纹孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 钻削 螺纹底孔 高速钢钻头 800 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 9 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 90 铣削纵槽 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 铣削尺寸为 5纵槽 300 高速钢锯齿圆周铣刀 65 60 3 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计 者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 10 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 100 钻削螺纹孔 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工工 步号 工步内容 工艺装备 （含： 刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 钻削 螺纹底孔 高速钢钻头 500 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 11 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 110 铣削横槽 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 铣削尺寸为 5横槽 300 高速钢锯齿圆周铣刀 65 无锡太湖学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 计者： 沈娟 产品名称 零（部）件名称 左 支 座 共（ 12 ）页 第（ 12 ）页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 120 攻螺纹 坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸 件 140140100 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工工 步号 工步内容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工步 工时 机动 辅助 1 攻螺纹 8 的 质合金丝锥 320 5 1 2 攻螺纹 10 的 质合金丝锥 250 8 1 无锡太湖学院 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 3 页 产品名称 零 (部 )件名称 左支承座 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺 寸 140140100 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工 步 工 序 内 容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量(切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀 具 量 具 单件 准终 10 粗铣 80 ) 大端端面 4 专用 夹具 游标 卡尺 20 粗镗 80孔 5 专用 夹具 内径百分尺 30 精铣 80端端面 5 95 专用 夹具 质合金镶齿面铣刀 游标 卡尺 编制 (日期 ) 审核 (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 无锡太湖学院 机械加工工艺 过程 卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 3 页 产品名称 零 (部 )件名称 左支承座 第 2 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 140140100 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工 步 工 序 内 容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀 具 量 具 单件 准终 90 铣削尺寸为 5纵槽 3 5 3 专用 夹具 300游标 卡尺 100 钻削 螺纹底孔 00 专用 夹具 内径百分尺 110 铣 削尺寸为 5横槽 3 5 3 专用 夹具 300游标 卡尺 编制 (日期 ) 审核 (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 无锡太湖学院 机械加工工艺卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 3 页 产品名称 零 (部 )件名称 第 3 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 140140100 每 毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 装 夹 工 步 工 序 内 容 同时加工零件数 切削用量 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技 术 等 级 工时定额 背吃刀量 (切削 速度m/分钟转数 进给量(夹具 刀 具 量 具 单件 准终 120 1 攻螺纹 20 专用 夹具 质合金丝锥 内径百分尺 2 攻螺纹 50 编制 (日期 ) 审核 (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 无锡太湖学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零 件图号 设计者： 沈娟 产品名称 零件名称 左支座 共 3 页 第 1 页 材料牌号 坯种 类 铸 造 件 毛坯外形尺寸 140毛坯可制 作数 1 每台件 数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设 备 工艺装备 工时 /0 铣削 粗铣 80 )的大端端面 机加 式升降铣床 质合金镶齿面铣 刀 准终 单件 20 镗削 粗镗 80 )孔 机加 式镗床 速钢镗刀 30 铣削 精铣 80 )的大端面 机加 式升降铣床 质合金镶齿面铣 刀 40 镗削 精镗 80 )孔 机加 式镗床 质合金镗刀 50 钻削 钻削 4通孔，锪沉头螺栓孔 4机加 式钻床 13硬质合金钻头 20高速钢锪孔钻 编制 (日期 ) 审核 (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 无锡太湖学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 设计者： 沈娟 产品名称 零件名称 左支座 共 3 页 第 2 页 材料牌号 坯种 类 铸造件 毛坯外形尺寸 140毛坯可制作 数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设 备 工艺装备 工时 /0 钻削 钻削 21通孔，扩、铰孔 25) 锪铰 38沉头螺栓孔 机加 式钻床 21高速钢钻头 高速钢扩孔钻 25高速钢铰刀 38高速钢锪孔钻 70 锪削 锪削沉头螺栓孔 43机加 式钻床 43高速钢锪孔钻 编制 (日期 ) 审核 (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 60 无锡太湖学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 设计者： 沈娟 产品名称 零件名称 左支座 共 3 页 第 3 页 材料牌号 坯种 类 铸造件 毛坯外形尺寸 140毛坯可制 作数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设 备 工艺装备 工时/图 80 钻削 钻削 螺纹底孔 机加 式钻床 高速钢钻头 90 铣削 铣削尺寸为 5纵槽 机加 式铣床 300速钢锯齿圆周铣刀 描校 100 钻削 钻削 螺纹底孔 机加 式钻床 高速钢钻头 110 铣削 铣削尺寸为 5横槽 机加 式铣床 300速钢锯齿圆周铣刀 底图号 120 钻削 攻螺纹 加 式钻床 质合金丝锥 质合金丝锥 130 终检 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会 签 (日期 ) 装订号 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 基于左支座零件的工艺及工装设计 1 3 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 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。 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。 床左支座的作用和工艺分析 件的作用 题目所给的零件是机床上的一左支座，它用螺钉通过 4 13 10底板 4 20该零件纵横两方向上 50用一端带 过于 21端于 25装在 80松 开螺栓后轴杆可转动或者滑动 , 也可利用夹紧程度不同来调节孔与轴的间隙。 件的工艺分析 该零件材料为 墨铸铁，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大的压力，要求耐磨的零件。 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 : （一）以 80孔为中心的加工表面。加工表面包括 : 80 面以及大端的内圆倒角， 80大端端面有表面粗糙度的要求为： 对 80的轴心线有垂直度要求为 :四个1320 的沉头螺栓孔 ,以及两个 10 的锥销孔 ,螺纹 (纵槽，其中主要加工表面为 80 （二）以 25孔加工中心的表面：这一组加工表面 包括 213843螺纹 底孔以及尺寸为5(横槽，主要加工表面为 25 加工的是 10 的锥销孔是 粗糙度要求。其要求比较高，直径也比较小，直接钻不能达到其精度要求，在这里可采取钻 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，然后再借助于专用无锡太湖学院 学士学位论文 2 夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。 件毛坯的确定 坯材料的制造形式及热处理 （一）该零 件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、 型材 2、 锻造 3、 铸造 4、 焊接 5、 其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 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。 灰铸体一般的工作条件： （ 1） 承受中等载荷的零件。 （ 2） 磨檫面间的单位面积压力不大于 490 （二） 灰铸铁（ 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。可采用石墨化退火，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。 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 500 件 /年。由 机械加工工艺手册 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 80 孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效。 由机械加工工艺手册可知，该种铸件的尺寸公差等级 8 10 级，加工余量等级 G 级，故选取尺寸公差等级 10 级，加工余量等级 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 80孔的上顶面。 由机械加工工艺手册用查表法确定参考面的总余量如表 3示。 表 3各加工表面总余量（单位： 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 A 面 140 G 面，单侧加工 80 孔 80 H 降 1 级大侧加工 由 机械加工工艺手册 可知铸件主要尺寸的公差，如表 3示 。 表 3毛坯主要尺寸及公差（单位： 主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 面中心距尺寸 100 04 80 孔 80 5 于左支座零件的工艺及工装设计 3 4 左支座的加工工艺设计 准的选择 （ 1） 粗基准的选择 余量均匀原则 在很多工件上有一些重要的表面，加工这些表面时希望它们被切去均匀的余量。 保证不加工面位置正确的原则 工件上若有一些不加工的表面，它们与加工面之间也要求有一个正确的位置关系，这些位置关系有时并不直接标注在图样上，但是经过分析从图面上可以看出来，如果不注意它们，将会影响到零件的美观甚至零件的使用性能。 粗基准只能有效使用一次的原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都较差，如果在某一个（或几个）自由度上重复使用粗基准，则不能保证两次装夹下工件与机床、刀具的相对位置一致，因而使得两次装夹下加工出来的表面之间位置精度降低。 粗基准平整光洁，定位可靠的原则 粗基准虽然是毛坯表 面，但应当尽量平整光洁，无飞边，不应当选毛坯分型面或分模面所在的表面为粗基准。 （ 2）精基准的选择 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。 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。 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。 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。 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。 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。 80 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，这样使工艺规程无锡太湖学院 学士学位论文 4 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）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。 艺设计过程中应考虑的主要问题 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。 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。 通过划分加工阶段： 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。 可以合理使用机床设备。 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好。 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。 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。 （一） 机械加工顺序的安排原则 基面先行 基于左支座零件的工艺及工装设计 5 先主后次 先粗后精 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。 （二）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，安排在机械加工完毕后进行。 （三）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。 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。 支承座的工艺路线分析与制定 无锡太湖学院 学士学位论文 6 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。 艺路线分析及制定 （ 1）工艺路线方案一： 工序一：铸造。 工序二：时效、退火。 工序三：粗铣、精铣削 80的大端端面。 工序四：粗镗、精镗 80孔，以及倒 2 45 的倒角。 工序五：钻削底板上的 4- 13 4 工序六：钻削 21通孔，扩、铰孔 25沉头螺栓孔 38沉头孔 43 工序七：铣削尺寸为 5 工序八：钻削 螺纹底孔。 工序九：铣削尺寸为 5横槽。 工序十：攻螺纹 工序十一：终检。 （ 2） 工艺路线方案二 工序一：铸造。 工序二：时效、退火。 工序三：粗镗、精镗孔 80的内圆。 工序四：粗铣、精铣 80大端端面。 工序五：镗 80端处的 2 45 倒角。 工序六：钻 4 20 工序七：铣削尺寸为 5 工序八：钻削通孔 21、铰孔 25沉头螺栓孔 38沉头孔 43 工序九：钻削 螺纹底孔。 工序十：铣削尺寸为 5横槽。 工序十一：攻螺纹 工序十二 ：终检。 （ 3） 工艺方案分析 基于左支座零件的工艺及工装设计 7 工艺方案路线二：本路线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 底端不平整，则容易引起 80 80内孔与 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。工艺路线方案一则是先加工平面再加工孔。本工艺路线可以减小 80孔与底座垂直度误 差，以及80 柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还可以避免工艺路线二所留下的部分缺陷（即：工艺路线二中的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，工艺路线一优于工艺路线二，可以选择工艺路线一进行加工，在工艺路线一中也存在问题，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： 工艺路线三： 工序一：铸造。 工序二：时效、退火。 工序三：粗铣 80的大端端面。 工序四：粗镗 80孔。 工序五：精铣 80的大端面。 工序六：精镗 80孔，以及 80端处的倒角 2 45 。 工序七：钻削 80端的 4沉头螺栓孔 4 工序八：钻削锥销孔 2 工序九：钻削通孔 21扩、铰孔 25 工序十：锪削沉 头螺栓孔 4336 工序十一：铣削尺寸为 5削尺寸为 5横槽。 工序十二：钻削 螺纹底孔。 工序十三：攻螺纹 工序十四：终检。 看上去此工艺路线已经没有什么问题了，也可以用了，但是这条工艺路线也存在缺陷，比如说工序四处的加工其基准的选择和定位都成问题，因为 80小端没有经过加工不能作为基准，而且用芯轴定位的话限制的自由度也不够，会造成不完全定位或欠定位，会影响加工精度。以及 80表面质量要求较高可以留较小的余量给最后的珩磨，以保证表面加工质量。 工艺路线四： 工序一：铸造。 无锡太湖学院 学士学位论文 8 工序二：时效、退火。 工序三：粗铣 80的大端端面，粗基准为 圆，选用 式升降铣床和专用夹具。 工序四：粗镗 80孔，基准为 80的轴心线，选用式升降铣床和专用夹具。 工序五：精铣 80的大端面，基准为 80圆，选用式升降台铣床 和专用夹具。 工序六：精镗 80孔，以及 80端处的倒角 2 45 ，基准为 80的小端端面，选用 式镗床和专用夹具。 工序七：钻削 4沉头螺栓孔 4准为 80圆，选用 式钻床和夹具。 工序八：钻削 21、铰孔 25铰 36准为 80大端端面，选用 式钻床和专用夹具。 工序九：锪削沉头孔 43准为孔 80大端端面，选用 式钻床和专用夹具。 工序十：钻削 螺纹底孔，基准为 80圆，选用 式钻床和专用夹具。 工序十一：铣削尺寸为 5纵槽。基准为 80圆，选用 式铣床和专用夹具。 工序十二：钻削 螺纹底孔。基准为 80端端面，选用 工序十三：铣削尺寸为 5准为 80端端面，选用 工序十四：珩磨 80内圆，基准为孔 80大端端面。 工序十五：攻螺纹 用 式钻床和专用夹具。 工序十六：终检。 械加工余量 在机械加工过程中，为改变工件的尺寸和形状而切除的金属厚度成为加工余量。为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度，称为工序余量。由毛坯变成成品的过程中，在某加工表面上所切除的金属层总厚度 ， 称为总余 量。 响加工余量的因素 在讨论影响加工余量的因素时，应首先研究影响最小加工余量的因素。影响最小加工余量的因素较多，现将主要影响因素分单项介绍如下。 （ 1） 前工序形成的表面粗糙度和缺陷层深度（ 了使工件的加工质量逐步提高，一般每到工序都应切到待加工表面以下的正常金属组织，将上道工序形成的表面粗糙度和缺陷层切掉。 （ 2） 前工基于左支座零件的工艺及工装设计 9 序形成的形状误差和位置误差（ x 和 w）当形状公差、位置公差和尺寸公差之间的关系是独立原则时，尺寸公差不控制形位公差。此时，最小加工余量应保证将前工序形成的形状和位置误 差切掉以上影响因素中的误差及缺陷，有时会重叠在一起，但为了保证加工质量，可对各项进行简单叠加，以便彻底切除。 上述各项误差和缺陷都是前工序形成的，为了能将其全部切除，还要考虑本工序的装夹误差的影响。 综上所述，影响工序加工余量的因素可归纳为下列几点： 前工序的工序尺寸公差 前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层深度 前工序形成的形状误差和位置误差 本工序的装夹误差 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 拉强度为 195件的毛坯 质量为 件的生产类型是中批生产； 参考 机械加工工艺简明手册李益民编（哈尔滨工业大学）， 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） 80端其加工尺寸为 14040平面。保证高度尺寸 100尺寸是自由尺寸表面粗糙度值 要精加工。根据机械加工工艺简明手册李益民， 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 8 10 级我们取 9 级，加工余量 G 级。平面的加工余量，可根据表 件机械加工余量，可得 加工余量。铸件尺寸公差可得 （ 2） 80内表面，其加工长度为 100面粗糙度值 要精铰和珩磨。查机械加工工艺简明手册李益民， 件尺寸公差可得 件机械加工余量，可得 量。 （ 3） 4 个 80大端端面螺栓孔。只需要钻底孔和锪沉头孔即可。则加工余量为： 钻削 13 双边加工余量 2Z 13沉头孔 20 双边加工余量 2Z 7 4）内表面 2125+38 43些内表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分别为： 钻削 21 双边加工余量 2Z 2125表面： 无锡太湖学院 学士学位论文 10 21 双边加工余量 2Z 双边加工余量 2Z 25 双边加工余量 2Z 38以一次性锪成型 则双边加工余量 2Z 1343可以一次性加工出来 则双边加工余量 2Z 22 5）尺寸为 5纵槽，可以一次性铣削成型。 则双边加工余量 2Z 5 尺寸为 5横槽，也可以一次性铣削成型。 则双边加工余量 2Z 6 （ 6） 个螺纹孔，机加工车间只需要加工螺纹的底孔，攻螺纹的工作可以放在钳工室。则： 底孔加工的直径为 双边加工余量 2Z 丝 双边加工余量 2Z 底孔加工直径为 双边加工余量 2Z 丝 双边加工余量 2Z 7）内孔 80加工余量计算： 内孔 80 9 级加工精度，铸件的毛坯重量约为 机械加工工艺简明手册李益民， 件机械加工余量可以得到内圆的单边加工余量为 Z 2.5 械加工工艺简明手册李益民， 件公差，可得： 1.6 珩磨加工余量：查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得：珩磨的单边加工余 量 Z 精镗加工余量：查机械加工工艺手册李洪主编， 孔、镗孔、铰孔的加工余量 Z 机械加工工艺手册孟少农主编，第 2 卷 式镗床的加工公差，可得： 里取 体方向）。 粗镗加工余量：除珩磨的加工余量和精镗的加工余量剩下的余量都给粗镗。查机械加工工艺手册孟少农主编，第 2 卷 式镗床的加工公差，可得 们 这里取 体方向）。 左支座铸件毛坯图见毛坯图： 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此规定都有加工公差，所以规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上的加工余量有最大及最小之分。 由于本次设计规定的零件为大批大量生产，应该采用调整法加工。因此在计算最大、最小加工余量时应该按照调整法加工方式予确定。由此可知： 基于左支座零件的工艺及工装设计 11 毛坯的名义尺寸： 75坯的最大尺寸： 75+坯的最小尺寸： 粗镗后最小尺寸： 77镗后最大尺寸： 77+镗后最小尺寸： 镗后最大尺寸： 磨后尺寸与零件图纸尺寸相同，即： 80 480的加工余量计算表（单位： 工序 加工尺寸公差 铸件毛坯 80镗 精镗 珩磨 加工前 小 7 工后 小 7 0 大 工余量 （单边余量） 工公差（单边） 定切削用量及基本工时 序 一 ：粗铣 80大端端面 （ 1） 粗铣 80大端端面 本工序采用计算法确定切削用时 加工条件： 加工材料： 加工要求：粗铣孔 80大端端面。 机床和夹具： 式升降台铣床和专用夹具（类式于长三抓卡盘），用 刀具：材料为 D=160L=45d=50Z=16, 10， 1 15， n 12。查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 用铣刀参考几何角度和表 齿套式面铣刀，可得以上的参数，刀具耐用度 T 10800 s。 计算切削用量 确定 80端端面最大加工余量，已知毛坯长度方向的加工余量 Z无锡太湖学院 学士学位论文 12 虑 3的拔模斜度，则毛坯长度方向的加工余量 Z 是实际上此平面还要进行精铣所以不用全部加工，留 加工余量给后面的精加工。因此实际大端端面的 加工余量可以按照 Z=算。可以分两次加工则每次加工的加工余量Z 削的宽度为 140可以分两次加工， 80的拔模斜度，所以也留了加工余量 Z 3度方向的加工按照 12级计算，则取 0.4 体方向）。 确定进给量 f：查机械加工工艺手册李洪主编 （北京出版社出版）， 铣刀）的进给量，由刀具材料为 铣床功率为 取： f=mm/z，这里取 0.2 mm/z 计算切削速度：查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， v 其中： 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 件材料强度、硬度改变时切削速度 、切削力和切削功率修正系数，可得： ： v 则切削速度为： V 5 m s m m/s 计算主轴转速： nD V160 r 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 床（立式、卧式、万能）主轴转速，与 r/近的转速有 118 r/ 150 r/ 118 r/取 150 r/速度太大。 则实际切削速度： 000 160118 s 计算切削工时： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 削机动时间的计算，可得： 基于左支座零件的工艺及工装设计 13 21 21 l 其中当， ）（ee +（ 1 3），这里 则： ）（ee +（ 1 3） 822 5 4l 140 6118 377.6 mm/刀次数 i=1。查机械加工工艺手册李洪 主编（北京出版社出版）， 床 (立式、卧式 、万能 )工作台进给量，可取375mm/ 21 1375 482140 算机床切削力：查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） ， z 的计算公式，可得： 4.5z机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） 件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数，可得 ： 4.5z 6160证机床切削功率： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 种铣削切 削速度及功率计算公式，可得： 0-5 zn中： 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数和表 他使用条件改变时 切削速度、切削力及切削功率修正系数，可得： 则 : 机床切削功率为： 0611860 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 床（立式、卧式、 万能）参数，可得 床的电机总功率为 电机总功率为 以机床的功率足够可以正常加工。 验证机床进给系统强度：已知主切削力 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 种铣刀水平分力、垂直分力、轴向力与圆周无锡太湖学院 学士学位论文 14 分力的比值，可得 ： mm/z， mm/z，不对称铣刀铣削顺铣，水平分力 ， 。 则取： z z z 查取机床工作台的摩擦系数 得切削刀具在纵向进给方向对进给机构的作 力 F ： F （ 机床纵向进给机构可以承受的最大纵向力为 3530机床进给系统可 以正常工作。 序二 粗镗 80+孔 选用 式镗床和专用夹具。 刀具：材料为 B 16 16 200mm,l 80mm,d 16r60。参考机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 刀可以得刀以上数据。 确定 80已知毛坯厚度方向的加工余量为 Z 虑 3的拔模斜度，则厚度方向上的最大加工余量是 于后面要精镗核珩磨则加工 余量不必全部加工，留给后面的精镗的加工余量 Z 磨的加工余量留 Z 加工余量可以按照 Z 工时分两次加工，每次加工的镗削余量为 Z 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得进给量 f r，切削速度 v s。参考机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 式镗床主轴进给量，取进给量 f r，切削速度 v 0.3 m/s 18 m/ 则主轴的转速 n： nD 75181000 r/机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 式镗床的主轴转速，可得与 76.4 r/近的转速有 80 r/ 64 r/ 80 r/取 64 r/ 则实际切削速度 : 000 7580 m/算镗削加工工时： 基于左支座零件的工艺及工装设计 15 21 其中： )32( ； 5。则镗削时间为： 5100 工序三 精铣 80+端端面 机 床和夹具： 式升降台铣床专用夹具（类式于长三抓卡盘），以 80内孔面为基准。 刀具：材料为 D=160=45mm,d=50=16, 10， 1 15， n 12。查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 用铣刀 参考几何角度和表 齿套式面铣刀。可得以上的参数。刀具耐用度 T 10800 s 铣削深度 削宽度为： 140 去定进给量 f：查机械加工工艺手册 李洪主编（北京出版社出版）， 铣刀）的进给量，有刀具的材料为 铣床的功率为 得：进给量分 f z，此处取 z。 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 质合金端铣刀（面铣刀）铣削用量可得： v m/s 148.2 m/主轴转速为： nD 160 295 r/机械加工工艺手册李洪主编（ 北京出版社出版）， 床（立式、卧式、万能）主轴转速，与 295 r/近的转速有 235 r/ 300 r/ 300 r/取 235 r/速度损失太大。 则实际切削速度为 000 160300 150.8 m/际进给量为： 16300960mm/机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 床（立式、卧式、万能）工作台进给量，可取 ： f 实 950mm/ 00
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