【工装夹具类】CA6140杠杆工艺夹具及零件数控编程设计（铣小平台夹具）【8张图纸】【毕业设计】
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【工装夹具类】CA6140杠杆工艺夹具及零件数控编程设计（铣小平台夹具）【8张图纸】【毕业设计】,工装,夹具,ca6140,杠杆,工艺,零件,数控,编程,设计,平台,图纸,毕业设计
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前言 加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学等专业相关知识后，对整个专业知识的一次综合运用。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时 应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 1、发展状况 改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具 的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 目前， 大 批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性， 以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按 手动夹紧 的方法已不能满足生产发展的要求，而 气动、液压夹紧等 夹具正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式 ,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展 。 2、发展趋势 长时间以来，加工工艺及夹具设计都朝着标准化、自动化、高效率、高精度、低劳动强度方面发展。 （ 1）加工工艺的发展趋势 加工 工艺 作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20 世纪末也取得了很大 的进步，进入了以发展高速切削、开发新的 加工 工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。它是制造业中重要工业部门，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术，也是这些工业部门迅速发展的重要因素。因此，在制造业发达的美、德、日等国家保持着快速发展的势头。 金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了 “ 数控刀具 ” 的发展阶段，显示出 “ 三高一专 ”( 即高效率、高精度、高可靠性和专用化 )的特点。 显而易见，在 21 世纪初，尽管近净 成形技术、堆积成形技术是非常有前途的新工艺，但切削加工作为制造技术主要基础工艺的地位不会改变。从当前制造业发展的趋势中可以看到，制造业发展和人类社会进步对切削加工提出的双重挑战，这也是 21 世纪初切削加工技术发展的主要趋势。 （ 2）夹具的发展趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 （ 1） 高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔 距精度高达 5m ，夹具支承面的垂直度达到 00行度高达 00国 美乐）公司制造的 4m 长、 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 精密平口钳的平行度和垂直度在 5m 以内；夹具重复安装的定位精度高达5m ；瑞士 性夹具的重复定位精度高达 2 5m 。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 （ 2） 高效 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 1 2 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R 夹具仅用 1 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯）公司的球锁装夹系统， 1 分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产 线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 （ 3） 模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改 进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 （ 4） 通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的 焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 3、评述 综上，根据机械加工工艺及夹具设计的发展方向，现在的一般加工条件已不能满足现在的技术要求。所以以后的多为数控技术、自动化技术、系统化。主要体现其高效率、高精度、高可靠性、专业化程度深。这就要求从事这方面的高科技人才，就我们现在所学的知识还远远不够。所以我们在以后的学习工作中要多学习这些方面的知识，不断的充实自己，使自己的综合能力不断提高，从而跟上科技发展的脚步 摘 要 加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学等专业相关知识后，对整个专业知识的一次综合运用。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计 时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 本设计是 杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。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的加工精度。基准的选择以杠杆45 外圆面作为粗基准，以 25 孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 呼伦贝尔学院工程技术学院 零件号 零件名称 生产类型 材 料 毛坯重量 毛坯种类 编 制 刘 凯 日 期 杆 机械加工工艺过程卡片 831001 托架 成批生产 件 指 导 王晓霞 审 核 工序 工步 工 序 说 明、定 位 基 准 机 床 夹 具 刀 具 主轴转速(r/切削速度(m/进给 速度(mm/工时定额 (1 1 粗铣宽度为 25的下表面 立式铣床)52( 专用夹具 硬质合金 端铣刀 150 16 精铣宽度为 25的下表面 立式铣床)52( 专用夹具 硬质合金端铣刀 190 00 1 钻 23式钻床用夹具 高速钢，磨出双锥和修磨横刃钻头 140 6 扩 式钻床用夹具 硬质合金扩孔钻 1100 27 铰孔 25式钻床用夹具 标准高速铰刀 68 1 粗铣宽度为 30下平台 立式铣床合夹具 高速钢立铣刀粗齿铣刀 7 75 精铣宽度为 30下平台 立式铣 床合夹具 高速钢 12 49 75 工序 工步 工 序 说 明、定 位 基 准 机 床 夹 具 刀 具 主轴转速(r/切削速度(m/进给 速度(mm/工时定额 (4 1 钻孔 12式钻床用夹具 标准高速钢麻花钻 195 扩孔 式钻床用夹具 标准高速钢扩孔钻 100 2 1 加工 孔 纹 立式钻床合夹具 准高速钢麻花钻 400 0 攻 螺纹 立式钻床合夹具 柄机用丝锥攻螺纹 275 锪钻 14 阶梯孔 立式钻床合夹具 锪孔钻 14直径高速钢端面锪钻 275 1 粗铣 6M 上端面 卧式铣床合夹具 硬质合金端 粗齿 铣刀 235 00 精铣 6M 上端面 卧式铣床合夹具 硬质合金端 细齿 铣刀 300 75 1 钻 2纹底孔 立式钻床用夹具 5 高速钢标准钻头 530 工序 工步 工 序 说 明、定 位 基 准 机 床 夹 具 刀 具 主轴转速(r/切削速度(m/进给 速度(mm/工时定额 (7 2 攻 2纹 立式钻床用夹具 1 细柄机用丝锥攻螺纹 400 00 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 1 页（共 55 页） 目录 目录 . 1 第一章 机械加工工艺规程设计 . 2 1、零件的作用 . 6 2、零件的工艺分析 . 6 3、工艺规程设计 . 8 （ 1）确定毛坯的制造形式 . 8 （ 2）基面的选 择 . 8 （ 3）确定工艺路线 . 8 （ 4）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 （ 5）确定切削用量 . 12 第二章 机床夹具设计 . 31 1、问题的提出 . 31 2、夹具设计 . 31 （ 1）定位基准的选择 . 31 （ 2）定位误差的分析 . 31 （ 3）切削力的计算 . 31 （ 4）定位元件的设计 . 32 （ 5）夹具体槽形与对刀装置设计 . 33 （ 6）夹紧装置及夹具体设计 . 35 （ 7）夹具设计及操作的简要说明 . 36 第三章 数控编程 设计 . 37 1、数控机床的加工工艺及 编程 简介 . 37 （ 1） 常用编程指令及编程方法 . 37 （ 2） 数控车削工艺 . 39 （ 3） 数控铣削加工工艺 . 40 2、数控编程 . 42 （ 1）选材： 122022 45 钢 . 43 （ 2）工序及切削用量的选择见下表 . 43 （ 3）建立工件坐标系 :如图所示（零件图所示） . 45 （ 4）编写零件的加工程序 . 45 总 结 . 53 参考文献 . 54 致 谢 . 55 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 2 页（共 55 页） 摘 要 加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学等专业相关知识后，对整个专业知识的一次综合运用。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计 时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 本设计是 杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。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的加工精度。基准的选择以杠杆45 外圆面作为粗基准，以 25 孔及其下表面作为精基准。先 将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 3 页（共 55 页） 前言 加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学等专业相关知识后，对整个专业知识的一次综合运用。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水 平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 1、发展状况 改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市 场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生 产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 目前， 大 批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性，以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按 手动夹紧 的方法已不能满足生产发展的要求，而 气动、液压夹紧等 夹具正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式 ,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业 的主要发展 。 2、发展趋势 长时间以来，加工工艺及夹具设计都朝着标准化、自动化、高效率、高精度、低劳动强度方面发展。 （ 1）加工工艺的发展趋势 加工 工艺 作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的 加工 工艺和加工方法、呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 4 页（共 55 页） 提供成套技术为特征的发展新阶段。它是制造业中重要工业部门，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术，也是这些工业部门迅速发展的重要因素。因此，在制造业发达的美、德、日等 国家保持着快速发展的势头。 金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了 “ 数控刀具 ” 的发展阶段，显示出 “ 三高一专 ”( 即高效率、高精度、高可靠性和专用化 )的特点。 显而易见，在 21世纪初，尽管近净成形技术、堆积成形技术是非常有前途的新工艺，但切削加工作为制造技术主要基础工艺的地位不会改变。从当前制造业发展的趋势中可以看到，制造业发展和人类社会进步对切削加工提出的双重挑战，这也是 21 世纪初切削加工技术发展的主要趋势。 （ 2）夹具的发展趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件 ，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 （ 1） 高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5m ，夹具支承面的垂直度达到 00行度高达 00国 美乐）公司制造的 42等高误差为 精密平口钳的平行度和垂直度在 5m 以内；夹具重复安装的定位精度高达5m ；瑞士 性夹具的重复定位精度高达 2 5m 。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 （ 2） 高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 1 2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件 加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯）公司的球锁装夹系统， 1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 （ 3） 模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设 计与组装打下基础，应用 建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 5 页（共 55 页） 模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 （ 4） 通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投 资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 3、评述 综上，根据机械加工工艺及夹具设计的发展方向，现在的一般加工条件已不能满足现在的技术要求。所以以后的多为数控技术、自动化技术、系统化。主要体现其高效率、高精度、高可靠 性、专业化程度深。这就要求从事这方面的高科技人才，就我们现在所学的知识还远远不够。所以我们在以后的学习工作中要多学习这些方面的知识，不断的充实自己，使自己的综合能力不断提高，从而跟上科技发展的脚步 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 6 页（共 55 页） 第一章 机械加工工艺规程设计 1、零件的作用 题目给出的零件是 位于车床制动机构中，主要起制动作用。杠杆一段与制动带连接，另一端通过钢球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开始，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧，当左右离合器中任 何一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达到制动的目的。 2、零件的工艺分析 立体图、零件图如下图所示： 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 7 页（共 55 页） 杆（ C A 6 1 4 0 车 床 ）制 图校 核比 例 1 ： 1件 数 1 2 0 1 0 . 1 2呼伦贝尔学院工程分院0 8 级 机 制 专 科 班指 导重量 材 料 H T 2 0 08 3 1 0 0 9王晓霞A 向 旋 转刘 凯0 . 8 5 k 铸 造 圆 角 R 3 52 . 表 面 应 无 夹 渣 , 气 孔 等 铸 造 缺 球 检 查其余零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （ 1）以 45外圆面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 25 的孔、杠杆下表面。主要采用一个大平面限制面。三个自由度、一个窄 自由度，使工件达到完全定位。这组加工表面的主要要求是： 1） 25孔内壁的表面粗糙度为 m。 2）杠杆下表面的表面粗糙度为 m。 （ 2）以 25孔为中心的加工表面 这组加工表面包括： 14阶梯孔、 及 孔平台、 2 中主要加工面是 杠杆下表面及 25 孔为定位基准， 采用一个大平面限制三个自由度、一个短圆柱销限制两个自由度以及一个支承顶限制一个自由度，使 工件达到完全定位。这组加工表面的主要要求是： 1） 25孔的轴线和杠杆上、下表面有垂直度要求。 2） 14阶梯孔、 0夹角。 3） 孔内壁的表面粗糙度为 m 以及 孔平台的表面粗糙度为 m， 4） 2纹孔的中心线与水平方向成 36m。 呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 8 页（共 55 页） 3、 工艺规程设计 （ 1）确定毛坯的制造形式 零件的材料 考虑到灰铸 铁生产工艺简单，铸造性能良好，但塑性较差、脆性高。由于年产量为 5000 件，达到中批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合中批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 （ 2）基面的选择 1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行夹紧，利用一个 45 圆的外轮廓作主要定位， 以限制 2 个自由度，底板限制 3 个自由度，再以压紧螺钉定位消除 1个自由度，达到完全定位 ,就可加工 25的孔。 2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25的孔作为精基准。 （ 3）确定工艺路线 表 工序 1 钻、扩、铰孔使尺寸到达 序 2 粗、精铣 25孔下表面 工序 3 粗、精铣宽度为 30下平台 工序 4 钻 工序 5 钻 纹、锪钻 14阶梯孔 工序 6 粗、精铣 2工序 7 钻 2螺纹孔 2序 8 去毛刺 工序 9 检查 表 工序 1 粗、精铣 25孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 9 页（共 55 页） 工序 3 钻 工序 4 粗、精铣宽度为 30工序 5 钻 纹、锪钻 14阶梯孔 工序 6 钻 2螺纹孔 2序 7 粗、精铣 2工序 8 去毛刺 工序 9 检查 工艺方案的比较 与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工 25 的孔，然后以此为基准加工杠杆底面，而方案二则与此相反，先是加工杠杆底面，然后以此为基准加工 25 的孔。由于 25 孔的中心线与杠杆的上、下表面有垂直度要求，通过分析方案二更容易保证 25孔的尺寸精度与位置精度。考虑到零件的结构工艺性，钻孔表面应与孔的轴线垂直，要符合先加工表面再钻孔的原则。所以方案二的工序三与工序四调换，工序六与工序七调换。将两方案中的优点相结合，最终的加工路线确定为： 表 终工艺过程 工序 1 粗、精铣 25孔下表面 以 杠杆上表面及 45 外圆为粗基准，保证杠杆下表面的粗糙度是 m，选用立式升降台铣床 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 以杠杆下表面为基准， 45外圆为辅助基准，保证 25孔的轴线与杠杆上、下表面垂直且 25 孔的内壁的表面粗糙度是 用立式钻床 用专用夹具。 工序 3 粗、精铣宽度为 30下平台 以杠杆下表面及 25孔为基准，保证 孔平台的表面粗糙度为 然选用立式铣床 组合夹具。 工序 4 钻 保证 孔内壁表面粗糙度 m，采用立式钻床 用专用夹具。 工序 5 钻 纹底孔、攻 纹、锪钻 14 阶梯孔 保证其中心线与垂直方向成 10夹角且 14 阶梯孔的表面粗糙度为 m，采用组合夹具。 工序 6 粗、精铣 2端面 用回转分度仪加工，保证其与水平成 36角且表面粗糙度要求为 m，用立式铣床呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 10 页（共 55 页） 工序 7 钻 2纹底孔、攻 2纹 保 证 2纹孔的中心线与其端面的垂直度要求。采用立式钻床 用专用夹具。 工序 8 去毛刺 工序 9 检查 （ 4）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 已知杠杆的材料是 坯的重量 产类型为中批生产。毛坯采用金属模铸造。 加工余量的大小对零件加工质量和生产效率均有较大的影响。加工余量过大，不仅影响了机械加工量、降低了生产效率，而且浪费原料和能源，增加刀具等工具的损耗，使加工成本升高。加工余量过小则不能保证各工序的各种误差和表面缺陷。 根据机械制造工艺设计简明手册表 ，杠杆选用的铸件尺寸公差（ 级为 9,铸件加工余量（ 级为 F。查机械制造工艺设计简明手册表 一侧为基准进行单侧加工的加工余量为 行双侧加工时每侧加工余量为 1）加工杠杆下表面。 根据机械制造工艺设计简明手册 加工 2加工 1可以满足加工要求。 2）加工 25。 由于内表面有粗糙度要求，查机械制造工艺学第 241页表 确定加工工序为：钻孔 扩孔 铰孔。据机械制造工艺设计简明手册表 确定各工序加工余量及工序尺寸，查机械制造工艺学表 表 1）。 25 工序名称 工序余量 工序尺寸 加工精度 粗糙度 钻 23 23m 2 T 10 25m 8 ）铣削 孔平台。 用铣削的方法加工台阶。由于台 阶的加工表面有粗糙度要求 查机械制造工艺学表 铣呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 11 页（共 55 页） 1加工工序可以满足表面粗糙度的要求，据机械制造工艺设计手册表1确定各工序加工余量及工序尺寸。查机械制造工艺学表 表 2）。 加工杠杆 30平台的各工序加工余量及粗糙度的确定 工序名称 工序余量 工序尺寸 加工精度 粗糙度 毛坯 33T 8 粗铣 21铣 10）钻 孔。 要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，任然采用 12钻头，切削深度是 的要求，查机械制造工艺学表 用钻 扩的加工路线。经济精度为 面粗糙度 值为 工余量及工序尺寸（见表 3）。 钻 工序加工余量及工序尺寸的确定： 工序名称 工序余量 工序尺寸 加工精度 粗糙度 钻孔 12T 12 孔 7 T 10 ） 查机械制造工艺设计简明手册 ，采用 麻花钻，一次钻削加工余量为 次攻螺纹 可达到要求。 6）锪钻 14 阶梯孔。 由于表面粗糙度要求为 m，因此考虑加工余量 3一次锪钻 3可达到要求。 7）加工 2端面。 根据机械制造工艺设计简明手册 表 合考虑总的加工余量为 3铣 2金属模 铸造的质量和表面的粗糙度要求，精铣 1可以满足加工要求。 8）加工 2纹孔。 查机械制造工艺设计简明手册 知，其总的加工余量为 6用 5 的麻花钻，一次钻削加工余量为 5次攻螺纹 1可以满足加工要求。 第 12 页（共 55 页） 因此毛坯尺寸的确定见下图： （ 5）确定切削用量 工序一 5下平面 工件材料： 200铸铁 机床： 1、选择刀具：硬质合金 端铣刀（材料 据切削用量简明手册第 96 页表 00 ，齿数为 14，粗齿铣刀，据切削用量简明手册第 84页表 5,20,9,0 00 ,45 2、选择切削用量 1）决定切削深度为 2）决定每齿进给量 据机械制造工艺设计手册第 187 页表 4 16 其功率为 据切削用量简明手册第 88页表 3 5， 现取 。 3）选择铣刀磨钝标准及其寿命 据切削用量简明手册第 88页表 刀刀齿后刀面最大磨钝量为 取 刀具寿命 。 4）确定切削速度f 据切削用量简明手册第 96页表 4,1 6 00 ，时 m i i n ,172m i n ,86 。各修正系数呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 13 页（共 55 页） m i 31 5 fm 1m 11612 m v 1tv m m m i 据机械制造工艺设计手册第 176页附表 4 16 1及附表 4 16 3选择m 6m 1 5 0 因此实际切削速度和每齿进给量 5）检查机床的功率 据切削用量简明手册 105 页，当硬度为i n ,325,00 2 。 据机床允许的功率故，因此决定的切削速度可以用，即m i i n ,1 5 0,2 ， ， f ，mv c 。 3、 计算基本工时 式中， 61 据切削用量简明手册第 106 页表 铣时入切量及超切量 y 则： 1、选择刀具：硬质合金端铣刀（材料 据切削用量简明手册第 96 页表 00 ，齿数为 14，细齿铣刀，据切削用量简明手册 第 84页表 5,20,9,0 00 ,45 。 2、选择切削用量 1）决定切削深度为 2）决定每齿进给量 据机械制造工艺设计手册第 187 页表 4 16其功率为 据切削用量简明手册第 88页表 3 5， 现取 。 3）选择铣刀磨钝标准及其寿命 据切削用量简明手册第 88页表 刀刀齿后刀面最大磨钝量为 取 刀具寿命 。 4）确定切削速度f 据切削用量简明手册第 96页表 4,1 6 00 ，时 m i i n ,145m i n ,98 。各修正系数呼伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 14 页（共 55 页） m i 40 0 fm 2m 6111612 m v 1tv m m m i 据机械制造工艺设计手册第 176页附表 4 16 1及附表 4 16 3选择m 0m 1 9 0 因此实际切削速度和每齿进给量 5）检查机床的功 率。据切削用量简明手册 105 页，当硬度为i n ,4 0 0,1 0 0 2 。 据机床允许的功率故，因此决定的切削速度可以用，即m i i n ,1 9 0,1 ， ， f ， mv c 。 3、 计算基本工时 式中， 61 据切削用量简明手册第 106页表 铣时入切量及超切量 161y 则： 据机械制造工艺设计手册表 知两次铣削的辅助工时： m 。 该工序的总工时为：m i 加工 25到要求尺寸 工件材料为 铁，查工程材料及热加工第 138页 表 4 21确定抗拉强度为 60。 工艺要求：工件的壁厚为 的直径为 25深为 0 据工艺设计简明手册第 64页表 定公差为 面粗糙度 6.1 机床： 31、选择钻头 选择高速钢磨出双锥修磨横刃钻头，其直径为 30 ，钻头几何形状据切削用量简明手册 第 44页表 伦贝尔学院工程技术学院机制专业毕业论文 第 15 页（共 55 页） , ,512,02 01 。 2、选择切削用量 1）确定进给量 f 1）按加工要求确定进给量 f 据切削用量简明手册表 加工要求为 12H 精度，铸铁的强度 60， 时 。 由于 ，孔深系数为 1。 2）钻头强度决定进给量 据切削用量简明手册第 51 页表 p 3,1 6 0 0 钻头允许的进给量 。 3）按机床的进给机构决定进给量 据切削用量简明手册第 52 页表 10， ，机床进给机构允许的轴向力为 16860N14120N （据机械制造工艺设计手册第 176页表 4 5， 床允许的轴向力为 15696N ）时，进给量为 f= 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 r,据 机械制造工艺设计手册，第 177页表 4 5 2，取 f=r。 4)决定钻头磨钝标准及寿命 由切削用量简明手册表 3头后刀面的最大磨钝量取为 1命为 T=75 5)决定的切削速度 n 据切削用量简明手册表 度 200f=r,标准钻头，3， 2m 切削用量简明手册表 削用量修正系数88.0 1 75.0 1故 v=2 1 1=r 机械制造工艺设计手册第 176 页表 4 5 1，可以考虑选择 40r 因所选择转速较计算转速较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=r,也可选择较低一级转速 00r 用 r,比较这俩种方案： f=r, 40r 140= f=
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