【工装夹具类】后托架零件的加工工艺及铣底面夹具设计【4张图纸】【优秀】
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【工装夹具类】后托架零件的加工工艺及铣底面夹具设计【4张图纸】【优秀】,工装,夹具,托架,零件,加工,工艺,底面,设计,图纸,优秀,优良
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西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表 题 目 后托架零件的加工工艺设计 学生姓名 常峰 学 号 08102080220 专业名称 机械设计制造及 其自动化 指导教师 贾建利 检查时间 2012 级 08 机电 2 班 毕 业 设 计（论文） 进 展 情 况 通过对 后托架零件的 设计与制造的相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作： 托架零件的加工工艺 设计与分析。 要参数的确定 。完成对外文的翻译。 下 一步设计工作内容是 对夹具的设计及绘制 。并完成毕业论文。 指 导 教 师 意 见 签字 ： 年 月 日 教研室意见 签字 ： 年 月 日 西 安 文 理 学 院 本科毕业设计（论文）任务书 学生姓名 常峰 专业班级 08 机电 (2)班 学 号 08102080220 指导教师 贾建利 职 称 讲师 教研室 题目 后托架零件加工工艺设计 任务与要求 本课题要求学生利用所学理论和专业知识 ，解决工程中零件实际加工问题。具体要求如下： 1、调研、查阅文献资料 ,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度； 2、确定零件加工工艺方案（至少有 3 种方案比较，确定最优方案）； 3、进行零件加工工艺规程编制； 4、进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定； 5、绘制装配图及主要零件图； 6、撰写毕业论文。 开始日期 完成日期 系主任（签字）： 年 月 日 西 安 文 理 学 院 本科毕业设计（论文）工作计划 学生姓名 常峰 专业班级 08 机电（ 2） 学 号 08102080220 指导教师 贾建利 职 称 讲师 教研室 题目 后托架零件加工工艺设计 工作进程 起止时间 工作内容 12 周： 34 周： 56 周： 711 周： 1214 周： 15 周： 16 周： 调研、查阅文献资料 ,明确设计任务（设计对象如零件 图），完成开题报告，安排设计进度； 确定零件加工工艺方案（至少有 3 种方案比较，确定最优方案）； 进行零件加工工艺规程编制； 进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定； 绘制装配图及主要零件图、撰写毕业论文； 提交论文和图纸，请指导教师审阅，准备答辩事宜； 毕业 答辩。 主要参考书 目（资料） 机械制造工程学 机械加工工艺设计 金属切削加工工艺手册 机械加工工艺设计手册 机械设计手册 主要仪器设备及材料 最好自己拥有计算机，保证一定上机机时。 设计（论文）过程中教师的指导答疑安排（写明时间、地点） 周二、周五下午 西安工业大学教四楼 410 室 指导教师（签字）： 负责指导教师（签字）： 年 月 日 注：本计划一式两份，一份交系，一份自己保存 西安文理学院机械电子工程系 本科毕业设计（论文） 题 目 后托架零件加工工艺设计 专业班级 08 级机电（ 2）班 学 号 08102080220 学生姓名 常峰 指导教师 贾建利 设计所在单位 西安文理学院 2012 年 2 月 西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书 题 目 后托架零件加工工艺设计 学生姓名 常峰 学 号 08102080220 专业班级 机械设计制造及其自动化 08 机电 (2)班 指导教师 贾建利 职 称 教 研 室 机械 毕业设计（论文）任务与要求 1、调研、查阅文献资料 ,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度； 2、确定零件加工工艺方案（至少有 3 种方案比较，确定最优方案）； 3、 进行零件加工工艺规程编制； 4、进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定； 5、绘制装配图及主要零件图； 6、撰写毕业论文。 毕业设计（论文）工作进程 起止时间 工作内容 12 周： 34 周： 56 周： 711 周： 1214 周： 15 周： 16 周： 调研、查阅文献资料 ,明确设计任务（设计对象如零件 图），完成开题报告，安排设计进度； 确定零件加工工艺方案（至少有 3 种方案比较，确定最优方案）； 进行零件加工工艺规程编制； 进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工 工艺卡片制定； 绘制装配图及主要零件图、撰写毕业论文； 提交论文和图纸，请指导教师审阅，准备答辩事宜； 毕业 答辩。 开始日期 2011 完成日期 2012 教研室主任（签字） 系主任（签字） 西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 后托架零件加工工艺设计 学生姓名 常峰 学 号 08102080220 专业名称 机械设计制造及 其自动化 指导教师 贾建利 开题时间 级 08 机电 2 班 一、 选题目的和意义 1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图 ,培养我们独立识图能力 ,增强我们对零件图的认识和了解 ,通过对零件图的绘制 ,不仅能增强我们的绘图能力和运用 件的能力。 （ 2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的 ,通过这些设计 ,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定 ,而且让我们知道工艺路线和加工 余量的确定 ,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学习过的知识的复习 ,也是以后工作的一个铺垫。 （ 3）在这个设计过程中 ,我们还必须考虑工件的安装和夹紧 安装是否方便和迅速 ,又会影响辅助时间的长短 ,从而影响生产率 ,夹具是加工工件时 ,为完成某道工序 ,用来正确迅速安装工件的装置 高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。 二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复 杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难 ,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方 法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工 的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例 如，电火花成形电极的沉入式 加工工艺，它在占电火花成形机床总数 95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其 理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的 统问世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于 型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊 数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术 来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等 实验模型，并得到了初步 的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特 种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。 同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。 目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在 满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额 使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快 速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微 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、经济的方向发展 三、 主要研究内容 制订车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其箱体零件的 结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节，都应仔细的分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为箱体零件比较复杂 ,所以也是一个难点。我们采用 件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对 件的熟悉。 工序的划 分 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。 定位基准的选择 根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得：床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面 A 进行粗加工，再以底平面 A 为 基准加工孔。 指导教师意见及建议： 签字 ： 年 月 日 教研室审核意见： 签字 ： 年 月 日 注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。 设计题目 后托架零件的加工工艺设计 物电学院 08级机电（ 2）班 常峰（ 08102080220） 指导老师： 贾建利 一 课题的目的和意义 1：通过了解零件结构，认真分析零件图 ,培养我们独立识图能力 ,增强我们对零件图的认识和了解 ,通过对零件图的绘制 ,不仅能增强我们的绘图能力和运用 2通过制订工艺路线，确定工艺规程、定位基准，以及对铣平面的夹具设计。通过这些内容。不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定 ,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定 ,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学习过的知识的复习 ,也是以后工作的一个铺垫。 3在设计过程中，通过考虑工件的安装和夹紧。使我们知道安装的正确与否直接影响工件加工精度 ,安装是否方便和迅速 ,又会影响辅助时间以及生产率。 二 研究对象 本课题所给的是 的作用是在加工超出床身长度的细长杆零件时，用来支撑工件的机床附件。其零件图如下： 三：本课题的主要研究内容，任务要求 主要研究内容： 后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。注意加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意零件各孔系自身精度和它们的相互位置精度 ，确定加工顺序和工序内容，划分工序阶段。定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得： 底平面 以底平面 任务要求： 1：确定零件加工工艺方案 2：进行零件加工工艺规程编制 3：进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定 4：绘制装配图及主要零件图 5：撰写毕业论文。 四：工艺路线的拟定 工艺路线方案一： 010 粗铣底平面 A 020 精铣底平面 A 030 钻、扩孔： 40 040 粗铰孔： 40 050 精铰孔： 40 060 粗铣油槽 070 锪钻孔： 42 080 钻： 10 13 090 扩孔 13 100 精铰锥孔： 10 110 锪钻孔： 10 13 120 钻： 6 130 攻螺纹 40 锪平面 150 倒角去毛刺 160 检验 工艺路线方案二： 010 粗、精铣底平面 A 020 粗镗孔： 40 030 半精镗孔： 40 040 精镗孔： 40 050 粗铣油槽 060 钻 ;10 13 070 扩孔 13 080 精铰锥孔： 10 090 锪钻孔： 10 13 100 去毛刺 110 钻： 6 120 攻螺纹 20 锪平面 140 倒角去毛刺 150 检验 由以上分析：方案 为合理、 经济的加工工艺路线方案。 具体的工艺过程如下 对两种加工工艺路线方案的论证： 方案二在 140工序中按排倒角去毛刺，这 不 仅避免划伤人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证 。 方案二在 010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以 后工序的主要定位面之一 ，为提高定位精度。 方案二符合粗精加工分开原则。 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸造 金属型铸造 铸件毛坯尺寸长：220： 6 70： 32 020 清砂 除去浇冒口，锋边及型砂 030 热处理 退火 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 040 检验 检验毛坯 050 铣 粗铣、精铣底平面 A 工件用专用夹具装夹；立式铣床 （ 060 粗镗 粗镗镗孔： 30； 40 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床 （ 070 铣 粗铣油槽 080 半精镗 半精镗镗孔： 30； 40 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床 （ 090 精镗 精镗镗孔 ： 30； 40 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床 （ 100 钻 将孔 2- 13； 2- 10； 2- 20钻到直径 d=10件用专用夹具装夹；摇臂钻床 （ 110 扩孔钻 将 2- 13扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻 锪孔 13 ； 2- 20到要求尺寸 130 铰 精铰锥孔 2- 10 140 钳 去毛刺 150 钻 钻孔 6 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 （ 160 攻丝 攻螺纹 170 钳 倒角去毛刺 180 检验 190 入库 清洗，涂防锈油 五：毛坯的结构工艺要求 一： 毛坯的结构工艺有一定要求： 、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 、铸造圆角要适当，不得有尖角。 、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或 产生裂纹。 、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求 二：设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 、各加工面的几何形状应尽量简单。 、工艺基准以设计基准相一致。 、便于装夹、加工和检查。 、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题，当然要在保证零件的使用性能前提下。 毛坯图： 六：夹具设计 一：夹具设计的意义： 为了提高劳动生产率，保证加工质量， 降低劳动强度。 二：定位基准的选择： 由零件图可知：粗铣平面对孔的 40 ； 心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，其设计基准为孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用 种定位在结构上简单易操作。 采用 证平面加工的技术要求。同时，应加一侧面定位支承来限制一个沿轴移动的自由度。 三：夹具设计及操作的简要说明： 如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧 方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件 材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用 了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可 靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误 差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可 靠。为防止此现象，支承钉和 便随时根据 情况进行调整。 夹具图 装配图 结束语 通过本次毕业设计，对零件的加工路线以及工艺有了更深刻的认识，对设计过程中，对以前学过的知识有了一个很好的查缺补漏的过程，同时增强了自己实际解决机械方面的知识，对机械有了更深刻的理解。 致谢 首先在这里真诚的感谢我的毕业设计导师贾建利老师。 感谢在毕业设计中，老师给予的专业知识指导意见。以及老师的鼓励。 然后还要感谢大学四年里我最尊敬的授课老师们，谢谢老师们在四年来给我们传授的知识，在毕业之际向老师们表示衷心的感谢和崇高的敬意！ 最后，感谢我的同学，是他们的热心帮助，才让我顺利完成了毕业设计。 西安文理学院 物理与机械电子工程学院 本科毕业设计（论文） 题 目 后托架零件的加工工艺设计 专业班级 机械设计制造及其自动化 08 级 2 班 学 号 08102080220 学生姓名 常峰 指导教师 贾建利 设计所在单位 西安文理学院 2012 年 5 月 后托架零件的加工工艺设计 摘要： 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间 和工作地服务时间。 本文对 床后托架进行了结构和工艺分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了零件的制造工艺方案和机械加工工艺规程，并设计一套铣床夹具。 关键词： 工序，加工余量，定位方案，铣床夹具 of of is is of be is of of of of 6is of in is In to I of to 目录 第一章 绪论 . 1 题的目的与意义 . 1 . 1 课题主要讨论问题 . 2 第二章 . 3 . 3 . 3 . 3 工工艺过程 . 4 定各表面加工方案 . 4 选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 . 4 面的加工 . 4 的加工方案 . 5 定定位基准 . 5 基准的选择 . 5 基准选择的原则 . 5 艺路线的拟订 . 6 序的合理组合 . 6 序的集中与分散 . 7 工阶段的划分 . 7 工工艺路线方案的比较 . 8 序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 坯的结构工艺要求 . 10 床后托架的偏差计算 . 10 定切削用量及基本工时（机动时间） . 12 序 1：粗、精铣底面 . 12 序 2：粗、半精、精镗 面三杠孔 . 14 间定额计算及生产安排 . 16 、精铣底面 . 16 第三章 专用夹具设计 . 17 平面夹具设计 . 17 究原始质料 . 17 位基准的选择 . 17 削力及夹紧分析计算 . 17 差 分析与计算 . 18 具设计及操作的简要说明 . 19 结 论 . 20 致 谢 . 21 参考文献 . 22 附录： . 错误 !未定义书签。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 1 第一章 绪论 题的目的与意义 通过 仔细了解零件结构，认真分析零件图 ,培养我们独立识图能力 ,增强我们对零件图的认识和了解 ,通过对零件图的绘制 ,不仅能增强我们的绘图能力和运用 件的能力。制订工艺 规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的 ,通过这些设计 ,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定 ,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定 ,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习 ,也是以后工作的一个铺垫。在这个设计过程中 ,我们还必须考虑工件的安装和夹紧 安装是否方便和迅速 ,又会影响辅助时间的长短 ,从而影响生产率 ,夹具是加工工件时 ,为完成某道工序 ,用来正确迅速安装工件的装置 高 生产率和减轻工人劳动量有很大作用。 课题在国内外发展趋势和影响 近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难 ， 通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因 此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数 95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其 理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的 统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 型、部分生 成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特 种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效 率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业西安文理学院本科毕业设计（论文） 2 普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增， 加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表 明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微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、经济的方向发展 。 课题主要讨论问题 制订车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节，都应仔细的分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为 箱体零件比较复杂 ,所以也是一个难点。我们采用 件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对 序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。 定位基准的选择 根据粗基准 ，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得： 床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面 A 进行粗加工，再以底平面 A 为基准加工孔。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 3 第二章 床后托架加工工艺 床后托架的工艺分析 床后托架的是 床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是 a ，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。 床后托架的工艺要求 图 床后托架零件图 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有 加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。 床后托架的技术要求 其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。 以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是西安文理学院本科毕业设计（论文） 4 面度公差要求是 另一组加工是侧面的三孔，分别为 ， 其表面粗糙度要求 求的精度等级分别是 ， ， 。 以顶面为准加工面的四个孔。 床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。 工工艺过程 由以上分析可知。该箱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 床后托架来说，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。 由上面的一些技术条件分析得知： 托架的尺寸精度，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，所以必须重视。 定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计 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，选择价格较底的机床。 选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如， 淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为 面粗糙度为 m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车 半精 车 淬火 粗磨。 面的加工 由参考文献 7机械加工工艺手册表 以确定，底面的加工方西安文理学院本科毕业设计（论文） 5 案为底平面：粗铣 精铣（ 粗糙度为 一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。 的加工方案 由参考文献 7机械加工工艺手册表 为孔的表面粗糙度为 选侧孔加工顺序为：粗镗 精镗。 而顶面的四个孔采取的加工方 法分别是： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是 以我们采用一次钻孔的加工方法， 2孔选择的加工方法是钻，因为 2孔和 2一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 2孔基础上再锪孔钻锪到 2另一组2 2是一组阶梯的孔，不同的是 2孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是 以全加工的方法是钻 扩 铰。 定定位基准 基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸 、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以 增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为 床后托架加工粗基准。 基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作西安文理学院本科毕业设计（论文） 6 为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间 的位置，能保证 床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先 加工出统一的基准。 床后托架的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。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 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： 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。 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。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件 清洗干净。清洗是在 80打及 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 200 西安文理学院本科毕业设计（论文） 7 序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点 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。 工序分散的特点 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。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那 一种原则。 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。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精 加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为1211 粗糙度为 100? m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 109 0 m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 76 表面粗糙度为 0 m。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 8 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 65 表面粗糙度为 m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案，见下表 表 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣底平面 A 侧面和外圆 粗、精铣底平面 A 侧面和外圆 020 精铣底平面 A 侧面和外圆 粗镗孔： 40 面和侧面 030 钻、扩孔： 40 底面和侧面 半精镗孔：40 面和侧面 040 粗铰孔： 40 底面和侧面 精镗孔： 40 面和侧面 050 精铰孔： 40 侧面和两孔 粗铣油槽 底面和侧面 060 粗铣油槽 底面和侧面 钻： 10、 13 底面和侧面 070 锪钻孔： 42 底面和侧面 扩孔： 13 底面和侧面 080 钻： 10、 13 底面和侧面 精铰锥孔：10 底面和侧面 090 扩孔： 13 底面和侧面 锪钻孔： 10、13 底面和侧面 100 精铰锥孔：10 底面和侧面 去毛刺 110 锪钻孔： 10、13 底面和侧面 钻： 6 底面和孔25,20 钻： 6 螺纹 安文理学院本科毕业设计（论文） 9 130 攻螺纹 平面 140 锪平面 倒角去毛刺 150 倒角去毛刺 检验 160 检验 加工工艺路线方案的论证： 方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。 方案在 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。 方案符合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表： 表 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸造 金属型铸造 铸件毛坯尺寸： 长： 220： 60：70： 36 020 清砂 除去浇冒口，锋边及型砂 030 热处理 退火 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 040 检验 检验毛坯 050 铣 粗铣、精铣底平面 A 工件用专用夹具装夹；立式铣床（ 060 粗镗 粗镗镗孔： 30 40 件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 070 铣 粗铣油槽 080 半精镗 半精镗镗孔： 30 40 件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 090 精镗 精镗镗孔： 30 40 件用专用夹具装夹；立式铣镗
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