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工装 夹具 基于 支座 零件 工艺 设计 图纸 优秀 优良

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【工装夹具类】基于左支座零件的工艺及铣槽夹具工装设计【7张图纸】【优秀】,工装,夹具,基于,支座,零件,工艺,设计,图纸,优秀,优良

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编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 基于左支座零件的工艺及工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923806 学生姓名： 沈 娟 指导教师： 鲍虹苏 （职称： 高工 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 2 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 基于左支座零件的工艺及工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 97 学 号： 0923806 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题 ： 1、 题目 基于 基于左支座零件的工艺及工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 支座体是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用 组合机床设计，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用液压定位夹紧，快速方便。定位采用一面一心轴的定位方式，夹紧采用液压加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于支座体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 完成 左支座零件图 ； 完成左支座毛坯图； 完成机械 加工工艺卡 过程卡； 完成机械加工工序卡片； 完成夹具设计装配图； 完成夹具设计零件图； 完成课程设计说明书。 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 沈 娟 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 基于左支座零件的工艺及工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923806 学生姓名： 沈 娟 指导教师： 鲍虹苏 （职称： 高级工程师 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 无锡某工艺工装设计企业生产实际 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 该课题主要是为了培养开发和创新机械产品的设计能力，要求能够结合所学知识对被加工零件进行三维造型、编制典型零件机械加工工艺路线，针对实际使用过程中存在的金属加工机床的选择、工艺路线的拟定及工件装夹等实际问题，综合所学的机械理论设计与方法、金属切削机床、典型零件工艺工装设计等知识，对零件的机械加工工艺路线进行编制、工装夹 具进行改进设计，从而实现金属加工机床切削加工所需要工装的半自动控制。 在设计机械加工工装系统时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。 （ 2） 国内外 研究状况及其发展前景 支座体是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用液压定位夹紧，快速方便。定位采用一面一心 轴的定位方式，夹紧采用液压加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于支座体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。 研究内容 要求能够应用三维软件对零件进行三维造型，并通过实际调研和采集相应的设计数据、分析金属切削加工过程中的机床、刀具的选择、切削用量的确定、工序尺寸确定、工件装夹等方面的相关数据，结合机械理论设计与方法、金属切削机床、典型零件工艺工装设计等知识、完成典型零件 的机械加工工艺文件编制及实施等相关内容。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）研究方法 借阅相关书籍杂志，利用图书馆及网络资源查阅资料。 （ 2） 技术路线 绘制零件三维造型，分析加工零件的工艺性，根据零件生产纲领决定生产类型，制定零件加工工艺规程及工艺路线，确定夹具设计方案。 （ 3）实验方案 对金属切削加工、金属切削机床、机械制造装备、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，对普通机床的运动和夹紧装置进行数学建模。 （ 4） 可行性分析 通过模拟实验分析建立普通机床的驱动、夹紧装置的实体模型，设计适合于该零件实际生产所需要的专用夹具，进行现场实验，来达到产品的最优化设计。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 1 月 20 日 ： 零件 的工艺分析，计算、编写各工件加工工艺 。 2013 年 1 月 21 日 3 月 1 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 3 月 4 日 3 月 22 日： 夹具设计计算，绘制各夹具零件 图。 2013 年 3 月 25 日 4 月 5 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 4 月 8 日 4 月 19 日： 完成设计说明书 ，绘制夹具装配图 。 2013 年 4 月 22 日 4 月 26 日： 审阅设计说明书和图纸并修改 。 2013 年 4 月 29 日 5 月 25 日：毕业论文撰写和修改工作 ，准备答辩材料 。 预期成果： 现场调研、模拟、建模、实验、机器调研，达到产品的最优化设计，大大降低劳动强度和提高生产效率。 特色或创新之处 适应现代加工企业高效、安全的专用机床夹具设计、夹紧装置的优化设计 ，可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间和降低机械零件的生产成本。 已具备的条件和尚需解决的问题 针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件工装等问题，综合机械理论设计与方法、金属切削机床、 典型零件工艺工装设计等知识实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计，进而提高学生开发和创新机械产品的能力。 随着制造装备业的改造升级，根据所学的机械理论设计与方法、液压与气动传动等方面的知识，对如何设计出适合于先进制造装备的工艺及快速高效夹具设计还有待于完善和提高。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 摘 要 此次设计任务是对做支座零件的工艺及工装设计 ， 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，辅助时间和工作的服务时间。 选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。定位采用一 面一心轴的定位方式，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于支座体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。 关键词： 工艺规程；定位误差；夹紧；加工余量；夹紧力 is to do of in of of on of it is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of of to on a s to to be to is is s is to on to on in or of 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 2 2 零件的三维造型 . 3 3 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 . 6 床左支座的作用和工艺 分析 . 6 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 6 件毛坯的确定 . 7 坯材料的制造形式及热处理 . 7 坯结构的确定 . 7 4 左支座的加工工艺设计 . 9 准的选择 . 9 艺设计过程中应考虑的主要问题 . 10 工方法选择的原则 . 10 工阶段的划分 . 10 工顺序的安排 . 10 序的合理组合 . 11 支承座的工艺路线分析与制定 . 12 序顺序的安排的原则 . 12 艺路线分析及制定 . 12 械加工余量 . 14 响加工余量的因素 . 14 械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 . 15 定切削用量及基本工时 . 17 工序一 粗铣 80+大端端面 . 17 工序二 粗镗 80+孔 . 20 工序三 精铣 80+端端面 . 20 工序四 精镗 80+孔 . 22 工序五 钻削 4通孔，锪沉头螺栓孔 4. 22 工序六 钻削 21通孔，扩、铰孔 25锪削38沉头螺栓孔 . 24 工序七 锪削沉头螺栓孔 43. 26 工序八 钻削 螺纹底孔 . 26 工序九 铣削尺寸为 5纵槽 . 27 序 十 钻削 螺纹底孔 . 27 序十一 铣削尺寸为 5横槽 . 28 序十二 攻螺纹 . 28 5 专用夹具设计 . 30 夹具设计 . 30 位基准的选择 . 30 削力及夹紧力的计算 . 31 差分析与计算 . 31 具设计及操作的简要说明 . 31 夹具设计 . 31 位基准的选择 . 31 计步骤 . 31 6 结论与展望 . 34 论 . 34 足之处及未来展望 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 附 录 . 37 1 绪论 课题的研究内容和意义 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。毕业设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产实际问题的能力，使学生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教学环节。通过本次毕业设计，应使学生在下述各方面得到锻炼： 1、 培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题。 2、 能够根据被加工零件的技术要求， 运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 3、 进一步培养学生的识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。 4、 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。 5、 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。 6、 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。 内外的发展概况 随着机械设计自动化的不断发展， 体化软件层出不穷。 也是其中比较出名的一种软件之一。此类软件的应用使得 左支座零件 能够的得以提高应用。近年来经济和技术发展很快，与五六十年代相比，机械制造业发生了很大的变化，各种柔性化设备和加工系统，如数控机床、加工中心积极柔性化制造系统等应运而生，而且速度发展。作为与上述柔性化设备和加工系统相配套使用的工艺装备，也必须具备高的柔 性，以适应循序更换产品的需要。因此， 左支座零件 除应 用在原有场合外，又开辟了新的应用领域 。 当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收 电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术 等方面的最新 技术 成果，并将 先进的制造技术 综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及 营销 服务的制造全过程 ，实现优质、高效、清洁及灵活生产，即实现自动化生态化、信息化生产 。 21 世纪的制造业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋势。 课题应 达到的要求 机械制造工艺学课程设计是在我们大学基础课， 技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们进行课程设计之前对所学课程的一深入的综合性的连接，也是一次理论联系实际的训练。在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的设计任务，发挥学生主观能动性，创造性和积极性，注重培养学生独立的工作能力和解决问题的能力。因此，它在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。 这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中 我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 通过毕业设计要达到的几点基本要求： 具有工程绘图能力。 具有独立操作机床、加工相应难度零件的能力。 具有进行方案论证，分析比较、制定加工方案和检验研究方案的能力。 具有独立调查研究，查阅收集和综合文献资料的能力。 具有总结提高，撰写报告、技术总结或设计说明的能力。 2 零件的三维造型 对于零件的三维造型，首先需要分析 维零件图纸，想象出零件空间结构。再根据具体尺寸利用 件绘制零件三维造型。 图 支座零件图 图 支座三维图 1. 首先草绘一个 140框，并将四个角倒圆角，然后拉伸得到如图 示。 2. 反向拉伸出 2 个定位销空和 4 个沉头螺栓孔可以得到如图 示。 图 绘方框 图 座打孔 3. 另选个表面草绘图，然后拉伸，得到如图 示。 4. 另选个表面绘制圆并拉伸，得到如图 示 。 图 绘三维图 图 柱 5. 将图 并并打孔，得到如图 示。 图 件耳打孔 图 向拉伸出左侧沉头孔 6. 反向拉伸出 43侧沉头孔，得到如图 示。 7. 反向拉伸出右侧 25和 38头孔，得到如图 示。 8. 将图 图 并，得 到如图 示。 图 向拉伸出右侧的孔和沉头孔 图 件组合图 9. 选择底座下表面为基准绘制一圆，然后反面拉伸，得到如图 示。 横槽和 5纵槽，得到如图 示。 图 向拉伸出 80孔 图 出横槽和纵槽 螺纹 到如图 示。 染命令 ) 渲染出具有真实感的零件效果图。 图 支座零件三维图 图 支座零件渲染效果图 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13底座通孔和四个 20 的沉头螺栓孔 ,以及两 个 10 的锥销孔 ,螺纹 孔以及 5(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 21通孔和 38沉头螺栓孔以及 43沉头孔 ,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 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 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 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通孔，锪 4沉头螺栓孔。 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纵槽。 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通孔，锪 20沉头螺栓孔。 工序七：铣削尺寸为 5纵槽。 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 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通孔，锪沉头螺栓孔 4 工序八：钻削锥销孔 2底孔。 工序九：钻削通孔 21扩、铰孔 25 工序十：锪削沉头螺栓孔 43沉头孔 36 工序十一：铣削尺寸为 5纵槽，铣削尺寸为 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。 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通孔，锪沉头螺栓孔 4准为 80圆，选 用 式钻床和夹具。 工序八：钻削 21通孔，扩、铰孔 25铰 36沉头螺栓孔，基准为 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横槽，基准为 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 铸造尺寸公差。 （ 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 加工余量。 （ 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通孔 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加工余量，这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通孔 双边加工余量 2Z 2125表面： 21孔到 双边加工余量 2Z 孔到 双边加工余量 2Z 磨到 25 双边加工余量 2Z 38沉头孔，可以一次性锪 成型 则双边加工余量 2Z 1343沉头孔，也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： 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+精镗后最小尺寸： 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 外文翻译 车床 车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。 车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。 床身是车床的基础件。它能常是由经过充分正火或时效处理的灰铸铁或者球墨铁制成。它是一个坚固的刚 性框架，所有其他基本部件都安装在床身上。通常在床身上有内外两组平行的导轨。有些制造厂对全部四条导轨都采用导轨尖朝上的三角形导轨（即山形导轨），而有的制造厂则在一组中或者两组中都采用一个三角形导轨和一个矩形导轨。导轨要经过精密加工以保证其直线度精度。为了抵抗磨损和擦伤，大多数现代机床的导轨是经过表面淬硬的，但是在操作时还应该小心，以避免损伤导轨。导轨上的任何误差，常常意味着整个机床的精度遭到破坏。 主轴箱安装在内侧导轨的固定位置上，一般在床身的左端。它提供动力，并可使工件在各种速度下回转。它基本上由一个安装在 精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮(类似于卡车变速箱 )所组成。通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有 812 种转速，一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动 24 个手柄，就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。 由于机床的精度在很大程度上取决于主轴，因此，主轴的结构尺寸较大，通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因此当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能 够加工的棒料毛坯的最大尺寸。 尾座组件主要由三部分组成。底板与床身的内侧导轨配合，并可以在导轨上作纵向移动。底板上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座体安装在底板上，可以沿某种类型的键槽在底板上横向移动，使尾座能与主轴箱中的主轴对正。尾座的第三个组成部分是尾座套筒。它是一个直径通常大约在 517623 英寸）之间的钢制空心圆柱体。通过手轮和螺杆，尾座套筒可以在尾座体中纵向移入和移出几个英寸。 车床的规格用两个尺寸表示。第一个称为车床的床面上最大加工直径。这是在车床上能够旋转的工件的最大 直径。它大约是两顶尖连线与导轨上最近点之间距离的两倍。第二个规格尺寸是两顶尖之间的最大距离。车床床面上最大加工直径表示在车床上能够车削的最大工件直径，而两顶尖之间的最大距离则表示在两个顶尖之间能够安装的工件的最大长度。 普通车床是生产中最经常使用的车床种类。它们是具有前面所叙的所有那些部件的重载机床，并且除了小刀架之外，全部刀具的运动都有机动进给。它们的规格通常是：车床床面上最大加工直径为 3056101224 英寸）；但是，床面上最大加工直径达到127050 英寸）和两顶尖之间距离达到 3658车床也并不少见。这些车床大部分都有切屑盘和一个安装在内部的冷却液循环系统。小型的普通车床 车床床面最大加工直径一般不超过 33013 英寸） 床身安装在工作台或柜子上。 虽然普通车床有很多用途，是很有用的机床，但是更换和调整刀具以及测量工件花费很多时间，所以它们不适合在大量生产中应用。通常，它们的实际加工时间少于其总加工时间的 30%。此外，需要技术熟练的工人来操作普通车床，这种工人的工资高而且很难雇到。然而，操作工人的大部分时间却花费在简单的重复调整和观察切屑过程上。因此，为了减 少或者完全不雇用这类熟练工人，六角车床、螺纹加工车床和其他类型的半自动和自动车床已经很好地研制出来，并已经在生产中得到广泛应用。 先进制造技术中的一个基本的概念是数字控制（ 在数控技术出现之前，所有的机床都是由人工操纵和控制的。在与人工控制的机床有关的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的问题。采用人工控制是，产品的质量直接与操作者的技能有关。数字控制代表了从人工控制机床走出来的第一步。 数字控制意味着采用预先录制的、存储的符号指令来控制机床和其他制造系统。一个数控技师的工作不是去操纵 机床，而是编写能够发出机床操纵指令的程序。对于一台数控机床，其上必须安有一个被称为阅读机的界面装置，用来接受和解译出编程指令。 发展数控技术是为了克服人类操作者的局限性，而且它确实完成了这项工作。数字控制的机器比人工操纵的机器精度更高、生产出零件的一致性更好、生产速度更快、而且长期的工艺装备成本更低。数控技术的发展导致了制造工艺中其他几项新发明的产生：电火花加工技术、激光切割、电子束焊接 ， 数字控制还使得机床比它们采用有人工操的前辈们的用途更为广泛。 一台数控机床可以自动生产很多类的零件，每一个零件都可以有 不同的和复杂的加工过程。数控可以使生产厂家承担那些对于采用人工控制的机床和工艺来说，在经济上是不划算的产品生产任务。 同许多先进技术一样，数控诞生于麻省理工学院的实验室中。数控这个概念是 50年代初在美国空军的资助下提出来的。在其最初的价段，数控机床可以经济和有效地进行直线切割。 然而，曲线轨迹成为机床加工的一个问题，在编程时应该采用一系列的水平与竖直的台阶来生成曲线。构成台阶的每一个线段越短，曲线就越光滑。台阶中的每一个线段都必须经过计算。 在这个问题促使下，于 1959 年诞生了自动编程工具（ 言。这 是一个专门适用于数控的编程语言，使用类似于英语的语句来定义零件的几何形状，描述切削刀具的形状和规定必要的运动。 言的研究和发展是在数控技术进一步发展过程中的一大进步。最初的数控系统下今天应用的数控系统是有很大差别的。在那时的机床中，只有硬线逻辑电路。指令程序写在穿孔纸带上（它后来被塑料带所取代），采用带阅读机将写在纸带或磁带上的指令给机器翻译出来。所有这些共同构成了机床数字控制方面的巨大进步。然而，在数控发展的这个阶段中还存在着许多问题。 一个主要问题是穿孔纸带的易损坏性。在机械加工过程中，载有编程指 令信息的纸带断裂和被撕坏是常见的事情。在机床上每加工一个零件，都需要将载有编程指令的纸带放入阅读机中重新运行一次。因此，这个问题变得很严重。如果需要制造 100 个某种零件，则应该将纸带分别通过阅读机 100 次。易损坏的纸带显然不能承受严配的车间环境和这种重复使用。 这就导致了一种专门的塑料磁带的研制。在纸带上通过采用一系列的小孔来载有编程指令，而在塑料带上通过采用一系列的磁点眯载有编程指令。塑料带的强度比纸带的强度要高很多，这就可以解决常见的撕坏和断裂问题。然而，它仍然存在着两个问题。 其中最重要的一个问题是， 对输入到带中指令进行修改是非常困难的，或者是根本不可能的。即使对指令程序进行最微小的调整，也必须中断加工，制作一条新带。而且带通过阅读机的次数还必须与需要加工的零件的个数相同。幸运的是，计算机技术的实际应用很快解决了数控技术中与穿孔纸带和塑料带有关的问题。 在形成了直接数字控制（ 个概念之后，可以不再采用纸带或塑料带作为编程指令的载体，这样就解决了与之有关的问题。在直接数字控制中，几台机床通过数据传输线路联接到一台主计算机上。操纵这些机床所需要的程序都存储在这台主计算机中。当需要时，通过数据传输线路 提供给每台机床。直接数字控制是在穿孔纸带和塑料带基础上的一大进步。然而，它敢有着同其他信赖于主计算机技术一样的局限性。当主计算机出现故障时，由其控制的所有机床都将停止工作。这个问题促使了计算机数字控制技术的产生。 微处理器的发展为可编程逻辑控制器和微型计算机的发展做好了准备。这两种技术为计算机数控（ 发打下了基础。采用 术后，每台机床上都有一个可编程逻辑控制器或者微机对其进行数字控制。这可以使得程序被输入和存储在每台机床内部。它还可以在机床以外编制程序，并将其下载到每台机床中。计算机数控解决了 主计算机发生故障所带来的问题，但是它产生了另一个被称为数据管理的问题。同一个程序可能要分别装入十个相互之间没有通讯联系的微机中。这个问题目前正在解决之中，它是通过采用局部区域网络将各个微机联接起来，以得于更好地进行数据管理。 普通车床作为最早的金属切削机床的一种，目前仍然有许多有用的和为人要的特性和为人们所需的特性。现在，这些机床主要用在规模较小的工厂中，进行小批量的生产，而不是进行大批量的和产。 在现代的生产车间中，普通车床已经被