軸承支撐座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)【鉆2-M4螺紋孔夾具含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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圖紙加 藝工裝設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“軸承支撐座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件） 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 設(shè) 計(jì) 指導(dǎo)教師 年 月 日 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 工藝工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“軸承支撐座”零 件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件） 內(nèi)容： 1. 零件圖 1 張 2. 毛坯圖 1 張 3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1 張 4. 夾具裝配圖 1 張 5. 夾具零件圖 1 張 6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1 份 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 年 月 日 圖紙加 錄 1 緒 論 ························································································· 1 2 軸承支撐座的分析 ······································································· 2 ·············································································· 2 ·············································································· 2 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ··············································································· 5 工工藝過程 ·························································································· 5 ················································································· 5 工方法的因素 ··········································································· 5 ················································································· 5 定定位基準(zhǔn) ·························································································· 6 ···················································································· 6 ·············································································· 6 ······················································································· 7 ················································································· 7 ·············································································· 8 ················································································· 9 ····································································· 9 工余量 ，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ····························· 11 ·········································································· 11 ······································································· 12 動(dòng)時(shí)間） ························································ 12 ·········································································· 18 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) ················································································ 21 4． 1研究原始質(zhì)料 ························································································ 21 4． 2定位基準(zhǔn)的選擇 ····················································································· 21 4． 3切削力及夾緊力的計(jì)算 ············································································ 21 4． 4誤差分析與計(jì)算 ····················································································· 22 、部件的設(shè)計(jì)與選用 ············································································· 23 ······················································································ 23 ················································································ 24 2 套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 ·························································· 24 4． 6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 ······································································ 25 參考文獻(xiàn) ························································································· 27 圖紙加 緒 論 工藝工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和進(jìn)行了校內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后讓學(xué)生 獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)也是為了畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生在下述三方面得到鑄煉： （ 1）能把機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)有機(jī)的相結(jié)合，從而解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，從而確保零件的加工質(zhì)量。 （ 2）提高學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過針對(duì)某一典型零件的夾具（或量具）的設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生能夠通過所給出的被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效率、低成本、裝 夾簡單、省力、省時(shí)而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （ 3）鑄煉學(xué)生使用手冊及圖表資料的能力。能夠熟練地依據(jù)給定的任務(wù)而 查找相關(guān)的資料、手冊及圖表并掌握其中的設(shè)計(jì)信息用于設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對(duì)于軸承支撐座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： ⑴ 完成軸承支撐座零件加工工藝規(guī)程的制定； ⑵ 完成某一道工序的鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)。 通過對(duì)軸承支撐座零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出軸承支撐座加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。 圖紙加 軸承支撐座的分析 承支撐座的工藝分析 軸承支撐座是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫?較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對(duì)精度要求也很高。軸承支撐座的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是 所以都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，軸承支撐座底面與大頭孔上平面有平行度公差要求。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 承支撐座的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要 求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 3 圖 承支撐座零件圖 該加工有加工表面：平面加工包括軸承支撐座底面、大頭孔上平面；孔系加工包括大、小頭孔、各小孔螺紋孔；小頭孔端面加工以及大頭孔的端面加工。 ⑴ 以平面為主有： ① 軸承支撐座底面的粗、精銑加工，a ； ② 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 a 。 ⑵ 孔系加工有： ① φ 42、φ 32 的大頭孔粗、精鏜加工，； ② 20 9H? 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要求 ； ③ 小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求 a 。 軸承支撐座毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。 單邊余量一般在 1~3結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是 5000 件，由 [3]表 3 可知是中批量生產(chǎn) 。 上面主要是對(duì)軸承支撐座零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 圖紙加 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 工工藝過程 由以上分析可知，該軸承支撐座零件的主要加工表面是平面 、孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于軸承支撐座來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：軸承支撐座的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。 定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔 相成的。對(duì)于我們設(shè)計(jì)軸承支撐座的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 響 加工方法的因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。 如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 ⑶ 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 ⑸ 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加 工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。。 工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻(xiàn) [3]表 12 可以確定，平面的加工方案為：粗銑 —— 精銑（ 79T ），般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 6 ⑵ 由參考文獻(xiàn) [3]表 11確定，大頭φ 42、φ 32孔的表面粗糙度要求為 選擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M —— 精鏜。 ⑶ 小頭孔 20 9H? 加工方法： 加零件毛坯不能直接鑄出孔，只能鑄出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心，但其表面粗糙度的要求為 a ，所以選擇加工的方法是鉆 —— 擴(kuò)—— 鉸。 ⑷ 小孔加工方法： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，?，所以我們采用一次鉆孔的加工方法。 定定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn) 是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： ⑴ 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 ⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇 導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 ⑶ 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷ 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證軸承支撐座在整個(gè)加工過程中基本上都能用 統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從軸承支撐座零件圖分析可知，主要是選擇加工軸承支撐座底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)選擇的原則 ⑴ 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 ⑵ 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 7 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基 準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶ 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外， 還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證軸承支撐座在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從軸承支撐座零件圖分析可知，它的底平面與 20 9H? 小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻妫砸部梢杂?44? 的孔為加工基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。 藝路線的擬訂 對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。軸承支撐座的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工軸承支撐座底面大頭孔上平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原 則： ⑴ 工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 ⑵ 工序集中原則 8 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生 產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 80 90 c? 的含 打及 硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 ⑴ 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高， 調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 ⑵ 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床 和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 9 工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： ⑴ 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好， 精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為糙度為 100μ m。 ⑵ 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 面粗糙度為 m。 ⑶ 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達(dá)到圖紙要求 可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為 面粗糙度為 m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸 裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見下表： 表 工序號(hào) 方案Ⅰ 方案Ⅱ 10 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 010 粗銑平面 E、 F 平面和φ 20孔 粗、精銑 E 平面 平面和φ 20孔 020 精銑平面 E、 F 平面和φ 20孔 粗、精銑 F 平面 平面和φ 20孔 030 鉆、擴(kuò)、鉸：φ 20孔 底面和側(cè)面 鉆、擴(kuò)、鉸：φ 20孔 底面和側(cè)面 040 粗鏜φ 42、φ32 孔 底面和 20? 孔 粗、精鏜φ 32孔孔 底面和 20? 孔 050 精鏜φ 42孔 底 面、 20? 孔和孔 粗、精鏜 底面、 20? 孔 060 鉆各小孔攻絲各螺紋孔 檢驗(yàn) 加工工藝路線方案的論證： ⑴ 從前兩步工序可以看出：方案Ⅱ把粗、精加工都安排在一個(gè)工序中， 以便裝夾、安裝工件。 ⑵ 再看后面的鏜孔、工序，方案Ⅰ把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中，而方案Ⅱ都在一個(gè)工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)也可以減少工件的安裝次數(shù)。 方案 2中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、安裝工件。 由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 表 工序號(hào) 工 種 工作內(nèi)容 說 明 010 鑄造 鑄造 鑄件毛坯尺寸： 020 熱處理 退火 030 銑 粗、精銑 工件用專用夾具裝夾；雙立 軸 圓 工 作 臺(tái) 銑 床)52( 11 040 銑 粗、精銑 工件用專用夾具裝夾；雙立 軸 圓 工 作 臺(tái) 銑 床)52( 050 鉆、擴(kuò)、鉸 將孔φ 20 鉆到直徑 17d 再將 17? 擴(kuò)孔到 最后進(jìn)行鉸加工到要求尺寸 20 9H? 工件采有專用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床（ 3025Z ） 060 粗、精鏜 粗、精鏜孔φ 42、φ 32孔 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 070 鉆 鉆小孔到要求尺 寸 攻絲各螺紋孔 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z 080 檢驗(yàn) 090 入庫 清洗，涂防銹油 承支撐座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 軸承支撐座的鑄造采用的是 造制造，其材料是 產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 軸承支撐座為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： ⑴ 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行 機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 ⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的對(duì)稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 ⑶ 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 ⑷ 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 ⑸ 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 ⑹ 便于裝夾、加工和檢查。 ⑺ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量 使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 12 承支撐座的偏差計(jì)算 ⑴ 軸承支撐座底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算 底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其 加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn) [4]表 11～ 19。其余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 2 [3]可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為 銑平面時(shí)厚度偏差取 精銑：由參考文獻(xiàn) [3]表 59，其余量值規(guī)定為 鑄造毛坯的基本尺寸為 426，又由參考文獻(xiàn) [4]表 11～ 19 可得鑄件尺寸公差為 。。 ⑵ 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn) [3]表 2， 25,13 和參考文獻(xiàn) [15]表 1～ 8，可以查得： 孔φ 20： 鉆孔的精度等級(jí)： 12?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 擴(kuò)孔的精度等級(jí)： 10?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 鉸孔的精度等級(jí)： 8，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個(gè)工序完成，各工序余量如下： 鉆φ 20孔 參照參考文獻(xiàn) [3]表 47，表 48。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該孔的工藝是：鉆 —— 擴(kuò) —— 鉸 鉆孔： 17? 擴(kuò)孔： 2 （ 鉸孔： 20? 2 （ 定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 1：粗、精銑 機(jī)床：臥式銑床 具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數(shù) 5Z? ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=以銑削深度 精銑該平面的單邊余量： Z=削深度齒進(jìn)給量據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 73，取 0 /fa m m Z?：根據(jù)參 13 考文獻(xiàn) [3]表 81，取銑削速度 V m s? 每齒進(jìn)給量據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 73，取 據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 81，取銑削速度 V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 按照參考文獻(xiàn) [3]表 74，取 475 / m 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進(jìn)給量0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺(tái)每分進(jìn)給量7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m? ? ??a：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 81,取 0??切削工時(shí) 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， ' 68l 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 1 2 ? ? ? ? 刀具切出長度2l：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? 機(jī)動(dòng)時(shí)間 '1 121 6 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 '11 0 . 5 5 m i nj j jt t t? ? ?工序 2：粗、精銑 機(jī)床：臥式銑床 具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數(shù) 8，此為細(xì)齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2以銑削深度? 14 精銑該平面的 單邊余量： Z=削深度齒進(jìn)給量據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 73，取 據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 81，取銑削速度 V m s? 每齒進(jìn)給量據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 73，取 0 /fa m m Z?：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 81，取銑削速度 V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 按照參考文獻(xiàn) [3]表 31，取 600 / m 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??進(jìn)給量0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺(tái)每分進(jìn)給量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m? ? ?被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， ' 68l 刀具切入長度 1l ：精銑時(shí)1 100l D m m??刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間222 1 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i l lt f?? ??? ? ? 機(jī)動(dòng)時(shí)間2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 '22 0 . 5 8 m i nj j jt t t? ? ?工序 3：鉆、擴(kuò)、鉸 20 9H? 孔。 機(jī)床：立式鉆床 具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) [3]表 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔φ 20 鉆孔φ 20時(shí)先采取的是鉆 17? 孔，再擴(kuò)到 ，所以 17D 。 切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 38，取 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 41，取 V m s? 。 15 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7??? ? ??， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 31，取 630 / m 所以實(shí)際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??切削工時(shí) 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ： 1 17( 1 ~ 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m? ? ? ? ? ? ?刀具切出長度 2l ： ~12 ? 取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0?? ? ?? ⑵ 擴(kuò)孔φ 20 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) [3]表 31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。 片型號(hào)： 鉆孔φ 20 時(shí)先采取的是先鉆到 17? 孔再擴(kuò)到 ，所以 ，1 17d ?切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 52，取 f mm r? 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 53，取 V m s? 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7??? ? ?? 按照參考文獻(xiàn) [3]表 31，取 500 / m 所以實(shí)際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??切削工時(shí) 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l 有： 16 11 1 9 . 7 1 7( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m? ?? ? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： ~12 ? ，取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0?? ? ?? ⑶ 鉸孔φ 20 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) [3]表 54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。 切削深度且 20D 。 進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考 文獻(xiàn) [3]表 58， 取。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 60，取 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0??? ? ?? 按照參考文獻(xiàn) [3]表 31取 315 / m 實(shí)際切 削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??切削工時(shí) 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m? ?? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： ~12 ? 取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5?? ? ?? 該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i ? ? ?工序 4 ：粗、精鏜孔。 機(jī)床：臥式金剛鏜床 740具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5 17 ⑴ 粗鏜φ 42、φ 32孔 單邊余量 Z=次鏜去全部余量 進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 66，刀桿伸出長度取 切削深度為 因此確定進(jìn)給量 f mm r? 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 45，取 2 . 0 / 1 2 0 / m i nV m s m?? 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 9 1 2 . 1 1 / m i 1 4 4 3 . 2?? ? ??， 按 照參考文獻(xiàn) [3]表 41，取 1 0 0 0 / m 實(shí)際切削速度 v ： 3 . 1 4 4 3 . 2 1 0 0 0 2 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i f n m m? ? ? ?被切削層長度 l ： 15l 刀具切入長度 1l ：12 . 2( 2 ~ 3 ) 2 3 . 2 730p m mt g k t g? ? ? ? ??刀具切出長度 2l ： ~32 ? 取 2 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機(jī)動(dòng)時(shí)間121 1 5 3 . 2 7 4 1 0 . 1 1 m i l lt f?? ??? ? ? ? ⑵ 精鏜φ 42、φ 32孔 粗加工后單邊余量 Z=次鏜去全部余量， 給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 66，刀桿伸出長度取 切削深度為 因此確定進(jìn)給量 0 /f m m r? 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 45，取 2 . 1 / 1 2 6 / m i nV m s m?? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m 261 0 001 0 00 n ????? ? ， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 41，取 1 0 0 0 / m 實(shí)際切削速度 v ： 3 . 1 4 4 4 1 0 0 0 2 . 6 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m? ? ? ?被切削層長度 l ： 15l 18 刀具切入長度 1l ： ~2(1 ?????? 刀具切出長度 2l ： ~32 ? 取 2 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機(jī)動(dòng)時(shí)間222 1 5 3 . 5 4 1 0 . 1 0 4 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? ? 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 0 . 1 1 0 . 1 5 0 . 2 6 m i ? ?工序 6：鉆各小孔（以 4 為例） 機(jī)床：臺(tái)式鉆床 4006具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) [3]表 9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度5?根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 查得：進(jìn)給量 0 /f m m r? ,切削速度。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m n ?? ???? ? ， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 31，取 1 6 0 0 / m 。 實(shí)際切削速度 v ： ????? ?切削工時(shí) 被切削層長度 l ： 30l 刀具切入長度 1l ：1 6( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 422c t g k c t g m m? ? ? ? ? ?刀具切出長度 2l ： ~12 ? 取 2 ? 。 加工基本時(shí)間 12 3 0 4 3 0 . 1 1 m i 2 2 1 6 0 0j L l lt ??? ? ???間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該軸承支撐座的年產(chǎn)量為 5000件。一年以 240 個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于 參照參考文獻(xiàn) [3]表 2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： %)1)(( ???? （大量生產(chǎn)時(shí) 0/ ? 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 19 %)1)(( ??其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí) 都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 k — 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 ⑴ 粗、精銑 E、 粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間m 粗精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間0 m 精輔助時(shí)間照參考文 獻(xiàn) [3]表 45，取工步輔助時(shí)間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 則 m ??根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 48， 13?k 單間時(shí)間定額 ( ) ( 1 % ) ( 0 . 5 5 1 . 4 1 ) ( 1 1 3 % ) 2 . 2 1 m i n 2 2 . 8 m i t t k? ? ? ? ? ? ?粗 粗 ( ) (1 % ) ( 0 . 5 8 1 . 4 1 ) (1 1 3 % ) 2 . 2 5 m i n 2 2 . 8 m i t t k? ? ? ? ? ? ?精 精 因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 ⑵ 鉆、擴(kuò)、鉸φ 20孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i ? ? ?輔助時(shí)間照參考文獻(xiàn) [3]表 41，取工步輔助時(shí)間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 則 m ??根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 43， k 單間時(shí)間定額 ( ) (1 % ) ( 0 . 4 8 1 . 7 7 5 ) (1 1 2 . 1 4 % ) 2 . 0 4 m i n 2 2 . 8 m i nd j ft t t k? ? ? ? ? ? ? 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 ⑶ 粗、精鏜φ 42、φ 32孔 粗鏜φ 動(dòng)時(shí)間m 粗輔助時(shí)間照參考文獻(xiàn) [3]表 37，取工步輔助時(shí)間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 則 m ??0 k ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 39， k 。 單間時(shí)間定額 ( ) ( 1 % ) ( 0 . 1 1 3 . 8 1 ) ( 1 1 4 . 8 3