CA6140后托架镗侧面三孔毕业设计论文

1、宁 毕业设计(论文) 后托架加工工艺及镗孔夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 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。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 ABSTRACT Enable p

2、roducing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making th

3、e craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, t

4、he cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keywords： The process, worker one, workers step , the surplus of processin

5、g, orient the scheme , clamp strength 目 录 摘摘 要要.I I ABSTRACTABSTRACT.IIII 目目 录录.1 1 第第 1 1 章章 绪论绪论.3 3 1.1 机械加工工艺概述 .3 1.2 机械加工工艺流程 .3 1.3 夹具概述 .4 1.4 机床夹具的功能 .4 1.5 机床夹具的发展趋势 .4 1.5.1 机床夹具的现状.5 1.5.2 现代机床夹具的发展方向.5 第第 2 2 章章 后托架加工工艺后托架加工工艺.3 3 2.1 后托架的工艺分析 .3 2.2 后托架的工艺要求及工艺分析 .3 2.3 加工工艺过程 .4 2.4 确

6、定各表面加工方案 .4 2.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 .4 2.4.2 平面的加工 .4 2.4.3 孔的加工方案.4 2.5 确定定位基准 .5 2.5.1 粗基准的选择 .5 2.5.2 精基准选择的原则 .5 2.6 工艺路线的拟订 .6 2.6.1 工序的合理组合.6 2.6.2 工序的集中与分散 .7 2.6.3 加工阶段的划分 .8 2.6.4 加工工艺路线方案的比较 .9 2.7 后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .11 2.7.1 毛坯的结构工艺要求 .12 2.7.2 后托架的偏差计算 .12 2.8 确定切削用量及基本工时（机

7、动时间） .16 2.8.1 工序 1：粗、精铣底面.16 2.8.2 工序 2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔.17 2.8.3 工序 3：钻顶面四孔.24 2.8.4 工序 4：钻侧面两孔.28 2.9 时间定额计算及生产安排 .30 2.9.1 粗、精铣底面 .30 2.9.2 镗侧面三杠孔 .31 2.9.3 钻顶面四孔 .32 第第 3 3 章章 镗孔专用夹具设计镗孔专用夹具设计.3434 3.1 镗孔夹具设计 .34 3.1.1 研究原始质料 .34 3.1.2 定位基准的选择 .34 3.1.3 切削力及夹紧分析计算 .34 3.1.4 误差分析与计算 .35 3.2

8、夹具设计及操作的简要说明 .36 结结 论论.3636 参考文献参考文献.3838 致谢致谢.3939 第 1 章 绪论 1.1 机械加工工艺概述 机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和 性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法， 直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工 工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包 装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位 置和性质等，

9、使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比 如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳 工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公 差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过 程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对 性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程 是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 1.2 机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工

10、艺文件 之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规 定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包 括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装 备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检

11、验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以 提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产 条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及 时对工艺规程进行修订和完善。 1.3 夹具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加 工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具 是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的 制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占

12、 有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造 工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破 传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、 复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的 小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计 算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动 化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制

13、造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在 不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和 产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹 具都是重要的工艺装备。 1.4 机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位 基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的 尺寸和位置精度要求。 （2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程

14、中保持定位位置不变的 操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松 动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的 对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并 引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具 （镗模）也具有导向功能。 1.5 机床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展 成为门类齐

15、全的工艺装备。 1.5.1 机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占 工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代， 以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。 另一方面，在多品种生产的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而 夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（NC） 、加工中心 （MC） 、成组技术（GT） 、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提 出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成 本。 2）能装夹

16、一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 1.5.2 现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四 个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密 化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1； 用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5m；精密心轴的同轴度公差 可控制在 1m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的

17、圆度公差可 达 0.20.5m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生 产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、 具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可 提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验） 转速为 2600r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、 组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、 工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具

18、种类主要有：组合夹具、通 用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的 柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构 的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以 减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用 化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通 用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创 造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T2259 91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等

19、。机床夹具的标准化，有利于夹具的商 品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 第 2 章 后托架加工工艺 2.1 后托架的工艺分析 后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加6 . 1Ra 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。 2.2 后托架的工艺要求及工艺分析 锪平 图 1.1 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

20、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。设计者要考虑加 工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 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 ，平面度公差要求是 0.03。6 . 1Ra 另一组加工是侧面的三孔，分别为，其表 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 025 . 0 0 40 面粗糙度要求 要求的精度等级分别是，。6 . 1Ra8IT7IT7IT 以顶面为住加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯1322

21、02 空，这组孔的表面粗糙度要求是，以及以和的阶50Rz3 . 6Ra132102 梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求是，10213250Rz ，是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。3 . 6Ra1023 . 6Ra 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。 单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积 mm31 较小。因为后托架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000 件，由7机械加工 工艺手册表 2.1-3 可知是中批量生产。 2.3 加工工艺过程 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

22、保证孔系的加工精度容易。因此，对于后托架来说， 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：CA6140 后托架的尺寸精度，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，必须重视。 2.4 确定各表面加工方案 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。对于我们设计后托架 的加工工艺来说，应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

23、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，应选择价格较底的机床。 2.4.1 在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

24、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 IT6，表面粗糙度为 Ra0.63m，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。 2.4.2 平面的加工 由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，底面的加工方案 为底平面：粗铣精铣（） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平97ITIT 面，精铣的粗糙度可以较

25、小。 2.4.3 孔的加工方案 由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-11 确定，以为孔的表面粗 糙度为 1.6，则选侧孔（，）的加工顺序为：粗镗 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 025 . 0 0 40 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，所以我们采用一次钻孔的加工方50Rz 法，的孔选择的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯132202132 孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组132202 和也是一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，起表面粗糙132102102 度的要求是，所以全加工的方法是钻扩铰。6

26、. 1Ra 2.5 确定定位基准 2.5.1 粗基准的选择 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

27、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。从后托架零件图分析可知，选择 侧面三孔作为后托架加工粗基准。 2.5.2 精基准选择的原则 基准

28、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 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

29、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

30、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。 2.6 工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。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。 2.6.1 工序的合理组合 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

31、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

32、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。清洗是在的含 0.4%1.1% c9080 苏打及 0.25%0.5%亚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。 mg200 2.6.2 工序的集中与分散 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

33、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

34、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。 2.6.3 加工阶段的划分 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

35、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 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 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 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 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.另外精加工工序安排在 最后,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 IT6IT

36、7，表面粗糙度为Ra101.25m。 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 IT5IT6, 表面粗糙度为 Ra1.250.32m。 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

37、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。 2.6.4 加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 1.1 加工工艺路线方案比较表 方案方案工序号 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 精铣底平粗A侧面和外圆 粗镗孔：40 、 2 . 30 5 .

38、25 底面和侧面 040 钻、扩孔： 40 、 2 . 30 5 . 25 底面和侧面半精镗孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 底面和侧面 050 粗铰孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 底面和侧面精镗孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 底面和侧面 060 精铰孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 侧面和两孔 粗铣油槽 底面和侧面 070 粗铣油槽底面和侧面 钻：、10 13 底面和侧面 080 锪钻孔：42 底面和侧面 扩孔 13 底面和侧面 090 钻：、10 13 底面和侧面精铰锥孔： 10 底面和侧面 110 扩孔 13 底面和侧面锪钻孔： 10

39、、 13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 10 底面和侧面去毛刺 130 锪钻孔： 10 、 13 底面和侧面 钻：、6M6 底面和孔 5 . 25 140 钻：、6M6 底面和孔 5 . 25 攻螺纹6M底面和孔 5 . 25 150 攻螺纹6M底面和孔 5 . 25 锪平面 160 锪平面倒角去毛刺 160 倒角去毛刺检验 170 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

40、。 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 1.2 加工工艺过程表 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： 宽： 高：mm220mm60 孔：、mm70 5 . 21 2 . 26 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)52(KX 060 粗镗粗镗镗孔： ， 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30

41、025 . 0 0 40 工件用专用夹具装夹；立式铣 镗床（）68T 070 铣粗铣油槽 080 半精镗半精镗镗孔： ， 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 025 . 0 0 40 工件用专用夹具装夹；立式铣 镗床（）68T 090 精镗精镗镗孔： ， 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 025 . 0 0 40 工件用专用夹具装夹；立式铣 镗床（）68T 100 钻 将孔、132102 钻到直径202mmd10 工件用专用夹具装夹；摇臂钻 床)3025(Z 110 扩孔钻 将扩孔到要求尺寸132 120 锪孔钻 锪孔、到要求尺13202 寸 130

42、铰 精铰锥孔102 140 钳去毛刺 150 钻 钻孔、6M6 160 攻丝攻螺纹6M 工件用专用夹具装夹；摇臂钻 床)3025(Z 170 钳倒角去毛刺 180 检验 190 入库清洗，涂防锈油 2.7 后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 HT150，硬度 HB 为 150-200， 生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 2.7.1 毛坯的结构工艺要求 CA6140 车床后托架为铸造件，对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，

43、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 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但要保证零件的使

44、用性能。在毛 坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 2.7.2 后托架的偏差计算 底平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔（，） 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 025 . 0 0 40 的中心线的尺寸为。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工07 . 0 35 步余量如下： 粗铣：由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规 定为，现取。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取。mm4 . 37 . 2mm0 . 3mm28. 0 精铣：由参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59，其余量值规定为 。mm

45、5 . 1 铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献7机械加工390 . 10 . 335 工艺手册表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸 公差为。mm1 . 1 毛坯的名义尺寸为：390 . 10 . 335 毛坯最小尺寸为：mm45.3855 . 0 39 毛坯最大尺寸为：mm55.3955 . 0 39 粗铣后最大尺寸为：mm360 . 135 粗铣后最小尺寸为：mm72.3528 . 0 36 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（， 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 30 ）的中心线的尺寸为。 025 . 0 0 4007 .

46、 0 35 正视图上的三孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性 与技术测量表 1-8，可以查得： 孔： 03. 0 0 5 .25 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm21 . 0 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2 mm084 . 0 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm021 . 0 孔 02 . 0 0 2 .30 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm21 . 0 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10IT

47、umRa5 . 2 mm084 . 0 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm021 . 0 孔 025 . 0 0 2 . 40 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm25 . 0 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm1 . 0 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1025 . 0 根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成， 各工序余量如下： 粗镗： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 03. 0 0 5 .25 ；mm2 孔，参照7

48、机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 02 . 0 0 2 .30 ；孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值mm2 025 . 0 0 40 为。mm2 半精镗： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 03. 0 0 5 .25 ；mm2 . 1 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 02 . 0 0 2 .30 ；孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量mm2 . 1 025 . 0 0 40 值为。mm2 . 1 精镗： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 03. 0 0 5 .25 ；mm8 . 0

49、孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 02 . 0 0 2 .30 ；mm8 . 0 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 025 . 0 0 40 。mm8 . 0 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 孔毛坯基本尺寸为：； 03. 0 0 5 .25mm 5 . 218 . 02 . 125 .25 孔毛坯基本尺寸为：； 013 . 0 80mm2 .268 . 02 . 12 2 . 30 孔毛坯基本尺寸为：。 035 . 0 100mm368 . 02 . 1240 根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-11，铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-

50、9 可得铸件尺寸公差分别为：。、mmmmmm9 . 09 . 09 . 0 孔毛坯名义尺寸为：； 03. 0 0 5 .25mm 5 . 218 . 02 . 125 .25 毛坯最大尺寸为：；mm95.2145. 0 5 . 21 毛坯最小尺寸为：；mm05.2145 . 0 5 .21 粗镗工序尺寸为： 21 . 0 0 5 . 21 半精镗工序尺寸为： 084 . 0 0 7 . 24 精镗后尺寸是，已达到零件图尺寸要求 021 . 0 0 5 . 25 025 . 0 0 5 . 25 孔毛坯名义尺寸为：； 02 . 0 0 2 . 30mm2 .268 . 02 . 12 2 . 3

51、0 毛坯最大尺寸为：；mm65.2645. 02 .26 毛坯最小尺寸为：；mm75.2545 . 0 2 . 26 粗镗工序尺寸为：； 21 . 0 0 2 . 28 半精镗工序尺寸为： 084 . 0 0 4 . 29 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即： 02 . 0 0 2 . 30 孔毛坯名义尺寸为：； 025 . 0 0 40mm638 . 02 . 1240 毛坯最大尺寸为：；mm45.3645 . 0 36 毛坯最小尺寸为：；mm35.5545 . 0 36 粗镗工序尺寸为： 25 . 0 0 38 半精镗工序尺寸为： 10 . 0 0 2 . 39 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即

52、 025 . 0 0 40 顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和132202102132 毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为，表面粗糙度要求为。参1IT50Rz 照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加 工余量为： 第一组：和132202 加工该组孔的工艺是：钻扩锪 钻孔： 10 扩孔： （Z 为单边余量）13mmZ32 锪孔： （Z 为单边余量）207mm2Z 第二组：的锥孔和102132 加工该组孔的工艺是：钻锪铰 钻孔： 10 锪孔： （Z 为单边余量）13mmZ42 铰孔： 10 2.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 2.8.1 工序 1：粗

53、、精铣底面 机床：双立轴圆工作台铣床KX52 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCW r418 mmD63 6Z 粗铣 铣削深度： p ammap3 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/18 . 0 V 81，取smV/2 . 1 机床主轴转速：n ， 式min/97.363 6314 . 3 602 . 110001000 0 r d V n min/370rn （1.1） 实际铣削速度： 式 V sm nd V/22. 1 601000 3706314. 3 1000 0 （1.2

54、） 进给量： 式 f VsmmZnaV ff /66 . 6 60/370618 . 0 （1.3） 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 399/66 . 6 mmsmmVf fm ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81, amma60 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度： 1 l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0 22 1 aDDl mm98.24)31 ()606363(5 . 0 22 取mml25 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 式 1j tmin26 . 0 6 .399 22576 21 1 m j

55、 f lll t （1.5） 精铣： 铣削深度： p ammap5 . 1 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/15 . 0 V 81，取smV/5 . 1 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ， min/96.454 6314 . 3 605 . 110001000 0 r d V n min/460rn 实际铣削速度，由式（1.2）有： V sm nd V/52 . 1 601000 4606314 . 3 1000 0 进给量，由式（1.3）有： f VsmmZnaV ff /9 . 66

56、0/460615 . 0 工作台每分进给量： m fmin/414/9mmsmmVf fm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度：精铣时 1 lmmDl63 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1。 机动时间，由式（1.5）有： 2j tmin33. 0 414 26376 21 2 m j f lll t 本工序机动时间min59 . 0 33. 026 . 0 21 jjj ttt 2.8.2 工序 2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 机床：卧式镗床68T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 粗镗孔 03 . 0 5 . 25 切削深度：，

57、毛坯孔径。 p ammap2mmd 5 . 21 0 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f 度取，切削深度为。因此确定进给量。mm200mm2rmmf/35 . 0 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66 取V min/21/35 . 0 msmV 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ，取min/06.311 5 . 2114 . 3 2110001000 0 r d V n min/300rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V sm nd V/34. 0 601000 3005 .2114 . 3 1000 0 工作台每分钟进给量： 式

58、m fmin/10530035. 0mmfnfm （1.7） 被切削层长度 ：lmml60 刀具切入长度： 式 1 lmm tgtgk a l r p 4 . 52 30 2 )32( 1 （1.6） 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ：i1i 机动时间，由式（1.5）有： 1j tmin66 . 0 1 105 44 . 560 21 1 m j f lll t 粗镗孔mm 02 . 0 2 . 30 切削深度：，毛坯孔径 p ammap2mmd 2 . 26 0 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f 度取，切削深度为。因此确定

59、进给量。mm200mm2rmmf/45 . 0 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取V min/21/35 . 0 msmV 机床主轴转速，由式（1.1）有：nmin/26.255 2 .2614 . 3 2110001000 0 r d V n 取min/250rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V sm nd V/34. 0 601000 2502 .2614 . 3 1000 0 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： m f min/ 5 . 11225045. 0mmfnfm 被切削层长度 ：lmml60 刀具切入长度，由式（1.6）有： 1 lmm tg

60、tgk a l r p 4 . 52 30 2 )32( 1 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ：i1i 机动时间，由式（1.5）有： 1j tmin62 . 0 1 5 . 112 44 . 560 21 1 m j f lll t 粗镗孔 025 . 0 40 切削深度：，毛坯孔径。 p ammap2mmd36 0 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f 度取，切削深度为。因此确定进给量mm200mm2rmmf/5 . 0 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取V min/24/4 . 0msmV 机床主轴