机械制造技术课程设计-支撑座机械加工工艺规程设计

1、 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3545 1绪 论 PAGEREF _Toc3545 h 2 HYPERLINK l _Toc30928 2 零件的分析 PAGEREF _Toc30928 h 3 HYPERLINK l _Toc6923 2.1 零件的分析 PAGEREF _Toc6923 h 3 HYPERLINK l _Toc16172 2.2工艺分析 PAGEREF _Toc16172 h 4 HYPERLINK l _Toc21954 2.3 毛坯的选择 PAGEREF _Toc21954 h 4 HYPERLINK l _Toc24259

2、2.3.1 确定毛坯类型及其制造方法 PAGEREF _Toc24259 h 4 HYPERLINK l _Toc7271 2.3.2 估算毛坯的机械加工余量 PAGEREF _Toc7271 h 4 HYPERLINK l _Toc23734 2.4绘制毛坯简图 PAGEREF _Toc23734 h 4 HYPERLINK l _Toc26248 第三章 定位基准的选择及工艺路线的确定 PAGEREF _Toc26248 h 5 HYPERLINK l _Toc1410 3.1选择精基准 PAGEREF _Toc1410 h 5 HYPERLINK l _Toc23855 3.2粗基准的选

3、择 PAGEREF _Toc23855 h 5 HYPERLINK l _Toc14984 3.3 拟定机械加工工艺路线 PAGEREF _Toc14984 h 6 HYPERLINK l _Toc11983 3.3.1表面加工方法的确定 PAGEREF _Toc11983 h 6 HYPERLINK l _Toc16566 3.3.2加工阶段的划分 PAGEREF _Toc16566 h 6 HYPERLINK l _Toc17340 3.3.3工序的集中与分散 PAGEREF _Toc17340 h 6 HYPERLINK l _Toc16811 3.3.4工序顺序的安排 PAGEREF

4、_Toc16811 h 6 HYPERLINK l _Toc24396 3.3.5确定工艺路线 PAGEREF _Toc24396 h 7 HYPERLINK l _Toc31436 3.4加工设备与量具的选择 PAGEREF _Toc31436 h 8 HYPERLINK l _Toc23313 3.4.1机床选用 PAGEREF _Toc23313 h 8 HYPERLINK l _Toc12832 3.4.2选择量具 PAGEREF _Toc12832 h 8 HYPERLINK l _Toc21708 3.5加工余量及工序尺寸的确定 PAGEREF _Toc21708 h 8 HYPE

5、RLINK l _Toc1774 3.5.1 确定铣底平面的加工余量及工序尺寸 PAGEREF _Toc1774 h 8 HYPERLINK l _Toc11526 3.5.2 确定铣内外面的加工余量及工序尺寸 PAGEREF _Toc11526 h 8 HYPERLINK l _Toc9332 3.6 确定切削用量及基本工时 PAGEREF _Toc9332 h 9 HYPERLINK l _Toc25464 总 结 PAGEREF _Toc25464 h 17 HYPERLINK l _Toc20274 致 谢 PAGEREF _Toc20274 h 18 HYPERLINK l _Toc

6、1958 参 考 文 献 PAGEREF _Toc1958 h 191绪 论夹具，事实上是生产时用来对产品进行定位以及固定的装置，整个生产中，夹具有多重要自不必多说，夹具这种工具可对产品精准定位，还可让生产变得方便许多。机床假酒实际是一款先进的工艺装备，它的柔性程度较高，可用于数控机床，加工中心等处，不光让组合夹具的优势得以全部发挥，对于目前的加工理念也是非常贴合的。夹具的组成零件一些早已生产的标准零件，形状、尺寸不一。作为夹具的组成零件，互换性非常不错，精度以及耐磨性的表现巨佳，依照机床工作台的大小，再参照各异产品的生产需求，选用匹配的组合零件，让其成为需要的夹具，匹配数控机床或者加工机床的

7、要求，组合相对简单，灵活性也较强。这一类的夹具不光能够让定位精准，还可让刚度以及精度表现佳，确保在粗加工时切削量够大，精加工中产品的定位面及加工表面处在合适位置上，并且获得较好的精度，此类夹具可让产品只需装夹一次，可得可对多个面生产，有时候所有的面都可被生产结束，只需要一套夹具即可对多个产品装夹，设备停顿的时间自然缩短，可将数控机床或者加工中心等性能完全发挥出来。2 零件的分析2.1 零件的分析对机器而言，支撑座时基础部件让其都处在符合要求的位置上，可对转矩传递，之间将转速改变，让设备完成需要的动作。所以支撑座质量如何，对于设备工作后的精度，性能以及工作时长均有影响。支撑座形式多种多样，具体的

8、尺寸、结构根据具体的要求产生变化。不过工艺层面看，雷同点还是非常多的，它的结构特征有： （1）基本上外部形状是一个多面体，并且是封闭型的，组成表面有五个或六个，可有整体式以及组合式两款。（2）有着复杂的结构形状。基本上中间是空心的结构，有着地方还有“隔墙”，支撑座壁并不厚，且匀称。（3）会有一些平行孔系或者垂直孔系安排在箱壁上。（4）支撑座上需要生产的面几乎都是平面，还有一些对精度有高要求的轴承支承孔，并且一些紧固孔也需加工，但是对精度并无高要求。本组要求生产支撑座，零件图如下:图2.1 二维图在它的作用下，设备和很多零配件可组合在一起，看成整体，互相之间处于合适位置之上，并且运动亦可和谐的展

9、开，支撑座中见得较多的零件是：不同款式的设备主轴箱，等。因为每一种支撑座有着不一样的功效，形状以及结构天差地别，不过结构依然有些雷同之处。2.2工艺分析1）对孔的尺寸精度为IT8，表面粗糙度Ra值为1.6um，其中两对孔轴线的垂直度公差为0.06mm；2）不可有砂眼，疏松等不好的状况出现在铸件上；3）不需生产的面上要涂摸防锈漆；4）有必要人工时效处理铸件；5）要对支撑座实验，看是否会有煤油渗漏；6）材料45钢。2.3 毛坯的选择2.3.1 确定毛坯类型及其制造方法依据技术需求，用45钢做它的原材料，铸造毛坯。铸铁的切削性，成型性表现巨佳，价位还不高，耐磨以及减震的效果都很不错，基本上支撑座都会

10、用它做原料，这里毛坯是需要铸造加工的。对照支撑座所用原料，查附表2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可得出，只要加工量少，零件类型为单，那么造型都用木模，手工操作。2.3.2 估算毛坯的机械加工余量支撑座造型以木模手工进行，可得精度并不高，且有较大的生产余量，正常余量值在15mm，在半径处，孔的余量在24mm。为了让加工余量少一些，不管是哪种加工批量，都有必要铸加工预置孔在毛坯上，这个孔必须位于轴承孔的位置上。按照支撑座支撑座毛坯的大小，再加上需生产表面的规格，通过翻查附表6铸件的机械加工余量(按中间等级3级精度查表)就知道，上平面的机械加工余量为7 ，底面及侧面的机械加工余量为6 。

11、每个需要生产的面，他们的机加工余量都用7。从附表9铸件的尺寸偏差里面，支撑座支撑座毛坯的尺寸偏差为2.5 。2.4绘制毛坯简图 图2.2 毛坯图第三章 定位基准的选择及工艺路线的确定3.1选择精基准分析零件图后，在高度方向上，设计基准采用支撑座底面或者顶面，从宽度方向上，设计基准采用中心轴线。普通的支撑座零件的定位用一面两孔，对他们的生产会以装配基准进行，有效确保基准统一。支撑座对尺寸以及位置精度有要求的孔是8孔和底平面，要求尺寸精度达IT7级、位置精度中有要求的是：28孔对26孔轴线的位置度公差为0.05、要想这些技术要求达标，那么精基准这里用已经生产过的支撑座顶面，那么加工中定位基准必然会

12、重合设计基准；在对孔生产时，主要定位基准采用底面，对“基准统一”的要求完全达标，并且也符合“基准重合”，保障孔轴线跟装配基准面尺寸精度达要求。另3.2粗基准的选择粗基准确定中，重点关注怎么让每一个加工面的余量足够，保证不加工面和加工面相互之间的位置、尺寸都和图纸中所要求的一样。大部分支撑座零件会选择重要孔以及与面距离稍远的孔作为粗基准，确保生产时得到均匀的余量，这个支撑座的粗基准采用重要表面孔48，以划线的方式将第一道工序需要生产面的位置确定，最好让每个毛坯面得到余量达标，也就是装夹以划线方式进行，在根据划线去找正，完成生产。3.3 拟定机械加工工艺路线3.3.1表面加工方法的确定这个支撑座需

13、生产的面大致有三种：(1)主要表面 ：支撑座的底面、内腔，上平面等。(2)主要孔 ：8和26孔。(3)其他加工部分 ：Rp3/8、12-26孔、4*M16等。对照零件图，知道每个需要生产面的精度及粗糙度，将每个面的生产方式确定。3.3.2加工阶段的划分生产中，必须将粗加工、精加工分清楚。支撑座的毛坯是一个铸造件，有着偏大的生产余量，并且粗加工时有较多的金属需要切除，所以夹紧力、切削力都不小，产生较多的切削热量。另外粗加工结束之后，产品内应力的布局会有变化，有可能导致产品出现形变，所以，加工精度受到的影响不小。所以一定要将这两种生产分开，便于后期减少形变的出现，尽可能在精加工时完全去除。3.3.

14、3工序的集中与分散支撑座因为比较重，规模也较大，所以装夹以及运送零件的次数尽可能少一些。要想让每个需要生产面的位置精度得以保证，装夹一次后尽量对多一些表面生产。安排的工序尽可能集中一些，支撑座上对位置有着高要求的孔和面，最好在一个工序中安排生产，这样可少装夹一些，尽量让安装误差少一些，方便实现所要求的位置精度。3.3.4工序顺序的安排1）机械加工工序（1）“先基准后其他”：第一步对精基准对合面生产。（2）“先粗后精”：首先进行粗加工，接着再去精加工。（3）“先主后次”：不管是轴承孔还是主要面，相对于对合面的位置精度较高，在生产平面时，首先去加工对合面，之后在对别的面生产。（4）“先面后孔”：加

15、工时组装先行，之后再镗孔。如若支撑座的对合面没有按要求加工结束，那么直径28孔的生产不可进行。还有，对直径8孔加工时，定位基准当采用底座的底面，所以必须事先生产底面。2）热处理工序支撑座零件有着繁琐的结构，壁厚均匀度不够，所以铸造后必然出现较高的残余应力。要想将这些残余应力去除，让生产后出现的形变降低，并且保障精度无波动，所以，铸造完成后，必须人工去时效处理。人工时效时：加热到500550 ，保温4h6h ，冷却速度小于或等于30/h ，出炉温度小于或等于200 。一般的支撑座，精度中等的，铸造结束后人工时效次数为一次。某些支撑座零件形状比较繁琐的，或者精度较高的，粗加工结束后，还需人工时效处

16、理一次，那么因为粗加工而出现的残余应力可去除。文中的支撑座铸造结束后，人工时效只需一次，粗加工结束后并未再次时效处理，通过粗、进加工之间的间隙实现自然时效。要对支撑座进行人工时效，加热保温是一个办法，振动时效是另外一种办法，他们都可将参与应力去除。3）辅助工序铸造结束后进行清砂、涂漆工作；未拼装箱盖以及底座时，首先要检验，实验看是否有没有渗漏；精加工工序结束之后，进行拆箱，去毛刺，清洗，合箱以及终检。3.3.5确定工艺路线方案一：工序号工序名称工 序 内 容10铸铸造成型20热处理去应力时效处理30铣粗铣上平面40铣铣底平面50钻钻铰4-8孔60铣铣内外面70钳去毛刺、清洗80检总检入库这样的

17、安排得到较短的工艺路线，让产品装夹尽量少一些，确保加工面处于合适的位置精度上，并且不需要太多的机床，让产品在工序间运送次数少一些，辅助工时以及一系列的准备时间也少一些，产品的加工数量颇多。对底面铣加工，此方式可确保获得较为匀称的生产余量，以重要空作为粗基准，确保孔生产的余量均匀。先加工安装平面后加工底面直径8孔，后面加工可以以此加工面与孔作为加工基准。3.4加工设备与量具的选择3.4.1机床选用前后左右端面的粗铣加工，装夹采用专用夹具，采用设备为铣床粗铣上平面专用夹具装夹，钻4-8孔专用夹具装夹，摇臂钻床（Z3040）；粗铣上平面和铣底平面的专用夹具装夹，卧式铣床（62）。3.4.2选择量具

18、此工件要进行批量加工，通常以通用量具去测量。按照产品表面对精度的需求，还有对尺寸以及形状的需求，从所借鉴的资料中得出：择对面生产的量具 ：用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。择对孔生产的量具：因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。3.5加工余量及工序尺寸的确定3.5.1 确定铣底平面的加工余量及工序尺寸平面的加工余量、工序尺寸和公差写在表4所示，加工过程：（1）以直径26的孔为粗基准粗铣底平面 （2）以底面定位装夹工件，粗铣上平面，保证尺寸为30.5mm表3

19、-1 加工余量工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）精铣上平面0.530.5IT13(0.81)粗铣底平面1.529IT13(0.81)毛坯2323.5.2 确定铣内外面的加工余量及工序尺寸铣内外面成型的加工余量、工序尺寸和公差写在表所示，加工过程：（1）基准采用底平面，键铣端面上划线找正，对平面粗铣，空出余量。（2）基准采用底平面，精铣端面，保证工序尺寸。（3）基准采用底平面，粗铣端面，留余量。（4）基准采用底平面，精铣端面，保证工序尺寸。表3-2 加工余量工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）精铣1.028IT13(0.72)粗铣3.028.5IT13(0.72)毛坯434CT13（1

20、1）3.6 确定切削用量及基本工时工序粗铣上平面这里用硬质合金YT5、铣刀。切削深度进给量查表1.5，在对铸件加工时，铣刀直径在20mm、2mm，铣刀伸到外面这一段的长10mm时，=0.150.30mm/r参照机床进给量（表4.2-21）：=0.27mm/r切削时速按表1.27中公式去算这之中=1000，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则234m/min 426r/min已知机床转动时速：基本时间铣刀主偏角是=45，得出=2.0mm，=10mm，=2mm，=0，=0.27mm/r,， 铣底平面粗铣1. 具体择刀具用端铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 铣削量1）铣削

21、之深2）每次的进给量和切削时速查看介绍资料，系统刚度达中等。从表中找出 ，得出以机床的标准去定600当600r/min时从加工工艺手册中表4.2-37，参照62的准则去选3）工时的具体求算 = 1.355min精铣1. 具体择刀具用端铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 铣削量1）铣削之深 2）每次的进给量和切削时速 查看X62W的介绍资料，它的功率在3.7kw，系统刚度达中等。从表中找出 ，得出 以机床的标准去定600 当600r/min时从加工工艺手册中表4.2-37，参照62的准则去选3）工时的具体求算 = 1.355min工序钻4-8孔钻7.7孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16）参

22、照切削工艺中表2.7和工艺表4.216：（切削表2.15）468r/min依据生产设备去定n=500r/min用于切削的工时： ，得出机动工时倒角可得f=0.6mm/r597r/min依据生产设备去定n=630r/min用于切削的工时： ，得出机动工时铰孔参照切削工艺中表2.7和工艺表4.216：（切削表2.15）468r/min依据生产设备去定n=500r/min用于切削的工时： ，得出机动工时工序铣内外面成型铣7575端面1. 具体择刀具用端铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）切削之深 2）每次的进给量和切削时速 查看数控铣床V3204的介绍资料，它的功率在3.7kw，系统刚度

23、达中等。从表中找出 ，得出 以机床的标准去定760 当600r/min时从加工工艺手册中表4.2-37，参照62的准则去选3）工时的具体求算 = 1.717min镗26孔1. 具体择刀具用镗刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）切削之深 2）每次的进给量和切削时速 查看数控铣床V3204的介绍资料，它的功率在3.7kw，系统刚度达中等。从表中找出 ，得出 以机床的标准去定760 当600r/min时从加工工艺手册中表4.2-37，参照62的准则去选3）工时的具体求算 = 1.717min镗28孔成型1. 具体择刀具用镗刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）切削之深 2）每次的进

24、给量和切削时速 参照铣床数控铣床V3204的介绍资料，系统刚度达中等。从表中找出 ，得出 以机床的标准去定600 3）工时的具体求算用于切削的工时：，得出机动工时铣60601. 具体择刀具用铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）切削之深2）每次的进给量和切削时速参照数控铣床V3204的介绍资料系统刚度达中等。从表中找出，得出以机床的标准去定6003）工时的具体求算用于切削的工时：，得出机动工时铣上端5mm台阶面1. 具体择刀具用端铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）切削之深 2）每次的进给量和切削时速 查看铣床的介绍资料，它的功率在3.7kw，系统刚度达中等。从表中找出，得出 以机床的标准去定600 当600r/min时从加工工艺手册中表4.2-37，参照62的准则去选3）工时的具体求算 = 0.793min铣7mm台阶面1. 具体择刀具用铣刀去生产，是YG8的具体型号，2. 切削量1）工削之深 2）每次的进给量和切削时速 查看铣床的介绍资料，它的功率在3.7kw，系统刚度达中等。从表中找出 ，得出以机床的标准去定760当