机械制造技术课程设计-支架零件加工工艺规程设计

1、题目（二号黑体）作者（二号黑体）学院（二号黑体）专业（二号黑体）学号（二号黑体）指导教师（二号黑体）二 年 月 日（填写时间要用中文） 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc10718 第一章 绪论 绪论随着人们生活水平的提高，在我们生活当中出现了很多新型的家电，那么破壁机就是其中之一。破壁料理机是用于高转速的力,瞬间击破食物,达到萃取植物营养素的目的。此支架是破壁机重要组件，它与破壁仓连接，在破壁料理机中具固定电机的重要作用，具备耐冲击力强，承载力好的特点，同时此材料也具有质量轻的优点。因此研究支架零件的制造工艺对整个破壁机机的质量有着重要的意义。此支架产品的制作

2、多为模具压铸成型100材料，成型温度在580-650度之间。我们知道压铸模具具有成型快效率高的特点，但对于有配合要求、公差要求的零件来说，须在压铸完成后进行机床再加工才能实现其图纸要求。支架正是一款压铸后需要再精加工的产品。因此在加工前我们要制作合理的加工工艺，通过设计工艺流程，工装夹具，选择较高的定位基准等工艺方法，着重解决生产实际中的问题点。此次设计是系统性的对00-FR_Y0102支架零件的加工工艺进行设计，设计中主要需要从零件的设计图纸入手进行全套的工艺文件的分析和制定。主要包括以下几点关键任务点。分析零件图纸，从零件的设计图纸中，掌握零件的具体结构，了解零件的具体的加工需求，在设计中

3、对零件的关键加工部位进行标识，重点关注零件的高精度加工部位。从零件的加工毛坯开始，逐步分析零件的加工基准，加工面精度，加工余量等具体的工艺参数，这些参数是后面进行工艺流程分析的重要依据，设计中对这些加工工艺参数进详细的统计和分析。制定加工工艺流程，设计中对零件的加工流程必须充分的考虑清楚，路线的正确性对零件的加工质量具有决定性的意义。因此为了保证设计流程的合理，在研究工艺流程的时候，设计多种可能的加工流程。流程之间进行相互的对比，分析。组合，选择最优化的工艺流程和方法，流程制定的时候要重点考虑设计中主要解决的问题，既设计中针对目前生产中出现的15孔精度不够稳定，27及42孔的同心度不够高等问题

4、作为此次设计研究的重点问题。最后根据流程中的需要选择合适的加工设备，计算加工参数，对工艺装备进行分析统计。设计中为了提高零件的加工效率和加工精度，还对零件的加工夹具进行了设计，根据从工艺流程中所指定的加工基准，对零件的加工夹具定位，夹紧，刀具引导，夹具体等装置进行设计，绘制零件的加工夹具总图，和设计的非标零件图等设计图纸。最终完成此次设计任务。零件图纸分析 图2.1 支架零件图从设计图纸中可知零件类似是一种腔形壳体类零件，上下部为圆形，上小下大呈圆弧过渡锥状，上下面均具备安装面要求，零件端面中心为孔，型腔内部分布一些安装孔。从整体的加工结构上看，其主要的加工面主要是两端的内外圆孔、腔体内的安装

5、孔及端面，因此在设计中考虑使用车加工，钻孔加工等工艺方法来实现。零件的加工区域有着不同的加工要求，如4个9的安装孔为圆周均布，腔体内的螺丝孔等相对于整个零件的布局都有位置角度，另18的孔有公差尺寸要求，在实际加工中又要保证两孔之间的同心度。两端面都是需要装配的加工面，加工中还要考虑其之间的平行度等。这些要求都要在加工中重点关注到的。支架零件工艺规程设计毛坯的制造形式在前面对零件图纸机构进行分析可以知道零件的细节结构是比较复杂的，零件的外形结构难以使用棒料，方钢等进行加工，且存在较多的加工死角，锻造及焊接也难以实现支架毛坯的制造。因此在产品制造过程中采用模具压铸来塑造毛坯。零件毛坯的加工尺寸主要

6、是通过零件的最终设计尺寸上留取加工余量来进行获得。设计中对零件的加工余量按照GB/T 64142017铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量进行留取，GB/T 64142017铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量是铸造基础性标准之一其将尺寸进行分段后，对各个段的尺寸对应不同的精度尺寸进行加工余量的留取。此设计的加工面在标准中主要是留取1-2mm加工余量，根据零件的设计图纸结合毛坯加工余量标准，绘制零件的加工毛坯图如下：图3.1 零件毛坯图表面加工工艺方法分析对零件的加工表面类型，加工表面的精度，以及采用的加工方法进行统计是后续设计中对零件的加工工艺个分析的基础数据。设计中对这些表面进行统计汇总，

7、进行综合的对比分析。此设计的支架零件的加工表面类型是多种多样的。设计中需要根据零件的加工表面进行详细的统计，综合加工面的类型，加工精度综合评估其使用的加工方法。表3.1 加工表面及处理方法粗铣-精铣粗铣-精铣加工工艺路线制定设计中对零件的加工流程必须充分的考虑清楚，路线的正确性对零件的加工质量具有决定性的意义。因此为了保证设计流程的合理，在研究工艺流程的时候，设计多种可能的加工流程。流程之间进行相互的对比，分析。组合，选择最优秀的工艺流程和方法，流程制定的时候要重点考虑设计中主要解决的问题。表3.2支架零件加工方案一工序号工序名称工 序 内 容10铸铸造成型20时效调质处理30铣铣侧平面40铣

8、铣左端33两侧平面50铣铣上端33两侧面60钻钻铰左端18孔70钻钻铰上端18孔80钻钻攻590钻钻扩49孔100钳去毛刺、清洗110检验全尺寸检验表3.3 支架零件加工方案二工序号工序名称工 序 内 容10铸铸造成型20时效调质处理30钻钻铰上端18孔40钻钻攻550钻钻扩49孔60钻钻铰左端18孔70铣铣侧平面80铣铣左端33两侧平面90铣铣上端33两侧面100钳去毛刺、清洗110检验全尺寸检验 对比设计方案一及设计方案二，先加工零件表面，再以表面作为基准加工孔，可以做保证各孔的位置尺寸要求，因此在设计中可以有效的保证零件的加工精度和加工效率，在此次设计中我选择使用方案一作为此次设计的加工

9、方案。加工基准的选择零件的加工基准就是在加工的时候零件用于加工定位的表面，在支架零件加工过程中，零件的加工基准是变化的，设计的主体思路是首先采用一个粗基准加工出一个精基准，后续的加工竟可能都采用一个基准加工，这也是工艺设计中基准统一的加工思路。对于此次设计中加工基准的转换，我进行了统计如下：表3.4 支架零件加工基准一铸造加工定位基准的选择二时效处理三钻床加工钻铰左端18孔，钻铰上端18孔以铣上端33两侧面四铣床加工专用夹具定心18为精基准，端面为高度基准五去毛刺六终检选择加工设备及工艺装备加工机床的选择支架零件从整体的加工结构上看，因此在设计中考虑使用铣加工，钻加工以及铣加工等工艺方法来实现

10、。对零件的加工流程安排可知，零件的加工流程中采用的加工方法主要是，铣床加工以及钻床加工。根据零件的加工尺寸选择铣床为X62,钻床为Z3040摇臂钻床。 夹具的选择从设计图纸中可知零件类似是一种腔形壳体类零件，上下部为圆形，上小下大呈圆弧过渡锥状，上下面均具备安装面要求，型腔内部分布一些安装孔。从整体的加工结构上看，其主要的加工面主要是两端的内外圆孔、腔体内的安装孔及端面。因此其主要是铣床及钻床的加工，钻床工序主要是采用专用夹具进行装夹。确定切削用量及加工的工时定额铣侧平面加工切削参数及加工工时确定工序内容：铣侧平面该工序的工艺装备：粗铣机床选择：采用62加工；夹具选择：专用夹具；刀具选择：硬质

11、合金铣刀。查询切削参数：查询背吃刀量：查文献【4】P386表3-2，铸铁零件加工参数推荐表，粗加工、精加工；进给量的确定：查文献【4】P395表4-4，铸铁零件加工切削进给量参数推荐表,，粗加工取0.15/r，精加工取 0.08/r，切削速度的确定：查文献【4】P390表2-5，铸铁零件加工切削速度参数推荐表，粗加工、精加工。精铣：计算基本工时 式（3-3）从零件图纸可知该加工面的刀具加工长度：=28mm，估算刀具切入长度 =2，估算切出长度=2，零件的走刀次数i=1，因此加工为：因此此次加工工序的总时间为铣左端33两侧平面的切削参数及加工工时确定该工序的工艺装备：62铣床铣刀，游标卡尺 粗铣

12、 查询切削参数：查询背吃刀量：查文献【4】P386表3-2，铸铁零件加工参数推荐表，粗加工、精加工；进给量的确定：查文献【4】P395表4-4，铸铁零件加工切削进给量参数推荐表,，粗加工取0.15/r，精加工取 0.08/r，切削速度的确定：查文献【4】P390表2-5，铸铁零件加工切削速度参数推荐表，粗加工、精加工。精铣计算基本工时 式（3-3）从零件图纸可知该加工毛坯面的刀具加工长度：=3mm，估算刀具切入长度 =2，估算切出长度=2，零件的走刀次数i=1，因此加工为：因此此次加工工序的总时间为铣上端33两侧面加工切削参数及加工工时确定工序内容：铣上端33两侧面该工序的工艺装备：机床选择：

13、采用62铣床进行加工；夹具选择：设计中采用专用夹具进行夹持；刀具选择：铣刀。查询切削参数：查询背吃刀量：查文献【4】P386表3-2，铸铁零件加工参数推荐表，钻加工、精加工；进给量的确定：查文献【4】P395表4-4，铸铁零件加工切削进给量参数推荐表,，钻孔加工取0.2/r，攻丝加工取 3/r，切削速度的确定：查文献【4】P390表2-5，铸铁零件加工切削速度参数推荐表，铣加工、计算基本工时 式（3-3）从零件图纸可知该加工面的刀具加工长度：=36.3mm，估算刀具切入长度 =2，估算切出长度=2，零件的走刀次数i=1，因此加工为：因此此次加工工序的总时间为钻铰左端18孔钻孔1.切削用量 =

14、1 * GB3 选用100作为切削材料。 = 2 * GB3 选用3040钻床为本步骤的机床。 = 3 * GB3 为了保证此步骤的技术要求，故选用高速钢镶齿套式面钻头为本步骤的刀具。（1）进给量：。由基本参数可知，背吃刀量和铣削宽度较小。所以在选择要选最大值，故而每齿进给量：切削速度和工作台每分钟进给量 高速钢钻头切削速度为，则主轴转速范围是根选取n=75r/min,则实际切削速度为 每分钟进给量为 选取，则实际进给量为 （4）切削力和切削功率：式中。所以，切削力为机床主电机功率为7.5kW。故切削用量合理。其数值为2.基本时间式中（单位为mm）工件铣削部分长度；切入行程长度，；切出行程长度

15、；工作台每分钟进给量。已知。由表查得切入切出行程长度。所以，基本时间为铰孔 1.切削用量 = 1 * GB3 选用100作为切削材料。 = 2 * GB3 选用3040钻床为本步骤的机床。 = 3 * GB3 为了保证此步骤的技术要求，故选用高速钢铰刀为本步骤的刀具。（1）进给量：。由基本参数可知，背吃刀量和切削宽度较小。所以在选择要选最大值，故而每齿进给量：（2）切削速度和每分钟进给量 高速钢钻头切削速度为，则主轴转速范围： 选取n=75r/min,则实际切削速度为 每分钟进给量为 选取，则实际每齿进给量为 （4）切削力和切削功率： 式中。所以，切削梨为主电机功率为7.5kW。故切削用量合理

16、。其数值为2.基本时间式中（单位为mm）工件铣削部分长度，；切入行程长度， ；切出行程长度；工作台每分钟进给量。已知。则切入切出行程长度。所以，基本时间为钻攻5 = 1 * GB3 选用3040摇臂钻床为本步骤的机床。 = 2 * GB3 为了保证此步骤的技术要求，故选用高速钢锥柄麻花钻为本步骤的刀具。1.切削用量背吃刀梁：，故可取=15mm。（2）钻头直径，钻头进给范围mm/r.由表可知。由于孔的深度和直径尺寸基本一样，故使用此系数。（3）切削速度v：其中，。由表得：根据刀具耐磨度T=50min，得k;工件材料=600MPa，得为；刀具材料为高速钢，得；钻头为标准刃磨形状，得修正系数1.0。

17、所以 选取n=125m/min,则实际转速为：（4）转矩T和切削功率：式中，100的修正系数为；刃磨形状的修正系数；刀具磨钝的修正系数。故总修正系数为那么转矩为：切削功率为：由表知，3040机床主轴的最大转矩，主电机功率。由于 ，故切削用量合理。具体数值为 =15mm 2.基本时间钻孔基本时间：式中：（单位为mm）共建切削部分长度，；切入量， ；超入量， :已知=36mm, =10.73mm所以，3个孔的加工时间为=3=3钻扩49孔 = 1 * GB3 选用3040钻床为本步骤的机床。 = 2 * GB3 为了保证此步骤的技术要求，故选用YT15硬质合金为本步骤的刀具。1.切削用量（1）背吃刀

18、量综上可知切削的余量为1.5mm，故单边余量为0.75mm，即。（2）进给量加工100的车刀刀杆BH为2030，背吃刀量a =0.75mm，因此选取。（3）切削速度式中，由刀具耐用度T=60min，得；由工件材料，得；由毛坯表面状态得，由刀具为高速钢，得；主偏角，经插值得。所以主轴转速选择，则实际切削速度为（4）切削力和切削功率：式中，由刀具耐用度有关得，由工件材料有关得，由主偏角得；由前角有关得。因此总修正系数为所以，切削力为切削功率为机床主电机功率，因，故切削用量合理，其数值为；。2. 基本时间式中（单位为mm）切削加工长度，； 刀具切人长度， ； 刀具切入长度， ； 单件小批量生产时的试切附加长度； 进给次数。已知，。所以，基本时间为扩15孔1.切削用量（1）背吃刀量综上可知切削的加工余量为3mm，故单边余量为3mm（2）进给量 对于精加工，当加工100时，车刀刀杆尺寸BH为2030，背吃刀量a =0.75mm，因此选取。（3）切削速度：式中，