軸承支撐座的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備鉆2-M4螺紋孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含4張CAD圖紙+帶工藝過程及加工部分工序卡各1張+外文翻譯】-jjsj10

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軸承支撐座的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計【鉆2-M4螺紋孔夾具】說明書正文.doc

軸承支撐座的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備鉆2-M4螺紋孔夾具設(shè)計

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目  錄

1 緒 論 1

2   軸承支撐座的分析 2

2.1軸承支撐座的工藝分析 2

2.2軸承支撐座的工藝要求 2

3  工藝規(guī)程設(shè)計 5

3.1 加工工藝過程 5

3.2確定各表面加工方案 5

3.2.1影響加工方法的因素 5

3.2.2加工方案的選擇 5

3.3 確定定位基準(zhǔn) 6

3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 6

3.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則 6

3.4工藝路線的擬訂 7

3.4.1工序的合理組合 7

3.4.2工序的集中與分散 8

3.4.3加工階段的劃分 9

3.4.4加工工藝路線方案的比較 9

3.5軸承支撐座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11

3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 11

3.5.2軸承支撐座的偏差計算 12

3.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 12

3.7時間定額計算及生產(chǎn)安排 18

4 鉆孔夾具設(shè)計 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算 21

4．4誤差分析與計算 22

4.5 零、部件的設(shè)計與選用 23

4.5.1定位銷選用 23

4.5.2夾緊裝置的選用 24

4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 24

4．6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 25

參考文獻 27

2   軸承支撐座的分析

2.1軸承支撐座的工藝分析

軸承支撐座是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，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。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進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。

1緒 論

工藝工裝設(shè)計課程設(shè)計的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和進行了校內(nèi)外的生產(chǎn)實習(xí)之后讓學(xué)生獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。同時，課程設(shè)計也是為了畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計可以使學(xué)生在下述三方面得到鑄煉：

（1）能把機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識有機的相結(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)生的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過針對某一典型零件的夾具（或量具）的設(shè)計，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)計出高效率、低成本、裝夾簡單、省力、省時而能保證加工質(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)計信息用于設(shè)計參數(shù)的確定。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(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。

而本次對于軸承支撐座加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(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。

通過對軸承支撐座零件的初步分析，了解其零件的主要特點，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；對于專用夾具的設(shè)計，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)計專用夾具。

I 工藝工裝設(shè)計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：設(shè)計“ 軸承支撐座 ”零件的機械加工工藝規(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 設(shè) 計 指導(dǎo)教師 年 月 日 工藝工裝設(shè)計 課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計“ 軸承支撐座 ”零 件的機械加工工藝規(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)計說明書 1 份 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 年 月 日 1 目 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 ··············································································· 5 工工藝過程 ·························································································· 5 ················································································· 5 加工方法的因素 ··········································································· 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 動時間） ························································ 12 ·········································································· 18 4 鉆孔夾具設(shè)計 ················································································ 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算 ············································································ 21 4． 4誤差 分析與計算 ····················································································· 22 、部件的設(shè)計與選用 ············································································· 23 ······················································································ 23 ················································································ 24 2 套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ·························································· 24 4． 6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ······································································ 25 參考文獻 ························································································· 27 1 1 緒 論 工藝工裝設(shè)計課程設(shè)計的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和進行了校內(nèi)外的生產(chǎn)實習(xí)之后讓學(xué)生獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。同時，課程設(shè)計也是為了畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計可以使學(xué)生在下述三方面得到 鑄 煉： （ 1）能把機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識有機的相結(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 械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過針對某一典型零件的夾具（或量具）的設(shè)計，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)計出高效率、低成本、裝夾簡單、省力、省時而能保證加工質(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)計信息用于設(shè)計參數(shù)的確定。 而機床夾具 是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本 而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。 它們的研究對機械工業(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。 而本次對于 軸承支撐座 加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(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。 通過對 軸承支撐座 零件的初步分析， 了解其零件的主要特點，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；對于專用夾具的設(shè)計，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)計專用夾具。 2 2 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 很 重要 的 零件，因為其零件尺寸 比 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 。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的 裝配質(zhì)量，進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 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，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，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計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，其 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 ， 其表面粗糙度 ； ② 20 9H? 的 小頭孔 鉆、擴和鉸加工，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 ，因為生產(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 軸承支撐座 零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進行 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)計提供了必要的準(zhǔn)備。 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計 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，這樣對加工要求也就不是很高。 定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有 好的機械加工工藝性，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 使 加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計 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)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較 底的機床。 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、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 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際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(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 [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 [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 序為：粗鏜 —— 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 出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心， 但其 表面粗糙度的要求 為 a ，所以選擇 加工的方法是鉆 —— 擴—— 鉸 。 ⑷ 小 孔加工方法 ： 因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，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，考慮的重點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，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，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：磨削機床導(dǎo)軌面時，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。但用一個平面 和一個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，因為是非加工表面，所以也可以 用 44? 的孔為 加工基準(zhǔn) 。 選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點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、技術(shù)要求和機床設(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。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(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，在一次裝夾中同時加工數(shù)個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，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 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，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于 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)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 ⑵ 工序分散的特點 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， 簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(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，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進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)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 9 工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 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)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，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的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費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、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，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床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表： 表 工序號 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、鉸：φ 20孔 底面和側(cè)面 鉆、擴 、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 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、精加工分在兩個不同的工序中，而 方案Ⅱ 都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計專用夾具時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工序中，以便裝夾、安裝工件。 由以上分析：方案Ⅱ為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 表 程表 工序號 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 銑 床 11 )52( 040 銑 粗、精銑 工件用專用夾具裝夾； 雙立 軸 圓 工 作 臺 銑 床)52( 050 鉆、擴 、鉸 將孔 φ 20 鉆到直徑 17d 再 將17? 擴孔到 最后進行鉸加工到要求尺寸 20 9H? 工件采有專用夾具裝夾，機床選用 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 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 生產(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件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面 。 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、平直的對稱，盡量避免 鑄造 件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(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)刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。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 12 坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 承支撐座 的偏 差計算 ⑴ 軸承支撐座 底平面 和大頭孔上平面 的 偏差及 加工余量計算 底平面加工余量 的計算 。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 [4]表 11～ 19。其余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 2 [3]可知其粗銑 時精度等級 為 銑平面時厚度偏差取 精銑： 由參考文獻 [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 [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算 參照 參考文獻 [3]表 2， 25,13 和 參考文獻 [15]表 1～ 8，可以查得： 孔 φ 20： 鉆孔 的精度等級： 12?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 擴孔 的精度等級： 10?表面粗糙度 ，尺寸偏差是 鉸孔的精度等級： 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、鉸三 個工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二 個工序完成，各工序余量如下： 鉆 φ 20孔 參照參考文獻 [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 —— 鉸 鉆孔： 17? 擴孔： 2 （ 鉸孔： 20? 2 （ 定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 1：粗 、精 銑 。 機床： 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=13 銑削深度齒進給量據(jù)參考文獻 [3]表 73，取 0 /fa m m Z?：根據(jù)參考文獻 [3]表 81，取銑削速度 V m s? 每齒進給量據(jù) 參考文獻 [3]表 73，取 據(jù) 參考文 獻 [3]表 81，取 銑削速度 V m s? 機床主軸轉(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 [3]表 74，取 475 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進給量0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺每分進給量7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m? ? ??a：根據(jù) 參考文獻 [3]表 81,取 0??切削工時 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 機動時間121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? 機動時間 '1 121 6 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機動時間 '11 0 . 5 5 m i nj j jt t t? ? ?工序 2： 粗、 精銑 機床： 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。 14 因其單邊余 量： Z=2以銑削深度?精銑該平面的單邊余量： Z=削深度齒進給量據(jù)參考文獻 [3]表 73，取 據(jù)參考文 獻 [3]表 81，取銑削速度 V m s? 每齒進給量據(jù) 參考文獻 [3]表 73，取 0 /fa m m Z?： 根據(jù) 參考文獻 [3]表 81，取 銑削速度 V m s? 機床主軸轉(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 [3]表 31，取 600 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??進給量0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺每分進給量 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1 100l D m m??刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間222 1 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i l lt f?? ??? ? ? 機動時間2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機動時間 '22 0 . 5 8 m i nj j jt t t? ? ?工序 3：鉆、擴、鉸 20 9H? 孔 。 機床： 立式鉆床 具：根據(jù)參照參考文獻 [3]表 9 選 高速鋼 錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 φ 20 鉆孔 φ 20時先采取的是鉆 17? 孔， 再擴到 ，所以 17D 。 切削深度15 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 [3]表 38，取 。 切削速度 V ：參照參 考文獻 [3]表 41，取 V m s? 。 機床主軸轉(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 [3]表 31， 取 630 / m 所以實際切削速度 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 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 機動時間14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0?? ? ?? ⑵ 擴孔 φ 20 刀具：根據(jù)參照參考文獻 [3]表 31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻 花 擴孔鉆頭。 片型號： 鉆孔 φ 20 時先采取的是 先 鉆到 17? 孔 再擴到 ，所以 ，1 17d ?切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻 [3]表 52，取 f mm r? 。 切削速度 V ：參照參考文獻 [3]表 53，取 V m s? 。 機床主軸轉(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 [3]表 31， 取 500 / m 所以實際切削速度 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 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 機動時間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 [3]表 54， 選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 切削深度且 20D 。 進給量 f ：根據(jù)參考 文獻 [3]表 58， 取。 切削速度 V ：參照參考文獻 [3]表 60，取 。 機床主軸轉(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 [3]表 31取 315 / m 實際切削速度 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 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 機動時間34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5?? ? ?? 該工序的加工機動時間的總和是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 進給量 f ：根據(jù) 參考文獻 [3]表 66，刀桿伸出長度取 切削深度為 因此確定進給量 f mm r? 。 切削速度 V ：參照 參考文獻 [3]表 45， 取 2 . 0 / 1 2 0 / m i nV m s m?? 。 機床主軸轉(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 [3]表 41， 取 1 0 0 0 / m 實際切削速度 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? ??? ? ??工作臺每分鐘進給量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 機動時間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 [3]表 66，刀桿伸出長度取 切削深度為 因此確定進給量 0 /f m m r? 切削速度 V ：參照 參考文獻 [3]表 45，取 2 . 1 / 1 2 6 / m i nV m s m?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m 261 0 001 0 00 n ????? ? ， 按照參考文獻 [3]表 41， 取 1 0 0 0 / m 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 4 4 1 0 0 0 2 . 6 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??工作臺每分鐘進給量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 機動時間222 1 5 3 . 5 4 1 0 . 1 0 4 m i 7 . 5l lt f?? ??? ? ? ? 所以該工序總 機動工時 0 . 1 1 0 . 1 5 0 . 2 6 m i ? ?工序 6：鉆 各小孔（以 4 為例） 機床： 臺式 鉆床 4006具：根據(jù)參照參考文獻 [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 [3]表 查得：進給量 0 /f m m r? ,切削速度。 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m n ?? ???? ? ， 按照參考文獻 [3]表 31， 取 1 6 0 0 / m 。 實際切削速度 v ： ????? ?切削工時 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 ? 。 加工基本時間 12 3 0 4 3 0 . 1 1 m i 2 2 1 6 0 0j L l lt ??? ? ???間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該 軸承支撐座 的年產(chǎn)量為 5000件。一年以 240 個工作日計算，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 小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 參 照 參考文獻 [3]表 2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： %)1)(( ???? （大量生產(chǎn)時 0/ ? 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 19 %)1)(( ??其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間， 用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 k — 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 ⑴ 粗 、精 銑 E、 粗加工 機動時間m 粗精加工機動時間0 m 精輔助時間照 參考文獻 [3]表 45，取工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則 m ??根據(jù) 參考文獻 [3]表 48， 13?k 單間時間 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 粗、精 機床 即可以 完成 此二道 工序的加工， 達(dá)到生產(chǎn)要求。 ⑵ 鉆、擴、鉸 φ 20孔 機動時間0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i ? ? ?輔助時間照參考文獻 [3]表 41，取工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則 m ??根據(jù)參考文獻 [3]表 43， k 單間時間定額 ( ) (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)布置一臺機床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 ⑶