CA6140车床后托架831001工艺和钻三杠孔夹具设计【气动】【含图纸+文档全套】

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69.4 1 2 0.34 250 0.45 0.62 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 3 粗镗直径40的杠孔 69.4 1 2 0.47 250 0.5 0.56 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械制造教研室 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 831001 后托架 831001 工序名称 半精镗杠孔 工序号 技检要求 检验毛坯尺寸是否有余量是否符合公差 基准面 圆柱面和反面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 HT150 HBS210 1 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 半精镗直径25.5的杠孔 68 1 1.2 0.35 300 0.35 0.66 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 2 半精镗直径30.2的杠孔 68 1 1.2 0.35 250 0.45 0.62 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 3 半精镗直径40的杠孔 68 1 1.2 0.42 250 0.5 0.56 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械制造教研室 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 831001 后托架 831001 工序名称 精镗杠孔 工序号 技检要求 检验毛坯尺寸是否有余量是否符合公差 基准面 圆柱面和反面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 HT150 HBS210 1 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 精镗直径25.5的杠孔 67.4 1 0.8 0.35 300 0.35 0.66 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 2 精镗直径30.2的杠孔 67.4 1 0.8 0.35 250 0.45 0.62 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 3 精镗直径40的杠孔 67.4 1 0.8 0.42 250 0.5 0.56 0.2 高速钢刀具 1 夹具 1 游标卡尺 锪面R21 24 1 3.5 0.31 300 0.12 0.31 0.2 硬质合金锥柄 麻花锪钻头 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械制造教研室 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 831001 后托架 831001 工序名称 钻孔 工序号 技检要求 检验毛坯尺寸是否有余量是否符合公差 基准面 圆柱面和反面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 HT150 HBS210 1 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 钻孔4-Φ10 142 1 5 1.22 700 0.33 0.26 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 2 扩孔2-Φ13 134 1 1.5 1.52 550 0.9 0.33 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械制造教研室 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 831001 后托架 831001 工序名称 钻孔 工序号 技检要求 检验毛坯尺寸是否有余量是否符合公差 基准面 圆柱面和反面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 HT150 HBS210 1 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 钻孔4-Φ10 142 1 5 1.22 700 0.33 0.26 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 2 扩孔2-Φ13 134 1 1.5 1.52 550 0.9 0.33 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 3 锪孔2-Φ20 24 1 3.5 0.31 300 0.12 0.31 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 4 锪孔Φ13 47 1 3 0.34 500 0.13 0.34 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械制造教研室 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 831001 后托架 831001 工序名称 钻孔 工序号 技检要求 检验毛坯尺寸是否有余量是否符合公差 基准面 圆柱面和反面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 HT150 HBS210 1 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主轴转速（转/分） 进给量（毫米/转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 钻孔Φ6 58.9 1 3 1.22 1200 0.26 0.26 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 2 钻孔M6的螺纹孔 18.5 1 2.6 1.52 1300 0.25 0.33 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 3 对孔M6的螺纹孔攻丝 31 1 2.6 0.31 350 1 0.31 0.2 硬质合金锥柄 麻花钻头 1 夹具 1 游标卡尺 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械加工工艺过程卡 产品型号 831001 零（部）图号 共 2 页 产品名称 后托架 零（部）名称 后托架 第 2 页 材料牌号 HT150 毛坯种类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 铸造 铸造 铸造 铸造 20 时效 时效处理，去应力 时效 时效 30 粗铣 粗铣底面 机加工 铣 铣床 X62W 硬质合金面铣刀﹑游标卡尺、工装XJ001 40 精铣 精铣底面 机加工 铣 铣床 X62W 硬质合金面铣刀﹑游标卡尺、工装XJ001 50 粗镗 粗镗直径25.5的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 60 粗镗 粗镗直径30.2的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 70 粗镗 粗镗直径40的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 80 半精镗 半精镗直径25.5的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 90 半精镗 半精镗直径30.2的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 100 半精镗 半精镗直径40的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 110 精镗 精镗直径25.5的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 120 精镗 精镗直径30.2的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 130 精镗 精镗直径40的杠孔 机加工 镗 卧式镗床T68 硬质合金镗刀﹑游标卡尺、工装 140 锪面 锪面R21 机加工 锪 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 150 钻孔 钻孔4-Φ10 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 160 钻孔 扩孔2-Φ13 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 170 钻孔 钻孔4-Φ10 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 180 扩孔 扩孔2-Φ13 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 190 锪孔 锪孔2-Φ20 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 200 锪孔 锪孔Φ13 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处记 更改文件号 签字 日期 机械加工工艺过程卡 产品型号 831001 零（部）图号 共 2 页 产品名称 后托架 零（部）名称 后托架 第 2 页 材料牌号 HT150 毛坯种类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 210 钻孔 钻孔Φ6 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 220 钻孔 钻孔M6的螺纹孔 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 230 攻丝 对孔M6的螺纹孔攻丝 机加工 钻 钻床Z525 锥柄麻花钻﹑游标卡尺、工装标卡尺、工装XJ001 240 检验 检验入库 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处记 更改文件号 签字 日期 宁 课程设计(论文) 后托架加工工艺及夹具设计 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 I ABSTRACT Enable producing 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 the 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, the 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, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 35 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 目 录 3 1 后托架加工工艺 4 1.1 后托架的工艺分析 4 1.2 后托架的工艺要求及工艺分析 4 1.2.1 后托架的技术要求 5 1.3 加工工艺过程 5 1.4 确定各表面加工方案 4 1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 4 1.4.2 平面的加工 4 1.4.3孔的加工方案 4 1.5 确定定位基准 5 1.5.1 粗基准的选择 5 1.5.2 精基准选择的原则 6 1.6 工艺路线的拟订 6 1.6.1工序的合理组合 7 1.6.2 工序的集中与分散 7 1.6.3 加工阶段的划分 8 1.6.4 加工工艺路线方案的比较 9 1.7 后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 12 1.7.1 毛坯的结构工艺要求 12 1.7.2 后托架的偏差计算 12 1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 16 1.8.1 工序1：粗、精铣底面 16 1.8.2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔 18 1.8.3 工序3：钻顶面四孔 24 1.8.4 工序4：钻侧面两孔 28 1.9 时间定额计算及生产安排 30 1.9.1 粗、精铣底面 30 1.9.2 镗侧面三杠孔 31 1.9.3 钻顶面四孔 32 2 钻三杠孔夹具设计专用夹具设计 34 2.1 研究原始质料 34 2.2 定位基准的选择 34 2.3 切削力及夹紧力的计算 34 2.4 误差分析与计算 36 2.5 夹具设计及操作的简要说明 36 结 论 37 参考文献 39 1 后托架加工工艺 1.1 后托架的工艺分析 后托架的是的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。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。 1.2 后托架的工艺要求及工艺分析 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。 1.2.1 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。 ⑴．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。 ⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等级分别是，，。 ⑶．以顶面为住加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是，，以及以和的阶梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求是，，是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。 ⑷．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。 1.3 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。 1.4 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。 1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 ⑴．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。 ⑵．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。 ⑶．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。 ⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，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。 ⑸．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Ra0.63μm，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。 1.4.2 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6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。 1.4.3孔的加工方案 ⑴．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——精镗。 ⑵．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法，的孔选择的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组和也是一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是，所以全加工的方法是钻——扩——铰。 1.5 确定定位基准 1.5.1 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： ⑴．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。 ⑵．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。 ⑶．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。 ⑷．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。 ⑸．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。 1.5.2 精基准选择的原则 ⑴．基准重合原则。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。 ⑵．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。 ⑶．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。 1.6 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。 1.6.1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： ⑴．工序分散原则 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。 ⑵．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%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。 1.6.2 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。 ⑴．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。 ⑵．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。 1.6.3 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： ⑴．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IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。 ⑵．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IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。 ⑶．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IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。 ⑷．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IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。 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。 1.6.4 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 工序号 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣底平面 侧面和外圆 粗、精铣底平面 侧面和外圆 020 精铣底平粗 侧面和外圆 粗镗孔： 、 底面和侧面 040 钻、扩孔： 、 底面和侧面 半精镗孔：、、 底面和侧面 050 粗铰孔：、、 底面和侧面 精镗孔：、、 底面和侧面 060 精铰孔：、、 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：、 底面和侧面 080 锪钻孔： 底面和侧面 扩孔 底面和侧面 090 钻：、 底面和侧面 精铰锥孔： 底面和侧面 110 扩孔 底面和侧面 锪钻孔：、 底面和侧面 120 精铰锥孔： 底面和侧面 去毛刺 130 锪钻孔：、 底面和侧面 钻：、 底面和孔 140 钻：、 底面和孔 攻螺纹 底面和孔 150 攻螺纹 底面和孔 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： ⑴．方案Ⅱ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。 ⑵．方案Ⅱ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。 ⑶．方案Ⅱ符合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案Ⅱ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：孔：、、 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 工件用专用夹具装夹；立式铣床 060 粗镗 粗镗镗孔： ，， 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（） 070 铣 粗铣油槽 080 半精镗 半精镗镗孔： ，， 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（） 090 精镗 精镗镗孔： ，， 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（） 100 钻 将孔、、钻到直径 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 110 扩孔钻 将扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻 锪孔、到要求尺寸 130 铰 精铰锥孔 140 钳 去毛刺 150 钻 钻孔、 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 160 攻丝 攻螺纹 170 钳 倒角去毛刺 180 检验 190 入库 清洗，涂防锈油 1.7 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。 1.7.1 毛坯的结构工艺要求 ⑴．CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ①、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 ②、铸造圆角要适当，不得有尖角。 ③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 ④、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。 ⑤、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 ⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。 ④、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。 1.7.2 后托架的偏差计算 ⑴．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（，，）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。 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。 铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献[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2.3-9可得铸件尺寸公差为 毛坯的名义尺寸为： 毛坯最小尺寸为： 毛坯最大尺寸为： 粗铣后最大尺寸为： 粗铣后最小尺寸为： 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（，，）的中心线的尺寸为。 ⑵．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： 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 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； 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为。 半精镗： 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为； 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为。 精镗： 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为； 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为； 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为。 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 孔毛坯基本尺寸为：； 孔毛坯基本尺寸为：； 孔毛坯基本尺寸为：。 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2.3-9可得铸件尺寸公差分别为： 孔毛坯名义尺寸为：； 毛坯最大尺寸为：； 毛坯最小尺寸为：； 粗镗工序尺寸为： 半精镗工序尺寸为： 精镗后尺寸是，已达到零件图尺寸要求 孔毛坯名义尺寸为：； 毛坯最大尺寸为：； 毛坯最小尺寸为：； 粗镗工序尺寸为：； 半精镗工序尺寸为： 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即： 孔毛坯名义尺寸为：； 毛坯最大尺寸为：； 毛坯最小尺寸为：； 粗镗工序尺寸为： 半精镗工序尺寸为： 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 ⑶．顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和 毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为，表面粗糙度要求为。参照参考文献[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 加工该组孔的工艺是：钻——扩——锪 钻孔： 扩孔： （Z为单边余量） 锪孔： （Z为单边余量） 第二组：的锥孔和 加工该组孔的工艺是：钻——锪——铰 钻孔： 锪孔： （Z为单边余量） 铰孔： 1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 1.8.1 工序1：粗、精铣底面 机床：双立轴圆工作台铣床 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 ⑴．粗铣 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 式（1.1） 实际铣削速度： 式（1.2） 进给量： 式（1.3） 工作台每分进给量： ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 式（1.4） 取 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 式（1.5） ⑵．精铣： 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ， 实际铣削速度，由式（1.2）有： 进给量，由式（1.3）有： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：取 走刀次数为1。 机动时间，由式（1.5）有： 本工序机动时间 1.8.2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔 机床：卧式镗床 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： ⑴．粗镗孔 切削深度：，毛坯孔径。 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量： 式（1.7） 被切削层长度： 刀具切入长度： 式（1.6） 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑵．粗镗孔 切削深度：，毛坯孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： 取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑶．粗镗孔 切削深度：，毛坯孔径。 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑷．半精镗孔 切削深度：，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取： 机床主轴转速，由式（1.1）有 ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑸．半精镗孔 切削深度：，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取： 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑹．半精镗孔 切削深度：，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑺．精镗孔 切削深度：，半精镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.2）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑻．精镗孔 切削深度：，半精镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.5）有： ⑼．精镗孔 切削深度：，半精镗后孔径 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取 机床主轴转速，由式（1.2）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.6）有： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间，由式（1.7）有： 本工序所用的机动时间： 1.8.3 工序3：钻顶面四孔 钻顶面四孔（其中包括钻孔，和扩孔，铰孔，以及锪孔，） 机床： 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211和E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式4号锥直柄铰刀 刀具材料： ⑴．钻孔，以及的锥孔 钻孔时先采取的是钻到在扩到，所以，另外的两个锥孔也先钻到。 切削深度： 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度： 式（1.8） 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 式（1.9） ⑵．扩孔 钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以， 切削深度： 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间，由式（1.9）有： ⑶．锪孔 切削深度：， 根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表查得：进给量,切削速度；取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为2 机动时间，由式（1.5）有： ⑷．锪孔 切削深度：， 根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表查得：进给量,切削速度；取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间，由式（1.5）有： ⑸．铰孔 切削深度：， 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-58，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-60，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间，由式（1.9）有： 1.8.4 工序4：钻侧面两孔 钻侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺纹孔） 机床： ⑴．钻 切削深度： 根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表查得：进给量,切削速度， 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 加工基本时间，由式（1.5）有： ⑵．钻螺孔 切削深度： 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-39，，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-41，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 走刀次数为1 机动时间，由式（1.5）有： ③、攻螺纹孔 机床：组合攻丝机 刀具：高速钢机动丝锥 进给量：由于其螺距,因此进给量 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-105，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 丝锥回转转速：取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1 机动时间，由式（1.5）有： 钻顶面四孔的机动时间： 这些工序的加工机动时间的总和是： 1.9 时间定额计算及生产安排 根据设计任务要求，该后托架的年产量为5000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于22.8min。 参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时） 式（1.10） 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 式（1.11） 其中： —单件时间定额 —基本时间（机动时间） —辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 —布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 1.9.1 粗、精铣底面 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-48， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 1.9.2 镗侧面三杠孔 ⑴、粗镗侧面的三孔（，，） 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-37，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-39， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 ⑵、半精镗侧面的三孔（，，） 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-37，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-39， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 ⑶、精镗侧面的三孔（，，） 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-37，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-39， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 1.9.3 钻顶面四孔 钻顶面四孔（其中包括钻和、扩钻，铰孔以及锪孔和） 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-43， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 钻左侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺孔） 机动时间： 辅助时间：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则 ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-43， 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 的螺纹孔攻丝 机动时间： 辅助时间：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为，工步辅助时间为。则 ：参照钻孔值，取 单间时间定额，由式（1.11）有： 因此布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求。 2 钻三杠孔夹具设计专用夹具设计 2.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来钻、铰加工孔、、。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 2.2 定位基准的选择 由零件图可知：孔、、的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。 孔、、的轴线间有位置公差，选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和一个侧面和一个挡销和一个活动V型块来限制六个自由度。 2.3 切削力及夹紧力的计算 由资料[10]《机床夹具设计手册》查表可得： 切削力公式： 式（2.11） 式中 查资料[10]《机床夹具设计手册》表得： 即由式2.11得： 切削扭矩公式 ： 式（2.12） 即： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。 由资料[10]《机床夹具设计手册》表得： 式（2.13） 取，， 即： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按式2.6计算： 式中参数由资料[10]《机床夹具设计手册》可查得： 其中： 螺旋夹紧力： 用气动元件作为夹紧元件，活塞杆是气缸传递力的主要零件，它主要承受拉力、压力、弯曲力及振动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。其材料取Q235钢。 在这取负载约为10000N，初选气缸的设计压力P1=3MPa，为了满足工作这里的气缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则气缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2（即气缸内径D和活塞杆直径d应满足：d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲，气缸需保持一定的背压，暂取背压为0.5MPa，并取气缸机械效率。则气缸上的平衡方程 故气缸无杆腔的有效面积： 气缸直径 气缸内径： 按GB/T2348-1980，取标准值D=80mm；因A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径） 则气缸有效面积为： 现设计一种机构，设夹紧机构所能产生的夹紧力为,铰链压板的受力分析如下图2.10所示： 图2.10受力分析 由受力分析计算得： = (选定=)【6】 式中，—夹紧机构效率，取值为0.9； —螺栓的许用夹紧力，单位：。 当螺杆的螺纹公称直径为M12时，可查表得：=5620N。 所以，==2=2×5620×0.9=10116N 因>=9015N,故夹紧机构满足设计要求。 2.4 误差分析与计算 工件定位用底平面和一个侧面和一个挡销和一个活动V型块来限制六个自由度。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。 取（中等级）即 ：尺寸偏差为 由资料[10]《机床夹具设计手册》可得： ① 定位误差（两个垂直平面定位）： ② 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 式（2.15） ③ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ④ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 2.5 夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的三杠孔。工件以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板上实现完全定位。为工件装夹可靠，采用了辅助支承。 如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。 夹具体是夹具的基础件，夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求，夹具体应有足够的刚度和强度，同时结构工艺性要好。 由于铸造工艺性好，几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制，同时吸振性良好、抗压能力好，故此选用铸造夹具体，材料选取HT200，铸造成型后时效处理，以消除内应力。 结 论 通过近一个月的课程设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。 在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。 本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下： （1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。 （2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。 （3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。 参考文献 [1] 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1) [2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。 [3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。 [4] 刘友才，机床夹具设计[