【正文】 .......................................................................... 28 參考文獻 ........................................................................................................................ 29 致 謝 ............................................................................................................................. 30 5 第 1 章 緒論 機械加工工藝概述 機械加工工藝 是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工 精加工 裝配 檢驗 包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 技術人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設 備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱 工藝規(guī)程 。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生 產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型。 3) 選擇毛坯。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 7) 確定切削用量及工時定額。 9) 填寫工藝文件。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。機床夾具設計是一項重要的技術工作?！? 工具是人類文明進步的標志。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的 革新中，其功能仍然十分顯著。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。 （ 2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在 加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 （ 1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。 （ 2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。特別是近年來，數(shù)控機床（ NC）、加工中心（ MC）、成組技術（ GT）、柔性制造 系統(tǒng)（ FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達177。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤 ，可保證卡爪在（試驗）轉速為 2600r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。在制訂典型夾具結構的基礎上，首先進行夾具元件 和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。由于夾具種類繁多，結構復雜，其設計過程涉及控制條件多，因此，用于夾具設計的專業(yè)軟件甚少，目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠將夾具設計完全數(shù)字化。采用二維 CAD 軟件進行夾具設計，可以提高設計效率和質量，但是其缺點是設計人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解零件的加 8 工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實體化；再選擇或設計合適的定位、夾緊等元件和裝置；接下來將上述結構在頭腦中形成夾具三維實體，用二維圖表示，完成夾具的設計。由于繪制三維實體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配圖。 3D軟件是一個基于特征的參數(shù)化實體建模設計工具，該軟件完全采用 Windows 圖形用戶界面，易學易用。 計算機輔助設計（ CAD）的功能在于能協(xié)助設計者完成產(chǎn)品設計各階段的工作。 采用二維 CAD軟件進行設計，它使我們甩掉了圖板，解決 r使用繪圖板帶來的諸多弊端。這些功能是以往的二維 CAD無法比擬的。 9 第 2 章 零件的分析 零件的作用 支架的作用，主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。 零件圖如圖： 零件的工藝分析 由支架零件圖可知。支承孔系在前后端面 上。因此可將其分為三組加工表面。現(xiàn)分析如下： 1，以下表面為基準的加工面，這組加工面包括下表面，上表面，左右端面，前后端面 2：一個是以 Φ 52 孔為基準的加工面，這個主要是 Φ 52 孔， Φ 16? 孔，Φ 18 ? ， 2Φ 18 ? 孔，Φ 14孔，Φ 16孔， 2M8及 2Φ 13 孔，锪沉頭孔 2Φ 20深 10 支架加工的主 要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。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。 由于的生產(chǎn)量很大。 10 孔和平面的加工順序 支架類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工支架上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。支架的加工自然應遵循這個原則。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。 支架零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。 根據(jù)支架零件圖所 示的支架的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。所以生產(chǎn)效率很高。用鏜模加工孔系所能獲得的 加工精度也受到一定限制。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。 用坐標法鏜孔，需要將支架孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。精基準的選擇應能保證支架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，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)一的基準定位的要求。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。支架加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。先粗加工平面，再粗加工孔系。對于支架，需要精加工的是支承孔前后端平 面。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗后用壓縮空氣吹干凈。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將支架加工工藝路線確定如下： 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來，方案如下： 工序號 工序名稱 工 序 內 容 10 鑄造 采用鑄造的方法獲得毛坯 20 時效 時效處理，回火，去應力 30 劃線 打點劃線 40 粗銑 粗銑尺寸 120 的左端面 50 粗銑 粗銑尺寸 120 的右端面 60 粗銑 粗銑尺寸 205 的左端面 70 粗銑 粗銑尺寸 205 的右端面 12 80 粗銑 粗銑尺寸 65的上端面 90 粗銑 粗銑尺寸 90X120 的下端面 100 鉆孔 鉆孔至Φ 51，擴Φ 51孔至Φ ，鉸Φ 孔至Φ52 110 鉆 鉸 鉆、鉸 2Φ 18（ +～ 0），Φ 18（ +～ 0），Φ 16? 120 鉆孔攻絲 鉆Φ 16，Φ 14 孔及 2M8 的螺紋底孔Φ ，攻絲 2M8 130 鉆孔 鉆 2Φ 13 孔，锪沉頭 2Φ 20，深 10 的孔 140 鉗工 去毛刺 150 清洗 清洗 160 檢驗入庫 檢驗入庫 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架零件材料為 HT150，零件材料為 HT150，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。 ，上表 面，左右端面，前后端面 支架下表面，上表面，左右端面，前后端面的粗糙度為 ， ，查《機械加工工藝的基礎知識》，表 28，得 Z= 52 孔 Φ 52 孔的粗糙度為 ，需鉆，擴，鉸三步方能滿足要求，查《機械加工工藝的基礎知識》，表 213，得單邊佘量 Z= 16? 孔，Φ 18 ? ， 2Φ 18 ? 孔，Φ 14 孔，Φ 16 孔， 2M8 及 2Φ 13 孔，锪沉頭孔 2Φ 20深 10 這些孔最大才Φ 18，很難直接鑄造出，所以采用實心鑄造 確定切削用量及基本工時 工序 40： 粗銑尺寸 120 的左端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式立銑刀，刀片采用 YG8, mmap ? ， mmd 350 ? ， min/125mv ? ， 4?z 。 根據(jù)表查出 齒/ mmfz ? ，則 m i n/ rd vn s ????? ?? 按機床標準選取 wn ＝ 750 min/r m i n/ 750501000 mdnv w ????? ?? 當 wn ＝ 750r/min 時 rmmznff wzm / ????? 按機床標準選取 rmmfm /600? 3） 計算工時 切削工時： mml 205? ， mml 11 ? ， mml 32 ? ，則機動工時為 m i 3120521 ??????? xfn lllt wm . 工序 50： 粗銑尺寸 120 的右端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式立銑刀，刀片采用 YG8, mmap ? ， mmd 350 ? ， min/125mv ? ， 4?z 。 根據(jù)表查出 齒/ mmfz ? ，則 m i n/ rd vn s ????? ?? 按機床標準選取 wn ＝ 750 min/r m i n/ 750501000 mdnv w ????? ?? 當 wn ＝ 750r/min 時 14 rmmznff wzm / ????? 按機床標準選取 rmmfm /600? 3）計算工時 切削工時： mml 205? ， mml 11 ? ， mml 32 ? ，則機動工時為 m i 3120521 ??????? xfn lllt wm . 工序 60： 粗銑尺寸 205 的左端面 1.