《CA6140手柄座零件(831015)加工工艺及铣14槽与钻Φ14孔夹具设计(带英文翻译).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CA6140手柄座零件(831015)加工工艺及铣14槽与钻Φ14孔夹具设计(带英文翻译).docx（62页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、中文题目：手柄座零件加工工艺与夹具设计副标题：外文题目:PrOCeSSingtechno1.ogyandfixturedesignOfhand1.ebasePartS近些年以来，伴随一带一路政策深入的贯彻落实，经济发展的全球化趋势，机械行业的规模在该受惠于该政策的国家都得到了迅猛的发展。为了满足各式各样的差异化需要，机械产品的趋势倾向于专业、细分化，所以如何能够制造出同时兼备优异的质量和性能的设备已然变成制造商们关注的重点方向。同时竞争异常激烈的市场对于相关的机械部件行业有着更为苛刻的需求。设计出能够准确定位，安装精度高，夹紧力适中的高质量专用夹具是生产出高标准高质量的机械库部件的前提和关键。
2、本次研究的课题是手柄座零件的加工工艺编制及专用夹具设计，课题研究的意义旨在通过对零件尺寸的工艺性分析编制出一套合理的加工工艺规程和设计出一些工序的专用夹具，以此来提高手柄座零件的生产质量、效率和经济性。本论文中的设计内容包括手柄座部件加工工艺以及相关工序所需的特殊夹具。在对相关的手柄座部件工艺进行分析的时候发现涉及到的是平面以及孔系。这当中如何确保孔系的精确度比平面要困难的多。所以在对工序进行设计的原则是多先粗后精，先面后孔。而且把孔和平面的加工步骤分为先粗后精两个加工阶段来确保孔系尺寸精度。以零件25H8mm孔及其左右端面作为本次设计的主要定位基准。故在工序安排上是先加工出工艺孔，便于在后面
3、的相关工序当中作孔定位对其它的孔以及平面进行加工。在对专用的夹具进行设计的过程中，对应的定位方式选择的是一面两销式，对于夹具的夹紧作用力以及定位误差进行分析和计算。关键词：手柄座零件；工艺；夹具；定位ABSTRACTForthepastfewyears,withthedeepdeve1.opmentofthepo1.icyfortheutheBe1.tandRoadandtheeconomicg1.oba1.ization,thesca1.eofthemachineryindustryaroundthewor1.dhasgrownrapid1.y.Inordertomeetdifferentn
4、eeds,mechanica1.productstendtobespecia1.izedanddifferentiated.Theproductionofhigh-qua1.ityandhigh-performancemechanica1.equipmenthasbecomethemaindirectionofmajormanufacturers.Thefiercemarketcompetitiona1.soputsforwardhigherrequirementsforthemachinerypartsmanufacturingindustry.Designingahigh-qua1.ity
5、specia1.fixturewithaccuratepositioning,highinsta1.1.ationaccuracyandmoderatec1.ampingforceisthepremiseandkeytoproducehigh-standardandhigh-qua1.itymechanica1.parts.Thesubjectofthisresearchistheprocessingtechno1.ogycompi1.ationandspecia1.fixturedesignofhand1.eseatparts.Thesignificanceoftheresearchisto
6、compi1.easetofreasonab1.eprocessingtechno1.ogyproceduresanddesignspecia1.fixturesforsomeprocessesthroughtheprocessana1.ysisofpartsize,soastoimprovetheproductionqua1.ity,efficiencyandeconomyofhand1.eseatparts.Themaincontentofthisdesignistodesigntheprocessingproceduresofthehand1.eseatpartsandthespecia
7、1.fixtureforsomeprocesses.Byana1.yzingthemanufacturabi1.ityofthehand1.eseatparts,itisconc1.udedthatthemachiningp1.aneandho1.esystemaremain1.yused.Itiseasiertoensurethep1.aneaccuracythanho1.esystem.Sowhendesigntheprocessa1.waysfo1.1.owtheprincip1.eofcoarsebeforefine,surfacebeforeho1.e.Themachiningofp
8、1.aneandho1.eisdividedintotwomachiningstages:roughmachiningandfinemachiningtoensurethedimensiona1.accuracyofho1.esystem.Toparts25h8mmho1.eandits1.eftandrightendfacesarethemainpositioningdatumofthisdesign.Therefore,intheprocessarrangement,theprocessho1.eisprocessedfirst,andotherp1.anesandho1.esarepro
9、cessedforho1.epositioninginthesubsequentprocess.Whendesigningthespecia1.fixture,thepositionmodeforbothonesideandtwopinsarea1.1.adoptedforpositioning,andthepositioningerrorandc1.ampingforceofthefixtureareana1.yzedandca1.cu1.ated.Keywords:Hand1.eseatparts；Process；Fixture；Positioning目录摘要IABSTRACTII1前言1
10、1.1 课题研究目的11.2 课题研究意义11.3 国内外研究现状21.3.1 国内研究现状21.3.2 国外研究现状31.4 发展前景52加工工艺规程设计72.1 零件生产纲领的确定72.2 零件的分析72.2.1 零件的作用72.2.2 零件的技术要求82.2.3 零件的工艺性分析82.3 定位基准的选择92.3.1 粗基准的选择92.3.2 精基准的选择92.4 零件的工艺路线安排102.4.1 工艺方案的比较与分析112.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定122.5.1 毛坯铸件的公差等级、加工余量及毛坯尺寸图的确定：122.5.2 各工序尺寸及加工余量的确定132.6 确定切
11、削用量及基本工时153专用夹具设计283.1 铳14mm槽专用夹具设计283.1.1 本工序的加工要求分析283.1.2 定位和夹紧方案选择283.1.3 切削力及夹紧力的计算293.1.4 定位误差的分析303.1.5 夹具设计及操作的简要说明313.2 钻14H7mm孔专用夹具设计313.2.1 本工序的加工要求分析313.2.2 定位与夹紧方案选择313.2.3 切削力及夹紧力的计算313.2.4 定位误差分析323.2.5 夹具设计及操作的简要说明333.3 夹具体的结构设计334技术经济性分析355结论致谢39参考文献39附录A:译文41附录B:外文文献531前.课题研究背景及目的自
12、从上世纪的工业革命以来，从欧美诞生一直到扩散至全球的科学技术开始进入长期的迅猛发展阶段。这个阶段内，汽车行业的相关工业水平有了大幅度的提高，在经历了漫长的技术迭代以及持续发展，对于机械行业的相关产业链而言，已经较为成熟且完整，对于我国的制造业而言，现如今已经是整体体量最多的工业类技术产业，对于我国社会经济近些年以来的快速发展默默的贡献着不可获取的中坚力量。由于受到由德国首先发起的工业革命的刺激，整个欧洲大陆制造行业的起步相对较早,也在短期内得到快速的发展和成长。纵观全球社会经济体系，不难发现在榜首已经开始出现了越来越多的机械类相关企业。相比之下中国相关的工业技术由于开始的时间比欧美要迟的多，机
13、械行业只是在上世纪70年代末期才正式的步入技术迅猛发展的阶段，由于我国政府提出的相关扶持政策和创新能力的提高，本土机械行业的相关企业从未停止过探索。己经具备较为完善的技术以及市场积累。近些年以来，伴随一带一路政策深入的贯彻落实，经济发展的全球化趋势，机械行业的规模在该受惠于该政策的国家都得到了迅猛的发展。为了满足各式各样的差异化需要，机械产品的趋势倾向于专业、细分化，所以如何能够制造出同时兼备优异的质量和性能的设备已然变成制造商们关注的重点方向。同时竞争异常激烈的市场对于相关的机械部件行业有着更为苛刻的需求。经过漫长的生产经验积累，关于如何才能制造出拥有较高质量的产品问题，大家一致的意见就是除
14、了相关的技术人员要有丰富的理论知识储备量以及实际生产的经验以外，此外还需拥有较高技术水准的加工设备。本次毕业设计课题研究目的主要是为了检验大学生四年专业知识的综合运用，旨在为即将走上工作岗位的我们打下坚实的基础，通过本次课题设计主要培养了以下能力：（1）培养了对机械加工零件的识图、制图、三维建模和技术文档编写能力；（2）通过对机械零件工艺尺寸分析，合理安排零件的加工工艺过程；（3）能够熟练查阅相关设计手册制定出合理的工艺规程文件及设计出一些工序的专用夹具。1.2 课题研究意义本次研究的课题是手柄座零件的加工工艺编制及专用夹具设计，课题研究的意义旨在通过对零件尺寸的工艺性分析编制出一套合理的加工
15、工艺规程和设计出一些工序的专用夹具，以此来提高手柄座零件的生产质量、效率和经济性。对零件加工工序的专用夹具进行研究设计，对手柄座零件加工有着重要性：（1）确保加工精度手柄座零件需在前工序加工出重要的面和孔，以此作为后工序定位基准保证后工序面和孔的加工精度。（2）增效降本借助于专用的特殊夹具实现对工件的拿取，此过程中工件可以实现迅速的定位以及所需的夹紧，最大程度上减少了找正的难度和此过程中的耗时；借助于夹具对工件完成装夹的过程也一定程度上增加了其刚性，也能增加切削量；使用具备较高效率的夹紧结构、多件和工位的专用夹具；这些方式都能提高工件生产效率。此外，工件经夹具装夹生产后，零件质量可靠，成品率提
16、高，工人数量减少省去多余人力成本。（3）降低劳动强度当使用夹具对工件进行装夹的过程中，工件安装前的定位速度较快、可靠度较高、使用难度较低；倘若夹紧型式选择的是气动、液压或者电磁式的话，能够在一定程度上降低操作者的劳动量。1.3 国内外研究现状1.3.1 夹具国内研究现状在对产品使用机械设备进行加工制造的时候，伴随具体需求以及时间节点的不断变化,针对夹具自身而言其大体经历过如下几个阶段：第一个阶段就是人要和夹具合为一体，此时人在进行操作的时候必须要配备相应的夹具起到辅助的作用，即常规的手动式操纵，其可以增加工作效率以及制造零件的质量。第二阶段的时候夹具的作用就是成为机床等设备和人之间的桥梁，此时
17、夹具属于机床设备的子零部件之一，此时夹具就是机械制造过程中所必须的工具之一。根据上述分析不难发现伴随着技术的持续发展和进步，以往采用的加工方式目前已经更多的被自动设备所替代，该过程如果没有夹具就不能完成，所以毫不夸张的说夹具的发展一定程度上促使了制造业的整体发展。最后一个阶段，对于如何设计出符合工作条件要求的夹具，已经越来越多的受到全球制造企业的关注，这种情况更多的出现在相关的汽车企业当中，这是应为夹具应用的程度更加普遍，例如减速器的外壳等在加工的时候都必须要使用相应的夹具才行。在此背景下国内外的相关企业逐渐加大了对该领域投资的力度，这其中不仅包括技术人员还包括资金支持，一定程度上带动了该行业
18、的良性且持续的发展,但是不可否认的是如果想要独立的成为一个行业，在今后很长一段时间内还是需要越来越多的相关技术人员为之付诸努力。对于如何实现工件准确的定位以及夹紧，最为代表性的人物就是著名学者秦国华，借助于创建具备多重夹紧作用力等的模型，使用了相关的有限元分析方式，定量的对形变量受到接触以及夹紧力的影响进行了相关的分析。周孝伦在对边界条件进行选择时舍弃了接触式而使用了弹簧式，借此实现夹具以及工件之间的接触形变，一定程度上提升了工件整个制造过程中的精准程度，最终借助于相关的试验完成了相关的核验。使用这种方式也在很大程度上降低了工件在此过程中的形变程度，确保了工件在整个制造的过程中，包括装夹工序都
19、拥有良好的稳定性能，提升了制造的精准程度。在使用专业的有限元分析工具对夹具整体系统进行分析的时候，赵建才等学者借助于CAE三维软件中所具备的仿真分析功能，完成了对目前制造过程当中经常会出现的夹具异常形变问题进行相关的试验以及分析，根据结果完成对夹具整体机构的进一步分析并在此基础上的优化。在对夹具的整体结构进行相应的优化以后，需要对相关的夹具系统二次分析，这样做的目的是对优化的结果进行进一步的验证，以达到确保夹具在此过程中产生的形变程度仍旧满足对于精度要求的目的。张锐等人在此基础上为了对机床上的所有夹具及其子零部件是否得到合理的设计进行了相关的验证。对于夹具而言使用Pro/E完成模型的创建，并将
20、其到至ANSYS软件当中后使用有限元软件进行相应的分析，借此对整个夹具系统处于静态以及动态下的特征进行深入分析，以达到发现夹具整体结构中设计最为薄弱的部分，从而为后面优化夹具提供相应的参考。1.3.2 夹具国外研究现状时光倒转到一百年前的美国，哪个时候美国全国一年汽车的产量只能勉勉强强的达到几千辆，在社会积极持续发展和人民需求越来越旺盛的背景之下，就必须要考虑如何能够有效的在最短的时候内大幅度的增加产量，福特汽车就创造性的提出能否评估将专用的特殊夹具安装在机床上面。经过短短数十年的发展，整个美国全年的汽车产量都超过百万，除了产量有了大幅度的增加以外，整车制造加工的质量也有一定程度的提升，自此就
21、标志着夹具在机床设备上的大范围推广应用。伴随迅速发展的制造业技术水准，尤其是当引入相关的CAD/CAM技术，以及自动程度产线的推广使用，此时对于产品升级的时间间隔要求越来越短。哪里有需求哪里就有创新，在此实际需求的推动下，出现了组合夹具的型式，借助于该组合夹具可以改善整个制造系统柔性，一定程度上改善了产品制备的效率。如果要试问夹具为什么能够得到这么迅速的发展和升级，在很大程度上依靠相关技术人员持续不断默默的在该领域的埋头苦干和孜孜不倦的钻研研究。T.S.Kow2从本质上来讲就是借助于UG开发出的用于设计所需夹具的系统，模型创建的技术趋于参数化趋势，并兼备自动、半自动以及交互式系统的相关功能，对
22、于夹具设计而言显得效率更多且灵活多更大。Rong对于现阶段发展势头最猛的关于如何设计夹具并完成相关技术的核验进行了详细的论述，更多的倾向于其对于整个制造过程必不可少功能的介绍，借助于引进最前沿的技术，一定程度上减少了成本的同时还提高了产品的品质以及加工效率。对于工件定位以及夹紧设计等内容，DevriesWR和KaShyaPR借助于相关的有限元完成模型的创建，然后支撑点位置进行了确定，最大程度上确保了工件在定位面上产生的形变量能够尽可能的小。BrostRC、Go1.dbergKY借助于将定位点附近在夹紧过程中出现的异常扰动移动到质心位置，从而可以对夹具的定位能力进行研究，最终能够求得在定位点位置
23、出现的误差对于保证工件制造质量影响程度。对于夹具设计的相关理论而言，ChOU创造性的把从未使用过的新型概念设计方式带入到对夹具的设计思路当中，认为如果同时有不知一组方案且没有办法都所有的相关方案是否能够满足实际需要进行判断的时候即可使用概念设计的方法，且可以在最后的阶段增加夹具功能特性。Chen所选择的设计理念就是将理论的模型和实体结为一体，从而使得整个模型的创建更加的便于观察、能够实时的演变、更加直观一目了然。StUrgeS借助于著名的HUbka理论，借助于对输出以及输入量之间关系的梳理，从底部到顶部亦或是从上面到下面，依次的建立相应的系统，根据顺序完成相关求解的方法。当使用有限元软件对夹具
24、系统进行设计的时候，SiebenaIer选择使用有限元方法(FEA)来实现对所研究的系统当中因为外力负载所导致的工件出现形变量所带来的对于零件自身质量影响以及系统的刚度所导致的工件出现形变量影响的相关研究。TaUViqirmhman借助于有限元的分析方法完成对夹具系统的相关分析，具体的分析内容包括受到的扭力，对于横向以及轴向力负载作用下的模型进行创建，从而可以求出整个夹具系统在此过程中形变量的最大值。KumarA、TanE借助于有限元分析的相关理论知识，创建了能够最大程度上体现夹具以及夹紧作用力对于工件形变量和移动距离的模型，从而达到对夹具相关配置进行优化的目的。综上所述手柄座件在各个行业的使
25、用程度都越来越普及，由于该部件的存在一定程度上降低了机床操控的整体难度，并改善了工业化制造加工效率。伴随社会科学技术的持续发展，工业的制造模式趋向于更高的自动化程度、大规模的按照需求生产等。在此背景下企业就要尽可能的改善生产效率以及利用效率。降低不必要的浪费和制造成本支出。当前中国手柄座行业的相关设计以及制造领域仍旧有着各式各样的问题需要解决。为满足现阶段市场激烈竞争的需求，对企业提出了更高甚至是更苛刻的要求，那就是产品的种类要与时俱进的持续更新迭代，只有这样才能够在市场上立于不败之地。但是对于绝大多数的企业而言还在固守己见的使用常规型式的家居。除此以外对于那些已经具备上述要求的企业当中，通常
26、最多也就3-4年左右要淘汰约50%-80%夹具，值得注意的是对于夹具本身的质量角度出发的话，磨损的程度最多仅10%-20%。尤其是在最近的几年，伴随着柔性制造这一类新技术的诞生，对于应用在机床上的夹具也自然而然的提出更为严苛的需求：（1）可以既快速又能简单的夹取工件，减少整个生产过程中装夹的耗时，提升效率的同时优化成本支出；（2）可以增加机床可加工的产品种类；（3）对于当前各式各样的制造技术都能够完美使用的的机床夹具；（4）可以降低人员的劳动程度并改善产出效率；1.4 发展前景对于机械加工而言机床尤其是夹具的作用都是不可或缺的关键组成部分，现阶段机床技术的发展趋势是：高速、高效、精密、复合、智
27、能、环保方向。（1）更加的通用化：查阅资料发现该通用化的程度一定程度上决定了经济性表现。倘若夹具系统选择的是组合式亦或是模块化，那么前期的投入相对会大一些，但是该系统具备优异的可扩展能力，实际可应用的场景更多，也更加的通用，夹具的利用率相对更高，前期投入成本的回收也更快，故其经济性能表现突出。所使用的部件功能齐全完整，夹具拥有良好的通用性能，子部件虽然不多但是却都有其各自不可获取的作用，整个辅助配套的成本相对也没那么高，比较经济符合生产制造的需求，具备优良的可推广性能。（2）更先进的模块化：如果需要满足可组合化的需求就要确保夹具的相关子部件都必须要具备模块化的特性。借助于模块化可以设计出兼备标
28、准以及系列化的夹具部件，可以在较短的时间内装配成为夹具。既然节省工时又能缩短时间，并且能够降低对材料的需求量从而起到环保节能的要求。（3）更加的高效：可以改善机床加工制造产品的效率、降低工件在整个安装过程中的耗时。现如今最新一代的电控永磁夹具，夹紧以及松开工件的整个过程通常只需要短短的1-2秒，可以简化夹具的整体结构。（4）拥有更高的精度：不言而喻拥有高精度值的机床加工制备工件的精度都有所改善，定位过程中存在的误差值也会有所减少。对于每个行业而言其实际具体的要求不一样,对经济性考虑的着重点也不尽相同，所以夹具需要具备多种型号，且需要具备各种档次的精度以供选择。2加工工艺规程设计2.1 零件生产
29、纲领的确定在对本论文所设计的零件而言，其对应的生产纲领可通过以下公式求解：N=Qm(I+%a)X(1+%b)N：本论文所研究的零件对应的生产纲领值；Q：理论上可以达到的理论产量值，对于此论文中的车床取Q=5000台/年；M：对于单个产品而言所使用零件个数，此论文中取m=1.；a%、b%：分别代表备品以及废品率。前者的取值介于2%4%,此处取为3%。后者的取值介于0.3%0.7%,本论文中取为0.6%；带入数据计算得：N=5176件/年。由零件质量为0.73kg和生产纲领N=5176件/年，再根据参考文献表14和表1-5知该零件为轻型零件且生产类型为大批量生产。2.2 零件的分析2.2.1 零件
30、的作用本设计所设计的零件是车床手柄座零件(如图2-1所示)，该零件是CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用就相当于一个连杆，对应布置在车床外部的手柄而言，其移动基本都是通过CA6140对应的手柄座传输到车床上以完成人对于机床进行操控的目的。零件和手柄之间的联结借助于25H8mm孔完成，手柄座和机床上的相关子部件借助于610H7mm实现互相的联结。CA6140手柄座功能就是将外侧的移动转换为内部的移动。图2-1车床手柄座零件图Fig.2-1partsdrawingof1.athehand1.eseat2.2.2 零件的技术要求由图2-1所示的手柄座零件可知，该零件有多处面及孔的加
31、工且有一定的位置关系要求,现将手柄座零件的技术要求整理如表2-1所示。表2-1手柄座零件技术要求表加工位置(mm)尺寸偏差(mm)公差及精度等级(Um)表面粗糙度值RA(um)形位公差(mm)025H8孔右端面(大平面)距4H1孔轴线16mmIT1212.5/25H3圆柱左端面(凸台端面)距。258右端面43mmIT123.2/。14”7孔左端面距。25”8孔轴线43mmIT126.3/025H8孔ZAZe）M.033250IT81.6/14/77孔014/871.6/。107孔。10产5IT71.600.2A5圆锥孔。5.5IT83.2/5.5nn孔05.5IT83.2M1.O螺纹孔MIOI
32、T1212.5/键槽6H9r+0.036（）IT9槽侧面1.6底面6.3/槽141+0.231OIT1.1.6.3/2.2.3 零件的工艺性分析由零件图分析可知，有切削加工要求的平面有：。258孔凸台端面及右端面、14/77孔端面、姬.5mm孔端面、加0”7孔端面和槽14面，同时在加工其面上孔时钻头不易钻偏从而保证孔的加工精度；圆锥孔姬相根和螺纹孔M1.O都在。45根机圆柱面上且螺纹孔M1.o且与。25/78孔轴心线所在前视面有30。夹角要求，要保证其加工精度有一定的难度。在加工过程中先粗铳出。25H8孔右端面作为粗基准，以此基准再加工出。258孔凸台端面作为加工其他面的精基准。通过分析可知该
33、零件的工艺性较好。现将主要加工位置分析如下：1 .平面加工零件需要加工的平面有4个。其中。25如孔凸台端面，由于其表面粗糙度的要求达到Ra3.2um要求相对比较严苛，所以。25根团孔凸台端面是重要加工面，该端面需要被精铳出来作为后工序的精基准定位面。45外圆柱右端大端面、14H8孔端面和45圆柱左端除凸台面外的大端面粗糙度(RaI2.5Um)要求较低，只需粗铳就能满足要求。2 .孔系加工零件需要加工的孔有5个。10H8孔、14H7孔以及25H8孔，各个孔表面对应的粗糙度值Ra1.6的要求也相对较为严苛，需要精较出来。圆锥孔5和油孔5.5因其表面粗糙度(Ra3.2)要求也较高，仍需精较出来；加工
34、14H7孔时，特别要关注的点就是实际加工的深度。3 .槽的加工零件需要加工的槽有2个：25H8孔的键槽两侧面粗糙度(Ra1.6)要求很高，需要精加工，槽底面粗糙度(Ra6.3)要求中等需半精加工，键槽底面距25H8孔表面垂直距离保证27.3H1.O的尺寸需求。对于零件叉槽14而言,其左右侧外表面对应的粗糙度达到Ra6.3,相比于上述的粗糙度值相对要求没有那么严苛，通常只要借助于半精铳一般就可以符合要求。2.3 定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择选择粗基准时，应选择平整、无毛刺和飞边或不加工的表面作为粗加工定位面，加工出精基准面作为后续加工工序的精基准。本次设计的零件能够用于作为粗基准的面有
35、25H8孔左边凸台端面或右边的大端面，由于该零件选择铸造成型毛坯其表面粗糙度比较大，25H8孔左边凸台端面粗糙度(Ra3.2um)要求较高，不能直接用25H8孔右边大端面作为粗基准加工出。因此选择25H8孔左边凸台端面作为粗基准粗铳出25H8孔右边大端面，再以此为基准进行粗铳、半精铳出25H8孔左边凸台端面。2.3.2 精基准的选择精基准选择主要考虑遵循“基准统一”原则。这里选择25H8孔的左右端面作为精基准，零件的其他面可以此被加工出来。以25H8孔左边凸台端面及及其孔表面作精准定位时，夹具夹紧力作用在25H8孔右边大端面上能实现稳定夹紧；以25H8孔轴心线作为工艺精基准，可加工出1.4H7
36、孔和1.OH7孔，同时25H8孔和1.OH7孔轴心线平行度要求也能得到保证，实现了设计基准与工艺基准的重合。2.4 零件的工艺路线安排由于零件是大批量生产类型，通常考虑零件上机加线后首个工序先加工出一致的基准。首先毛坯铸造时考虑铸造出25H8的毛坯孔，以此毛坯孔和25H8左边凸台面定位粗铳出25H8孔右边大端面；其次加工出（p25H8孔，作为后续工序定位基准；最后以已加工出的25H8孔左右端面和25H8孔表面作为定位面加工出其他面和孔。在后续的加工过程中尽量遵循“先面后孔，先粗后精”的加工原则。基于以上的研究和分析以后，对于可选择的工艺路线如下所示：可选择的工艺路线一：工序10：备料；工序20
37、：铸造毛坯；工序30：粗铳25H8孔左边凸台端面；工序40：粗铳25H8孔右边大端面；工序50：半精铳25H8孔左边凸台端面；工序60：钻、较25H8孔；工序70：钻、较1.0H7孔；工序80：钻、较1.4H7孔；工序90：钻、攻M1.O螺纹孔；工序100：拉键槽6H9mm;工序110：钻、较5圆锥孔；工序120：铳14槽；工序13序钻、较5.5孔；工序140：去锐边、毛刺；工序150：终检、入库。工艺路线二：工序10：备料；工序20：铸造毛坯；工序30：粗铳25H8孔右边大端面；工序40：粗铳、半精铳（p25H8孔左边凸台端面；工序50：钻、钱25H8孔；工序60：粗铳1.4H7孔端面；工序
38、70：钻、精较1.4H7孔；工序80：钻、较5圆锥孔,钻、钱1.OH7孔；工序90：钻、攻M1.O螺纹孔；工序100：拉键槽6H9；工序110：铳14槽；工序120：钻、较q5.5孔；工序130：去锐边、毛刺；工序140：终检、入库。241工艺方案的比较与分析上述两个两个方案都能加工出零件，分析比较：方案一由于25H8孔左边凸台端面有较高的粗糙度（Ra3.2mm）要求，粗铳完q25H8孔右边大端面后需要再次翻转零件定位夹紧后精铳25H8孔左边凸台端面，而方案二不需要；加工5圆锥孔和1.OH7孔时，方案一分开加工而方案二集中在一个工序加工；由于1.4H7孔有深度要求，方案二对1.4H7孔端面进行
39、了一次粗铳以此来更容易保证深度。两个方案分析比较后发现方案二工序较紧凑，但在加工5圆锥孔和1.OH7孔时，方案二在一次装夹的情况下加工两个不同的孔，而且两个孔的尺寸大小、形状和精度要求相差较大，需要进行数次更换钻头、钱刀进行加工，这就增加了加工时长降低了生产效率，不合符大批量生产纲领要求。所以，5圆锥孔和1.OH7孔需分为两个工序加工。综上所诉，本论文中所选择的工艺路线为：工序10：备料；工序20：铸造毛坯；工序30：粗铳25H8孔右边大端面；工序40：粗铳、半精铳25H8孔左边凸台端面；工序50：钻、较25H8孔；工序60：钻、较1.OH7孔；工序70：粗铳1.4H7孔端面；工序80：钻、较
40、1.4H7孔；工序90：钻、攻M1.O螺纹孔；工序100：钻、较(p5圆锥孔；工序110：拉键槽6H9；工序120：铳14槽；工序130：钻、较5.5孔；工序140：去锐边、毛刺；工序150：终检、入库。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据下述的零件图以及上文相关的内容不难发现：本论文中零件的制备材料选择的是常见的灰铸铁HT200,对应的硬度取值介于170241,总重量达到了0.73kg,值得注意的是其可适用于较大批量的生产。本论文中毛坯的材料选择的是砂型经过铸造而成，铸造时需铸造出25H8mm的毛坯孔用于粗加工定位。除25H8mm毛坯孔外，其他孔和槽因尺寸较小、精度高，毛坯铸造
41、时不考虑铸出。因此，只考虑4个面和一个25H8mm的毛坯的加工余量。2.5.1 毛坯铸件的公差等级、加工余量及毛坯尺寸图的确定：1 .铸件公差等级：铸件为大批量生产，材料为灰铸铁，采用砂型铸造查参考文献口表2-1知公差等级为CT812,取CT8。由铸件最大外形尺寸处于631.(X)mm,查参考文献1表23表为公差为1.6mm。2 .铸件3个面的加工余量：粗铳查参考文献川表3-2-24,加工余量取2mm；半精铳查参考文献表2-3-59,余量取Imm。3 .铸件25H8mm孔的加工余量：查参考文献表2.62.7,孔加工余量取3mm。4 .毛坯外形其他尺寸可由铸造直接可得，且在加工的时候选择按需调节
42、的方式完成。所以在对极限最小以及极限最大加工的余量值进行计算的过程中，应该借助于调节阀对相关的加工方式进行相应的选择。由上述可知铸件毛坯尺寸图如图2-2所示：图2-2车床手柄座零件图Fig.2-2partsdrawingof1.athehand1.eseat2.5.2 各工序尺寸及加工余量的确定(1) 25H8mm孔右边大端面,粗糙度Ra1.2.5um;工序名称：粗铳；工序尺寸：46mm；加工余量：查参考文献表3-2-24为2mm。(2) 625H8mm孔左边凸台端面，粗糙度Ra3.2um;工序名称：粗铳；工序尺寸：44mm；工序名称：半精铳；工序尺寸：43mm；加工余量：查参考文献表3-2-
43、24为2mm,半精铳为Imm.(3) 614H7mm孔端面；工序名称：粗铳；工序尺寸：43mm；加工余量：查参考文献表3224为2mm。(4) 25H8mm孔,粗糙度Ra1.6Um；根据参考文献表3.2-10,加工该孔的工艺为：钻一扩一较钻孔：23mm;扩孔：624.8mm、2Z=1.8mm(Z代表的是单侧加工余量值)；钱孔：25H8mmo表22工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻r较23O23231.824.824.80.225(5)10H7mm孔，粗糙度Ra1.6um;根据参考文献表3.2-9,加工该孔的工艺为:钻一粗较一精锐钻孔：9.8mm；粗较：9.96mm；精较：10H7mm
44、o表23工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻粗较精锐9.809.89.81.89.969.960.210(6)14H7mm孔，粗糙度Ra1.6um；根据参考文献表3.2-9,该孔加工时所采用的工艺如下：钻一扩一粗较一精较钻孔：13.0mm；扩孔：613.85mm、2Z=0.85mm(Z代表的是单边加工余量值)；粗铁：13.95mm；精较：14H7mmo表24工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻扩粗较精较13013130.8513.8513.850.113.9513.950.0514(7)5mm圆锥孔,粗糙度Ra1.6um;由于零件图纸未给出具体的公差等级,现也按H7公差等级加工
45、,按参考文献表3.2-9,加工该孔的工艺为：钻一精较钻孔：4.8mm；精较：5H7mm0表2-5工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻精锐4.804.84.80.25（8）65.5mm孔，粗糙度Ra1.6um0因为此处公差的等级也没有明确，所以其加工方式取和5mm圆锥孔一致:钻一精锐钻孔：4.8mm；精较：5H7mm0表2-6工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻精锐4.804.84.80.75.5（9）M1.O螺纹孔。由于也未给出公差等级，钻一攻MIO螺纹孔加工方法：钻孔：8.5mm；攻丝：M1Omm0表2-7工序尺寸表工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻攻8.508.5M1.O1
46、.5M1.O（10）外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（025H8端面）。查表2.22.5,取端面长度余量均为2.5mm（均为双边加工）此时铳削对应的加工余量分别取：粗铳Imm精铳0.2m。2.6 确定切削用量及基本工时1 .工序30的切削用量及基本工时的确定：粗铳25H8孔右边大端面。机床型式的选择：X51立式铳床，其电动机的功率值取4.5kw刀具型式的选择：此论文中刀具型式选择的是高速钢镶齿套式面铳刀，对应的直径取D=50mm,齿数Z=16,J0=160nw,T=180min根据参考文献查表14-71,取每齿进给量工=0.3Z,又询=3nnf知：VC直=35.1.mminJOOOVcg0成。100035.1160=69.8(rmin)o按机床选取铳刀转数机二65rn(川表4.2-36)则:士M、击F1/加机o65160实际切削速度：V1.j1.=32.7(n/nun)C机0001000工作台每分钟进给量：Vf=力为机=0.31665=312(w/nin)查参考文献表1
