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本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
開 題 報 告
題 目：CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計
院 （系）：攀枝花學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)：
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)教師:
助理指導(dǎo)教師： 職稱 ：
1、本課題的研究意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢
CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計為本課題的研究內(nèi)容。對此研究查閱的大量的資料，首先明白機(jī)械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
為了能具體確切的說明工藝過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。
①工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件，是指揮現(xiàn)場生產(chǎn)的根據(jù)。對于CA6140車床后托架大批量生產(chǎn)，要求在給定的生產(chǎn)條件下，明確生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)準(zhǔn)備、器材配置等安排。為該工件具體的每步工序制定詳細(xì)的加工工藝，并且在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，要求此工藝過程最經(jīng)濟(jì)合理。
②工藝規(guī)程是進(jìn)行組織生產(chǎn)，做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的文件。
③在工藝規(guī)程付諸實(shí)現(xiàn)的過程中，根據(jù)實(shí)踐結(jié)果，便于總結(jié)和積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
同時，在機(jī)械加工過程中，夾具占有重要的地位。它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強(qiáng)度。夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際（對工件的圖紙、工藝文件、生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。
從國內(nèi)外機(jī)械制造工藝的技術(shù)水平來看發(fā)展較迅速，出現(xiàn)了很多新型的加工工藝技術(shù)。如制造自動化：①在形式方面，制造自動化有三個方面的含義：代替人的體力勞動；代替或輔助人的腦力勞動；制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。②在功能方面，制造自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是制造自動化功能目標(biāo)體系的一部分。制造自動化的功能目標(biāo)是多方面的，已形成一個有機(jī)體系。③在范圍方面，制造自動化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。
制造自動化技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
①采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計
成形、改性與加工是機(jī)械制造工藝的主要工序，是將原材料（主要是金屬材料）制造加工成毛坯或零部件的過程。這些工藝過程特別是熱加工過程是極其復(fù)雜的高溫、動態(tài)、瞬時過程，其間發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)、冶金變化，這些變化不僅不能直接觀察，間接測試也十分困難，因而多年來，熱加工工藝設(shè)計只能憑“經(jīng)驗(yàn)”。近年來，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代測試技術(shù)形成的熱加工工藝模擬及優(yōu)化設(shè)計技術(shù)風(fēng)靡全球，成為熱加工各個學(xué)科最為熱門的研究熱點(diǎn)和跨世紀(jì)的技術(shù)前沿。
????②成形精度向近無余量方向發(fā)展
毛坯和零件的成形是機(jī)械制造的第一道工序。金屬毛坯和零件的成形一般有鑄造、鍛造、沖壓、焊接和軋材下料五類方法。隨著毛坯精密成形工藝的發(fā)展，零件成形的形狀尺寸精度正從近凈成形向凈成形即近無余量成形方向發(fā)展?！懊鳌迸c“零件”的界限越來越小。有的毛坯成形后，已接近或達(dá)到零件的最終形狀和尺寸，磨削后即可裝配。
????③成形質(zhì)量向近無“缺陷”方向發(fā)展
毛坯和零件成形質(zhì)量高低的一另一指標(biāo)是缺陷的多少、大小和危害程度。由于熱加工過程十分復(fù)雜，因素多變，所以很難避免缺陷的產(chǎn)生。近年來熱加工界提出了“向近無“缺陷”方向發(fā)展”的目標(biāo)，這個“缺陷”是指不致引起早期失效的臨界缺陷概念。采取的主要措施有：采用先進(jìn)工藝，凈化熔融金屬薄板，增大合金組織的致密度，為得到健全的鑄件、鍛件奠定基礎(chǔ)；采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計，實(shí)現(xiàn)一次成形及試模成功；加強(qiáng)工藝過程監(jiān)控及無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)超標(biāo)零件；通過零件安全可靠性能研究及評估，確定臨界缺陷量值等。
????④機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展
????超精密加工技術(shù)目前已進(jìn)入納米加工時代，加工精度達(dá)0.025μm，表面粗糙度達(dá)0.0045μm。精切削加工技術(shù)由目前的紅處波段向加工可見光波段或不可見紫外線和X射線波段趨近；超精加工機(jī)床向多功能模塊化方向發(fā)展；超精加工材料由金屬擴(kuò)大到非金屬。
????目前起高速切削鋁合金的切削已超過1600m/min；鑄鐵為1500m/min；超高速切削已成為解決一些難加工材料加工問題的一條途徑。
??? ⑤采用新型能源及復(fù)合加工
????激光、電子束、離子束、分子束、等離子體、微波、超聲波、電液、電磁、高壓水射流等新型能源或能源載體的引入，形成了多咱嶄新的特種加工及高密度能切割、焊接、熔煉、鍛壓、熱處理、表面保護(hù)等加工工藝或復(fù)合工藝。其中以多種形式的激光加工發(fā)展最為迅速。???
⑥采用自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過程的優(yōu)化控制
????微電子、計算機(jī)、自動化技術(shù)與工藝設(shè)備相結(jié)合，形成了從單機(jī)到系統(tǒng)，從剛性到柔性，從簡單到復(fù)雜等不同檔次的多種自動化成形加工技術(shù)，使工藝過程控制方式發(fā)生質(zhì)的變化。????
⑦采用清潔能源及原材料、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)
機(jī)械加工過程產(chǎn)生大量廢水、廢渣、廢氣、噪聲、振動、熱輻射等，勞動條件繁重危險，已不適應(yīng)當(dāng)代清潔生產(chǎn)的要求。其途徑：一是采用清潔能源，如用電加熱代替燃煤加熱鍛坯；二是采用清潔的工藝材料開發(fā)新的工藝方法，如在鍛造生產(chǎn)中采用非石墨型潤滑材料；三是采用新結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備的噪聲和振動。如在鑄造生產(chǎn)中，噪聲極大的震擊式造型機(jī)已被射壓、靜壓造型機(jī)所取代。在清潔生產(chǎn)基礎(chǔ)上，滿足產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)到使用乃至回收和廢棄處理的整個周期都符合特定的環(huán)境要求的“綠色制造”將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。
⑧加工與設(shè)計之間的界限逐漸淡化，并趨向集成及一體化
CAD/CAM、FMS、CIMS、并行工程、快速原型等先進(jìn)制造技術(shù)及哲理的出現(xiàn)，使加工與設(shè)計之間的界限逐漸淡化，并走向一體化。同時冷熱加工之間，加工過程、檢測過程、物流過程、裝配過程之間的界限亦趨向談化，、消失，而集成于統(tǒng)一的制造系統(tǒng)之中。
⑨工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展
先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)是一個由技術(shù)、人和組織構(gòu)成的集成體系，三者有效集成才能取得滿意的效果。因而先進(jìn)制造工藝只有通過和信息、管理技術(shù)緊密結(jié)合，不斷探索適應(yīng)需求的新型生產(chǎn)模式，才能提高先進(jìn)制造工藝的使用效果。先進(jìn)制造生產(chǎn)模式主要有：柔性生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程、分散網(wǎng)絡(luò)化制造等。這些先進(jìn)制造模式是制造工藝與信息、管理技術(shù)緊密結(jié)合的結(jié)果，反過來它也影響并促進(jìn)制造工藝的不斷革新與發(fā)展。
2、本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施
本課題的基本內(nèi)容：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計
CA6140車床后托架加工工藝設(shè)計可能遇到的困難：
制訂CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。
工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分 工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機(jī)床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。
定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇原則；遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合。由零件圖具體分析可得：CA6140車床后托架首先以一個側(cè)面和一個孔為粗基準(zhǔn)，對底平面A進(jìn)行粗加工，再以底平面A為基準(zhǔn)加工孔。
夾具設(shè)計可能遇到的困難：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。
上述即為遇到困難的解決措施。
3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析
根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面的內(nèi)容：①CA6140車床后托架加工工藝的設(shè)計 ②夾具設(shè)計
制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析
毛坯的選擇 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準(zhǔn)和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準(zhǔn)確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。
毛坯的種類和其質(zhì)量對機(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。CA6140車床后托架毛坯材料為灰鑄鐵（HT150），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，由于大批量生產(chǎn)故宜采用實(shí)體模樣（金屬模）進(jìn)行兩箱造型，這不僅簡化了造型和合箱操作，還因型砂緊實(shí)度較為均勻，鑄件的表面質(zhì)量得到提高。在切削加工前進(jìn)行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進(jìn)行切削加工。
擬訂工藝路線 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進(jìn)行分析比較后再確定。
計算切削用量、加工余量及工時定額 查閱《切削用量手冊》等資料并進(jìn)行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。
對機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。
因此，CA6140車床后托架的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。
夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析
CA6140車床后托架鏜、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點(diǎn)是針對性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
報告人簽名：賀兵
2006年 4 月 10 日
4、進(jìn)度計劃
序號
日期
進(jìn)度安排
1
3月27號
開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計、熟悉題目及要求
2
3月31號
設(shè)計資料的收集及借閱
3
4月4號
分析研究所得到的設(shè)計資料
4
4月10號
方案設(shè)計、比較
5
4月20號
設(shè)計方案實(shí)施（設(shè)計、計算等）
6
5月20號
設(shè)計、論文整理及修改
7
6月9號
畢業(yè)設(shè)計答辯
8
9
4、 指導(dǎo)教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計結(jié)果的預(yù)測）
賀兵同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計選題后，能綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識研究、分析設(shè)計內(nèi)容，明確所要完成的設(shè)計任務(wù)和要求。對該設(shè)計課題即“機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計”以及與之相關(guān)的機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)今的發(fā)展方向、發(fā)展水平的認(rèn)識基本正確，對該畢業(yè)設(shè)計的初步解決方法，思路基本正確。有關(guān)設(shè)計所需要的參考資料、手冊等的查閱、收集基本就緒，根據(jù)已具備的條件，可以進(jìn)行零件的機(jī)械加工藝工規(guī)程設(shè)計、并依據(jù)所優(yōu)選的零件機(jī)械加工規(guī)程進(jìn)行夾具的方案設(shè)計等工作。在進(jìn)行過程中，希望該同學(xué)注意保留有關(guān)方案構(gòu)思、計算等有關(guān)材料，以便后續(xù)工藝卡填寫及設(shè)計說明書的整理。
指導(dǎo)教師：
年 月 日
6、教研室主任意見
教研室負(fù)責(zé)人：
年 月 日
說明：
1、開題報告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫，在畢業(yè)設(shè)計開始后兩周內(nèi)完成。
2、“課題的研究意義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢”應(yīng)不少于1200字，“課題的基本內(nèi)容及研究手段和可行性分析”應(yīng)不少于1000字。
3、本頁不夠，請加頁
摘 要
機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。本課題研究CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程。首先通過對零件圖的分析，了解工件的結(jié)構(gòu)形式，明確了具體的技術(shù)要求，從而對工件各組成表面選擇合適的加工方法。再擬訂較為合理的工藝規(guī)程，充分體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。
機(jī)床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，在整個機(jī)械加工過程中，夾具除了夾緊、固定被加工零件外，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。
本課題在設(shè)計的過程當(dāng)中，深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，在進(jìn)行具體設(shè)計。
關(guān)鍵詞 產(chǎn)品設(shè)計，后托架，加工工藝，夾具
II
ABSTRACT
He machine-finishing craft realizes the product design, guaranteed the product quality, saves the energy, reduces the consumption the important method. After this topic studies the CA6140 lathe the bracket processing technological process. First through to the detail drawing analysis, understood the work piece the structural style, has been clear about the concrete specification, thus to work piece each composition surface choice appropriate processing method. Again drafts the more reasonable technological process, fully manifests the quality, the productivity and the efficient unification .
Engine bed jig design is in a craft equipment design important constituent, in the entire machine-finishing process, the jig except clamps, fixes is processed outside the components, but also requests guarantee processing components position precision, enhancement processing productivity .
This topic in the middle of the design process, penetrates the production reality, conducts the investigation and study, absorbs the domestic and foreign advanced technologies, formulates the reasonable design proposal, is carrying on the concrete design .
Keywords shift the product design，latter bracket ，processing craft，jig
目 錄
摘 要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT……………………………………………………………………………………Ⅱ
1 CA6140車床后托架的加工工藝設(shè)計 3
1.1 CA6140車床后托架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求 3
1.2 CA6140車床后托架的材料、毛坯和熱處理 3
1.2.1 毛坯材料及熱處理 3
1.2.2 毛坯的結(jié)構(gòu)確定 4
1.3 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 4
1.3.1 加工方法選擇的原則 4
1.3.2 加工階段的劃分 4
1.3.3 工序的合理組合 5
1.3.4 加工順序的安排 5
1.4 CA6140車床后托架的機(jī)械加工工藝過程分析 5
1.4.1 CA6140車床后托架零件圖分析 5
1.4.2 CA6140車床后托架的加工工藝的路線 7
1.5 CA6140車床后托架的工序設(shè)計 12
1.5.1 工序基準(zhǔn)的選擇 12
1.5.2 工序尺寸的確定 12
1.5.3 加工余量的確定 14
1.5.4 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 15
1.5.5 確定切削用量及工時定額 16
2 專用夾具設(shè)計 26
2.1 銑平面夾具設(shè)計 26
2.1.1 研究原始質(zhì)料 26
2.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 26
2.1.3 切削力及夾緊分析計算 26
2.1.4 誤差分析與計算 27
2.1.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 28
2.2 鉆三杠孔夾具設(shè)計 28
2.2.1 研究原始質(zhì)料 28
2.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 29
2.2.3 切削力及夾緊力的計算 29
2.2.4 誤差分析與計算 30
2.2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 31
2.3 鉆底孔夾具設(shè)計 31
2.3.1 研究原始質(zhì)料 31
2.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 31
2.3.3 切削力及夾緊力的計算 31
2.3.4 誤差分析與計算 32
2.3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 33
結(jié) 論 34
參考文獻(xiàn) 35
致 謝 36
1 CA6140車床后托架的加工工藝設(shè)計
機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。
對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。
1.1 CA6140車床后托架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求
由零件圖1-1可得：CA6140車床后托架是鑄造件，從整體形狀來看類似長方體。根據(jù)要求主要是加工孔和底平面。具體特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：
① 精加工孔, , 要求達(dá)到的精度等級為。粗糙度為，且以底平面為基準(zhǔn)，要求平行度公差為，主要滿足加工孔的位置精度。
② 其他各個孔的加工都要以底平面為定位基準(zhǔn)。所以，底平面的形位公差要達(dá)到設(shè)計要求。
③ 、粗糙度為；為錐孔，且粗糙度為。
④ 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工。
1.2 CA6140車床后托架的材料、毛坯和熱處理
1.2.1 毛坯材料及熱處理
毛坯材料
灰鑄鐵（HT150），由資料[2]《機(jī)械加工工藝手冊》表4-71，可得力學(xué)性能：
表1.1灰鑄鐵（HT150）的性能參數(shù)
牌號
鑄件壁厚
最小抗拉強(qiáng)度
硬度
鑄件硬度范圍
金相組織
HT150
2.5-10
10-20
20-30
30-50
175
145
130
120
H175
150-200
鐵素體+珠光體
灰鑄體一般的工作條件：
① 承受中等載荷的零件。
② 磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。
毛坯的熱處理
灰鑄鐵（HT150）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能。可采用石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。
1.2.2 毛坯的結(jié)構(gòu)確定
毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
CA6140車床后托架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
① 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。
② 鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。
③ 鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
④ 加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
⑤ 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。
毛坯形狀、尺寸確定的要求
設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
① 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
② 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。
③ 便于裝夾、加工和檢查。
④ 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(jìn)行加工。
在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)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。在毛坯的種類
形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。
1.3 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題
1.3.1 加工方法選擇的原則
① 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。
② 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。
③ 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。
④ 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。
⑤ 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。
1.3.2 加工階段的劃分
按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段：
① 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(bǔ)，以免浪費(fèi)工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)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，粗糙度為。
② 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。表面粗糙度為。
③ 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.另外精加工工序安排在最后,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(jī)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，表面粗糙度為。
④ 光整加工階段
對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為,表面粗糙度為。
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。
1.3.3 工序的合理組合
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)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：
① 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(jī)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。
② 工序集中原則
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(jī)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(fèi)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(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。
1.3.4 加工順序的安排
零件的加工過程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時常遵循以下原則：見下表
表1.2 加工工序安排原則
工序類別
工序
安排原則
機(jī)械加工
1） 對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)
2） 按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面
3） 在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正
4） 按“先主后次，先粗后精”的順序
5） 對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工
熱處理
退火與正火
毛坯預(yù)備性熱處理，應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行
時效
為消除殘余應(yīng)力，對于尺寸大結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，需在粗加工前、后各安排時效處理；對于一般鑄件在鑄造后或則粗加工后安排時效處理；對于精度高的鑄件，在半精加工前、后各安排一次時效處理
淬火
淬火后工件硬度提高，應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行
滲碳
滲碳易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在精加工前
滲氮
一般安排在工藝過程的后部、該表面的最終加工之前
輔助工序
中間檢驗(yàn)
一般安排在粗加工全部結(jié)束之后，精加工之前；花費(fèi)工時較多和重要工序的前后
特種檢驗(yàn)
熒光檢驗(yàn)、磁力探傷主要用于表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在精加工階段。熒光如用于檢驗(yàn)毛坯的裂紋，則安排在加工前
表面處理
電鍍、涂層、發(fā)藍(lán)等表面處理工序一般安排在工序的最后進(jìn)行
1.4 CA6140車床后托架的機(jī)械加工工藝過程分析
1.4.1 CA6140車床后托架零件圖分析
圖1.1 CA6140車床后托架零件圖
由圖1-1可知：
①該零件為鑄件，材料為灰鑄鐵，重量為。
②要求加工、 、的精度等級為，粗糙度，且要求與底平面的平行度公差為。
③要求精加工底平面粗糙度，平面度公差為。
④要求加工、粗糙度為。
⑤是錐孔，要求精鉸加工，粗糙度。
⑥對于孔口進(jìn)行锪平加工。
⑦加工螺紋孔。
1.4.2 CA6140車床后托架的加工工藝的路線
擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。在擬定時應(yīng)充分調(diào)查研究，多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。
采用加工方法一般所能達(dá)到的公差等級和表面粗糙度以及需留的加工余量
表1.3 (參考參數(shù))
加工表面
加工方法
表面粗糙度Ra
表面光潔度
公差等級
公差等級
加工余量
說 明
外
圓
粗 車
半精車
精 車
細(xì) 車
粗 磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
1.6
0.8
1.0
0.4
0.1
1~3
4~5
6~7
7~8
6~7
8~9
10~14
IT12~IT11
IT10~IT9
IT8~IT7
IT6~IT5
IT8~IT7
IT6~IT5
IT6~IT5
11~10
10~8
8~7
7~6
7
6
4~5
1~5
0.50~1.60
0.2~0.5
0.1~0.25
0.25~0.85
0.06
0.10~0.03
指尺寸在直徑180以下,長度在500以下,鑄件的直徑余量
內(nèi)
孔
鉆 孔
擴(kuò) 孔
粗 鏜
半精鏜
精 鏜
細(xì) 鏜
粗 鉸
精 鉸
粗 磨
精 磨
研 磨
25
6.3
6.3
1.6
0.8
0.2
3.2
1.6
1.6
0.2
0.1
1~3
4~5
2~4
5~6
6~7
9~10
5~6
6~7
6~7
910
10~14
IT13~IT11
IT10~IT9
IT10~IT9
IT9~IT8
IT8~IT7
IT7~IT6
IT8
IT7
IT8
IT7~IT6
IT7~IT6
10
8
9~8
8
7
6
8~7
7~6
7
6
5~4
0.3~0.5
>1.8
1.0~1.8
0.5~0.8
0.1~0.3
0.1~0.55
0.4~0.2
0.2~0.3
0.2~0.5
0.1~0.2
0.01~0.02
指孔徑在180以下,鑄件直徑的余量.L/d<2
L/d=2~10時,加工誤差增加1.2~2倍
平
面
粗刨,粗銑
精刨,精銑
細(xì)刨,細(xì)銑
粗 磨
半精磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
0.8
1.6
0.8
0.8
0.1
1~3
4~6
7~8
6~7
7~9
7~9
10~14
IT14~IT11
IT10
IT9~IT6
IT9
IT7~IT6
IT7~IT6
IT5
11~9
10~9
8~6
8~6
7~5
7~5
5~2
0.9~2.3
0.2~0.3
0.16
0.05
0.03
0.03
0.01~0.03
指平面最大尺寸500以下的鑄件的平面余量
主要工序的加工工藝路線
① 根據(jù)孔的技術(shù)要求，由資料[7]《公差與配合技術(shù)手冊》得：
，；
根據(jù)公式；查資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表1-8得：
精度等級為。
同理可得：
孔精度等級為。
孔精度等級為。
由上述的技術(shù)要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：
鉆——粗鉸——精鉸
② 根據(jù)孔、粗糙度為，查資料[7]《公差與配合技術(shù)手冊》得：與有一定的線性關(guān)系：
即：
查《公差與配合技術(shù)手冊》表，取
由上述的技術(shù)要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：
鉆孔——擴(kuò)孔
③ 孔錐孔粗糙度為
由上述的技術(shù)要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：
粗鉸——精鉸
④ 底平面A粗糙度為
由上述的技術(shù)要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：
粗銑——精銑——細(xì)銑
CA6140后托架加工工藝路線的確定
① 加工工藝路線方案
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(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟(jì)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1.4 加工工藝路線方案
工序號
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
010
粗刨底平面
側(cè)面和外圓
粗、精銑底平面
側(cè)面和外圓
020
精銑底平粗
側(cè)面和外圓
鉆、擴(kuò)孔：
、
底面和側(cè)面
030
細(xì)精銑底平
側(cè)面和外圓
粗鉸孔：、、
底面和側(cè)面
040
鉆、擴(kuò)孔：
、
底面和側(cè)面
粗銑油槽
底面和側(cè)面
050
粗鉸孔：、、
底面和側(cè)面
精鉸孔：、、
底面和側(cè)面
060
精鉸孔：、、
側(cè)面和兩孔
锪鉆孔：
底面和側(cè)面
070
粗銑油槽
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和側(cè)面
080
锪鉆孔：
底面和側(cè)面
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
090
鉆：、
底面和側(cè)面
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
110
擴(kuò)孔
底面和側(cè)面
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
120
精鉸錐孔：
底面和側(cè)面
去毛刺
130
锪鉆孔：、
底面和側(cè)面
鉆：、
底面和孔
140
鉆：、
底面和孔
攻螺紋
底面和孔
150
攻螺紋
底面和孔
細(xì)精銑底平面
側(cè)面和孔
160
倒角去毛刺
倒角去毛刺
170
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
② 加工工藝路線方案的論證
a.方案Ⅱ中的010和150工序在銑床上加工底平面，主要考慮到被加工表面的不連續(xù)，并且加工表面積不是很大，工件受太大的切削力易變形，不能保證平面的平面度公差。方案Ⅰ比方案Ⅱ銑平面生產(chǎn)效率底，采用銑較經(jīng)濟(jì)合理。
b.方案Ⅱ在012工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。
c.方案Ⅱ在010工序中先安排銑底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度?
d.方案Ⅱ把細(xì)精銑底平面A安排在后工序中，是以免劃傷而影響美觀及裝配質(zhì)量。
e.方案Ⅱ符合粗精加工分開原則。
由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：
表1.5 加工工藝路線
工序號
工 種
工作內(nèi)容
說 明
010
鑄
砂型鑄造
鑄件毛坯尺寸：
長： 寬： 高：
020
清砂
除去澆冒口，鋒邊及型砂
030
熱處理
退火
石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工
040
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)毛坯
050
銑
粗銑、精銑底平面
工件用專用夾具裝夾；立式銑床
060
鉆
鉆、擴(kuò)鉆：
工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床
070
銑
粗銑油槽
080
鉸
粗、精鉸孔：
工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床
090
鉆
將孔、、鉆到直徑
工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床
110
擴(kuò)孔鉆
將擴(kuò)孔到要求尺寸
120
锪孔鉆
锪孔、
到要求尺寸
130
鉸
精鉸錐孔
140
鉗
去毛刺
150
鉆
鉆孔、
160
攻絲
攻螺紋
170
銑
細(xì)精銑底平面
工件用專用夾具裝夾；立式銑床
180
鉗
倒角去毛刺
190
檢驗(yàn)
210
入庫
清洗，涂防銹油
1.5 CA6140車床后托架的工序設(shè)計
工序設(shè)計包括工序基準(zhǔn)的選擇、工序尺寸的確定、加工余量的確定、機(jī)床的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和時間定額的確定。
1.5.1 工序基準(zhǔn)的選擇
工序是在工序圖上以標(biāo)定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準(zhǔn)。所標(biāo)定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術(shù)要求，工序尺寸和工序技術(shù)要求的內(nèi)容在加工后應(yīng)進(jìn)行測量，測量時所用的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。通常工序基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)重合。
工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
① 選設(shè)計基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)時，對工序尺寸的檢驗(yàn)就是對設(shè)計尺寸的檢驗(yàn)，有利于減少檢驗(yàn)工作量。
② 當(dāng)本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進(jìn)行試切，應(yīng)使工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。
③ 對一次安裝下所加工出來的各個表面，各加工面之間的工序尺寸應(yīng)與設(shè)計尺寸一致。
1.5.2 工序尺寸的確定
孔、 、中心軸線間的尺寸鏈的計算
① 尺寸鏈圖（如圖1.2）
圖1.2尺寸鏈圖
② 的基本尺寸
由公式：=得：
③ 環(huán)公差
式（1.1）
式（1.2）
④ 中間偏差
式（1.3）
⑤ 環(huán)極限偏差
式（1.4）
⑥ 環(huán)極限尺寸
孔、 、的工序尺寸和公差
① 孔 ,粗糙度要求為,加工路線為:
鉆——粗鉸——精鉸
查表1.3確定各工序的基本余量為:
鉆: 擴(kuò)鉆: 粗鉸: 精鉸:
各工序的工序尺寸:
精鉸后:由零件圖可知；
粗鉸后:；
擴(kuò)鉆后:；
鉆后：；
各工序的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定，標(biāo)注為：
精鏜后:由零件圖可知；
粗鉸后:按級查資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表；
可得
擴(kuò)鉆后:按級查資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表；
可得
鉆后：
② 孔,粗糙度要求為
同理：精鉸后:由零件圖可知
粗鉸后:
擴(kuò)鉆后:
鉆后：
③ 孔,粗糙度要求為
同理：精鉸后:由零件圖可知
粗鉸后:
擴(kuò)鉆后:
鉆后：
1.5.3 加工余量的確定
加工余量、工序尺寸及偏差查資料[2]《機(jī)械加工工藝手冊》表6-20，并計算列表如下：
表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差確定
序號
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
表面粗糟度
尺寸及偏差
備注
1
底平面
粗銑
精銑
細(xì)精銑
2
鉆
擴(kuò)鉆
粗鉸
精鉸
3
锪孔
深；
深；
深；
4
鉆孔
深
擴(kuò)孔
5
鉆孔
深
粗鉸錐孔
精鉸錐孔
6
鉆螺紋孔
深
攻絲
7
鉆
深
1.5.4 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備
機(jī)床的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》可得：
立式銑床，主要用于銑加工。
搖臂鉆床，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。
刀具的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》可得：
高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度?。?
鉆頭：直柄麻花鉆
直柄短麻花鉆
直柄長麻花鉆
鑄鐵群鉆
直柄擴(kuò)孔鉆
錐柄擴(kuò)孔鉆
锪鉆：帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆
鉸刀：硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀
錐鉸刀：公制/莫氏4號錐直柄鉸刀，刀具材料：
其他設(shè)備的選用
夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺
輔助設(shè)備：銼刀、鉗子等
1.5.5 確定切削用量及工時定額
銑底平面A的切削用量及工時定額
① 粗銑 由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73得：取，，；由銑刀直徑，銑刀齒數(shù) ；則：
主軸轉(zhuǎn)速 ，則取 式（1.5）
實(shí)際銑削速度 式（1.6）
式（1.7）
銑刀切入時?。? 式（1.8）
銑刀切出時?。?
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
根據(jù)資料[5]《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得：
式（1.9）
② 精銑 由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，， ；由式1.5得，主軸轉(zhuǎn)速 ，則取
由式1.6得，實(shí)際銑削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
③ 細(xì)精銑 由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，， ；由式1.5，主軸轉(zhuǎn)速 ，則取
由式1.6得，實(shí)際銑削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
鉆、擴(kuò)、鉸、锪孔加工的切削用量及工時定額
① 鉆、擴(kuò)、鉸孔、、的切削用量及工時定額
鉆孔加工
鉆孔：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：進(jìn)給量,切削速度，；由式1.5得，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取
由式1.6得，實(shí)際切削速度
被切削層長度：
刀具切入長度： 式（1.10）
刀具切出長度： 取
根據(jù)資料[5]《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得
式（1.11）
同理：鉆孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得： ，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得
同理：鉆孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得
擴(kuò)孔加工
擴(kuò)孔：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，切削深度，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
由式1.10得，
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
同理：擴(kuò)孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得：
同理：擴(kuò)孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得：
鉸孔加工
鉸孔：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
同理：鉸孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
同理：鉸孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
② 加工孔、、、、的切削用量及工時定額
將、、、鉆到直徑
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削層長度：
由式1.10得：
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
擴(kuò)孔
擴(kuò)孔由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削層長度：
由式1.10得：
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
鉸錐孔
鉸錐孔由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，取， 式（1.12）
根據(jù)式1.11可得：
锪孔（、、）
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：進(jìn)給量,切削速度；則
孔：，，；取，
；則由式1.11得，
孔：，，；取，
；則由式1.11得，
孔：，，；取，
；則由式1.11得，
锪孔加工總的基本時間 ：
鉆
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削層長度：
由式1.10得：
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
③ 加工螺紋孔的切削用量及工時定額
鉆螺紋孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削層長度：
由式1.10得：
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
攻絲
根據(jù)查表：螺距，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
根據(jù)式1.11可得：
由以上計算可得總的基本時間
技術(shù)時間定額除了基本時間以外，還包括輔助時間、服務(wù)時間、休息及自然需要時間、準(zhǔn)備終結(jié)時間所組成。
① 輔助時間
輔助時間主要包括卸載工件，開停機(jī)床，改變切削用量和測量工件等所用的時間。
② 服務(wù)時間
③ 休息及自然需要時間
④ 準(zhǔn)備終結(jié)時間
將上述所列的各項時間組合起來，可得到各種定額時間：
工序時間：
單件時間:
單件計算時間：
其中：N——零件批量（件）
31
2 專用夾具設(shè)計
機(jī)床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，在整個加工構(gòu)成中，夾具不僅僅是為了夾緊、固定被加工零件，設(shè)計合理的夾具，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。各種專用夾具的設(shè)計質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機(jī)械加工工藝過程中起到重要的作用。
在設(shè)計的過程當(dāng)中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，在進(jìn)行具體設(shè)計。
2.1 鉆底孔夾具設(shè)計
2.1.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆加工孔、、。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔的位置公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。
2.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計基準(zhǔn)）。選擇左端面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模，從而滿足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側(cè)面來限制六個自由度。
2.1.3 切削力及夾緊力的計算
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得：
切削力由式2.11得：
式中
查資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：
即：
切削扭矩由式2.12得：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由式2.13得：
取，，
即：
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力由式2.6得：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下：
圖2.2 受力簡圖
由表得：原動力計算由式 2.14得，
即：
由上述計算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
2.1.4 誤差分析與計算
該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表可知：
?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為、
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：
① 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故
② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即：
③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
④ 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.1.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。
結(jié) 論
通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鉆夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。
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[18] Peter Dransfield, Hydraulic control System-Design and Analysis of Their Dynamics,Sprinyer-Verlag 1981.
致 謝
本畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師盧宗彪副教授的指導(dǎo)下完成的，衷心感謝盧老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。盧老師以淵博的學(xué)識、高度的責(zé)任感使我不僅在學(xué)術(shù)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的人格教導(dǎo)了我做人的道理。在此畢業(yè)設(shè)計完成之際，瑾向盧老師表示最衷心的感謝！
同時，我深深感謝我們機(jī)電工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師，我在思維方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)方面得到的進(jìn)步都受益于您們的指導(dǎo)和影響；對我能順利完成畢業(yè)設(shè)計給予了很大的幫助。
在課題的研究和設(shè)計過程中，得到了師兄的無私幫助，在此對他們表示衷
的感謝。
最后，深深地感謝父母和家人多年來的支持、理解和關(guān)心。
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