斜支架零件机械加工工艺编制课件

叉架类零件机械加工工艺编制常见叉架类零件支架支架连杆连杆拨叉拨叉摇臂摇臂叉架类零件机械加工工艺编制常见叉架类零件支架连杆拨叉摇臂1机械加工工机械加工工艺编制任制任务书任务名称任务名称编制斜支架零件的机械加工工艺编制依据编制依据1相关技术文件和资料（1）斜支架零件图，如图3-1所示。（2）产品装配示意图（局部），如图3-2所示。（3）每台产品中主轴承盖的数量为1件。2产品生产纲领产品的生产纲领为200台/年；主轴承盖的备品百分率为10%；废品百分率为1%。3生产条件和资源毛坯为外协件，毛坯的生产类型可根据需要确定。由机加工车间负责加工,可供选用的设备有：（1）X503立式2铣床1台；（2）X6030CA卧式铣床一台；（3）C61401000车床多台。（4）Z525钻床多台各设备均达到机床规定的工作精度要求，不计划再使用其它设备。工作结果工作结果1产品毛坯简图张；2机械加工工艺过程卡和工序卡一套；3设计需要的专用夹具，绘制夹具总装图。机械加工工艺编制任务书任务名称编制斜支架零件的机械加工工艺编2斜叉架零件图斜叉架零件图斜叉架零件图3斜叉架装配模型示意斜叉架装配模型示意斜叉架装配模型示意4步骤步骤1分析技术文件分析技术文件读懂零件形状和功能读懂零件形状和功能确定关键加工表面确定关键加工表面步骤1分析技术文件读懂零件形状和功能确定关键加工表面511孔35圆柱体圆柱体20孔L形定位面阶梯孔半圆形几何体半圆形几何体螺孔棱柱体棱柱体T形筋板形筋板切口凸台筋板截面斜叉架零件各部命名斜叉架零件各部命名11孔35圆柱体20孔L形定位面阶梯孔半圆形几何体螺孔6零件的形状模型零件的形状模型零件的形状模型7了解零件在产品中的功用了解零件在产品中的功用工作部分工作部分连接部分连接部分结合部分结合部分锁紧螺柄锁紧螺柄紧固螺栓紧固螺栓光轴光轴座板座板了解零件在产品中的功用工作部分连接部分结合部分锁紧螺柄紧固螺8确定零件的关键加工面确定零件的关键加工面关键加工面关键加工面关关键键加加工工面面确定零件的关键加工面关键加工面关9计算零件生产纲领计算零件生产纲领2001(110%)(11%)222件/年由任务书已知由任务书已知:Qn=200台/件 a=10%b=1%NQn(1a)(1b)计算零件生产纲领2001(110%)(11%)2210步骤步骤2确定斜支架的生产类型确定斜支架的生产类型斜支架的生产类型属于：小批量生产本产品与柴油机类似，属中型机械。查附表1可知：根据零件的生产纲领，查附表1又知：步骤2确定斜支架的生产类型斜支架的生产类型属于：小批量生产111）毛坯铸件采木模手工造型；）毛坯铸件采木模手工造型；2）采用通用机床加工；）采用通用机床加工；3）采用通用夹具和专用夹具结合；）采用通用夹具和专用夹具结合；4）采用划线找正和专用夹具定位；）采用划线找正和专用夹具定位；5）需用中级技工操作；）需用中级技工操作；6）使用通用刀具和量具检验；）使用通用刀具和量具检验；7）生产率较低且成本较高；）生产率较低且成本较高；8）制订简单的工艺过程卡片）制订简单的工艺过程卡片。从附表2得知本零件的工艺特征为：1）毛坯铸件采木模手工造型；从附表2得知本零件的工艺特征为：121查附表*确定毛坯的余量如下表确定毛坯类型确定毛坯类型根据图纸设计的材料：HT200（灰铸铁）决定了毛坏类型按为：铸件。确定毛坯的制造方法确定毛坯的制造方法 由本零件的工艺特征确定：毛坯制造方法为：木模手工造型。绘制毛坯图绘制毛坯图1查附表*确定毛坯的余量如下表确定毛坯类型根据图纸设计的材13 各加工表面毛坯余量表图示示（D表面孔/T表示面）表表面面代代号号基基本本尺尺寸寸总余余量量余余量量公公差差加加工工余余量量D1D4_实心T150 31_T250 31_T321 41_T4T8_实心 各加工表面毛坯余量表图示表面基总余量余加工D1_实心14绘制毛坯图绘制毛坯图绘制毛坯图15毛坯模型毛坯模型毛坯模型16选择粗基准选择粗基准(两方案两方案)此处定位此处定位此处定位垫铁定位垫铁定位步骤步骤4选择定位基准和加工装备选择定位基准和加工装备方案1方案2选择粗基准(两方案)此处定位此处定位垫铁定位步骤4选择定位17选择精基准选择精基准(两方案两方案)精基准精基准加工部位加工部位加工部位加工部位精基准精基准方案1方案2选择精基准(两方案)精基准加工部位加工部位精基准方案1方案218粗基准定位粗基准定位图粗基准方案1粗基准方案2223平口虎钳夹紧平口虎钳夹紧辅以划线找正辅以目测找正粗基准定位图粗基准方案1粗基准方案2223平口虎钳夹紧平口虎19精基准方案1精基准方案2精基准定位精基准定位图232平口虎钳夹紧专用夹具夹紧辅以划线找正精基准方案1精基准方案2精基准定位图232平口虎钳夹紧专用夹20步骤步骤5 拟定工艺路线拟定工艺路线确定各表面的加工方法和设备；拟定斜支架的机械加工工艺路线；确定各表面的加工方法和设备确定各表面的加工方法和设备查附表查附表*将零件各加工经济精度加工方法列入下表：将零件各加工经济精度加工方法列入下表：步骤5 拟定工艺路线确定各表面的加工方法和设备；拟定斜支架21加工加工部位部位加工加工表面表面精度精度等等级表面粗表面粗糙度糙度RaRa加工加工方法方法设备3535柱体柱体2222内孔内孔IT8IT83.23.2钻扩铰 钻床或床或车床床端面端面12.512.5粗粗车或粗或粗铣 车床或床或铣床床半半圆几何几何体体凸台平面凸台平面12.512.5粗粗铣铣床床1111圆孔孔12.512.5粗粗铣或或锪削削 钻床或床或铣床床M10M10螺孔螺孔IT6IT612.512.5钻钻床或床或铣床床切口切口12.512.5粗粗铣铣床床棱柱棱柱体体L L形定位面形定位面IT10IT103.23.2粗粗铣一精一精铣 铣床或刨床床或刨床阶梯孔梯孔282812.512.5钻钻床或床或铣床床阶梯孔梯孔151512.512.5钻底孔底孔 攻牙攻牙钻床或床或铣床床各表面的加工方法和设备列表各表面的加工方法和设备列表加工加工精度表面粗加工设备3522内孔IT83.2钻扩22划分加工阶段和工序划分加工阶段和工序1工序阶段划分：不划分加工阶段工序阶段划分：不划分加工阶段2划分工序原则：相对集中划分工序原则：相对集中每一装夹划分为一个工序每一装夹划分为一个工序。工序顺序的安排工序顺序的安排工序安排本着序安排本着“先主要、后次要先主要、后次要”的原则：的原则：先加工关键面（先加工关键面（L形定位面形定位面/20孔）；孔）；后加工其它加工面。后加工其它加工面。划分加工阶段和工序1工序阶段划分：不划分加工阶段2划分工23 初拟工艺路线初拟工艺路线拟定多个加工路线方案拟定多个加工路线方案选定一个加工路线方案选定一个加工路线方案本零件拟定两个加工路线方案本零件拟定两个加工路线方案现对加工路线方案分析如下：现对加工路线方案分析如下：初拟工艺路线拟定多个加工路线方案选定一个加工路线方案本24方案方案1工序之一工序之一 (1)车端车端方案1工序之一 (1)车端25方案方案1工序之一工序之一 (2)钻孔钻孔/扩孔扩孔/绞孔绞孔方案1工序之一 (2)钻孔/扩孔/绞孔26方案方案1工序之一工序之一(3)车内端面车内端面方案1工序之一(3)车内端面27方案方案1 工序之二工序之二 铣铣L形平面形平面方案1 工序之二 铣L形平面28方案方案1 工序之三工序之三 (1)铣凸台平面铣凸台平面立铣刀垫铁定位找正夹紧加工方案1 工序之三 (1)铣凸台平面立铣刀垫铁定位找29方案方案1 工序之三工序之三 (2)钻底孔钻底孔/钻孔钻孔/攻攻牙牙方案1 工序之三 (2)钻底孔/钻孔/攻牙30方案方案1 工序之三工序之三 (3)铣开口铣开口方案1 工序之三 (3)铣开口31方案方案1 工序之四工序之四 (1)钻两孔钻两孔方案1 工序之四 (1)钻两孔32方案方案1 工序之四工序之四 (2)锪孔锪孔方案1 工序之四 (2)锪孔33工序号工序号工序工序名称名称工序内容工序内容设备夹具具1010车加工加工2020圆孔孔及其两端平面及其两端平面车床床C61401000C61401000三爪三爪夹头2020铣1 1铣削削L L形定位面形定位面立式立式铣床床X5032X5032专用用夹具具1 13030钳划划线4040铣2 2钻1111孔、孔、铣凸台平凸台平面、面、钻M10M10底孔、攻牙、底孔、攻牙、铣3mm3mm开口槽开口槽立式立式铣床床X5032X5032平口平口虎虎钳5050钻2 2钻阶梯孔的梯孔的1515孔、孔、锪凹坑平面凹坑平面钻床床Z52Z525专用用夹具具2 2工艺路线方案工艺路线方案1工序号工序名称工序内容设备夹具10车加工20圆孔车床34方案方案2工序之一工序之一 选选L形平面形平面方案2工序之一 选L形平面35方案方案2工序之二工序之二 (1)铣端面铣端面/钻孔钻孔/护孔护孔/绞孔绞孔方案2工序之二 (1)铣端面/钻孔/护孔/绞孔36方案方案2工序之三工序之三 (1)铣凸台平面铣凸台平面方案2工序之三 (1)铣凸台平面37方案方案2工序之三工序之三 (2)铣孔端面铣孔端面方案2工序之三 (2)铣孔端面38方案方案2工序之三工序之三 (3)孔底孔孔底孔/转孔转孔/攻牙攻牙方案2工序之三 (3)孔底孔/转孔/攻牙39方案方案2工序之三工序之三 (4)铣开口铣开口方案2工序之三 (4)铣开口40方案方案2工序之四工序之四 (与方案一同与方案一同)钻模钻孔锪孔方案2工序之四 (与方案一同)钻模钻孔锪孔41工序路线方案工序路线方案2工序号工序号工序工序名称名称工工 序内容序内容设备夹具具1010钳划划线2020铣1 1铣削削L L形定位面形定位面立式立式铣床床X5032X5032平口虎平口虎钳3030铣2 2加工加工2020圆孔和一个端孔和一个端卧式卧式铣床床X6030X6030平口虎平口虎钳4040铣3 3铣凸台平面、凸台平面、钻1111孔、孔、钻M10M10底孔、攻牙、底孔、攻牙、铣3mm3mm开口槽、开口槽、铣2020孔孔的端面的端面立式立式铣床床X5032X5032平口虎平口虎钳5050钻钻阶梯孔的梯孔的1515孔、孔、锪凹凹平面平面钻床床Z52Z525专用用夹具具工序路线方案2工序号工序工 序内容设备夹具10钳划线42比较两个工艺路线方案比较两个工艺路线方案方案分析方案分析方案2加工刚度差方案1加工刚度好比较两个工艺路线方案方案分析方案2加工刚度差方案1加工刚度好43方案方案2需使用卧式铣床，方案需使用卧式铣床，方案1使用车床；使用车床；机床费用比较：车床费用较低。机床费用比较：车床费用较低。方案方案1比方案比方案2多用一套专用夹具多用一套专用夹具 装夹速度比较：方案装夹速度比较：方案1快快比较两个工艺路线方案比较两个工艺路线方案 比较结论：选定加工工艺路线方案比较结论：选定加工工艺路线方案1方案2需使用卧式铣床，方案1使用车床；方案1比方44将将查表数据列入下表中表数据列入下表中步骤步骤6 设计加工工序设计加工工序每次走刀的加工余量每次走刀的加工余量通过查表，针对每个加工表面确定：通过查表，针对每个加工表面确定：每次走刀工的序尺寸每次走刀工的序尺寸每次走刀尺寸公差每次走刀尺寸公差注：本注：本题无尺寸无尺寸链设计将查表数据列入下表中步骤6 设计加工工序每次走刀的加工余量45工序号工序号加工加工剖位剖位加工加工内容内容加工加工余量余量精度精度等等级工序工序尺寸尺寸表面表面粗糙度粗糙度1020圆孔圆孔D1孔孔钻孔孔92IT1312.5扩孔孔0.92IT106.3铰孔孔0.12IT83.220圆孔圆孔T1/T2端面端面粗粗车T1端面端面3IT1353(无公差无公差)粗粗车T2端面端面3IT13500.23 12.5工序工序设计表表加工加工加工精度工序表面1020圆孔钻孔92IT131246工序号工序号加工加工剖位剖位加工加工内容内容加工加工余量余量精度精度等等级工序工序尺寸尺寸表面表面粗糙度粗糙度20L形定形定位面位面T7/T8平面平面粗粗铣7.5IT1380.560.512.5精精铣0.5IT10800.06 600.0612.5工序工序设计表表(续)加工加工加工精度工序表面20L形定位面粗铣7.5IT138047工序号工序号加工加工剖位剖位加工加工内容内容加工加工余量余量精度精度等等级工序工序尺寸尺寸表面表面粗糙度粗糙度40半半圆几几何何体体粗粗铣T3平面平面4IT13按划线按划线12.5钻D3孔孔4.62IT1312.5钻D2孔孔5.52IT1312.5攻牙攻牙M10成型成型铣开口开口T4/T53IT1312.550阶梯梯孔孔钻(15)D5孔孔7.52IT1312.5锪(28)D4/T66.52IT1312.5工序工序设计表表(续)工序号加工加工加工精度工序表面40半粗铣4IT13按划线1248确定切削用量确定切削用量工序号工序号刀具刀具材料材料加工加工内容内容背吃背吃刀量刀量走刀走刀次数次数主主轴转速速进给量量10高速钢高速钢钻20孔孔扩20孔孔绞20孔孔粗粗车T1端面端面粗粗车T2端面端面查表给出每次走刀的切削用量见下表工序削用量表确定切削用量工序号刀具加工背吃走刀主轴进给量10高速钢钻扩49工工序序号号刀具刀具材料材料加工加工表面表面背吃背吃刀量刀量走刀走刀次数次数主主轴转速速进给量量20粗粗铣L面面T7/T8精精铣L面面T7/T8工序削用量表（续）工刀具加工背吃走刀主轴进给量20粗铣L面精铣L面工序削用量表50工序号工序号刀具刀具材料材料加工加工内容内容背吃背吃刀量刀量走刀走刀次数次数主主轴转速速进给量量40粗粗铣T3平面平面钻D2孔孔钻D3孔孔攻牙攻牙铣开口开口T4/T550钻(15)D5孔孔锪(28)D4/T6工序削用量表（续）工序号刀具加工背吃走刀主轴进给量40粗铣钻钻攻牙铣开口50钻51计算工时定额计算工时定额用类比法确定工时定额。用类比法确定工时定额。工序号加工内容类比工时10钻孔/扩孔/绞孔/粗车端面1/粗车端面295分钟20划线10分钟30粗铣平面/精铣平面85分钟40粗铣凸台平面/钻孔1/钻孔2/攻牙/铣开口130分50钻孔15)/锪孔(28)30分钟合计350分钟计算工时定额用类比法确定工时定额。工序号加工内容类比工时1052步骤步骤7填写工艺文件填写工艺文件 将以上查表和计算的相关数据填入工序文将以上查表和计算的相关数据填入工序文件中，用于指导生产。件中，用于指导生产。工工序文件的填写要求，是根据零件的生产序文件的填写要求，是根据零件的生产纲领有所不同的：纲领有所不同的：单件单件/小批小批简单的工艺过程卡简单的工艺过程卡中批中批详细工艺过程卡详细工艺过程卡/关键工序的工序卡关键工序的工序卡大批大批/大量大量详细工艺过程卡详细工艺过程卡/工序的工序卡工序的工序卡 本零件属小批生产，但从学习角度考虑，本零件属小批生产，但从学习角度考虑，仍编制了所有工序详细的工序卡。仍编制了所有工序详细的工序卡。步骤7填写工艺文件 将以上查表和计算的相关数据53斜支架零件机械加工工艺编制课件54斜支架零件机械加工工艺编制课件55斜支架零件机械加工工艺编制课件56斜支架零件机械加工工艺编制课件57斜支架零件机械加工工艺编制课件58步骤步骤8 夹具设计夹具设计1为20号工序设计一铣削L面的夹具 此处仅给出夹具总装图（零件图略）。2为50号工序设计一阶梯孔钻削夹具 此处仅给出总装图（零件图略）。步骤8 夹具设计1为20号工序设计一铣削L面的夹具2为59加工部位：20号工序是铣削零件的棱柱体；定位元件：20圆柱销/支承钉；夹紧装置：螺栓及压板夹紧；对刀装配：设置两个相互垂直的对刀平面。1确定设计方案一、铣削夹具设计方案加工部位：20号工序是铣削零件的棱柱体；1确定设计方案一、602设计方案图示可调支承钉定位圆柱销活动压板夹具体销紧手柄对刀平面支承钉2设计方案图示可调支承钉定位圆柱销活动压板夹具体销紧手柄对613零件装夹图示旋紧手柄夹紧零件使用对刀块以该两面平进行对刀调整支承钉使零件装处于加工位置圆柱销定位孔端面无接触待加工面3零件装夹图示旋紧手柄夹紧零件使用对刀块以该两面平进行对刀621确定设计方案本夹具定位限制了6个自由度：20圆柱销定位可限制4个自由度，两个支承点各限制一个自由度。定位分析：圆柱销定位精度控制：查手册：取柱销直径20f7()取对刀块厚度为2H1，它与L面的定位尺寸：X方向：80-2=78；Y方向：60-2=581确定设计方案本夹具定位限制了6个自由度：定位分析：圆柱销63查机械加工工艺师手册423页表17-6有公式：确定柱销定位尺寸公差：式中：是夹具圆柱销的定位尺寸公差；是零件图中孔的定位公差；已知：=0.06 得：取系数柱销轴线与L面的平行度加工机床最高精度保证查机械加工工艺师手册423页表17-6有公式：确定柱销64圆柱销制造精度如图示圆柱销制造精度如图示65 夹紧力分析零件完全定位，切削力方向上无夹紧摩擦力计算；夹具体的刚度根据类比设计，有足够的加工刚度。M10螺栓生成的最大夹紧力可保证工件装夹牢靠。夹紧力分析零件完全定位，切削力方向上无夹紧摩擦力66夹具使用说明1）校准夹具：以机床工作台运动为参照，用千分表 校准圆柱定位销的轴线(2个方向上)；3）工件定位：旋动可调支承钉，使工件处在正确加 工位置上，锁紧支承钉；2）刀具定位：用2mm厚的对刀块对刀；4）夹紧工件：扳动旋紧手柄，夹紧工件开始加工。夹具使用说明1）校准夹具：以机床工作台运动为参照，用千分表 67铣削夹具装配图JJ080620铣削夹具装配图JJ08062068二、钻削夹具设计方案加工部位：钻削零件棱柱体上的阶梯孔；定位元件：L形定位面/20孔的一个端面；夹紧装置：螺栓及压板(斜面)夹紧；对刀装配：设置一个活动钻模板。1确定设计方案二、钻削夹具设计方案加工部位：钻削零件棱柱体上的阶梯孔；169设计方案图示螺栓侧垂定位面压板止退调节螺栓活动钻模板定位销铅垂定位面斜口压板 水平定位面排屑孔设计方案图示螺栓侧压板止退调节螺栓活铅垂定位面斜口压板水平定70装夹零件图示孔端面的定位调节此螺栓使压板斜面处在正确位置拧紧螺栓压板夹紧L形定位面的定位装夹零件图示孔调节此螺栓使压板斜面处在正确位置拧紧螺栓压板夹71装入钻模板示意图将模板定位孔对正定位销放入到夹具之上。装入钻模板示意图将模板定位孔对正定位销放入到夹具之上。72夹紧力分析定位分析 定位使用了水平、铅垂、侧垂三平面定位，三个平面可算作窄长平面，每个平面可限制两个自由度，夹具实现了六点定位。三定位面的的反作用力与钻削力平衡；斜压板的斜口同时产生水平和铅垂两个分力将工作夹紧；M8螺栓可产生足够的夹紧力将工作件压牢；夹具刚度通过类比法设计，常使用要求。夹紧力分析定位分析 定位使用了水平、铅垂、侧垂73关键尺寸设计钻模板厚度：H=d1=15；钻套外径D=25，查表与钻模板配合：H7/r6；钻套内孔公差精度查表为：F8；夹具其它尺寸精度选用 因所加工的孔没有公差要求（自由公差），制造夹具从经济角度考虑，精度等级选取较经济的IT12级；取对称偏差值JS；关键尺寸设计钻模板厚度：H=d1=15；钻套外径D=2574夹具装配图夹具装配图75钻模模板零件图技术要求10H7两 孔 与 图 号 JJ 080621/1钻孔夹具配作。钻模模板零件图技术要求76本课题完本课题完77