操纵杆支架的机械加工工艺规程制订

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1、机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订1目 录第一节 序言2第二节 零件分析22. 1 零件的功用分析22. 2 零件的工艺分析2第三节 机械加工工艺规程制定33. 1 确定生产类型33. 2 确定毛坯制造形式33. 3 选择定位基准33. 4 选择加工方法33. 5 制定工艺路线43. 6 确定加工余量及毛坯尺寸53. 7 工序设计63. 8 确定切削用量和基本时间7结论 12致谢 13参考文献 13机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订2第一节 序 言机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的机械制造技术基础 、互换性与技术测量基础等知识后，将理论与实践相结

2、合对专业知识的综合运用训练，并且为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过机械制造工艺学课程设计，我们应该得到下述各方面锻炼：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。第二节 零件分析2.1 零件的功用分析本次课程设计的零件是汽车换挡部分的操纵杆支架，它的主

3、要作用是固定操纵杆，使其在行驶过程中牢固可靠。零件上的3-11孔用螺栓固定在底座上，操纵杆用20的定位销固定在支架上，并且在换挡时依靠利用36槽轨迹不会引起偏差。2.2 零件的工艺分析从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、内孔、槽等。从而操纵杆支架共有4组加工表面：（1）2-20孔（2）支架底面（3）36槽（4）3-11孔此零件外形较小，图中除2-20孔，表面粗超度为Ra3.2um要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机

4、械加工工艺规程制订3第三节 机械加工工艺规程制定3.1 确定生产类型操纵杆支架材料为灰铸铁，牌号HT250，零件年产量为10000件，已达大批生产的水平。3.2 确定毛坯制造形式毛坯选择的正确与否，不仅影响产品质量，而且对制造成本也有很大的影响，因此加工零件之前应首先选用正确合适的毛坯。由于灰铸铁不能选用锻造的方式得到，根据操纵杆支架的形状复杂，故毛坯类型应选用铸造方式得到。而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用精铸件，这从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。3.3 选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量

5、，缩短工艺过程，简化工艺装备结构与种类、提高生产率。（1）粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为铣底面时要保证540.5，所以以2-R20外圆表面为粗基准。（2）精基准的选择：精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为底面及 3-11 孔。3.4 选择加工方法（1）平面的加工平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本支架，底端面的粗糙度要求Ra25um，精度要

6、求较低，故选择端铣加工方式。（2）孔的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于本支架，3-11的孔为工艺孔，所以选用钻床加工的方式。2-11的孔，由于精度要求较为严格，因此选用立式铣床钻铣加工。机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订4（3）槽的加工槽的加工方式有铣、磨、电火花等。对于本支架，考虑到经济性的要求，选用铣床加工。36槽的表面粗糙度要求Ra12.5um，公差等级为12级，精度要求较低，故选择粗铣加工方式即可。3.5 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采

7、用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1）工艺路线方案一 钻铣2-20孔。 粗精铣底面A。 钻底面3-11孔。 铣36槽。 检查（2）工艺路线方案二 粗精铣底面A。 钻底面3-11孔。 钻铣2-20孔。 铣36槽。 检查（3）工艺路线方案三 粗精铣底面A。 铣36槽。 钻铣2-20孔。 钻底面3-11孔。 检查上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先加工出2-20孔，再以其为基准，加工出底面，而后以底面为基准，加工底面3-11孔及36槽。方案二是先加工出底面，再以底面为基准，加工出底面3-11孔，2-20孔及36槽，这种方

8、案基准统一。方案三是先加工出底面，再以底面为基准，加工出36槽及2-20孔，最后以36槽与20做定位基准加工3-11孔。三种方案相比较，可以看出，方案一中，先以毛坯底面为粗基准，加工出2-20孔，再以2-20孔为机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订5基准加工底面，而后又以底面为基准，加工另外两组尺寸，由于中间变换了定位基准，不利于基准统一原则。方案二，先加工出底面，后续加工都已底面定位，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。而方案三也存在与方案一同样的弊端。因此，我们选用方案二做为操纵杆支架的加工路线： 以两个R20外毛坯面做为粗基准，粗精铣底面A。 以底面为基准，侧边采用

9、辅助支撑，加工底面上3-11孔，其中2个孔做为后续工艺定位孔，按工艺尺寸加工。 以一面两销定位，钻铣2-20孔。 以底面及2-11孔，一面两销定位，加工36槽。 终检。3.6 确定加工余量及毛坯尺寸（一）确定加工余量“操纵杆支架”零件材料为灰铸铁，硬度HB163-229HBW，生产类型为成批生产，采用精铸件毛坯。根据查表知，灰铸铁采用砂型铸造机器造型时，灰铸铁尺寸公差为CT8CT12级，此处选为CT9级。又根据查表选择加工余量为G级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸查表知各加工表面加工余量如下表所示：加工表面 加工余量/mm 备注底面 2.2 粗铣一次完成36的槽 2.2 粗铣一次完成3-11

10、 无 钻、 铰完成2-20孔 无 钻、扩、铰、精铰完成（二）确定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取的相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如下表所示：零件尺寸/mm 单边加工余量/mm 毛坯尺寸/mm12 2.2 14.236 2.2 31.611 0 020 0 0（三）确定毛坯尺寸公差各铸件加工尺寸公差如下表所示：毛坯尺寸/mm 公差/mm 按“对称”标注 结果/mm14.2 1.6 0.8 14.20.8机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订61.8 0.9 31.60.9（四）绘制毛坯简图根据以上内容及砂型铸造的有关标准与规定，绘制毛坯简图，如下图所示：3.7

11、 工序设计（一）选择加工设备：选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点，选择了加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号，主要取决于现场的设备情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必要校验机床功率。初步选择各工序机床如下：工序 05 铣底面：数控铣床工序 10 15 20 加工底面 311 工艺孔：摇臂钻床工序 25 30 35 40 加工 2-20 孔：台式钻床工序 45 加工 36 槽：立式铣床（二）选择夹具：对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订7便、满足高效的前提下，也可部

12、分采用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了专用机床家具，需专门设计、制造。（三）选择刀具：在操纵杆的加工中，采用了铣、钻、扩、铰、等多种加工方式，与之相对应，初选刀具的情况如下：工序 05 铣底面：采用面铣刀来进行加工，铣削深度为 ap=2.2mm，铣削宽度约为 12mm，通过查表得：选用高速钢镶齿套式面铣刀，满足要求的铣刀直径d=80mm，孔径 D=27mm，宽 L=36mm，齿数 Z=10。工序 10 15 20 加工底面 311 工艺孔：采用锥柄麻花钻头完成加工工序，工序 10 采用 d=10.5 的高速钢锥柄麻花钻钻孔，工序 15 采用 d=10.8 的锥柄扩孔钻扩孔，工序

13、20 采用 d=11 的铰刀铰孔。工序 25 30 35 40 加工 2-20 孔：工序 20 采用直柄麻花钻完成加工工序，工序 25 采用 d=19 的高速钢直柄麻花钻钻孔，工序 30 采用 d=19.5 的锥柄扩孔钻，工序 35 采用 d=19.75 的铰刀铰孔，工序 40 采用 d=20 的铰刀精铰孔。（四）选择量具：选择量具的原则是根据被测量对象的要求，在满足测量精度的前提下，尽量选用操作方便、测量效率高的量具。本零件属于成批生产，一般均采用通用量具，可以用游标卡尺。同时在条件允许的情况下，也可以设计专用量规，以量规的通端和止端测量零件加工的极限偏差，这可以显著的提高测量效率。 3.8

14、 确定切削用量和基本时间（一）工序 30（扩 220mm 的通孔）切削用量及基本时间的确定本工序是扩 220mm 孔，已知工件材料：HT200，硬度 200 ，铸件。aMP所用机床为 Z3025 摇臂钻床。根据表 5-19 知选取 d=19.5mm，L=238 高速钢锥柄麻花钻作为刀具。根据表 5-48 选择的麻花钻参数 。由表 5-12,50,182,30f49 知，当 时，选择钻头后刀面磨损极限值为 ,耐用度md20 m. 。in4T1. 切削用量（1）确定背吃刀量 pa，故可取 =0.25mm。19.50.22wpdampa（2）确定进给量 f机械制造工艺学课程设计 操纵杆支架机械加工工艺规程制订8按照加工要求决定进给量。钻头直径 =19.5mm，工件材料为od铸钢且 时，根据表 5-50，进给量 取值范围为 0.700.86mm/r。因为孔的MPab20f深度与孔的直径相差不多，故无需修正系数来修正。根据 Z3025 机床标准进给量，查表 5-51，选取 0.8 。fmr（3）确定切削速度 根据表 5-52 的计算公式确定切削速度vmin)/(0kfaTdCvvyxpmzv式中， 。因本例的加工条件与该公式应12.9,0.5,.1,.4,.125vvvvvczx用条件不完全相同，故需对切削速度进行修正，由表 5-5