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1、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机械加工工艺编艺编 制任务书务书任务务名称编制斜支架零件的机械加工工艺编编制依据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。
2、 （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。斜叉架零件图斜叉架装配模型示意步骤1 分析技术文件读懂零件形状和功能确定关键加工表面11孔35圆柱体20孔L形定位面阶梯孔半圆形几何体螺孔棱柱体T形筋板切口凸台筋板截面斜叉架零件各部命名零件的形状模型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栓光轴座板确定零件的关键加工面关键加工面关 键 加 工 面计算零件生产纲领2001(110%)(11%)222件/年由任务书已知: Qn=20
3、0台/件a=10%b=1% NQn(1a)(1b)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：1）毛坯铸件采木模手工造型；2）采用通用机床加工；3）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；5）需用中级技工操作；6）使用通用刀具和量具检验；7）生产率较低且成本较高；8）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由本零件的工艺特征确定：毛坯制造
4、方法为： 木模手工造型。绘制毛坯图各加工表面毛坯余量表图图示 （D表面孔/T表示面）表 面 代 号基 本 尺 寸总总 余 量余 量 公 差加 工 余 量 D1 D4_实 心T150 31_T250 31_T321 41_T4 T8_实 心绘制毛坯图毛坯模型选择粗基准(两方案)此处定位此处定位垫铁定位步骤4 选择定位基准和加工装备方案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2粗基准定位图图粗基准方案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 正精基准方案1精基准方案2精基准定位图图232平口虎钳夹 紧专用夹具夹 紧辅 以 划
5、 线 找 正步骤5 拟定工艺路线确定各表面的加工方法和设备；拟定斜支架的机械加工工艺路线；确定各表面的加工方法和设备查附表* 将零件各加工经济精度加工方法列入下表：加工 部位加工 表面精度 等级级表面粗 糙度Ra加工 方法设备设备35 柱体22内孔IT83.2钻钻扩扩 铰铰钻钻床或车车 床 端面12.5粗车车或粗 铣铣车车床或铣铣 床 半圆圆 几何 体凸台平面12.5粗铣铣铣铣床 11圆圆孔12.5粗铣铣或锪锪 削钻钻床或铣铣 床 M10螺孔IT612.5钻钻钻钻床或铣铣 床 切口12.5粗铣铣铣铣床 棱柱 体L形定位面IT103.2粗铣铣一精 铣铣铣铣床或刨 床 阶阶梯孔 2812.5钻钻钻
6、钻床或铣铣 床 阶阶梯孔 1512.5钻钻底孔 攻牙钻钻床或铣铣 床各表面的加工方法和设备列表划分加工阶段和工序1工序阶段划分：不划分加工阶段2划分工序原则：相对集中每一装夹划分为一个工序。工序顺序的安排工序安排本着“先主要、后次要”的原则：先加工关键面（L形定位面/20孔）；后加工其它加工面。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零件拟定两个加工路线方案现对加工路线方案分析如下 ：方案1工序之一 (1)车端方案1工序之一 (2)钻孔/扩孔/绞孔方案1工序之一 (3)车内端面方案1 工序之二 铣L形平面方案1 工序之三 (1)铣凸台平面立铣刀垫铁定位找正夹紧加工方案1 工序之
7、三 (2)钻底孔/钻孔/攻牙方案1 工序之三 (3)铣开口方案1 工序之四 (1)钻两孔方案1 工序之四 (2)锪孔工序号工序 名称工 序 内 容设备设备夹夹具10车车加工20圆圆孔 及其两端平面车车床 C61401000三爪 夹头夹头20铣铣1铣铣削L形定位面立式铣铣床 X5032专专用 夹夹具130钳钳划线线40铣铣2钻钻11孔、铣铣凸台平 面、钻钻M10底孔、攻牙 、铣铣3mm开口槽立式铣铣床 X5032平口 虎钳钳50钻钻2钻阶钻阶 梯孔的15孔、 锪锪凹坑平面钻钻床Z525专专用 夹夹具2工艺路线方案1方案2工序之一 选L形平面方案2工序之二 (1)铣端面/钻孔/护孔/绞孔方案2工序
8、之三 (1) 铣凸台平面方案2工序之三 (2) 铣孔端面方案2工序之三 (3) 孔底孔/转孔/攻牙方案2工序之三 (4) 铣开口方案2工序之四 (与方案一同)钻模钻孔锪孔工序路线方案2工序号工序 名称工 序 内 容设备设备夹夹具10钳钳划线线20铣铣1铣铣削L形定位面立式铣铣床 X5032平口虎 钳钳30铣铣2加工20圆圆孔和一个端卧式铣铣床 X6030平口虎 钳钳40铣铣3铣铣凸台平面、钻钻11孔、 钻钻M10底孔、攻牙、铣铣 3mm开口槽、铣铣20孔 的端面立式铣铣床 X5032平口虎 钳钳50钻钻钻阶钻阶 梯孔的15孔、锪锪凹 平面钻钻床Z525专专用 夹夹 具比较两个工艺路线方案方案分
9、析方案2加工刚度差方案1加工刚度好 方案2需使用卧式铣床，方案1使用车床；机床费用比较：车床费用较低。 方案1比方案2多用一套专用夹具装夹速度比较：方案1快比较两个工艺路线方案比较结论：选定加工工艺路线方案1将查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尺寸公差注：本题题无尺寸链设计链设计工序号加工 剖位加工 内容加工 余量精度 等级级工序 尺寸表面 粗糙度1020 圆圆孔 D1孔钻钻孔92IT1312.5扩扩孔0.92IT106.3铰铰孔0.12IT83.220 圆圆孔 T1/T2 端面粗车车 T1端面3IT1353(无
10、公差)粗车车 T2端面3IT13500.23 12.5工序设计设计 表工序号加工 剖位加工 内容加工 余量精度 等级级工序 尺寸表面 粗糙度20L形定 位面 T7/T8 平面粗铣铣7.5IT1380.5 60.512.5精铣铣0.5IT10800.06 600.0612.5工序设计设计 表 (续续)工序号加工 剖位加工 内容加工 余量精度 等级级工序 尺寸表面 粗糙度 40半 圆圆 几 何 体粗铣铣 T3平面4IT13按划线线12.5钻钻 D3孔4.62IT1312.5钻钻 D2孔5.52IT1312.5攻牙M10成型铣铣开口 T4 / T53IT1312.550阶阶 梯 孔钻钻(15) D5
11、孔7.52IT1312.5锪锪(28) D4 / T66.52IT1312.5工序设计设计 表 (续续)确定切削用量工序号刀具 材料加工 内容背吃 刀量走刀 次数主轴轴 转转速进给进给 量10高速钢钢钻钻 20孔扩扩 20孔 绞绞 20孔 粗车车 T1端面粗车车 T2端面查表给出每次走刀的切削用量见下表 工序削用量表工 序 号刀具 材料加工 表面背吃 刀量走刀 次数主轴轴 转转速进给进给 量20粗铣铣L面 T7 /T8精铣铣L面 T7 /T8工序削用量表（续）工序号刀具 材料加工 内容背吃 刀量走刀 次数主轴轴 转转速进给进给 量40粗铣铣 T3平面 钻钻 D2孔 钻钻 D3孔攻牙铣铣开口 T
12、4 / T5 50钻钻(15) D5孔 锪(28) D4 / T6工序削用量表（续）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分钟步骤7填写工艺文件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。工序文件的填写要求，是根据零件的生产 纲领有所不同的：单单件/小批简单简单 的工艺过艺过 程卡中批详细详细 工艺过艺过 程卡/关键键工序的工序 卡 大批/大量详细详细 工
13、艺过艺过 程卡/工序的工序卡本零件属小批生产，但从学习角度考虑， 仍编制了所有工序详细的工序卡。步骤8 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）。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刀平面支承钉3零件装夹图示旋紧手柄 夹紧零件使用对刀块以该 两面平进行对刀调整支承钉 使零件装处 于加工位置圆柱销定位 孔端面无
14、接 触待加工面1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=58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圆柱销制造精度如图示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。M1
15、0螺栓生成的最大夹紧力可保证工件装夹牢靠。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。铣削夹具装配图JJ080620二、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 。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。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
