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1、托脚机械加工工艺规程及专用夹具设计序 言机械加工工艺规程是组织车间生产、规定零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。它是机械制造厂最主要的技术文件之一，它也是生产准备和计划调度的主要依据。有了机械加工工艺规程，在产品投入之前就可以依据它进行一系列的准备工作，如原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织等等。夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。而使用了分度钻的好处在于，可采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和
2、提高生产率。此次毕业设计包括托脚的机械加工工艺规程的设计及铣55上端面的专用夹具设计。其中机械加工工艺规程的制订必须可靠地保证所有技术要求的实现；通过两种工艺方案的对比选择最合理的方案。充分利用条件、创造条件在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。本次夹具的设计，由于工件比较的小所以采用了装拆较为方便的手柄夹紧机构。采用圆形对刀块作为导向作用。该夹具的设计还考虑到了工件的拿放问题，提高了加工效率、保证工件加工的精度。毕业设计培养了我们分析和解决机械加工技术相关问题的能力，使我们进一步掌握机制工艺规程制订和机床夹具设计的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，深一步培养我们熟悉和运用设计图册
3、、图表等技术资料的能力，训练我们识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能，培养我们的独立工作能力。第1章 托脚机械加工工艺规程设计1.1 分析零件图1.1.1零件的作用托脚的零件图如图所示，题目所给的零件是托脚，主要在车细长杆时起辅助支撑作用。图11零件图1.1.2零件的工艺分析零件图见上图。该零件属于叉架类零件，需要加工的各个表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。其中A面对35轴线有垂直度的要求，所以要保证以上要求是有一定难度的，故要合理的安排该零件的工艺。1.2确定生产类型由任务书上得知该托脚的年产量为1000件，根据机械加工工艺手册第2版 第一卷 表5.21查得，该年产量属于小批量生产。
4、1.3确定毛坯类型该零件材料为HT150, 零件结构属于中等复杂程度，零件重要的和轮廓尺寸不是很大，故根据铸造手册第六卷 表11查得采用熔模铸造。这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。 图12毛坯图1.4机械加工工艺过程设计1.4.1选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（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作粗基准。根据这个基准选
5、择原则，现选取下底面作为粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问。因为工件的端面和外圆都与内孔的中心线，有严格的技术要求，因此因此要以35孔为精基准，来加工上面，侧面和端面。1.4.2拟定工艺过程根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用型和专用型机床配以专用工夹具,并尽量使工序分散来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。考虑到“先粗后精”、“先面后孔”、“先主后次”、“基准先行”的基本原则。故我制定了托脚的两种加工方案如表11所示。表11工艺过程方案一1铸造铸造2时效时效
6、3涂底漆涂底漆4粗铣粗铣下底面至尺寸5粗铣粗铣上端面至尺寸，6粗铣粗铣35上端面至尺寸7粗铣粗铣右端面8粗镗粗镗35孔至349半精镗半精镗35至34.510精镗精镗35至尺寸11粗铣粗铣上端左孔12粗铣粗铣上端右孔13钻钻2*M8-7H孔14攻丝钻2*M8-7H螺纹孔15检验检验16入库入库表12工艺过程方案二1铸造铸造2时效时效3涂底漆涂底漆4铣铣下底面至尺寸5铣铣上端面至尺寸，6铣铣35上端面至尺寸7铣铣右端面10镗镗35至尺寸11铣铣上端左孔12铣铣上端右孔13钻钻2*M8-7H孔14攻丝钻2*M8-7H螺纹孔15检验检验16入库入库工艺方案一和工艺方案二比较：方案一粗加工和精加工分开加
7、工，这样更好的保证加工精度要求，可以更好的达到粗糙度要求，而方案只有一步加工，没有分粗加工和精加工，工艺安排比较粗糙。综合考虑我们选择方案一。表13工艺过程最终方案1铸造铸造2时效时效3涂底漆涂底漆4粗铣粗铣下底面至尺寸5粗铣粗铣上端面至尺寸，6粗铣粗铣35上端面至尺寸7粗铣粗铣右端面8粗镗粗镗35孔至349半精镗半精镗35至34.510精镗精镗35至尺寸11粗铣粗铣上端左孔12粗铣粗铣上端右孔13钻钻2*M8-7H孔14攻丝钻2*M8-7H螺纹孔15检验检验16入库入库1.5选择机床和工艺设备1.5.1选择机床根据该零件的加工特点以及考虑到经济问题，所以尽可能的选用通用机床以减少加工成本。但
8、为使加工方便在有些情况下也选用了专用机床对零件进行加工，基本情况如表12机床的选择所示。表14 托脚的加工时机床的选择工序号所选机床10203040X52K立式铣床50X52K立式铣床60X52K立式铣床70T716立式镗床80T716立式镗床90T716立式镗床100X52K立式铣床110X52K立式铣床120Z535立式钻床130Z535立式钻床1.5.2选择夹具为了提高劳动劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，所以在加工该零件时所用的夹具都是专用夹具。1.5.3选择刀具结合各个加工表面的特点以及其加工方法，综合考虑这两者选用刀具如表15刀具的选择所示。 表15 托脚的加工时机床的选择工
9、序号刀具40、50、60、70镶齿套式面铣刀80、90、100硬质合金镗刀110、120键槽铣刀130、140麻花钻1.5.4选择量具为了达到尺寸以及形状结合各工序的具体尺寸精度的要求，我在各工序间选用了不同的量具对零件进行检测，如表16所示。表16 托脚的加工时量具的选择工序号量具10203040游标卡尺50游标卡尺60游标卡尺70游标卡尺80游标卡尺90游标卡尺100游标卡尺110内测千分尺120内测千分尺130内螺纹千分尺140内螺纹千分尺1.6确定工序尺寸托脚零件材料为HT150 重量为1.2kg生产类型为小批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图
10、给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、 托脚底面由于托脚底面要与其他接触面接触，粗糙度要求为6.3，查相关资料知余量留2.5比较合适。3、托脚的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2.5mm1.7确定切削用量和时间定额工序1：铸造工序2：时效处理工序3：涂漆底工序4：粗铣下底面至尺寸1. 选择刀具刀具选取镶齿套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取900当
11、900r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序5：粗铣上端面至尺寸1. 选择刀具刀具选取镶齿套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1000当1000r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时：l=114 ，则机动工时为工序6：粗铣35上端面至尺寸1. 选择刀具刀具选取镶齿套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完
12、成8） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取900当900r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序7：粗铣右端面1. 选择刀具刀具选取镶齿套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量10） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成11） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取500当500r/min时按机床标准选取12） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序8：镗35孔至341.加工条件工件材料：HT
13、150，时效处理，砂型铸造加工要求：粗镗孔34mm机 床：卧式镗床T716刀 具：硬质合金镗刀2.计算切削用量 查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm根据T616镗床说明书，取=275 r/min切削工时：L=60mm工序9：半精镗35至34.51.加工条件工件材料：HT150，时效处理，砂型铸造加工要求：半精镗孔34.5机 床：卧式镗床T716刀 具：硬质合金镗刀2.计算切削用量 查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =35mm/min =0.06mm/z =3.5mm根据T616镗床说明书，取=300 r/min切削工时：L=60mm工序10：精镗35至尺寸1.加工条件工件材料：HT150，时效处理，砂型铸造加工要求：精镗孔35mm机 床：卧式镗床T716刀 具：硬质合金镗刀2.计算切削用量 查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =40m/min
