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1、绪 论毕业设计是我们对大学所学各课程的一次综合性的总复习，同时也是一次理论联系实践的训练。通过大学的学习是实践，我希望能在这次毕业设计能体现出所学所想；还能学习到更多更广的知识，锻炼自己独立分析问题解决问题的能力。零件的工艺部分主要是通过对零件的材料，尺寸及形状分析来选择毛坯，从而来制定机械加工工艺规程。零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位
2、后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。机床夹具在生产中应用十分广泛。 机床夹具的作用可归纳为以下几个方面：保证加工精度、提高生产效率、减少劳动强度 。机床夹具应满足的基本要求包括以下几方面：保证加工精度、夹具的总体方案应与年生产纲领相适应、安全，方便，减轻劳动强度、排屑顺畅、夹具应有良好的强度，刚度和结构工艺性。1 工艺工装设计任务支承座的工艺工装设计可以培养学生
3、正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信心；培养学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质；培养学生获取信息和综合处理信息的能力，提高文字和语言表达能力。安排加工工艺，安排工艺流程，并设计夹具。首先进行有关资料的查询，零件图分析，填写工艺卡片，进行夹具的设计，了解设计的任务，熟练应用机械设计制造基础知识和电脑绘图软件。本课题要求学生应在校外短期调研的基础上，在老师的指导下在校内独立完成，学生最终完成：计算机打印的设计图纸总量A0四张以上、设计计算说明书1.2万字以上。2 零件的技术要求分析2.1零件的材料性能分析题目所给的零件为支承座，主要用于连接轴类零件的作用。
4、故材料选用HT200 ，属于铸铁，含碳量大于2.11%的铁碳合金，力学性能比钢差。但具有优良的铸造性、减震性、耐磨性等特点，加之价格低廉，生产设备和工艺简单，其优势是铸造性能优异，最适合作为大型壳体类零件。2.2零件的形状及尺寸分析支承座零件如图所示，零件为一定位支撑座，有一长320mm，宽180mm，高36mm的长方形底座；中心为一突起圆柱，圆柱中心有一52mm的圆孔及80x80mm的方孔；圆柱两侧分别有一条三角形筋板，加强工件的强度，延长使用寿命。零件总长320mm，总高156mm，总宽180mm。图2-1工件图图2-2工件图2.3零件的工艺性要求 由于该零件结构简单，表面粗糙度要不是非常
5、的高，故在机械加工时采用普通铣削即可完成零件表面的加工，采用普通镗床来完成对中心圆孔52mm和圆柱体侧面52圆孔的加工。通过设计专用夹具来完成对4个26mm通孔的加工。铸件运用自然时效处理，铸件不得有气孔，砂眼，缩孔等缺陷。3 零件毛坯选择及毛坯图设计3.1确定毛坯的类型及制造方法零件材料为HT200,考虑到法兰盘在运动过程中经常承受变载荷与冲击载荷的作用，并且零件年产量能够达到20000件，已经达到了大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸并不大，故选用砂型机械造型铸造的方法来完成毛坯的制造。这对于提高生产效率，保证加工质量也能起到一定的好处。3.2确定毛坯形状、尺寸及公差零件的中心孔精度高，因
6、为中心孔要作为定位孔，还要与心轴配合使用，所以给中心孔的公差要小一些。在镗削中心孔时，为了节省加工时间与刀具的寿命，中心孔设计成为阶梯孔，以便退刀。该零件质量约为25.09kg。由参考文献机械加工工艺人员手册可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，又由于零件的内腔孔要铸出，故要放型芯。此外为消除系统参与应力，铸造后要安排时效处理。由参考文献实用机械制造工艺设计手册表2-3表2-4可知，该种铸件的尺寸公差等级CT810级，加工余量等级为G级,取MA为10级。各主要表面的加工余量等级如下表：表1-1加工表面基本尺寸加工等级加工余量说明底面320G6底面精加工上表面140H7顶面
7、降一级双侧加工52孔52H7孔降一级双侧加工图3-1 支承座毛坯图图3-2支承座毛坯图图3-3支承座毛坯图4 机械加工工艺规程的制定4.1主要加工表面定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。如果基面选择不当，就会在加工过程中问题百出，造成工艺效果不好，严重的还会造成零件的大批量报废，是生产无法继续进行，给企业带来经济损失。 4.1.1精基准的选择选择精基准时，应能保证加工精度和装夹可靠方便，可按下列原则选取。（1）基准重合原则采用设计基准作为定位基准称为基准重合。为避免基准不重合而引起的基准不重合误差，保证加工精度应遵循基准重
8、合原则。（2）基准统一原则在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准，称为基准统一原则（也称基准单一原则或基准不变原则）。工件上往往有多个表面要加工，会有多个设计基准。要遵循基准重合原则，就会有较多定位基准，因而夹具种类也较多。为了减少夹具种类，简化夹具结构，可设法在工件上找到一组基准，或者在工件上专门设计一组定位面，用它们来定位加工工件上多个表面，遵循基准统一原则。为满足工艺需要，在工件上专门设计的定位面称为辅助基准。采用基准统一原则时，若统一的基准面和设计基准一致，则又符合基准重合原则。此时，既能获得较高的精度，又能减少夹具的种类，这是最理想方案。（3）自为基准原则当某些表面精加工要求加
9、工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准。遵循自为基准原则时，不能提高加工面的位置精度，只是提高加工面本身的精度。（4）互为基准原则为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而均匀，可采用反复加工、互为基准原则。（5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则所选精基准应能保证工件定位准确、稳定、夹紧可靠。精基准应该是精度较高、表面粗糙度值最小、支撑面积较大的表面。当用夹具装夹时，选择的精基准面还应使夹具结构简单、操作方便4.1.2粗基准的选择在机械加工的起始工序中，一开始选择的基准，必然是粗基准。由于毛坯表面比较粗糙，各表面之间的位置精度较低，就构成了粗基准选择的特殊性。为了
10、合理的选择粗基准，一般应遵循以下原则。（1）当零件上有一些表面不需要进行机械加工，且不加工表面与加工表面之间具有一定的相互位置精度要求时，应以不加工表面中与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准。（2）当零件上有较多的表面需要加工时，粗基准的选择，应有利于个加工表面均能获得合理的加工余量。（3）粗基准的选择，应尽可能使加工表面的金属切除量总和最小。当以粗基准定位加工一些表面时，在加工出来的表面中，应有一些表面便于作为后续加工的精基准。分析该零件，该零件符合粗基准选择原则，即当零件有不加工表面时应以与加工表面要求相对位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准，现选取工件底座的上表面为粗基
11、准，利用专用夹具以工件底座的上表面两侧作为定位表面以消除Y方向的移动，利用条形V型块以140中心圆柱体夹紧定位消除X,Z方向自由度，两夹具共同作用，限制了X、Y、Z的转动。4.2拟定机械加工工艺路线4.2.1确定各加工表面的加工方法工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，是工艺规程指定的总体设计。所拟定的工艺路线是合理与否，不但影响加工质量和生产效率，而且影响到工人，设备，工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。因此，工艺路线的拟定应在仔细分析零件图，合理确定毛坯的基础上，结合具体的生产类型和生产条件，并依据下面所述的一般性原则来进行，其主要工作包括各加工表面加工方法与加工方案
12、的选择，工序集中与分散程度的确定，工序顺序的安排，定位与夹紧方案的确定等内容。设计时一般提出几种方案，通过分析对比，从中选择最佳方案。在选择加工表面的加工方法和加工方案的时候，应综合考虑下列因素：（1）加工表面的技术要求（2）工件材料的性质（3）工件的形状和尺寸（4）生产类型（5）具体生产条件（6）特殊要求综合上诉因素，分析该零件。支承座的结构对称，精度要求不高。需要铣削上下平面，下平面作为定位，特别需要精铣；还需要镗削52的中心孔和侧孔；由于对四个26孔的表面粗糙度要求不高，采用钻四个26孔；中间的方孔需要普通插床插削；为使零件的几何形状，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
13、纲领已确定为大批量生产的条件下，可采用组合钻床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。4.2.2拟定加工工艺路线分析零件图,依据各个表面加工要求精度形位公差配合关系以及技术要求,还有各种加工方法能达到的经济精度,以及基准的合理选择确定了以下两种工艺路线方案:工艺路线方案一：工序：对毛坯进行砂型铸造工序：自然时效工序：喷砂，上漆工序：铣削工件的下表面工步一：粗铣工件下表面工步二：精铣工件下表面工步三：精铣工件下表面工序：铣工件上端面工步一：粗铣工件上端面工步二：半精铣工件上端面工序：镗削52中心孔，工步一：粗镗52孔工步二：半精镗52孔工步三：精镗
14、52孔工序：镗削加工52的侧孔工序：钻四个26的孔 工步一：钻四个26的孔 工步二：扩四个其中一个26的孔 工步三：继续铰孔扩后的26的孔工序：插削80X80的方孔工序：去毛边工序：终检工艺路线方案二：工序：对毛坯进行砂型铸造工序：自然时效工序：喷砂，上漆工序：铣削工件的下表面工步一：粗铣工件下表面工步二：精铣工件下表面工步三：精铣工件下表面工序：铣工件上端面工步一：粗铣工件上端面工步二：半精铣工件上端面工序：镗削52中心孔，工步一：粗镗52孔工步二：半精镗52孔工步三：精镗52孔工序：铣削工件的侧表面，用以定位工序：钻四个26的孔工步一：钻四个26的孔工步二：扩四个26的孔其中一个工步三：继续铰四个26的孔其中一个工序：插削80X80的方孔工序：镗削加工52的侧孔工序：去毛边工序：终检4.2.3工艺路线分析比较工艺路线方案一，采用工序集中原则组织工序，镗孔加工集中、钻四个26孔在组合机床上加工，易于保证加工面的相互位置，缩短工艺路线减少装夹次数，提高自动化生产和生产效率；但是由于本零件形状不规则，结构复杂，夹具定位、夹紧不易实现。工艺方案二，按工序分散原则，各间的铣削到专用夹具上加工，提高加工精度，减少装夹时间，提高劳动生产率和经济效益，孔加工放在组合机床上加工，易保证两孔轴线的平行度及位置精
