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2、制订零件的机械加工工艺路线
由于零件是大批量生产，它的主要工艺特征是广泛采用专用机床、专用夹具及专用刀具、量具，机床按工艺路线排列组织流水生产。为减轻工人的劳动强度，留有进一步提高生产率的可能，该支架在工艺设计上采用了组合机床的流水线加工方式。
3.1 确定零件各孔、平面的加工方式 （1）孔的加工方式，如表3-1所示： 表3-1 孔的加工方案 序经济加工精加工表面粗加工方案 适用范围 号 度等级（IT） 糙度Ra/μm 加工未淬火钢及铸1 钻 11～12 12.5 铁的实心毛坯，也可2 钻-铰 8～9 3.2～1.6 用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），3 钻-粗铰-精铰 7～8 1.6～0.8 孔径＜20mm。 4 钻-扩 11 12.5～6.3 加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可5 钻-扩-铰 8～9 3.2～1.6 用于加工非铁金属，6 钻-扩-粗铰-精铰 7 1.6～0.8 （但粗糙度稍高）孔径＞20mm。 7 钻-扩-机铰-手铰 6～7 0.4～0.1 8 钻-（扩）-拉（或推） 7～9 1.6～0.1 大批量生产的中、小零件的通孔
由表3-1可以确定支架零件各孔的加工方案如下：
A、加工孔Φ30 ，要求内表面粗糙度Ra≤6.3μm，则选择钻-扩-粗铰-精铰的加工方式；
B、加工Φ11，要求内表面Ra≤6.3μm，选择钻-铰的加工方式；
C、加工Φ8 ，要求内表面Ra≤1.6μm，选择钻-粗铰-精铰的加工方式。
（2）平面的加工方式，如表3-2所示： 表3-2 平面的加工方案 序经济加工精度等加工表面粗糙加工方案 适用范围 号 级（IT） 度Ra/μm 1 2 3 4 粗车-半精车 粗车-半精车-精车 粗车-半精车-磨削 粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣） 8～9 6～7 7～9 7～9 - 11 -
6.3～3.2 1.6～0.8 0.8～0.2 6.3～1.6 一般加工不淬硬的平面（端端面 徐州工程学院成人教育学院毕业设计（论文）
5 6 粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-刮研 粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-宽刃精刨 5～6 6～7 0.8～0.1 0.8～0.2 铣表面粗糙度可较低） 精度要求较高的不淬硬平面，批量较大时，宜采用宽刃精刨方案 由表3-2可以确定支架零件各面的加工方案如下： 分析零件的各部分技术要求，四处平面加工，精度要求都在表面粗糙度Ra≤6.3～1.6μm之间，结合零件形状尺寸，选择粗铣-精铣的加工方式。
（3）机械加工的安排原则
1. 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，或尺寸偏差较大的毛坯，应首先安 排划线工序，为精基准加工提供找正基准；
2. 按“先基面后其他”的顺序，首先加工精基准面； 3. 在重要表面加工前应对精基准进行修正；
4. 按“先主后次、先粗后精”的顺序，对精度要求较高的各主要表面进行 精加工、半精加工和精加工；
5. 对于主要表面有位置精度要求的次要表面，应安排在主要表面加工之后 加工；
6. 一般情况，主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行，对于 易出现废品的工序，精加工和光整加工可适当提前。
3.2 定位基准的选择
工件在机床上用夹具进行夹紧加工时，用来决定工件相对于刀具的位置的工件上的这些表面称为定位基准，定位基准分为粗基准和精基准。 1、粗基准的选择
粗基准的选择要重点考虑如何保证各个加工表面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与非加工面的位置、尺寸精度，还同时要为后续工序提供可靠的精基准。 按照有关粗基准的选取原则（即当零件有非加工表面时，应以这些非加工表面作粗基准；若零件有若干个非加工表面时，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）：①加工D面时，选取Φ60外表面外圆为粗基准，利用V型块和一紧固螺钉以Φ60外圆定位夹紧，以限制四个自由度，再以C面为次要粗基准，限制一个自由度，共限制五个自由度，可以满足加工要求；②加工M10和Φ11以R12非加工表面外圆为粗基准；③加工Φ8 以R10非加工表面外圆为粗基准。 2、精基准的选择 选择精基准时，重点考虑的是减少工件的定位误差，保证零件的加工精度和加工表面之间的位置精度，同时也要考虑零件的装夹方便、可靠、准确。结合零件形状尺寸大小、装夹定位，取D面为精基准，较好定位，且定位基准与设计基准重合。
3.3 制订工艺路线
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拟定工艺路线的出发点是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到保证。工艺路线的拟定一般需要做两个方面的工作：一是根据生产纲领确定加工工序和工艺内容，依据工序的集中和分散程度来划分工艺；二是选择工艺基准，即主要选择定位基准和检验基准。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床，组合机床和专用夹具，并尽量采用工序集中的原则，通过减少工件安装的数量来提高生产率。除此之外，还应尽量考虑经济精度以便使生产成本尽量下降。
根据以上原则及前文分析，拟定如下工艺路线： 工序1 铸坯（铸造）
工序2 热处理（人工时效，降低硬度） 工序3 以所选基准，划C、D、E面加工线 工序4 粗铣-精铣D面 工序5 粗铣-精铣C、E面 工序6 钻M6↓12螺纹底孔 工序7 攻螺纹M6↓12 工序8 粗铣-精铣F面 工序9 钻M10螺纹底孔 工序10 攻螺纹M10 工序11 粗铣-精铣G面 工序12 钻-铰Ф11
工序13 钻-扩-粗铰-精铰Φ30 工序14 倒角Φ30 孔，C端面处 工序15 倒角Φ30 孔，D端面处 工序16 钻-粗铰-精铰Φ8
工序17 热处理淬火，提高硬度，150～200HB 工序18 去毛刺 工序19 终检 工序20 入库
分析：为了提高效率，尽量减少零件的装夹定位，如同一平面上孔加工在一次装夹就完成加工要求，使工序集中，节约时间，提高了生产率，按机械加工安排原则，合理的拟定工艺路线。
3.4 选择各工序机床及工、夹具，刀具，加工余量及工序间尺寸与公差的确定 （1）工序3，工件固定在平台上，用划线尺划线找正；
（2）工序4，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，采用高速钢镶齿三面刃铣刀Ф225mm，量具卡板。D面有3mm加工余量，粗铣2mm留1mm余量，精铣，保证平面度0.05mm；
（3）工序5，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，采用高速钢镶齿三面刃铣刀Ф225mm，量具卡板。C、E面有4.5mm加工余量，粗铣3.5mm留1mm余量，精铣，相对A基准，保证其垂直度度0.06mm； （4）工序6，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具。
①Ф5麻花钻，螺旋角β=28°，顶角2Kγ=118°，后角α。=16°，横刃斜角ψ=40～60°，钻孔深度12mmФ5盲孔，M10螺纹底孔，量具卡尺；
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②攻螺纹，丝锥M631，螺纹量规，攻螺纹机S4012A；
（5）工序8，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，采用高速钢镶齿三面刃铣刀Ф225mm，量具卡板。F面有3mm加工余量，粗铣2mm留1mm余量，精铣，相对于B面，保证平行度0.06mm；
（6）①工序9，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，Ф9扩孔钻（直柄扩孔钻），扩钻通孔Ф9，M10螺纹底孔，量具卡尺；
②攻螺纹，丝锥M1031，螺纹量规，攻螺纹机S4012A；
（7）工序11，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，采用高速钢镶齿三面刃铣刀Ф225mm，量具卡板。G面有3mm加工余量，粗铣2mm留1mm余量，精铣，相对于B面，保证平行度0.06mm；
（8）①工序12，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，Ф10.8扩孔钻（直柄扩孔钻），量具卡尺，加工此孔有4mm（双边）余量，留0.2mm精加工； ②铰刀Ф11H8，铰孔，直柄机用铰刀；
（9）①工序13，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，Ф29.8扩孔钻（直柄扩孔钻），量具卡尺，加工此孔有10mm（双边）余量，留0.2mm精加工； ②粗铰到Ф29.93，直柄机用铰刀； ③精铰到Ф30H7，直柄机用铰刀；
（10）工序14、15，倒角Φ30 孔两端面内孔，选用卧式车床C620-1，专用夹具； （11）工序16，选择X6130A万能升降台铣床，专用夹具，量具卡尺 ①Ф7.8标准麻花钻，钻孔，留0.2mm余量；
②粗铰到Ф7.96mm，留0.04mm余量，直柄机用铰刀； ③精铰到Ф8H7，直柄机用铰刀；
3.5 切削用量和时间定额的确定
（1）工序4，粗铣-精铣D面，保证总高，fz =0.08mm/齿（参考《切削手册》），切削速度：参考有关手册，确定V =0.45m/s。即27m/min，采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw =225mm，齿数z=20，则ns = = =38r/min,现采用X6130万能升降台铣床，根据机床使用说明书，取nw =37.5r/min,故实际切削速度为： V =πdwnw/1000=π×225×37.5/1000=26.5m/min
当nw =37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为： Fm =fzznw =0.08×20×37.5=60mm/min
查机床说明书，刚好有fm=60mm/min,故直接选用该值，切削加工时，由于是粗铣-精铣，利用作图法，可得出行程刀刃口宽20mm，L=23 360mm=360mm，则机动加工时间为：Tm =L/fm =360/60min=6min
(2)工序5，粗铣-精铣C、E面，切削用量同上，铣刀行程L=360mm﹢1632mm=392mm，则机动加工时间为Tm = L/fm =392/60min=6.53min
（3）工序6，钻M6↓12螺纹底孔，即钻Ф5盲孔，确定进给量f：根据《切削手册》，当材料δb＜800MPa，d。=Ф5mm时，f =0.2～0.6mm/r，由于本零件在加工Ф5孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 f =（0.2～0.6）30.75=0.15～0.45mm/r
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根据X6130机床说明书，取f=0.1mm/r,切削速度，根据《切削手册》，查得切削速度V=18m/min，所以
Ns = 1000V/πdw =1000×18/3.14×5=1145r/min
根据机床说明书，取nw=195r/min,故实际切削速度为 V =πdwnw/1000 =π×5×195/1000=3.06m/min
切削工时，L=12，则Tm = L/nwf =12/19530.1=0.62min
(4)工序7，攻螺纹M6↓12，V = 0.1m/s = 6m/min,即ns =238r/min,按机床选取nw =195r/min，则V=4.9m/min,机动工时：L=12mm，则 Tm = 2L/nwf =12×2/195×1=0.13min
(5)工序8，粗铣-精铣F面，切削用量同工序4，L=4032=80mm,则机动工时为Tm =L/fm =80/60min=1.33min
(6)工序9，钻M10螺纹底孔，即扩孔钻Ф9的钻头对Ф8的孔进行扩孔，根据有关手册的规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 f=(1.2～1.8)f钻 =(1.2～1.8) 30.6530.75=0.585～0.87mm/r 根据机床说明书，选取f=0.57mm/r,则
V=（1/2～1/3）V钻 =（1/2～1/3）312=6～4m/min
则主轴转速为n=51.6～34r/min,并按机床说明书取nw =68r/min,实际切削速度为：V=πdwnw/1000=π337368/1000=7.9m/min
切削工时，L=12mm,Tm = L/nwf=12/6830.57=0.31min
(7)工序10，攻螺纹M10，切削用量同工序7，L=12mm，则机动工时为： Tm = L/fm =12/60=0.2min
(8)工序11，粗铣-精铣G面，切削用量同工序8，机动工时为：Tm=1.33min （9）工序12，钻-铰Ф11孔
①用Ф10.8钻头对Ф8孔进行扩钻，同工序9，切削工时：Tm =0.31min
②Ф11H8铰刀铰孔，参考有关资料，取铰刀的切削速度Vc =0.3m/s=18m/min,由此计算出转速为：
n=1000V/πd=1000*18/π*11=573.25r/min
按机床实际转速取n=500r/min,则实际切削速度 Vc =πdn/1000=π*11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s
切削工时：L=12mm，Tm =L/nVc =12/500*0.26=0.09min
(10)工序13，加工Φ30 孔
①用Ф29.8钻头对Ф25孔进行扩钻，同工序9，切削工时：L=71，则切削工时：Tm =L/nwf=71/6830.57=1.83min
②粗铰-精铰Φ30孔，参考有关资料，取铰刀的切削速度Vc =0.3m/s=18m/min,由此计算出转速为：
n=1000V/πd=1000*18/π*30=191.08r/min
按机床实际转速取n=200r/min,则实际切削速度
Vc =πdn/1000=π*30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s
切削工时：L=70mm，Tm =2L/nVc=2*70/200*0.314=2.23min
（11）工序14，Φ30 内孔倒角C1（C端面处），选卧式车床C620-1，据手册及
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