1、（一）零件的作用托架零件是 X6132 一个主要的零件，主要起支承作用使工作台能够横向运动，72J7 孔与轴承配合，26J7 孔与滚针轴承配合，主动力由花键轴通过50J7 孔处安装直齿轮传递给 26J7 孔处的轴上，另一端安装的直齿圆锥齿轮转动 72J7 孔的另一端安装一个直齿圆锥齿轮，与纵向丝杠上的圆锥齿轮，使工作台纵向运动，由离合器控制是否啮合 28 处缺口是安装丝母，与丝杠相连接，使工作台横向运动，92h6 与上部底盘零件的孔配合，使托架位置固定。托架的主要用途就是传递动力的支架。（二）零件的工艺分析由零件图可知，托架材料是 QT500-5，抗拉强度不低于 500Mpa 伸长率不小于 5
2、。由于球墨铸铁最大限度地增加了基体承受载荷的有效面积和减少了石墨对基体的割裂作用及应力集中现象。该材料强度较高，有一定塑性。为了更好地改善切削加工性能，消除铸造应力，必须进行退火。该零件主要加工面，见零件图。30h8 尺寸两端面，92h6 外圆，72J7内孔及两端面。26J7 孔。50J7 孔 41 58 各孔。R28 缺口。211/18 沉孔。75 卡簧槽，3X0.5 退刀槽。尺寸 2 凸台等。由于 72J7。26J7 分别与轴承配合。因此加工时的表面精度和位置精度都要求较高。另外这两个孔中的轴都有齿轮。因此要求两孔轴线的垂直度达到 0.04，92h6 外圆与底盘上的孔配合。影响锥齿轮位置因
3、而影响与丝杠上锥齿轮啮合的程度，因此要求 92h6 轴线与 72J7 轴线同轴度为 0.015，由于50J7 孔，26J7 孔和 R28 缺口三者之间的距离对于齿轮啮合有影响，因此有450.031 和 450.10 尺寸精度要求，啮合不好将影响工作台动作的精度因此必须作出要求。80 与 211/18 沉孔的距离影响安装底盘上的装配精度因此有 700.25的尺寸精度要求。50J7 孔与 26J7 孔的轴线的位置精度也影响工作台横向进给的精度。因此要求 50J7 与 26J7 孔的轴线平行度。由（机械加工工艺手册）参考文献【1】中有关面积及孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求可
4、以达到，零件的结构工艺性也是可行的。.二.确定毛坯根据零件质量均为 4.3。由参考文献【5】表 14，表 13 可知其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由于托架零件有一个 72J7孔需要铸出，故还应安放型芯，此外。为了消除残余应力，铸造后应安排退火。参考文献【1】机械加工工艺手册 P471 页.表 2.36，该铸件的尺寸公差等级 CT 为 1113 级，加工余量等级 MA 为 G 级。故取 CT 为 12 级，MA 为 G级。铸件的分型面选择 87 尺寸处，浇冒口位置分别位于 87 尺寸处，参考文献【1】表 2.35，用查表法确定各表面的总余量如表 21 所示表 21 各加工
5、表面的总余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级 加工余量数值(mm) 说明44 尺寸面 44+3X2 G 3侧面：双侧面加工（取下行数据）87 尺寸面 Apr-87 G 4底面（取上行数据）92h6 端面 92 G 4.5 单侧面加工92h6 外圆 92 G 3.5 双侧加工72J7 孔 72 G 4.5 孔降一级双侧加工凸台面 80 G 4 侧面单侧加工169 尺寸下面 169 G 4 侧面单侧加工158 尺寸下面 158 G 4 侧面单侧加工由机器加工工艺手册表 2.39 可得铸件主要尺寸公差，如表 22 所示。三工艺规程设计（一）定位基准的选择精基准的选择：托架零件的 72J7 孔、2
6、6J7 孔即是装配基准又是设计基准，用它们做精基准，能使加工遵循“基准重合”原则。因此对于托架这类曲形件还应有一个面定位实现了“一孔一面”的定位方式 ;其余各面和各孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一” 的原则，而且通过芯轴和面定位比较稳定。粗基准的选择：考虑到以下点要求。选择托架零件的重要孔 72J7 的毛坯孔与托架 92h6 外圆及大面作为粗基准；第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；第二，能够保证定位准确，夹紧可靠。最先进行加工的是粗基准 44 尺寸面。先将粗基准进行铣削，并保证其余加工面有足够的加工余量。其次，机械加工是对精基准 72J7
7、 孔和 92h6 进行加工，以粗基准为定位基准在夹具的一个限位基面，并以 170 尺寸的右面做为粗基准并在夹具上利用两个定位销子就可以将工件的自由度限制。并且利用两块压板将其定位夹紧，进行精基准加工，在以后各部的机械加工中，则可用精基准 72J7 和 92h6 外圆为定位基准进行加工，可以保证加工零件所需的尺寸要求和形位公差要求。（二）制定工艺路线根据各表面加工要求和加工方法能达到经济精度，确定个表面的加工方法如下，72 孔：粗车半精车精车;92h6 外圆；粗车半精车精车，26J7 孔钻扩铰；30+0.035 尺寸上下面，平铣；20 尺寸上面铣，下面铣；50J7 孔，钻扩铰。因为 72J7 孔
8、与 92h6 外圆有较高的同轴度要求，20 尺寸有较高的垂直度要求，故加工 72J7 孔和 92h6 外圆时采用集中工序加工，一次车削完成就能保证其同轴度和垂直度的要求、50J7 对于 72J7 孔有较高的平行度与垂直度的要求。因此上夹具调整镗削保证垂直度、30 0+0.035 尺寸相对于72J7 孔有较高的平面度和垂直度的要求，上铣夹具完成。根据先面后孔，先主要后次要表面和先粗加工后经加工的原则，先将72J7 孔和 92h6 外圆的粗加工放在前面，又因为 72J7 孔的定位基准因为必须放在粗加工之后，所以一次把按夹在夹具上将 92h6 外圆和 20 尺寸上面车削完成，以保证其位置精度。在车削
9、完成 72J7 孔和 92h6 外圆之后，以其为定位精度，完成镗削 26J7，可以保证它的垂直度要求，在托架上的一些次要表面例如沉孔，锥销孔只需放在最后一步加工即可。拟定并修改后，单件小批加工工艺路线如下工序号 工序内容 需要说明 铸造 退火 消除应力1 按毛坯外形画各尺寸线 确定轮廓外形2 按线找正立铣各部尺寸，81 尺寸（37+44）留 2mm 余量，169 尺寸留余量3 粗车 169 粗糙度 12 尺寸，92h6外圆、72J7 内孔，保证其同轴度。安夹找正精车 92h6 粗糙度1.6 外圆和 72J7 孔粗糙度1.6,2x45 度倒角，车 81 尺寸至图线要求。粗加工精基准精加工精基准4
10、 划 41/50J7/58 0+0.1孔加工线 26J7 孔加工线 72J7 孔加工线，41 0-0.5槽至 40 孔加工线。5 上弯板一 92h6 外圆柱面在 V 型铁上定位，旋转 90后钻扩。铰41/50J7/58 孔其中保证41ra12.5，50ra1.6 孔对72J7 的垂直度，58 0+0.1ra3.2窝，26J7ra1.6 孔，41 00.5槽先钻至 40 孔之图纸要求，镗300+0.035尺寸窝。6 刨 4100.5槽，2 个 ra6.3 斜面20.15 尺寸如图。7 划 2-11/18 孔，10 锥销孔，加工线8 按线找正钻 211/18 孔，10 锥孔9 去毛刺，紫色，油污，
11、锐角倒钝成批生产加工工艺路线如下（三）选择加工设备及刀具，量具由于生产类型为成批生产，故加工设备宜以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传递均由人工完成。精铣 81 尺寸，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择 X52K 立式铣床（机械加工工艺手册表 3.1-73）选择直径 D=80mm 的 B 类可转位面铣刀（机械加工工艺手册表 4.4-40）专用夹具和游标卡尺。车削 92h6 外圆，72J7 孔根据工件的定位夹紧和结构，选用卧式 C630-1车床（机械加工工艺手册表 4.2-15）选择硬质合金车刀（机械加工工艺手册表4
12、.2-1） 。专用夹具和专用量具。铣 72J7 孔另一端面和 169ra12.5 尺寸采用 X52K 立式铣床（机械加工工艺手册表 3.1-73）选择合金端铣刀。铣 44 尺寸上面至尺寸，应选用 X6132 卧式铣床（机械加工工艺手册表 3.1-73）选用锉齿三面刃铣刀（机械加工工艺手册表 4.4-8） 。专用夹具和专用量具。镗 26J7 孔，钻扩 41/50J7/58 孔选用功率为 1.5kw 的 ITA20m 型销头（机械加工工艺手册表 3.1-4.0）选镗通孔用镗头，专用夹具，专用量具。铣 300+0.035，41 -0.50尺寸时采用 X62W 铣床和三面刃铣刀，专用夹具，卡板，塞规，
13、检轴，专用检具。I 序号 工序内容 简要说明I 铸造II 退火 消除内应力1 划 81（37+44）尺寸线。1692 粗铣 81 尺寸至 83，保证92h6 有加工余量，169留精加工余量3 粗车 92h6 外圆，72j7 孔及端面精加基准面4 精车 92h6 外圆，72j7 孔及 81 尺寸精加工基准面5 72J7 孔另一端面6 铣 44 尺寸 确定 81 尺寸7 镗 26J7 孔，41/50J7/58 孔以基准定位精加工8 铣 30+0.035 0R28,410 -0.5，倒 15 角9 钻沉孔，削孔 不重要面加工10 去毛刺，紫色，油污，倒钝钻 2-11/18 沉孔，10 锥孔，选用 Z
14、525B 型立式钻床， （机械加工工艺手册表 3-23）及专用夹具，专用量具。（四）加工工序设计1，工序 8，钻，扩铰 26J7 孔，钻 41 孔，扩铰 50J7，扩 58+0.1 至尺寸考虑各孔的加工，现在均为未铸出孔，先加工 26J7 孔。钻 26J7 底孔，查机械加工工艺手册表 2.3-48 可知，钻孔后直径为23mm 扩孔后的直径为 25.8mm 故此孔的半精加工余量为未出孔，所以粗加工余量不用计算加工 50J7 孔工序查表可知钻 41 孔，然后在它基础上扩孔要经过二次扩孔测扩孔直径为48mm 二次扩孔后直径为 49.7mm，故此孔的半精加工余量最后在加工完50J7 孔后在扩 58+0
15、.1 尺寸，用扩孔刀具，D3080 直径余量表 2.4-21Fz=9.81X60nFz CFz apXFzfYFzVnFzKFzPm=FzVX10-3kw取 CFz=180 XFz=1.0 YFz=0.75 nFz=0 KFz=1则 Fz=9.81X60X180X2.01.0X0.430.75X25.2X1=1875.3NPm=1875.3X25.2/60X10-3=0.78kw取机床效率为 0.85 则 1.2X0.85=1.02KW0.78KW 所以效率足够.精铰时，余量为 0.1mm 故a p=0.1mm查表 2.4-179 取 V=0.071m/s=4.28m/min取 f=0.12m
16、m/sn=1000V/d=1000X4.28/X26=52.4r/min同时计算 Fz=36NPm=36X0.071X10-3=2.556/1000kw=0.002556kw取机床效率为 0.85 则 1.2X0.85=1.02KW0.002556KW 所以效率足够（五）时间定额计算下面计算工序 7 时间定额1）机动时间根据卧式镗床的工序要求计算 26J750J7 孔的时间定额来确定此工序的时间定额参考文献1表 2.5-7 P696 得钻孔的计算公式：Tj= L1= ctgkr+（12）l+l1+l2fn D-d12扩钻盲孔，扩盲孔和铰盲孔时 L2=0扩 26J7 孔 L1= ctg（ ）+2
17、.0= min=2.2min25.9-232 1182 13160L1=44mm 取 l2=3mm将前面已选完的 f，n 数据代入公式：得 tj= =0.32min44+2.2+30.43X348.9参考文献1表 2.5-7 得孔和铰孔计算公式为：tj=l1+l2+lfnL1= ctgkr+（12）D-d12铰孔时 l2= ctg45+2.0=2.1min26-25.82tj= = =0.74min44+2.1+00.12X52.4 44.3360所以总的机动时间 tj 总就是基本时间 T6 为T6=0.32+0.74=1.06min2）辅助时间参考文献1表 2.5-37 确定如下表所示，以
18、26J7 孔为计算对象：项目 时间（min）开车 0.04停车 0.04装卸刀杆 0.2X3=0.6装卸刀具 （对刀） 0.2X3=0.6清理铁屑 0.2装卸工件时间查参考文献1表 2.5-38 取5+4+6=15min所以辅助时间：Ta=0.04+0.04+0.6+0.6+0.2+15=16.483）作业时间Tb=Ta+Tb=16.48+1.06=17.54min4) 布置工作地时间参考文献5机械制造工艺学取决 4则Ts= Tb4=17.54X4=0.7min5) 休息时间与生理需要时间 TR参考文献5取 =3则TR=TBX3=17.54X3=0.52626) 准备与终结时间 Te 参考文献
19、1表 2.5-40 取各部分时间为：中等 77min配压板螺钉（每套）2 只 15min装卸夹具镗模并校正 30min由题目已知生产批量为 500 件，则 Te=（77+15+30）/500=0.24min7) 单件时间Tp=Tb+Ta+Ts+TV=1.06+16.48+0.7+0.53=18.77min8) 单件计算时间Tc=Tp+Te/nTp=18.77min9) 由于加工 50J7 孔 41，58+0.1 0 孔所需时间是加工 26J7孔时间的 3 倍Tc=18.77X3=56.31min3.填写机械加工工艺过程卡和加工工序卡（附后所示）四夹具设计本次设计的夹具为第十道工序，钻扩铰 26
20、J7 孔，钻 41 孔，扩，铰 50J7 孔，扩 58 0+0.1孔的镗模该平具适应于卧式镗床上。（一）1.确定设计方案这道工序所加工的孔均在 44 尺寸面上。考虑到 26J7 孔与72J7 垂直度以及 50J7 孔与 72J7 孔垂直度要求，按照基准重合原则，并考虑，大面定位稳定，夹紧方便，因此以 72J7 孔大面定位，因所设计夹具是配合卧式镗床使用，考虑到机床结构和加工方式，工件将立放在工作台上，所以此镗模的设计必须保证工件能够立放并且比较稳定可靠。镗模安放在工作台上，可用检轴放在孔中找正夹具，然后用两对压板用螺栓夹紧就可以固定在工作台上，保证加工孔与镗轴平行，以免加工孔的加工要求不符合图
21、纸要求。工件放在镗模上，87 尺寸面定位限制三个自由度。定位销限制两个自由度。44 尺寸面限制一个自由度。这样保证工件的六个自由度全部限制，保证其加工孔与 72J7 孔的轴线的垂直度。这样定位达到完全定位。采用夹紧压板夹紧，在大面上夹紧用两个螺钉子压板压在大面上即可。（二）计算夹紧力并确定螺栓直径。参考文献3表 1-2-11，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F 夹与切削力 F 之间的关系为 F 夹 =KFz 式中 K 中安全系数，参考文献6，当夹紧力与切削力方向相反时取 K=3，由前面的计算可知 Fz=1875.3NF 夹 =3X1875.3=5625.9N参考文献3表 2-17，从强度考虑，因一个 M10 的螺栓能够承受 940N 的许用夹紧力，所以 M10 的螺栓能满足要求，但从夹具的刚度和螺杆结构的对称性考虑，这里选用 M16 的螺栓定位精度分析。3.定位精度分析。因 26J7、50J7 等孔在一次装夹中完成，加工时它们之间的位置精度镗模保证。参考文献3表 1-10-1，夹具上各孔的尺寸公差、位置公差都取工件公差的 1/3.参考文献3表 1-10-6 取单套与夹具体的配合为：H7h6双套中固定套与夹具体的配合：H7r6双套中活套与固定套的配合取：H7g6钻。扩。铰时刀具与导套内孔的配合为H7g6
