后托架零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计概述.docx

青岛理工大学

毕 业 设 计（论 文）

题目 后托架零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计

学生姓名：
学生学号：
指导教师：
机械工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业班

2010年6月15日

毕业设计（论文）任务书
专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械姓名 下发日期
题目
后托架的零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计
专题
后托架工艺规程设计；钻三杠孔及镗三杠孔专用夹具设计
主
要
内
容
及
要
求
要求： 在指导老师的帮助下，根据设计任务，合理安排时间和进度，认真地、有计划地按时完成任务，培养良好的工作作风。工艺规程设计应该注意理论与实践的结合，满足加工质量、生产率、经济性要求，机床夹具设计方案合理。计算步骤清晰，计算结果正确；制图符合国家标准,计算机绘图；说明书要求文字通顺、简练，图示清洗。
主要内容：
（1）确定生产类型，对零件进行工艺分析。
（2）选择毛坯种类及其制造方法，绘制零件—毛坯图。
3）拟定零件的加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序切削用量，计算工序的工时定额。填写工艺文件，包括工艺过程卡片，工序卡片。
（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。
（6）撰写毕业设计说明书。
任务内容： 设计说明书不少于45页，查阅文献10篇以上，翻译英文资料，译文字数不少于5000字，绘制图纸折合总量不少于两张半的A0。
主要技术参数
零件图一张、规定年生产纲领6000件，每日一班
进
度
及
完
成
日
期
1. 实习 3月 8 日-3月19 日 2周
2. 绘制被加工件的零件图和毛坯图 3月22日-3 月26 日 1周
3. 绘制加工工艺路线，绘制工艺卡 3月29日-4月 9 日 2周
4. 进行设计和计算 4月12日-4月23日 2周
5. 设计夹具装配图 4月26日-5月14日 3周
6. 设计夹具的零件图 5月17日-5月28日 3周
7. 翻译英文资料 5月31日-6月4日 1周
8. 编制和整理设计计算说明书 6月7日-6月11日 1周
9. 机动 6月14日-6月18日 1周
10. 准备答辩和答辩 6月21日-6月25日 1周
教学院长签字
日 期
教研室主任签字
日 期
指导教师签字
日 期

指 导 教 师 评 语

指导教师:

年 月 日

指 定 论 文 评 阅 人 评 语

评阅人:

年 月 日

答 辩 委 员 会 评 语

评
定
成
绩
指导教师给定
成绩(30%)
评阅人给定
成绩(30%)
答辩成绩
（40%）
总 评
答辩委员会主席
签字

摘 要

在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力

图（1）三视图

ABSTRACT
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.

Keywords： The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength

目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目录 iii
第一章绪论 1
第二章CA6140机床后托架加工工艺 4
2.1 CA6140机床后托架的工艺分析 4
2.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 4
2.2.1 CA6140机床`后托架的技术要求 5
2.3 加工工艺过程 5
2.4 确定各表面加工方案 6
2.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 6
2.4.2 平面的加工 7
2.4.3孔的加工方案 7
2.5 确定定位基准 7
2.5.1粗基准的选择原则 7
2.5.2 精基准的选择原则 8
2.6 工艺路线的拟订 9
2.6.1工序的集中与分散 10
2.6.2工序的合理原则 10
2.6.3 加工阶段的划分 11
2.6.4 加工工艺路线方案的比较 12
2.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 14
2.7.1 毛坯的结构工艺要求 15
2.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算 15
2.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 19
2.8.1 工序1：粗、精铣底面 19
2.8.2 工序2 钻、精、精镗CA6140侧面三杠孔 21
2.8.3 工序3：钻顶面四孔 27
2.8.4 工序4：钻侧面两孔 30
2.9 时间定额计算及生产安排 33
2.9.1 粗、精铣底面 33
2.9.2 钻、镗三杠孔 33
2.9.3 钻顶面四孔 35
第三章 专用夹具设计 37
3.1 镗孔夹具设计 37
3.1.1 研究原始资料 37
3.1.2 定位基准的选择 37
3.1.3 切削力及夹紧力的计算 37
3.1.4 误差分析与计算 39
3.2钻孔夹具设计 40
3.2.1 研究原始资料 40
3.2.2 定位基准的选择 40
3.2.3 切削力及夹紧力的计算 41
3.2.4 误差分析与计算 41
3.2.5 夹具设计及操作的简要说明 42
结 论 43
参考文献 44
致谢 45
附件1 46
附件2 53

第一章 绪论
CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。
在整个设计过程中,我们将学习到更多的知识。
（1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
（2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。
（3）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点
近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方 法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工 的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式 加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊 数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术 来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步 的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特 种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。
同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。
我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。
目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额
使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%~95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。
当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微
夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展

第二章 CA6140机床后托架加工工艺
2.1 CA6140机床后托架的工艺分析
CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但是其侧面三孔和底面的精度要求较高，此外，还有顶面的四孔需要加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。
2.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析

图（2）后托架零件
一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求
2.2.1 CA6140机床后托架的技术要求
其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。
⑴．以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。
⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等级分别是，，。
⑶．以顶面为主加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是，，以及以和的阶梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求是，，是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。
⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。
单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较
小。因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,由[7]《机械加工工艺手册》
表2.1-3可知是中批量的生产。
2.3 加工工艺过程。

由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于CA6140机床后托架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由上面的一些技术条件分析得知：CA6140后托架的尺寸精度，形状精度以及位置机精度等要求都很高，就给加工带来了困难，所以，我们在加工时必须重视。

2.4 确定各表面加工方案。

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说，应该选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应该选择价格较合适的加工机床。
2.4.1 在选择各表面和孔的加工方法时，要综合考虑以下因素：

⑴．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。
⑵．根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、镗等加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢应采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。
选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63um，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。各表面的加工方法主要依据其技术要求，综合考虑生产类型、零件的结构形状和尺寸、工厂的生产条件、工件材料和毛坯情况来确定。根据各表面的加工要求，线选定最终的加工方法，再由此向前确定各准备工序的加工方法。决定表面加工方法时还应该对照每种加工方法所能达到的经济加工精度，先主要表面、后次要表面。再根据零件的工艺分析、毛坯状态和选定的加工方法，看一看应采用哪些热处理；是否需划分承粗加工、半精加工、精加工等几个阶段。

2.4.2 平面的加工

由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（），粗糙度为6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。

2.4.3孔的加工方案

⑴．由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，以为孔的表面粗糙度为1.6，所以选择侧孔（，，）的加工顺序为：粗镗——精镗。
⑵．而顶面的四个孔采用的加工方法分别是：
因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔的加工方法，的孔的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组和也是一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是，所以总的加工方法是钻——扩——铰。

2.5 确定定位基准
正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键，而且对确定加工顺序、加工工序的多少、夹具的结构等都有重要影响。设计时，应该根据零件的结构特点、技术要求及毛坯的具体情况，按照粗、精基准的选择原则来确定各工序合理的定位基准。当定位基准于设计基准不重合时，需要对它的工序尺寸和定位误差进行必要的分析和计算。零件上的定位基准、加紧部位和加工面三者要互相协调、全面考虑。

2.5.1 精基准选择的原则
⑴．基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
⑶．互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。
自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。
此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件的装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适合于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使工件装夹准确。

2.5.2 粗基准的选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求：
⑴．粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工表面与不加工表面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
⑶．应该选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。
⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
⑸．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为CA6140机床后托架加工粗基准。
2.6 工艺路线的拟订

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。
后续工序安排应当遵循“先粗后精、先面后孔、先主后次、基准先行的原则进行，热处理工序应分段穿插进行，检查工序则按需要来安排。通常应初拟2~3个较为完整合理的该零件的加工工艺路线，经技术经济分析后取其中的最佳方案实施之。

. 2.6.1 工序的集中与分散

制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。
⑴．工序集中的特点
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
⑵．工序分散的特点
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。

2.6.2工序的合理组合

确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
⑴．工序分散原则
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
⑵．工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg

2.6.3 加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
⑴．粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。
粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切削用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵．半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶．精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工阶段
对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。
此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装备费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。
2.6.4 加工工艺路线方案的比较
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：
表1.1加工工艺路线方案比较表
工序号
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序内容
定位基准
工序内容
定位基准
010
粗铣底平面
侧面和外圆
粗、精铣底平面
侧面和外圆
020
精铣底平粗
侧面和外圆
钻孔：
、
底面和侧面
030
钻、扩孔：
、
底面和侧面
半精镗孔：、、
底面和侧面
040
粗铰孔：、、
底面和侧面
精镗孔：、、
底面和侧面
050
精铰孔：、、
侧面和两孔
粗铣油槽
底面和侧面
060
粗铣油槽
底面和侧面
钻：、
底面和侧面
070
锪钻孔：
底面和侧面
扩孔
底面和侧面
080
钻：、
底面和侧面
精铰孔：
底面和侧面
090
扩孔
底面和侧面
锪钻孔：、
底面和侧面
110
精铰孔：
底面和侧面
去毛刺

120
锪钻孔：、
底面和侧面
钻：、
底面和孔
130
钻：、
底面和孔
攻螺纹
底面和孔
140
攻螺纹
底面和孔
锪平面

150
锪平面

倒角去毛刺

160
倒角去毛刺

检验

170
检验

加工工艺路线方案的论证：
⑴．方案Ⅱ在110工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。
⑵．方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。
⑶．方案Ⅱ适合于粗精加工分开原则。
由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：
表1.2加工工艺过程表
工序号
工 种
工作内容
说 明
01
铣削
粗铣、精铣底平面

02
钻
钻孔：
，，

03
铣
粗铣油槽

04
半精镗
半精镗镗孔：
，，

05
精镗
精镗镗孔：
，，
工件用专用夹具装夹；立式铣床
060
钻
将孔、、钻到直径
工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）
070
扩孔钻
将扩孔到要求尺寸

080
锪孔钻
锪孔、到要求尺寸
工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）
090
铰
精铰孔
工件用专用夹具装夹；立式铣
镗床 (T68).
100
钳
去毛刺

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
11
钻
钻孔、
12
攻丝
攻螺纹
13
钳
倒角去毛刺
14
检验

15
入库
清洗，涂防锈油
工件用专用夹具装夹；摇臂钻床

2.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定

CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是HT200,B为18-220生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。
2.7.1 毛坯的结构工艺要求
⑴．CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：
①、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。
②、铸造圆角要适当，不得有尖角。
③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。
④、加强肋板的理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。
⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。
毛坯形状、尺寸确定的要求：
⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：
①、各加工面的几何形状应尽量简单。
②、工艺基准以设计基准相一致。
③、便于装夹、加工和检查。
④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。

2.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算

⑴．底平面的偏差及加工余量计算
底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔（，，）的中心线的尺寸为。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工各工序的加工余量：
粗铣：由参考文献[5]《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为，现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。
精铣：由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59，其余量值规定为。
铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为
毛坯的名义尺寸为：
毛坯最小尺寸为：
毛坯最大尺寸为：
粗铣后最大尺寸为：
粗铣后最小尺寸为：
精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（，，）的中心线的尺寸为。
⑵．正视图上的三孔的偏差及加工余量计算
参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[15]《互换性与技术测量》表1-8，可以查得：
孔：
钻的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
孔
钻的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精镗的精度等级