配氣機構(gòu)導塊加工工藝及 5-精銑30H11槽夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】【大連交通課設(shè)專題】

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機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 零件圖號 材料 毛 坯 種 類 文件編號 配氣機構(gòu)導塊 gangan HT200 鑄造 造 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 夾具名稱 刀具名稱 量具名稱 工作 等級 單件 工時 名稱 型號 10 采用鑄造的方法獲得毛坯 20 退火熱處理 30 劃線打點 40 粗車Φ60外圓及端面, 以左端外圓為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 外圓車刀 游標卡尺 M 50 半精車Φ60外圓及端面, 以左端外圓為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 外圓車刀 游標卡尺 M 60 掉頭，車左端面,以右端外圓為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 外圓車刀 游標卡尺 M 70 車R1槽, 以左端外圓為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 切槽車刀 游標卡尺 M 80 半精車Φ59.5外圓及端面,以右端外圓為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 外圓車刀 游標卡尺 M 90 精車Φ60外圓，以Φ59.5外圓及端面為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 外圓車刀 游標卡尺 M 100 鉆Φ17孔，以Φ60外圓及端面為基準 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具1 鉆頭 游標卡尺 M 110 擴Φ19.7孔，以Φ60外圓及端面為基準 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具1 擴孔鉆 游標卡尺 M 120 鉸Φ20H8孔，以Φ60外圓及端面為基準 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具1 鉸刀 內(nèi)徑百分表 M 130 車Φ50內(nèi)孔，以Φ59.5外圓及端面為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 鏜刀 游標卡尺 M 140 鏜Φ25H7，以外圓及端面為基準 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 鏜刀 游標卡尺 M 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 零件圖號 材料 毛 坯 種 類 文件編號 配氣機構(gòu)導塊 gangan HT200 鑄造 造 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 夾具名稱 刀具名稱 量具名稱 工作 等級 單件 工時 名稱 型號 150 鉆2-Φ6孔，以Φ60外圓及端面為基準 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具1 鉆頭 游標卡尺 M 160 鉆2-Φ3孔，以Φ60外圓及端面為基準 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具1 鉆頭 游標卡尺 M 170 銑削寬度為46的兩側(cè)面（銑扁），以Φ60外圓及端面為基準 立式銑床 X52K 專用銑夾具4 立銑刀 游標卡尺 H 180 粗銑30H11槽，以Φ60外圓及端面為基準 立式銑床 X52K 專用銑夾具4 立銑刀 游標卡尺 H 190 精銑30H11槽，以Φ60外圓及端面為基準 立式銑床 X52K 專用銑夾具4 立銑刀 游標卡尺 H 200 磨Φ60外圓，以Φ59.5外圓及端面為基準 磨床 M114W 磨床夾具 砂輪 螺旋測微器 G 210 終檢 220 清洗入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 1 課程設(shè)計（論文） 題 目 配氣機構(gòu)導塊零件加工工藝規(guī)程及精銑 30H11槽夾具設(shè)計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設(shè)計與制造 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 2 摘 要 本文是對配氣機構(gòu)導塊零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的 分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、 加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對填 料箱蓋零件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化， 并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容 是設(shè)計磨中心孔夾具。 關(guān)鍵詞：配氣機構(gòu)導塊，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center. Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 錄 摘 要 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 ABSTRACT???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 目 錄 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 1 緒 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 2 零件的分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 2.1 零件的工藝分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 2.2 零件的工藝要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3 工藝規(guī)程設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.1 加工工藝過程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.2 確定各表面加工方案 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.2.1 考慮因素 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.2.2 加工方案的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.3 確定定位基準 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.3.1 粗基準的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.3.2 精基準選擇的原則 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.4 工藝路線的擬訂 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.4.1 工序的合理組合 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.4.2 工序的集中與分散 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.4.3 加工階段的劃分 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 3.5.2 零件的偏差計算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22 4 精銑 30H11 槽夾具設(shè)計 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 4.1 設(shè)計要求 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 4.2 夾具設(shè)計 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 4.2.1 定位基準的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 5 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 4.3 定位誤差的分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25 4.4 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26 4.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29 總 結(jié) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30 參考文獻 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31 致謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32 1 緒 論 機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生 產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng) 濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手 段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的 質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞 動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件 相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們 的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對于零件加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是： ⑴ 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定； ⑵ 完成專用夾具的設(shè)計。 通過對零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加 工面和加工粗、精基準，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設(shè)計， 首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生 產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計專用夾具。 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 圖 2-1 配氣機構(gòu)導塊 配氣機構(gòu)導塊是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較 復雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有配氣機構(gòu)導塊端面要求加工， 對精度要求也很高。零件的底面、中心孔 Φ20 孔粗糙度要求是 ，所以都6.1Ra 要求精加工。其中心孔有同軸度公差要求因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相 互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響 其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 2.2 零件的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的 勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加 工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。 該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包 括大、小孔。 ⑴ 以外圓為主有：① 零件外圓粗、精車磨削加工，其粗糙度要求是 ；0.8Ra? ② 配氣機構(gòu)導塊平面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 6 。2.3?Ra ⑵ 孔系加工有： ①Φ20、Φ25 鉆擴鉸加工，其表面粗糙度為 ；1.6Ra? ②小孔 2-Φ6 鉆加工 6.3Ra? 零件毛坯的選擇鑄造，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余 量一般在 ，結(jié)構(gòu)細密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其1~3m 年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn)。 上面主要是對零件零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進行了分析，選 擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計 提供了必要的準備。 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于零件來說，加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的 相互關(guān)系以各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān) 系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞 動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計零件的 加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備。 除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足 精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較低的機床。 3.2.1 考慮因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求， 選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工， 在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 7 ⑶ 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有 色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 ⑸ 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求， 工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。 再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為 Ra0.63μm，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準 備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 3.2.2 加工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻[3]表 2.1～12 可以確定，平面的加工方案為：粗銑——精 銑（ ） ，粗糙度為 6.3～0.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79IT:aR 以較小。 ⑵ 由參考文獻 [3]表 2.1～11 確定，Φ40H7 孔的表面粗糙度要求為 6.3， 則選擇孔的加方案序為：粗車——精車。 ⑷￠20 孔加工方法： 因為孔的表面粗糙度的要求 ，所以我們采用鉆——擴——鉸的加6.1?Ra 工方法。 ⑸ 30H11 的加工方法是： 因孔兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 ，所以我們采用粗銑——. 精銑。 3.3 確定定位基準 3.3.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，主要是選 擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準。 8 3.3.2 精基準選擇的原則 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，它的底平 面，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如 果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng) 一的基準定位的要求。至于兩側(cè)面，因為是非加工表面，所以也可以用 的4? 孔為加工基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準。 3.4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。零件的加工的 第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零 件底面底部平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè) 備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ⑴ 工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的 機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 ⑵ 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證 這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費 事，生產(chǎn)準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%～1.1%809c?: 蘇打及 0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證 零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2 9 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個 不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序 分散。 ⑴ 工序集中的特點 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這 些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費 事，生產(chǎn)準備工作量大。 ⑵ 工序分散的特點 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的 機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具 體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突 出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量， 從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： ⑴ 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11～IT12。粗糙度為 Ra80～100μm。 ⑵ 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備， 10 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9～IT10。表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。 ⑶ 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工 精度．精加工的加工精度一般為 IT6～IT7，表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì) 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階 段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就 要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn) 成本，擬訂二個加工工藝路線方案。 4.5.1 工藝路線方案一 10 采用鑄造的方法獲得毛坯 20 退火熱處理 30 劃線打點 40 粗車Φ60外圓及端面 50 半精車Φ60外圓及端面 60 掉頭，車左端面 70 車 R1 槽 80 半精車Φ59.5外圓及端面 90 精車Φ60外圓 100 鉆 Φ17 孔 110 擴 Φ19.7 孔 11 120 鉸 Φ20H8 孔 130 車 Φ50 內(nèi)孔 140 鉆擴鉸 Φ25H7 150 銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁） 160 粗銑 30H11 槽 170 精銑 30H11 槽 180 磨 Φ60 外圓 190 終檢 200 清洗入庫 4.5.2 工藝路線方案二 10 采用鑄造的方法獲得毛坯 20 退火熱處理 30 劃線打點 40 粗車Φ60外圓及端面 50 半精車Φ60外圓及端面 60 掉頭，車左端面 70 車 R1 槽 80 半精車Φ59.5外圓及端面 90 精車Φ60外圓 100 車 Φ50 內(nèi)孔 110 鉆 Φ17 孔 120 擴 Φ19.7 孔 130 鉸 Φ20H8 孔 140 鉆擴鉸 Φ25H7 12 150 銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁） 160 粗銑 30H11 槽 170 精銑 30H11 槽 180 磨 Φ60 外圓 190 終檢 200 清洗入庫 因左右兩端面均對 φ20mm 孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序 集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表 面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端 面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面上 φ20mm 孔 放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一般原 則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如車上端面，因工件和夾具 的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難； 通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析，最后確定工藝路線方案一為該零 件的加工路線。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 10 采用鑄造的方法獲得毛坯 20 退火熱處理 30 劃線打點 40 粗車Φ60外圓及端面, 以左端外圓為基準 50 半精車Φ60外圓及端面, 以左端外圓為基準 60 掉頭，車左端面,以右端外圓為基準 70 車 R1 槽, 以左端外圓為基準 80 半精車Φ59.5外圓及端面,以右端外圓為基準 90 精車Φ60外圓，以Φ59.5外圓及端面為基準 100 鉆 Φ17 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準 110 擴 Φ19.7 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準 13 120 鉸 Φ 20H8 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準 130 車 Φ50 內(nèi)孔，以 Φ59.5 外圓及端面為基準 140 鏜 Φ 25H7，以外圓及端面為基準 150 鉆 2-Φ6 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準 160 鉆 2-Φ3 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準 170 銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁） ，以 Φ60 外圓及端面為基準 180 粗銑 30H11 槽，以 Φ60 外圓及端面為基準 190 精銑 30H11 槽，以 Φ60 外圓及端面為基準 200 磨 Φ60 外圓，以 Φ59.5 外圓及端面為基準 210 終檢 220 清洗入庫 3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鍛造采用的是 HT150 鑄造制造，其材料是 HT150，生產(chǎn)類型為中批 量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 零件為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： ⑴ 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機 件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。 ⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的 對稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。 ⑶ 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 ⑷ 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 ⑸ 工藝基準以設(shè)計基準相一致。 ⑹ 便于裝夾、加工和檢查。 ⑺ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 14 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類 3.5.2 零件的偏差計算 ⑴ 30H11 槽的偏差及加工余量計算 30H11 槽計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如 下： 粗銑：由參考文獻[4]表 11～19。其余量值規(guī)定為 2-3mm，現(xiàn)取 3mm。查[3]可 知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取 0.21m? 精銑：由參考文獻[3]表 2.3～59，其余量值規(guī)定為 。 參照參考文獻[3]表 3～2，3～25,2.3～13 和參考文獻[15]表 1～8，可以 查得： 鉆孔 Φ25 鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1?IT12.5Raum?m2.0 擴孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。03. 84. 鉸孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8IT?1.6Rau?0.3 鉆孔 Φ20 參照參考文獻[3]表 2.3～47，表 2.3～48。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該孔的工藝是：鉆——擴——鉸 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 30：粗車 Φ60 外圓及端面 機床：車床 CA6140 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHB?m2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'v01s?0sr8. ①.確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進給量 f 15 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10 進給量 =0.5～1.0fr 按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1— 30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmK 時，徑向進給力： =950 。045R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際fFroFfKsFf?krFfK 進給力為： =950 =1111.5 （3-2）f17.?N 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽5.1 命 = 。Tmin60 ④.確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （3-3）'0?0.184.920.1? in4? = = =120 （3-4）nDc?'17mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250inr 這時實際切削速度 為：cV = = （3-5）c1Dn?1257?mi0? 16 ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f ，切削速度 時，rm75.0min50V? =CPKW7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0 =1.7 =1.2 （3-3.? 6） 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故nmi125r EPKW9.5C?EP 所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =5.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0 ⑥.倒角 sr8.3? 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7）nflt? = = （3-mt7.01258?in46 8） 工序 40：半精車 Φ60 外圓及端面 已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 采用工序 30 確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： a =2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T =56pmrsminis 工序 50：半精車 Φ60 外圓及端面 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C602—1 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀HB?m2516 片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0? ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09'v01s?0sr8. ①.確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故.2 17 = = pa25.m1 ②.確定進給量 f 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10 進給量 =0.5～1.0frm 按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1— 30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmK 時，徑向進給力： =950 。045R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際fFroFfKsFf?krFfK 進給力為： =950 =1111.5 由于f17.?N 切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽5.1 命 = 。Tmin60 ④.確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～21915YT 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （3-12）'0?0.184.920.1? in? = = =120 （3-13）nDc?'174mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250inr 這時實際切削速度 為：cV 18 = = （3-14）cV10cDn?01257?min? ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f ，切削速度 時，rm75.0min50V? =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3.? 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所ni125EPkw9.5C?EP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 工序 60：鉆擴鉸 Φ20H8。 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0? 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in317vrd???? 按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 0? 所以實際切削速度 ：v.176.5/dnms??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m? 刀具切入長度 ：1 17(~)105.962rDlctgkctgm?????? 刀具切出長度 ： 取2l4?l32 走刀次數(shù)為 1 19 機動時間 ： 1jt42630.5min.jLfn???? ⑵ 擴孔 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。 片型號：E403 切削深度 ：pa1.35m? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～52，取 。f 0.6/fmr? 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～53，取 。V4Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.462.78/in319vrD???? 按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 5n? 所以實際切削速度 ：v..0.52/06dms? 切削工時 被切削層長度 ：l42m? 刀具切入長度 有：11 19.7(~)20.8632rDdlctgkctgm??????? 刀具切出長度 ： ，取lm42?l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt30.16in.5jLfn??? ⑶ 鉸孔 Φ20 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 切削深度 ： ，且 。pa0.15m?20D? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取f rmf/0.2~1 。rmf/0.2? 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV/3.? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n10.32605.7/in14rD???? 20 按照參考文獻[3]表 5.1～31 取 315/minr? 實際切削速度 ：v.4206.3/10Dns??? 切削工時 被切削層長度 ：l2? 刀具切入長度 ，10019.7(~)20.9rDdlctgkctgm?????? 刀具切出長度 ： 取2lm4?l32? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：3jt.09.7in315jLnf??? 該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.2016.70.48minj??? 工序 70：車 Φ50 內(nèi)孔 所選用的刀具為 YG6X 硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為 K =45 ，直徑為 16mm 的圓形鏜V0 刀，其耐用度為 。60?Tmin ①.確定切削深度 a p25. ②.根據(jù)表 1.5 ，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為 ，a ≤ ，鏜刀伸出長度* m16p2 時，進給量為： 。m80rf1.0 ③ .確定切削速度 按表 1.27 的計算公式確定* V = （3-16） 式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvin60?T V=124.6 in 選擇 CA6140 機床轉(zhuǎn)速：n= n =1200 =20minrsr 實際切削速度為： v = 2.08 ④.確定基本時間 確定的基本時間 50s yxpKfaTCMin13045.6210??? 21 工序 80：鉆 2-φ6 孔 機床：鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 ：pam3? 根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,切削速度4.2?0.2/fmr? 。sV/36.0? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，in/14764.3010rdV???? 按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 。n 實際切削速度 ：v.0.5/10Dms 切削工時 被切削層長度 ：l3m? 刀具切入長度 ：1 6(1~2)0242rctgkctg????? 刀具切出長度 ： 取 。2l4ml3 加工基本時間 ： jt124.1in0.6jLlfn??? 工序 90：鏜 Φ25H7 孔 （1）選擇刀具 1） 選擇鏜刀 2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm? 所以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。 3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，可以選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀具鏜刀。《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 （2）選擇切削用量 1） 、確定切削深度 ap ap=12.5mm 2） 、進給量 f 依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時， 0.4~5/fmr? 依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 22 0.48/fmr? 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 給力為 。max350FN? 依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度 =570~670MPa，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 b? ， ， ， (預(yù)計) 時，進給力為.4p?./fr045k?6/mincv N。107fF? 依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為 =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fFvoFfk =1.0， =1.0，故實際進給力為sFfk?krFf N107.1.07f??? 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 的進給0.48/fmr? 量可用 3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T 依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 1.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。 4） 、確定切削速度 cv 依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 =1.0， =1.0， =0.8， =1.0， =1.0， 故tvkkrvsvTvkkv1.8Mv? =0.94Mtkrsk? 依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 vcmxyCkTapf 故 =110m/min0.2.150.35494698cv??? r/min/in1nrD?? 依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 23 120/cnrm? 這時實際切削速度 為cv