【正文】 1 目 錄 : 前言 ??????????????????????????????? 2 零 件 的 分 析 ???????????????????????? 3 ????????????????????????? 3 ?????????????????????? 3 確定毛坯、畫毛坯圖 ?????????????????????? 4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ????????????????????????? 4 ??????????????????????? 5 ???????????????????????? 6 選擇加工設(shè)備及刀，夾，量具 ????????????????? 9 ??????????????????????? 10 專用夾具設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 14 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????? 16 致謝 ????????????????????????????? 17 2 1 零 件 的 分 析 零件的 作用 題目給出的零件是閥座類零件，是機(jī)械設(shè)備中軸承支撐的重要零件之一，它的主要作用是直接支撐回轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)距和動(dòng)力。并且可以作為支撐零件體，上面安裝其它配件，起到固定作用。 零件的工藝分析 由零件圖可知，析其材料為 45。該種材料經(jīng)過(guò)滲碳淬火后強(qiáng)度大，有較高的耐磨性，適用于制造承受中等載荷的耐磨零件。 該零件上的主要加工面為外圓面和孔，φ 105 和Φ 20 及端面各孔，其等級(jí)精度要求見零件圖。 φ20H7201 5M12φ20g54 00 0 . 16 045177。0.052 1 . 54 5 176。C 1 . 51 5φ8H71 721φ501 310φ 6 H 7 配 作R a 1 . 6Ra0.8R a 0 . 8R a 1 . 6其 余R a 3 . 2Ra1.61(56.42) 3 選擇定位基準(zhǔn)時(shí)各外圓的位置公差，采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即全部以工件的兩中心孔定位 。同時(shí)也為了保證 個(gè)外圓的形狀與位置公差，在軸的粗加工過(guò)程中，用油石頂尖研磨中心孔，中心孔的表面粗糙度 Ra 值逐次減小，精度也要逐次提高。 為了達(dá)到軸的精度要求，逐步消除工件毛坯的復(fù)映誤差，工序分為粗車，精車，磨削。 零件外圓的粗糙度要求不統(tǒng)一，在加工過(guò)程中考慮到時(shí)間的原因，先加工到最低等級(jí)要求 ，最后進(jìn)行研磨達(dá)到 。 有參考文獻(xiàn) [1]中有關(guān)方面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 確定毛坯 根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛鋼。題目已知零件的生產(chǎn) 綱領(lǐng) 年產(chǎn)量為 5000 件（大批生產(chǎn)） 。由已知可得該零件的重量是 60 ㎏。由參考文獻(xiàn) [1]表 12 加工零件的生 產(chǎn)類型，表 13 不同機(jī)械產(chǎn)品的零件質(zhì)量性別表可知，該生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) [2]附表 127 閥座類零件的機(jī)械加工余量（ mm） 可知，基本直徑大于 80～ 120mm ，在粗加工后留余量為 ，半精加工后留余量為 ，精車后為 . 參考文獻(xiàn) [1]表 51 外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度可知，半精車可以達(dá)到的表面粗糙度為 ～ 10 微米，精車可以達(dá)到 ～ 10微米， 半精磨可以達(dá)到 ～ 微米。 4 毛坯圖 毛坯圖 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 精基準(zhǔn)的選擇：端面的孔是一個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，大端面為一個(gè)裝配基準(zhǔn)，用它做精基準(zhǔn)能夠使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)零件“一面兩孔”的典型定位方式；此外，大端外圓面積大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠，操作方便。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，要求選擇軸的重要端面孔和主要面來(lái)做基準(zhǔn)：第一，要保證個(gè)加工面均有余量；第二，軸加工后要裝配，所以要有適當(dāng)?shù)拈g隙，并且要保證均勻 ；此外還應(yīng)能夠保證定位基準(zhǔn)、夾緊可靠。 最先進(jìn)行機(jī)械加工的是兩個(gè)端面，保證長(zhǎng)度要求，再就是兩個(gè)端面的中心孔，保證定位和夾緊。 這時(shí)可選擇的夾緊方案為，用三爪卡盤固定一端，對(duì)另外一端面進(jìn)行平整加工，打中心孔。調(diào)頭加工另外一端面，打中心孔，保證長(zhǎng)度。三爪卡盤固定不限制軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以旋轉(zhuǎn)加工。用尾座頂尖頂住中心孔，保證加工軸面的平穩(wěn)，及加工的精度。綜合上述內(nèi)容，次夾緊方案是可行的。 根據(jù)各表面加工要求和各加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各外圓面加工方法如下：φ 105 外圓面：粗車 — 精車； φ 20外圓面：粗車 — 精車 — 磨；φ 20 孔：粗車 — 精車 — 半精磨，可以分別達(dá)到零件圖規(guī)定的尺寸及等級(jí)要求； 5 因?yàn)棣?105 外圓面與左端面的中心孔有同軸度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保證其位置精度。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加工原則，先完成一端的粗加工后再精加工，再調(diào)頭加工另外一端，最后進(jìn)行修磨加工。 為改善工件材料的力學(xué)性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行，這是因?yàn)榇慊鹛幚砗笥绕涫菨B碳淬火后工件會(huì)有較大的變形產(chǎn)生，為修正滲碳、淬火處理產(chǎn)生的 變形，熱處理后需要安排精加工工序。在淬火處理之前，鉆孔、去毛刺等次要表面的加工進(jìn)行完畢。當(dāng)工件需要作滲碳淬火處理時(shí)，由于滲碳過(guò)程工件會(huì)有較大的變形產(chǎn)生，常將滲碳過(guò)程放在次要表面加工之前進(jìn)行，這樣可以減少次要表面與淬硬表面間的位置誤差。 根據(jù)機(jī)械加工工序先后順序的安排，一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則： 先加工定位基準(zhǔn)，再加工其他表面。 先加工主要表面，后加工次要表面。 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 先加工平面，后加工孔。 為了減少工件的換位帶來(lái)的 加工誤差，可以在一次裝夾中通過(guò)換刀來(lái)完成幾個(gè)工序的加工。對(duì)于位置度要求較高的孔系，宜在同一工位工安排該孔系相關(guān)表面的加工工作，以消除工件更換裝夾誤差對(duì)孔系位置精度要求的影響。 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，可按粗、精加工跟開的原則來(lái)劃分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的機(jī)床或不同的刀具順次同步進(jìn)行加工。對(duì)于單個(gè)零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工?；蛘咭慌慵?，先全部進(jìn)行粗加工、半精加工，最后再進(jìn)行精加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后，再加工另的其 他表面；否則，可能會(huì)在對(duì)新的表面進(jìn)行大切削量加工過(guò)程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面變形。所以在車削中應(yīng)先切除整個(gè)零件的大部分余量，再將其表面精車一遍，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中間最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形能得到充分的恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。 如粗車外圓面 φ 105 時(shí)，因工件和夾具的尺寸都比較的大，在臥式車床上加 6 工時(shí)它們的慣性力比較的大，平衡較困難，而且直接由毛坯車外圓面的話，車削量大。所以在新的工藝路線中可以考慮如下的改進(jìn)：先車直徑較大的外圓面，然后對(duì) 小直徑外圓面進(jìn)行加工。這樣既可以保證加工速度，又能夠減少加工時(shí)大量的車削震動(dòng)，保證了平衡性，提高了加工的精度。 經(jīng)過(guò)分析比較，最終確定如下方案： 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 熱處理 正火 +表面滲碳處理，消除鍛件的內(nèi)應(yīng)力 2 車 ?105 外圓 以軸 ?20g5 和 ?105 的左端面定位，限制 5 個(gè)自由度 3 粗、精車軸 ?20g5 的左端面、?105 的左端面、 ?20 的外圓 以 ?105 的外圓和 ?105 的右端面定位，限制 5 個(gè)自由度 4 車 的退刀槽、粗車螺紋外徑 M1精車螺紋 M12 以 ?105 的外圓和 ?105 的右端面定位，限制 5 個(gè)自由度 5 鉆擴(kuò)鉸 ?8H7 的孔 以 ?105 的左端面和軸 ?20g5 作為精基準(zhǔn)定位，限制 6 個(gè)自由度 6 粗銑斜 ?20H7 所在斜面、兩個(gè)側(cè)面 40 寬、還有厚 15 的右端面（五個(gè)面） 以軸 ?20g ?105 左端面和 ?8H7的孔定位，限制 6 個(gè)自由度 7 精銑 ?20H7 所在斜面、兩個(gè)側(cè)面 40 寬、還有厚 15 的右端面（五個(gè)面） 以軸 ?20g5 和 ?105 左端面、 ?8H7的孔定位，限制 6 個(gè)自由度 8 鉆、粗車、精車 ?20H7 的孔和槽 2X1 以軸 ?20g5 和 ?105 左端面、 ?8H7的孔定位，限制 6 個(gè)自由度 9 鉆 ?6H7 的孔 以軸 ?20g5 和 ?105 左端面、 ?8H7的孔定位，限制 6 個(gè)自由度 10 熱處理 淬火 11 磨 ?105 的左端面及外圓?20g5 以 ?105 的外圓和厚 15 的右端面定位，限制 5 個(gè)自由度 7 12 磨 ?20H7 的斜孔 以軸 ?20g5 和 ?105 左端面、 ?8H7的孔定位，限制 6 個(gè)自由度 選擇加工設(shè)備及刀，量具 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔