【文章內容簡介】 件的生產綱領相適應，力求高效的結構縮短輔助時間，提高生產率； d. 操作方便，省力和安全。 e. 便于排屑，排除切削熱對工藝系統(tǒng)的不良影響； f. 結構工藝性好，有足夠的剛度便于制造、檢驗、裝配、調整、維修、提高夾具的可靠性及實用性。 本零件為中批生產，為保證工件的加工精度，提高生產率，用數控車床加工時夾具選用三爪卡盤及兩頂尖，在數控銑床上加工時夾具選用軟三爪卡盤，以避免夾緊力過大而產生夾痕，影響所加工工件的表面質量。 Ⅱ 刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面尺寸、工件材料所要 求的精度及表面粗糙度、生產率和經濟性等。 本零件外形結構簡單，考慮到車間的實際情況，在采用標準刀具的同時，也采用了成形刀具，這樣就有效的提高了生產率，保證了產品的質量，同時延長使用壽命，縮短了零件的生產時間。 刀具的耐用度問題，也是批量生產中的重要問題，因此安排了粗精加工采用不同的刀具，這樣在保證了質量的前提下，又有效地提高了生產率，降低了生產成本。 由于材料 12Cr2Ni4A 切削加工性較差，所以刀具材料應選耐磨損、硬度高、導熱性好的，另外在精加工時應有充足的切削液，目的是為了降低溫度，防止變形，降低刀具的 磨損。 YG 類刀具宜于加工鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬等脆性材料， YT 類宜于高速加工鋼料。因此車外圓時，選用耐磨性、耐熱性較好的硬質合金 YT15 右偏的 90176。車刀。銑削加工時，銑刀選用 φ 10mm 的高速鋼立銑刀。 刀具的結構分析： a．車刀的結構分析： YT15，密度 ，硬度 HRC78。工件材料 12Cr2Ni4A的強度和硬度較高，故不宜選擇較大的γ o、α o 。由于工件表面上有較大的弧度，為避免刀具劃傷已加工表面，應選擇較大的 Kr’ 。車削粗加工時，γ o=10176。 15176。 ,α o=6176。 8176。12 Kr=90176。， Kr’ =10176。 15176。λ s=0176。 5176。，精加工時，γ o=5176。 10176。，α o=6176。 10176。 Kr=90176。，Kr’ =5176。 10176。λ S=0176。 b．銑刀的結構分析：銑刀應選用粗齒，可改善切屑卷曲情況，有較大的容屑空間和單齒強度，最好采用順銑加工方法，以減小加工硬化，且可提高刀具耐用度和已加工表面的表面質量。 c． 鉆孔時鉆頭應選用 φ 18mm 的直柄麻花鉆。鉆削加工時應多次退刀，以利于排屑，并充分冷卻。 d．磨外圓砂輪的磨料選用白剛玉 WA，特征代號為 1300 50 75WA60K6V35m/s 。 Ⅲ 量具的選擇 量具要根據生產類型和所檢驗的精度來選擇，優(yōu)先選用通用量具，對于尺寸精度要求高，測量不方便的均選用專用量具，這樣測量準確直觀方便，提高了生產效率，保證了加工質量，且結合技術測量分析零件的加工工藝性積極采用預防措施，避免廢品的產生。 鑒于上述要求，本件為了在機加過程中保證零件的加工尺寸精度和提高測量效率的要求，需適當選用各種通用及專用量具，方案設計如下： 尺寸 選用 的凹形樣板 尺寸 R23 選用 R23 的凹形樣板 尺寸 R7 選用 R7 的凹形樣板 尺寸 R12 選用 R12 的凹形樣板 尺寸 R20 選用 R20 的凹形樣板 尺寸 R100 選用 R100 的凹形樣板 尺寸 60176。 選用 R60176。角度尺 尺寸 18176。 選用 R18176。角度尺 尺寸 C1 選用 C1 樣板 尺寸 C2 選用 C2 樣板 尺寸 M24 選用 M24 環(huán)規(guī) 其余尺寸選用游標卡尺和千分 尺即可。 5. 擬定工藝路線 13 工 序 號 工 序 名 稱 設 備 00 鍛件毛坯 05 預先熱處理：正火 電爐 10 數控車削 1 數控車床 15 車削滲碳表面 數控車床 20 去毛刺 鉗工工作臺 25 清 洗 清洗間 30 中間檢驗 1 檢驗平臺 35 滲 碳 電 爐 40 數控車削 2 數控車床 45 數控車削 3 數控車床 50 數控銑削 數控銑床 55 去毛刺 鉗工工作臺 60 清 洗 清洗間 65 中間檢驗 2 檢驗平臺 70 淬火 +低溫回火 電 爐 75 研修 中心孔 數控車床 80 車削外螺紋 數控車床 85 磨削滲碳表面 砂 輪 90 去毛刺 鉗工工作臺 95 清 洗 清洗間 100 最終檢驗 檢驗平臺 第四章 零件工藝尺寸計算 一、確定機械加工余量、工序尺寸及其公差 1. 確定機械加工余量 機械加工余量數值的確定需考慮其制造工藝方法、材料、生產類型等因素， 余量的大小對零件的加工質量和生產率有較大影響。本零件的形體為減少變形，采用多次切削。本設計采用查表法與經驗估算法相結合的辦法選取加工余量。 14 (1)加工余量的確定 機械加工余量對 工藝過程有一定的影響，因為余量不夠不能保證零件的加工尺寸精度的要求，余量過大會造成材料與工時的浪費，所以必須合理安排加工余量。 (2)選擇工序加工余量的主要原則 Ⅰ 應采用最小的加工余量，以求縮短加工工時，降低費用； Ⅱ 加工余量應滿足正本圖紙上規(guī)定的表面粗糙度及精度要求； Ⅲ 考慮加工方法，設備以及在加工過程中零件可能產生的變形； Ⅳ 考慮被加工零件尺寸大小，尺寸越大加工余量越大。 (3)影響加工余量的因素 Ⅰ 前工序的表面質量 在前一工序加工后表面粗糙度的最大高度和表面缺陷層的深度，應在本工序加 工時切 除。 Ⅱ 前工序加工的尺寸公差 由于在前一個工序加工中，加工后的表面存在著尺寸和形狀誤差，這些誤差的總和一般不超過前工序的尺寸的公差。所以當考慮加工一批工件時，為了糾正這些誤差，本工序的加工余量應計入上道工序的尺寸的公差內。 Ⅲ 前工序的位置關系誤差 在前工序加工后的某些位置關系誤差，并不包括在尺寸公差范圍內在考慮確定余量時，應計入這部分誤差，誤差的數值與加工方法有關，可根據資料或近似計算的確定。 Ⅳ 安裝誤差 本工序的安裝的誤差包括定位誤差和夾緊誤差，由于這部分誤差要影響被加工表面和切削工具的相對位置，因 此也應計入加工余量。定位誤差可以進行計算，夾緊誤差可根據有關資料查閱。 由于以上原則和因素來確定加工余量，本設計采用查表法和經驗法來選取加工余量，而毛坯余量的確定，根據機械加工去除余量，采用從后往前推的方法。被加工表面經加工后，不留有上道工序加工過的痕跡和缺陷。 具體確定方案如表 41 所示： 表 41 確定機械加工余量 加工表面 加工方案 加工余量 15 82mm 軸端面 粗 車 半精車 φ 460 粗 車 半精車 精 車 磨 削 φ 20 內孔 鉆 孔 銑輪廓 粗 銑 精 銑 確定工序尺寸及其公差 選擇工序尺寸的公差應根據下列原則： (1)公差不應超出經濟的加工精度范圍； (2)選擇公差時應考慮到加工余量的大小，因為公差的界限決定加工余量的最大 尺寸與最小尺寸； (3)選擇公差時根據零件的最后精度； 由于根據以上原則：對于本零件在設計過程中的工序尺寸公差按 HB5800— 2021 標準公差值的 IT12 等級去查表， 而且還應考慮基準重合和基準不重合時的情況： (1) 基準 重合時 先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個工序推算，即由零件上的設計尺寸開始，由最后一道工序開始向前推算，直到毛坯尺寸。工序尺寸的公差則都按各工序的經濟精 (1)度確定，并按“入體原則”確定上、下偏差。 (2) 基準不重合時 磨削要保證外圓尺寸 φ 460 ，屬多尺寸保證，需進行工藝尺寸鏈來分析計算，算出實際滲碳層深度。 16 =23+ t= +=0+es() es=+ 0=+ei0 ei=+ ∴ t=+ + 二、確定切削用量與時間定額 (一 ) 確定切削用量 確定切削用量就是確定它的三要素，即切削深度 ap，進給量 f 和切削速度 vC。正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證合理的刀具耐用度，保證加工質量，降低成本都具有重要的作用。 粗加工時切削用量的選擇原則 粗加工時高生產效率是追求的基本目標，在機床和刀具滿足要求的情況下，限制粗加工切削用量提高的主要約束條件是刀具使用壽命，由公式 T=CT/ ，對刀具使用壽命影響最大 的是切削速度 vC，其次是進給量 f，影響最小的 ap是背吃刀量