【文章內(nèi)容簡介】 HT250 ～ 10 10～ 20 20～ 30 30～ 50 270 240 220 200 175～ 262 164～ 247 157～ 236 150～ 225 孕育 鑄鐵 HT300 10～ 20 20～ 30 30～ 50 209 250 230 182～ 272 168～ 251 161～ 241 承受高的應力、要求耐磨、高氣密的重要鑄件，如剪床、壓力機、自動機床和重型機床床身、床座、機架 、齒輪、襯套 、 大型發(fā)動機曲軸、氣缸體、等。 孕育 鑄鐵 HT350 10～ 20 20～ 30 30～ 50 340 290 260 199～ 298 182～ 272 171～ 257 圖紙規(guī)定選用普通牌號灰口鑄鐵 HT150。 該灰鑄鐵的最小抗拉強度 150b MPa? ? ，布氏硬度為 119～ 179HBS，具有優(yōu)良的鑄造性能，生產(chǎn)時工藝簡便，生產(chǎn)率高；切削時切屑易脆斷，硬度適中，便于切削 加工，能減輕刀具的無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 12 磨損，因而其切削加工性能好。 HT150 還具有良好的耐磨損性和減振性，再者灰鐵鑄造中，其收縮時，由于碳是以石墨的形式析出，體積的膨脹彌補了凝固收縮，因而它的收縮率小，對于鑄件尺寸的保持性好。常用作機床床身，發(fā)動機機體，機座等。 零件主要表面要求 （ 1）主要表面的尺寸精度 孔Ф 76 的精度為 IT10，孔Ф 140的精度為 IT6，孔Ф 13的精度為 IT9，螺紋孔 M12 的精度為 IT8，四個螺紋孔 M10 的精度為 IT8。 （ 2）主要表面的形狀及位置精度 端面 T4 對Ф 140 孔心的垂直度為 ； 底Ｔ 2 對Ф 140 孔心的平行度為 ；四個螺紋孔 M10 對Ф 140 孔心的位置為Ф 。 （ 3）主要表面的表面粗糙度 孔Ф 76 的表面粗糙度為 ，Ф 140 孔的表面粗糙度值為 ，平面 A為配合面，其表面粗糙度值為 ；螺紋孔 M12 的表面粗糙度值為 ；右端面 T4 的粗糙度值為 ；左端面Ｔ 3 的表面粗糙度為 ；底面 T2 的表面粗糙度值為 ；四個螺紋孔 M10 的表面粗糙度值為 。 工藝分析 熱處理要求 :由于鑄件存在鑄造缺陷，因此必須對其進行削除內(nèi)應 力的退火處理－ —— 時效處理。又因鑄件的表層及一些薄壁處，由于冷卻較快，使切削加工難度增大。因此為了降低材料的硬度，改善切削加工性能必須進行改善切削加工性的退火處理。通過這些熱處理，可提高零件材料的物理機械性能 ,改善工作的切削性 ,削除鑄造內(nèi)應力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命。 零件的表面處理 :為了提高零件表面的抗蝕性，增加耐磨性，使表面美觀，在零件機加工完畢后，應對零件的非加工表面進行表面處理，即涂漆。 檢驗 :由于錫林軸承結合件是 A186D 型梳棉機上聯(lián)接錫林的重要零件，因此應檢驗鑄件毛坯有無鑄造缺陷，抽檢其物理 機械性能。零件在加工過程中，應對照零件圖的要求，進行中檢。機加工完畢后，應進行終檢，檢驗其尺寸和外觀，并檢驗是否能滿足使用要求。 零件的生產(chǎn)類型分析 : 生產(chǎn)類型是由生產(chǎn)量的大小決定的，給定的生產(chǎn)量的大小又是工藝過程的制定的根據(jù)，直接影響工藝水平規(guī)程制定中的工藝方法、設備和工具等一系列問題。根據(jù)規(guī)定，錫林軸承結合件為批量生產(chǎn)中的中批量生產(chǎn)，這類型生產(chǎn)批量，按產(chǎn)品分配進行生產(chǎn)，交替地重復的進行，所以要制定詳細的工藝規(guī)程，并廣泛采用通用設備加專用夾具和工具。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 13 毛坯種類的選擇 錫 林軸承結合件的形狀不規(guī)則，結構比較復雜，生產(chǎn)批量屬于中批生產(chǎn)，且要求零件有較好的剛度和減振性等。結合該零件的結構特點和使用要求，通常選擇毛坯為鑄件。鑄造的適應性廣，可以制出形狀復雜的毛坯，節(jié)約材料，減小切削加工的工作量。在鑄造時，適當選擇分型面，注意澆鑄位置的安排，就可大大避免內(nèi)部的縮孔、縮松、氣孔、砂眼等腰三角形缺陷。 毛坯選用砂型機器造型（Ⅱ級精度）。 毛坯鑄造可分為：①整體鑄造； ②蓋座分開鑄造； 因錫林軸承端蓋的上部分主要與軸承配合工作，其工作面主要集中在上部分（蓋座配合加工孔），為了提高工件 的使用壽命，避免在這部分出現(xiàn)鑄造缺陷，故采用整體鑄造，其好處在于能減少鑄造工序，節(jié)約材料，提高成品率，同時，采用“橫做立澆”的方法進行鑄造。若采用蓋座分開鑄造，會使鑄造工序增加，浪費材料，增加成本等情況。 以上進行比較，從經(jīng)濟效益和成品率上講，采用整體鑄造好。該鑄件的分型面選在最大面處，鑄件分兩箱造型，采用“橫做立澆”，底注式澆注系統(tǒng)，使鑄件的性能良好，充型時不易沖壞型腔和引起濺炸，并能保證鑄件整體的對稱性，確保重要面的質(zhì)量。 采用橫做立澆方法，排渣效果好，氣體易排出，鐵水上升平穩(wěn)，鑄件不易產(chǎn)生砂眼、氣孔、 夾渣，組織致密，均勻，耐磨性好。 尺寸公差等級為 CT8～ 10，選 CT9。 確定鑄鐵件機械加工余量等級 6～ 8，選擇 7 級 [砂型機器造型 ]。 鑄造件主要表面的機加工余量的確定見表 22。 另外，在控制凝固次序方面，采用“同時凝固原則”在周圍設置冷鐵，使金屬液體達到同時凝固的目的。 表 22 鑄造件主要表面的機加工余量 表面代號 鑄件基本尺寸 (mm) 加工余量等級 (mm) 機械加工余量 (mm) 說明 D1 76 7 孔雙側加工 D2 130 7 孔雙側加工 D3 140 7 孔雙側加工 T1 344 7 底面，單側加工 T2 300 7 頂面單側加工 T3 125 7 側面，單側加工 T4 175 7 側面，單側加工 由于鑄鐵在鑄造過程中存在著同應力，因此，在毛坯制成后需要進行時效處理。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 14 定位基準的選擇 零件在加工過程中定位基準的選擇不僅對保證加工精度和確定加工順序有很大的影響，而且還決定了工藝裝備設計制造的周期與費用，正確的選擇各工序的定位基準是制訂工藝規(guī)程的一個重要問題。 （ 1）粗基準的選擇 選擇粗基準的出發(fā)點是為后續(xù)的工 序提供合理的定位精基準，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準是對毛坯進行第一次機械加工的定位基準，因此與毛坯的狀況關系很大，如圖 21確定粗基準時應按： ①用零件非加工表面為粗基準，可保證零件的加工表面與非加工表面的相互位置關系，且能在一次安裝中盡可能加工較多的表面。 ②用零件的重要表面為粗基準，優(yōu)先保證了重要表面的余量和表面組織性能的一致。 ③應選面積大、形狀簡單、加工量大的表面為粗基準，使切削總量最少。 圖 21 錫林結合體 ④應選毛坯精度高，余量小的表面為粗 基準，易保證各加工表面的余量足夠，分配合理。 ⑤應選定位精度高，夾緊可靠的表面為粗基準。 ⑥粗基準原則上是在第一道工序中使用一次并盡量避免重復。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 15 遵循以上的原則，為了確保加工時工件的穩(wěn)定性能良好，可選錫林軸承結合件的端面 T4作為加工面 T3 的粗基準；再由 T3 端面加工出 T4 端面；之后再由粗加工后的 T4 端面加工出錫林軸承結合件的上下底面。 在對銑斷之前，前面加工的各面是作為一個整體零件加工出來的，故保證了后續(xù)工序的加工精度和簡化了加工的難度。 （ 2）精基準的選擇 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的 相互位置精度的實現(xiàn)，以及定位安裝的準確方便。選擇精基準應遵循以下的原則： ① 基準重合原則： 確定精基準時，應盡量用設計基準作為定位基準，以消除基準不重合誤差，提高零件的表面的位置精度和尺寸精度。 ② 統(tǒng)一基準原則： 擬定工藝路線時，各個工序應盡可能用同一個定位基準來精加工各個表面，以保證各表面間的相互位置精度，并且還減少了夾具的數(shù)量和工件的裝夾次數(shù)，降低了成本，提高了生產(chǎn)率。 ③ 互為基準原則： 可逐步提高兩相關表面的位置精度。 ④ 自為基準原則： 可使加工余量均勻，保證加工面自身形狀精度，而位置精度則由前面的工序保證。 同時，精基準選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，如錫林軸承結合件的兩端面的最終精加工，就是互為精基準，遵循“互為基準原則” 。 如錫林軸承結合件中的孔 ??? 的精加工就是以一面雙孔定位，自為基準加工出來的。（這就是統(tǒng)一基準和自為基準相結合的精加工方法）。 加工方法的選擇 主要根據(jù)工件的結構形狀、技術要求、零件的年產(chǎn)量、機床的加工精度以及工廠實際情況來選擇加工方法，零件機械加工方法的選擇應遵循如下 原則： 1)選加工方法的經(jīng)濟精度及表面粗糙度要與加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相適應。 2)加工方法要能確保加工表面所要求的精度和粗糙度。 3)加工方法要與零件材料的可加工性相適應。 4)加工方法要與生產(chǎn)類型相適應。 5)加工方法要與工件的形狀和尺寸相適應。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 16 6)加工方法要求與工件生產(chǎn)廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應。 根據(jù)上述原則，選定錫林軸承蓋，錫林軸承座及錫林結合件的加工方法為：平面選用銑鏜加工，其中結合件的兩端面采用鏜削加工，在軸承蓋與軸承座中，這兩端面采用臥銑和立銑在Ф 26mm 以下的孔加工在鉆床上進行， 大孔則采用鏜孔形式，螺紋用絲錐加工。 總之，選擇加工方法時，應首先確定主要表面的最終加工方法，再依次向前確定各準備準工序的加工方法。對整個零件的加工方法，應綜合考慮，先選主要表面的加工方法，再確定次要表面的加工方法，以達到良好的效益，提高生產(chǎn)率，降低勞動強度。 加工工序的確定方案 （一）加工階段的劃分 1)劃分加工階段的目的是逐步減少和消除在加工過程中產(chǎn)生加工誤差的因素對加工精度和表面質(zhì)量的影響，使零件逐漸達到提高加工質(zhì)量的目的和要求，同時要妥善的解決質(zhì)量，生產(chǎn)率，經(jīng)濟性三者的矛盾。 2)加工性質(zhì) 和加工目的不同，整個工藝過程可分為以下幾個階段： 粗加工階段： 高效率地切除毛坯上大部分的加工余量使其盡快地接近需加工零件的形狀和尺寸。 半精加工階段： 使主要表面的精度和表面粗糙度能為精加工工作出必要的準備完成將要表面的全部加工，使之符合圖紙的要求。 精加工階段： 使各主要表面達到圖紙所規(guī)定的要求。 考慮到該零件鑄造時余量較大，因此加工時還是劃分為三個階段：粗加工，半精加工，精加工，讓零件的各個表面依次進行加工。粗加工時的進給量大，粗糙度也大，表面精度低，半精加工階段，如加工孔（鏜孔） 0 . 0 3 0 0 . 0 4 0 0 . 0 2 6 0 . 0 4 00 0 _ 0 . 0 1 4 07 6 , 1 3 0 , , 1 4 0 , 1 4 2? ? ? ?? ? ? ?（該工序中為??? ）及環(huán)形槽 ?? 這幾個尺寸是在一個工序中加工出，這是半精加工階段。精加工階段加工余量小，粗糙度小，精度高，如加工尺寸由 ??? 至 ??? ，這就是精加工，精度達 IT7，表面粗糙度值為 。 （二）工序的集中與分散 工序的集中和分散主要是根據(jù)生產(chǎn)類型設備的高效自動化程度 ，零件的結構特點與技術要求等進行組合的。在確定了表面的加工方法和工藝方案、劃分了加工階段后，零件加工各工步的內(nèi)容也就被確定了。從而可將同一階段中的各加工表面的加工組成若干工序，運用工序集中與分散的原則，進行合理的組合與分散，決定工序的數(shù)目，工序的內(nèi)容繁簡程度。 1．工序集中原則： 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 17 使用較少的機床設備，將零件的加工的各部工步盡可能地集中在較少集的工序內(nèi)完成，它可使工件的裝夾次數(shù)少，保證了各個加工表面的相互位置精度，減少了工件的裝卸的輔助時間以及夾具的數(shù)量，同時減少了機床數(shù)量和操作工人數(shù)量，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期 ，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，但是機床設備和工藝裝備的成本高，調(diào)整、維修困難，生產(chǎn)準備時間長。如加工孔 30 400076 , 130 ,???? 槽 ?? ，孔 1 2 , 142?????這道工序就屬于工序集中。在一個工序內(nèi)完成，提高了工件的位置精度，提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了裝卸時間，降低了工人的勞動強度。 2．工序分散原則： 使用較多的機床設備，將大量工步分散為單個工序，使工序數(shù)目增多，工藝路線增長，每一個工序所含加工內(nèi)容少，機床 設備與工藝裝備簡單，維修調(diào)整容易，適應產(chǎn)品變換能力強，生產(chǎn)準備工作量小，對工人技術要求高，而且機床設備與工藝裝備數(shù)量大，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)周數(shù)長。錫林軸承座、錫林軸承蓋及其結合件的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)，因此工序需要適當?shù)募泻头稚ⅰ? （三）工序順序排列 1．切削加工工序原則： （ 1）先粗后精原則： 各表面的加工順序按粗加工 —— 半精加工 —— 精加工的過程依次排列，逐步提高零件的精度和減少表面粗糙度。 （ 2）先主后次原則： 裝配表面和工作表面的精度要求高，應當考慮予以加工自由表面，螺紋孔及光孔等表面，精度 要求較低，可適當安排后續(xù)的工序中加工，主要表面有相互位置要求的表面一般這要半精加工后，配合關系和相互位置關系要求很高的表面還需放在裝配工藝中進行配合加工。 （ 3）基面先行原則