【文章內(nèi)容簡介】 7。 0. 1；用于精密車削高精度三爪自定心卡盤，其定心精 為 5μ m。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了重要保證。 第 2 章零件圖分析 按零件圖要求，連接支架采用 Monel alloy K500 合金。這是一種性能好，造價 的價格昂貴 的進口不銹鋼材料。 Monel 合金是 NiCu 系耐蝕合金，最早是由美國的國際鎳公司 (International 鎳公 )開發(fā)的，其典型成分為 70％ Ni 和 30％ Cu，它是鎳基耐蝕合金應用最廣泛的合 金 [3] 。 Monel 合金既具有較高的強度和韌性，又具有優(yōu)良的抗還原酸及強堿介質(zhì)和海 水等腐蝕的性能。因此通常用于制造輸送氫氟酸 (HF)、鹽水、中性介 質(zhì)、堿鹽及還原 性 酸介質(zhì) C23的設備。 Monel 合金也適用于干燥氯氣、氯化氫氣 、高溫氯氣 (425℃ ) 及高溫氯化氫 (450℃ )等介質(zhì) ,但不抗含硫介質(zhì)和氧化性介質(zhì) (如硝酸 ,含氧量高的介） 的腐蝕，因為鎳與硫和氧有劇烈反應，易形成 Ni3S2 和 NIOC Monel 合金有兩種類型：加工強化型，有 Monel 400、 40 R405 等牌號；沉淀 硬化型，有 Monel K500、 502 等牌號，常用 Monel alloy K400 和 K500， Monel alloy K500 合金繼承了 Monel alloy K400 合金優(yōu)良耐腐蝕性。通過在鎳銅基內(nèi)添加鋁和鈦，并在一定條件下加熱使 Ni3(Ti,Lv)粒子沉淀為晶體， 又使其比 Monel alloy K400、合金有更大的強度和硬度。在各種酸、堿介質(zhì)中，具有使用壽命長的優(yōu)點，因而廣泛應用與石油化工、核工業(yè)、國防工業(yè)等尖端工業(yè)上，作為其中的重要零件部件，另外還在其他高強度、高耐度高耐磨性的復雜環(huán)境條件下使。 Monel alloy K500 合金產(chǎn)品的典型應用時鏈條和電纜船用緊件固件及彈簧；化學處理泵和閥門部件；手術(shù)刀和造紙業(yè)使 6 用的刮刀；油井鉆鋌和儀器、泵軸、葉輪；非磁性外殼；石油和天然氣生產(chǎn)中石油的安全電梯和閥門；傳感器和其他電子組件。 Monel alloy k500 合金 化學成 分如表 ： 表 Monel alloy K500 合金化學成分表 [4] 零件工藝性分析 根據(jù)零件圖的要求，該零件內(nèi)外圓及兩端面都須較復雜的加工，且加工精度較高 。零件外形 如圖 所示： 圖 連接支架三維圖 C Mn Si S Cu Fe Ni 其他 ≤ ≤ ≤ ≤ 余 ≤ 5 7 下面分析了零件主要的幾個加工部位。 外圓 1) 右端（ 左右均 以零件圖為準，下同） ?? 外圓加工面，加工面長 ，公差 ，精度要求較高，加工時還須考慮其定位誤差，盡量 一次裝夾加工 多個待加工面 。此外圓軸線 作為 多處加工部位的基準，必須保證此處精度。 2) 該零件外圓切槽處較多，有 4處槽。其 中左端第一個為退刀槽槽寬 2mm，是加工螺紋 退刀所用，精度要求不高。第二處和第四處槽 在零件圖中有局部放大圖，如圖 。槽寬均 有 公差要求槽壁有 0~10176。的斜度，且 轉(zhuǎn)折處均須分別倒圓弧角 和 ，槽內(nèi) 各處粗糙度須達到 ，另外第二處槽還須 滿足以 A 為基準的同軸度要求。這兩處加工要 求較多，編寫加工工藝時須謹慎考慮。第三處 圖 毫米槽 槽寬 2 0. 2177。 ，此槽精度要求也比較高，槽寬有公差要求，須保證圓 ? ，還要保證以 A 為 基準的同軸度要求，此外，外圓軸線也是作為 T 型槽的 基準，必須達到各精度要求。 3) 左端須加工出一個美制短牙梯型螺紋 3’ 3/88 STUB ACME，查資料得： 3’ 3/88 STUB ACME 參數(shù) [5] d =? d2 = ?? d3 =83 .3 12 max p = a=29176。 螺紋軸線須保證 A 為基準的同軸度要求，為滿足螺紋的精度要求，可將其工序靠后設計。另外按照零件圖指示，需要設計工序銑除不完全螺紋。 內(nèi)孔 兩端內(nèi)孔大小分別為 ? ,248。 40，兩孔結(jié)合處為 120176。角 ，保證左端孔 117mm 8 長和結(jié)合處 120176。角，間接保證右端孔的長度，所以須先加工左端較大孔再加工右端較小孔 。左端須加工 ? 內(nèi)槽，加工出兩對稱 110176。 300? 、 ? 圓弧 。此處要特別注意，圓弧頭尾處是直線而不是弧形，不能由銑床銑刀直接加工完成，又由于不 是完整圓弧，也不能由車床加工，所以必須采用特種加工。 右端要加工 ?? 的臺階，此臺階精度較高，尺寸的公差為 ， 同軸度公差為 ，此處應盡量與外圓 ?? 處一次裝夾加工。 圖 T 形槽 圖 內(nèi)孔對稱圓弧 其它重要加工部位： 1) T 形槽， T 形槽的寬度有 的公差要求。而且相對外圓軸線有對稱度要求。為了加工 T 形槽，設計者在 ? 外圓上設計了一個與 T 形槽等高的平面便于刀具進退 ，如圖 。 2）在右端外圓上須加工三個 248。8 ? 的通孔，三孔并不是均布的，角度分別為 105176。，135176。， 120176。，零件圖中對三個孔還有 的位置度要求，如圖 。 3)在零件外圓最大處 ，均布了三個寬 6mm，深 的槽。 4).在外圓 左邊的臺階邊沿上還要加工一個螺釘孔，螺釘孔螺紋為美制粗牙 內(nèi)螺紋 1/420 UNC2B 如圖 。螺紋參數(shù)為： 248。1/42 0 UNC2B 參數(shù) [6] D= D1= ? D2 = ? D = 9 P = a=60176。 圖 孔（非均布 ) 圖 螺釘孔三維圖 為了不影響內(nèi)孔，零件設計者將此螺釘孔設計為平底，設計加工工藝和實際加工時應注意。 這幾個加工部位位置比較復雜 ,分別加工的話 ,定位和加工都比較困難，可以考慮使用特殊的設備和工裝對其進行加工。 倒角等 詳見零件圖，如圖 。 零件總體分析 該零件設計為大批量生產(chǎn)，采用材料為 Monel alloy K500 合金進口不銹鋼，零件圖中對硬度無要求，無需熱處理。零件總長 197 177。 ，外圓最大處 。粗糙度要求兩槽內(nèi)各處粗糙度 ，其余 。螺紋加工處兩處，一處為外螺紋，一處為螺釘孔。根據(jù)零件圖 ，該零件主要設計基準為 ?? 外圓軸線和左右端面 。 10 圖 零件圖主視圖及剖視圖 第 3 章 工藝規(guī) 程設計 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文 11 件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件 。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規(guī)程來體現(xiàn)。因此。機械加工工藝規(guī)程設計是一項重 要而又嚴肅的工作。 它的作用 [7]有： 1) 根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（ 包括技 術(shù)準備 ）； 2) 它是生產(chǎn)劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)； 3) 新建或擴建車間（ 或工段 ），其原始 依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程。 設計要求 “連接 支架” 的工藝規(guī)程 設計要 求如下 ： 1) 生產(chǎn)上的安全性 注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。在工藝方案上采用機械化或 自動化措施，以減輕工人繁雜的體力勞動，保證生產(chǎn)安全。 2) 質(zhì)量上的可靠性 必須保證機器零件的加工質(zhì)量，達到零件圖圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求。 3) 經(jīng)濟上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下選擇經(jīng)濟上最合理的方案 ,使產(chǎn)品的能源、材料消耗和 生產(chǎn)成本最低。 4) 技術(shù)上的先進性 在經(jīng)濟合 的基礎上，最大化利用現(xiàn)有設備，在必要的情況下還要做相關(guān)試 驗和研究，以提高加工精度和效率。 工藝順序的安排 工藝順序安排應滿足下列原則 [8]。 1） 先加工基準面，再加工其它表面； 2） 一般先加工平面，后加工孔； 3） 先加工主要表面，后加工次要表面； 4） 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 該零件主要設計基準 ?? 外圓軸線和左右端面。因此，先 粗車 ?? 處外圓和右端端面，然后掉頭以 ?? 外圓為基準 A，粗車左端面及右端外圓，鉆鏜內(nèi)孔。再次掉頭鉆鏜內(nèi)孔。此處之所以多次掉頭是因為兩端內(nèi)孔精度要求都較高，既有尺寸誤差要求，又有形位誤差要求。為了保證尺寸要求，防止鏜孔時跳動大，加工時不 12 能 以毛胚為為基準進行加工，應先加工基準面。后續(xù)還安排了數(shù)控精加工和磨削加工以達 到零件圖所要求精 度 。 在外圓和和內(nèi)孔（除右端內(nèi)孔外）大致輪轂精加工完成后，安排加工右端的兩個槽。這里槽的設計公差較大，可安排普通車床。槽都有以 A 為基準的同軸度公 ，在左端用軟爪夾緊的同時，還設計了一個堵頭以頂尖頂住右端，保證其同軸度誤差。此道工序中 槽槽內(nèi)粗糙度要求較高，達到 。車床加工后還需要使用砂紙打磨槽內(nèi)各面使其達到粗糙度要求。 為了符合基準統(tǒng)一的原則，在 30 號工序后沒有再掉頭加工內(nèi)孔，在完成左端的加工后掉頭精加工右端內(nèi)孔。 下一步的工序使用了四軸立式加工中心加工零件圖上要求的孔， T 形槽 ，螺釘孔和 6mm 均布槽。使用四軸立式加工中心配合專用夾具（后續(xù)章節(jié)將介紹），可以高效的完成此工序的加工。此處加工螺釘孔之前應用銑刀銑出一個小平面，再用平頭鉆鉆出平底孔。 上述加工會產(chǎn)生很多毛刺，應安排去毛刺工序，同時攻螺釘孔的內(nèi)螺紋。 在零件圖中不規(guī)則圓弧的加工上設計了兩道工序，一道在立式加工中心上用銑刀 銑處圓弧，一道使用電火花機床去除銑刀產(chǎn)生的刀具圓弧。這樣設計一方面充分利用普 通加工設備，提高效率和精度；一方面不須特別設計電火花機床加工用的電極，節(jié)約成本。當然，這兩道工序都需使用到專用夾具定位，在 后續(xù)的章節(jié)中將介紹 。 為了避免螺紋在其它工序中損壞，保證螺紋的尺寸和位置精度，將右端外螺紋的加工安排在電火花加工后。零件圖要求去除不大于 270176。的圓周上銑去不完成螺紋并銳邊倒鈍，所以在螺紋加工完成后還需安排數(shù)控銑加工去除不完整螺紋。 完成機械加工后須再次安排去毛刺工序去除之前工序產(chǎn)生的毛刺。后續(xù)還按要求 設計了標印，檢驗，清洗，包裝工序。 標印要求如下： 標印內(nèi)容：零件號、版次、訂單號、順序號、制造商代號； 標印方式：電腐蝕標印； 標印字高： 3mm。 包裝要求如下： 1) 用洗滌汽油清洗零件并晾干 2） 先將零件用 350X350 的汽泡膜包裹裝入內(nèi)腔尺寸為φ 105X210 的紙筒 ,(出口用 ),并在兩端填滿軟性填充物 ,用膠帶紙封口 ,在紙筒外表面貼上內(nèi)標簽 ,標明零件號，版次號，序列號，訂單號，訂單項，供應商 不符合報告號（按需 ） 13 3) 將已貼好內(nèi)標簽的單件包裝裝入尺寸為 320X320 X220 外包裝箱內(nèi) .每個外包裝箱內(nèi)裝 9 個單件包裝箱 ,然后把裝有合格證的文件袋平放于外包裝箱內(nèi)用膠帶封口 ,并加固成 字形 . 4) 在外包裝箱的一個側(cè)面的右上角貼上外標簽 ,標明