【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(jìn)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(yīng)用最廣泛的合 金 [3] 。 Monel 合金既具有較高的強(qiáng)度和韌性，又具有優(yōu)良的抗還原酸及強(qiáng)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(shè)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?yàn)殒嚺c硫和氧有劇烈反應(yīng)，易形成 Ni3S2 和 NIOC Monel 合金有兩種類型：加工強(qiáng)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(qiáng)度和硬度。在各種酸、堿介質(zhì)中，具有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)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(qiáng)度、高耐度高耐磨性的復(fù)雜環(huán)境條件下使。 Monel alloy K500 合金產(chǎn)品的典型應(yīng)用時鏈條和電纜船用緊件固件及彈簧；化學(xué)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(xué)成 分如表 ： 表 Monel alloy K500 合金化學(xué)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(fù)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(zhǔn)，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(zhǔn)，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(dá)到 ，另外第二處槽還須 滿足以 A 為基準(zhǔn)的同軸度要求。這兩處加工要 求較多，編寫加工工藝時須謹(jǐn)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(zhǔn)的同軸度要求，此外，外圓軸線也是作為 T 型槽的 基準(zhǔn)，必須達(dá)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(zhǔn)的同軸度要求，為滿足螺紋的精度要求，可將其工序靠后設(shè)計。另外按照零件圖指示，需要設(shè)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(yīng)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(shè)計者在 ? 外圓上設(shè)計了一個與 T 形槽等高的平面便于刀具進(jìn)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(shè)計者將此螺釘孔設(shè)計為平底，設(shè)計加工工藝和實(shí)際加工時應(yīng)注意。 這幾個加工部位位置比較復(fù)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(shè)備和工裝對其進(jìn)行加工。 倒角等 詳見零件圖，如圖 。 零件總體分析 該零件設(shè)計為大批量生產(chǎn)，采用材料為 Monel alloy K500 合金進(jìn)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(shè)計基準(zhǔn)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(shè)計 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)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(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)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(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計是一項(xiàng)重 要而又嚴(yán)肅的工作。 它的作用 [7]有： 1) 根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備（ 包括技 術(shù)準(zhǔn)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(kuò)建車間（ 或工段 ），其原始 依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程。 設(shè)計要求 “連接 支架” 的工藝規(guī)程 設(shè)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(jī)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(jī)器零件的加工質(zhì)量，達(dá)到零件圖圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。 3) 經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下選擇經(jīng)濟(jì)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(jìn)性 在經(jīng)濟(jì)合 的基礎(chǔ)上，最大化利用現(xiàn)有設(shè)備，在必要的情況下還要做相關(guān)試 驗(yàn)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(yīng)滿足下列原則 [8]。 1） 先加工基準(zhǔn)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(shè)計基準(zhǔn) ?? 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(zhǔn) 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?yàn)閮啥藘?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(zhǔn)進(jìn)行加工，應(yīng)先加工基準(zhǔn)面。后續(xù)還安排了數(shù)控精加工和磨削加工以達(dá) 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(shè)計公差較大，可安排普通車床。槽都有以 A 為基準(zhǔn)的同軸度公 ，在左端用軟爪夾緊的同時，還設(shè)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(dá)到 。車床加工后還需要使用砂紙打磨槽內(nèi)各面使其達(dá)到粗糙度要求。 為了符合基準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(jī)床去除銑刀產(chǎn)生的刀具圓弧。這樣設(shè)計一方面充分利用普 通加工設(shè)備，提高效率和精度；一方面不須特別設(shè)計電火花機(jī)床加工用的電極，節(jié)約成本。當(dāng)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(jī)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(shè)計了標(biāo)印，檢驗(yàn)，清洗，包裝工序。 標(biāo)印要求如下： 標(biāo)印內(nèi)容：零件號、版次、訂單號、順序號、制造商代號； 標(biāo)印方式：電腐蝕標(biāo)??； 標(biāo)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(biāo)簽 ,標(biāo)明零件號，版次號，序列號，訂單號，訂單項(xiàng)，供應(yīng)商 不符合報告號（按需 ） 13 3) 將已貼好內(nèi)標(biāo)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(biāo)簽 ,標(biāo)明