【文章內(nèi)容簡介】 鋼屬于中碳鋼，這類鋼調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即既具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)用最廣泛的一類。 而該零件又有 的薄壁，不能使用鑄件，所以只能選用鍛件。 而 毛坯尺寸件一 定 為 185 185 42（長寬高），件二 定 為 185 185 19， 然后件一與件二通過圓柱銷裝配在一起。 加工余量 加工余量是指加工過程中所切去的金屬層厚度，加工余量有工序余量和加宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 工總余量（毛坯余量）之分 。 （ 1） 工序余量 工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度。 ①工 序余量的計(jì)算 工序余量等于相鄰兩工序的工序尺寸之差。 對于外表面（見圖 24a） z=ab 對于內(nèi)表面（見圖 24b） z=ba 式中 z—— 本工序的工序余量 （ mm ）； a—— 前工序的工序尺寸 （ mm ）； b—— 本工序的工序尺寸 （ mm ） 。 圖 24 加工余量 上述加工余量均為非對稱的單邊余量，旋轉(zhuǎn)表面的加工余量為雙邊對稱余量。 對于軸（圖 24c） Z= ad bd 對于孔（圖 24d） Z= bd ad 式中 Z—— 直徑上的加工余量 （ mm ）； 宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 ad —— 前工序的加工直徑 （ mm ）； bd —— 本工序的加工直徑（ mm ）。 當(dāng)加工某個(gè)表面的工序是分幾個(gè)工步時(shí)，則相鄰兩工步尺寸之差就是工步余量。它是某工步在加工表面上切除的金屬層厚度。 ②工 序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差 由于毛坯制造和各個(gè)工序尺寸都存在著誤差，加工余量也是個(gè)變動(dòng)值。當(dāng)工序尺寸用基本尺寸計(jì)算時(shí)，所 得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量。 最小余量 min? 是保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量 max? 是該工序余量的最大值。下面以圖 25所示 的外圓為例來計(jì)算，其它各類表面的情況與此相類似。 圖 25 加工余量及其公差 當(dāng)尺寸 a、 b均為工序基本尺寸時(shí)，基本余量為 Z=ab 則最小余量 min? = mina maxb （ 21） 而最大余量 max? = maxb minb （ 22） 圖 24 表示了工序尺寸公差與加工余量間的關(guān)系。余量公差是加工余量間的變動(dòng)范圍，其值為 z? = max? min? =( maxa mina )+( maxb minb )= a? + b? （ 23） 式中 z? —— 本工序余量公差 （ mm ） ； 宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 a? —— 前工序的工序尺寸公差（ mm ）； b? —— 本工序的工序尺寸公差（ mm ）。 所以，余量公差為前工序與本工序尺寸公差之和。 工序尺寸公差帶的分布，一般采用 “ 單向入體原則 ” 。即對于被包面（軸類），基 本尺寸取公差帶上限，下偏差取負(fù)值，工序基本尺寸即為最大尺寸；對于包容面（孔類），基本尺寸為公差帶下限，上偏差取正值，工序尺寸即為最小尺寸但孔中心距及毛坯尺寸公差采用雙向?qū)ΨQ布置。 （ 2） 加工總余量 毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工總余量。它是從毛坯到成品時(shí)從某一表面切除的金屬層總厚度，也等于該表面各工序余量之和，即 （ 24） 式中 i? —— 第 i道工序的工序余量（ mm ）； n—— 該表面總加工的工序數(shù)。 加工總余量也是個(gè)變動(dòng)值，其值及公差一般可從有關(guān)手冊中查得或憑經(jīng)驗(yàn)確定。如圖 26表示了內(nèi)孔和外圓表面經(jīng)多次加工時(shí)，加工總余量、工序余量與加工尺寸的分布圖。 圖 26 加工余量和加工尺寸分布 （ 3） 影響加工余量的因素 影響加工余量的因素如下： 宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 a） 前工序的表面質(zhì)量（包括表面粗糙度 a? 和表面破壞層深度 aS ）； b） 前工序的工序尺寸公差 a? ； c） 前工序的位置誤差 a? ，如工件表面在空間的彎曲、偏斜以及空間誤差等； d） 本工序的安裝誤差 a? 。 所以本工序的加工余量必須滿足下式 ： 用于對稱余量 時(shí) 用于單邊余量時(shí) （ 4） 確定加工余量 加工余量大小，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。加工余量過大，不僅增加機(jī)械 加工勞動(dòng)量，降低生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，增加成本。但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此，必須合理地確定加工余量。其確定的方法有 ：經(jīng)驗(yàn)估算法、查表修正法、分析計(jì)算法。首先 根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來確定加工余量。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。 要準(zhǔn)確余量則需要 根據(jù)有關(guān)手冊，查得加工余量的數(shù)值，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。 該零件的 加工 余量如下：粗加工 上平面 余量 ，精加工 。 半精加工 曲線 C 單邊 余量 。 半精 加工 曲線 a外輪廓單邊 余 量 。粗加工 a曲線內(nèi)腔槽 單邊余量 2mm， 半精 加工 曲線 a內(nèi)腔槽單邊 余量 。 宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 3 加工準(zhǔn)備 及 工藝路線的確定 在對零件進(jìn)行加工前要對零件進(jìn)行許多分析，如裝夾方式、基準(zhǔn)選擇、確定坐標(biāo)零點(diǎn)、刀具選擇及機(jī)床選擇等。 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 基準(zhǔn)的分類 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 （ 1） 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn) （ 2） 工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)等 。 ① 工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)叫做 工序基準(zhǔn) 。 ② 定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。 ③ 測量基準(zhǔn)是測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。要求掌握基準(zhǔn)的分類，定義，同等重要的是在訓(xùn)練中提高選擇基準(zhǔn)的能力。 定位基準(zhǔn)的選擇 正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 在 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個(gè)工藝過程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。 在加工中，首先使用的是粗基準(zhǔn)，但在選樣定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證零件的宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 加工精度，首先考慮的是選擇精基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)選定以后，再考慮合理地選擇粗基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)掌握五個(gè)原則： （ 1） 基準(zhǔn)重合原則 以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差，調(diào)整法加工零件時(shí)，如果基準(zhǔn)不重合將出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差。所謂調(diào)整法，是在預(yù)先調(diào)整好刀具與機(jī)床的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置的加工方法。 與之相對應(yīng)的是試切法加工，即試切一測量一調(diào)整一再試切，循環(huán)反復(fù)直到零件達(dá)到尺寸要求為止。試切法適用于單件小批生產(chǎn)下的逐個(gè)零件加工。 （ 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工工件上的各個(gè)加工表面。以避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度 ,簡化工藝規(guī)程 ,夾具設(shè)計(jì)和制造縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。典型的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是軸類零件、盤類零件和箱體類零件。軸的精基準(zhǔn) 為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及 — 個(gè)端面為精加工基準(zhǔn)，而箱體類常以一個(gè)平面及平面上的兩個(gè)定位用工藝孔為精基準(zhǔn)。 （ 3） 自為基準(zhǔn)原 則 當(dāng)某些精加工表面要求加工余量小而均勻時(shí)，可選擇該加工表面本身作 為定位基準(zhǔn)，以搞高加工面本身的精度和表面質(zhì)量。 （ 4） 互為基準(zhǔn)原則 能夠提高重要表面間的相互位置精度，或使加工余量小而均勻。 （ 5） 裝夾方便原則所選定位基準(zhǔn)應(yīng)能使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。 以上每項(xiàng)原則只能說明一個(gè)方面的問題，理想的情況是使基準(zhǔn)既 “ 重合 ”又 “ 統(tǒng)一 ” ，同時(shí)又能使定位穩(wěn)定、可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。但實(shí)際運(yùn)用中往往出現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行綜合分析，抓住主要矛盾，進(jìn)行合理選擇。 還應(yīng)該指出，工件上的定位精基準(zhǔn)，一般應(yīng)是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時(shí)為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一或定位可靠，操作方便，人為地制造一宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 種基準(zhǔn)面，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅僅在加工中起定位作用，如頂尖孔、工藝搭子等。這類基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)。 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時(shí)還要為后續(xù)工序提供可靠精基準(zhǔn)。具體選擇一般應(yīng)遵下列原則： （ 1） 為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 （ 2） 為了 保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個(gè)加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。 （ 3） 為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時(shí)就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。 以重要表面作粗基準(zhǔn)，在重要零件的加工中得到較多的應(yīng)用，例如機(jī)床主軸箱箱體的加工，通常是以主軸孔為粗基準(zhǔn)先加工底面或頂面，再以加工好的平面為精準(zhǔn)加工主軸孔及其他孔系，可以使精度要求高的主軸孔獲得均勻的加工余量。 （ 4） 為 了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時(shí)，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 （ 5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會(huì)產(chǎn)生較大的相互位置誤差。 本套件件一和件二的上、下平面都要加工，基準(zhǔn)選擇原則是互為基準(zhǔn)。即上平面為基準(zhǔn)加工下平面，工件重新裝夾后，已加工的下平面為基準(zhǔn)加工上平面。 確 定裝夾方法 （ 1）找正法 宜賓 職 業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 找正是用工具（或儀表）根據(jù)工件上的有關(guān)基準(zhǔn)，找出工件在加工（或裝配）時(shí)的正確位置的過程。用找正法裝夾工件稱為找正裝夾。找正裝夾又可分為劃線找正法和直線找正法。 ①劃線找正法。如圖 31 所示，劃