【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 5 3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容 設(shè)計(jì)步驟及要求： ⑴ 生產(chǎn)類型大批。 ⑵ 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析〔采用新國(guó)標(biāo)〕。 ⑶ 確定毛坯的種類、形狀、尺寸和精度。 ⑷ 擬定工藝路線。這是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步，其主要工作是：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工方法，安排加工順序，確定工序集中與分散的程度，以及安排熱處理、檢驗(yàn)及其它輔助工序。在擬定工藝路線時(shí)，一般是提出幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行分析比較，最后確定 一個(gè)最佳的方案。 ⑸ 確定工序所采用的設(shè)備。選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)基本原則： ① 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與工件的外形尺寸相 適應(yīng)。 ② 機(jī)床的精度應(yīng)與工序 要求的精度相適應(yīng)。 ③ 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。如果工件尺寸太大、精度要求過(guò)高，沒(méi)有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可供選擇時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)床改裝或設(shè)計(jì)專用機(jī)床。這時(shí)需要根據(jù)具體工序提出機(jī)床改裝（或設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)，任務(wù)書(shū)中應(yīng)提出與工序加工有關(guān)的必要數(shù)據(jù)、資料。例如：工序尺寸、工序公差及技術(shù)要求、工件的定位、夾壓方式，以及機(jī)床的總體布局、機(jī)床的生產(chǎn)率等。 ⑹ 確定各工序所采用的工藝裝備。選擇工藝裝備時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)原則： ① 對(duì)夾具的選擇。 ② 對(duì)刀具的選擇：一般情況下應(yīng)盡量 選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。在組合機(jī)床 上加工時(shí)，按工序集中原則組織生產(chǎn)，可采用專用的復(fù)合刀具。 ③ 對(duì)量具的選擇 ：量具主要是根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求 檢驗(yàn)的精度來(lái)選擇的。單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用夾具，大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用極限量規(guī)、高生產(chǎn)率的檢驗(yàn)夾具和檢驗(yàn)儀器等。 ⑺ 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 ⑻ 確定各工序的切削用量。但對(duì)于大批量流水線生產(chǎn)，尤其是自動(dòng)線生產(chǎn)，則各工序、工步都需要規(guī)定切削用量，以便計(jì)算各工序的生產(chǎn)節(jié)拍。 ⑼ 確定時(shí)間定額。 ⑽ 填寫(xiě)工藝文件。 確定毛坯的制作形式 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地 等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著各自不同的工藝特征。單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量都很少，而且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。成批生產(chǎn)的特點(diǎn)是分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。如機(jī)床制造，電機(jī)制造等屬于成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種類型 [3]。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)分別與單件和大量生產(chǎn)的工藝 特點(diǎn)類似；中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。大量生產(chǎn)的 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 基本特點(diǎn)是產(chǎn)量大，品種少，大多數(shù)工作的長(zhǎng)期重復(fù)的進(jìn)行某個(gè)零件的某一道工序的加工。例如，汽車，拖拉機(jī)，軸承等制造都屬于大量生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算： %%:b4%2%:a :m:Q:%)1%)(1(廢品率，一般取備品率，一般取量每臺(tái)產(chǎn)品中改零件的數(shù)產(chǎn)品的年產(chǎn)量零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)式中 NbaQmN ??? 根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱 領(lǐng)，再通過(guò)查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 13，表 14可知該零件為輕型零件。本設(shè)計(jì)零件 JS124 殼體的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。采用砂型鑄造 毛坯的設(shè)計(jì) 殼體零件材料為 HT200（灰鑄鐵 200），硬度范圍是 195HBS220HBS，毛坯重約 1Kg。 根據(jù)本零件設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《工程材料》 表 31 灰鑄鐵強(qiáng)度表 牌號(hào) 鑄件厚度 /mm 抗拉強(qiáng)度 Rm/Nmm2 顯微 組織 ＞ ≦ 基體 石墨 HT200 10 200 珠光體 中等片狀 10 20 195 20 30 170 30 50 160 灰鑄鐵 抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。 生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型， 2 級(jí)精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量， 零件加工工藝路線確定后，在進(jìn)一步安排各個(gè)工序的具體內(nèi)容時(shí)，應(yīng)正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺 寸，首先應(yīng)確定加工余量。 由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過(guò)機(jī)械加工來(lái)達(dá)到這些要求。加工余量是指加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量 [4]。 對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 1. 216。48mmΦ30mm的孔 因?yàn)榭字挥?Φ30mm大， Φ30孔的粗糙度為 ， ：半精加工表面。用于不生要的零件的非配合表面，如不要求定心和配合特性的表面，例螺栓孔、螺釘通孔、鉚釘孔。 粗鏜既可以滿足要求，查相關(guān)資料知粗加工和精加工的余量之和為 3mm。 2. 殼體的上 下端面 該閥體的上下端面粗糙度都是 ，只需要進(jìn)行粗銑加工就可以滿足該閥體端面的光 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 7 潔度要求。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級(jí)為 G，選取尺寸公差等級(jí)為 9級(jí)。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，閥體的上下端面的單邊余量為 3mm，符合要求。 3. 寬 28mm的槽 2端面 寬 28mm2端面的粗糙度為 ，一次粗銑即可滿足要求。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知寬 70mm的 2端面的單邊余量為 2mm。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來(lái)了，毛坯的具體形狀和尺寸見(jiàn)圖 “殼體 ”零件毛坯簡(jiǎn) 圖 毛坯圖 基面和基準(zhǔn)的設(shè)計(jì) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行 [5]。 基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)概念，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注，制造時(shí)工件的定位，校驗(yàn)時(shí)尺寸的測(cè)量，一直到裝配時(shí)零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準(zhǔn)的概念。基 準(zhǔn)就是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn) ,線或面 . 基準(zhǔn)分為： ⑴ 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、 ⑵ 工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)又分為： ⑴ 工序基準(zhǔn) 、 ⑵ 定位基準(zhǔn) 、 ⑶ 測(cè)量基準(zhǔn)、 ⑷ 裝配基準(zhǔn) 基準(zhǔn)面是指以之為基準(zhǔn)用來(lái)確定其他點(diǎn)，線，面等尺寸的表面，分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和加 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 工基準(zhǔn)面，前者指圖紙上的基準(zhǔn)面，后者用于實(shí)際加工，該兩 者最好是指工件的同一個(gè)表面，基準(zhǔn)面通常是指一個(gè)平面。在實(shí)際的操作中，基準(zhǔn)面是為了保證加工精度和便于測(cè)量，在工件上選定的一個(gè)面作為定位面，在車削加工，常以工件的外圓面、臺(tái)階面或端面做為基準(zhǔn)，目的就是為了便于加工和測(cè)量。 在加工中，盡量使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)相重合，在多工步加工中盡量使用同一個(gè)基準(zhǔn)面，也不要使用毛坯面做為基準(zhǔn)面，這樣便于保證加工的準(zhǔn)確性，減少由于基準(zhǔn)不重合造成的誤差。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上 表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 （ 2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （ 3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為 粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （ 5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 φ40外圓為定位基準(zhǔn)，利用 V型塊為定位元件。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （ 1） “基準(zhǔn)重合 ”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （ 2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則 盡可能在多數(shù) 工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （ 3） “自為基準(zhǔn) ”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （ 4） “互為基準(zhǔn) ”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用 “互為基準(zhǔn) ”方法，反復(fù)加工。 （ 5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。 以 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 φ12和 φ30孔（一面 2 銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其 它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 支撐殼體工藝工裝設(shè)計(jì) 9 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)方案一 工序 Ⅰ ：鑄造 工序 Ⅱ ：清沙 工序 Ⅲ ：時(shí)效處理 工序 Ⅳ ：銑下端面 工序 Ⅴ ：銑上端面 工序 Ⅵ ：鉆 4Φ7孔 工序 Ⅶ ：鏜 Φ48H7， Φ30H7孔 工序 Ⅷ ：鉆 Φ12孔，鉆 M6 螺紋底孔攻絲 M6 工序 Ⅸ ：鉆 6Φ7孔锪孔 Φ14 工序 X：銑寬 28mm槽深 5mm 工序 XI：鉆 2M6 螺紋底孔攻絲 M6 鉆 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 XII：鉆孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 XIII：去毛刺 工序 XIV：檢驗(yàn) 方案二 工序 Ⅰ ：鑄造 工序 Ⅱ ：清沙 工序 Ⅲ ：時(shí)效處理 工序 Ⅳ ：銑下端面 工序 Ⅴ ：銑上端面 工序 Ⅵ ：鏜 Φ48H7， Φ30H7孔 工序 Ⅶ ：鉆 Φ12孔，鉆 M6 螺紋底孔攻絲 M6 工序 Ⅷ ：鉆 4Φ7孔 工序 Ⅸ ：鉆 6Φ7孔锪孔 Φ14 工 序 X：銑寬 28mm槽深 5mm 工序 XI：鉆 2M6 螺紋底孔攻絲 M6 鉆 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 XII：鉆孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 XIII：去毛刺 工序 XIV：檢驗(yàn) 太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 工藝路線三： 工序 I 鑄造 工序 II：清沙 工序 III：時(shí)效處理 工序 IV：銑下端面 工序 V：銑上端面 工序 Ⅵ ：鏜 Φ48H7， Φ30H7孔 工序 Ⅶ ：鉆 Φ12孔，鉆 M6 螺紋底孔攻絲 M6 工序 Ⅷ ：鉆 4Φ7孔 工序 Ⅸ ：鉆 6Φ7孔锪孔 Φ14 工序 X：銑寬 28mm槽深 5mm 工序 XI：鉆 2M6 螺紋底孔攻絲 M6 鉆 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 XII：鉆孔 Φ12 锪孔 Φ20深 14 工序 XIII：去毛刺 工序 XIV：質(zhì)檢 工藝方案二和方案一，方案三區(qū)別在于方案二先鏜 Φ30， Φ48孔鉆 Φ12孔這樣可以利用加工好的這幾個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，加工 Φ48和 Φ30更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下 工序 I 鑄造 工序 II：清沙 工序 III：時(shí)效處理 工序 IV：銑下面 工序 V：銑上面 工序 VI：鏜 Φ48H7， Φ30H7孔 工序 VII：鉆 Φ12孔，鉆 M6 螺紋底孔攻絲 M6 工序 VII：鉆 4Φ7孔 工序 IX：鉆 6Φ7孔锪孔 Φ14 工序 X：銑寬 28mm槽深 5mm 工序 XI：鉆 2M6 螺紋底孔攻絲 M6 鉆 Φ8孔锪孔 Φ11 工序 XII：鉆孔 Φ12锪孔 Φ20深 14 工序 XIII：去毛刺 工序 XIV：質(zhì)檢 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定