【文章內(nèi)容簡介】 選擇的正確、合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率隨之得以提高。相反，加工工藝過程中則會問題百出，更有甚者，還會造成加工零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求 [4]： ①粗基準的選擇應以不加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。 ②若必須首先保證工件的某些重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面做粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。 ③若需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面做粗基準。 ④應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠 大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。 ⑤粗基準一般只使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證往復杠桿零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從往復杠桿零件的零件圖分析可知該零件的加工表面比較多，粗基準可選為兩個，這里選擇該零件的對稱的兩端面中的一個端面以及大端 mm35? 孔的外輪廓面作為粗基準，分別以這兩表面為基準對零件進行裝夾定位及加工。 精基準的選擇 [11] 精基準的選擇原則： ①基準 重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 8 與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ②基準統(tǒng)一原則。應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。 ③互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。 ④自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準 ⑤此外，還應選擇工件上精度高、尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠 。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 往復杠桿零件精基準選擇時考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確。當設計基準與工序基準不重合時，還應該進行尺寸換算。粗基準的選擇，采用零件的上、下平面以及 mm35? 的外端面作為定位的粗基準，使得零件達到完全定位。而在此基礎上，考慮到基準重合、便于裝夾的問題，則選取 mm22? 的孔作為加工的精基準。 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求 能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序的合理組合 [4] 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ①工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大， 工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 ②工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 9 產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段 [15]： ①粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。 ②半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9～ IT10。表面粗糙度為 Ra10～ m。 ③精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達到圖紙要求。另外精加工工序安排在最后 ,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般為 IT6～ IT7，表面粗糙度為 Ra10～ m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中， 對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。本次往復杠桿零件加工工藝規(guī)程的設計中，由于零件加工表面及孔的精度要求并不是很高，因此只需劃分為粗加往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 10 工、精加工兩個階段即可滿足要求。 工藝路線的比較及其確定 ①工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗銑小端 mm22? 孔的外端面 工序Ⅱ 粗銑小端寬 22mm的槽寬 工序Ⅲ 粗銑 mm35? 孔的外端面 工序Ⅳ 粗銑 mm35? 孔的內(nèi)端面 工序Ⅴ 粗銑兩端半徑 mm25R 、 mm33R 的圓弧面 工序Ⅵ 精銑小端寬 22mm的槽寬并锪倒角 ??452 工序Ⅶ 精銑 mm35? 孔的外端面并锪倒角 ??452 工序Ⅷ 精銑 mm35? 孔的內(nèi)端面并锪倒角 ??452 工序Ⅸ 擴、粗鉸、精鉸大端 mm35? 二孔并锪倒角 ??452 工序Ⅹ 鉆、粗鉸、精鉸小端 mm18? 孔并锪倒角 ??452 工序Ⅺ 鉆、粗鉸、精鉸小端 mm22? 孔并锪倒角 ??452 工序Ⅻ 鉆 M6mm螺紋孔 工序 XIII 攻螺紋 M6mm 工序 XIV 鉆柱銷孔 6? mm 工序 XV 鉗工，去毛刺 ②工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑兩端半徑 mm25R 、 mm33R 的圓弧面 工序Ⅱ 粗銑 mm35? 孔的外端面 工序Ⅲ 粗銑 mm35? 孔的內(nèi)端面 工序Ⅳ 粗銑小端 mm22? 孔的外端面 工序Ⅴ 粗銑小端寬 22mm的槽寬 工序Ⅵ 精銑 mm35? 孔的外端面并锪倒角 ??452 往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 11 工序Ⅶ 精銑 mm35? 孔的內(nèi)端面并锪倒角 ??452 工序Ⅷ 精銑小端寬 22mm的槽寬并锪倒角 ??452 工序Ⅸ 鉆、粗鉸、精鉸小端 mm22? 孔并锪倒角 ??452 工序Ⅹ 鉆、粗鉸、精鉸小端 mm18? 孔并锪倒角 ??452 工序Ⅺ 擴、粗鉸、精鉸大端 mm35? 二孔并锪倒角 ??452 工序Ⅻ 鉆 M6mm螺紋孔 工序 XIII 攻螺紋 M6mm 工序 XIV 鉆柱銷孔 R6mm 工序 XV 檢查 ③工藝方案的比較與分析 兩種方案都依照工序集中原則組織工序，優(yōu)點是工藝路線短，減少工件的裝夾次數(shù)，易于保證加工面相互位置精度，使需要的機床數(shù)量少，減少工件工序間的運輸，減少輔助時間和準備終結的時間，同時產(chǎn)量也較高。并且兩種方案都遵循先加工面 再加工孔的原則組織安排往復杠桿零件的加工工藝過程。 方案一的特點是：銑平面先粗銑杠杠零件的小端槽的外端面，然后粗銑尺寸為22mm 的槽寬，再依次粗銑 mm35? 孔的外端面、內(nèi)端面，然后按照此順序精銑以上端面；孔的加工是按照 mm22mm18mm35 ??? 、 的順序。整體上方案一是按照從零件小端到大端的順序安排工序的。 方案二則不同：銑平面先粗銑 mm35? 孔的外端面、內(nèi)端面，然后粗銑杠杠零件的小端槽的外端面，然后粗銑尺寸為 22mm的 槽寬，然后按照此順序精銑以上端面；孔的加工是按照 mm35mm18mm22 ??? 、 的順序。整體上方案一是按照從零件大端到小端的順序安排工序的。 通過兩個工藝方案比較，容易看出方案一工序安排不合理，因為 mm35? 孔的內(nèi)、外端面的精度較高可以先加工。方案一在孔加工的工序安排上不正確，因為 mm35? 、mm18? 孔的加工是以 mm22? 為基準的，故 mm22? 的孔加工應安排在 mm35? 、 mm18?孔加工的前面。而方案二則彌補了方案一的不足。為了修正由于粗基準重復使用而產(chǎn)往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 12 生的誤差，方便加工基準的選擇，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾方便的特點，因此最后的加工工藝路線確定如下： 工序Ⅰ 銑上、下平面，保證尺寸 50177。 工序Ⅱ 銑削槽的外端面，保保證尺寸 84mm 工序Ⅲ 粗銑 mmH735? 孔外端面 工序Ⅳ 粗銑 mmH735? 孔內(nèi)端面 工序Ⅴ 粗銑 22177。 工序Ⅵ 粗銑兩端半徑 mm25R 、 mm33R 的圓弧面 工序Ⅶ 精銑 mmH735? 孔外端面，保證尺寸 180177。 ??452 工序Ⅷ 粗銑 mmH735? 孔內(nèi)端面，保證尺寸 52177。 角 ??452 工序Ⅸ 精銑槽寬，保證尺寸 22177。 ??452 工序Ⅹ 鉆、粗鉸、精鉸 mmH722? 孔至尺寸并锪倒角 ??452 工序Ⅺ 鉆、粗鉸、精鉸 mmH718? 孔至尺寸并锪倒角 ??452 工序Ⅻ 鉆、擴、粗鉸、精鉸 mmH735? 孔至尺寸并锪倒角 ??452 工序 XIII 鉆 HmmM 668 ?? 螺紋底孔 工序 XIV 攻螺紋 HmmM 668 ?? 工序 XV 鉆圓柱銷孔 mmH763 ?? 工序 XVI 鉗工，去毛刺 機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 往復 杠桿零件材料為 45 鋼，硬度 207～ 241HBS，毛坯重量約為 12Kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原是資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： ⑴ 毛坯長度、寬度、厚度方向的加工余量及偏差 由往復杠桿零件的功用及技術要求 ,確定該零件的公差等級為普通級。查 [8]表，鍛件的材質(zhì)是 45 鋼，由表知毛坯的材質(zhì)系數(shù)為 M1。 已知機械加工后杠杠零件的重量為 8Kg，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的往復杠桿零件機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 13 重量為 12Kg。 對往復杠桿零件圖進行分析計算，可大 致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度、厚度，即 mm55hmm1 8 5bmm4 0 1 ??? ，l 。該鍛件的形狀復雜系數(shù)計算公式 NmS /mt? （ 31） 故 NmS /mt? )/(mt ?lbh? )/(12 36 mmkgmmmmmmkg ?????? ? 由 [8]表 查得鍛件的形狀復雜系數(shù)為 2S 級。 查 [8]表 ，長度 396mm 方向的余量值規(guī)定為 ～ ，現(xiàn)取 ；寬度 180mm 方向的余量值規(guī)定為 ～，現(xiàn)取 ；厚度 50mm 方向的余量值規(guī)定為 ～ ，現(xiàn)取 。 查 [8]表 ，該鍛件重量為 12Kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為 2S ，鍛件材質(zhì)系數(shù)取1M ，鍛件輪廓尺寸 長度方向為 315～500mm，故長度方向偏差為 ?? ；寬度方向取最小寬度的數(shù)值為 80～ 120mm，故寬度方向偏差為 .?? mm ；厚度方向為 30～80mm，故厚度方向偏差為 ?? 。 ⑵尺寸為 50mm的上、下端面加工余量 ①查 [8]表 ，尺寸 50mm 方向的余量值規(guī)定為 ～ ，現(xiàn)取 。查 [8]表 ，尺寸偏差為 ?? 。 ②查 [8]表 ,因零件無特殊要求且粗糙度為 ，故銑削余量為 2mm,則： 毛坯的名義尺寸為： 50+2 2=54（ mm） 毛坯的最大尺寸為： 54+ 2=（ mm） 圖 31 上、下平面加工余量及 尺寸公差分布 往復杠桿零件機械加工工