【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ................ 22 結(jié) 論 ...................................................................................................................................................................................................25 謝 辭 ...................................................................................................................................................................................................26 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................................................................................27 第 1 章 汽車半軸的機(jī)械加工 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、工藝特征 首先分析、研究被加工零件，通過(guò)認(rèn)真閱讀被加工零件圖樣，研究被加工零件的用途、尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)和加工精度及表面粗糙度要求等內(nèi)容。通過(guò)產(chǎn)品裝配圖樣和有關(guān)工藝資料的分析，充分認(rèn)識(shí)被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用，從而來(lái)確定汽車半軸的機(jī)械加工工藝，使它保證各種加工要求和經(jīng)濟(jì)精度。 由 N=20200 件 /年，知道零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； 生產(chǎn)類型的確定 —— 大批量生產(chǎn)； 該工件的工藝特性 針對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀及正常的經(jīng)濟(jì)精度和位置精度的分析，可知零件的加工要求。同時(shí)工件是大批量生產(chǎn)，可以采用高度自動(dòng)化專用機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，可以廣泛采用高效專用夾具、專用量具及自動(dòng)檢測(cè)裝置。因此，在實(shí)際加工中我采用組合機(jī)床進(jìn)行加工。這樣容易保證加工精度，提高生產(chǎn)率，使產(chǎn)品成本相對(duì)降低，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。 查閱資料可知零件的技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)工藝性 ： 1）汽車半軸外圓表面和 端面加工，由于半軸頭部 3 個(gè)孔的精度要求要對(duì)其進(jìn)行鉆擴(kuò)鉸的加工。 2）對(duì)熱處理后的零件進(jìn)行校正、探傷，保證零件的工藝性能良好。 、確定毛坯及材料的選擇 1）查閱零件圖和技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)工藝性可知此工件采用 40Cr 材料，根據(jù)零件加制造毛坯，精度等級(jí)為 2 級(jí)。分析零件的材料的特征，查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)手冊(cè)》來(lái)確定。 2）確定零件毛坯尺寸查工藝手冊(cè) 毛坯尺寸：零件需車削加工部位比加工后單邊厚 工工藝性及零件的輪廓、尺寸精度、形狀、位置、加工表面技術(shù)要求，最終確定了采用模鍛件來(lái) 毛坯無(wú)明顯的裂紋缺陷，未注圓 角為 R2~R3 確定工藝路線 1）根據(jù)零件結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)精度，按照粗、精加工分開原則，工序集中原則，來(lái)確定機(jī)械加工工序的安排順序，按照以下原則來(lái)初步擬訂兩條加工工藝路線：（ 1）先加工基準(zhǔn)面， （ 2）劃分加工階段，（ 3）先面后孔，（ 4）次要表面可在階段進(jìn)行加工 一、分析、研究、加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝 本工件為汽車半軸，生產(chǎn)綱領(lǐng)為 N=20200 件 /年，是大批生產(chǎn)，通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析零件的加工工藝方法，定位和夾緊方式，所采用的先行的工藝資料，在結(jié)合機(jī)械加工工藝原則，在保證工件所需求的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，同 時(shí)考慮產(chǎn)品成本及經(jīng)濟(jì)性，我們?cè)O(shè)計(jì)是采用把孔加工放到組合機(jī)床上加工，這樣采用一套專用的固定式夾具、專用刀具、專用量具、自動(dòng)檢測(cè)裝置，在此四個(gè)工位（鉆、擴(kuò)、鉸和裝卸）來(lái)排列設(shè)備，進(jìn)行流水加工，可以保證孔的經(jīng)濟(jì)精度 6 級(jí)和表面粗糙度 Ra= 微米，節(jié)約了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性。按照粗精加工分開的原則和工序集中的原則來(lái)擬訂組合機(jī)床的工藝方案 方案 1 工序 1 模鍛毛坯 工序 2 退火處理 工序 3 粗車端面到 ，半精車到 34mm，鉆中心孔，粗車大端外圓到 Φ 182mm，半精車到 Φ 180mm 工序 4 鉆小端中心孔，粗車端面保證零件總長(zhǎng) 1007177。 2mm 工序 5 粗車大端端面到 ， 半精車至 32mm， 粗車小端外圓到 56mm 半精車到Φ ,精車到Φ 54 0/ 工序 6 粗車大端端面到 ，半精車到 12 +工序 7 銑花鍵齒，原始齒型壓力角為 48，側(cè)齒粗糙度 Ra=,分度圓的弧齒厚度。 工序 8 鉆大端的孔到 Φ 10mm 到Φ 到Φ 12mm,粗糙度 工序 9 清洗 工序 10 去毛刺 工序 11 防銹處理 工序 12 檢驗(yàn)入庫(kù) 方案 2 工序 1 模鍛毛坯 工序 2 退火處理 工序 3 粗車端面到 ，半精車到 34mm，鉆中心孔，粗車大端外圓到 Φ 182，半 精車到 Φ 180 工序 4 鉆小端中心孔，粗車端面保證零件總長(zhǎng) 1007177。 2mm 工序 5 粗車大端端面到 ， 半精車至 32mm， 粗車小端外圓到 56mm 半精車到Φ ,精車到Φ 54 0/ 工序 6 粗車大端端面到 ，半精車到 12 +工序 7 鉆大端的孔到 Φ 10mm 到Φ 12mm,粗糙度 工序 8 銑花鍵齒，原始齒型壓力角為 48，側(cè)齒粗糙度 Ra=,分度圓的弧齒厚度。 工序 9 清洗 工序 10 去毛刺 工序 11 防銹處理 工序 12 檢驗(yàn)入庫(kù) 2）工藝路線的分析比較 工藝路線的方案 1，按工序分析，各面的車到普通機(jī)床上加工，孔加工放在組合機(jī)床上加工，易保證孔的精度要求，以及加工工藝性能較高。先加工基準(zhǔn)面的原則及先面后孔的原則，選擇工藝方案 1 比較合適。 確定機(jī)械加工余量，總的工序尺寸 車大端端面 單邊余量 厚度為 小端的單邊余量 2 mm 直徑為58mm 零件總長(zhǎng) 1010mm 第 2 章 組合機(jī)床方案的制訂 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 被加工零件的加工精度 根 據(jù)被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。 本工序分 3 個(gè)工步：鉆 —— 擴(kuò) —— 鉸。 被加工零件的特點(diǎn) 零件材料為 40Cr，硬度比較高，因此加工孔時(shí)，工步較多，而且加工定位基準(zhǔn)是水平的 且被加工孔與基面相垂直的工件，采用臥式機(jī)床進(jìn)行加工。 零件的生產(chǎn)批量 零件生 產(chǎn)批量是決定采用工位、多工位式自動(dòng)線還是大批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的主要因素，零件產(chǎn)量為 20200 件，屬于大批量生產(chǎn)情況，則要力求減少機(jī)床數(shù)，所以應(yīng)將工序盡量集中起來(lái)加工，提高機(jī)床利用率和生產(chǎn)效率。 機(jī)床使用條件 （ 1）車間布置情況，組合機(jī)床的配置形式是分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的形式，通過(guò)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度，將裝在工作臺(tái)上的工件順次送往各工位進(jìn)行加工，工作臺(tái)面直徑一般在 1600mm 以下，工位數(shù) 2~12。 （ 2）工藝間的聯(lián)系 工件到組合機(jī)床加工前，毛坯成品必須達(dá)到一定要求，否則，會(huì)造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾具 不可靠，造成刀具損害，或者不能保證要求的加工精度。 （ 3）使用廠的技術(shù)能力和自然條件 根據(jù)廠的情況，選擇液壓傳動(dòng)是機(jī)械動(dòng)力部件的機(jī)床。 工藝方案的原則 由于被加工零件的精度要求、加工部位尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、生產(chǎn)率要求不同，設(shè)計(jì)組合機(jī)床必須采用不同的工藝方法和工藝過(guò)程。 孔的尺寸精度 鉆孔的精度為 10~11 級(jí)，表面粗糙度為 Ra=。 擴(kuò)孔 一般作為鉸前的工序，對(duì)要求不高的孔也可以作為最終工序。精度可達(dá) 9~10級(jí)，表面粗糙度 Ra=~。 鉸孔 可鉸削圓柱孔、圓錐孔、階梯孔等，一般孔徑在 40以下，個(gè)別情況也鉸 40~100mm的大孔。在鉆 —— 擴(kuò) —— 鉸后，精度可達(dá) 7~8 級(jí)，表面粗糙度 Ra=~ 微米。 組合機(jī)床確定工藝方案的原則及注意的問(wèn)題 （ 1）粗、精加工工序的安排 必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量、加工精度、技術(shù)要求進(jìn)行全面的分析，按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則，合理解決粗加工和精加工工序的安排。不要部分具體情況一律粗、精加工或者粗、精加工工序合并的作法。一般大批量生產(chǎn)中，確定工藝流程宜粗、精工序分開進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)是： 1）工 件能得到較好的冷卻，有利于減少熱變形及內(nèi)應(yīng)力變形的影響，對(duì)精度要求高的零件，更需要如此安排。 2）可避免粗加工震動(dòng)對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響。 3）有利于精加工機(jī)床保持持久的精度。 4）使組合機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修、調(diào)整。 但是，粗、精加工工序分開，將使機(jī)床臺(tái)數(shù)增多。當(dāng)工件生產(chǎn)批量不大時(shí)，由于機(jī)床利用率低，則經(jīng)濟(jì)性不好。因此，在能夠保證加工精度的前提下，有時(shí)也采用粗、精加工合并在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行的工藝方案，但須采用措施，盡量減少由此帶來(lái)的不利影響。例如使切削余量和鑄造黑皮的第一道工序與最后一道加工工序不同 時(shí)進(jìn)行。在工件需要兩次安裝時(shí)，應(yīng)使粗、精加工工序所用夾具具有大小不同的夾壓力，若工件一次安裝，也應(yīng)使粗、精加工工序分別具有不同夾壓力。 工序集中與分散的處理 工序集中是機(jī)械加工近代的主要發(fā)展方向之一。組合機(jī)床也正是基于工序集中的工藝原則發(fā)展起來(lái)的，既運(yùn)用多種不同刀具，采用多面、多工位和復(fù)合刀具等方法，在一臺(tái)機(jī)床上對(duì)一個(gè)或幾個(gè)零件完成復(fù)雜的工藝過(guò)程，從而有效的提高生產(chǎn)率，取得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但也應(yīng)當(dāng)看到，工序集中程度的提高也會(huì)帶來(lái)下述一些問(wèn)題： 1）工序過(guò)分集中會(huì)使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刀具數(shù)量增加，機(jī) 床大而笨重，調(diào)整使用不便，可靠性降低，反而影響生產(chǎn)率的提高。 2）工序過(guò)分集中導(dǎo)致切削負(fù)荷加大，往往由于工件剛性不足及變形等影響加工精度。因此提高工序集中程度時(shí)，應(yīng)注意： a、適當(dāng)考慮單一工序，即把相同工藝內(nèi)容的工序集中在同一臺(tái)機(jī)床上 b、相互之間有位置精度要求的工序應(yīng)集中在同一工位或同一臺(tái)機(jī)床上加工。例如，箱體零件各面上的孔，相互間有位置精度要求，其孔的精加工應(yīng)集中在同一臺(tái)機(jī)床上一次安裝并完成加工，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)這些孔的粗加工也應(yīng)盡量集中在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行，這可以使得精加工余量分布均勻。 c、確定工序集中 時(shí)，必須充分考慮零件是否因剛性不足而在較大的切削力、夾壓力下變形對(duì)加工精度帶來(lái)不利影響。 d、工序集中，必須考慮前述粗、精加工工序的合理安排及由于主軸箱結(jié)構(gòu)及設(shè)置倒向的需要，主軸排列不宜過(guò)密，否則會(huì)造成機(jī)床、刀具調(diào)整不便，加工精度、工作可靠性、生產(chǎn)率降低的不良后果。 （ 3）制定工藝方案應(yīng)注意精加工后孔的表面是否允許留下螺旋后直線退刀痕跡，如果不允許留下刀痕，則應(yīng)在加工終了時(shí)，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)并向定位，利用夾具的讓刀機(jī)構(gòu)，將工 件以加工表面移離刀尖一段距離后退刀。在生產(chǎn)率允許情況下，也可使刀具以工進(jìn)速度退回，這樣 不僅不會(huì)留下刀痕，且有利提高加工精度。 第 3 章 組合機(jī)床三圖一卡具體設(shè)計(jì) 被加工零件工序是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而須在原零件圖基礎(chǔ)上突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明而繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。 圖上應(yīng)表示出 ：（ 1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。（ 2）加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊及導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（ 3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ灰付ǘㄎ换鶞?zhǔn)）。（ 4）必要的文字說(shuō)明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 1）為了使被加工零件工序圖清析明了，一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。 2）加工部位的 位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為了加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系，而不采用極坐標(biāo)系。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對(duì)加工部位要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析計(jì)算。此外，應(yīng)將零件圖上的不對(duì)稱位置尺寸公差換算成對(duì)稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出來(lái)。 3）應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求。如對(duì)多層壁同軸線等直徑孔加工，若要求孔表面不留退刀痕跡，則圖紙上應(yīng)注明要求，如機(jī)床主軸定位，工件（夾具）讓刀。 加工示意圖 的作用和內(nèi)容 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上 的加工過(guò)程，刀具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系、機(jī)床的工作形成及工作循環(huán)等。因此加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位，它是刀具、夾具、主軸箱、液壓電氣裝置及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，