【文章內(nèi)容簡介】 零件表面加工方法的選擇 9 工件上的加工表面往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。因此一般在選擇表面加工方法時，先根據(jù)零件表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定加工方法，然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等 [15]。選擇零件表面加工方法時要考慮 以下因素：經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)粗糙度；零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小；零件的材料及熱處理要求；生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 本設(shè)計中的三孔連桿零件的加工面有大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面、大頭孔內(nèi)壁、小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁。材料為 45 鋼 ，通過查閱典型表面加工的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度表 [16]，可以針對零件的實際生產(chǎn)加工要求來分析確定，現(xiàn)針對三孔連桿各個表面的加工方法進(jìn)行如下分析確定： （ 1）大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面：粗銑 —— 半精銑 該三孔連桿材料為 45 鋼，大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面的粗糙度要求都是 aR ，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，只進(jìn)行粗銑加工無法滿足要求，故需要在粗銑加工后再進(jìn)行精銑加工。 （ 2）大頭孔內(nèi)壁：粗鏜 —— 精鏜 大頭孔已經(jīng)鍛造出，粗糙度要求是 aR ，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，若只采用粗鏜則難以達(dá)到表面粗糙度要求，若采用粗鏜 ——精鏜 ——浮動鏜完全沒有必要，只會增加生產(chǎn)成本。 （ 3）小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁：鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 由于大頭孔和側(cè)耳孔 早期沒有鍛造出，因此要額外增加一道鉆削工序，粗糙度要求是 aR ，經(jīng)濟(jì)精度為 IT8，因此后續(xù)加工工序的選擇和大頭孔內(nèi)壁相同。 結(jié)合上述分析，零件各表面加工方法的選擇，如表 35 所示。 加工表面 加工方法 大頭孔端面 粗銑 —— 半精銑 小頭孔端面 粗銑 —— 半精銑 耳部兩側(cè)平面 粗銑 —— 半精銑 大頭孔內(nèi)壁 粗鏜 —— 精鏜 小頭孔內(nèi)壁 鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 側(cè)耳孔內(nèi)壁 鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 10 加工順序的安排 該零件有多個表面需要機(jī)械加工，這些表面不僅本身有一定的表面粗糙度和尺寸精度要求，而且各表面間還有一定的位置要求。而為了滿足以上這些要求，就需要合理安排各個表面的加工工序。 工序安排需遵循的原則 加工順序安排總的原則是前面的工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，并作好基本準(zhǔn)備。機(jī)械加工順序的安排有如下原則 [13]： ① 先粗厚精 ， 零件的加工一般應(yīng)劃分加工階段，先進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行半精加工，最后是精加工和光加工，應(yīng)將粗精加工分開進(jìn)行。 ② 先主后次 ， 先考慮主要表面的加工，后考慮次要表面的加工。主要表面加工容易 出廢品，應(yīng)放在前階段進(jìn)行，以減少工時的浪費。次要表面一般加工余量較小，加工比較方便，因此把次要表面加工穿插在各種加工階段中進(jìn)行，使加工階段更明顯且能順利進(jìn)行，又能增加加工階段的時間間隔，可以有足夠的時間讓殘余應(yīng)力重新分布并使其引起的變形充分表現(xiàn)，以便在后續(xù)工序中修正。 ③ 先面后孔 ， 先加工平面，后加工孔。應(yīng)為平面一般面積比較大，輪廓平整，先加工好平面，便于加工孔時的定位夾裝，利于保證孔與平面的位置精度，同時也給孔的加工帶來方便，另外由于平面已加工好，對平面上的孔加工時，使刀具的初始工作條件得到改善。 ④ 先基準(zhǔn) 后其他 ， 工藝路線開始安排的加工面應(yīng)該是選擇定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，然后再以精基準(zhǔn)定位，加工其它表面。為保證一定的定位精度，當(dāng)加工面的精度要求很高時，精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。 加工階段的劃分 劃 分加 工階段可以達(dá)到以下目的 [ 8]: ① 利于保證加工質(zhì)量。 ② 便于合理的使用機(jī)床設(shè)備。 ③ 便于熱處理工序安排。 ④ 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 該三孔連桿加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工三個階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（大頭孔端平面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn) 定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑大頭孔另一側(cè)端面、小頭孔兩側(cè)端面、耳部兩側(cè)平面。鉆小頭孔、側(cè)耳孔；粗鏜大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔。在半精加工階段，完成粗銑大頭孔另一側(cè)端面、小頭孔兩側(cè)端面、耳部兩 11 側(cè)平面的半精鏜和大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔的半精鏜、精鏜。而在其精加工階段主要是保證三個孔的端面和內(nèi)孔面的表面粗糙度及相互位置精度的要求。 工序順序的安排 （ 1） 機(jī)械加工工序 ① 遵循 “先基準(zhǔn)后其他 ”的原則，首先加工精基準(zhǔn) —— 大頭孔端平面和大頭孔內(nèi)表面 φ90H6 ? mm。 ② 遵循 “先粗后精 ”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 ③ 遵循 “先面后孔 ”的原則，先加工大頭孔和小頭孔的兩側(cè)端面及側(cè)耳孔的兩側(cè)平面 ，后加工三個孔。 （ 2） 熱處理工序 模鍛成型后切邊，進(jìn)行正火處理，然后噴砂、去毛刺。 （ 3） 輔助工藝 精加工之后安排去刺、修鈍各處尖棱探傷檢查，無損探傷，檢查零件有無裂紋，夾渣等工序 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序安排原則的基礎(chǔ)上， 列表 確定出工藝路線 ， 如表 6 所示 。 表 36 三孔連桿 機(jī)械加工工藝過程卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鍛 模鍛 2 熱處理 正火處理 3 噴砂 噴砂、去毛刺 4 劃線 劃桿身十字中心線及三孔端面加工線 5 銑 按所劃加工線找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面至劃線尺寸。并確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面作標(biāo)記（下稱大頭孔基準(zhǔn)面） X52K 組合夾具 6 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面，大頭厚為 50177。，小頭厚 35177。 X52K 組合夾具 7 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。按大、小頭中心連線找正，壓緊大 X62W 12 頭，銑耳部兩側(cè)平面，保尺寸高為 52mm，厚為 20177。 組合夾具 8 粗鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。粗鏜大頭孔至 φ88mm， T612 專用夾具 9 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。精鏜大頭孔至 φ90H6 ? mm T612 專用夾具 10 劃線 以大頭毛坯孔為基準(zhǔn)，兼顧連桿外形情況，劃兩孔徑的加工線 11 鉆 以大頭孔基 準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件。鉆小頭孔至 φ29mm、側(cè)耳孔至φ19mm Z3050 專用夾具 12 粗鏜 粗鏜小頭孔和側(cè)耳孔，其中小頭孔尺寸至 φ33mm 耳部孔尺寸至 φ24mm T612 專用夾具 13 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后，重新裝夾壓緊工件。精鏜兩孔至圖樣要求尺寸。其中小頭孔 φ35H6 ? mm，保證中心距為 270177。，耳部孔 φ25H6 ? mm，保證與大頭孔中心距為 95 ? mm T612 專用夾具 續(xù) 表 5 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 14 倒角 對大頭孔倒角 ? 176。 專用夾具 15 鉗 修鈍各處