【文章內(nèi)容簡介】 面。外圓主要有：φ? ，要求表面粗糙度為 ；內(nèi)孔表面有 Φ 、 6Φ 的刃口，尺寸精度要求較高且表面粗糙度要求為 ； Φ 、 6Φ 的落料孔， 4 M8 的螺紋孔，還有上、下表面及φ ? 外圓，且端面粗糙度要求為 ，有較高的位置精度要求，上下端面與 Φ 內(nèi)孔中心軸線同軸度不大于 。其中主要加工表面為 Φ 、6Φ 的刃口，上下端面，及φ ? 圓柱面和φ 112 ?? 圓柱面。 (2)加工表面的尺寸精度和形狀精度 ①刃口的尺寸 Φ ? ， 6Φ ? 精度等級為 IT7 級。 ②落料孔尺寸為 Φ 、 6Φ 精度等級為 IT12 級。 ③螺紋孔尺寸為 4 M8 精度等級為 IT12 級。 ④沒有另行規(guī)定其幾何形狀精度，一般限制在尺寸公差范圍內(nèi)。 (3)主要加工表面的相互位置精度 零件的φ ? 外圓與φ 112 ?? 外圓的同軸度允許的誤差值為不大于 (4)加工表面粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求 ① Φ ? 、 6Φ ? 刃口、上表面和下表面以及 的倒圓角的粗糙度值均為 ②外輪廓表面的粗糙度值為 ③其余的加工表面的粗糙度值均為 (5)熱處理要求及其它要求 在模具加工工藝中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響到模具的力學性能及切削加工的難易程度。一般在模具加工中有兩類熱處理工序。 ①毛坯熱處理 為了消除鑄造、鍛造和粗加工造成的殘余應(yīng)力，改善凹模材料內(nèi)部的金相組織和切削加工性能，通常在凹模毛 坯加工前安排預(yù)先熱處理。 該零件在毛坯為模鍛件，在鍛造以后安排正 火熱處理，消除毛坯制造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善材料的切削性能和提高綜合力學性能。 ②零件熱處理 加工該零件，為得到較高的刃口硬度，提高其強度、韌性和耐磨性，增加其的承載能力和耐磨性，需要進行最終的淬火的熱處理。熱處理后硬度應(yīng)達到 58~62HRC. 5 零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 （ 1）定位基準的選擇 A、粗基準的選擇的五大原則： ①選擇不加工的表面原則 ②選擇加工余量最小表面原則 ③選擇重要表面原則 ④選擇毛坯表面平整、沒有澆口、冒口或 飛邊和表面較大的表面原則 ⑤在同以尺寸方向上，粗基準通常只允許使用一次的原則。 B、精基準的選擇的四大原則： ①基準重合原則 ②基準統(tǒng)一原則 ③互為基準原則 ④自為基準原則 通過對粗、精基準原則的認識，和對零件圖的分析。落料凹模的粗基準與精基準的選擇如下 : a、粗基準：圓鋼的外圓柱面。在同一尺寸方向上，粗基準通常只允許使用一次的原則。 b、精基準：下表面。遵循了基準重合的原則。 （ 2）零件表面加工方法的選擇 零件加工方法選擇應(yīng)考慮的主要問題有： ①盡量采用經(jīng)濟精度方案進行加工。 ②首先考慮主要表面的加工方案 。加工方案與被加工方案相適應(yīng)。 ③加工方案與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 ④與生產(chǎn)條件相適應(yīng)。 ⑤考慮到為保證 Φ 的刃口和 6Φ 的刃口之間的位置得到保證，選擇先做夾具再加工。 零件各表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性方面的要求，在選擇時，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點及其加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點和技術(shù)要求來決定。 該零件經(jīng)鍛造成型，參考表 126 外圓柱面加工方法 [3]、表 127 孔的加工方法 [3]得各表面加工方法選擇如下： a、外圓表面 、上、下表面 粗車 —— 半精車 —— 粗磨 —— 精磨 b、 Φ 的刃口， Φ 的落料孔、 6Φ 的刃口 、 6Φ 鉆孔 —— 磨削 c、 4 M8 的螺紋孔 鉗工鉆孔 —— 攻絲 6 （ 3）制訂加工工藝路線 加工階段的劃分 該零件的加工質(zhì)量在尺寸和表面粗糙度上都有較高的要求，為保證加工質(zhì)量的需要和合理的使用機床設(shè)備所以把凹模的加工階段主要劃分為三個階段：粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。 ①粗加工階段 切除毛坯外圓柱面上的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件的圖紙要求，為半精加工時提供精基 準，留好足夠的加工余量為后續(xù)加工創(chuàng)造有利條件。 ②半精加工階段 消除粗加工留下的誤差，使工件達到一定的精度，并保證留有一定的加工余量，為其精加工作準備。同時完成次要表面的加工，鉆孔。 ③精加工階段 通過精加工階段的加工使齒輪各尺寸和加工表面達到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。 熱處理工序的安排 機械零件中常用的熱處理工序有退火、正火、調(diào)質(zhì)、時效、滲氮等。熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。 a、預(yù)備熱處理 為了改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應(yīng)力，通常在粗加工之前安排退火 、正火、調(diào)質(zhì)和時效處理等，一般安排在粗加工之前。該零件毛坯為模鍛件，在機械粗加工加工之前，安排退火處理，以消除鍛造應(yīng)力，降低硬度，改善切削性能，便于加工。 b、最終熱處理 最終熱處理的目的是提高金屬材料的力學性能，如提高零件的硬度、耐磨性等。最終熱處理一般安排在粗加工、半精加工之后，精加工前后。變形大的熱處理，如淬火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)安排在精加工前進行，以便精加工時糾正熱處理的變形。結(jié)合零件技術(shù)要求，在加工 4 M8 的螺紋孔后，應(yīng)對刃口進行滲碳處理再進行淬火 的處理，提高刃口硬度，提高其耐磨性，以及達到加工質(zhì)量要求。 機械加工順序的安排 在安排機械加工工序時，應(yīng)根據(jù)加工階段的劃分、基準的選擇和被加工表面的主次來決定，一般應(yīng)遵循四個原則： ①先基準后其他 首先加工用作精基準的表面，再以加工出的精基準作為定為基準加工其他表面。在加工零件時，先車好端面，保證總長，然后鉆通孔，加工 Φ 的刃口， Φ 的落料孔，保證精車時定位進行零件的其他加工。 ②先粗后精 各表面的加工順序，按加工階段，從粗到精進行安排。先粗加工，到半精加工，最后到精加工。 ③先主后次 7 先加工主要表面，再加工次要表面。主要加工表面為外外圓柱面φ ? 和 Φ 112 ?? ， Φ 的刃口， 6Φ 的刃口， 4 M8 的螺紋孔為次要表面，因此先加工外輪廓，再加工 Φ 的落料孔， 、 6Φ 的落料孔、下表面，后加工 4 M8 的螺紋孔。 ④先面后孔 對于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工平面后加工孔。 此外，外圓柱面的加工順序應(yīng)先加工大直徑外圓，再加工小直徑外圓，避免先加工小直徑外圓降低工件的剛度。 加工工藝路線的安排 下料 鍛造 熱處理：正 火 車削：車削外圓輪廓 磨削：粗磨下表面作為基準 鉗工：鉆削 6Φ 的刃口 、 6Φ 的落料孔， Φ 的刃口， Φ 的落料孔 劃線鉆 4 M8底孔、攻 4 M8 的螺紋 熱處理：淬火 鉗工：磨 6Φ 的刃口 、 6Φ 的落料孔、 Φ 的刃口、 Φ 的落料孔，零件的外輪廓 鉗工：修整 1檢驗：檢驗合格，入庫 （ 4）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 機床的選擇 機床種類及規(guī)格的選擇 正確選擇機床設(shè)備是一件很重要的工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且 還影響工件的加工效率和制造成本。選擇機床應(yīng)考慮以下幾個因素： ① 機床的尺寸規(guī)格要與被加工工件的外廓尺寸想適應(yīng)，應(yīng)避免盲目加大機床規(guī)格。 ② 機床加工精度應(yīng)與被加工工件的加工精度想適應(yīng)。 ③ 機床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)類型想適應(yīng)。 ④ 機床選擇應(yīng)考慮工廠（車間）的現(xiàn)有設(shè)備條件。 a、上表面和下表面的粗糙度要求較高 ,可以在普通車床（ CA6140） 上進行加工后 ,再在平面磨床上進行磨削加工才能達到要求，外圓表面要用外圓磨床或者手搖磨床上磨削才能 8 達到要求。 b、 Φ 、 6Φ 的落料孔的粗糙度用鉗工鉆孔孔加工 就能達到要求。 c、 Φ 、 6Φ 的刃口粗糙度要求較高，需要鉸削或者磨削加工才能達到要求。 d、 4 M8 的螺紋孔表面粗糙度在普通立式鉆床上進行加工就能達到要求。 參照表 41（臥式車床的型號與主要技術(shù)參數(shù)） 夾具的選擇 a、普通車床上采用通用的三爪進行裝夾，既經(jīng)濟又方便裝卸。 b、磨床可以采用磨床電磁裝夾定位，好掌握高度尺寸，也方便裝卸，提高質(zhì)量和效率。 刀具的選擇 硬質(zhì)合金外圓車刀 YT15 車外輪廓、麻花鉆鉆 6Φ 的刃口、 6Φ 的落料孔、Φ 的刃口， Φ 的落料孔 ， 4 M8 螺紋的底孔， M8 絲攻螺牙。砂輪磨削各端面、輪廓表面和 Φ 、 6Φ 的刃口。 量具的選擇 鋼尺（測量毛坯用）、游標卡尺、塞規(guī)。 (5)切削用量的選擇 切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量三要素。合理選擇切削用量，對提高切削速度，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質(zhì)量等都有重要意義。 合理選擇切削用量必須滿足的基本要求： a、保證安全，不導致發(fā)生人身事故或設(shè)備事故； b、保證加工質(zhì)量； c、在滿足上述兩要求的前提下，為充分發(fā)揮機床的潛力和刀具的切削性能，應(yīng)盡量選用較大的切削用量； d、不允許超過機床的最大功率。 粗車時的切削用量 粗車時應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率和保證合理的刀具耐用度，應(yīng)首先選用較大背吃刀量，然后再選擇較大的進給量，最后根據(jù)刀具耐用度選擇切削速度。 a、背吃刀量 背吃刀量根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來選擇。粗加工時，在保留半精車余量（ 1～ 3mm）和精車余量（ ～ ）后，一次走刀應(yīng)盡可能的切除全部余量。當加工余量太大，機床功率不足，刀具強度不夠，加工余量不均勻以及斷續(xù)切削時需要分多次走刀加工。 b、進給量 粗加工時，對表面質(zhì)量沒有太大要求時，合理的進給量應(yīng)是工藝系統(tǒng)所 能承受的最大進給量。機床進給機構(gòu)的強度、刀具刀桿的強度和剛度、刀具材料的強度和工件的裝夾剛度等也將限制進給量的大小。 半精車、精車時切削余量的選擇 半精車和精車必須保證進給精度和表面質(zhì)量，同時還應(yīng)兼顧必要的刀具耐用度和生產(chǎn)效率。 9 a、背吃刀量 半精車和精車時的背吃刀量是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求由粗后留下的余量確定的。 b、進給量 半精車和精車時限制進給量提高的主要因素是表面粗糙度。 c、切削速度 為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生，提高工件表面質(zhì)量，用硬質(zhì)合金車刀精車時，采用較高切削速度（ 80～ 100m/min）。 在選擇切削速度時還應(yīng)考慮：粗加工時，背吃刀量和進給量均較大，故選擇較低的切削速度；精加工時，背吃刀量和進給量均較小，則選擇較高的切削速度。 零件各加工工序的切削用量： （ 1）車外圓輪廓選用硬質(zhì)合金車刀。粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為 800ｒ／ｍｉｎ，背吃刀量為 3mm,進給量為 /r，切削速度為 80ｍ /min；精車時，主軸轉(zhuǎn)速 1000ｒ／ｍｉｎ，背吃刀量為 ，進給量為 /r，切削速度為 100m/min。（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》 530硬質(zhì)合金車刀的車削用量。） （ 2）坐標鏜床 鉆 6Φ 的刃口、 6Φ 的落料孔 選用麻花鉆頭的鉆削速度為50m/min,進給量為 ,背吃刀量為 5mm。（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》表 530。 ） （ 3）鉆孔的主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min，進給量為 /ｒ，背吃刀量為 6mm，切削速度為 30m/min。 （ 4）坐標磨床磨 6Φ 的刃口，磨削 速度為 50m/min,進給量為 ,背吃刀量為。（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》表 530。 ） (查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 10167) 三 、填寫機械加工工藝文件 10 柳 州 鐵 道 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 ０１ 產(chǎn)品名稱 零件名稱 凸 凹模 共 6 頁 第１頁 材料牌號 Cr12MoV 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 Φ 120 80mm 每毛坯可制件數(shù) １ 每臺件數(shù) １ 備注 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 下料 鋸圓鋼 Φ 120mm 80mm 鋸床 鋼尺 2 鍛造 將圓鋼鍛成 Φ 115mm 80mm 鍛床 鋼尺 3 熱處理 正 火 熱處理爐 洛氏硬度尺 4 車削 （１）平端面，粗車、半精車外圓輪廓，留 的磨削余量 普通車床 三爪卡盤、頂針、游標卡尺 、硬質(zhì)合金車刀 （２）切斷、保留長度為 59mm， 普通車床 三爪卡盤、頂針、游標卡尺、切斷刀 5 鉗工 （ 1） 使用夾具 鉆 6 Φ 、 Φ 底孔 均留 立式鉆床 塞規(guī)，φ 麻花鉆，φ 麻花鉆 ，臺虎鉗 （ 2） 鉆削 6Φ 、 Φ 立式鉆床 Φ 鉆頭， Φ ，臺虎鉗 （ 2）鉸 孔 6 Φ Φ 、 鉸削 Φ Φ 塞規(guī)， φ 鉸刀，φ 鉸刀 ，臺虎鉗 （ 3）劃線鉆 4 M8 底孔深 20mm，攻 M8 螺紋深 16mm 立式鉆床 塞規(guī)，φ 麻花鉆， M8 絲錐 ，鉆 床 ，虎鉗 6 熱處理 淬火 ，硬度達 HRC58～ HRC62 熱處理爐 硬度計 7 磨削 （ 1）磨兩端面面 達尺寸要求 平面磨床 千分尺、磨床夾 具 （ 2）磨輪廓面達尺寸要求 萬能磨床 千分尺、磨床夾具 （ 3）研磨 6 Φ 、 Φ 塞規(guī)平口鉗 8 鉗工 研磨、修整各加工表面 9 檢驗 檢驗合格，入庫 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 校對（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 11 柳 州 鐵 道 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 凸凹模 共 6 頁 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 4 車削 Cr12MoV 毛坯種類 毛坯外