【文章內容簡介】 基準。 b.“基準統(tǒng)一”原 則。應選擇多個表面加工都能使用的表面作為基準。 c.“互為基準”原則。當兩個表面相互位置精度和其自身尺寸及形狀精度都要求很高時，可互為基準，反復進行加工。 d.“自為基準”原則。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均勻，應盡量選擇加工表面本身作為基準。 粗基準選擇： ，應選擇該表面作為粗基準。 。 。 ，應盡可能平整光潔，不能有飛邊。澆冒口及 其他缺 陷，以保證定位準確可靠。 . ，不再重復使用。 精基面選擇：根據精基面的選擇原則。選擇精基面時，首先應考慮基準重合問題，即在可能的情況下，應盡量選擇螺紋孔和端面作為精基準。根據該工件的特點和加工要求，選擇φ 20 孔和端面作為精基面。加工φ 53 mm ，φ 50mm ，φ 35mm ，7mm ， 6mm 等主要尺寸以孔和左，右端面作為基準面。這樣才能實現(xiàn)同軸度和位置的要求。對于 4 ? φ 14mm 有相互位置要求，加工四個孔時應以φ 20 孔和大端城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 14 頁 共 35 頁 面為精基準。其余三個階梯外圓應以φ 20 孔和已加工出的面作為精基準，實現(xiàn)周向定位。 粗基準選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應以外圓和一個端面作為粗基面，锪內孔。零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，外還需考慮生產率和經濟方面的要求，在選擇時，應根據各種加工方法的特點及其經濟加工精度和表面粗糙度，結合零件的特點和技術要求，慎重決定。 該工件毛壞經鑄造成型，根據表 29 得知孔已鍛出。《金屬加工工藝及工裝設計》黃如林主編。其各表面加工方法選擇如下： φ 20mm 孔， 锪孔； 各外圓表面 ， 粗車； 4*φ 14mm 孔 鉆； M36179。 車螺紋。 確定工藝路線 制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。 (1) 機械加工順序的安排：根據機械加工順序安排時應遵循的原則，考慮到該 工件的具體特點，先安排外圓，端面，內孔的加工。由于螺紋內孔是主要 精基準， 又由于車螺紋后作為定位基準，會破壞螺紋，須以精加工后的未車螺紋之前的內孔作為主要精基準，精車外圓，端面，然后加工出一個孔，最后加工出四個孔。 (2) 熱處理工序的安排：由于毛坯為模鍛件，在機械加工之前，首先安排正火 處理，以消除鍛造應力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次熱處理時效處理，以獲得均勻細致的回火索氏體，提高零件的綜合力學性能。 (3) 輔助工序安排：檢驗工序：在熱處理工序后安排中間檢驗工序，最后安排 終結檢驗工序。在終檢前應安排清洗工序，最后將零件油封，入庫。在初步加 工方法選定以后，就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。 (4)制定工藝路線 城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 15 頁 共 35 頁 在確定加工順序后，根據該工件的生產規(guī)模以及工件的結構特點與技術條件，為了盡可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機床配以專用夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。 工序集中和分散各有特點，應根據零件的生產綱領，技術要求，現(xiàn)場的生產條件和產品的發(fā)展情況來綜合考慮。一般情況下，單件小批 生產適于采用工序集中的原則。而大批量生產則可以集中，也可以分散。由于數(shù)控機床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)等的發(fā)展，今后發(fā)展趨向于采用工序集中且柔性較高的原則來組織生產。 零件閥蓋由于是中批生產，又考慮到該零件結構特點，選用通用機床配以夾 具，這樣得到零件的工藝路線如下表： 表 21 工藝路線方案一 工序 1 鑄造 工序 2 粗車小端外圓，端面，鏜孔及倒角 工序 3 粗車大端外圓，端面，鏜孔及倒角 工序 4 調質處理 工序 5 檢驗 工序 6 精車各檔外圓，端面，倒角，車螺紋 工序 7 鉆 φ 14mm 孔 工序 8 清洗 工序 9 終檢 工序 10 防銹入庫 表 22 工藝路線方案二 工序 1 鑄造 城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 16 頁 共 35 頁 工序 2 車右端面，車φ 41 的外圓 工序 3 車左端面，車φ 36的外圓 工序 4 鉆孔φ 20，锪孔φ 35 工序 5 锪孔φ 工序 6 車外圓φ 50、φ 53及端面 工序 7 車 M36x26g 螺紋 ,R5的圓弧 工序 8 鉆 4*φ 14 孔 工序 9 清洗，終檢 工序 10 防銹入庫 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條的是先以左端定位加工右端面，后以右端面定位加工φ 20 孔和φ 孔。比較可見表 2 方案更為合理，表 1 方案違背了先加工平面，后加工孔的原則，方案 2 雖然比方案 1 多了一道工序，但是這樣便保證了左、右兩平面的平行度要求，同時為加工各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則，這樣我就確定了第二種工藝路線。鑒于 上述比較，從提高效率和保證精度這兩個前提下，所以用第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 合理選擇加工余量對零件的加工質量和整個工藝過程的經濟性都有很大影響。余量過大，則浪費材料及工時，增加機床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質量，造成廢品。所以合理確定加工余量是一項很重要的工作。故應在保證在保證加工質量的前提下盡量減少加工余量。確定工序加工余量的方法有以下三種： 1）分析計算法； 2）查表修正法； 3）經驗估算法。 工藝路線確定后，就要計算各個工序加工時所應能達到的工序尺寸及其公差的城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 17 頁 共 35 頁 確定與工序余量的大小，工序尺寸的標注方法，基準選擇中間工序安排等密切相關，是一項繁瑣的工作，但就其性質和特點而言，一般可以歸納為以下兩大類： ，某表面本身各次加工工序尺寸的計算。對于這類簡單的工序尺寸，當決定了各工序間余量和工序所能達到的加工精度后，就可計算各工序的尺寸和公差。計算順序是從最后一道工序開紿，由后向前推。 計算。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗 方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設計。 圖 毛坯圖 基準作定位基準，出現(xiàn)基準不重合的情況。形狀較復雜的零件在加工過程中需要多次轉換定位基準，這時工藝尺寸的計算就比較復雜，應利用尺寸鏈原理進行分析和計算，并對工序間余量進行必要的驗算，以確定工序尺寸及其公差。 機械加工余量對 工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質量，余量過大，增加機械加工勞動量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理安排加工余量。 根據零件毛坯條件：材料為 ZG25 鋼，硬度為 HRC3045，生產類型為中批 生產，采用在鑄造毛坯。 本設計采用查表修正法和分析計算法相結合確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。 城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 18 頁 共 35 頁 外圓表面加工余量 （雙側面）計算公式 2Zb=a+2(Ha+Ta)+2(Pa+b) （ 1）右端面 表面粗糙度為 ， 經查表加工表面公差等級為 IT12IT14，查機械加工工藝手冊 取 a=， Ha=, Ta=, Pa+b=1, 故加工余量 Zb=，取整為 3，同理，左端面的加工余量 Zb= Zb=3. （ 2）軸向長度方向加工余量，中間臺階面的加工余量查表得 Zb= 3，故毛坯總長為 48177。 6mm，大端臺階長為 6177。 2mm。經過分析計算后，和查表結果十分接近，故結果可靠。 （ 3）內孔表面加工余量 工件內孔為光孔。由于 Φ 53 mm和 Φ 50 mm相差較小， 故鍛造時 取統(tǒng)一內徑，加工余量按 Φ 20 內孔查表得：車螺紋 M36179。 2， 2Z=3；鉆孔 Ф 20，由入體原則， P2=P1+Z2,Z2=,故 P1=；擴孔 P1=P0+Z1,查表得 Z1=,所以 P0=18mm；Φ 的孔，锪孔 P2=P1+Z2,Z2=,故P1=, P1=P0+Z1, Z1=,故 P0=26mm。 Φ 35mm 的孔，锪孔 P2=P1+Z2, Z2= ,故 P1=, 擴孔 P1=P0+Z1 ， Z1=, 故 P0=31mm。毛坯圖見圖 ，其余各表面加工余量及工序尺寸詳見工序卡片。 確定切削用量 切削用量應在機床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內容、加工精度、生產率、刀具壽命等因素正確選擇。 選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量（即切削深度） ?p ，其次要根據機床動力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進給量 f，最后利用切削用量手冊選取或用公式計算確定最佳切削速度 v。 工序一：車右端面及φ 41的外圓 （ 1）車右端面 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造 機床： CA6140 臥式車床，采用三抓卡盤裝夾 查《機械加工工藝手冊》 刀具：端面車刀，刀具材料 YT15，刀桿尺寸 16179。 25 mm 2 ， K r =90176。， r0 =15176。，城南學院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設計 第 19 頁 共 35 頁 ?0 =12176。， rξ =。車端面時，根據加工余量 Z=3，即 ?p =3mm，走刀量 f= mm，計算切削速度，耐用度 t=3600S， Cv=， Xv=， Yv=, m=, k=， vm p v vcvkt x fy???0. 2 3 ?? ? ? ? m/min 確定機床主軸轉速 1000 318wvn d? r / min 按機床選取 w= 320 r /min 所以實際切削速度 v = m/min 切削工時： lm = 29mm, 1l =3mm, 2l =0 1 2 29 3 wlm l lt nf? ? ?? ? ??min 工序二， 粗車φ 36外圓端面以及外圓 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造。 機床： C3180 立式車床。 查《機械加工工藝手冊》 刀具：外圓車刀，刀具材料 YT15 車外圓時，根據加工余量 Z=6， ? p = mm，取走刀次數(shù) i=1，走刀量 f= （表 313）； 計算切削速度，耐用度 t=3600S， vm p v vct x fy? m/min 確定機床主軸轉速