【文章內(nèi)容簡介】 置所采用的基準，稱為定位基準 。 定位基準可分為粗基準和精基準。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準，這種基準被稱為粗基準。若選擇已加工的表面作為定位基準，則這種定位基準稱為精基準。粗基準考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基準考慮的重點是如 何減少誤差。 粗基準和精基準均有自身的選擇原則 : （一） 粗基準的選擇原則有： (1)余量均勻原則 (2)相互位置原則 (3)余量足夠原則 (4)選做粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便可靠定位。 (5)粗基準只能使用一次，重復(fù)使用位置誤差大。 （二） 精基準的選擇 原則有： (1)基準重合原則：定位基準與設(shè)計基準重合 (2)基準統(tǒng)一原則：當工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他表面時，盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位。（選作統(tǒng)一基準的表面，應(yīng)面積大、精度高 ，孔以及其他距離較大的幾個面的組合。）如：箱體零件以一面兩孔定位、軸用兩個頂尖孔定位、圓盤類零件用其端面和內(nèi)孔定位。 (3)自為基準原則：在精加工或光整加工時，要求余量小而均勻時，選擇加工表面自身為基準。 (4)互為基準原則：為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度用。（齒輪加工，淬火后，先以齒面為基準磨內(nèi)孔、再以孔為基準磨齒面。 選擇好定位基準后，擬定工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步，它不僅影響零件的加工質(zhì)量和效率，而且影響設(shè)備投資、生產(chǎn)成本、甚至工人的勞動強度。擬定工藝路線時， 一般應(yīng)遵循 以下原則： （ 1） 先基準面后其它 ： 應(yīng)首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應(yīng)先修一下精基準。例如，精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 機械加工工藝與夾具設(shè)計概述 6 是以外圓面為粗基準加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。 （ 2） 先粗后精 ： 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。 （ 3） 先主后次 ： 主要表面一般指零件上的設(shè)計基準面和重要工作面。這 些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素，對其進行加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因而在確定加工順序時，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經(jīng)濟角度出發(fā)，安排次要表面的加工。例如，圖 所示的車床主軸箱體工藝路線，在加工作為定位基準的工藝孔時，可以同時方便地加工出箱體頂面上所有緊固孔，故將這些緊固孔安排在加工工藝孔的工序中進行加工。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進行加工。 （ 4） 先面后孔 ： 這 主要是指箱體和支架類零件的加工而言。一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時應(yīng)先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。 機床夾具概述 機床夾具是在金屬切削機床上裝夾工件所使用的輔助工藝裝備，它可以準確的確定工件與刀具的相對位置，實現(xiàn)對工件的準確定位和夾緊 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件的加工精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具設(shè)計 在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位 。其 的作用 有 ： （ 1） 縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率； （ 2） 易于保證加工精度，并使加工精度穩(wěn)定 ； （ 3） 擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)一機多能 ； (4) 降低對工人的技術(shù)要求和減輕工人的勞動強度。 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 機械加工工藝與夾具設(shè)計概述 7 工件在夾具中的定位 工件的定位：指工件在機床或夾具中取得一個正確的加工位置的過程。定位的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。 在機械加工中，通 過用一定規(guī)律分布的六個支承點來限制工件的六個自由度，使工件在機床或夾具中的位置完全確定，稱為工件的 “ 六點定位原理 。即 工件在空間具有六個自由度，即沿 x、 y、 z 三個直角坐標軸方向的移動自由度和繞這三個坐標軸的轉(zhuǎn)動自由度 。因此，要完全確定工件的位置，就必須消除這六個自由度，通常用六個支承點（即定位元件）來限制工件的六個自由度，其中每一個支承點限制相應(yīng)的一個自由度。 工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔 等，對于這些表面，總是采用一定結(jié)構(gòu)的定位元件。常見的定位方法有 如下幾種： （ 1） 工件以平面定位：在 機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。 定位元件 有 固定支承、可調(diào)支承和自位支承。 （ 2） 工件以圓孔定位 ： 有些工件，如套筒、法蘭盤、撥叉等以孔作為定位基準，此時采用的定位元件有定位銷、定位心軸等。 （ 3） 工件以外圓柱面定位 ： 工件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見的，如軸套類零件等。常用的定位元件有 V形塊、定位套、半圓定位座。 （ 4） 工件以組合表面定位 ： 實際加工過程中，工件往往是以幾個表面同時定位的，稱為 “ 組合表面定位 ” 。 ［ 10］ 工件在夾具中的夾緊 （一）夾緊裝置的組成 機械加工過程中，工件會受到切削力、離心力、重力、慣性力等的作用，在這些外力作用下，為了使工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移，保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全，一般夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置夾緊裝置將工件可靠夾牢。夾緊主要由以下三部分組成： 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 機械加工工藝與夾具設(shè)計概述 8 （ 1）力源裝置 所產(chǎn)生的力稱為原始力，如氣動、液動、電動等。 （ 2）中間傳力機構(gòu) 介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構(gòu)，在傳遞力的過程中，它能夠改變作用力的方向和大小，起增力作用； 還能使夾緊實現(xiàn)自鎖，保證力 源提供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件，這對手動夾緊尤為重要 （ 3）夾緊元件 夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾緊作用。 （二）夾緊裝置的基本 要求 夾緊裝置的具體組成并非一成不變，須根據(jù)工件的加工要求、安裝方法和生產(chǎn)規(guī)模等條件來確定。但無論其組成如何，都必須滿足以下基本要求： （ 1） 夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置 。 （ 2） 夾緊力大小要適當。夾緊機構(gòu)既要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生松動或振動。同時，又不得產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。 （ 3） 夾緊 機構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用標準化元件。 （ 4） 夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全 。 ［ 17］ （三）常用夾緊機構(gòu) 夾具中常用的夾緊裝置有楔塊 ,螺旋 ,偏心輪等 ,它們都是根據(jù)斜面夾緊原理而夾緊工件的。 （ 1）楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一 ,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。楔塊夾緊裝置具有自鎖性 ，斜楔能改變夾緊作用力方向，但是其夾緊行程小，效率低，適用范圍于機動夾緊裝置中 （ 2）螺旋夾緊 裝置結(jié)構(gòu)簡單 ,制造容易 ,夾緊可靠但是夾緊動作慢 ,效率低，適用于手動夾緊裝置。 （ 3）偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形 . 偏心夾緊與螺旋夾緊相比 ,夾緊行程小 ,夾緊力小 ,自鎖能力差 ,但夾緊迅速 ,結(jié)構(gòu)緊湊 ,所以常用與切削力不大 ,振動較小的的場合 ,常與其他夾緊元件聯(lián)合使用。 （ 4）定心夾緊結(jié)構(gòu)是一種利用定位夾緊元件等速移動或彈性變形來保證工件準確定心或?qū)χ械难b置 .使工件的定位和夾緊過程同時完成 ,而定位元件與夾緊元件合二為一。 ［ 17］ 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 9 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 零件的圖紙與工 藝分析 零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結(jié)合部）。 ~100(20 ?? 孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個 13?孔用 M12 螺桿與汽缸蓋相連， 3mm 軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動 。其零件圖如下圖： 圖 搖桿軸支座 零件的工藝分析 由 圖 ，其材料為 HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的 零件。 該零件上主要加工面為上端面，浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 10 下端面，左右端面， 2 13? 孔和 ）。 ~100(20 ?? 以及 3mm 軸向槽的加工）。 ~100(20 ?? 孔的尺寸精度以及下端面 的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封， 2— 13? 孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度 。因此，需要先以下端面為粗基準加工上端面，再以上端面為粗基準加工下端面，再把下端面作為精基準，最后 加工 ）。 ~100(20 ?? 孔時以下端面為定位基準，以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻（ 1）中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度可知上述要求可以達到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。 工藝規(guī)程定性設(shè)計 生產(chǎn)類型與毛坯制造方法的確定 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1000 件 /年，通過計算，該零件質(zhì)量約為 3Kg，由 機械加工工藝手冊 表 1— 表 1— 3 可知，其生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余 應(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。 由 機械加工工藝手冊 2— 12可知 該種鑄造公差等級為 CT10~11， MAH級。 定位基準的選擇 精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設(shè)計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則。 ）~(20 ?? 孔及左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循 “基準統(tǒng)一 ”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 粗基準的選擇：選擇零件的重要面和重要孔做基準。在保證各加工面均有 加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準為上端面 。 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 11 工藝路線的擬定 根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下： 上 下 端面：粗銑 — 精銑 左 右 端面：粗銑 — 精銑 端面：粗銑 — 精銑 2 13? 孔：鉆孔 3mm 軸向槽 — 精銑 ）~(20 ?? 孔 ：鉆孔 — 粗鏜 — 精 鏜 因左右兩端面均對 ）~(20 ?? 孔有較高的位置要求，故它們的 加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔 原則，將上端面下端面的粗銑放在前面，左右端面上 ）~(20 ?? 孔放后面加工。 初步擬訂以下兩 個 加工路線方案 加工路線方案 （一） 工序號 工序內(nèi)容 05 鑄造 10 時效 15 涂漆 25 車上端面 30 銑下端面 35 鉆兩通孔 40 銑左 右 端面 45 鉆通孔 18? 50 鏜 ）~(20 ?? 孔 55 軸向槽 60 銑 檢驗 65 入庫 浙江大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 12 （二）以 V形塊定位的加工路線方案 上述 兩個 方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。 車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥 式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故 應(yīng)當選擇 銑削加工。 因為在零件圖紙中要求左右端面的跳動度為 ，所以需要同時銑削左右端面，保證兩端的平行度。 工序 30應(yīng)在工序 25前完成，使上端面在加工后有較多的時間進行自然時效，減少受力變形和受熱變形對 2— 216。13 通孔加工精度的影響。 綜上所述選擇方案二。 最后確定的工件加工工序如下： 工序號 工序內(nèi)容