【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 7 選擇前 面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為 ， 并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車 —— 半精車 —— 淬火 —— 粗磨。各表面的加工方法主要依據(jù)其技術(shù)要求，綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、工廠的生產(chǎn)條件、工件材料和毛坯情況來確定。根據(jù)各表面的加工要求，線選定最終的加工方法，再由此向前確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。決定表面加工方法時(shí)還應(yīng)該對(duì)照每種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度，先主要表面、后次要表面。再根據(jù)零件的工藝分析、毛坯狀態(tài)和選定的加工方法，看 一看應(yīng)采用哪些熱處理；是否需劃分承粗加工、半精加工、精加工等幾個(gè)階段。 平面的加工 由參考文獻(xiàn) [7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑 —— 精銑（ 97 ITIT ? ），粗糙度為 ~，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 孔的加工方案 ⑴．由參考文獻(xiàn) [7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 確定，以為孔的 表面粗糙度為 ，所以選擇側(cè)孔（ ? ， ? ， ? ）的加工順序?yàn)椋捍昼M —— 精鏜。 ⑵．而頂面的四個(gè)孔采用的加工方法分別是： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，?50Rz ，所以我們采用一次鉆孔的加工方法， 132 ?? 的孔的加工方法是鉆，因?yàn)?202 ?? 的孔和 132 ?? 是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了 132 ?? 的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到 202 ?? ，而另一組 132 ?? 和102 ?? 也是一組階梯的孔，不同的是 102 ?? 的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是 ?Ra ，所以總的加工方法是鉆 —— 擴(kuò) —— 鉸。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 確定定位基準(zhǔn) 正確的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是保證零件加工精度的關(guān)鍵，而且對(duì)確定加工順序、加工工序的多少、夾具的結(jié)構(gòu)等都有重要影響。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求 及毛坯的具體情況，按照粗、精基準(zhǔn)的選擇原則來確定各工序合理的定位基準(zhǔn)。當(dāng)定位基準(zhǔn)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要對(duì)它的工序尺寸和定位誤差進(jìn)行必要的分析和計(jì)算。零件上的定位基準(zhǔn)、加緊部位和加工面三者要互相協(xié)調(diào)、全面考慮。 精基準(zhǔn)選擇的原則 ⑴．基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 ⑵．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少 夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶．互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是 自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件的裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機(jī)床后托架在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從 CA6140 機(jī)床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適合于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭?非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使工件裝夾準(zhǔn)確。 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： ⑴． 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工表面與不加工表面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì) 稱、少裝夾等。 ⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 ⑶．應(yīng)該選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 ⑸．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用 ，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機(jī)床后托架在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從 CA6140 機(jī)床后托架零件圖分析可知，選擇側(cè)面三孔作為 CA6140 機(jī)床后托架加工粗基準(zhǔn)。 工藝路線的擬訂 對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 CA6140 機(jī)床后 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 托架的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循“先粗后精、先面后孔、先 主后次、基準(zhǔn)先行的原則進(jìn)行，熱處理工序應(yīng)分段穿插進(jìn)行，檢查工序則按需要來安排。通常應(yīng)初擬 2~3個(gè)較為完整合理的該零件的加工工藝路線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后取其中的最佳方案實(shí)施之。 . 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 ⑴．工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一 次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 ⑵．工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原 則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ⑴．工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選 擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 ⑵．工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批 生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c??9080 的含 %— %蘇打及 %— %亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 200mg 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： ⑴．粗加工階段 粗 加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切削用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11~IT12。粗糙度為 Ra80~100μ m。 ⑵．半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余 量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9~IT10。表面粗糙度為 Ra10~μ m。 ⑶．精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達(dá)到圖紙要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切削用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為 IT6~IT7，表面粗糙度為 Ra10~ m。 ⑷．光整加工階段 對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很 少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為 IT5~IT6,表面粗糙度為 ~ m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝備費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某 一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工。 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見下表： 表 加工工藝路線方案比較表 工序號(hào) 方案Ⅰ 方案Ⅱ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 010 粗銑底平面 A 側(cè)面和外圓 粗、精銑底平面A 側(cè)面和外圓 020 精銑底平 A 粗 側(cè)面和外圓 鉆孔：40? ? 、 ? 底面和側(cè)面 030 鉆、擴(kuò)孔：40? ? 、 ? 底面和側(cè)面 半 精 鏜 孔 ：40? 、 ? 、? 底面和側(cè)面 040 粗鉸孔：40? 、? 、 ? 底面和側(cè)面 精鏜孔：40? 、? 、 ? 底面和側(cè)面 050 精鉸孔：40? 、? 、 ? 側(cè)面和兩孔 粗銑油槽 底面和側(cè)面 060 粗銑油槽 底面和側(cè)面 鉆：10? 、 13? 底面 和側(cè)面 070 锪鉆孔： 42? 底面和側(cè)面 擴(kuò)孔 13? 底面和側(cè)面 080 鉆： 10? 、 13? 底面和側(cè)面 精鉸孔： 10? 底面和側(cè)面 090 擴(kuò)孔 13? 底面和側(cè)面 锪鉆孔： 10? 、13? 底面和側(cè)面 110 精鉸孔： 10? 底面和側(cè)面 去毛刺 120 锪鉆孔： 10? 、13? 底面和側(cè)面 鉆： 6M 、 6? 底面和孔 ? 130 鉆：