【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。 （ 2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個(gè)三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制造出來(lái)，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。 （ 3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超 9 精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時(shí)期精密工程的方向。 （ 4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高 速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對(duì)加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對(duì)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 綜上，機(jī)械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。現(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但同時(shí)對(duì)工人的知識(shí)水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識(shí)。因此，在 以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，不能只注重一點(diǎn)，為將來(lái)的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 10 第 2 章 零件的分析 零件的形狀 題目給的零件是 TJ049 箱體蓋 零件，主要作用是 起 固定 作用。 它主要用于軸 箱體 之間的連接，以 固定安裝需要 。 零件 的實(shí)際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 。 具體尺寸，公差如下圖所示 。 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為 HT200，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 11 TJ049 箱體蓋 零件主要加 工表面為： 端面，表面粗糙度 aR 值為 m? 。 2. 下端面 ，表面粗糙度 aR 值為 m? 。 3. 2Xφ 100 孔 ，表面粗糙度 aR 值為 m? 。 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本 TJ049 箱體蓋 假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)需要該零件 1 個(gè)，備品率為 111%，廢品 率為 %，每日工作班次為 2 班。 該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 111%和 %代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+α )（ 1+β )=23134115 件 /年 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用 鍛造 ，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量 已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用 鍛造 ，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇 待加工的零件是盤(pán)狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)）， 12 為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循 “ 基準(zhǔn)重合 ” 的原則。 制定工藝路線(xiàn) (方案分析與比較 ) 制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具 ，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一： 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱處理 退火 30 粗銑 粗銑上端面，留 1mm 精加工余量。 40 精銑 精銑下端面 50 粗銑 粗銑下端面，留 1mm 精加工余量。 60 精銑 精銑下端面 70 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 80 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 90 去毛刺 去毛刺 100 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 方案二： 13 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱處理 退火 30 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 40 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 50 粗銑 粗銑上端面，留 1mm 精加工余量。 60 精銑 精銑下端面 70 粗銑 粗銑下端面，留 1mm 精加工余量。 80 精銑 精銑下端面 90 去毛刺 去毛刺 100 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 方案分析：方案二把孔加工調(diào)整到加工面之前，這樣就會(huì)導(dǎo)致鏜孔的時(shí)候沒(méi)有以面為定位基準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致面與孔之間沒(méi)有一定的垂直關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致孔的偏斜。 最終方案： 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱處理 退火 30 粗銑 粗銑上端面，留 1mm 精加工余量。 40 精銑 精銑下端面 50 粗銑 粗銑下端面，留 1mm 精加工余量。 60 精銑 精銑下端面 14 70 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 80 粗鏜 粗鏜 2Xφ 100 孔 90 去毛刺 去毛刺 100 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 機(jī)床選用 ① .工序 50、 60 粗 銑 、 精銑 。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 X52K 立式銑 床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 。 ② .工序 70、 80 是 鏜 孔，選用 TPX6113 鏜 床。 選擇刀具 ① .在 銑 床上加工的工序 ,一般選用硬質(zhì)合金 銑 刀。加工刀具選用 YG6類(lèi)硬質(zhì)合金 銑 刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精 加 工 和 半 精 加 工 。 為 提 高 生 產(chǎn) 率 及 經(jīng) 濟(jì) 性 , 可 選 用 可 轉(zhuǎn) 位 銑 刀(,)。 ② .鏜 孔時(shí)選用高速鋼 鏜刀 ，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表 及表 可得到所有參數(shù)。 選擇量具 15 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ TJ049 箱體蓋 ” 零件材料為 HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以后簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》），表 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～2611，表 球墨鑄鐵的物理性能，密度 ρ =～ （ 3cmg ），計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 kg 。 表 31 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類(lèi)別 同類(lèi)零件的年產(chǎn)量 [件 ] 重型 （零件重 2021kg） 中型 （零件重100~2021kg） 輕型 （零件重100kg） 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生 300~1000 500~5000 5000~50000 16 產(chǎn) 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于 30～ 50，毛坯重量 2kg 100 kg 為輕型，確定 為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類(lèi)型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊(cè)》表 特種鑄造的類(lèi)別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。 表 32 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí) 鑄造方法 公差等級(jí) CT 球墨鑄鐵 砂型手工造型 11~11 砂型機(jī)器造型及殼型 8~10 金屬型 7~11 低壓鑄造 7~11 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為 7 級(jí)。 33 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級(jí) CT 大于 至 8 17 63 100 190 100 190 250 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于 100mm 至 190mm ，公差等級(jí)為 8 級(jí)的公差數(shù)值為 。 表 34 鑄鐵件機(jī)械加工余量（ JB4054134）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級(jí) 6 澆注時(shí)位置 120~250 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面 的機(jī)械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 30： 粗銑上端面，留 1mm 精加工余量。 機(jī)床： 銑 床 X52K 工件材料 HT200 ， 鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 125wd mm? 齒數(shù) 14z? ，查表 確定銑削速度 / mincvm? 18 cs 1 0 0 0 V 1 0 0 0 7 9 .8n 2 0 3 .2 r / m inπ d π 125?? ? ?? 采用 X52K 立式銑床 ，查表 ，取轉(zhuǎn)速 160 / minwnr? ， 故實(shí)際銑削速度 1 2 5 1 6 0 6 2 . 8 / m in1 0 0 0 1 0 0 0wc dnvm? ? ??? ? ? 當(dāng) 160 / minwnr? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 mf 為 2 14 160 268 .8 / m inm z wf f z n m m? ? ? ? ? ? ? 由《工藝手冊(cè)》得 60l mm? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 21e0 . 5 d d a 1 ~ 3 0 . 5 1251 2 5 6 0 1 ~ 3 9 ml m? ? ? ? ? ? ? ? ?2 =1 3m m =2 m ml 1 12j m6 0 9 22 6 8 . 8 t 0 . 2 6 m in 1 5 . 8 4 sfl l l?? ??? ? ? ? 1t 15 .8 4 0. 16 2. 53 sf ? ? ? ? ?11xt t 1 5 .8 4 2 .5 3 0 .0 6 1 .1 0 sx? ? ? ? ? 1jdt 1 5 .8 4 2 .5 3 1 .1 0 1 9 .5 s? ? ? ? 工序 40： 精銑上端面 精銑該平面的單邊余量： Z= 銑削深度 pa ： mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 73，取 /fa mm Z? ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 81，取銑削速度 /V m s? 19 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 73，取 Zmma f /? 根據(jù)參考文 獻(xiàn) [3]表 ～ 81，取銑削速度 /V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m in3 . 1 4 1 0 0Vnrd? ??? ? ?? 按照參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 74，取 475 / minnr? 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s? ??? ? ?? 進(jìn)給量 fV ： 8 5 47 5 / 60 2 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf ： 7 .1 2 / 4 2 7 .5 / m inmff V m m s m m? ? ? ?a ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 81,取 mma 60?? 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 141l mm? ， 39。 68l mm? 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 221 0 .5 ( ) (1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 .5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 1 2 mm? ? ? ? ? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt ： 121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m in4 2 7 . 5j ml l lt f?? ??? ? ? 20 機(jī)動(dòng)時(shí)間 39。1jt ： 39。 121 6 8 1 2 2 0 . 1 9 m in4 2 7 . 5j ml l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 39。11 0 .5 5 m inj j jt t t? ? ? 工序 50： 粗銑下端面，留 1mm 精加工余量。 機(jī)床： 銑 床 X52K 工件材料 HT200 ， 鑄造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 125wd mm? 齒數(shù) 14z? ，查表 確定銑削速度 / mincvm? cs 1 0 0 0 V 1 0 0 0 7 9 .8n 2 0 3 .2 r / m