【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 螺母外殼之類的分離零件的毛坯先 做 成一個(gè)整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離 。 本設(shè)計(jì) 中 由于零件的材料為 45＃鋼 ，零件上有許多表面不切削加工 ，且零件大批量生產(chǎn)，所以采用模鍛毛坯 。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。 工藝基準(zhǔn)選擇 零件的加工定位原理 （ 1） 基準(zhǔn)及其 分類所謂基準(zhǔn)是指用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)，線，面。根據(jù)基準(zhǔn)的作用不同，可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。工藝基準(zhǔn)可分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測(cè)量基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)。 （ 2） 工件定位的基本原理工件定位 ： 工件相對(duì)于機(jī)床處于一個(gè)正確的位置。要保證加工精度，安裝于機(jī)床或夾具上的工件還必須相對(duì)于刀具有一個(gè)正確的位置。在生產(chǎn)加工中工件與刀具之間的相對(duì)位置常用試切法或調(diào)整法來保證。要遵循六點(diǎn)原則，即用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)來限制六個(gè)自由度，使工件在機(jī)床上或夾具中的位置完全確定下來。 定位基準(zhǔn)的 選擇原則 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)已由零件圖給定，但定位基準(zhǔn)可以不同的選擇方案。在最初工序只能用工件毛坯上的未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這樣的基準(zhǔn)稱為 粗基準(zhǔn) 。用已經(jīng)加工過的表面作為定位基準(zhǔn)則稱為 精基準(zhǔn) 。另外，為了滿足工藝需要，在工件上專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)（頂尖孔），稱為 輔助基準(zhǔn) 。 （ 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 為了保證加工表面與不加工表面的位置尺寸要求，應(yīng)選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)。若要保證某加工表面切除的余量厚度均勻，應(yīng)選擇該表面作為基準(zhǔn)。為保證 10 各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量小的表面作為粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能 平整，不能有飛邊 、 澆注系統(tǒng) 、 冒口或其他表面缺陷，以便使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便 。重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大， 一般情況下粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用。 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮如何減少定位誤差，保證加工精度，使工件裝夾方便，可靠，夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。遵循基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則。 基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 統(tǒng)一基準(zhǔn)原則：應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的表面，以保證所加工的各 個(gè)表面之間具有正確的相對(duì)位置。例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一的精基準(zhǔn)來加工軸類零件上的所有的外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度。采用統(tǒng)一基準(zhǔn)進(jìn)行加工還有減少夾具種類、降低夾具設(shè)計(jì)制造費(fèi)用的作用。 互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度妖氣比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)的方法加工。例如，車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔作為定為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為定位基準(zhǔn)磨主軸錐孔， 最后達(dá)到圖樣上規(guī)定的同軸度要求。 自為基準(zhǔn)原則：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 必須指出，定位基準(zhǔn)選擇不能單單考慮本工序定位，夾緊是否合理，而應(yīng)結(jié)合整個(gè)工藝路線進(jìn)行統(tǒng)一考慮，使先行工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件，使每個(gè)工序都有合適額定位基準(zhǔn)和夾緊方式。由于本零件圖上多數(shù)尺寸及形位公差以 φ 20mm內(nèi)孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。因此必須首先將 φ 20mm 內(nèi)孔加工好，為后續(xù)工序準(zhǔn)備基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、自為基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)的原則，另外根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu)以及尺寸要求， 凸臺(tái)端面 和 φ 20mm內(nèi)孔 在后序加工中是作為精基準(zhǔn)，確定主要加工表面的基準(zhǔn)如下： 1. 凸臺(tái) 端面：端面 A（粗基準(zhǔn)） 2. Φ20mm圓孔 ： 凸臺(tái)端面 ， 撥叉內(nèi)圓 3. 撥叉兩端面： Φ20mm圓孔，撥叉撥爪外側(cè)面 4. 撥叉端面孔： Φ20mm圓孔，撥叉撥爪外側(cè)面 5. 撥叉兩外側(cè)面： Φ20mm圓孔，撥叉撥爪內(nèi)側(cè)面 6. 撥叉兩內(nèi)側(cè)面： Φ20mm圓孔，撥叉撥爪外側(cè)面 7. φ 6mm孔： Φ20mm圓孔，撥叉撥爪外側(cè)面 11 擬訂加工路線 確定各加工表面的加工方法及加工路線 該零件的加工表面為： φ 30mm 凸臺(tái) 端面 及φ 20H8mm 內(nèi)孔 ， 2φ 4mm 鎖銷孔，撥叉腳兩端面，撥叉腳兩外側(cè)面和撥叉腳兩內(nèi)側(cè)面， 撥叉凸臺(tái)側(cè)面，φ6mm孔。 根據(jù)各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求， 凸臺(tái)端面 的加工方法為銑削； φ 20H8mm 內(nèi)孔的加工方法為 鉆、擴(kuò)、鉸組合加工 ； 撥叉兩內(nèi)側(cè)面 的加工方法為 銑 削； 撥叉?zhèn)让?加工方法為 銑削 ； 撥叉?zhèn)榷?的加工方法為銑削； φ 5mm 孔的加工 方法 為 鉆孔 。 零件的表面粗糙度要求為 。 如表 所示。 表 21 撥叉零件各表面加工方案 加工表面 尺寸及偏差 尺寸精度等 級(jí) 表面粗糙 度 加工方案 備注 撥叉頭兩端面 9177。 mm IT12 μm 粗銑 撥叉頭孔 ??? mm IT9 μm 鉆 — 擴(kuò) 鎖銷孔 ?? mm IT12 μm 鉆 撥叉腳左端面 ? mm IT9 μm 粗銑 — 精銑 撥叉腳右端面 ? mm IT9 μm 粗銑 — 精銑 撥叉腳內(nèi)側(cè)面 34 mm IT9 μm 粗銑 — 精銑 撥叉腳孔 Φ4 mm IT12 μm 鉆 擬定加工路線方案 遵循 “ 先基準(zhǔn)后其他 ” 原則，首先加工精基準(zhǔn) —— 撥叉頭左端面和撥叉軸孔??? mm；遵循 “ 先粗后精 ” 原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循 “ 先主后次 ” 原則，先加工主要表面 —— 撥叉頭左端面和撥叉軸孔 20? mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面 —— 內(nèi)側(cè)面；遵循 “ 先面后孔 ” 原則，先加工撥叉頭端面，再加工撥叉軸孔 20? mm 孔；再鉆銷軸孔 6? mm。由此初擬撥叉機(jī)械加工工序安排如表 22 所示。 12 表 22 加工方案 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 定 位 基 準(zhǔn) 10 粗銑撥叉頭兩端面 端面、 φ20孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面 20 半精銑撥叉頭左端面 右端面、 φ20孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面 30 粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角 φ20孔 右端面、 φ20孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面 40 粗銑撥叉腳兩端面 右端面、 φ20孔 50 銑撥叉腳內(nèi)表面 左端面、 φ20孔、叉爪口外側(cè)面 60 銑撥叉腳外表面 左端面、 φ20孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面 70 精銑撥叉腳兩端面 左端面、 φ20孔 80 鉆 φ4mm孔 左端面、 φ20孔、撥叉爪口內(nèi)側(cè)面 90 銑鎖銷平面 左端面、 φ20孔、撥叉爪口內(nèi)側(cè)面 100 鉆鎖銷孔 φ6mm 鎖銷平面 110 清洗 120 終檢 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如表 所示 ： 表 23 加工工藝表 工序 工序內(nèi)容 單 邊 余 量（ mm） 工序尺寸（ mm） 表面粗糙度Ra（ 181。m ） 工序 Ⅰ 銑端面 177。 工序 Ⅱ φ 15 φ φ+ 45176。 工序 Ⅲ 銑撥叉腳兩端面 177。 13 續(xù)表 工序 Ⅳ 鉆撥叉腳φ 4孔 2 + 工序 Ⅴ 銑撥爪腳內(nèi)端面 177。 工序 Ⅵ 銑撥叉腳外端面 177。 工序 Ⅶ 鉆鎖銷孔 3 + 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 機(jī)床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下 ， 與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。 撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備，所選用的夾具均為專用夾具。各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如表 24 所示。 表 24 加工設(shè)備及工藝裝備 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工設(shè)備 工藝裝備 1 粗銑撥叉頭兩端面 臥式萬能銑床X62W 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 2 粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角φ 20孔 立式鉆床 525 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 3 粗銑撥叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺 4 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面 臥式萬能銑床X62W 1 銑刀、游標(biāo)卡尺 5 銑撥叉腳外側(cè)面 臥式萬能銑床X62W 鍵槽銑刀、卡規(guī)深度游標(biāo)卡尺 6 精銑撥叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺 7 鉆撥 叉腳φ 4mm孔 立式鉆床 525 復(fù)合鉆頭、卡尺 8 銑鎖銷平面 臥式萬能銑床X62W 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 9 鉆鎖銷孔 φ6mm 立式鉆床 525 復(fù)合鉆頭、卡尺 10 清洗 清洗機(jī) 11 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 14 ⑴工序 10,20,40,50， 60， 70， 90，銑換擋叉頭兩端面，叉腳兩端面幾內(nèi)側(cè)面時(shí)，為提高效率，采用兩把鑲齒三面刃組合銑刀同時(shí)加工，以達(dá)到要求?？紤]到零件為成批生產(chǎn)，應(yīng)選用范圍廣的機(jī)床，因此選用 XA6132 型臥式銑床能滿足要求；工序 50用立式銑床。 ⑵工序 40,80， 100 由于加工零件輪廓尺寸不大，工序包括 3個(gè)工步，為減少換到時(shí)間，選用Z525 鉆床比較合適。 該零件無特殊表面，成批生產(chǎn)，一般采用通用或標(biāo)準(zhǔn)刀具。鉆 擴(kuò)φ 20F8 的孔及倒角，均可用標(biāo)準(zhǔn)刀具，φ 18mm 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，φ 20P10 擴(kuò)孔鉆；φ 6 直柄麻花鉆。 查表可知，銑換擋叉頭的兩端面，兩側(cè)面，叉腳兩內(nèi)側(cè)面，可選高速剛錯(cuò)齒三面刃銑刀，其規(guī)格為：直徑 d=100mm，寬度 L=30mm,齒數(shù) Z=10mm，孔徑 D=30mm，叉腳兩端面用 d=125mm,D=40mm,L=40mm,Z=14 的鑲齒套 式面銑刀。 該零件加工工序 30采用三爪自定心卡盤 ,其余工序需用專用夾具加工。 該零件屬于批量生產(chǎn)，一般采用通用量具。 ⑴選擇鉆 擴(kuò)φ 20F8 孔量具 . 現(xiàn)按照計(jì)量器的不確定地選擇該表面加工時(shí)所用量具 ,叉頭兩端面間距30mm，換擋叉頭兩側(cè)面間距 4mm,套軸筒外徑 43mm,其公差分別為 Tce=,和Tt=,粗糙度要求分別為 和 Ra25μ 0200mm/游標(biāo)卡尺達(dá)要求。鉸孔φ 20F8，此時(shí)達(dá)到的公差的等級(jí)為 IT9，由于精度較高，加工時(shí)每個(gè)工件部需要進(jìn)行測(cè)量，故選用極限量規(guī)，孔量具選用錐柄圓柱塞規(guī)。 ⑵選擇銑換擋叉腳兩端面 ,內(nèi)側(cè)面 ,銑操縱槽的量具 ,換擋叉腳兩端面的距離 , ,內(nèi)側(cè)面 ,銑操縱槽的間距的公差等級(jí)都為 IT12 均可選用分度值為 ,測(cè)量范圍為 0200mm的游標(biāo)卡尺。 確定切削用量和基本工時(shí) 工序 I 銑 凸臺(tái) 端面 加工條件： 臥式萬能銑床 X62W， 套式面銑刀細(xì)齒φ 40mm， 齒數(shù) z12，高速鋼 。 （ 1） 確定背吃刀量 ， 銑削寬度 ea =，銑削深度 fa =。 （ 2） 確定每齒進(jìn)給量 ， 根據(jù)《 工藝 手冊(cè)》表 328，取 fa =。 15 （ 3） 確定 切削速度 和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ， 根據(jù)《 工藝手冊(cè) 》表 330， 確定銑削時(shí)的銑削速度為 CV =min/23840 3010001000 0 rdvn cs ?? ???? ?? 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 4171 取 n =235 r／ min, 實(shí)際切削速度 10000ndV ?? = m／ min 工件臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 ： f = 12 60 =根據(jù)《工藝手冊(cè)》附表 4172： 取 f =118 mm／ min， 則實(shí)際每齒進(jìn)給量 fa = ?? mm／ z。 （ 4）計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 77: T 機(jī) =f lll 21??= 118 ?? = min 工序 II 鉆擴(kuò)鉸φ 20H8 孔并倒角 加工條件： 組合鉆床 ， 錐柄麻花鉆（φ 15mm） ， 錐柄麻花鉆（φ ），錐柄機(jī)用鉸刀（φ 20mm），锪鉆，專用夾具 。 1. 工位 I 鉆孔 φ 15mm （ 1） 確定背吃刀量 fa =。 （ 2） 確定進(jìn)給量 根據(jù)《 工藝手冊(cè) 》表 3118，取 f =／ r。 （ 3） 確定切削速度 根據(jù)《 工藝手