【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 b、 加工余量最小原則 c、 重要表面原則 d、 不重復(fù)使用原則 e、便于裝夾原則 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)保證加工余量的均勻分 配和加工面與非加工面（作為粗基準(zhǔn)的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。 根據(jù)以上選擇的原則， 可以 選擇 零件左端面 作為粗基準(zhǔn) 。 這樣便于加工 左右 兩端面，便于保證其尺寸 。 5 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 選擇的原則是： a、 基準(zhǔn)重合原則 b、 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 c、 自為基準(zhǔn)原則 d、 互為基準(zhǔn)原則 e、便于裝夾原則 選 擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。 根據(jù)以上選擇的原則，我們就可以 φ 20 孔和 φ 50 右端面定位，用可調(diào)輔助支承 φ 90 外圓并找正 φ 20 外圓母線。精基準(zhǔn)選擇 φ 20 孔軸線 ,這樣可以便于在一次裝夾中車左右端面，完成所需零件形狀的加工，所以精基準(zhǔn)選擇 φ 20mm孔軸心線。 工序的合理組合 確定 基準(zhǔn) 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(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： （ 1）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。 （ 2）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。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)。 制定工藝路線 加工工藝路線制定的原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率和降低成本，并且能夠充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。 制訂工藝路線 的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件 6 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。 根據(jù)以上分析制定的工藝路線如下 (如圖 及 所示 )： 工藝路線： （ 1）工藝路線方案一： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 2：時(shí)效處理。 工序 3：劃線。 工序 4： 粗 銑 左 右 φ 50mm 端 面 。 工序 5： 粗 車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 6：鉆八個(gè) φ 15mm 孔。 工序 7： 粗銑 頂面 φ 50mm 面。 工序 8： 鉆、擴(kuò) φ 36mm 孔。 工序 9： 鏜 梯形孔 與退刀槽 。 工序 10： 粗 鉸梯形孔。 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 12：攻螺紋 M8。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：檢驗(yàn)。 工序 16：入庫(kù)。 （ 2）工藝路線 方案 二： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 2：時(shí)效處理。 工序 3：劃線。 工序 4：粗銑左右 φ 50mm 端面。 工序 5：粗銑頂面 φ 50mm 面。 工序 6：粗車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 7：鉆八個(gè) φ 15mm 孔。 工序 8： 鏜 φ 36mm 孔。 7 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 工序 10：粗鉸梯形孔。 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 12：攻螺紋 M8。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：檢驗(yàn)。 工序 16：入 庫(kù)。 （ 3）工藝方案比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面 ，然后以此為基準(zhǔn)加工八個(gè) φ 15mm 孔；而方案二則先完成所有面的加工 ，再加工各孔。經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面，然后以此為基準(zhǔn)加工八個(gè) φ 15mm 孔，這時(shí)的位置精度交易保證，并且定位及裝夾都較方便。但方案一中工序 4 與工序 5 中涉及到兩個(gè)不同的機(jī)床，不宜采用組合機(jī)床。故決定將方案一中工序4 粗銑面改成粗車面 ，這樣工序 4 與工序 5 可采用同一個(gè)專用夾具，也不用重新裝夾，符合工序集中原則 。 還有就是方案一 工序 8 用鉆、擴(kuò) φ 36mm 孔，而方案二工序 8 用鏜 φ 36mm 孔，這兩個(gè)工序都可以完成零件的加工，但考慮到兩個(gè)方案工序 9 要鏜梯形孔及退到槽，如果用鉆、擴(kuò) φ 36mm 孔，便要更換機(jī)床，讓費(fèi)時(shí)間 ，故采用鏜孔方案。 具體工藝過(guò)程如下： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 2：時(shí)效處理。 工序 3：劃線。 工序 4：粗車左右 φ 50mm 端面。 工序 5：粗車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 6：鉆八個(gè) φ 15mm 孔。 工序 7：粗銑頂面 φ 50mm 面。 工序 8： 鏜 φ 36mm 孔。 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 工序 10：粗鉸梯形孔。 8 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 12：攻螺紋 M8。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：檢驗(yàn)。 工序 16：入庫(kù)。 以上加工方案大致看來(lái)還是合理的。但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，主要表現(xiàn)加工 8 個(gè) φ 15mm 孔時(shí)，因?yàn)樵摿慵? 個(gè) φ 15mm 孔全是通孔且加工深度不大，并且到下一表面的距離不大，極易造成鉆頭折斷或擦到下一表面上，甚至?xí)斐闪慵?bào)廢。為了解決這個(gè)問(wèn)題，原有的加工路線仍可保持不變，只是在加工 8 個(gè) φ 15mm 孔時(shí)，觀察到鉆頭快鉆穿零件時(shí)， 采用 手動(dòng)進(jìn)給 方式 。 因 為零件是小批量生產(chǎn)，故可以采用手動(dòng)進(jìn)給方式。 這樣既可以避免鉆頭及零件的報(bào)廢，同時(shí)也照顧了原有的加工路線中裝夾方便的特點(diǎn)。 還有在加工兩個(gè)φ 50mm 外圓端面以及兩個(gè) φ 90mm 外圓端面時(shí)涉及到兩次掉頭以及需要 4 次裝夾，讓費(fèi)了大量時(shí)間。為了解決這一問(wèn)題，可以先加工 φ 50mm 以及 φ 90mm 外圓左端面，再掉頭一次加工右端面，減少了裝夾的次數(shù)以及掉頭的次數(shù)。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 2：時(shí)效處理。 工序 3：劃線。 工序 4：粗車 φ 50mm 右 外圓 端面 ，粗車 φ 90mm 右外圓端面并倒角 C2。 工序 5：粗車 φ 50mm 左 外圓 端面 ，粗車 φ 90mm 左外圓端面倒角 C2。 工序 6：鉆八個(gè) φ 15mm 孔（鉆頭快鉆穿零件時(shí)采用手動(dòng)進(jìn)給）。 工序 7：粗銑頂面 φ 50mm 面。 工序 8： 鏜 φ 36mm 孔。 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 工序 10：粗鉸梯形孔。 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 12：攻螺紋 M8。 9 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：檢驗(yàn)。 工序 16：入庫(kù)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。 加工余量是指加工過(guò)程中從加工表面所切去的金屬 層厚度。加工余量有工序余量和加工總余量之分，工序余量是指某一工序所切去的金屬層厚度；加工總余量是指某加工表面上切去的金屬層總厚度。 （ 1）粗銑 各 表面的加工余量： 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 2—35 平面的加工余量，及考慮在鑄造過(guò)程中，表面會(huì)產(chǎn)生氣泡等部分，因此，加工余量得留大點(diǎn)。從而得出粗銑 各 表面的加工余量為 3mm。 （ 2） 粗車左右 φ 50mm 端 面 的加工余量 ： 由《機(jī)械 加工余量實(shí)用手冊(cè) 》 表 525 查得粗車左右 φ 50mm 面 的加工余量為。 （ 3）粗車 左右 φ 50mm 外圓 的加工余量： 由《 機(jī)械制造工藝學(xué)》查得粗車 φ 90mm 外圓 的加工余量為 2mm。 （ 4） 加工 φ 36mm 孔的加工余量： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 得 鏜 孔 的加工余量為 。 （ 5） 加工梯形孔的加工余量： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 得 先鏜出梯形孔，再 粗鉸 ，粗鉸 的加工余量為 。 （ 6）加工 M8 孔的加工余量：由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 2—29查出先鉆孔 φ ， 攻螺紋 M8 的加工余量為 。 由上各個(gè)加工余量確定零件的鑄件尺寸，毛坯圖如圖 ： 10 圖 毛坯 圖 工序 4 切削用量的計(jì)算以及基本工時(shí)的確定 工序 4：粗車 φ 50mm 右外圓端面，粗車 φ 90mm 右外圓端面并倒角（第一步） （ 1）確定端面最大加工余量 毛坯的長(zhǎng)度方向加工余量為 ， 故可一次走刀完成，所以可得 a l mm?? 長(zhǎng)度加工公差按 IT12 級(jí)。取 （ 入 體方向）。 （ 2）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm25mm， 3mmpa ? 以及工件直徑在 60 到 100 之間時(shí)： mmf=~ r 按 C6201 車床說(shuō)明書取： f ? （ 3）計(jì)算切削速度： 查《切削用量手冊(cè)》表 21，切削速度的計(jì)算公式為 （壽命選 T=60min）： 11 ? ?m invvvcvxym pc mvkT a f? （ ） 式中 ： 加工材 料系數(shù) 242vc ? 加工形式系數(shù) ? 刀具材料系數(shù) ? 系數(shù)指數(shù) ? 修正系數(shù) vk ，見(jiàn)《切削用量手冊(cè)》表 21—1，即 公式 ： v m v sv kv krv bvk k k k k k? ? ? ? ? （ ） 式中： 鋼和鑄鐵的強(qiáng)度和硬度改變時(shí)切削速度的修正系數(shù) k ? 毛坯表面狀態(tài)改變時(shí)切削速度的修正系數(shù) ? 車削方式改變時(shí)切削速度的修正系數(shù) ? 車刀主偏角改變時(shí)切削速度的修正系數(shù) =1krvk 刀具材料改變時(shí)切削速度的修正系數(shù) k ? 所以 v m v sv k v k rv bvk k k k k k? ? ? ? ? 即 1 ? ? ? ? ? ? 所以 ? ?0 . 2 0 . 1 5 0 . 4242 m0 . 8 2 9 = 3 8 . 0 6 m in6 0 1 . 6 0 . 5cv ???? （ 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ? ?1000 1 0 0 0 3 8 . 0 6n 1 3 4 m in90cs wv rd?? ?? ? ?? （ ） 按機(jī)床說(shuō)明書，與 134r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 120r/min 和 150r/min?，F(xiàn) 取 機(jī) 轉(zhuǎn)速為 150r/min，如果選取 120r/min，則速度損失較大。所以 實(shí)際切削速度 v 42 /ms? 。 （ 5）計(jì)算切削工時(shí)： m wLt nf? （ ） 12 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 20， y+ =2mm? （ y 為入切量， ? 為超切量） ， 故 ? ?m 4 5 + 2t = = 0 .6 3 m in1 5 0 0 .5? 工序 4 切削用量的計(jì)算以及基本工時(shí)的確定 工序 4：粗車 φ 50mm 右外圓端面，粗車 φ 90mm 右外圓端面并倒角 C2（第二步） （ 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm25mm, 3mmpa ? 以及工件直徑在 60 到 100 之間時(shí)： mmf=~ r 按 C6201 車床說(shuō)明書?。? f ? （ 2）計(jì)算切削速度： 查《切削用量手冊(cè)》表 21，切削速度的計(jì)算公式為 （ ） （壽命選 T=60min）： 即 ? ?m invvvcvxym pc mvkT a f? 式中， 242vc ? ， ? ， ? ， ? 。修正系數(shù) vk ，見(jiàn)《切削用量手冊(cè)》表 21—1，即： k , , 4 , 1 , 3m v s v k v k r v bvk k k k? ? ? ? ?。 所以 1 ? ? ? ? ? ? 所以 ? ?0 . 2 0 . 1 5 0 . 4242 m0 . 8 2 9 = 3 8 . 0 6 m in6 0 1 . 6 0 . 5cv ???? （ 3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 由公式 得 ? ?1000 1 0 0 0 3 8 .0 6n 3 0 3 m in40cs wv rd?? ?? ? ?? 按機(jī)床說(shuō)明書，與 303r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 230r/min 和 305r/min?，F(xiàn)取機(jī)床 轉(zhuǎn)速為 305r/min。如果選 230r/min，則速度損失較大。 此時(shí)實(shí)際切削速度v 38 .10 / minm? 。 （ 4）計(jì)算切削工時(shí)： 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 20， y+ =2mm? ， 由公式 得： 13 ? ?2 0 + 2t = = 0 .1 4 4 m in3 0 5 0 .5m ? 工序 6 切削用量的計(jì)算以及基本工時(shí)的確定 工序 6：鉆八個(gè) φ 15mm 孔 （ 1） 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直 徑 d0=15mm。 鉆頭的幾何形狀為（查切削用量手冊(cè)第三章表 1 及表二）：雙錐修磨橫刃， β=30176。，2φ =118176。， 2φ 1=70176。， b1=， a0=12176。， ψ=55176。， b=2mm， l=4mm。 （ 2） 選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 f a、 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表 5（查切削用量手冊(cè)第三章）當(dāng)加工要求為 7級(jí)精度，鋼的強(qiáng)度 αb， d0=15mm 時(shí)， f=~。 由于 l/d=12/15=， 故應(yīng)乘孔深系數(shù) klf=， 則 f=(~) =~b、 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 7（查切削用量手冊(cè)第三章），當(dāng)αb=,d0=15mm， 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=。 c、 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)決定進(jìn)給量：根據(jù)表 8（查切削用量手冊(cè)第三章），當(dāng)αb， d0 ? ， 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8330N 時(shí)，進(jìn)給量為。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=~，根據(jù) Z535 機(jī)床 說(shuō)明書 ，選擇 f=。 由于加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí) 停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 2） 決定切削速度 由表 10 及 11（查切削用量手冊(cè)第三章），查得 vi=。 切削速度的修正系數(shù)為： kTv=， kcv=， klv=， ktv=，則 6 5 v k m s? ? ? ? ? ? ? ? 由公式 得 01 0 0 0 1 0 0 0 0 .3 9n 8 .2 815v r sd?? ?? ? ?? （ 3） 計(jì)算基本工時(shí) 14 tm Lnf? （ ） 式中 L=l1+l2+l3， l1=12mm， l2=9mm， l3=3mm， 則 1 2 9 3 8 .0 58 .2 8 0 .3 6mts????? 工序 7 切削用量的計(jì)算以及基本工時(shí)的確定 工序 7：粗銑頂面 φ 50mm 面 （ 1） 選擇刀具 銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任選取 。查（切削用量手冊(cè)第五章表 1 及表 9），采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù) Z=8；銑刀幾何形狀（切 削用量手冊(cè)第五章表 2）： γn=15176。,α0=12176。 （ 2） 選擇切削用量 1） 決定銑削寬度 ae 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則