【文章內(nèi)容簡介】 都是 ，所以都要求精加工。其 小頭孔與 底平面有 垂直度的公差要求， 撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求 ，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對稱度公差要求等 。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它 們 的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 撥叉 的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證 設(shè)計(jì)的要求。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 撥叉的分析 3 圖 撥叉 零件圖 該 加工有 七個(gè) 加工 表面 ： 平面加工包括撥叉底面 、大頭孔上平面； 孔系加工包括 大 、 小頭孔、 6? 小 孔 ； 小頭孔端 ? 的 槽 加工 以及 大頭孔的銑斷加工 。 ⑴ 以 平面 為主 有 ： ① 撥叉 底面的 粗、精銑加工，其 粗糙度要求是 ?Ra ； ② 大頭孔端面 的粗、精銑加工，其粗糙度要求是?Ra 。 ⑵ 孔系加工有 ： ① 44? 的 大頭 孔 粗、精鏜加工 ， 其表面粗糙度 為 ? ； ② 20 9H? 的 小頭孔 鉆、擴(kuò)和鉸加工，其 表面粗糙度要求 ? ； ③ 6? 的 小孔 鉆加工， 6? 小孔表面粗糙度要求 ? 。 ⑶ 小頭孔端 ? 槽的加工 ， 該槽 的表面粗糙度要求是 兩槽邊 ? ，而槽底 的表面粗糙度要求是 ?Ra 。 ⑷ 最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度 ?Ra 。 撥叉 毛坯的選擇 模鍛 ，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型 。 單邊余量一般在 1~3mm ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因 其 年產(chǎn)量是 5000 件，由 [3]表 ～ 3 可知是中批量生產(chǎn) 。 上面主要是 對撥叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行 了 分析，選擇攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 撥叉的分析 4 了其毛坯的的制造方法 為模鍛 和 中批的 批量生產(chǎn) 方式 ，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 加工工藝過程 由以上分析可知， 該 撥叉零件的主要加工表 面是平面、 孔 系 和槽 系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于 撥叉 來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系 以及槽的各尺寸精度 。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知： 撥叉 的尺寸精度， 形狀 精 度以及位置 關(guān)系精度要求都 不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí) 使 加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是 相輔相成的。對于我們設(shè)計(jì) 撥叉 的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足 平面 孔系 和槽 加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也 要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較 底的機(jī)床。 影響 加工方法 的 因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如 、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 ⑶ 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如： 淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 ⑸ 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工 方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求 來 選定最終加工方法。再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 m，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 。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 加工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 12可以確定， 平 面的加工方案為：粗銑 —— 精銑（ 79IT IT ），粗糙度為 aR ～ ，一般不 淬硬的平面 ，精銑的粗糙度可以較小 。 ⑵ 由參考文獻(xiàn) [3]表 ～ 11確定， 44? 孔的表面粗糙度 要求 為 ，則選擇孔的加 方案 序?yàn)椋捍昼M —— 精鏜。 ⑶ 小頭孔 20 9H? 加工方法 ： 加零件毛坯不能直接鍛出孔 ， 只能鍛出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心， 但其 表面粗糙度的要求 為 ?Ra ，所以選擇 加工的方法是鉆 —— 擴(kuò) ——鉸 。 ⑷ 6? 孔加工方法 ： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓撸?? ，所以我們采用一次鉆孔的加工方法 。 ⑸ 小頭 端面槽 ? 的 加工方法是： 因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 ?Ra ，所以我們采用 粗銑 —— 精銑。 確定定位基準(zhǔn) 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面與不加工面的相互位置關(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)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)攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 撥叉 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 撥叉 零件圖分析可知， 主要是 選 擇 加工 撥叉 底面的裝夾定位面為其 加工粗基準(zhǔn)。 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。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 撥叉 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 撥叉 零件圖分析可知，它的底平面與20 9H? 小頭 孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面 和一個(gè)孔 定位限制工件自由度 不夠 ，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)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻妫砸部梢?用44? 的孔為 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裝夾準(zhǔn) 。 工藝路線的擬訂 對于 中 批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 撥叉 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 和面 定位粗、精加工撥叉底面 大頭孔上平面 。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 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)容簡單，有利選擇最合理 的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(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，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 80 90c? 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 mg200 。 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)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備， 簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù) 水平 要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，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。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(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。 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，選用大的切前用量，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)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～I(xiàn)T12。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～ 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)床小的切前用量，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。 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的。在實(shí)際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(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空之類的粗加工。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10 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 工序號(hào) 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 工序內(nèi) 容 定位基準(zhǔn) 010 粗銑平面 E、 F 平 面和20 9H? 孔 粗、精銑 E 平