【文章內容簡介】 個￠ 2 ㎜的通孔，￠ 5㎜，￠ 3㎜垂直于￠ 5㎜，￠ 2㎜的平面及左端垂直平面。 圖 以￠ 22 ㎜為中心的加工表面 長沙學院 課程設計 4 以￠ 16H10 為中心的加工表面 。 這一組加工表面包括：￠ 16H10 的孔，￠ ㎜的孔以及 135176。缺口，￠ ㎜內槽以及 45176。倒角。 由以上分析可知， Rc3/4 連接用 ￠ 63 ㎜定位。 ￠ ? ㎜焊管套形位公差靠機床自身來保證，且粗精加工盡可能一次加工完成。 圖 以￠ 16H10 為中心的加工表面 長沙學院 課程設計 5 第 2 章、工藝規(guī)程設計 。 零件材料為 ZG45，采用砂型機器鑄造。從《機械制造工藝手冊》中可查出其公差等級為 IT8～ IT10，尺寸公差 ～ ㎜ ,加工余量 4～ 5㎜，毛坯為實心，以如圖的過水平中心線與￠ 24 ㎜圓柱體相垂直的平面為 分型面。加工前進行退火處理。由于零件年產量為 6000 件，已達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用砂型機器鑄造。這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是應該的。 圖 分型面 。 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 粗基準的選擇 。 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其它表面欠缺。對一般的軸類零件而言，以外 圓作為粗基準是完全合理的，本零件選用不加工表面Φ 32外圓柱面作為粗基準。采用Φ 32 外圓柱面作為粗基準加工內孔可以保證空的壁厚均勻，而且便于裝夾。 。 精基準的選擇。 主要應該考慮基準重合的問題。閥座的右端面和Φ 孔既是裝配基準，又是設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現閥座零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng) 長沙學院 課程設計 6 一”的原則。此外， B 面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。加工￠ ㎜孔時， 以右端端面及￠ ㎜內孔為基準。加工內孔時應以￠63 ㎜端面為基準。由于形位公差由機床自身來保證，粗精加工盡可能一次完成。 制定工藝路線出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。 表面加工方法的確定 根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度。確定各表面的加工方法如下： 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 Ra/微米 加工方案 備注 右端面 IT13 車 左端面 IT13 車 上端面凸臺 IT13 銑 Φ 22mm 孔 IT13 鉆 Φ 孔 IT13 車 Rc3/4 錐螺紋孔 IT13 車 Φ 孔 IT13 鉆 Φ 16mmH10孔 IT11 鉆 擴 Φ 3mm 孔 IT11 鉆 Φ 5mm 孔 IT13 鉆 Φ 2mm 孔 IT11 鉆 **4缺口 IT13 銑 退刀槽 銑 加工階段的劃分 由于工件加工精度要求不高，所以可以不分加工階段，一個加工階段可以完成 長沙學院 課程設計 7 工序的集中與分散 本零件選用工序集中原則安排油閥座的加工工序，端面Φ Φ 3 的孔一次裝夾完成加工，￠ 63 ㎜外圓、端面，￠ 22 ㎜孔，￠ 內圓一次裝夾完成。該油閥座的生產類型為批量生產，為了提高生產效率；運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮減輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了多個表面，有利于 保證各加工面之間的相對位置要求。 工序的順序安排 根據先基準后其它的原則，首先加工精基準 —— Φ 63mm 圓柱面、右端面，Φ 孔；根據先主后次的原則，先加工主要面 —— 右端面，Φ 22mm 孔 ,后加工次要面 —— Φ 孔，Φ 16mmH10 孔；根據先面后孔的原則，先加工右端面，后鉆軸向孔；先加工凸臺面，后鉆Φ 孔。 工藝路線方案一 工序 1 車￠ 63 ㎜外圓、端面 工序 2 鉆￠ 22 ㎜孔 工序 3 車左端端面、車內倒角、車錐孔、車內螺紋、車 1 45176。倒角 工序 4 半精車￠ ㎜ 、精車￠ ㎜ 工序 5 鉆￠ ㎜孔 工序 6 粗鏜￠ ㎜的孔 工序 7 車￠ 24 ㎜端面、 車倒角 工序 8 鉆￠ 3 ㎜孔、 工序 9 鉆￠ 5 ㎜孔 工序 10 鉆圓周上￠ 2㎜孔 工序 11 鉆端面上￠ 2㎜孔 工序 12 精鏜￠ 16 ㎜的孔、鏜內槽￠ ㎜的孔 工序 13 銑缺口 工序 14 焊封、去毛刺 工藝路線方案二 工序 1 車￠ 63 ㎜外圓、端面，鉆￠ 22 ㎜孔，車￠ 內圓； 工序 2 車左端端面、車內倒角、車錐孔、車內螺紋、車 1 45176。倒角 工序 3 銑￠ ㎜ 端面， 保證至定位基準長度為 工序 4 鉆￠ ㎜孔，锪倒角； 工序 5 擴孔￠ 16 H10，鏜內槽￠ 工序 6 鉆￠ 3 ㎜孔，鉆￠ 5㎜孔 工序 7 鉆端面上￠ 2㎜孔 工序 8 鉆圓周上￠ 2㎜孔 工序 9 銑缺口 工序 10 焊封、去毛刺 長沙學院 課程設計 8 工藝路線的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一工序 4 重復使用了初￠ 32 ㎜的外圓，方案二把此工序放在了工序 1 中一次裝夾加工，且精度要求能夠保證；方案一中工序 5 鉆孔時沒有遵循先面后孔的原則，方案二保證了這一原則；￠ 16mm 孔和￠ 內槽一 次加工就能保證精度，所以無需像方案一中那樣分粗加工和精加工，綜上從優(yōu)考慮，選擇工藝路線為方案二 工序 1 車￠ 63 ㎜外圓、端面，鉆￠ 22 ㎜孔，車￠ 內圓； 工序 2 車左端端面、車內倒角、車錐孔、車內螺紋、車 1 45176。倒角 工序 3 銑￠ ㎜端面， 保證至定位基準長度為 工序 4 鉆￠ ㎜孔，锪倒角； 工序 5 擴孔￠ 16 H10mm，保證 177。 ，鏜內槽 ?? ，距￠ 24mm 面，寬度為 工序 6 鉆￠ 3 ㎜孔，鉆￠ 5㎜孔，保證深度 6mm 工序 7 鉆端面上￠ 2㎜孔，保證長度 14mm 工序 8 鉆圓周上￠ 2㎜孔 工序 9 銑缺口 工序 10 焊封、去毛刺 首先以￠ 32 ㎜外圓為粗基準加工端面，外圓，￠ 22㎜孔，￠ 內圓，尺寸公差由機床保證。利用￠ 63 ㎜外圓和￠ 內圓加工￠ 32 ㎜端面、錐孔、倒角、車螺紋。利用￠ 63 ㎜端面和￠ 內圓以及￠ 24mm 外圓加工￠ 24mm 端面。由于￠ 2㎜孔和￠ 3 ㎜孔不能在同一機床上完成，所以應分成 2道工序在 2 個不同的機床上加工。而兩個￠ 2 ㎜孔相通，故先鉆端面￠ 2㎜孔，再鉆另一個孔時應以端面￠ 2mm 為定位基準。 圖 主要加工尺寸 長沙學院 課程設計 9 、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 油閥座零件材料為 ZG45，強度和切削性能良好，塑性、韌性較低。生產類型為大批量生產，采用砂型機器鑄造。查［ 1］及相關資料，長度方向上的余量為 4 ㎜。鑄造精度為 IT9IT11，尺寸公差為 . 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 外圓表面（￠ 63㎜） 考慮其加工長度為 9 ㎜，與其聯結的非加工外圓表面直徑為￠ 70㎜，為簡化鑄造毛坯的外形，現直接取其外圓表面直徑為￠ 70 ㎜?！?63 ㎜表面為自由尺寸公差 . （￠ 63㎜端面、￠ 32㎜端面） 分 2次加工。第 1次加工 3㎜，余下的 1㎜ 1次加工。 孔￠ 16 ㎜ 毛坯為實心，不沖出孔來。內孔精度要求界于 IT8～ IT10 之間。參照［ 1］確定工序尺寸及余量為 鉆孔￠ ㎜ 粗鏜￠ ㎜ 2Z= ㎜ 精鏜￠ ㎜ 2Z= ㎜ 外圓端面（￠ 24㎜） 查［ 1］￠ 24 ㎜端面的余量為 4 ㎜。分兩次加工，第一次加工 3 ㎜，第二次加工 1㎜。 銑缺口（￠ 16 ㎜） 由于題目中對￠ 16㎜圓柱缺口的精度要求不高。故粗銑余量為 4㎜。經過粗銑后即可達到題目的要求。 工序 1：車￠ 63 ㎜外圓及端面，鉆￠ 22 ㎜孔，車￠ 內圓 加工條件 加工材料： ZG45， ?b ＝ ,鑄造 加工要求：粗車￠ 63 ㎜外圓及端面 機床： CA6140 車床 長沙學院 課程設計 10 刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16 ㎜ 25㎜， kr=90176。， 0r =15176。， 0a =12176。， 0r =㎜。 計算切削用量 （ 1）車￠ 63 ㎜外圓端面 1）已知毛坯長度方向的加工余量為，分 2次加工， pa =3㎜，長度加工公差按 IT10級。 2）進給量 f：根據［ 1］ P507 表 ,當刀桿尺寸為 16 ㎜ 25 ㎜， pa ≤ 3 ㎜以 及工件直徑為 63 ㎜時 f=～ ㎜ /r 按 CA6140 車床說明［ 1］ P871 表 取 f= ㎜ /r 3）計算切削速度。 據［ 6］ P30，切削速度計算公式為（壽命選 T=60min） vc = kc vfTvyvpm xva??? (m/min) （ ） 其中 cv =242， xv =,yv=,kv = 將上述數據帶入公式中 vc = 24 2?? ? =4)確定機床主軸轉速 ns = ???d vwc1000 = ???73 =399r/min 按機床說明（見［ 6］表 ）與 399 r/min相近的 機床轉速為 320r/min以及 400r/min，現取 400r/min。若選 320r/min，則速度損失太大。 所以，實際切削速度： V= 1000dwn? = 100040073 ?? =5)切削工時，據［ 1］ P694 表 t= ifnl= 25 ?? = 6)效驗機床功率 主切削力按［ 6］ P37 表 所示公式計算 Fc = kvfac FnyxF cF cF cF cc cp （ ） 其中 cFc=2795， xFc=,yFc=,nFc= KFC = = 長沙學院 課程設計 11 Fc =2795 23 ? = 切削時消耗功率 Fc 為 pc = 1000vF cc = 100060 ?? = 根據中 CA6140 機床說明可知， CA6140 主電動機功率為 ，所以機床功率已足夠，可以正常加工。 7）效驗機床進給系統(tǒng)速度。已知主切削力 Fc=，徑向切削力按［ 6］表 公式計算 pF = kvfac FnyxF pF pF pF ppc cp （ ） 其中 cFp