【正文】 切削速度 1000/dnv ?? (4－ 3) 可求主軸轉(zhuǎn)速為 m in/ in //101 0 0 0。則可求得該工步的實際切削速度 m i n/ 0 0 0/20m i n/2501 0 0 0/ mmmrdnv ????? ?? 7—— 車套筒右端面，擴孔，車右端 60176。則可求得該工步的實際切削速度 m i n/ 0 0 0/60m i n/1 0 01 0 0 0/ mmmrdnv ????? ?? (2)工步 2—— 鉆孔和擴孔 1）鉆孔 參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 521 選取 Ф20 的錐柄麻花鉆；進給量參照《機械 制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 564選取每轉(zhuǎn)進給量 f=；參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 566 切削速度 v=18m/min。 3)切削速度的計算 根據(jù)表 560選取切削速度 v=18m/min。 確定切削用量及時間定額 切削用量的計算 4 和 5—— 粗 車外圓 (1)工步 1—— 粗 車外圓 1)背吃刀量的確定 取套筒外圓面的 ap1=2mm。淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高莫氏四號錐面的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種套筒的使用要求。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對標準公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，精磨： ；粗磨： ；精車： ；鉆孔： 。 表 4－ 4 工序尺寸及公差計算 （單位： mm） （工 序 1 18 和 20）的加工余量、工序尺寸及公差 按照鉆孔 → 精車 → 熱處理 → 粗磨 → 精磨的加工方案，查閱《機械加工余量手冊》，有工序間的余量：精磨余量 Zj=0. 2mm；粗磨余量 Zcm=；精車余量 Zbjc=7mm；鉆孔余 量 Zcc=。 Z4max=－ 55＋ =； Z4min=－ － 55=； Z3max=－ ＋ =； Z3min=－ － =； Z2max=58－ ＋ =； Z2min=58－ － =； 余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。它們的相互關(guān)系如表 所示。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對標準公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，精磨： ；粗磨： ；半精車： ；粗車： 。 工序名稱 工序基本余量 工序精度 IT標 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序 尺寸及偏差 精車 IT8 Tjc= + 0 半精車 IT10 Tbjc= = + 0 擴孔 6 IT12 Tk= =26 + 0 鉆孔 20 IT13 Tz= 266=20 + 0 毛坯 30 2020=0 表 4－ 3 工序尺寸及公差計算 （單位： mm） （工序 19 和 22）的加工余量、工序尺寸及公差的確定 按照粗車 → 半精車 → 粗磨 → 精磨的加工方案，查閱《機械加工余量手冊》，有工序間的余量：精磨余量 Zj=0. 2mm；粗磨余量 Zcm=；半精車余量 Zbjc=；粗車余量Zcc=2mm。 綜上所述，該工序加工該定位孔各工步的工序尺寸及公差分別為，精車： ?? mm；半精車： ?? mm；擴孔： ?? ；鉆孔： ?? mm；它們的相互關(guān)系如表 所示。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》表 120 確定各工序尺寸的加工精度等級為，精車： IT8；半精車： IT10；擴孔： IT12；鉆孔： IT13。 工序號 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 1 下料 鋸床 鋸條 游標卡尺 2 鍛造 液壓機 游標卡尺 3 熱處理 特種淬火機 4 粗車 CA6140 組刀 游標卡尺 5 粗車 CA6140 組刀 游標卡尺 6 熱處理 特種淬火機 7 車 CA61中心架 游標卡尺 8 半精車 CA6140 立銑刀 游標卡尺 9 精車 CA61專用夾具 組刀 游標卡尺 10 精車 CA61專用夾具 組刀 游標卡尺 11 劃線 游標卡尺 12 銑 X62W、組合夾具 專用銑刀 游標卡尺 13 銑 X62W、組合夾具、專用檢具 專用銑刀 千分尺 14 鉆氣孔 Z512 組合夾具 深孔鉆槍 游標卡尺 15 鉗 工人 工序號 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 16 熱處理 特種淬火機 17 研磨 研磨機 60176。對于尺寸誤差在單件小批量生產(chǎn)中，廣泛采用通用量具（游表卡尺、千分尺等）；成批生產(chǎn)多采用極限量規(guī)，大量生產(chǎn)多采用自動化程度高的量儀，如電動或氣動量儀等，對于形位誤差，在單件小批量生產(chǎn)中，一般采用通用量具（百分 表，千分表等），也有采用三坐標測量機的；在成批大量生產(chǎn)中多采用專用檢具。自動線和數(shù)控機床所使用的刀具應著重考慮其壽命期內(nèi)的可靠性，加工中心機床所使用的刀具還要注意選擇與其相適應的刀夾、刀套結(jié)構(gòu)。在選擇時應盡可能采用標準刀具。夾具的制造精度應該與零件的制造精度相適應。單件小批量生產(chǎn)應盡量選用通用夾具和機床自帶的卡盤和鉗臺、轉(zhuǎn)臺等；大批大量生產(chǎn)時，應采用高生產(chǎn)效率的專用機床夾具，如氣、液傳動的專用夾具。本次設(shè)計車床尾座套筒的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所選用的夾具多為專用夾具。 工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。 3）所選擇機床的電動機功率應與工序加工所需切削功率相適應。 機床設(shè)備的選用 選擇機床等加工設(shè)備時，應做到以下四個適應： 1）所選機床的尺寸規(guī)格應與被加工零件的尺寸相適應。同時，機床及工藝裝備的選擇，對零件加工的經(jīng)濟性也有較大的影響。 錐面 工序 22 采用兩頂尖定位裝夾工件，精磨外圓至尺寸 Ф 0 ? mm 工序 23 按照圖樣檢查各部分尺寸精度 工序 24 涂油入庫 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 工藝裝備包括加工過程中所需要的夾具、量具、檢具、量儀、刀具、工具及輔助等，選擇機床及工藝裝備是制訂工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)。 錐面 工序 21 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精車內(nèi)孔 Ф ? mm至圖樣尺寸，深 45177。 ，涂色檢查，接觸面積應大于 75%。 外圓定位裝夾銑 R2 深 2mm，長 160mm 圓弧槽 工序 14 鉆 Ф6mm 孔，其中心距右端面為 25mm 工序 15 修毛刺 工序 16 左端莫氏 4 號錐孔及 160mm 長的外圓部分，高頻感應加熱淬火 45～50HRC 工序 17 研磨 60176。 工序 11 劃 R2160mm 槽線， ?? mm200mm 鍵槽線， Ф 6mm 孔線 工序 12 以 55? 177。右端倒角 245176。 內(nèi)錐面 工序 8 采用兩頂尖裝夾工件，上卡箍，車外圓至 55? 177。鉆孔 Ф20mm ，深 188mm，擴孔 Ф26mm 深 188mm 工序 5 倒頭，夾 Ф58mm 外圓并找正，車另外一端面外圓至 Ф58mm ，與上工序光滑接刀，車端面保證總長 280mm。 內(nèi)錐面；粗磨、精磨外圓和莫氏 4號錐面?？紤]到車床尾座套筒零件的技術(shù)要求，可以將加工階段劃分成粗加工、半精加工、精加工和光整加工幾個階段 [9]。 加工表面 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/μm 加工方案 套筒外圓面 IT6 粗車 → 粗磨 → 精磨 → 拋光 莫氏 4號錐面 IT6 粗車 → 粗磨 → 精磨 → 拋光 套筒內(nèi)孔右表面 IT7 鉆 → 擴 → 粗鉸 → 精鉸 套筒內(nèi)孔中表面 IT12 鉆 → 擴 平鍵槽 IT7 粗銑 → 半精銑 → 精銑 半圓鍵槽 IT8 粗銑 → 半精銑 → 精銑 表 4－ 1 曲軸零件主要表面加工方案 加工階段的劃分 在選定了車床尾座套筒主要表面的加工方法以后，還需要進一步確定這些加工方法在工藝路線中的安排順序，這就涉 及到加工階段的劃分。 表面加工方法的確定 套筒的主要加工表面有：外圓表面、內(nèi)圓表面及鍵槽 [8]等。夾一端粗車外圓至尺寸 Ф58mm ，長 200mm，車端面、鉆孔、擴孔。 （ 2)粗基準的選擇 選擇粗基準時，應從零件加工的全過程來考慮。選擇精基準應該遵循以下原則： 1） “ 基準重合 ” 原則； 2） “ 基準統(tǒng)一 ” 原則； 3） “ 互為基準 ” 原則； 4） “ 自為基準 ” 原則。 圖 4－ 3 套筒毛坯簡圖 擬定車床尾座套筒工藝路線 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準 [7]。其機械加工余量為主軸頸和連桿軸頸的余量取 7mm，法蘭盤外圓余量取 6mm,內(nèi)孔直徑的加工余量取 ，水平方向單面余量為 ～ ,徑向余量為 ～ 。 由零件圖可知，該套筒待加 工表面中，粗糙度值既有大于等于 的，也有小于 的。 對套筒零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，按照圓形鍛件進行處理；鍛件形狀復雜系數(shù)是鍛件重量 fm 與相應的鍛件外廓包容體重量Nm 之比，即： NfmmS? (4－ 2) 則此套 筒零件的 1??NfmmS 根據(jù) S值的大小，鍛件形狀復雜系數(shù)分為 4 級： S1級 (簡單 )： S≤1 ； S2級 (一般 )： S≤ ； S3級 (較復雜 )： S≤ ； S4級 (復雜 )： 0S≤ ； 故該套筒的形狀復雜系數(shù)屬于 1S 級，簡單。 車床尾座套筒毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由套筒零件的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。正火的目的：主要是提高材料的力學性能，改善切削加工性，細化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準備等。套筒毛坯主要技術(shù)要求有： （ 1)熱處理：正火 28～ 32HRC。又因為該套筒屬于輕型零件，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，現(xiàn)采用模鍛[5]方法制造毛坯。 本次設(shè)計套筒采用的是 45 號鋼。選擇套筒毛坯時應盡可能考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備情況、外協(xié)的可能性等。車床尾座套筒生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，應選毛坯精度和生產(chǎn)率都較高的先進毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸精良接近零件的形狀、尺寸，以節(jié)約材料減少機械加工工作量，因此所節(jié)約的費用遠遠超出毛坯制造所增加的費用，獲得好的經(jīng)濟效益。屬于小 型零件，可以選用模鍛。 （ 2） 零件結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸。圖紙上明確要求零件材料是 45 號鋼料，且零件力學性能要求較高，所以不管形狀簡單與復雜，套筒毛坯都應該選擇鍛件。因此車床尾座套筒的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征如表 41。而生產(chǎn)組織類型又主要是與零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)。依設(shè)計課題知： Q=5000，n=1， a%=3%， b%=%；代入式 ()有： ? ?? ?%1%1 baQnN ??? = ? ? ? ?%%3115 0 0 0 ????? =(件 /年 ) 根據(jù)計算結(jié)果，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》第 292 頁，表 73[3]可確定該套筒零件屬于輕型零件，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。零件在計劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計算： ? ?? ?%1%1 baQnN ??? （件 /年） (4－ 1) 式中， Q—— 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺 /年）； n—— 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺）； a%——備品的百分率，取 2%～ 4%； b%—— 廢品的百分率，取 %～ %。零件的生產(chǎn)類型是按零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來確定的。生產(chǎn)類型就是對企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。其機械加工的主要技術(shù)要求已標注在零件圖上，但還應滿足下列加工要求： （ 1) 0 ?? mm 外圓的圓柱度公差為 ； （ 2)莫氏 4 號錐孔軸心線與 0 ?? mm 外圓軸心線的同軸度公差為 ； （ 3)莫氏 4 號錐孔軸心線對 0 ?? mm 外圓軸心線的徑向跳動公差為 ； （ 4)鍵槽 ?? mm 對 0 ?? mm 外圓軸心的平行度公差為 ，對稱度公差為； （ 5)錐孔涂色檢查其接觸面積應大于 75％； （ 6)調(diào)質(zhì)處理 28～ 32HRC； （ 7)局部外圓及錐孔淬火 45～ 50HRC。 車床尾座套筒的結(jié)構(gòu)簡單，加工尺寸精確、形位精度和表面質(zhì)量要求較高；剛性差，定位和夾緊都比較困難，屬易變形的套筒類零件。 車床尾座套筒零件的技術(shù)要求 圖 4－ 1 是車床尾座套筒的簡圖，圖 4－ 2是它的三維圖樣。它的作用是 :一、用來安裝尾座套筒頂尖， 利用尾座套筒頂尖來頂緊工件，并和主軸卡盤一起起支撐作用，做為工件車削時的定位基準；二、莫氏四號錐孔可以安裝鉆頭、鉸刀、鏜刀，用來在工件上加工孔。 [57] 5．表面粗糙度要求 Ф60 h5 外圓柱面及頂尖的 4 號莫氏錐孔要求高， Ra值取 m? ，其次為安 裝螺母的 Ф 32H7 孔表面， Ra值取 m? 。 [9] 4．定位槽寬按表 63