【正文】 M1432 磨床、專用夾具 外圓 砂輪 千分尺 20 精磨 M2110A 莫氏四號錐度塞規(guī) 莫氏四號砂輪 塞規(guī) 21 精車 CA6140 中心夾 高速鋼 車刀 游標(biāo)卡尺 、 塞規(guī) 22 精磨 M1432 外圓砂輪 千分尺 23 檢驗 千分尺、塞規(guī) 24 入庫 涂油 、工序尺寸及其公差 的確定 車 30? 內(nèi) 孔 （工序 9 和 21） 的加工余量、工序尺寸及其公差的確定 按照 鉆 →擴→ 半精車 → 精車 加工方案，查閱 《 加工余量手冊 》 ， 有精 車 余量Zjc=； 半精車 余量 Zbjc=；擴孔余量 Zk=6mm；鉆孔余量 Zz=20mm。 根據(jù)一般工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)的需要，同時 保證被 加工零件合河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 乎要求，現(xiàn)選用各工序所采用的設(shè)備如表 所示。 3）量具、檢具和量儀的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型和要求的檢驗精度進(jìn)行。在組合機床上加工時，由于機床按照工序集中原則組織生產(chǎn) ，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用復(fù)合刀具，如復(fù)合擴孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟效果也十分明顯。 2）金屬切削刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等。在推行計算機輔助制造、成組技術(shù)等新工藝或為提高生產(chǎn)效率時，應(yīng) 采用成組夾具、組合夾具。 1）機床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。在工藝卡中應(yīng)簡要寫出它們的名稱。 4）所選機床的自動化程度和生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng) 。 2）所選擇機床的精度應(yīng)該與被加工零件的工序加工要求相適應(yīng)。為了合理地選擇機床及工藝裝備，必須對各種機床、工藝裝備的規(guī)格、性能等有較詳細(xì)的了解。機床和工藝裝備都是零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率 的重要保證條件。修研 60176。修研 60176。內(nèi)錐面 工序 18 夾右端外圓，中心架左托外圓，找正外圓，粗磨莫氏 4 號錐孔，留磨余量 工序 19 采用兩頂尖定位裝夾工件，粗磨 Ф 0 ? mm 外圓，留磨余量 工序 20 夾右端外圓，中心架托左端外圓，找正外圓，精磨莫氏 4 號錐孔圖樣尺寸，大端為 Ф 177。 外圓定位裝夾銑鍵槽 ?? mm200mm，并保證0 ? mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與 Ф 0 ? mm 外圓軸心線的平行度和對稱度 工序 13 以 55? 177。左端 R3 圓角，保持總長 276mm 工序 9 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，車 ?? mm 孔至 ?? mm，深 ，車 Ф34mm 槽，保證 和 工序 10 倒頭，夾右端外圓中心架左端外圓，找正外圓，車莫氏 4 號內(nèi)錐孔，至大端尺寸為 ?? mm，車左端頭 Ф36mm60176。 倒頭，車另外一端外圓，光滑接刀。鉆孔 鉆通 工序 6 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC 工序 7 夾左端外圓，中心架托右端外圓，車右端面保證總長 278mm，擴Ф26mm 孔至 Ф28mm，深 186mm，車右端頭 Ф32mm60176。 加工工藝路線 方案 確定 工藝路線方案 工序 1 棒料 Ф80mm165mm 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 工序 2 鍛造尺寸 Ф600mm285mm 工序 3 正火 工序 4 夾一端 粗車外圓尺寸 Ф58mm，長 200mm，車端面見平即可。 分析 車床尾座套筒 零件， 其工藝工程大致包括以下幾個階段：定位基準(zhǔn)的加工；粗車外圓 表面 、端面 和鉆孔 ； 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC； 擴孔、半精車外圓和倒角 ； 精車孔、槽和莫氏 4 號錐孔 ； 劃線 ； 銑平鍵和半圓鍵 ； 鉆孔 ； 修毛刺 ； 左端莫氏 4 號錐孔及160mm 長的外圓部分，高頻感應(yīng)加熱淬火 45～ 50HRC； 研磨兩端 60176。對于精度要求較高的表面 ，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。根據(jù)曲軸零件圖 上各 加工表面的 尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，選定 加工 件各 表面的加工方法如表 所示。倒頭，夾 Ф58mm 外圓，車另外一端外圓、車端面、鉆孔。一是要考慮如何合理分配各加工表面的余量，二是要考慮怎樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置關(guān)系。加工外圓表面時候應(yīng)該遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，采用 內(nèi) 孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工各外圓表面，這樣可以保證個外圓表面之間較高的同軸度要求，并簡化夾具的設(shè)計和制造工作 。 1)精 基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)從整個工藝過程來考慮 ，如何保證工件尺寸精度和位置精度，并 使工件裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單。 繪制 車床尾座套筒 毛坯簡圖 結(jié)合加工的實際情況，綜合上面的數(shù)據(jù)，繪制毛坯簡圖如圖 所示。 根據(jù)上述因素， 查 《 金屬切削 手冊》 [6]表 18 有 該鍛件的 錯差公差為 ,殘留飛邊公差為 ,最大尺寸方向上的公差值為 。 M 由于該 套筒 選用的材料為 45 鋼，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) [4]小于 %，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 M1 級。 鍛 造的毛坯 尺寸確定 鍛造后的毛坯尺寸應(yīng)該為 Ф60285mm， 選擇標(biāo)準(zhǔn)熱軋圓鋼 (GB/T 7021986)，d=80mm， 根據(jù)體積相等的原則， 所選坯料尺寸為 Ф80165mm,則滿足 ≤H≤要求 。 2)棒料 端面對主軸中 心線的垂直度不大于 1mm； 3)棒料 彎曲不大于 1mm。 正火：指將鋼材或鋼件加熱到 或 （鋼的上臨界點溫度）以上， 30～ 50℃ 保持適當(dāng)時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。 其鍛造工藝過程為：將 棒料 80? ㎜ 165 ㎜ 坯料加熱至 1180～ 1240℃ ，經(jīng)模鍛 尺寸為 60? ㎜ 165 ㎜ ；在壓床上切邊；再在模鍛錘上進(jìn)行熱校正；最后經(jīng)熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，調(diào)整其硬度值到 28～ 32HRC。 由于該 套筒 在工作過程中要承受沖擊載荷 和摩擦 ，為增強 套筒 的 耐摩 強度和 抗 沖擊韌度，獲得更好的纖維組織，毛坯選用鍛件。 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料。 生產(chǎn)條件。 生產(chǎn)類型。 套筒外圓表面直徑均勻，所以可以選擇棒料。如果零件材料是鑄鐵或青銅，毛坯就只能夠采用鑄造，而不是鍛造。 表 21 車床尾座套筒生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征 生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn) 工 藝 特 征 毛坯特點 廣泛采用模鍛，機械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小 機床設(shè)備 及組織形式 廣泛采用自動機床、專用機床，采用自動線或?qū)Ｓ脵C床流水線排列 夾具及尺寸保證 高效專用夾具，采用定程及在線自動測量來控制尺寸 刀具、量具 專用刀具、量具，自動測量儀 零件的互換性 全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨 工藝文件的要求 編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗卡片和調(diào)整卡片 生產(chǎn)率 高 成本 低 發(fā)展趨勢 用計算機控制的自動化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠，實現(xiàn)自適應(yīng) 控制 的材料和毛坯 確定 車床尾座套筒 毛坯 材料 、 加工 方法 及技術(shù)要求 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 選 擇毛坯應(yīng)綜合考慮一下幾方面的因素： 零件材料及對零件力學(xué)性能的要求?，F(xiàn)在所制定的車床尾座套筒生產(chǎn)類型主要針對大批量 生產(chǎn)的情況下制定的。 由于零件機械加工工藝過程與其所采用的生產(chǎn)組織類型密切相關(guān)，所以在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，應(yīng)首先確定零件機械加工的生產(chǎn)組織類型。 本次設(shè)計的 CA6140 車床上的尾座套筒 ， 產(chǎn)品類型輕型機械 ， 年產(chǎn)量為 5000臺 /年，根據(jù)實際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn) ，備品率 取 3%，而廢品率 取 %。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃 [3]。 不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 車床尾座套筒 零件 簡 圖 圖 車床尾座套筒 三維圖樣 確定 車床尾座套筒 的生產(chǎn)類型 和工藝特征分析 零件的生產(chǎn)類型對工藝規(guī)程的制訂，具有決定 性的影響。 車床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四號錐面 、外圓表面、內(nèi)圓表面和鍵槽面 等。 它是 常用的一種車床尾座套筒類型，有一個莫氏四號錐面 ，錐面可以用來插入后頂尖和其他加工刀具 ；平鍵槽是用來安裝平鍵的 ， 起導(dǎo)向作用 ，所以尾座套筒只能軸向移動，不能夠轉(zhuǎn)動；6? 的小孔是排氣孔，主要用來排氣的； 與平鍵相對的半圓鍵主要也是用來導(dǎo)向的。 車床尾座套筒 在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用， 而且它的精度直接影響工件的定位精度， 因此要求 車床尾座 套筒 具有強度高、剛度大、耐磨性好， 莫氏四號錐孔 表面加工尺寸精確，并且潤滑可靠。 圖 3 車床尾座套筒 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第 2 章 車床尾座套筒 的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 車床尾座套筒 概述 車床尾座套筒 是 車床尾座箱 的重要零件。在加工過程中主要有一下問題： (1)車床尾座套筒屬于回轉(zhuǎn)件在以內(nèi)圓為基準(zhǔn)加工半精加工和精加工外圓面時裝夾固定必須使用夾具實現(xiàn)定心，因此在進(jìn)行半精加工和精加工前必須分別設(shè) 計一套夾具； (2)由于套筒是回轉(zhuǎn)件，在銑床上銑鍵槽時沒有夾具無法實現(xiàn)定心和夾緊，所以在銑鍵槽前也要設(shè)計一套夾具；（ 3）國內(nèi)車床尾座套筒生產(chǎn)工藝基本成型，要在前人基礎(chǔ)上提出一套更加優(yōu)化的方案也是一個很大的挑戰(zhàn)。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 分析對比綜合現(xiàn)有車床尾座套筒加工工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)計出高效的加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計方案，達(dá)到降低成本，提高生產(chǎn)效率的目的。 車床尾座套筒同時又屬于一種精度要求比較高的難加工零件，它包括高精度外圓表面加工、內(nèi)圓表面加工、內(nèi)錐面加工、鍵槽加工等，加工方法包括車削、鉆削、銑削、磨削等幾種應(yīng)用最廣泛的加工方法，所以研究它的工藝規(guī)程有利于我們對幾種常用的加工方法有一個更深層次的了解。研究車床尾座套筒加工工藝規(guī)程就等于在研究一類零件的加工工藝規(guī)程，因此制定出一套經(jīng)濟的加工工藝規(guī)程意義深遠(yuǎn)。 研究的目的 、 意義 車床尾座套筒 加工工藝規(guī)程設(shè)計屬于一種典型零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在編寫它的加工工藝規(guī)程的過程中涉及到熱處理、各類機床的選用、夾具設(shè)計等很多方面的知識，它綜合了《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《材料成型》、《工程材料》、《夾具設(shè)計》、《機床概論》等多門機械制造專業(yè)的主干專業(yè)課，因此在這個過程中不但可以使我加深以前所學(xué)的專業(yè)課的理解，也可以讓我把以前所學(xué)的一些專業(yè)課程融會貫通，起到溫故而知新的作用，為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和深造打下堅實的基礎(chǔ)。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 （ 3）發(fā)展方向 在新世紀(jì)里，隨著電子信息等高科技技術(shù)的發(fā)展以及市場需求的個性話與多樣化，先進(jìn)制造技術(shù)正在向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化方向發(fā)展?，F(xiàn)在應(yīng)用比較 廣泛的是半創(chuàng)成型 CAPP 系統(tǒng)，是將以上兩種CAPP 系統(tǒng)相結(jié)合，即采用變異型 CAPP 系統(tǒng)與自動決策相結(jié)合的方式。 同時，國外在創(chuàng)成試 CAPP 系統(tǒng)方面也有一定發(fā)展，這種系統(tǒng)可以定義為一個能綜合加工信息，自動為新的零件制定出工藝規(guī)程的系統(tǒng)，即根據(jù)零件信息，系統(tǒng)能夠自動提取制造知識，產(chǎn)生零件所需要的各個工序和工步的加工內(nèi)容；自動完成機床、工具的選擇和加工過程的最優(yōu)化；通過應(yīng)用決策邏輯，可以模擬工藝設(shè)計人員的決策過程。利用這樣的技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，也可以把技術(shù)人員從繁瑣重復(fù)的勞動中解放出來，能夠充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性。所謂成組技術(shù)（ GT）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，即利用事物相似性，把相似問題歸類成組，尋求解決這一類問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，從而節(jié)約時間和精力以取得所期望的經(jīng)濟效益。而且車床尾座套筒屬于典型零件的范疇，他們現(xiàn)在做機床尾座套筒加工工藝規(guī)程主要用 CAPP,、CAFD 完成，然后用人工做一些簡單的修改就可以完成了。所以在制定車床尾座加工工藝過程中可以在夾具上有所創(chuàng)新，實現(xiàn)更高的定心精度。 車床尾座 套筒 作為輔助支撐工件之用，存在著 生產(chǎn) 效率低、 生產(chǎn) 勞動強度大的缺陷，尤其是大批量生產(chǎn)，此問題更為突出。這樣就使得新進(jìn)的技術(shù)人員得不到鍛煉的機會，新進(jìn)的設(shè)備得不到最好的使用，造成了人力物力的大量浪費。這樣雖然在一段時間內(nèi)可以暫時保住他們的龍頭地位，但從長遠(yuǎn)看它卻是阻礙我國制造也發(fā)展的，尤其在這個各種先進(jìn)制造系統(tǒng)正在不斷孕育而生的時代。 國內(nèi)有很多大的老牌機床廠雖然他們有比較成熟的加工工藝規(guī)程，而且生產(chǎn)效率相對其它小的廠家較高。同時由于我國的制造業(yè)落后，尤其在 CAD/CAM 方面落后與發(fā)達(dá)國家好幾十年，所以以上過程大多是技術(shù)人員手工完成的。 關(guān)鍵詞： 車床尾座套筒；工藝規(guī)程設(shè)計；夾具設(shè)計；生產(chǎn)規(guī)劃 ；計算河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒 論 加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展 方向 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 車床 尾座套筒現(xiàn)在已經(jīng)有很多可以供參考的工藝規(guī)程，但大多工藝規(guī)程過于籠統(tǒng)，要找到較為詳細(xì)的加工工藝規(guī)程和加工過程中所用的夾具很困難。本文對夾具的工作原理、作用、 分類和組成做了簡單概述；著重分析了工序特點和要求，根據(jù)結(jié)果確定定位方案，設(shè)計定位元件、夾緊機