【正文】 1 第二章 工藝規(guī)程設計 加工工藝過程 由以上分析可知。一般來說，保證平面的加工精度要比保證內花鍵的加工精度容易。 由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內花鍵高精度是本次設計的重點、難點。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng) 濟因素。 選擇加工方法時，需考慮的因素 （ 1） 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和一般的加工方法。 （ 4） 考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。 2 面的加工 側面的加工主要是為后續(xù)加工做準備，因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為 。 孔的加工 （ 1） 加工內花鍵前的預制孔 22 12H? 加工 查參考文獻 [5]表 ，由于預制孔的精度為 H12，所以確定預制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證預制孔表面精度，所以，在加工內花鍵前預制孔的精度可適當降低 。 （ 3） 2M8 螺紋孔的加工 加工方案 定為：鉆，攻絲。 確定定位基準 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點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。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。這樣就能保證均勻地去掉較 3 少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。多次使用難以保證表面間的位置精度。從撥叉 C 零件圖分析可知，選擇作為撥叉 C 加工粗基準。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。 （ 2） 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。 （ 3） 互為基準的原則。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。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。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。 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 C 在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基 準定位。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 4 精準。撥叉 C 的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。確定工序數(shù)的基本原則： （ 1） 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。簡單的機床工藝裝備。對工人的技術要求水平不高。 （ 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，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些 表面間的相互位置精度。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗后用壓縮空氣吹 干凈。 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。 （ 1） 工序集中的特點 5 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。但采用 復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。便于采用通用設備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床 ，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。粗糙度為 Ra=80~100μ m。半精加工的公差等級為 IT9~IT10。 6 （ 3） 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。 （ 4） 光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。 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 糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。 表 加工工藝路線方案比較表 工序號 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 銑左側面 右側面和上端面 銑左側面 右側面和上端面 020 鉆預制孔 底面和側面 鉆預制孔 底面和側面 030 粗、精銑上端面 已加工預制孔和側面 拉內花鍵 ? 25H7 已 加工預制孔和側面 7 040 粗、精銑18H11 底槽 已加工預制孔和側面 粗、精銑18H11 底槽 內花鍵和側面 050 鉆 2M8 通孔，攻絲 已加工預制孔和側面 粗、精銑上端面 內花鍵和側面 060 拉內花鍵 ? 25H7 已加工預制孔和側面 鉆 2M8 通孔，攻絲 內花鍵和側面 070 去毛刺，清洗 去毛刺，清洗 080 檢驗 檢驗 加工工藝路線方案的論證： 方案Ⅰ、Ⅱ主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所 選定位基準不同，方案Ⅰ選用預制孔為主要定位基準，方案Ⅱ選用花鍵作主要定位基準，很顯然選用內花鍵做定位基準更符合設計要求，因為其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。具體的工藝過程見表 。 毛坯的結構工藝要求 （ 1） 撥叉 C 為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： ① 鑄件的壁厚應合適、均勻，不得有突然變化。 ③ 鑄件的結構要盡量簡化。 ⑤ 鑄件的選 材要合理，應有較好的可鑄性。 ② 工藝基準以設計基準相一致。 ④ 結構要統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困 9 難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后 ，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 （ 2） 預制孔及花鍵孔的偏差及加工余量計算 加工預制孔時，由于鑄造是沒鑄出，且為一次鉆出，通過拉削后保證花鍵尺寸 25 7H mm? ，預制孔尺寸 22 12H mm? ，查 參考文獻 [5]表 ，得花鍵拉削余量為 ，取 ，即預制孔加工到 ? ，一次拉削到設計要求，查 參考文獻 [5]表 ，得花鍵偏差為 mm? 。 各工步余量如下： 粗銑：參照參考文 獻 [5]表 。表 粗銑平面時厚度偏差取 mm0 ? 。 鑄造毛坯的基本尺寸為 72 1 76mm? ? ? 。 毛坯的名義尺寸為： 72 1 76mm? ? ? 。 （ 4） 18H11（ ? ） 槽偏差及加工余量： 鑄造時槽沒鑄出，參照參考文獻 [8]表 215，得粗銑其槽邊雙邊機加工余 10 量 2Z=，槽深機加工余量為 ，再由參照參考文獻 [3]表 215 的刀具選擇 可得其極限偏差：粗加工為 ? ，精加工為 ? 。 （ 5） 2M8 螺紋偏差及加工余量： 參照參考文獻 [5]表 ， , 和參考文獻 [12]表 18，可以查得： 鉆孔的精度等級： 12?IT ，表面粗糙度 um? ，尺寸偏差是 查參考文獻 [5]表 ，表 ，表 。 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 1：銑側面 機床：臥式銑床 刀具：根據(jù)參考文獻 [4]表 10231，選用高速鋼錯齒三面刃銑刀，規(guī)格為： 1 6 0 , 4 0 , 3 2D m m d m m L m m? ? ?，齒數(shù)為 12 齒。 銑削速度 V ：查參考文獻 [4]表 1194，得1 5 ~ 2 0 0 . 2 5 ~ 0 . 3 3m inmmV s??，取 s? 機床主軸轉速 n ： 11 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 6 0 3 5 . 8 3 / m in3 . 1 4 1 6 0VnrD? ??? ? ?? 查參考文獻 [5]表 取 / minnr? 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 3 7 . 5 0 . 3 1 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s? ??? ? ?? 進給量 fV ： 3 . 6 1 2 3 7 . 5 / 6 0 2 7 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進給量 mf ： 2 7 / 1 6 2 0 / m i nmff V m m s m m? ? ? 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 75l mm? 刀具切入長度 1l ： 1 (1 ~ 2)lD?? =82mm 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1jt ： 121 7 5 8 2 2 0 . 1 m i n1620j ml l lt f?? ??? ? ? 工序 2：鉆預制孔 機床：輕型圓柱立式鉆床 ( 5035)ZQ 刀具：查參考文獻 [4]表 10175，選高速鋼直柄麻花鉆，鉆預制孔到? ， 所以 mm? 。 刀具：查參考文獻 [9]表 ，選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號，該刀具特點：拉削長度大于 30mm，同時加工齒數(shù)不小于 5。 拉削 過程中，刀具進給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設計，