【正文】 工藝過程和操作方法等的工藝文件 在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下，能以最經(jīng)濟的方法獲得所要求的生產(chǎn)率和生產(chǎn)綱領(lǐng)，一般要求工藝成本最低 ， 一般具有工序簡圖，并詳細說明該工序的每個工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備裝備等 。 工藝規(guī)程的作用 （ 1）工藝 規(guī)程是生產(chǎn)準備和生產(chǎn)管理的基本依據(jù)，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)經(jīng)濟的指導(dǎo)性文件。 （ 2）工藝規(guī)程是新建擴建工廠或車間時的基本資料。 工藝規(guī)程的格式 （ 1）工藝過程卡片它是以工序為單位簡要說明產(chǎn)品或零部件的加工過程的一種工藝文件。只有在單件小批生產(chǎn)中才用它來直接指導(dǎo)工人的加工操作。一般具有工序簡圖，并詳細說明該工序的每個工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備裝備等。 工藝規(guī)程的設(shè)計原則 （ 1）必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。 （ 3）充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事，并要便于組織生產(chǎn)。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 制定工藝規(guī)程的步驟 （ 1） 確定生產(chǎn)類型。 （ 3） 分析結(jié)構(gòu)及參數(shù)，確定毛坯類型。 （ 5） 選擇加工設(shè)備、工藝裝備。 （ 7） 確定切削用量及工時定額。 十字軸 零 件 工藝分析 （ 1）審查零件的材料的選擇是否恰當(dāng)： （所示零件見附 圖 1） 零件材料的選擇應(yīng)該立足于國內(nèi)，盡量選擇我國資源豐富的材料，盡量不要選擇貴重金屬材料， 該十字軸材料 選擇 20CrMnTi， 為低碳合金 結(jié)構(gòu)鋼，是一種完全滿足十字軸的力學(xué)性能，價格經(jīng)濟的常見材料，材料選擇是恰當(dāng)?shù)摹? 在加工過程中先以四軸頸為基準鏜孔 + 0 mm， 再車 A 面并倒角 2mm45176。 毛坯的選擇 確定毛坯的制造形式 差速器十字軸的材料選擇，根據(jù)零件要求要有一定的強度和耐磨性，一般常選用 20CrMnTi 等低碳合金結(jié)構(gòu)（滲碳材料），經(jīng)滲碳淬火后表面具有高的硬度而軸心部分保持相當(dāng)?shù)膹姸群晚g性，并且要求的力學(xué)性能高，質(zhì)量在 25Kg 以內(nèi)，需要大批量生產(chǎn)，因此選擇鍛模的制造形式 [15]。 （ 2） 零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小及相關(guān)精度 。 工藝路線 的擬定 確定各表面的加工方法 根據(jù)各表面的加工精度和表面粗糙度的要求， 對于十字軸的各表面，參照下面表 表 2 所給數(shù)值， 選定如下加工方法： 兩端 216。50+ 0 mm 外圓的加工方法為車削； M 面和 N 面的加工方法為車削； ?? mm 外圓的加工方法為粗磨； 216。22+ + mm 外圓的加工方法為精磨；另外 + 0 mm 用的是鏜削的加工方法； 216。 表 1 外圓加工中各種加工方法和 表面粗糙 度 加工方法 加工情況 加工經(jīng)濟精度 表面粗糙度 車 粗車 113 1080 半精車 1011 精車 78 外磨 粗磨 89 半精磨 78 在十字軸的設(shè)計中，要加工 B3 孔和鏜孔，下表 2是本次設(shè)計中各孔表面加工方法的依據(jù)，參照參考文獻 [12]。15mm 以下 1113 580 216。 制 定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。 當(dāng)零件的加工精度要求比較高時，常需要把工藝規(guī)程劃分為不同的加工階段，在這種情況下，工序必然比較分散 [12]。 2）為保證一定的定位精度，當(dāng)加工面的精度要求很高時，精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準。這樣保證定位穩(wěn)定、準確，裝夾工件往往也比較方便。 (3)先加工主要表面，后加工次要表面 這里所說的主要表面系指：設(shè)計基準面，主要工作面。次要表面與主要表面之間往往有相互位置要求。要注意的是“后加工”的含義并不一定是整個工藝過程的最后。 熱處理工序及表面處理工序的安排 為了改善切削性能而進行的熱處理工序（如 退火、正火、調(diào)質(zhì)），應(yīng)安排在切削加工之前 [14]。其主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法、確定加工順序、劃分加工階段。 工藝路線的擬訂，不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強度、**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等問題，必須周密考慮。在應(yīng)用 這些原則時，要結(jié)合具體生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件靈活應(yīng)用。 工序 1 根據(jù)下料要求鋸料 工序 2 對原料鍛?；拘纬墒州S，然后再對毛胚正火處理 工序 3 以毛胚四軸頸為粗基準，上 V形槽定位車夾具；鏜孔 + 0 mm 工藝基準孔；車 A 面并倒角 2mm 45176。162+ 0 mm 四軸頸端面 工序 5 以 + 0 mm 及 A面作定位，上四等分夾具；鉆四軸端中心孔 B3 工序 6 上兩頂尖，裝夾工件；車同一軸線兩端 216。50+ 0 mm 圓。然后車削 N 面并倒角 2mm45176。126mm 兩平面修銳棱。 工序 10 粗磨后淬火前檢查軸頸位置精度。 工序 13 以兩頂尖裝夾工件，磨同一軸線兩端 216。22+ + mm 外圓。 工序 15 按零件工作圖要 求，檢查加工精度。 定位基準的選擇 在機械加工中，用作工件定位的基準稱為定位基準。它直接影響到工件的加工精度、各表面的加工順序及夾具設(shè)計的復(fù)雜程度。由于粗基準與精基準作用不同，兩者選擇原則亦不同 [13]。 在選擇粗基準時，一般應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 保證相互位置要求的原則 如果必須保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準。 （ 3） 便于工件裝夾的原則 選擇粗基準時，必須考慮定位準確，夾緊可靠及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等的問題。 （ 4） 粗基準一般不得重復(fù)使用的原則 如果能使用精基準定位，則粗基準一般不應(yīng)被重復(fù)使用。 上述選擇粗基準的四條原則，每一原則都 只能說明一個方面的問題。 根據(jù)以上原則，在本課題，即十字軸設(shè)計的過程中， 選擇 了 毛 坯 的四個軸頸為粗基準，因為在工序的最初階段不對軸頸進行加工，并且軸頸方便夾裝，又能使加工表面 A 的加工余量合理分配，并且可保證加工 A的位置精度 [15]。為此，一般應(yīng)遵循以下五條原則： （ 1） 基準重合原則 應(yīng)盡可能選 擇被加工表面的設(shè)計基準為精基準。 （ 2） 統(tǒng)一基準原則 當(dāng)工件以某一精基準定位，可以比較方便的加工大多數(shù)其他表面，則應(yīng)盡早地把這個基準面加工出來，并達到一定精度，以后工序均以它為精基準加工其他表面。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 （ 3） 互為基準原則 某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準反復(fù)加工的辦法來達到位置度要求。 （ 4） 自為基準原則 旨在減小表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面本身為基準進行加工，稱為自為基準原則。 在上述五條原則中，前四條都有它們各自的應(yīng)用條件，唯有最后一條，即便于裝夾原則是始終不能違反的。 根據(jù)以上原則 車 216。50+ 0 mm 外圓和 車另一軸線兩端外 mm216。然后車削 N面并倒角 2mm45176。22+ + mm 外圓，以 ?? mm 軸線為精基準； 精磨磨同一軸線兩端 mm 外圓，以 216。 機械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的確 定 (1)通過查表和估算的方法確定加工余量和工序尺寸，主要參照參考文獻 [16]. 加工余量的大小，對零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率以及經(jīng)濟性均有較大的影響。反之余量過小則不能保證零件的加工質(zhì)量。 2mm 45176。162+ 0 mm 四軸頸端面 216。50+ 0 mm 外圓 7 車削 M面 并倒角 2mm45176。 車削 N面并倒角 2mm45176。 9 粗磨同一軸線兩端 + 外圓 + 粗磨另一軸線兩端 + 外圓 + 12 研磨四軸線中心孔至表面粗糙度 —— 13 半精磨磨同一軸線兩端 216。22+ + mm 半精磨磨另一軸線兩端 216。22+ + mm 14 精磨磨同一軸線兩端 mm外圓 mm 精磨磨同一軸線兩端 mm外圓 mm （ 2） 十字軸 毛胚尺寸如下： 毛坯尺寸是通過查表和估算的方法確定的主要參照參 考文獻 [16]。 四軸頸端面 F 177。 鏜孔 A F 177。切削工時的計算公式如下： ppm vfadlAaAnflt 1000 ??? 式中 ： l — 每次進給的行程長度 (mm)。 A— 每邊加工總余量 (mm)。 (2)提高切削用量要受到工藝裝備（機床、刀具）與技術(shù)要求 （加工精度、表面質(zhì)量）的限制，所以粗加工時，一般是先按刀具耐用度的限制確定切削用量，之后再考慮整個工藝系統(tǒng)的剛度是否允許加以調(diào)整，精加工時，則主要依據(jù)零件表面粗糙度和加工精度確定加工余量。這是因為 v 對切削溫度的影響最大，溫度升高，刀具磨損加快，壽命明顯下降。 以粗 車 mm?? 四軸頸端面為例說明。 加工條件： 工件材料 20CrMnTi 機床：車床 刀具：車刀 (1)確定背吃刀量pa： 面總加工余量為 ，pa=。查 54表根據(jù)機床的橫向進給量，取 f =。 (5)計 算基本時間jT： 切削加工 加工 長度 L=25mm，端面車刀選用主偏角 k=90 ，背吃刀量 pa =，查表 5138 和表 513 得 ，取 1l =4mm； 2 (3~ 5)l mm? ， 批量生產(chǎn) 3 0l? 。 3 工藝裝備 設(shè)計 機床的選擇 機床選擇應(yīng)遵循的原則： (1) 機床的加工尺寸范圍應(yīng)與加工零件要求的尺寸相適應(yīng)； (2) 機床的工作精度應(yīng)與工 序要求的精度相適應(yīng)； (3) 機床的選擇還應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng) [5]。 (2) 刀具的選擇 :主要依據(jù)加工表面的尺寸、加工材料、所要求的加工精度、表面粗糙度及選定的加工方法等選擇刀具。 (3) 量具的選擇 :主要依據(jù)生產(chǎn)類型和零件加工所要求的精度等選擇量具。 機床夾具概述 機床夾具 概念 凡按切削加工工藝規(guī)程的要求，用來正確地確定工件及刀具的相對位置并可靠地將它們夾緊的工藝裝備，稱為機床夾具，簡稱夾具。 機床夾具的組成 及作用 （ 1） 機床夾具由下列零部件組成 1) 定位元件用來保證工件在夾具中占有正確位置的元件，如心軸支承釘、支承板、 V 型塊等，都是定位元件。 3) 對刀及導(dǎo)向元件 用于確定工件相對于刀具位置的元件。 5) 其他元件及裝置 如定向鍵、操作件、分度裝置等。 另外，采用夾具裝夾工件后，工件的定位不再受劃線、找正等主客觀因素的影響，減少對 其他生產(chǎn)條件的依賴， 所以能穩(wěn)定地保證一批工件的加工質(zhì)量。 3) 改善工人的勞動條件，降低對工人的技術(shù)要求用夾具裝夾工件，方便、省力、 安全。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床的工作臺上裝上鏜模，即可進行箱 體 的鏜孔加工 [3]。按使用機床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行以及其他機床夾具等。 夾具設(shè)計 由于能力有限，在夾具的設(shè)計上必然存在不足，以下是夾具的組裝簡圖： 心軸的直徑是 ，心軸 的作用是限制十字軸的 4 個自由度。 A 面擋板通過擋板軸固定在夾具體上，用來限制十字軸的第 6 個自由度。這是因采用的是 M6 的內(nèi)六角螺釘，螺釘大頭端的兩點間的最大距離小于 。 工作原理是，將心軸插在 的孔內(nèi)，可以限制 十字軸 沿 X 軸正負方向的移動、繞 X 軸的轉(zhuǎn)動 、沿 Z 軸正負方向的移 動和繞 Z軸的轉(zhuǎn)動。再在夾具體上設(shè)置一 擋銷 ，用來限制 十字軸 繞 Y 軸的轉(zhuǎn)動 .即限定 十字軸 的六個自由度，保證加 工過程中工件與機床和刀具的相對位置不變，夾具的設(shè)計目的得以實現(xiàn)。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 圖 1 夾具的組裝簡圖 1鉆套， 2鉆模板， 3擋銷， 4心軸， 5定位板， 6定位板軸， 7夾具體， 8螺母 M22， 9墊圈22140HV， 10螺母 M25， 11墊圈 25140HV 夾具設(shè)計的步驟 按照傳統(tǒng)，可把整個設(shè)計工件分成四個具