【正文】 于套筒是回轉(zhuǎn)件，在銑床上銑鍵槽時(shí)沒有夾具無法實(shí)現(xiàn)定心和夾緊，所以在銑鍵槽前也要設(shè)計(jì)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(gè)很大的挑戰(zhàn)。圖3 車床尾座套筒第2章 車床尾座套筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)車床尾座套筒是車床尾座箱的重要零件。車床尾座套筒在工作時(shí)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(qiáng)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。它是常用的一種車床尾座套筒類型，有一個(gè)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(dòng)，不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)；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。 車床尾座套筒零件簡圖 車床尾座套筒三維圖樣零件的生產(chǎn)類型對工藝規(guī)程的制訂，具有決定性的影響。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃[3]。本次設(shè)計(jì)的CA6140車床上的尾座套筒，產(chǎn)品類型輕型機(jī)械，年產(chǎn)量為5000臺(tái)/年，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn)，備品率取3%，%。由于零件機(jī)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(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先確定零件機(jī)械加工的生產(chǎn)組織類型。現(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。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(diǎn)廣泛采用模鍛，機(jī)械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小機(jī)床設(shè)備及組織形式廣泛采用自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床，采用自動(dòng)線或?qū)Ｓ脵C(jī)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(dòng)測量來控制尺寸刀具、量具專用刀具、量具，自動(dòng)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(yàn)卡片和調(diào)整卡片生產(chǎn)率高成本低發(fā)展趨勢用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制、加工方法及技術(shù)要求選擇毛坯應(yīng)綜合考慮一下幾方面的因素：1） 零件材料及對零件力學(xué)性能的要求。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。套筒外圓表面直徑均勻，所以可以選擇棒料。3） 生產(chǎn)類型。4） 生產(chǎn)條件。5） 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料。由于該套筒在工作過程中要承受沖擊載荷和摩擦，為增強(qiáng)套筒的耐摩強(qiáng)度和抗沖擊韌度，獲得更好的纖維組織，毛坯選用鍛件。其鍛造工藝過程為：將棒料㎜165㎜坯料加熱至1180～1240℃，經(jīng)模鍛尺寸為㎜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。正火：指將鋼材或鋼件加熱到 或 （鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。 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。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,≤H≤。由于該套筒選用的材料為45鋼，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[4]%，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級。根據(jù)上述因素，查《金屬切削手冊》[6],。結(jié)合加工的實(shí)際情況，綜合上面的數(shù)據(jù)。1)精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)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。加工外圓表面時(shí)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(gè)外圓表面之間較高的同軸度要求，并簡化夾具的設(shè)計(jì)和制造工作。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。倒頭，夾Ф58mm外圓，車另外一端外圓、車端面、鉆孔。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。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(gè)階段是對整個(gè)加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。分析車床尾座套筒零件，其工藝工程大致包括以下幾個(gè)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(kuò)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。工藝路線方案工序1 棒料Ф80mm165mm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。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(kuò)Ф26mm孔至Ф28mm，深186mm，車右端頭Ф32mm60176。車另外一端外圓，光滑接刀。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，車Ф34mm，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。 mm200mm，并保證 mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與Фmm外圓軸心線的平行度和對稱度工序13 以177。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，工序19 采用兩頂尖定位裝夾工件，粗磨Фmm外圓，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Ф177。修研60176。修研60176。機(jī)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。為了合理地選擇機(jī)床及工藝裝備，必須對各種機(jī)床、工藝裝備的規(guī)格、性能等有較詳細(xì)的了解。2）所選擇機(jī)床的精度應(yīng)該與被加工零件的工序加工要求相適應(yīng)。4）所選機(jī)床的自動(dòng)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)。在工藝卡中應(yīng)簡要寫出它們的名稱。1）機(jī)床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。在推行計(jì)算機(jī)輔助制造、成組技術(shù)等新工藝或?yàn)樘岣呱a(chǎn)效率時(shí)，應(yīng)采用成組夾具、組合夾具。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(jì)性等。在組合機(jī)床上加工時(shí)，由于機(jī)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(kuò)孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟(jì)效果也十分明顯。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(yàn)精度進(jìn)行。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(shí)保證被加工零件合乎要求。砂輪塞規(guī)18粗磨M2110A中心架莫氏四號砂輪游標(biāo)卡尺、塞規(guī)19粗磨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(yàn)千分尺、塞規(guī)24入庫涂油、工序尺寸及其公差的確定（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(kuò)→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(kuò)孔余量Zk=6mm；鉆孔余量Zz=20mm。根據(jù)上訴結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各公步的公差值分別為，精車：；半精車：；擴(kuò)孔：；鉆孔：。為驗(yàn)證確定的尺寸及公差是否合理，進(jìn)行精加工余量校核：Zmax=30+=；Zmin=+=；余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。查表選定各工序尺寸的加工精度等級為，精磨：IT6；粗磨：IT8；半精車：IT9；粗車：IT12。綜上所述，各工序的工序尺寸及公差分別為，精磨：mm；粗磨：mm；半精車：mm；粗車：mm。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。（工序118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(jī)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=。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對標(biāo)準(zhǔn)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：。淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)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(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種套筒的使用要求?！周囃鈭A(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。3)切削速度的計(jì)算 根據(jù)表560選取切削速度v=18m/min。則可求得該工步的實(shí)際切削速度(2)工步2——鉆孔和擴(kuò)孔1）鉆孔 參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表521選取Ф20的錐柄麻花鉆；進(jìn)給量參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表564選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=；參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表566切削速度v=18m/min。則可求得該工步的實(shí)際切削速度——車套筒右端面，擴(kuò)孔，車右端60176。切削速度 ()可求主軸轉(zhuǎn)速為，參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表107所列CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速。(2)工步2——擴(kuò)孔1)背吃刀量的確定 而工步2按照表5—21選擇Ф28錐柄麻花鉆確定，取背吃刀量ap2=d2 d1/2=2826/2=1mm。3)切削速度的計(jì)算 由表522，根據(jù)工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。則可求得該工步的實(shí)際鉆削速度——粗磨外圓(1)背吃刀量的確定 依據(jù)工序尺寸及工序余量，取軸徑方向ap1=；縱向的背吃刀量ap2=。(3)磨削速度的計(jì)算 參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》[13]的表10213，取切削速度v為25m/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面的公式，可以反求得該工序的實(shí)際磨削速度為。時(shí)間定額式在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定完成一道工序所需要的時(shí)間消耗量。合理確定時(shí)間定額能促進(jìn)工人生產(chǎn)技能的提高和推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展，因此，確定時(shí)間定額藥防止過緊和過松兩種傾向，應(yīng)該按平均先進(jìn)水平來確定，并隨著生產(chǎn)水平發(fā)展不斷改善。對切削加工、磨削加工而言，基本時(shí)間就是去除加工余量所花費(fèi)的時(shí)間，可按下式計(jì)算 ()求得。為實(shí)現(xiàn)基本工藝工作所作各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，稱為輔助時(shí)間；例如，裝卸工件、開停機(jī)床、改變切削用量、測量加工尺寸、引進(jìn)或退回刀具等動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間。在大批大量生產(chǎn)中，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，須將輔助動(dòng)作進(jìn)行分解，然后通過實(shí)測或者查表求得各分解動(dòng)作時(shí)間，再累計(jì)相加；在中小批生產(chǎn)中，一般用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。本工序的單件時(shí)間為上訴各項(xiàng)之和，Tdj=tj+tf +tb+tx將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝卡片中，卡片分為機(jī)械加工工藝過程卡（表25