【正文】 位，這樣不但能符合工序集中原則，也符合基 準(zhǔn)重合原則。 粗基準(zhǔn) 的 選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 （ 1）選擇重要表面為粗基準(zhǔn)； （ 2）選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)； （ 3）選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)； （ 4）選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)； （ 5）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。此外，還應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。由于鑄造箱體毛坯時，形成主軸孔、其它支承孔及箱體內(nèi)壁的型芯是裝成一整體放入的，它們之間有較高的相互位置精度，因此不僅可以較好地保證軸孔和其它支承孔的加工余量均勻，而且還能較好地保證各孔的軸線與箱體不加工內(nèi)壁的相互位置，避免裝入箱體 內(nèi)的齒輪、軸套等旋轉(zhuǎn)零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時與箱體內(nèi)壁相碰。大批大量生產(chǎn)時，由于毛坯精度高 ,可以直接用箱體上的重要孔在專用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 在此零件中 ， 若采用以主軸孔及其中心 線為粗基準(zhǔn)對毛坯進(jìn)行粗加工，有以下不足處： ① 首先，此零件的設(shè)計(jì)中心線的孔徑比較大，需要加工二個直徑與設(shè)計(jì)孔尺寸一樣的板塊，這樣增加加工量； ②此零件粗加工只是銑削底座四個平面，技術(shù)要求不是很高，只要保證底面與設(shè)計(jì)中心線平行就行，因此，只要調(diào)整其水平度就可以加工。 ③夾具裝置也許會于復(fù)雜，不能達(dá)到簡單目的。 加工方案確定 首先，銑削零件的底座， 其技術(shù)要求不是很高，只要保證平面水平度就可以，為了不占用數(shù)控設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，可采 用 JHT300 單面銑床銑削進(jìn)行銑削就可以達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù) 所要要求 。 銑好底座后，以底座基準(zhǔn)裝夾，進(jìn)行一系列的鏜孔，鉆孔等。 1） .銑端面時，表面粗糙度為 ， 則采用粗銑 精銑方案 ； 2).? 242 孔為已鑄出毛坯孔，孔底表面粗糙度為 ，孔壁粗糙度為 ，而且作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)孔， 對刀也是以此孔作為對刀點(diǎn)，找對刀點(diǎn)。 加工階段的劃分 零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可分為粗加 工、半精加工、精加工和光整加工四個階段。 （ 2）半精加工階段 基任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定有精度，留有一定有精加工作量，為主要表面的精加工（如精車、精磨）做好準(zhǔn)備。 （ 3）精加工階段 其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求。 （ 4）光整加工階段 對零件上精度和表面粗糙度要求很高（ IT6 級以上 ，表面粗糙度為 以下）的表面，需進(jìn)行光整加工，其主要目標(biāo)是提高尺寸精度、減小表面粗糙度。 劃分加工階段的目的如下： （ 1）保證加工質(zhì)量 工件在粗加工時，切削的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削溫度混在一起，就無法避免上述原因引起的加工誤差。 （ 2）合理使用設(shè)備 粗加工量大，切削用量大，可采用功率大、剛度好、效率高而精度低的機(jī)床。 這樣發(fā)揮了設(shè)廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 備的各自特點(diǎn)，既能提高生產(chǎn)率，又能延長精密設(shè)備的使用壽命。 （ 4）便于安排熱處理工序 如粗加工后，一般要安排去應(yīng)力熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 加工階段劃分也不應(yīng)絕對化，應(yīng)根據(jù)零件的質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)綱領(lǐng)靈活掌握。再者，若按加工階段來劃分，對于一些孔加工等位置要求較高的零件，裝夾次數(shù)多了就很難保證技術(shù)要求?？砂醇庸るA段來劃分，有以下不足之處： （ 1）此零件體積大，重量 約 為 276Kg,首先是運(yùn)輸和裝夾上很費(fèi)時； （ 2）此零件主要加工內(nèi)容是鏜孔和鉆螺紋孔，而孔對于尺寸公差和位置公差要求較高，特別是位置公差，若采用加工階段劃分來加工此零件，很難保證位置公差要求。 那很難保證各孔的尺寸公差和位置公差等。加工時還有冷卻液冷卻，因此不必劃分加工階段也能保證尺寸精 度要求。 （ 1）工序集中原則 工序集中原則是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減 少。但專用設(shè)備和工藝裝備投資大、調(diào)整維修比較麻煩、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。采用工序分散原則的優(yōu)點(diǎn)是：加工設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修方便，操作 簡單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī)動時間。 根據(jù)上述的原則來看，本次設(shè)計(jì)加工工序按工序集中原則方法來加工。此零件結(jié)構(gòu)剛性較好，又在臥式加工中心上加工，加工精度可以保證符合圖紙所標(biāo)注的技術(shù)要求。 (1)先面后 孔的加工順序 箱體主要是由平面和孔組成，這也是它的主要表面。因?yàn)橹饕矫媸窍潴w往機(jī)器上的裝配基準(zhǔn)，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)重合，從而消除因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。 (2)粗精加工分階段進(jìn)行 粗、精加工分開的原則：對于剛 性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開進(jìn)行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進(jìn)行主要平面和各支承孔的精加工。 粗、精加工分開進(jìn)行，會使機(jī)床，夾具的數(shù)量及工件安裝次數(shù)增加，而使成本提高，所以對單件、小批生產(chǎn)、精度要求不高的箱體，常常將粗、精加工合并在一道工序進(jìn)行，但必須采取相應(yīng)措施，以減少加工過程中的變形。 （ 3）先主后次原則 零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 （ 4）基面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。又如箱體類零件總是先加工定位用的平面和兩個定位孔，再以平面和定位孔為精基準(zhǔn)加工孔系和其他表面。具體加工順序 如下： 1） .工序 1：以 ? 310 外圓（四個自由度）、 A 面（一個自由度）、 K、 L 面（一個自由度）為粗基準(zhǔn)定位，采用普通立式銑床加工。 2） .工序 2：以底座、一個端面、二個底座側(cè)面（三面定位原理）為精基準(zhǔn)定位，采用臥式加工中心加工，工步內(nèi)容為： 粗、銑精銑各 個 端面 — 粗鏜、半精鏜 ? 242 孔— 粗鏜、半精鏜 ? 240 孔 — 粗鏜、半精鏜 ? 205 孔 — 粗鏜、半精鏜 ? 175 孔 — 粗鏜、半精鏜 ? 60 孔 — 8M10 鉆中心孔、鉆底孔、倒角、攻螺紋 — 粗鏜、半精鏜 ? 200 孔 —粗鏜、半精鏜 ? 290 孔 — 5M16 鉆中心孔、鉆底孔、倒角、攻螺紋 — 粗鏜、半精鏜 ? 105孔 — 倒 ? 17 ? 290、 ? 60、 ? 20 ? 175 端角 — 精鏜 ? 240 孔 — 精鏜 ? 290 孔 — 精鏜 ? 105 孔 。 2. 精加工時，采用三面定位，即基準(zhǔn)重合原則。 3. 零件以鏜孔和攻螺紋為主，而且零件是重型零件，采用加工集中原則，可以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。 先粗銑底座，再以底座為基誰，銑削端面，再鏜孔和鉆孔 。而加工孔時，該零件孔較多，而且加工工位較多，需工作臺多次旋轉(zhuǎn)角度才能完成的零件，需要進(jìn)行多工位孔系、輪廓以及平面加工，有公差嚴(yán)求較高，特別是形位公差要求較為嚴(yán)格，要能過銑、鉆、鏜、攻螺紋等工序，需要刀具較多，在普通機(jī)床上加工難度大，工裝套數(shù)較多，費(fèi)用高，加工同期長，需要多次裝夾、 找正，手工測量次數(shù)多，加工時必須頻繁地更換刀具，工藝難以制定，更重要的是精度難以保證。從上所述，加工此零件選擇臥式鏜銑床加工中心。若要使工件在夾具中獲得惟一確定的位置，就需要在夾具上合理設(shè)置相當(dāng)于定位元件的六個支承點(diǎn)，使工件的定位基準(zhǔn)與定位元件緊貼接觸，即可消除工件的所有六個自由度，這就是工件的六點(diǎn)定位原理。當(dāng)零件較復(fù)雜時、加工面較多時，需要經(jīng)過多道工序的加工，其位置精度取決于工件的安裝方式和安裝精度。此法生產(chǎn)率低，精度取決定于工人的技術(shù)水平和測量工具的精度，一般只用于單件小批生產(chǎn)。由于劃線既費(fèi)時，又需要技術(shù)高的劃線工，所以一般用于批量不大，形狀復(fù)雜而笨重的工件或低精度 毛坯的加 工。這種方法安裝迅速方便，定位精度較高而且穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高，廣泛用于中批量和平以上的生產(chǎn)類型。此法生產(chǎn)率低，精度取決于工人的技術(shù)水平和測量工具的精度，一般只用于單件小批量生產(chǎn)。 3）通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正 確位置 。為此，不管此零件是在數(shù)控機(jī)床上加工還是在普通機(jī)床上加工，都要考慮到此方面。 組合夾具一般是為某一工件的某一工序給裝的專用夾具，也可以組裝成通用可調(diào)夾具或成組夾具。組合夾具把專用夾具的設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢的單向過程變?yōu)榻M裝、拆散、清洗入庫、再組裝的循環(huán)過程。 組合夾具的元件精度高、耐磨，并具實(shí)現(xiàn)了完全互換，元件精度一般為 IT6~IT7。 組合夾具的主要缺點(diǎn)是體積較大，剛度較差，一次投資多，成本高。槽系組合夾具可以直接安裝在機(jī)床工件臺上，不必用加基 礎(chǔ)板。由于夾具是真接在工件臺上或者是安裝在槽系板上，由于安裝夾具時，安裝精度不是很高，因此定位精度也不是很高，與孔系組合夾具相比，精度低。 2）孔系組合夾具的元件用一面兩圓柱銷定位，屬允許使用的過定位；其定位精度高，剛性比槽系組合夾具好，組裝可靠，體積小，元件的工藝性好，成本低，可用作數(shù)控機(jī)床夾具。 工件的定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定，應(yīng)遵循前面所述有關(guān)定位 基準(zhǔn)的選擇原則與工件夾緊的基本要求。 （ 2）設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位裝夾中，能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。 普通立式銑床工件裝夾 在銑削零件底座時，工件定位及裝夾方案確定的思路為：此零件為大型箱體零件，只能用組合夾具去定 位和裝夾，銑削底座面時，采用的立式銑床，那要銑削的平面一定為向上且與水平面保持平行，此零件上部為一個圓柱面，可采用 V型塊作定位，另廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 一端面用一個角鐵塊定位一端，調(diào)整其零件底座水平面可用二個可調(diào)支承來固定。這樣就可以使零件 即定位好在工作臺上，又能很好的夾緊。由于沒有孔可以定位，只能用三面定位（基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）作為定位。再用壓板和螺母栓 夾廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 緊。為此，可用孔系基礎(chǔ)板，在此板上鉆有中心孔，裝夾零件時，先裝夾在孔系基礎(chǔ)板上，這樣可以方便找正中心孔。 裝夾好零件在基礎(chǔ)板上后，吊裝到臥式加工中心 上，這樣不但能保證加工精度，而且減少在機(jī)床上裝夾時間。在數(shù)控銑削中，因銑刀剛較差而繼刀并造成零件損傷的事例是經(jīng)常有的，所以解決數(shù)控銑刀的剛性問題是至于關(guān)重要。 刀具的選擇 根據(jù) 前面所述以及 零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ，銑削零件底面時，為了保證圖紙技術(shù)要求和減少加工時間，而且在加工中心上銑削端面時，為了防止出現(xiàn)碰刀現(xiàn)象，采用端銑刀直徑較大，此零件需要銑端面、鏜孔、攻螺紋孔，所需刀 具有端面銑刀、鏜刀、中心鉆、麻花鉆、孔倒角刀、機(jī)用絲錐等，其 規(guī)格根據(jù)加工尺寸來選擇。 鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。鏜鑄鐵孔或精鏜時，一般取主偏角 Kr ?90 ；粗鏜鋼件孔時，取主偏角Kr ?? 75~60 ，以提高刀具的耐用度。但結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。當(dāng)工作長度小于 4 倍刀桿直徑時可用鋼制刀桿，加工要求高的孔時最好采用硬質(zhì)合金刀桿。當(dāng)工作長度為 710 倍的刀桿直徑時，要采用減振刀桿； （ 3）選擇主偏角（切入角 Kr）接近些年來 ?90 或大于 ?75 ； （ 4）選擇涂層的刀片品種（刀刃圓弧?。┖托〉牡都鈭A弧半徑（ ）； （ 5）精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用負(fù)切削刀刃片的刀具； 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 6）鏜深的盲孔時，采用壓縮空氣和冷卻液來排屑和冷卻。 所選刀具如下 表 43 所示： 表 43 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱 或代號 零件名稱 液壓馬達(dá)座 零件圖號 程序編號 工步 號 刀具 號 刀具名稱 刀柄型號 刀具 補(bǔ)償值 /mm 直徑/mm 長度/mm 1 T01 ? 200 端面銑刀 JT40XD3100 ? 200 2 T02 ? 階梯鏜刀 JT40TF250200 ? 3 T03 ? 242 階梯鏜刀 JT40TZC240100 ? 242 4 T04 ? 239 階梯鏜刀 JT40TF250150 ? 239 5 T05 ? 階梯鏜刀 JT40TZC230150 ? 6 T06 ? 240 階梯鏜刀 JT40TZC240150 ? 240 7 T07 ? 階梯鏜刀 JT40TF190180 ? 8 T08 ? 205 階梯鏜刀 JT40TZC200180 ? 205 9 T09 ? 階梯鏜刀 JT40TF200250 ? 10 T10 ? 175 階梯鏜刀 JT40TZC150250 ? 175 11 T11 ? 通孔鏜刀 JT40TF70350 ? 12 T12 ? 60 通孔鏜刀 JT40TZC50350 ? 60 13 T13 ? 199 階梯鏜刀 JT40TF220250 ? 199 14 T14 ? 階梯鏜刀 JT40TZC180250 ? 15 T15 ? 200 階梯鏜刀 JT40TZC