典型零件加工工藝分析論文

1、目錄摘要3關(guān)鍵詞3緒論4一、機(jī)械加工工藝的概念41.1 簡(jiǎn)介41.2 具體概念51.3 機(jī)械加工工藝流程5二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則與步驟62.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則72.2制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容和步驟72.3軸類(lèi)零件的加工工藝制訂92.4主軸的主要技術(shù)要求分析102.5主軸的材料、毛坯和熱處理11三、主軸加工的工藝過(guò)程123.1主軸加工工藝過(guò)程分析123.2箱體類(lèi)零件的加工工藝203.3箱體類(lèi)零件的材料及毛坯213.4箱體類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程213.5 箱體類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程分析22四、撥動(dòng)桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程264.1零件的工藝分析264.2毛坯的選擇274.3定位基準(zhǔn)的

2、選擇274.4工藝路線的擬定284.5確定加工余量及工序尺寸（略）294.6填寫(xiě)工藝文件29結(jié)束語(yǔ)32答謝詞33參考文獻(xiàn)34摘要:本次設(shè)計(jì)典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂過(guò)程及分析，主要內(nèi)容如下：1介紹機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的原則與步驟。2以軸類(lèi)、箱體類(lèi)、撥動(dòng)桿零件為例，分析零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的全過(guò)程。通過(guò)典型零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的分析，能夠掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的原則和方法，能制訂給定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。關(guān)鍵詞：工藝分析 設(shè)計(jì) 零件緒論近年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械制造的各個(gè)方面已發(fā)生了深刻的變革。機(jī)械技術(shù)，特別是自動(dòng)化制造技術(shù)，

3、不但采用了計(jì)算機(jī)控制，并且具有柔性化、集成化、智能化的特點(diǎn)1；在超精密加工技術(shù)方面，其加工精度已進(jìn)入納米級(jí)（0.001um）表面粗糙度已成功地小于0.005um；在切削速度方面，國(guó)外車(chē)削鋼通常為200mmin，最高可達(dá)915mmin；對(duì)于新興工業(yè)需要的難加工材料、復(fù)雜型面、型腔以及微小深孔，采用了電、超聲波、電子束和激光的加工方法。所以在很大的程度上，尤其是20多年來(lái)的改革開(kāi)放，我國(guó)的機(jī)械制造已經(jīng)具有相當(dāng)大的規(guī)模，已經(jīng)形成了品種繁多、門(mén)類(lèi)齊全、布局基本合理的機(jī)械制造工業(yè)體系2。一、機(jī)械加工工藝的概念1.1 簡(jiǎn)介機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件

4、的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。1.2 具體概念機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)

5、備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了3。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。1.3 機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)

6、間定額等4。制訂工藝規(guī)程的步驟1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。3) 選擇毛坯。4) 擬訂工藝路線。5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。7) 確定切削用量及工時(shí)定額。8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9) 填寫(xiě)工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的制

7、訂原則與步驟2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，能盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。在制訂工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1技術(shù)上的先進(jìn)性在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證良好的勞動(dòng)條件。 2經(jīng)濟(jì)上的合理性在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時(shí)應(yīng)通過(guò)核算或相互對(duì)比，一般要求工藝成本最低。充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢(qián)、多辦事。 3有良好的勞動(dòng)條件在制訂工藝方案上要注意采取機(jī)械化或自動(dòng)化的措施，盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生

8、產(chǎn)安全、創(chuàng)造良好、文明的勞動(dòng)條件。由于工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)生產(chǎn)和操作的重要技術(shù)文件，所以工藝規(guī)程還應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一和清晰。所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、計(jì)量單位、編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。必須可靠地保證零件圖上技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)零件圖某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當(dāng)，只能向有關(guān)部門(mén)提出建議，不得擅自修改零件圖或不按零件圖去做5。2.2制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容和步驟1計(jì)算零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。2對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 在對(duì)零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行制訂之前，應(yīng)首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。其主要內(nèi)容包括： （1)分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置

9、精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等； (3)分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。 3確定毛坯 毛坯的種類(lèi)和質(zhì)量對(duì)零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加工成本都有密切關(guān)系。毛坯的選擇應(yīng)以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。正確選擇毛坯的制造方式，可以使整個(gè)工藝過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)慎重對(duì)待。在通常情況下，主要應(yīng)以生產(chǎn)類(lèi)型來(lái)決定6。 4制訂零件的機(jī)械加工工藝路線 (1)確定各表面的加工方法。在了解各種加工方法特點(diǎn)和掌握其加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，選擇保證加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的加工方法。(2)選擇定位基準(zhǔn)。根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的

10、定位基準(zhǔn)。 (3)制訂工藝路線。在對(duì)零件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，劃分零件粗、半精、精加工階段，并確定工序集中與分散的程度，合理安排各表面的加工順序，從而制訂出零件的機(jī)械加工工藝路線。對(duì)于比較復(fù)雜的零件，可以先考慮幾個(gè)方案，分析比較后，再?gòu)闹羞x擇比較合理的加工方案。 5.確定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差。 6.選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具。機(jī)械設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既保證加工質(zhì)量、又要經(jīng)濟(jì)合理。在成批生產(chǎn)條件下，一般應(yīng)采用通用機(jī)床和專用工夾具。 7.確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 8.確定各工序的切削用量和時(shí)間定額。 單件小批量生產(chǎn)廠，切削用量多由操作者自行決定，機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片中一般不作明確規(guī)

11、定。在中批，特別是在大批量生產(chǎn)廠，為了保證生產(chǎn)的合理性和節(jié)奏的均衡，則要求必須規(guī)定切削用量，并不得隨意改動(dòng)。 9.填寫(xiě)工藝文件2.3軸類(lèi)零件的加工工藝制訂軸類(lèi)零件是機(jī)器中的常見(jiàn)零件，也是重要零件，其主要功用是用于支承傳動(dòng)零部件（如齒輪、帶輪等），并傳遞扭矩。軸的基本結(jié)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)體組成，其主要加工表面有內(nèi)、外圓柱面、圓錐面，螺紋，花鍵，橫向孔，溝槽等。軸類(lèi)零件的技術(shù)要求主要有以下幾個(gè)方面：（l）直徑精度和幾何形狀精度 軸上支承軸頸和配合軸頸是軸的重要表面，其直徑精度通常為it5it9級(jí)，形狀精度（圓度、圓柱度）控制在直徑公差之內(nèi)，形狀精度要求較高時(shí)，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。（2）相互

12、位置精度 軸類(lèi)零件中的配合軸頸（裝配傳動(dòng)件的軸頸）對(duì)于支承軸頸的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸，配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為0.010.03mm，高精度軸為0.0010 . 005mm。此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面間的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。（3）表面粗糙度 根據(jù)機(jī)器精密程度的高低，運(yùn)轉(zhuǎn)速度的大小，軸類(lèi)零件表面粗糙度要求也不相同。支承軸頸的表面粗糙度ra值一般為0.160. 63m，配合軸頸ra值為0.632.5m。各類(lèi)機(jī)床主軸是一種典型的軸類(lèi)零件，圖2-1所示為車(chē)床主軸簡(jiǎn)圖。下面以該車(chē)床主軸加工為例，分析軸類(lèi)零件的工藝過(guò)程。圖2-1 車(chē)床主軸簡(jiǎn)

13、圖2.4主軸的主要技術(shù)要求分析1支承軸頸的技術(shù)要求一般軸類(lèi)零件的裝配基準(zhǔn)是支承軸頸，軸上的各精密表面也均以其支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此軸件上支承軸頸的精度最為重要，它的精度將直接影響軸的回轉(zhuǎn)精度。由圖4-1見(jiàn)本主軸有三處支承軸頸表面，（前后帶錐度的、面為主要支承，中間為輔助支承）其圓度和同軸度（用跳動(dòng)指標(biāo)限制）均有較高的精度要求。2螺紋的技術(shù)要求主軸螺紋用于裝配螺母，該螺母是調(diào)整安裝在軸頸上的滾動(dòng)軸承間隙用的，如果螺母端面相對(duì)于軸頸軸線傾斜，會(huì)使軸承內(nèi)圈因受力而傾斜，軸承內(nèi)圈歪斜將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。所以主軸螺紋的牙形要正，與螺母的間隙要小。必須控制螺母端面的跳動(dòng)，使其在調(diào)整軸承間隙的微量移動(dòng)中

14、，對(duì)軸承內(nèi)圈的壓力方向正。3前端錐孔的技術(shù)要求主軸錐孔是用于安裝頂尖或工具的莫氏錐炳，錐孔的軸線必須與支承軸頸的軸線同軸，否則影響頂尖或工具錐炳的安裝精度，加工時(shí)使工件產(chǎn)生定位誤差。4前端短圓錐和端面的技術(shù)要求主軸的前端圓錐和端面是安裝卡盤(pán)的定位面，為保證安裝卡盤(pán)的定位精度其圓錐面必須與軸頸同軸，端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)軸線垂直。5其它配合表面的技術(shù)要求如對(duì)軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要求是：對(duì)、軸頸連線的圓跳動(dòng)公差為0.015mm，以保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減少噪音。上述的（1）、（2）項(xiàng)技術(shù)要求影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，而（3）、（4）項(xiàng)技術(shù)要求影響主軸作為裝配基準(zhǔn)時(shí)的定位精度，而第（5）項(xiàng)技術(shù)要求影響工

15、作噪音，這些表面的技術(shù)要求是主軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。綜上所述，對(duì)軸類(lèi)零件，可以從回轉(zhuǎn)精度、定位精度、工作噪音這三個(gè)方面分析其技術(shù)要求。2.5主軸的材料、毛坯和熱處理1主軸材料和熱處理的選擇。一般軸類(lèi)零件常用材料為45鋼，并根據(jù)需要進(jìn)行正火、退火、調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。對(duì)于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件，可選用40cr等牌號(hào)的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類(lèi)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，使其淬火層硬度均勻且具有較高的綜合力學(xué)性能。精度較高的軸還可使用軸承鋼gcr15和彈簧鋼65mn，它們經(jīng)調(diào)質(zhì)和局部淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性。在高速重載條件下工作的軸，可以選用20crmnti、

16、20mn2b、20cr等滲碳鋼，經(jīng)滲碳淬火后，表面具有很高的硬度，而心部強(qiáng)度和沖擊韌性好。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)軸的用途選用其材料。如車(chē)床主軸屬一般軸類(lèi)零件，材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局部高頻淬火。2主軸的毛坯。軸類(lèi)毛坯一般使用鍛件和圓鋼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸件（如曲軸）可使用鑄件。光軸和直徑相差不大的階梯軸一般以圓鋼為主。外圓直徑相差較大的階梯軸或重要的軸宜選用鍛件毛坯，此時(shí)采用鍛件毛坯可減少切削加工量，又可以改善材料的力學(xué)性能。主軸屬于重要的且直徑相差大的零件，所以通常采用鍛件毛坯三、主軸加工的工藝過(guò)程一般軸類(lèi)零件加工簡(jiǎn)要的典型工藝路線是：毛坯及其熱處理軸件預(yù)加工車(chē)削外

17、圓銑鍵槽等最終熱處理磨削。某廠生產(chǎn)的車(chē)床主軸如圖2-1所示，其生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)；材料為45鋼；毛坯為模鍛件。該主軸的加工工藝路線如表3-1。3.1主軸加工工藝過(guò)程分析1定位基準(zhǔn)的選擇在一般軸類(lèi)零件加工中，最常用的定位基準(zhǔn)是兩端中心孔。因?yàn)檩S上各表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以用中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則。同時(shí)以中心孔定位可以加工多處外圓和端面，便于在不同的工序中都使用中心孔定位，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則7。當(dāng)加工表面位于軸線上時(shí)，就不能用中心孔定位，此時(shí)宜用外圓定位，例如表3-1中的第10序鉆主軸上的通孔，就是采用以外圓定位方法，軸的一端用卡盤(pán)夾外圓，另一端用中心架架外圓，即夾一頭，架一頭

18、。作為定位基準(zhǔn)的外圓面應(yīng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的支承軸頸，以符合基準(zhǔn)重合原則。如上述工藝過(guò)程中的17和23序所用的定位面。表3-1 車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程此外，粗加工外圓時(shí)為提高工件的剛度，采取用三爪卡盤(pán)夾一端（外圓），用頂尖頂一端（中心孔）的定位方式，如上述工藝過(guò)程的6、8、9序中所用的定位方式。 由于主軸軸線上有通孔，在鉆通孔后（第10序）原中心孔就不存在了，為仍能夠用中心孔定位，一般常用的方法是采用錐堵或錐套心軸，即在主軸的后端加工一個(gè)1：20錐度的工藝錐孔，在前端莫氏錐孔和后端工藝錐孔中配裝帶有中心孔的錐堵，如圖3-1所示，這樣錐堵上的中心孔就可作為工件的中心孔使用了。使用時(shí)在工序之間不許卸換錐堵，

19、因?yàn)殄F堵的再次安裝會(huì)引起定位誤差。當(dāng)主軸錐孔的錐度較大時(shí)，可用錐套心軸，如圖3-1所示。圖3-1 錐堵與錐套心軸為了保證以支承軸頸為基準(zhǔn)的前錐孔跳動(dòng)公差（控制二者的同軸度），采用互為基準(zhǔn)的原則選擇精基準(zhǔn)，即第11、12序以外圓為基準(zhǔn)定位車(chē)加工錐孔（配裝錐堵），第16序以中心孔（通過(guò)錐堵）為基準(zhǔn)定位粗磨外圓；第17序再一次以支承軸頸附近的外圓為基準(zhǔn)定位磨前錐孔（配裝錐堵），第21、22序，再一次以中心孔（通過(guò)錐堵）為基準(zhǔn)定位磨外圓和支承軸頸；最后在第23序又是以軸頸為基準(zhǔn)定位磨前錐孔。這樣在前錐孔與支承軸頸之間反復(fù)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，加工對(duì)方表面，提高相互位置精度（同軸度）。2劃分加工階段主軸的加工工藝過(guò)

20、程可劃分為三個(gè)階段：調(diào)質(zhì)前的工序?yàn)榇旨庸るA段；調(diào)質(zhì)后至表面淬火前的工序?yàn)榘刖庸るA段；表面淬火后的工序?yàn)榫庸るA段。表面淬火后首先磨錐孔，重新配裝錐堵，以消除淬火變形對(duì)精基準(zhǔn)的影響，通過(guò)精修基準(zhǔn)，為精加工做好定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備8。3熱處理工序的安排45鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力，改善切削性能。粗加工階段完成后安排調(diào)質(zhì)處理，一是可以提高材料的力學(xué)性能，二是作為表面淬火的預(yù)備熱處理，為表面淬火準(zhǔn)備了良好的金相組織，確保表面淬火的質(zhì)量。對(duì)于主軸上的支承軸頸、莫氏錐孔、前短圓錐和端面，這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面，為提高其耐磨性均需表面淬火處理，表面淬火安排在精加工前進(jìn)行，以通過(guò)精加

21、工去除淬火過(guò)程中產(chǎn)生的氧化皮，修正淬火變形。4安排加工順序的幾個(gè)問(wèn)題1） 深孔加工應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行 鉆主軸上的通孔雖然屬粗加工工序，但卻宜安排在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行。因?yàn)橹鬏S經(jīng)調(diào)質(zhì)后徑向變形大，如先加工深孔后調(diào)質(zhì)處理，會(huì)使深孔變形，而得不到修正（除非增加工序），安排調(diào)質(zhì)處理后鉆深孔，就避免了熱處理變形對(duì)孔的形狀的影響。2） 外圓表面的加工順序 對(duì)軸上的各階梯外圓表面，應(yīng)先加工大直徑的外圓，后加工小直徑外圓，避免加工初始就降低工件剛度。3） 銑花鍵和鍵槽等次要表面的加工安排在精車(chē)外圓之后，否則在精車(chē)外圓時(shí)產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車(chē)削精度，也易損壞刀具。主軸上的螺紋要求精度高，為保證與之配裝的螺母的端面跳動(dòng)公差

22、，要求螺紋與螺母成對(duì)配車(chē)，加工后不許將螺母卸下，以避免弄混。所以車(chē)螺紋應(yīng)安排在表面淬火后進(jìn)行。4） 數(shù)控車(chē)削加工 數(shù)控機(jī)床的柔性好，加工適應(yīng)性強(qiáng)，適用于中、小批生產(chǎn)。本主軸加工雖然屬于大批生產(chǎn)，但是為便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高時(shí)生產(chǎn)效率，保證加工精度的穩(wěn)定性，在主軸工藝過(guò)程中的第15序也可采用數(shù)控機(jī)床加工，在數(shù)控加工工序中，自動(dòng)的車(chē)削各階梯外圓并自動(dòng)換刀切槽，采用工序集中方式加工，既提高了加工精度，又保證了生產(chǎn)的高效率。由于是自動(dòng)化加工，排除了人為錯(cuò)誤的干擾，確保加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)采用數(shù)控加工設(shè)備為生產(chǎn)的現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ)。在大批生產(chǎn)時(shí)，一些關(guān)鍵工序也可以采用數(shù)控機(jī)床加工

23、。3.2箱體類(lèi)零件的加工工藝箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，軸、軸承、齒輪等有關(guān)零件按規(guī)定的技術(shù)要求裝配到箱體上，連接成部件或機(jī)器，使其按規(guī)定的要求工作，因此箱體零件的加工質(zhì)量不僅影響機(jī)器的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。下面以圖4-3所示齒輪減速箱體零件的加工為例討論箱體類(lèi)零件的工藝過(guò)程。3.2.1 箱體類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求分析圖3-2所示零件為某車(chē)床主軸箱體類(lèi)零件，屬于中批生產(chǎn)，零件的材料為ht200鑄鐵。一般來(lái)說(shuō)，箱體零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，內(nèi)部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。對(duì)箱體類(lèi)零件的技術(shù)要求分析，應(yīng)針對(duì)平面和孔的技術(shù)要求進(jìn)行分析。1平面的精度要求 箱

24、體零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般為平面，本箱體各孔系和平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為g面、h面和p面，其中g(shù)面和h面還是箱體的裝配基準(zhǔn)，因此它有較高的平面度和較小表面粗糙度要求。2孔系的技術(shù)要求箱體上有孔間距和同軸度要求的一系列孔，稱為孔系。為保證箱體孔與軸承外圈配合及軸的回轉(zhuǎn)精度，孔的尺寸精度為it7，孔的幾何形狀誤差控制在尺寸公差范圍之內(nèi)。為保證齒輪嚙合精度，孔軸線間的尺寸精度、孔軸線間的平行度、同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的垂直度誤差，均應(yīng)有較高的要求。3孔與平面間的位置精度 箱體上主要孔與箱體安裝基面之間應(yīng)規(guī)定平行度要求。本箱體零件主軸孔中心線對(duì)裝配基面（g、h面）的平行度誤差為0.04mm。4表面

25、粗糙度 重要孔和主要表面的粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，本箱體零件主要孔表面粗糙度為0.8m，裝配基面表面粗糙度為1.6m。3.3箱體類(lèi)零件的材料及毛坯箱體零件的材料常用鑄鐵，這是因?yàn)殍T鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低，且吸振性和耐磨性較好。根據(jù)需要可選用ht150350，常用ht200。在單件小批量生產(chǎn)情況下，為縮短生產(chǎn)周期，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。某些大負(fù)荷的箱體有時(shí)采用鑄鋼件。在特定條件下，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金材料9。鑄鐵毛坯在單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般采用木模手工造型，毛坯精度較低，余量大；在大批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當(dāng)減小。單件小批生產(chǎn)直徑大

26、于50mm的孔，成批生產(chǎn)大于30mm的孔，一般都鑄出預(yù)孔，以減少加工余量。鋁合金箱體常用壓鑄制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必經(jīng)切削加即可使用。3.4箱體類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程箱體零件的主要加工表面是孔系和裝配基準(zhǔn)面。如何保證這些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之間及孔與裝配基準(zhǔn)面之間的距離尺寸精度和相互位置精度，是箱體零件加工的主要工藝問(wèn)題。箱體零件的典型加工路線為：平面加工孔系加工次要面（緊固孔等）加工。圖3-2為某車(chē)床主軸箱體零件，其生產(chǎn)類(lèi)型為中小批生產(chǎn)；材料為ht200；毛坯為鑄件。該箱體的加工工藝路線如表3-2。表3-2 車(chē)床主軸箱體零件的加工工藝過(guò)程3.5 箱體類(lèi)零件的加工工

27、藝過(guò)程分析一、主要表面的加工方法選擇 箱體的主要加工表面有平面和軸承支承孔。 箱體平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和銑削，也可采用車(chē)削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用各種組合銑床對(duì)箱體各平面進(jìn)行多刀、多面同時(shí)銑削；尺寸較大的箱體，也可在多軸龍門(mén)銑床上進(jìn)行組合銑削，可有效提高箱體平面加工的生產(chǎn)率。箱體平面的精加工，單件小批量生產(chǎn)時(shí)，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般多用精刨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工刮研；當(dāng)生產(chǎn)批量大而精度又較高時(shí)，多采用磨削。為提高生產(chǎn)效率和平面間的位置精度，可采用專用磨床進(jìn)行組合磨削等。箱體上公差等級(jí)為it 7級(jí)精度的軸承支承孔，一般需要經(jīng)過(guò)34次加工?？刹捎脭U(kuò)一粗鉸一精鉸，或采用粗鏜半

28、精鏜一精鏜的工藝方案進(jìn)行加工(若未鑄出預(yù)孔應(yīng)先鉆孔）。以上兩種工藝方案，表面粗糙度值可達(dá)ra0. 81. 6m。鉸的方案用于加工直徑較小的孔，鏜的方案用于加工直徑較大的孔。當(dāng)孔的加工精度超過(guò)it 6級(jí)，表面粗糙度值ra小于0. 4m時(shí)，還應(yīng)增加一道精密加工工序，常用的方法有精細(xì)鏜、滾壓、珩磨、浮動(dòng)鏜等。二、箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件主要有兩個(gè)方面影響，即影響零件上加工表面與不加工表面的位置和加工表面的余量分配。為了滿足上述要求，一般宜選箱體的重要孔的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。本箱體零件就是宜主軸孔和距主軸孔較遠(yuǎn)的軸孔作為粗基準(zhǔn)。本箱體不加工面中，內(nèi)壁面與加工面（軸孔）間位置

29、關(guān)系重要，因?yàn)橄潴w中的大齒輪與不加工內(nèi)壁間隙很小，若是加工出的軸承孔與內(nèi)壁有較大的位置誤差，會(huì)使大齒輪與內(nèi)壁相碰。從這一點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)選擇內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，但是夾具的定位結(jié)構(gòu)不易實(shí)現(xiàn)以內(nèi)壁定位。由于鑄造時(shí)內(nèi)壁和軸孔是同一個(gè)型心澆鑄的，以軸孔為粗基準(zhǔn)可同時(shí)滿足上述兩方的要求，因此實(shí)際生產(chǎn)中，一般以軸孔為粗基準(zhǔn)。2精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)主要是應(yīng)能保證加工精度，所以一般優(yōu)先考慮基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)同一原則，本零件的各孔系和平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)為為g、h面和p蓋，因此可采用g、h面和p三面作精基準(zhǔn)定位。三、箱體加工順序的安排箱體機(jī)械加工順序的安排一般應(yīng)遵循以下原則：1先面后孔的原則 箱體加工順序的一般規(guī)律

30、是先加工平面，后加工孔。先加工平面，可以為孔加工提供可靠的定位基準(zhǔn)，再以平面為精基準(zhǔn)定位加工孔。平面的面積大，以平面定位加工孔的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，反之則夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位也不可靠。由于箱體上的孔分布在平面上，先加工平面可以去除鑄件毛坯表面的凹凸不平、夾砂等缺陷，對(duì)孔加工有利，如可減小鉆頭的歪斜、防止刀具崩刃，同時(shí)對(duì)刀調(diào)整也方便。2先主后次的原則 箱體上用于緊固的螺孔、小孔等可視為次要表面，因?yàn)檫@些次要孔往往需要依據(jù)主要表面（軸孔）定位，所以這些螺孔的加工應(yīng)在軸孔加工后進(jìn)行。對(duì)于次要孔與主要孔相交的孔系，必須先完成主要孔的精加工，再加工次要孔，否則會(huì)圖3-2某車(chē)床主軸箱體簡(jiǎn)圖使主要孔的精加工產(chǎn)

31、生斷續(xù)切削、振動(dòng)，影響主要孔的加工質(zhì)量。3 孔系的數(shù)控加工由于箱體零件具有加工表面多，加工的孔系的精度高，加工量大的特點(diǎn)，生產(chǎn)中常使用高效自動(dòng)化的加工方法。過(guò)去在大批、大量生產(chǎn)中，主要采用組合機(jī)床和加工自動(dòng)線，現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)，如加工中心、柔性制造系統(tǒng)等已逐步應(yīng)用于各種不同的批量的生產(chǎn)中。車(chē)床主軸箱體的孔系也可選擇在臥式加工中心上加工，加工中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)，使得一次裝夾可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工，減少了裝夾次數(shù)，實(shí)行工序集中的原則，提高了生產(chǎn)率。四、撥動(dòng)桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程4.1零件的工藝分析圖4-1所示零件是某機(jī)床變速箱體中操縱機(jī)構(gòu)上的撥動(dòng)桿，用作把轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閾軇?dòng)，實(shí)現(xiàn)操縱機(jī)構(gòu)

32、的變速功能。本零件生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。下面對(duì)該零件進(jìn)行精度分析。對(duì)于形狀和尺寸（包括形狀公差、位置公差）較復(fù)雜的零件，一般采取化整體為部分的分析方法，即把一個(gè)零件看作由若干組表面及相應(yīng)的若干組尺寸組成的，然后分別分析每組表面的結(jié)構(gòu)及其尺寸、精度要求，最后再分析這幾組表面之間的位置關(guān)系。由圖4-4零件圖樣中可以看出，該零件上有三組加工表面，這三組加工表面之間有相互位置要求，具體分析如下：三組加工表面中每組的技術(shù)要求是：1以尺寸16h7mm為主的加工表面，包括25h8mm外圓、端面，及與之相距740.3mm的孔10h7mm。其中16h7mm孔中心與10h7mm孔中心的連線，是確定其它各表面方位的設(shè)

33、計(jì)基準(zhǔn)，以下簡(jiǎn)稱為兩孔中心連線。2粗糙度ra6.3m平面m，以及平面m上的角度為130的槽。3p、q兩平面，及相應(yīng)的2m8mm螺紋孔。對(duì)這三組加工表面之間主要的相互位置要求是：第組和第組為零件上的主要表面。第組加工表面垂直于第組加工表面，平面m是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。第組面上的槽的位置度公差0.5mm，即槽的位置(槽的中心線)與b面軸線垂直且相交，偏離誤差不大于0.5mm。槽的方向與兩孔中心連線的夾角為224715。第組及其它螺孔為次要表面。第組上的、兩平面與第組的m面垂直，p面上螺孔m8mm的軸線與兩孔中心連線的夾角45。q面上的螺孔m8mm的軸線與兩孔中心連線平行。而平面p、q位置分別與的軸線垂直，、

34、位置也就確定了。4.2毛坯的選擇此撥動(dòng)桿形狀復(fù)雜，其材料為鑄鐵，因此選用鑄件毛坯。4.3定位基準(zhǔn)的選擇1精基準(zhǔn)的選擇 選擇基準(zhǔn)思路的順序是，首先考慮以什么表面為精基準(zhǔn)定位加工工件的主要表面，然后考慮以什么面為粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)表面，即先確定精基準(zhǔn)，然后選出粗基準(zhǔn)。由零件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是m平面和16mm和10mm兩孔中心的連線，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，即以m平面和兩孔為精基準(zhǔn)。由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是一面兩孔，也符合基準(zhǔn)同一原則。2粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)合理分配加工余量的原則，應(yīng)選25mm外圓的毛坯面為粗基準(zhǔn)（限制四個(gè)自由度），以保證其加工余量均勻；選平面n為粗基準(zhǔn)（限制一個(gè)自由度），以保證其有足夠的余量；根據(jù)要保證零件上加工表面與不加工表面相互位置的原則，應(yīng)選r14mm圓弧面為粗基準(zhǔn)（限制一個(gè)自由度），以保證10mm孔軸線在r14mm圓心上，使r14mm處壁厚均勻。4.4工藝路線的擬定1各表面加工方法的選擇 根據(jù)典型表面加工路線，m平面的粗糙度ra6.3m，采用面銑刀銑削；130槽采用“粗刨精刨”加工；平面p、q用三面刃銑刀銑削；孔16h7mm、10h7mm可采用“鉆擴(kuò)鉸”加工；25mm外圓采用“粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)”，面也采用車(chē)端面的方法加工；螺孔采用“鉆底孔攻絲加工”。2