《ProE軟件在液壓泵活塞I零件中的設(shè)計(jì)運(yùn)用》

第1章引言CAD技術(shù)于1950年正式產(chǎn)生。在這一階段，麻省理工學(xué)院形成了支持相關(guān)圖形顯示的“龍卷風(fēng)一號(hào)”。在此期間，CAD只能用于處理被動(dòng)圖像，處于萌芽階段。1960年代，麻省理工學(xué)院再次產(chǎn)生了SKETCHPAD系統(tǒng)（人機(jī)對(duì)話）[4]，此后，計(jì)算機(jī)制圖在世界主要工業(yè)國(guó)家慢慢取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。CAD技術(shù)最早于1970年代初進(jìn)入商業(yè)化階段。Applicon公司開發(fā)設(shè)計(jì)了一套比較完善的面向企業(yè)的面向?qū)ο蟮腃AD商業(yè)化系統(tǒng)。這一時(shí)期許多中小型企業(yè)受益于廉價(jià)圖形輸入設(shè)備的出現(xiàn)，使CAD設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)性能的提高和價(jià)格的下降，以及CAD技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了許多CAD商業(yè)軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑等領(lǐng)域。CAD技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的發(fā)展，在此期間發(fā)生了四次重大的技術(shù)革命。第一次CAD革命形成了相關(guān)的曲面建模。1970年前后是工業(yè)快速發(fā)展的時(shí)期，特別是在汽車和飛機(jī)領(lǐng)域。在研發(fā)和設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了許多自由形式的問題。由于三個(gè)視圖在曲面上具有不完整的特征，因此在綜合制造和設(shè)計(jì)上存在明顯差距。法國(guó)人提出了貝塞爾算法，解決了這個(gè)問題。這促使后來的開發(fā)人員形成了一個(gè)基于CAD/CAM的新CATIA系統(tǒng)。該技術(shù)的產(chǎn)生，使工程圖在原有三視圖的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步突破，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息的有效表達(dá)，改變了以污泥模型為核心的傳統(tǒng)表達(dá)模式。第二次CAD革命形成了相關(guān)的實(shí)體建模。由于普通模型未能系統(tǒng)地規(guī)定單元的質(zhì)量、質(zhì)心等基本參數(shù)，在具體應(yīng)用場(chǎng)景中存在一定缺陷。表面模型未能清楚地表達(dá)單元的特定質(zhì)量、重心和慣性。矩等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但輔助工程存在一定缺陷。因此，在1970年代，SDRC開發(fā)設(shè)計(jì)的I-DEAS軟件成為世界上第一個(gè)基于實(shí)體建模的CAD/CAE軟件。它的出現(xiàn)標(biāo)志著CAD技術(shù)的第二次革命，但也帶來了數(shù)據(jù)計(jì)算的擴(kuò)展。由于該技術(shù)可以有效地表達(dá)構(gòu)件的綜合屬性，因此可以為相關(guān)設(shè)計(jì)人員構(gòu)成重要的便利條件，可以指導(dǎo)CAD的后續(xù)演進(jìn)。第三次CAD革命形成了相應(yīng)的參數(shù)化系統(tǒng)。隨著實(shí)體造型的發(fā)展和完善，CAD技術(shù)也得到了更新和推廣。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：基于特征、尺寸驅(qū)動(dòng)、全尺寸約束。80年代中期，PTC設(shè)計(jì)了??Pro/Engineer軟件，可以有效地使用相關(guān)技術(shù)。因此，這一技術(shù)引領(lǐng)了現(xiàn)階段CAD的發(fā)展。CAD第四次革命的演變形成了新的變異趨勢(shì)。由于參數(shù)化方案中“全尺寸約束”的限制，更先進(jìn)的技術(shù)誕生了，即變量化。它繼承了參數(shù)化的基本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)形成了新的不完全約束，可以為CAD的成長(zhǎng)帶來更多寶貴的空間和機(jī)會(huì)。與國(guó)外相比，我國(guó)CAD技術(shù)的發(fā)展還有一定的差距。早在20世紀(jì)80年代，我國(guó)就逐漸意識(shí)到CAD應(yīng)用工程的重要性，因此在全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域開發(fā)和推廣CAD技術(shù)。造成國(guó)內(nèi)外差距的主要原因是CAD技術(shù)早在1960年左右就被西方發(fā)達(dá)國(guó)家重視，大量的人力、物力、財(cái)力投入到研發(fā)和設(shè)計(jì)中。但我國(guó)在1970年前后才開始實(shí)施CAD，由于研究資金不足，商業(yè)化程度低，導(dǎo)致技術(shù)落后于西方國(guó)家。在參數(shù)化方面，中國(guó)仍然是二維圖形的深度優(yōu)化。發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)展成比較完善的CAD軟件，如Pro/Engineer、CATIA等。近年來，我國(guó)在CAD技術(shù)上有了質(zhì)的提升，尤其是在3D實(shí)體建模領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。我國(guó)清楚自己的優(yōu)勢(shì)，立足我國(guó)市場(chǎng)，形成我國(guó)獨(dú)有的CAD產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，各個(gè)領(lǐng)域?qū)AD技術(shù)提出了更高的要求，因此CAD的發(fā)展趨勢(shì)從發(fā)展的角度分為參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。第2章基于Pro/E的液壓泵變量活塞Ⅰ零件的三維建模單擊工具欄中的“新建”按鈕，將出現(xiàn)一個(gè)新對(duì)話框。在類型下，選擇“零件”并將其命名為“maopei”。單擊“確定”按鈕，進(jìn)入草圖環(huán)境界面，如圖2-1所示。單擊菜單管理器上的“特征”、“創(chuàng)建”、“添加材料”、“旋轉(zhuǎn)”、“完成”、“完成”（如圖2-2所示），選擇“頂平面”、“正”、“默認(rèn)”，依次單擊菜單管理器中的“360”、“完成”，最后在旋轉(zhuǎn)對(duì)話框中單擊“確定”。完成的3D實(shí)體模型如圖2-3所示：圖2-1圖2-2圖2-32.2零件的三維建模第一步：新建文件單擊窗口上方工具欄中的“新建對(duì)象”按鈕，打開新建對(duì)話框，在名稱欄中輸入“Huosai”作為文件名，單擊“確定”按鈕，打開“新建文件”選項(xiàng)，并進(jìn)入草圖環(huán)境界面如圖2-4所示。圖2-4第二步：以拉伸方式創(chuàng)建加材料特征單擊菜單管理器中的“特征”，“創(chuàng)建”，“添加材料”，“旋轉(zhuǎn)”，“完成”，“單面”，“完成”，點(diǎn)Top平面，然后單擊“正向”‘“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制如圖2-5所示的草圖。圖2-5然后點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“360”、“完成”、“確定”后，完成的模型如圖2-6：圖2-6第三步：以旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)建切減材料特征槽（1）在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切減材料”、“旋轉(zhuǎn)”、“完成”，接受缺省選項(xiàng)，選Top平面，再點(diǎn)擊“正向”、“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草繪圖如圖2-7所示。圖2-7點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中點(diǎn)擊“360”、“完成”，再?gòu)那屑簦盒D(zhuǎn)對(duì)話框中點(diǎn)擊“缺定”按鈕。（2）復(fù)制槽：在菜單管理器當(dāng)中依次點(diǎn)擊“復(fù)制”、“移動(dòng)”、“完成”，選取平移的特征后，點(diǎn)擊“完成”、“平移”、“曲線/邊/軸”，用查詢方式選取A-1（軸）：F5（伸出項(xiàng)），點(diǎn)擊查詢列表中“接受”按鈕，再點(diǎn)擊“反向”、“正向”。從草繪界面輸入偏距距離為5，點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中依次點(diǎn)擊“完成”、“移動(dòng)”、“完成”，從組元素對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定“按鈕。（3）陣列槽：在菜單管理器當(dāng)中依次點(diǎn)擊“陣列”，選取上一次復(fù)制的特征后，點(diǎn)擊“完成”，在草繪環(huán)境界面中輸入尺寸增量5，點(diǎn)擊“完成”，完成小外圓處的槽如圖2-8。圖2-8（4）以同樣的方式創(chuàng)建大外圓處的槽，完成的特征如圖2-9。圖2-9第四步：以旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)建切減材料特征孔φ22孔在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切減材料”、“旋轉(zhuǎn)”、“完成”，接受缺省選項(xiàng)，選Top平面，再點(diǎn)擊“正向”、“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草繪圖如圖2-10所示。點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“正向”、“360”、“完成”后，在切剪：旋轉(zhuǎn)對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建的特征如圖2-11。圖2-10圖2-11第五步：以拉伸方式創(chuàng)建切減材料特征平面C。在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切減材料”、“旋轉(zhuǎn)”、“完成”，接受缺省選項(xiàng)，選取直徑為54的外圓的截面為草繪平面，再點(diǎn)擊“正向”、“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草繪圖如圖2-12所示。點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“正向”、“至曲面”、“完成”，選取直徑為55的外圓的右段截面，創(chuàng)建的特征如圖2-13。圖2-12圖2-13第六步：以拉伸方式創(chuàng)建切減材料特征7.7平面在菜單管理器中，依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“剪切材料”、“拉伸”、“完成”，接受默認(rèn)選項(xiàng)，然后單擊“完成”、“生成基準(zhǔn)”、“偏距”，選擇將其作為參考平面，然后繪制草圖，如圖2-14所示。單擊，在菜單管理器中單擊“正向”和“完成”，然后輸入值7.7。在切剪：拉伸對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建的特征如圖2-15。圖2-14圖2-15第七步：以拉伸方式創(chuàng)建切減材料特征M5-6H孔在菜單管理器中，依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切剪材料”、“拉伸”、“完成”，接受默認(rèn)選項(xiàng)，然后單擊“完成”，選擇7.7平面，然后單擊“正向”、“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草圖如圖2-16。圖2-16點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中點(diǎn)擊“完成”，輸入深度值12，在切剪：拉伸對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建的特征如圖2-17。圖2-17第八步：以螺旋掃描方式創(chuàng)建螺紋特征在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切剪材料”、“高級(jí)”、“完成”、“螺旋掃描”、“完成”，接受缺省選項(xiàng)，再點(diǎn)擊“完成”、“產(chǎn)生基準(zhǔn)”、“穿過”、“A-11軸”、“完成”、“正向”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草繪圖如圖2-18所示。點(diǎn)擊，輸入節(jié)距值為1，繪制草繪圖如圖2-19所示。點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中點(diǎn)擊“正向”，在切剪：螺旋掃描對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建的特征如圖2-20。圖2-18圖2-19圖2-20第九步：以旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)建切減材料特征孔φ25孔在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“切減材料”、“旋轉(zhuǎn)”、“完成”，接受缺省選項(xiàng)，選Top平面，再點(diǎn)擊“正向”、“缺省”，進(jìn)入二維草圖繪制界面，繪制草繪圖如圖2-21所示。點(diǎn)擊，在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“正向”、“360”、“完成”后，在切剪：旋轉(zhuǎn)對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建的特征如圖2-22。圖2-21圖2-22第十步：進(jìn)行倒角在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“邊”、“45×d”，輸入倒角尺寸為1，點(diǎn)擊，再選取倒角的邊，點(diǎn)擊倒角對(duì)話框中“確定”按鈕，完成的模型如圖2-23。如圖2-23上述是完成的產(chǎn)品即是變量活塞，完成這個(gè)零件要分十步。可以知道在Pro/E當(dāng)中如何繪制這種零件的。它可以帶來很多方便，也很形象讓人知道實(shí)體是怎么來的。第十一步：創(chuàng)建剖視圖在菜單管理器當(dāng)中依次單擊“特征”、“創(chuàng)建”、“偏距”、“完成”輸入截面名稱A，創(chuàng)建的截面如圖2-24。同理也要?jiǎng)?chuàng)建截面名稱B，創(chuàng)建的截面如圖2-25。圖2-24圖2-25第十二步：進(jìn)入工程圖模式在工具欄上點(diǎn)擊“新建”、“繪圖”、輸入名稱“Huosai”，再點(diǎn)擊“確定”。在新制圖對(duì)話框中如圖2-26，在缺省模型中點(diǎn)“瀏覽”選中剛創(chuàng)制的“HUOSAI.PRT”，在指定模版中點(diǎn)擊“空”，在標(biāo)準(zhǔn)大選A4。單擊“確定”，進(jìn)入工程圖模式如圖2-27。圖2-26圖2-27第十三步：創(chuàng)建三視圖(1)在菜單管理器中點(diǎn)擊“視圖”、“添加視圖”、“剖面”、“局部視圖”、“完成”，接受其他默認(rèn)選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊“完成”，在定位對(duì)話框中選擇參考1：橫軸，點(diǎn)擊“確定”，選擇截面名稱A，點(diǎn)擊“完成”，點(diǎn)擊窗口框左上角的放置視圖。(2)在菜單管理器中依次點(diǎn)擊“添加視圖”、“剖面”、“局部視圖”、“完成”，接受其他默認(rèn)選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊“完成”，選擇部分名稱B，點(diǎn)擊“完成””，單擊窗口框右上角的放置視圖。(3)在菜單管理器中依次點(diǎn)擊“添加視圖”、“投影”、“完成”。在繪圖區(qū)域中，選擇繪制視圖的中心點(diǎn)，將出現(xiàn)一個(gè)俯視圖。(4)在菜單管理器中依次單擊“添加視圖”、“常規(guī)”、“完成”。在繪圖區(qū)域中選擇繪制視圖的中心點(diǎn)，將出現(xiàn)一個(gè)3D模型。最終創(chuàng)建的工程圖如圖2-28所示。圖2-28第3章液壓泵變量活塞Ⅰ零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1零件的分析3.1.1零件的作用液壓泵的可變活塞是一個(gè)非常重要的部件。它的加工要求很高，尤其是兩個(gè)外圓的精度非常高。既要保證間隙在0.015mm~0.025mm，也要保證與701零件相匹配。活塞兩端截面積不等。由P=F×S可知，氣缸內(nèi)的油壓是由活塞控制來調(diào)節(jié)油的流量，七槽用來減少油的摩擦和擠壓。3.1.2零件的工藝分析材料由液壓件廠加工。材質(zhì)為40Cr。這種材料是合金調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)后強(qiáng)度高于碳鋼。用于制造一些在重載荷下承受沖擊載荷的重要零件。要求零件具有綜合了高強(qiáng)度和高韌性的良好綜合性能。該零件主要加工面有：φ55外圓、φ40外圓、φ54外圓、φ39外圓、φ25孔、7.7平面和C面。φ55外圓與φ40外圓的圓柱度均為0.0025mm，φ55外圓與φ40外圓軸線的同軸度為0.006mm，兩端間隙為0.015mm~0.025mm以保證搭配701片；φ55外圓和φ40外圓要求經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT6，經(jīng)濟(jì)粗糙度Ra值為0.1mm；φ22孔和φ25孔鉆孔后要求有底切槽，保證加工精度不留毛刺。3.2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.2.1確定毛坯的制造形式和機(jī)械加工余量根據(jù)零件材質(zhì)確定為鍛件，生產(chǎn)方案為中批量生產(chǎn)。毛坯鍛造方法選用模鍛件，是用專用鍛模在鍛錘或壓力機(jī)上形成的鍛件。其精度和表面質(zhì)量?jī)?yōu)于自由鍛，可使毛坯形狀更接近工件形狀，加工余量小。同時(shí)，由于模鍛件的材料纖維結(jié)構(gòu)分布良好，鍛件的機(jī)械強(qiáng)度高。而且模鍛件生產(chǎn)效率高，需要專用模具。因此，主要適用于大批量的中小型零件。根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表2.3-5，使用查找表方法確定每個(gè)表面的總邊距，如表2-1所示。表2-1加工表面總余量（mm）加工表面基本尺寸加工余量值A(chǔ)面輪廓尺寸2504B面輪廓尺寸2504φ55外圓555φ54外圓545φ39外圓395φ40外圓405由參考文獻(xiàn)[1]表2.3-9可得鍛件的主要尺寸的公差如表2-2所示。表2-2主要毛坯尺寸（mm）主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸A面輪廓尺寸2504254A面輪廓尺寸2504254φ55外圓55560φ54外圓54559φ39外圓39544φ40外圓405453.2.1基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。當(dāng)零件開始加工時(shí)，所有的表面都未加工，只有粗糙的表面才能作為定位參考。這種粗糙的基準(zhǔn)面稱為粗糙面的粗糙基準(zhǔn)面；加工后必須以加工面為基準(zhǔn)，以加工面為基準(zhǔn)的加工面稱為精基準(zhǔn)。3.2.1.1精基準(zhǔn)的選擇原則在選擇精密基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮的是如何減少工件的定位誤差，保證工件的加工精度。同時(shí)裝卸工件也方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。一般遵循以下原則：（1）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；（2）基準(zhǔn)重合原則；（3）自參照原則；（4）互為基準(zhǔn)原則；(5)裝夾方便原則。以上每條原則都只能說明問題的一個(gè)方面。理想的情況是使基準(zhǔn)“一致”和“統(tǒng)一”。同時(shí)可使定位穩(wěn)定可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但在實(shí)際使用中往往會(huì)出現(xiàn)矛盾，因此需要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行綜合分析，把握主要矛盾，進(jìn)行合理分析。因此，根據(jù)液壓泵變量柱塞的加工要求和精度，應(yīng)選擇兩端中心孔作為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合的原則，即以軸線為基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)參考，兩端中心孔為定位參考。重合原則，同時(shí)更好地保證了各加工面的定位精度，各工序所用夾具定位方法統(tǒng)一，可減少夾具設(shè)計(jì)制造的工作量，遵循統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則。3.2.1.2粗基準(zhǔn)的選擇原則選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，重要的是要考慮如何保證加工面能夠分配合理的加工余量，保證加工面和未加工面的位置、尺寸和位置精度，提供可靠的精度為后續(xù)過程提供數(shù)據(jù)。具體選擇應(yīng)遵循以下原則：(1)為保證零件的每個(gè)加工面都能分配足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工余量小的表面作為粗基準(zhǔn)。(2)為保證零件加工面與未加工面的相對(duì)位置要求，應(yīng)選擇未加工面作為粗基準(zhǔn)。(3)為保證零件重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)。(4)為使定位可靠穩(wěn)定，應(yīng)選擇毛坯的粗略尺寸和位置作為粗略參考。(5)盡量避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，特別是同一尺寸方向只允許裝夾一次。因此，分析活塞零件的加工要求和精度，應(yīng)選擇φ54的外圓作為粗基準(zhǔn)，依次沖小車兩端的端面和中心孔。3.2.2制定工藝路線根據(jù)各面的加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各面的加工方法如下：每個(gè)外圓都需要粗車、精車、粗磨，以達(dá)到0.1mm的經(jīng)濟(jì)粗糙度；在車床上鉆出φ25的孔，然后擴(kuò)孔，達(dá)到經(jīng)濟(jì)粗糙度1.6mm，根據(jù)要求，在車床上車削出退刀槽；先在車床上鉆φ22孔，然后車削退刀槽。由于采用中心孔定位，外圓可粗、精車，一次裝夾即可加工，保證加工精度。按照先面、先孔、主面、副面、先粗加工后精加工的原則，先粗加工各外圓，再精加工，最后磨削各外圓。首先要鉆φ25孔，然后在熱處理后進(jìn)行擴(kuò)孔和擴(kuò)孔以滿足尺寸要求。初步擬訂加工工藝路線如下：工序號(hào)工序內(nèi)容1鍛造2正火3車兩端面、鉆中心孔4粗車各外圓、倒角5車右端各外圓及槽6車左端各外圓及槽7鉆φ22孔、切槽4×0.58銑平面C9車φ25孔、切槽4×0.510銑7.7平面11擴(kuò)、鉸φ25孔12鉆、螺紋孔13熱處理：淬火HRC4014粗磨各外圓15檢驗(yàn)16入庫(kù)上述方案遵循工藝路線制定的一般原則，但在某些工藝中存在的一些問題值得進(jìn)一步討論。第7步應(yīng)在第6步之前完成。因?yàn)棣?2孔是在車床上鉆的，所以φ22孔是在第5步完成后加工的。工序12應(yīng)安排在工序10之后。因?yàn)殂娤?.7平面后，可以在鉆床上加工螺紋孔和攻絲。工序11應(yīng)安排在工序14之后。由于φ25孔在熱處理前進(jìn)行擴(kuò)孔，φ25孔在熱處理后容易變形，影響加工精度。工序號(hào)工序內(nèi)容1鍛造2正火3車兩端面、打中心孔4粗車各外圓，留2㎜余量，倒角5以中心孔定位，車右端各外圓及槽，留磨削余量0.3㎜6在車床上車φ22孔，切槽4×0.57精車左端外圓及槽，留磨削余量0.3㎜8銑平面C9用專用夾具裝夾，車φ25孔及槽，倒角10銑7.7平面11鉆，攻M5-6H12熱處理，淬火HRC4013磨各外圓至圖紙尺寸14擴(kuò)鉸φ25孔15清理，入庫(kù)值得注意的，原來安排在鉆床上鉆φ25孔，不能保證孔的中心線與左端面尺寸為（105±0.1）mm，應(yīng)放在車床上加工孔，提高工件的精度。3.3加工設(shè)備及刀、夾、量具的選擇由于生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，主要以通用機(jī)床和專用夾具為主，可提高生產(chǎn)效率、夾具精度和工藝加工精度。每臺(tái)機(jī)床之間的工件轉(zhuǎn)移都是手動(dòng)完成的。刀具是影響切削加工的重要工具，合理選擇刀具是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高切削效率的重要條件。在選擇刀具類型和結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮以下主要因素：1.生產(chǎn)性能2.機(jī)床類型3.工藝方案4.工件形狀和尺寸5.加工精度6.加工表面粗糙度7.工件材料8.生產(chǎn)率常用的刀具材料主要是高速鋼和硬質(zhì)合金金剛石。應(yīng)使用硬質(zhì)合金刀具。車端面、倒角、車槽均可用CA6140車床加工（參考文獻(xiàn)[3]：表9-6）。選用YT15硬質(zhì)合金車刀、通用夾具、游標(biāo)卡尺。銑削7.7的平面。選用X62W臥式銑床。選擇直徑23mm的D型硬質(zhì)合金螺旋齒直柄立銑刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。鉆螺紋孔和攻螺紋。加工的最大鉆孔直徑為5mm，選用搖臂鉆床Z3025。用于鉆孔的錐柄麻花鉆，使用特殊夾具。徑向鉆用于攻絲，使用機(jī)用絲錐，絲錐夾頭，專用夾具和螺紋塞規(guī)。銑削平面C.選用X62W臥式銑床。選擇與步驟4相同的刀具，并使用專用夾具和游標(biāo)卡尺。鉆φ22孔，切槽4×0.5。用CA6140車床完成（參考：表9-6）。使用錐柄麻花鉆、通用夾具、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。鉆、擴(kuò)和鉸孔φ25孔。用CA6140車床完成。使用錐柄麻花鉆和錐柄機(jī)鉸刀。鉸孔采用高速鋼錐柄鉸孔鉆。使用特殊夾具、快換卡盤、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。外圓磨床M1412用于磨削每個(gè)外圓，并使用專用夾具和游標(biāo)卡尺。3.4加工工序設(shè)計(jì)1.車端面、車槽及倒角車外圓加工余量：粗車加工余量為2.5mm，精車的加工余量為2.3mm，又根據(jù)表2-1加工表面總余量知。硬質(zhì)合金車刀粗車外圓的進(jìn)給量0.4mm/r，精車進(jìn)給量為0.2mm/r。由參考文獻(xiàn)[2]：表1-12取110m/min，實(shí)際的切削速度是通過機(jī)床轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的計(jì)算式為：根據(jù)機(jī)床主軸變速表可知，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為560r/min，故實(shí)際切削速度為：同理可計(jì)算φ40外圓，實(shí)際的切削速度是通過機(jī)床轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算式為。其實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為710r/min。故實(shí)際切削速度為:按上述的方法所選擇的切削用量，校核其切削功率是小于機(jī)床許用功率。2.工序10銑7.7平面及工序8銑平面C工序由于鍛件的要求銑C平面加工余量為7mm，參考文獻(xiàn)[1]表2.4-73，取粗銑的每齒進(jìn)給量為0.2mm/z，粗銑走刀一次，。參考文獻(xiàn)[1]表3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為118r/min，選定銑刀直徑D為23mm，相應(yīng)的切削速度為，校核機(jī)床功率，參考文獻(xiàn)[1]表2.4-96的切削功率為，取z=10個(gè)齒，，，，，，代入得。參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73的機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5×0.85=6.375kw＜6.62kw，機(jī)床功率足夠。銑7.7平面，選擇銑刀直徑為10mm，相應(yīng)切削速度為：3.工序6鉆φ22孔及工序9車φ25孔、工序14擴(kuò)、鉸φ25孔鉆φ22孔因一次鉆出，故其鉆削余量為，φ25孔的擴(kuò)、鉸余量參考文獻(xiàn)[1]表2.3-48取，，由此可算出。 各工步的余量如下表2-3表2-3個(gè)工步余量（mm）加工表面加工方法余量φ22孔鉆孔11φ25孔鉆孔11.25φ25孔擴(kuò)孔0.9φ25孔鉸孔0.1由參考文獻(xiàn)[1]表11-10，并參考CA6140機(jī)床說明書，取鉆φ22孔的進(jìn)給量f=0.4mm/r。鉆φ25孔的進(jìn)給量f=0.45mm/r。參考文獻(xiàn)[2]表11-12，用插入法求得鉆φ22孔的切削速度V=0.25m/s=15m/min。由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min，則實(shí)際切削速度為，同理：用插入法求得鉆φ25孔的V=0.3m/s=18m/min，由此算出轉(zhuǎn)速為，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取，則實(shí)際的切削速度為。擴(kuò)φ24.3孔，參考文獻(xiàn)[1]表24-50，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.3mm/s（因擴(kuò)的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較?。?。參考文獻(xiàn)[4]表3-54，擴(kuò)孔的切削速度為，，故取,由參此算出轉(zhuǎn)速。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=140r/min。參考文獻(xiàn)[1]表2.4-58，取鉸孔的進(jìn)給量取f=0.3mm/r（因鉸的是盲孔，所以進(jìn)給量取的較小）。參考文獻(xiàn)[1]表2.4-60，鉸孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min，由此算出轉(zhuǎn)速，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取250r/min，則實(shí)際切削速度為。4.工序11鉆螺紋孔并攻絲由于鉆螺紋孔一次鉆出，故其鉆削余量為，參考文獻(xiàn)[2]表11-10，孔的進(jìn)給量取f=0.3mm/s，參考文獻(xiàn)[2]表11-12，用插入法求得鉆孔的切削速度v=0.2m/min，由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取780r/min，則實(shí)際切削速度為。5.工序13磨外圓至圖紙尺寸參考文獻(xiàn)查[3]33-42，可知縱進(jìn)給粗磨外圓磨削用量為0.3mm，工件速度為24m/min，常規(guī)磨削時(shí)磨削深度小于0.02mm，而進(jìn)給量極大為0.05~5m/s，砂輪主軸轉(zhuǎn)速為1110r/min。結(jié)語(yǔ)現(xiàn)在，Pro/E、Solidworks、UG、Solidedge等一大批3D實(shí)體建模軟件的興起，推動(dòng)了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新革命。因?yàn)橛辛诉@些3D軟件，不僅可以創(chuàng)建3D實(shí)體模型，還可以設(shè)計(jì)3D模型。仿真裝配和靜態(tài)干涉校核、機(jī)構(gòu)分析、動(dòng)態(tài)干涉校核、