典型零件的機(jī)械加工工藝研究

1、第 4 章 典型零件的機(jī)械加工工藝分析本章要點(diǎn) 本章介紹典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂過程及分析，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、箱體類、撥動(dòng)桿零件為例，分析零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的全過程。本章要求：通過典型零件機(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。§ 4.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則與步驟§ 4.1.1 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)注意以下問題：1 技術(shù)

2、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、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

3、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)部門提出建議，不得擅自修改零件圖或不按零件圖 去做。§ 4.1.2 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和質(zhì)量對(duì)零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加

4、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)類型來決定。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

5、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)械加工工藝過程卡片中一般不作明確規(guī)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. 填寫工藝文件§

6、; 4.2 軸類零件的加工工藝制訂軸類零件是機(jī)器中的常見零件，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）相互位置精度軸類零件中的配合軸頸<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

7、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. 63d m,配合軸頸 Ra值為0.632.5科m。各類機(jī)床主軸是一種典型的軸類零件，圖 4-1所示為車床主軸簡(jiǎn)圖。下面以該車床主軸加工為例，分析軸類零件的工藝過程。O0.004Z0 005 | A -B在軸端處/ o.qoM | 3 一工yaoT

8、A-B在寓軸端300處7血 * T 二Q 00047 萬0051 H二二 >MorseNo.6圖4-1車床主軸簡(jiǎn)圖§ 4.2.1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見本主軸有三處支承軸頸表面，前后帶錐度的A、B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)

9、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，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的定位面，為保證安裝卡盤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)A、B軸頸連線的圓跳動(dòng)公差為0.015mm,以保

10、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)問題。綜上所述，對(duì)軸類零件，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。§ 4.2.2 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)速較高的軸類零件，可選用40Cr 等牌號(hào)的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類

11、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 、 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。如車床主軸屬一般軸類零件，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

12、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。§ 4.2.3 主軸加工的工藝過程一般軸類零件加工簡(jiǎn)要的典型工藝路線是：毛坯及其熱處理-軸件預(yù)加工-車削 外圓-銃鍵槽等-最終熱處理-磨削。某廠生產(chǎn)的車床主軸如圖4-1 所示，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)；材料為45 鋼；毛坯為模鍛件。該主軸的加工工藝路線如表4-1 。§ 4.2.4 主軸加工工藝過程分析1 定位基準(zhǔn)的選擇在一般軸類零件加工中，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

13、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。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41 中的第 10 序鉆主軸上的通孔，就是采用以外圓定位方法，軸的一端用卡盤夾外圓，另一端用中心架架外圓，即夾一頭，架一頭。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。如上述工藝過程中的17 和 23 序所用的定位面。表 4-1 車床主軸加工工藝過程97 / 19序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖加工設(shè)備1備料2精徽立式精鍛機(jī)3熱處理正火4鋸頭- -5銃端而、鉆中心孔專用機(jī)床6荒車車各外圈而臥式車床

14、7熱處理蜀陵 220240HBS99/19車大端都臥式車床CA6140仿形乍小端各部仿形車床CE712OI。鉆深孔車小端內(nèi)錐11 孔（K 1：20椎堵）（續(xù)）序號(hào)工序名稱工序蒲圖加工設(shè)備12年大端講孔C配英氏6號(hào)酢堵h車外短隹及端面臥式車床CA61404附和232J5 04精車各外次井軍惜4X0.5LR救控車床CSK6163方能外圓磨床MJ432H105 / 19序號(hào)工序名稱序箭圖加工設(shè)備粗磨其氏推孔rfnmnnn5Q0-H二 N/內(nèi)晅磨床M2I203rq4呂1.14 4至寸§以余&車大端內(nèi)側(cè)面及三段線坡（配螺母）銃床X52Q25.1 -0.2租精磨不外21 闡及E、F網(wǎng)字號(hào)

15、工序名稱工序司圖加工設(shè)等萬能外圃磨床精磨克氏6號(hào)內(nèi)惟孔Lr按圖樣技術(shù)要求項(xiàng)目檢競(jìng)1二軸碓孔曬床24核查此外，粗加工外圓時(shí)為提高工件的剛度，采取用三爪卡盤夾一端外圓），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4-2 a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，因?yàn)殄F堵的再次安裝會(huì)引起定位誤差。當(dāng)主軸

16、錐孔的錐度較大時(shí)，可用 錐套心軸，如圖 4-2 b所示。圖4-2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)定位車加工錐孔配裝錐堵），第16序以中心孔通過錐堵）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程可劃分為三個(gè)階段：調(diào)質(zhì)前的工序?yàn)榇旨?/p>

17、工階段；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，通過精修基準(zhǔn)，為精加 工做好定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備。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，以通過精加工去除淬火過 程中產(chǎn)生

18、的氧化皮，修正淬火變形。4 .安排加工順序的幾個(gè)問題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?qū)S上的各階梯外圓表面，應(yīng)先加工大直徑的外107 /19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外圓之后，否則在精車外圓時(shí)產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，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，要求螺紋與

19、螺母成對(duì)配車，加工后不許將螺母卸 下，以避免弄混。所以車螺紋應(yīng)安排在表面淬火后進(jìn)行。4) 數(shù)控車削加工數(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。

20、67; 4.3 箱體類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零件的工藝過程。§ 4.3.1 箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求分析圖 4-3 所示零件為某車床主軸箱體類零件，屬于中批生產(chǎn)，零件的材料為HT200鑄鐵。一般來說，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)箱體類零件的技術(shù)要求分析，應(yīng)針對(duì)平面和孔的技術(shù)要

21、求進(jìn)行分析。1 平面的精度要求箱體零件的設(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 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)

22、裝配基面<G、 H 面)的平行度誤差為0.04mm。4 表面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0.8dm,裝配基面表面粗糙度為1.6(im。§ 4.3.2 箱體類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。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；

23、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。§ 4.3.3 類零件的加工工藝過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題。箱體零件的典型加工路線為：平面加工孔系加工一次要面緊固孔等）加工。圖4-3某車床主軸箱體零件，其生產(chǎn)類型為中小批生產(chǎn)；材料為 HT200

24、 ;毛坯為 鑄件。該箱體的加工工藝路線如表4-2。表4-2車床主軸箱體零件的加工工藝過程序號(hào)1：儕內(nèi)容4位基和W耨造20時(shí)效30酒誄.除底漆10E冷孔汗面加1'器,號(hào)感1八1孔加1：余拈片照顧內(nèi)壁及外形so情線找正,粗斜M而，斜向、粕創(chuàng)60探就找正.前1精創(chuàng)G.H.N而M 1肝70按線找正,機(jī)精刨尸面G面.制80利悼縱向備扎6brt.WiiiPrti$0地底而Q處JFH沉梢M面、尸面100利研 G.H 而這Ji/25mni>HOi卡稍例、林鈍聯(lián)向杵孔及h而i:軸孔法什面Grftj.H面.面J 20鉆鉞用而上橫向各孔仃而,打順，廣而130曲G'.M附匕仔次要孔，蝶坡底北M而

25、J冏140攻挑續(xù))50鉆而上.伸黑綃底也門而血'、閨IGO雙蝶紋70,檢麟§ 4.3.4 體類零件的加工工藝過程分析一、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銃削，也可采用車削。當(dāng)生產(chǎn)批量較 大時(shí)，可采用各種組合銃床對(duì)箱體各平面進(jìn)行多刀、多面同時(shí)銃削；尺寸較大的箱 體，也可在多軸龍門銃床上進(jìn)行組合銃削，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

26、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34次加工?？刹捎脭U(kuò)一粗鉸一精鉸，或采用粗鏜半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。錢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IT 6 級(jí)，表面粗糙度值 Ra小于0. 4dm時(shí)，還應(yīng)增加一道精密加工工序，常用的方法有精細(xì)鏈、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

27、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出和距主軸孔較遠(yuǎn)的n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，

28、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，

29、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)使主要孔的精加工產(chǎn)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121 / 19批量的生產(chǎn)中。車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，

30、提高了生產(chǎn)率。sxchi 中可 一LWK9后下反IgE E9HE3so-oDi科123/19圖4-3某車床主軸箱體 簡(jiǎn)圖§ 4.4 撥動(dòng)桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程§ 4.4.1 零件的工藝分析圖 4-4 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)的變速功能。本零件生產(chǎn)類型為中批生產(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

31、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 74 ± 0.3mm 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)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。3 P、 Q 兩平面，及相應(yīng)的2 M8mm 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

32、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22° 47'± 15'。第組及其它螺孔為次要表面。第組上的P、Q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M 8的軸線垂直，P、Q位置也就確定了。§ 4.4.2 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。§ 4.4.3 定位

33、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

34、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。§ 4.4.4 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 Ra6.3科m ，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)錢”加工；。25mm外圓采用“粗車半精車精車”，N面也采用車端面的方法加工；螺孔采用“鉆底孔攻絲加 工”。2 加工順序的確定雖然零件某些表面需要粗加工、半精加工、精加工，由于零件的剛度較好，不必劃分加工階段。根據(jù)基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則，以及先加工主要表面M平面與。25mm外圓和。16mm孔），后加工次要表面 P、Q平面和各螺 孔）的原則，安排機(jī)械加工路線如下所示：以N面和（