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、主軸加工的工藝過程123.1主軸加工工藝過程分析123.2箱體類零件的加工工藝203.3箱體類零件的材料及毛坯213.4箱體類零件的加工工藝過程213.5 箱體類零件的加工工藝過程分析22四、撥動桿零件機(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填寫工藝文件29結(jié)束語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。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。關(guān)鍵詞：工藝分析 設(shè)計(jì) 零件緒論近年來，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)械制造的各個方面已發(fā)生了深刻的變革。機(jī)械技術(shù)，特別是自動化制造技術(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（0.001um）表面粗糙度已成功地小于0.005um；在切削速度方面，國外車削鋼通常為200mmin，最高可達(dá)915mmin；對于新興工業(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多年來的改革開放，我國的機(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、門類齊全、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、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件

4、的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(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，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個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)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳細(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，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了3。每個廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣?？偟膩碚f，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。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程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(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)類型。2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(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) 填寫工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對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)程過程中，可能會出現(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)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，盡可能采用國內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證良好的勞動條件。 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有良好的勞動條件在制訂工藝方案上要注意采取機(jī)械化或自動化的措施，盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度，保障生

8、產(chǎn)安全、創(chuàng)造良好、文明的勞動條件。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、符號、計(jì)量單位、編號都要符合相應(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)類型。2對零件進(jìn)行工藝分析 在對零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行制訂之前，應(yīng)首先對零件進(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 毛坯的種類和質(zhì)量對零件加工質(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，可以使整個工藝過程更加經(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)慎重對待。在通常情況下，主要應(yīng)以生產(chǎn)類型來決定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。對于比較復(fù)雜的零件，可以先考慮幾個方案，分析比較后，再從中選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)

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。 9.填寫工藝文件2.3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，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 軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動件的軸頸）對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，配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動一般為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. 63m，配合軸頸ra值為0.632.5m。各類機(jī)床主軸是一種典型的軸類零件，圖2-1所示為車床主軸簡圖。下面以該車床主軸加工為例，分析軸類零件的工藝過程。圖2-1 車床主軸簡

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、面為主要支承，中間為輔助支承）其圓度和同軸度（用跳動指標(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軸承間隙用的，如果螺母端面相對于軸頸軸線傾斜，會使軸承內(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，使其在調(diào)整軸承間隙的微量移動中

14、，對軸承內(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)要求如對軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要求是：對、軸頸連線的圓跳動公差為0.015mm，以保證齒輪傳動的平穩(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)問題。綜上所述，對軸類零件，可以從回轉(zhuǎn)精度、定位精度、工作噪音這三個方面分析其技術(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。對于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40cr等牌號的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼經(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、主軸加工的工藝過程一般軸類零件加工簡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

17、圓銑鍵槽等最終熱處理磨削。某廠生產(chǎn)的車床主軸如圖2-1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3-1。3.1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。如上述工藝過程中的17和23序所用的定位面。表3-1 車床主軸加工工藝過程此外，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

20、程可劃分為三個階段：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

21、工去除淬火過程中產(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孔的形狀的影響。2） 外圓表面的加工順序 對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公差

22、，要求螺紋與螺母成對配車，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，自動的車削各階梯外圓并自動換刀切槽，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。由于是自動化加工，排除了人為錯誤的干擾，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。3.2.1 箱體類零件的結(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。對箱體類零件的技術(shù)要求分析，應(yīng)針對平面和孔的技術(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：平面加工孔系加工次要面（緊固孔等）加工。圖3-2為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；毛坯為鑄件。該箱體的加工工藝路線如表3-2。表3-2 車床主軸箱體零件的加工工藝過程3.5 箱體類零件的加工工

27、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銑削，也可采用車削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用各種組合銑床對箱體各平面進(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。箱體上公差等級為it 7級精度的軸承支承孔，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

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it 6級，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)的選擇對零件主要有兩個方面影響，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，對孔加工有利，如可減小鉆頭的歪斜、防止刀具崩刃，同時(shí)對刀調(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，否則會圖3-2某車床主軸箱體簡圖使主要孔的精加工產(chǎn)

31、生斷續(xù)切削、振動，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)上的撥動桿，用作把轉(zhuǎn)動變?yōu)閾軇?，?shí)現(xiàn)操縱機(jī)構(gòu)

32、的變速功能。本零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。下面對該零件進(jìn)行精度分析。對于形狀和尺寸（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“粗車半精車精車”，面也采用車端面的方法加工；螺孔采用“鉆底孔攻絲加工”。2