第四章工艺路线的拟定.doc

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第三章毛坯的确定第四章工艺路线的拟定 4.1定位基准的选择制定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。用未加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，则称为精加工基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准， 1.精基准的选择原则 1）基准重合原则 2）基准统一原则 3）自为基准原则 4）互为基准原则 5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述：该零件在加工外圆和内孔时，选用通用夹具装夹。在铣削平面和钻孔时采用专用夹具。加工轴向内孔均为经济准原则、基准重合原则、基准统一原则，加工长102的左右端面时互为基准原则。加工φ90的左内孔时为自为基准原则。钻底座上的孔也均为基准统一原则。φ90的右内孔、2×φ91的内槽、长4的凹槽、M8的螺纹孔、长15的台阶、铣削平面为精基准原则。该工件在装夹时均符合保证定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。 2.粗基准的选择原则为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，应选非加工表面为粗基准；合理分配各加工表面的余量；粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向，通常只允许使用一次；选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面毛第四章工艺路线的拟定刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠；轴向定位基准为端面径向定位基准为中心线综上所述：加工左端面，以右端面为粗基准。加工φ103外圆以φ139中心线作为粗基准。加工内孔时以工件的左右端面为定位基准，加工外圆以中心轴线作为定位基准。 4.2加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能够创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和人工的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件加工方法的选择中，我们根据工件的具体情况和现有的加工设备，确定方案如下（一般我们按加工顺序来阐述加工方案）：表4-1 加工方案的确定序号加工表面加工精度表面粗糙度加工方案加工基准 1 长102的左端面 IT8 Ra3.2 粗车—半精车右端面 2 长102的右端面 IT8 Ra3.2 粗车—半精车左端面 3 φ105的外圆 IT7 Ra0.8 粗车—半精车—粗磨基准A和B 4 宽4的凹槽 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准B 5 φ82的左内孔 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准A 6 φ55的内孔 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准A 7 φ90的左内孔 IT7 Ra0.8 粗车—半精车—粗磨基准A 8 φ91的左右端面 IT8 Ra3.2 粗车—半精车左右端面 9 φ82的内孔孔深 IT8 Ra3.2 粗车—半精车左端面 10 φ91的左内槽 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准A 11 长15的右端面 IT8 Ra3.2 粗车—半精车左端面 12 φ90的右内孔 IT7 Ra0.8 粗车—半精车—粗磨基准A 13 φ103的外圆 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准B 14 φ82的右内孔 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准B 15 φ91的右凹槽 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准B 16 φ82的右内孔 IT8 Ra3.2 粗车—半精车基准B 17 M8径向内螺纹 IT8 Ra3.2 钻—攻丝基准B 18 M8轴向内螺纹 IT8 Ra3.2 钻—攻丝基准A 19 沉头孔 IT8 Ra3.2 钻—铰—锪基准A 20 外圆平面 IT8 Ra3.2 粗铣—半精铣外圆轴线 4.3加工顺序的安排 1）基面先行应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。 2）先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。 3）先面后孔一般是既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。 4）先粗后精是指先安排各表面粗加工，后安排精加工在车床上加工时，先加工φ250圆柱的左端面，再加工孔和内槽，符合基面先行、先面后孔、次要表面可穿插在各阶段间进行的安排原则，在钻床加工时先钻后铰孔或者攻丝符合先粗后精的原则 4.4 热处理工序、辅助工序的安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前。调质处理是为了提高工件的综合力学性能。表面氧化处理是为了保证和提高涂层的防护性能，增强涂层对物体的附着力，创造合适的表面粗糙度，增强涂层对底衬的配套性和相容性。根据零件要求，预备热处理是进行正火处理，即将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在流动的空气中（吹风）冷却的热处理工艺。其目的是晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，改善材料切削加工性能。辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，涂漆，除锈，退磁，检验等。根据本工件的实际情况，辅助工序为去毛刺和检验。 4.5 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散，是拟订工艺路线时确定工序数目的两种不同的原则，它和设备类型的选择有密切关系。 (1)工序集中与工序分散的概念工序集中是指将工件的加工把集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时间段每道工序只包括一个简单工步。 (2)工序集中和工序分散的特点 1、工序集中的特点： 1）采用高效专用设备及工艺装备，成产率高。 2）工艺装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。 3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。 4）应采用结构复杂的专用设备及工艺装备，是投资大，调整和维修复杂，生产装备工作量大，转换新产品比较费时。 2、工序分散的特点: 1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产装备工作量少，又易于平衡工序时间，易于适应产品更换。 2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。 3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。 3、工序集中与分散的选用工序集中与分散各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。该工件在车左端面和内孔、内槽采用工序集中原则，能有效减少工艺装夹次数，容易保证表面间位置精度。在铣削外圆平面、钻孔时均采用工序集中原则，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，简化生产计划和组织工作。 4.6拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：表4-2 加工工艺路线一序号工序内容工步内容 10 备料毛坯锻件 20 热处理正火处理 30 车粗车长102的左端面粗车φ139的外圆粗车φ55的内孔粗车φ82的内孔粗车φ90的内孔半精车长102的左端面半精车φ139的外圆半精车φ55的内孔半精车φ82的内孔半精车φ90的内孔半精车φ91的内槽 40 车调头，粗车长102的右端面粗车φ105的外圆粗车φ82的内孔粗车φ90的内孔半精车长102的右端面半精车φ105的外圆半精车φ103的外圆半精车φ82的内孔半精车φ90的内孔半精车φ91的内槽粗车宽4的凹槽半精车宽4的凹槽 50 铣粗铣两平面半精铣两平面 60 钳钻铰φ9 锪φ14深10；锪1×45°角钻、攻M8 钻攻M6 70 钳翻转90°钻、攻M8 80 磨粗磨φ103的外圆和φ90的内孔 90 钳去毛刺 100 表面氧化处理 110 检验入库表4-3 加工工艺路线二序号工序内容工步内容 10 备料毛坯锻件 20 热处理正火处理 30 车粗车长102的左端面粗车φ139的外圆粗车φ55的内孔粗车φ82的内孔粗车φ90的内孔 40 车调头，粗车长102的右端面粗车φ105的外圆粗车φ82的内孔粗车φ90的内孔 50 车半精车长102的右端面半精车φ105的外圆半精车φ103的外圆半精车φ82的内孔半精车φ90的内孔半精车φ91的内槽半精车宽4的凹槽 60 车调头，半精车长102的左端面半精车φ139的外圆半精车φ55的内孔半精车φ82的内孔半精车φ90的内孔半精车φ91的内槽 70 钳钻、铰φ9 锪φ14 深10mm；锪1×45°角钻、攻M8 钻、攻M6 80 钳翻转90°钻、攻M8 90 铣粗铣两平面半精铣两平面 100 磨磨φ103外圆和φ90内孔 110 钳去毛刺 120 表面氧化处理 130 检验入库工艺路线方案的分析与比较方案一：主要是按工序集中原则组织工序，虽然有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，节省装夹时间，但对工人技术水平要求高，且需要用到专用夹具，不利于降低生产成本，故不适合批量生产。方案二：主要是按工序分散原则组织工序，可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，即可通用夹具，调整，对刀也比较容易，对操作人员的技术水平要求较低，同时有利于保证工件的加工精度，适用于大批量生产。综合上述两种方案采用方案二更为合理。 4.7填写机械加工工艺过程卡（见附表）

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