河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 第 1 章 緒 論 . 1 床尾座套筒加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 . 1 課題研究的目的、意義 . 3 題的主要內(nèi)容 . 4 第 2 章 車床尾座套筒的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 . 5 床尾座套筒的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 . 5 床尾座套筒概述 . 5 床尾座套筒零件的技術(shù)要求 . 5 定車床尾座套筒的生產(chǎn)類型和工藝特征分析 . 6 床尾座套筒的材料和毛坯確定 . 7 床尾座套筒毛坯材料、加工方法及技術(shù)要求 . 7 床尾座套筒毛坯的尺寸公差和機械加工余量 . 8 制車床尾座套筒毛坯簡圖 . 9 定車床尾座套筒工藝路線 . 9 位基準(zhǔn)的選擇 . 9 面加工方法的確定 . 10 工階段的劃分 . 10 工工藝路線方案確定 . 10 床設(shè)備及工藝裝備的選用 . 12 床設(shè)備的選用 . 12 藝裝備的選用 . 12 工余量、工序尺寸及其公差的確定 . 13 定切削用量及時間定額 . 15 削用量的計算 . 15 間定額的確定 . 16 寫工藝文件 . 17 藝分析 . 19 第 3 章 機 床夾具設(shè)計 . 21 床夾具設(shè)計概述 . 21 具的主要工作原理 . 21 具的作用 . 22 床夾具的分類 . 22 用機床夾具的組成 . 22 床夾具設(shè)計 . 23 題的提出 . 23 位方案及定位元件選擇和設(shè)計 . 23 定夾緊方式、設(shè)計夾緊機構(gòu) . 25 計對刀元件、連接元件及夾具體 . 25 制夾具總圖及零件圖 . 26 具的使用說明及注意點 . 26 具的其他設(shè)計方案 . 26 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 床夾具設(shè)計 . 27 題的提出 . 27 位方案及定位元件選擇和設(shè)計 . 27 接元件及夾具體 . 28 制夾具總圖及零件圖 . 29 具的使用說明及注意點 . 29 速可調(diào)銑床夾具設(shè)計 . 30 題的提出 . 30 位方案及定位元件選擇和設(shè)計 . 30 定夾緊方式、設(shè)計夾緊機構(gòu) . 31 計對刀元件、連接元件及夾具體 . 32 制夾具總圖及零件圖 . 32 具的使用說明及注意點 . 32 第 4 章 結(jié) 論 . 33 致 謝 . 34 參 考 文 獻(xiàn) . 35 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計針對車床尾座套筒工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計，涉及套筒的選材、確定毛坯和機械加工余量及工序尺寸與公差、擬定工藝路線、選擇工藝設(shè)備；并進(jìn)行切削用量和時間定額的計算，填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡片。為了保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，對關(guān)鍵工序進(jìn)行夾具設(shè)計。本文對夾具的工作原理、作用、 分類和組成做了簡單概述；著重分析了工序特點和要求，根據(jù)結(jié)果確定定位方案，設(shè)計定位元件、夾緊機構(gòu)、對刀元件和夾具體。因此，保證了加工精度和設(shè)計質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 車床尾座套筒；工藝規(guī)程設(shè)計；夾具設(shè)計；生產(chǎn)規(guī)劃 ；計算河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒 論 床尾座套筒 加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展 方向 內(nèi)研究現(xiàn)狀 車床 尾座套筒現(xiàn)在已經(jīng)有很多可以供參考的工藝規(guī)程，但大多工藝規(guī)程過于籠統(tǒng)，要找到較為詳細(xì)的加工工藝規(guī)程和加工過程中所用的夾具很困難。很多廠家在新編寫加工工藝規(guī)程的過程中，雖然他們有大量的可以提供的參考加工工藝規(guī)程，但 還是要由技術(shù)人員添加很多詳細(xì)的加工過程、進(jìn)行大量的計算和分析、新設(shè)計加工過程中所用的的夾具。同時由于我國的制造業(yè)落后，尤其在 面落后與發(fā)達(dá)國家好幾十年，所以以上過程大多是技術(shù)人員手工完成的。這樣不僅浪費了大量的人力和物力，而且生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本高，使的技術(shù)人員的大量時間和精力都用在了重復(fù)繁重的體力勞動上，從而限制了他們創(chuàng)造思維的發(fā)展。 國內(nèi)有很多大的老牌機床廠雖然他們有比較成熟的加工工藝規(guī)程，而且生產(chǎn)效率相對其它小的廠家較高。根據(jù)我的總結(jié)這些大型國企還是有缺陷：一、為了減少競爭壓力，他們的 工藝規(guī)程大多是保密的不外瀉的。這樣雖然在一段時間內(nèi)可以暫時保住他們的龍頭地位，但從長遠(yuǎn)看它卻是阻礙我國制造也發(fā)展的，尤其在這個各種先進(jìn)制造系統(tǒng)正在不斷孕育而生的時代。二、他們現(xiàn)在所用的工藝規(guī)程和夾具大多數(shù)是十幾年前甚至幾十年前的老工藝。這樣就使得新進(jìn)的技術(shù)人員得不到鍛煉的機會，新進(jìn)的設(shè)備得不到最好的使用，造成了人力物力的大量浪費。同時競爭力逐漸衰退，經(jīng)不起外界競爭的沖擊。 車床尾座 套筒 作為輔助支撐工件之用，存在著 生產(chǎn) 效率低、 生產(chǎn) 勞動強度大的缺陷，尤其是大批量生產(chǎn)，此問題更為突出。 國內(nèi)車床現(xiàn)在大多采用頂尖式 心軸夾緊如圖 1。所以在制定車床尾座加工工藝過程中可以在夾具上有所創(chuàng)新，實現(xiàn)更高的定心精度。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 圖 1 頂尖式心軸 1 心軸 2 固定頂尖套 3 工件 4 活動頂尖套 5 快換墊圈 6 螺母 外研究狀況 發(fā)達(dá)國家制造業(yè)比我國先進(jìn)， 術(shù)發(fā)展相對較成熟。而且車床尾座套筒屬于典型零件的范疇，他們現(xiàn)在做機床尾座套筒加工工藝規(guī)程主要用 成，然后用人工做一些簡單的修改就可以完成了。現(xiàn)在常用的變異型 組技術(shù)（ 。所謂成組技術(shù)（ 一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，即利用事物相似性，把相似問題歸類成組，尋求解決這一類問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，從而節(jié)約時間和精力以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)的核心問題是充分利用零件上的幾何形狀及加工工藝相似性組織生產(chǎn)，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。利用這樣的技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，也可以把技術(shù)人員從繁瑣重復(fù)的勞動中解放出來，能夠充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性。但這門技術(shù)也有缺點：對一些非典型零件無法完成工藝規(guī)程設(shè)計；數(shù)據(jù)庫容量過大；計算機所生成的加工工藝 規(guī)程和夾具并不一定是最優(yōu)的方案。 同時，國外在創(chuàng)成試 統(tǒng)方面也有一定發(fā)展，這種系統(tǒng)可以定義為一個能綜合加工信息，自動為新的零件制定出工藝規(guī)程的系統(tǒng)，即根據(jù)零件信息，系統(tǒng)能夠自動提取制造知識，產(chǎn)生零件所需要的各個工序和工步的加工內(nèi)容；自動完成機床、工具的選擇和加工過程的最優(yōu)化；通過應(yīng)用決策邏輯，可以模擬工藝設(shè)計人員的決策過程。 由于一個真正的創(chuàng)成型 統(tǒng)是要求很高的，現(xiàn)在的技術(shù)很難達(dá)到完全創(chuàng)成，尤其對于一些較為復(fù)雜的零件，所以完全創(chuàng)成的 統(tǒng)應(yīng)用范圍很小，只適用一些簡單的零件?，F(xiàn)在應(yīng)用比較 廣泛的是半創(chuàng)成型 統(tǒng)，是將以上兩種統(tǒng)相結(jié)合，即采用變異型 統(tǒng)與自動決策相結(jié)合的方式。 座箱的組成圖如圖 2。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 （ 3）發(fā)展方向 在新世紀(jì)里，隨著電子信息等高科技技術(shù)的發(fā)展以及市場需求的個性話與多樣化，先進(jìn)制造技術(shù)正在向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化方向發(fā)展。 車床尾座套筒的生產(chǎn)效率也會隨著 術(shù)和機床技術(shù)的發(fā)展不斷得到提高，隨著計算機集成制造系統(tǒng)（ 并行工程（ 迅速崛起，它的生產(chǎn)成本也會不斷降低。 課題 研究的目的 、 意義 車床尾座套筒 加工工藝規(guī)程設(shè)計屬于一種典型零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在編寫它的加工工藝規(guī)程的過程中涉及到熱處理、各類機床的選用、夾具設(shè)計等很多方面的知識，它綜合了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、材料成型、工程材料、夾具設(shè)計、機床概論等多門機械制造專業(yè)的主干專業(yè)課，因此在這個過程中不但可以使我加深以前所學(xué)的專業(yè)課的理解，也可以讓我把以前所學(xué)的一些專業(yè)課程融會貫通，起到溫故而知新的作用，為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和深造打下堅實的基礎(chǔ)。 車床尾座套筒屬于一類典型的零件，掌握了它的加工工藝規(guī)程就等于掌握了 這一類零件的加工工藝規(guī)程。研究車床尾座套筒加工工藝規(guī)程就等于在研究一類零件的加工工藝規(guī)程，因此制定出一套經(jīng)濟(jì)的加工工藝規(guī)程意義深遠(yuǎn)。這不緊影響到這一類零件的加工成本，還可以為將來 統(tǒng)的發(fā)展準(zhǔn)備出一套最優(yōu)的檢索資料。 車床尾座套筒同時又屬于一種精度要求比較高的難加工零件，它包括高精度外圓表面加工、內(nèi)圓表面加工、內(nèi)錐面加工、鍵槽加工等，加工方法包括車削、鉆削、銑削、磨削等幾種應(yīng)用最廣泛的加工方法，所以研究它的工藝規(guī)程有利于我們對幾種常用的加工方法有一個更深層次的了解。 基于以上的加工原因，本課題研究的目 的在于設(shè)計比較經(jīng)濟(jì)的工藝規(guī)程和設(shè)計一套專用的夾具，使得作為車床重要附件的尾座套筒能夠更好的便于機械加工為將來實現(xiàn)集成化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 題的主要內(nèi)容 分析對比綜合現(xiàn)有車床尾座套筒加工工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)計出高效的加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計方案，達(dá)到降低成本，提高生產(chǎn)效率的目的。 車床尾座套筒需求量大，所編寫的工藝規(guī)程主要適用于大量生產(chǎn)的情況使用。在加工過程中主要有一下問題： (1)車床尾座套筒屬于回轉(zhuǎn)件在以內(nèi)圓為基準(zhǔn)加工半精加工和精加工外圓面時裝夾固定必須使用夾具實現(xiàn)定心，因此在進(jìn)行半精加工和精加工前必須分別設(shè) 計一套夾具； (2)由于套筒是回轉(zhuǎn)件，在銑床上銑鍵槽時沒有夾具無法實現(xiàn)定心和夾緊，所以在銑鍵槽前也要設(shè)計一套夾具；（ 3）國內(nèi)車床尾座套筒生產(chǎn)工藝基本成型，要在前人基礎(chǔ)上提出一套更加優(yōu)化的方案也是一個很大的挑戰(zhàn)。 如圖 3 所示 是車床尾座套筒零件圖 設(shè)計的主要內(nèi)容： 1) 車床尾座套筒零件圖和各部分所起的作用進(jìn)行分析； 2) 各類機床加工工藝研究； 3) 重點對車床加工工藝進(jìn)行研究； 4) 車床尾座套筒加工工藝規(guī)程設(shè)計； 5) 車床尾座套筒半精加工、精加工、銑鍵槽過程中所用到的定心夾具的設(shè)計 ； 6) 加工結(jié)束后檢驗過程的設(shè)計； 編寫加工工藝規(guī)程卡片 、夾具總圖設(shè)計、論文撰寫。 圖 3 車床尾座套筒 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第 2 章 車床尾座套筒 的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 床尾座套筒 的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 床尾座套筒 概述 車床尾座套筒 是 車床尾座箱 的重要零件。它的作用是 :一、用來安裝尾座套筒頂尖 ， 利用尾座套筒頂尖來頂緊工件，并和主軸卡盤一起起支撐作用，做為工件車削時的定位基準(zhǔn)；二、莫氏四號錐孔可以安裝鉆頭、鉸刀、鏜刀，用來在工件上加工孔。 車床尾座套筒 在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用， 而且它的精度直接影響工件的定位精度， 因此要求 車床尾座 套筒 具有強度高、剛度大、耐磨性好， 莫氏四號錐孔 表面加工尺寸精確，并且潤滑可靠。 床尾座套筒 零件 的技術(shù)要求 圖 車床 尾座套筒 的簡圖，圖 它的三維圖樣。 它是 常用的一種車床尾座套筒類型，有一個莫氏四號錐面 ，錐面可以用來插入后頂尖和其他加工刀具 ；平鍵槽是用來安裝平鍵的 ， 起導(dǎo)向作用 ，所以尾座套筒只能軸向移動，不能夠轉(zhuǎn)動；6 的小孔是排氣孔，主要用來排氣的； 與平鍵相對的半圓鍵主要也是用來導(dǎo)向的。 車床尾座套筒 的 結(jié)構(gòu) 簡單 ，加工 尺寸精確、形位精度和表面質(zhì)量要 求較高；剛性差， 定位和夾緊都比較困難，屬易變形的套筒 類零件。 車床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四號錐面 、外圓表面、內(nèi)圓表面和鍵槽面 等。其機械加工的主要技術(shù)要求已標(biāo)注在 零件圖上 ，但還應(yīng)滿足下列加工要求： 1) 0 圓的圓柱度公差為 2)莫氏 4 號錐孔軸心線與 0 圓軸心線的同軸度公差為 3)莫氏 4 號錐孔軸心線對 0 圓軸心線的徑向 跳動公差為 4)鍵槽 0 圓軸心的平行度公差為 對稱度公差為 5)錐孔涂色檢查其接觸面積應(yīng)大于 75 ； 6)調(diào)質(zhì)處理 28 32 7)局部外圓及錐孔淬火 45 50 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 床尾座套筒 零件 簡 圖 圖 床尾座套筒 三維圖樣 定 車床尾座套筒 的生產(chǎn)類型 和工藝特征分析 零件的生產(chǎn)類型對工藝規(guī)程的制訂，具有決定 性的影響。 生產(chǎn)類型就是對企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。 不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來確定的。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃 3。零件在計劃期為一年的生產(chǎn)綱 領(lǐng) N 可按下式計算： %1%1 （件 / 年） (式中， Q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺 /年）； n 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺）；a% 備品的百分率 ，取 2% 4%； b% 廢品的百分率 ，取 本次設(shè)計的 床上的尾座套筒 ， 產(chǎn)品類型輕型機械 ， 年產(chǎn)量為 5000臺 /年，根據(jù)實際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn) ，備品率 取 3%，而廢品率 取 依設(shè)計課河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 題知： Q=5000， n=1， a%=3%， b%= 代入 式 (： %1%1 = %115 0 0 0 = /年 ) 根據(jù)計算結(jié)果，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)第 292 頁，表 7可確定 該 套 筒 零件 屬于輕型零件，其 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 由于零件機械加工工藝過程與其所采用的生產(chǎn)組織類型密切相關(guān)，所以在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，應(yīng)首先確定零件機械加工的生產(chǎn)組織類型。而生產(chǎn)組織類型又主要是與零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)?，F(xiàn)在所制定的車床尾座套筒生產(chǎn)類型主要針對大批量 生產(chǎn)的情況下制定的。因此車床尾座套筒的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征如表 2 表 2床尾座套筒生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特征 生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn) 工 藝 特 征 毛坯特點 廣泛采用模鍛，機械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小 機床設(shè)備 及組織形式 廣泛采用自動機床、專用機床，采用自動線或?qū)Ｓ脵C床流水線排列 夾具及尺寸保證 高效專用夾具，采用定程及在線自動測量來控制尺寸 刀具、量具 專用刀具、量具，自動測量儀 零件的互換性 全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨 工藝文件的要求 編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗卡片和調(diào)整卡片 生產(chǎn)率 高 成本 低 發(fā)展趨勢 用計算機控制的自動化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠，實現(xiàn)自適應(yīng) 控制 床尾座套筒 的材料和毛坯 確定 床尾座套筒 毛坯 材料 、 加工 方法 及技術(shù)要求 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 選 擇毛坯應(yīng)綜合考慮一下幾方面的因素： 零件材料及對零件力學(xué)性能的要求。圖紙上明確要求零件材料是 45 號鋼料，且零件力學(xué)性能要求較高，所以不管形狀簡單與復(fù)雜，套筒毛坯都應(yīng)該選擇鍛件。如果零件材料是鑄鐵或青銅，毛坯就只能夠采用鑄造，而不是鍛造。 零件結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸。 套筒外圓表面直徑均勻，所以可以選擇棒料。屬于小型零件，可以選用模鍛。 生產(chǎn)類型。車床尾座套筒生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，應(yīng)選毛坯精度和生產(chǎn)率都較高的先進(jìn)毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸精良接近零件的形狀、尺寸 ，以節(jié)約材料減少機械加工工作量，因此所節(jié)約的費用遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的費用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 生產(chǎn)條件。選擇套筒毛坯時應(yīng)盡可能考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備情況、外協(xié)的可能性等。 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料。 本次設(shè)計 套筒 采用的是 45 號 鋼。 由于該 套筒 在工作過程中要承受沖擊載荷 和摩擦 ，為增強 套筒 的 耐摩 強度和 抗 沖擊韌度，獲得更好的纖維組織，毛坯選用鍛件。又因為該 套筒 屬于輕型零件，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，現(xiàn)采用模鍛 5方法制造毛坯。 其鍛造工藝過程為：將 棒料 80 × 165 坯料加熱至 1180 1240 ，經(jīng)模鍛 尺寸為 60 × 165 ；在壓床上切邊；再在模鍛錘上進(jìn)行熱校正；最后經(jīng)熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，調(diào)整其硬度值到 28 32套筒 毛坯主要技術(shù)要求有： 1)熱處理： 正火 28 32正火：指將鋼材或鋼件加熱到 或 （鋼的上臨界點溫度）以上， 30 50 保持適當(dāng)時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高 材料 的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。 2)棒料 端面對主軸中 心線的垂直度不大于 1 3)棒料 彎曲不大于 1 床尾座套筒 毛坯的 尺寸公差 和機械加工余量 由 套筒 零件的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。 造的毛坯 尺寸確定 鍛造后的毛坯尺寸應(yīng)該為 60×285選擇標(biāo)準(zhǔn)熱軋圓鋼 ( 702d=80根據(jù)體積相等的原則， 所選坯料尺寸為 80×165滿足 對 套筒 零件圖 進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 按照 圓形鍛件進(jìn)行 處理 ；鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)是鍛件重量 相應(yīng)的鍛件外廓包容體重量 比 ，即： (則此 套筒 零件的 1 值的大小，鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)分為 4 級： (簡單 )： 1； (一般 )： (較復(fù)雜 )： (復(fù)雜 )： 0<S 故該 套筒 的形狀復(fù)雜系數(shù)屬于 1S 級， 簡單 。 由于該 套筒 選用的材料為 45 鋼，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 4小于 故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 。 由零件圖可知，該 套筒 待加工表面中，粗糙度值既有大于等于 有小于 根據(jù)上述因素， 查 金屬切削 手冊 6表 1 該鍛件的 錯差公差為 留飛邊公差為 大尺寸方向上的公差值為 其機械加工余量為 主軸頸和連桿軸頸的余量取 7蘭盤外圓余量取 6水平方向單面余量為 向 余量為 制 車床尾座套筒 毛坯簡圖 結(jié)合加工的實際情況，綜合上面的數(shù)據(jù)，繪制毛坯簡圖如圖 示。 圖 筒毛坯簡圖 定 車床尾座套筒 工藝路線 位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn) 7。 1)精 基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)從整個工藝過程來考慮 ，如何保證工件尺寸精度和位置精度，并 使工件裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)該遵循以下原則：（ 1）“基準(zhǔn)重合”原則；（ 2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則；（ 3）“互為基準(zhǔn)”河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 原則；（ 4）“自為基準(zhǔn)”原則。加工外圓表面時候應(yīng)該遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，采用 內(nèi) 孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工各外圓表面，這樣可以保證個外圓表面之間較高的同軸度要求，并簡化夾具的設(shè)計和制造工作 。 2)粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)從零件加工的全過程來考慮。一是要考慮如何合理分配各加工表面的余量，二是要考慮怎樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置關(guān)系。夾一端粗車外圓至尺寸 58 200端面、鉆孔、擴(kuò)孔。倒頭，夾 58另外一端外圓、車端面、鉆孔。 面加工方法 的確定 套筒 的主要加工表面有： 外圓表面、內(nèi)圓表面及鍵槽 8等。根據(jù)曲軸零件圖 上各 加工表面的 尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，選定 加工 件各 表面的加工方法如表 示。 表 軸零件主要表面加工方案 加工表面 經(jīng)濟(jì)精度 表面粗糙度 m 加工方案 套筒 外圓 面 車粗磨精磨拋光 莫氏 4 號錐 面 車 粗磨 精磨 拋光 套筒內(nèi) 孔 右表 面 擴(kuò) 粗 鉸 精鉸 套筒內(nèi)孔中表面 擴(kuò) 平鍵槽 銑半精銑 精銑 半圓鍵槽 銑半精銑精銑 工階段的劃分 在選定了 車床 尾座套筒 主要表面的加工方法以后，還需要進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的安排順序，這就涉及到加工階段的劃分。對于精度要求較高的表面 ，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。 考慮到 車床 尾座套筒 零件的技術(shù)要求，可以 將加工階段劃分成粗加工、半精加工、 精加工 和光整加工 幾個階段 9。 分析 車床尾座套筒 零件， 其工藝工程大致包括以下幾個階段：定位基準(zhǔn)的加工；粗車外圓 表面 、端面 和鉆孔 ； 調(diào)質(zhì) 28 32擴(kuò)孔、半精車外圓和倒角 ； 精車孔、槽和莫氏 4 號錐孔 ； 劃線 ； 銑平鍵和半圓鍵 ； 鉆孔 ； 修毛刺 ； 左端莫氏 4 號錐孔及160的外圓部分，高頻感應(yīng)加熱淬火 45 50研磨兩端 60° 內(nèi)錐面； 粗磨、精磨外圓和莫氏 4 號錐面 。 工工藝路線 方案 確定 工藝路線方案 工序 1 棒料 8065北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 工序 2 鍛造尺寸 60085序 3 正火 工序 4 夾一端 粗車外圓尺寸 58 200端面見平即可。鉆孔20 188孔 2688序 5 倒頭，夾 58圓并找正，車另外一端面外圓至 58上工序光滑接刀，車端面保證總長 280孔 工序 6 調(diào)質(zhì) 28 32序 7 夾左端外圓，中心架托右端外圓，車右端面保證總長 2782628 186右端頭 320°內(nèi)錐面 工序 8 采 用兩頂尖裝夾工件，上卡箍，車外圓至 55 ±頭，車另外一端外圓，光滑接刀。右端倒角 2×45°，左端 角，保持總長 276序 9 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，車 34證 序 10 倒頭，夾右端外圓中心架左端外圓，找正外圓，車莫氏 4 號內(nèi)錐孔，至大端尺寸為 左端頭 360° 工序 11 劃 60 006工序 12 以 55 ±圓定位裝夾銑鍵槽 00保證0 意外圓加工余量）保證鍵槽與 0 圓軸心線的平行度和對稱度 工序 13 以 55 ±定位裝夾銑 2 160工序 14 鉆 6中心距右端面為 25序 15 修毛刺 工序 16 左端莫氏 4 號錐孔及 160的外圓部分，高頻感應(yīng)加熱淬火45 50序 17 研磨 60°內(nèi)錐面 工序 18 夾右端外圓，中心架左托外圓，找正外圓，粗磨莫氏 4 號錐孔，留磨余量 序 19 采用兩頂尖定位裝夾工件，粗磨 0 圓，序 20 夾右端外圓，中心架托左端外圓，找正外圓，精磨莫氏 4 號錐孔圖樣尺寸，大端為 色檢查，接觸面積應(yīng)大于 75%。修研 60°錐面 工序 21 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精車內(nèi)孔 圖樣尺寸，深 45±研 60°錐面 工序 22 采用兩頂尖定位裝夾工件，精磨外圓至尺寸 0 北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 工序 23 按照圖樣檢查各部分尺寸精度 工序 24 涂油入庫 床 設(shè)備及工藝裝備 的選用 工藝 裝備 包括加工過程中所需要的夾具、量具、檢具、量儀、刀具、工具及輔助等，選擇機床及工藝裝備是制訂工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)。機床和工藝裝備都是零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率 的重要保證條件。同時，機床及工藝裝備的選擇，對零件加工的經(jīng)濟(jì)性也有較大的影響。為了合理地選擇機床及工藝裝備，必須對各種機床、工藝裝備的規(guī)格、性能等有較詳細(xì)的了解。 床設(shè)備的選用 選擇機床等加工設(shè)備時，應(yīng)做到以下四個適應(yīng)： 1）所選機床的尺寸規(guī)格應(yīng)與被加工零件的尺寸相適應(yīng)。 2）所選擇機床的精度應(yīng)該與被加工零件的工序加工要求相適應(yīng)。 3）所選擇 機床的電動機功率應(yīng)與工序加工所需切削功率相適應(yīng)。 4）所選機床的自動化程度和生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng) 。 藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡中應(yīng)簡要寫出它們的名稱。本次設(shè)計車床尾座套筒的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所選用的夾具多為專用夾具。 1）機床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具和機床自帶的卡盤和鉗臺、轉(zhuǎn)臺等；大批大量生產(chǎn)時，應(yīng)采用高生產(chǎn)效率的專用機床夾具，如氣、液傳動的專用夾具。在推行計算機輔助制造、成組技術(shù)等新工藝或為提高生產(chǎn)效率時，應(yīng) 采用成組夾具、組合夾具。夾具的制造精度應(yīng)該與零件的制造精度相適應(yīng)。 2）金屬切削刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。在組合機床上加工時，由于機床按照工序集中原則組織生產(chǎn) ，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用復(fù)合刀具，如復(fù)合擴(kuò)孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟(jì)效果也十分明顯。自動線和數(shù)控機床所使用的刀具應(yīng)著重考慮 其壽命期內(nèi)的可靠性，加工中心機床所使用的刀具還要注意選擇與其相適應(yīng)的刀夾 、刀套結(jié)構(gòu)。 3）量具、檢具和量儀的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型和要求的檢驗精度進(jìn)行。對于尺寸誤差在單件小批量生產(chǎn)中，廣泛采用通用量具（游表卡尺、千分尺等）；成批生產(chǎn)多采用極限量規(guī)，大量生產(chǎn)多采用自動化程度高的量儀，如電動或氣動量儀等，對于形位誤差，在單件小批量生產(chǎn)中 ，一般采用通用量具（百分表，千分表等），也有采用三坐標(biāo)測量機的；在成批大量生產(chǎn)中多采用專用檢具。 根據(jù)一般工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)的需要，同時 保證被 加工零件合河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 乎要求，現(xiàn)選用各工序所采用的設(shè)備如表 示。 表 床設(shè)備及工藝裝備 工序號 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 1 下料 鋸床 鋸條 游標(biāo)卡尺 2 鍛造 液壓機 游標(biāo)卡尺 3 熱處理 特種淬火機 4 粗車 刀 游標(biāo)卡尺 5 粗車 刀 游標(biāo)卡尺 6 熱處理 特種淬火機 7 車 心架 游標(biāo)卡尺 8 半精車 銑刀 游標(biāo)卡尺 9 精車 用夾具 組 刀 游標(biāo)卡尺 10 精車 用夾具 組 刀 游標(biāo)卡尺 11 劃線 游標(biāo)卡尺 12 銑 合夾具 專用銑刀 游 標(biāo)卡尺 13 銑 合夾具、專用檢具 專用銑刀 千分尺 14 鉆氣 孔 合夾具 深孔 鉆槍 游標(biāo)卡尺 15 鉗 工人 工序號 工序名 加工設(shè)備 刀具 量輔具 16 熱處理 特種淬火機 17 研磨 研磨機 60°砂輪 塞規(guī) 18 粗磨 心架 莫氏四號砂輪 游標(biāo) 卡尺 、塞規(guī) 19 粗磨 床、專用夾具 外圓 砂輪 千分尺 20 精磨 氏四號錐度塞規(guī) 莫氏四號砂輪 塞規(guī) 21 精車 心夾 高速鋼 車刀 游標(biāo)卡尺 、 塞規(guī) 22 精磨 圓砂輪 千分尺 23 檢驗 千分尺、塞規(guī) 24 入庫 涂油 工余量、工序尺寸及其公差 的確定 30 內(nèi) 孔 （工序 4、 9 和 21） 的加工余量、工序尺寸及其公差的確定 按照 鉆 擴(kuò) 半精車 精車 加工方案，查閱 加工余量手冊 ， 有精 車 余量半精車 余量 孔余量 孔余量 0機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 表 1定各工序尺寸的加工精度等級為，精 車 ： 半精車 ： 孔： 孔： 據(jù)上訴結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各公步的公差值分別為，精 車 ： 半精車 ： 孔： 孔： 綜上所述，該工序 加工該定位孔 各工步的工序尺寸及公差分別為，精 車 ： 半精車 ： 孔： ；鉆孔： 們的相互關(guān)系如 表 示。 為驗證確定的尺寸及公差是否合理，進(jìn)行精加工余量校核： 0+余量校核的結(jié)果河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 表 序尺寸及公差計算 （單位： 工序名稱 工序基本余量 工序精度 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精車 半精車 擴(kuò)孔 6 6 鉆孔 20 60 毛坯 30 20 圓表面（工序 4、 5、 8、 19 和 22）的加工余量、工序尺寸及公差的確定 按照粗車 半精車粗磨 精磨 的加工方案，查閱 機械加工余量手 冊 ，有工序間的余量：精磨余量 . 2磨余量 半精車余量 車余量 表選定各工序尺寸的加工精度等級為 ， 精磨： 磨： 精車： 粗車： 據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再 查對標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為， 精磨： 磨： 半精車： 車： 綜上所述，各工序的工序尺寸及公差分別為， 精磨： 磨：0 半精 車： 0 車： 0 它們的相互關(guān)系如表 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，現(xiàn)對加工余量進(jìn)行校核。 55 55= 8 8 余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。 表 序尺寸及公差計算 （單位： 工序名稱 工序基本余量 工序精度 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精車 精車 5+ 孔 孔 2 坯 5 8+2=0± 工序 5、 10、 16、 18 和 20）的加工余量、工序尺寸及公差 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 按照鉆孔 精車熱處理粗磨 精磨的加工方案，查閱機械加工余量手冊，有工序間的余量：精磨余量 . 2磨余量 車余量孔余量 表選定各工序尺寸的加工精度等級為，精磨：磨： 車： 孔： 據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，精磨： 磨： 車：孔： 熱處理用高頻感應(yīng)淬火， 淬火 方法 是將 工件 加熱到臨界溫度 共析鋼）或 共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到 下（或 近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高 莫氏四號錐面的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種 套筒 的使用要求。 對其他工序尺寸進(jìn)行類似的計算，對于加工要求較高的工序尺寸及公差進(jìn)行校核，所得結(jié)果參見 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計工藝卡片上 的工序圖。 定切削用量及時間定額 削用量的計算 和 5 粗 車 外圓 (1)工步 1 粗 車 外圓