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摘要 在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞： 工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process worker one workers step the surplus of processing orient the scheme clamp strength 第1章 緒言 箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體,使這些零件保持正確的相對(duì)位置,彼此能協(xié)調(diào)地工作.因此,箱體零件的制造精度將直接影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量,進(jìn)而影響機(jī)器的使用性能和壽命.因而箱體一般具有較高的技術(shù)要求. 由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和箱體在機(jī)器中的不同功用,箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)型式,其共同特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,箱壁薄而不均勻,內(nèi)部呈腔型;有若干精度要求較高的平面和孔系,還有較多的緊固螺紋孔等. 箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價(jià)格也比較便宜.有時(shí)為了減輕重量,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的箱體等).在單件小批生產(chǎn)中,為了縮短生產(chǎn)周期有時(shí)也采用焊接毛坯. 毛坯的鑄造方法,取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸.在單件小批生產(chǎn)中,多采用木模手工造型;在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機(jī)器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于30—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量. 第2章 零件工藝的分析 2.1 零件的工藝分析 2.1.1 要加工孔的孔軸配合度為H7，表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓度為0.0175mm,垂直度為0.08mm,同軸度為0.02mm。 2.1.2 其它孔的表面粗糙度為Ra小于12.5um,錐銷孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um。 2.1.3 蓋體上平面表面粗糙度為Ra小于12.5um,端面表面粗糙度為Ra小于3.2um，機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra小于3.2um，結(jié)合處的縫隙不大于0.05mm，機(jī)體的端面表面粗糙度為Ra小于12.5um。 2.2 確定毛坯的制造形式 由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)選用HT20-40，由于零件年生產(chǎn)量2萬(wàn)臺(tái)，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機(jī)器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少。 2.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性 箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意： 2.1.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對(duì)較差。 2.1.2 箱體的內(nèi)端面加工比較困難，結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過(guò)之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過(guò)大時(shí)，還需采用專用徑向進(jìn)給裝置。 2.1.3 為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，本箱體分別為直徑11和13。 第3章 擬定箱體加工的工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)只分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)大批大量生產(chǎn)的變速器箱體通常以頂面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，機(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面為330X20mm，兩定位銷孔以直徑6mm,這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”；此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。 3.1.2 基準(zhǔn)的選擇 加工的第一個(gè)平面是蓋或低坐的對(duì)和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個(gè)不同部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋回底座的對(duì)和面時(shí)，無(wú)法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而采用凸緣的不加工面為粗基準(zhǔn)。故蓋和機(jī)座都以凸緣A面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時(shí)對(duì)合面的變形。 3.2 加工路線的擬定 3.2.1 分離式箱體工藝路線與整體式箱體工藝路線的主要區(qū)別在于 整個(gè)加工過(guò)程分為兩個(gè)大的階段，先對(duì)蓋和低座分別進(jìn)行加工，而后再對(duì)裝配好的整體箱體進(jìn)行加工。第一階段主要完成平面，，緊固孔和定位空的加工，為箱體的裝合做準(zhǔn)備；第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在兩個(gè)階段之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。 表一 工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鑄造 2 清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等 3 熱處理 人工時(shí)效處理 4 涂漆 非加工面涂防銹漆 5 粗銑 以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件， 銑頂部平面，保證尺寸3mm 專用銑床 6 粗銑 以已加工上平面及側(cè)面做定位基準(zhǔn)，裝夾工件，銑結(jié)合面，保證尺寸12mm，留有磨削余量0.05—0.06mm 專用銑床 7 磨 磨分割面至圖樣尺寸12mm 專用磨床 8 鉆 以分割面及外形定位，鉆孔 專用鉆床 9 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 表二 工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鑄造 2 清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等 3 熱處理 人工時(shí)效處理 4 涂漆 非加工面涂防銹漆 5 粗銑 以分割面定位裝夾工件，銑底面，保證高度尺寸. 專用銑床 6 粗銑 以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面留磨量. 專用銑床 7 磨 以底面定位，裝夾工件，磨分割面，保證尺寸. 專用磨床 8 鉆 鉆底面孔 專用鉆床 9 鉆 鉆攻底孔 專用鉆床 10 鉆 鉆攻螺紋孔 專用鉆床 11 鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗(yàn) 12 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 表三 工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鉗 將箱蓋，箱體對(duì)準(zhǔn)和箱，用10—M10螺栓，螺母緊固 2 鉆 鉆，鉸的錐銷孔，裝入錐銷 專用鉆床 3 鉗 將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號(hào) 4 粗銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后端面，保證尺寸 專用銑床 5 粗銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑左右端面，保證尺寸 專用銑床 6 精銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后兩端面，保證端面A的垂直度為0.048 專用銑床 7 精銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑左右兩端面，保證端面A的垂直度為0.048 專用銑床 8 粗鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜蝸桿面軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的垂直度公差為0.08，與端面B的位置度公差為0.2mm 專用鏜床 9 粗鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜蝸輪面軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的垂直度公差為0.08，與端面B的位置度公差為0.2mm 專用鏜床 10 檢驗(yàn) 檢查軸承孔尺寸及精度 11 半精鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜蝸桿面軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm 專用鏜床 12 半精鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜蝸輪面軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm 專用鏜床 13 精鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工蝸桿面軸承孔 專用鏜床 14 精鏜 以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工蝸輪面軸承孔 專用鏜床 15 鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻蝸桿軸承空端面螺孔 專用鉆床 16 鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻蝸輪軸承空端面螺孔 專用鉆床 17 锪孔 用帶有錐度為90度的锪鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣倒角4—45度 專用鉆床 18 鉗 撤箱，清理飛邊，毛刺 19 鉗 合箱，裝錐銷，緊固 20 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 21 入庫(kù) 入庫(kù) 第4章 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 4.1 箱蓋 4.1.1 毛坯的外廓尺寸： 考慮其加工外廓尺寸為396200230 mm，表面粗糙度要求RZ為3.2um，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等級(jí)7—9級(jí)，取7級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)確定， 毛坯長(zhǎng)：396+23.5=403mm 寬：200+23=206mm 高：230+22.5=237mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序5的銑削深度ap=2.5mm，工序6的銑削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度ap=0.05mm 4.2 箱體 4.3.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序4的銑削深度ap=2.0mm，工序5的銑削深度ap=0. 5mm 第5章 確定切削用量及基本工時(shí) 5.1 箱蓋 5.1.1 工序5 粗銑頂面 （1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：粗銑箱蓋上頂面，保證頂面尺寸3 mm 機(jī)床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板 （2）計(jì)算銑削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為125 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,可一次銑削，切削深度ap=2.5mm 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《工藝手冊(cè)》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度： 參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實(shí)際切削速度為： V=πdwnw /1000=26.5(m/min) 當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min) 切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=125+3+2=130mm 故機(jī)動(dòng)工時(shí)為： tm =130150=0.866min=52s 輔助時(shí)間為： tf=0.15tm=0.1552=7.8s 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%(52+7.8)=3.58s 故工序5的單件時(shí)間： tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 5.1.2 工序6 粗粗銑結(jié)合面 （1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：精銑箱結(jié)合面，保證頂面尺寸3 mm 機(jī)床：臥式銑床X63