機械加工工藝設(shè)計實驗

1、第九章 機械加工工藝設(shè)計實驗機械零件設(shè)計后， 首先必須制造出零件的毛坯， 然后再用機械加工方法制造出來。 一個零件可以用幾種不同的加工方法制造，但在一定條件下只有某一種方法是較合理的。因此，合理地設(shè)計零件的機械加工工藝， 并把合理的工藝過程中的各項內(nèi)容以規(guī)定的表格形式設(shè)計成技術(shù)文件， 最后用技術(shù)文件來指導(dǎo)零件的加工和生產(chǎn)， 這就是機械加工工藝設(shè)計實驗的基本內(nèi)容。9. 1 機械加工工藝的設(shè)計原則、原始資料及步驟1 機械加工工藝的設(shè)計原則機械加工工藝的設(shè)計原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，努力提高生產(chǎn)率和降低工藝成本；在充分利用企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用先進生產(chǎn)技術(shù)；工藝設(shè)計應(yīng)正確、完整、

2、清晰和統(tǒng)一，所用術(shù)語、符號、單位、編號等，要符合最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。2 機械加工工藝設(shè)計的原始資料（ 1 ）產(chǎn)品的全套技術(shù)文件包括產(chǎn)品圖樣，技術(shù)說明書，產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（ 2 ）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（ 3 ）工廠的生產(chǎn)條件包括毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系，工廠的設(shè)備和工藝裝備情況，專用設(shè)備和專用工藝裝備的制造能力，工人的技術(shù)等級等。（ 4 ）各種技術(shù)資料包括有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)外先進的工藝技術(shù)資料等。（ 機械加工工藝設(shè)計的步驟（ l ） 根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型在成批生產(chǎn)時， 要確定零件的生產(chǎn)批量； 在大批量生產(chǎn)時，要確定各工序、各工步或工位上的生產(chǎn)節(jié)拍。（ 2 ）分析研究產(chǎn)品的圖樣熟悉產(chǎn)品的性

3、能和工作原理，明確零件的作用，審查視圖、尺寸、技術(shù)條件、零件的結(jié)構(gòu)工藝性和材料選用等方面是否完整合理。（ 3 ）選擇毛坯根據(jù)圖樣要求，按設(shè)計原則，選擇毛坯的種類和制造方法。（ 4 ）擬訂工藝路線選擇定位基準(zhǔn)及各表面加工方法，劃分加工階段，工序組合及安排等。（ 5 ）工序設(shè)計確定加工余量、工序尺寸及公差、切削用量、工時定額、設(shè)備和工裝等。（ 6 ）填寫工藝文件如機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。9.2機械加工工藝過程的基本概念機械加工工藝過程是由一系列工序組成的。每一工序又可分為若干個安裝、工位、工步或走刀。其關(guān)系如下：工序1 機械加工工序2 工藝過程第-次安裝佇£第二次安裝i位

4、i ¥ 4 d -|i !v i+- * * s p » ¥第一次走刀 工米11第二次走刀 工步2 y10工序2:在鉆床上鉆出六個。圖9-1 輪坯1.工序工序是指在一個工作地點，對一個或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。如圖9-1所示零件，其工藝過程可分為兩個工序。工序1:在車床上像孔，車外圓，車端面 a、 b、c,內(nèi)孔倒角。20的小孔。2 .安裝安裝是指在一次裝夾中所完成的那部分工序。一個工序可以包括一次或幾次安裝。如圖9-1所示零件，在車削工序中一般有兩次安裝。安裝1:在三爪自定心卡盤內(nèi)以。102外圓定位并夾緊。車端面c、像孔、內(nèi)孔倒角、車4223外圓。安裝

5、2:調(diào)頭在三爪自定心卡盤內(nèi)以。 223外圓定位并夾緊。車端面 a、內(nèi)孔倒角、車端面 bo3 .工位工位是指在一次裝夾內(nèi)工件在 機床中所占的每個位置。如圖92所示為在三軸鉆床上所進行的一道 工序，在該工序中，利用回轉(zhuǎn)夾具， 在一次安裝中連續(xù)完成鉆孔、擴孔、 錢孔等工藝過程，共四個工位。第一 工位裝卸工件；第二工位鉆孔；第三圖9-2多工位加工 工位擴孔；第四工位錢孔?？梢?，采用多工位加工，可以 減少零件安裝次數(shù)，以縮短輔助時間。4 .工步工步是指在一次安裝或一個工位中，在加工表面、刀具、轉(zhuǎn)速和進給量都不變的情況下所完成的那一部分工序。一個工序包括一個或幾個工步。如圖91所示的零件，在車削加工工序中

6、，可分為：粗車外圓、半精車外圓、粗鏈孔、半精鏈孔、精像孔、粗車端面等若干 個工步。5 .走刀第一次至用圖9-3分層走刀走刀是指在一個工步中，由于余量較大，要在轉(zhuǎn)速 及進給量不變的情況下進行多次切削，每一次切削稱為 走刀。一個工步可包括一次或數(shù)次走刀。如圖9 3要加工出。60的外圓，需在直徑方向切去10mm厚的金屬，而設(shè)備及工具條件不能一次切削完，必須分二次切削， 則每次切削就是一次走刀。9. 3機械加工工藝設(shè)計的內(nèi)容在確定了待加工零件的生產(chǎn)類型、選好材料和毛坯形式、審查和分析了零件圖紙之后, 就可進行該零件的機械加工工藝設(shè)計。9. 3.1選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是指在機械加工中用來確定工件位置的基

7、準(zhǔn)面，它的合理選擇對保證加工精 度，安排加工順序和提高加工生產(chǎn)率有重要影響。第一道工序只能以毛坯表面作為定位基準(zhǔn)面，這種基準(zhǔn)面稱為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中用已加工過的表面定位，這種基準(zhǔn)面稱為精基準(zhǔn)。1 .粗基準(zhǔn)的選擇原則(1)保證不加工表面與加工表面相互位置要求原 則當(dāng)有些不加工表面與加工表面間有相互位置要求時，一般選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如圖 9-4所示 毛坯，鑄造時孔b和外圓a有偏心，若采用不加工表 面外圓a為粗基準(zhǔn)加工孔 b,則內(nèi)外圓是同軸的，即 壁厚均勻，而孔 b的加工余量不均勻。當(dāng)工件上有多 個不加工表面和加工表面間有一定的位置要求時，則應(yīng)以其中要求較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)。用 圖9-

8、4套筒鑄件(2)保證各加工表面的加工余量合理分配的原則應(yīng)選擇重要加工表面為粗基準(zhǔn)，如圖9-5中，選擇導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)加工床腿底面，再以底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，使加工余量均勻，并保證導(dǎo)軌面的組織均勻和耐磨性一致。應(yīng)選擇余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，如圖9-6中的臺階軸直徑()50 mm余量為5 mm,直徑()108mm的余量為8mm,當(dāng)毛坯兩外圓柱面 毛坯制造偏心量為 3mm時，若選4 108mm為粗基準(zhǔn)加工外圓4 50mm時，有可能因4 50mm 的余量不足而使零件報廢。圖9-5床身加工的粗基準(zhǔn)選擇圖9-6 臺階軸加工的粗基準(zhǔn)選擇圖9-7重復(fù)使用粗基準(zhǔn)圖9-8齒形表面定位l一卡盤2滾柱3齒輪(3)粗基準(zhǔn)

9、不重復(fù)使用的原則粗基準(zhǔn)的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復(fù)使用會造成較大的定位誤差。因此，同一 尺寸方向的粗基準(zhǔn)，通常只允許使用一次。 如圖97所示， 如果重復(fù)使用毛坯面 b定位，加工 a面和c面，則 a面 與c面的軸線必然會出現(xiàn)較大的同軸度誤差。2.精基準(zhǔn)的選擇原則(1)基準(zhǔn)重合原則盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 盡可能使用同一定位基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表面間的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。(3)互為基準(zhǔn)原則當(dāng)兩個加工表面間相互位置精度要求很高(包括本身尺寸與形狀精度要求)時，可運用 互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則。加工如圖9-8所示的精密齒輪，

10、因齒面高頻淬火后必須進行磨齒，為消除淬火后的變 形和提高齒面、支承孔的位置精度，應(yīng)以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi) 孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面，其齒面磨削余量均勻。（4）自為基準(zhǔn)原則當(dāng)要求加工余量小而均勻（如精加工或光整加工）時，可選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，即自為基準(zhǔn)原則。圖圖99自為基準(zhǔn)磨削定子外圓1一心軸2一定位套3一定位銷4工件5一開口壓板6一螺母99為磨削葉片泵外圓柱表面，因其定子 內(nèi)腔是特形曲面而不宜作定位基面，當(dāng)磨削 定子外圓柱面時，將工件 4套在心軸1上, 以待加工的外圓柱面作為定位基準(zhǔn)，夾具上 的定位套2定心，定位銷3作周向定位，然 后用開口壓板5及螺母6夾緊工件，再取下 定位套，工件即可連

11、同心軸一起裝在磨床上 完成外圓磨削。在進行機械加工工藝設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具 體情況進行綜合的分析， 靈活運用各項原則。在工藝過程卡的加工簡圖中，各工序的 定位基準(zhǔn)應(yīng)用專門符號表示出來，常用符號 參見表9-1的定位基準(zhǔn)選擇示例。表9-1定位基準(zhǔn)選擇示例序號零件類型示例備注1軸類零件4兩頂尖孔定位2軸類零件外圓定位（三爪自定心卡盤： 定位一夾緊）3盤類零件端面及孔定位（“短銷”：定位一夾緊）4套類零件孔及端面定位（可脹心軸或長 銷：定位一夾緊）5 桿類零件“一面及兩銷孔”定位（兩銷孔是工藝孔）底面及兩端圓弧面定位（活動v形塊或聯(lián)動定心結(jié)構(gòu)：定位-夾緊）拉削齒輪坯的孔實際上是以齒輪坯孔本身作為定位基準(zhǔn)，

12、底面為 球面支承，僅約束一個自由度 并承受拉削力注：定位符號的腳標(biāo)1、2、3等表示約束的自由度數(shù)9. 3.2擬定零件的加工工藝路線1 .選擇加工方法一般先根據(jù)這個零件主要表面的技術(shù)要求選定它的最后加工方法（參考表9-2）,再選前面各工序的加工方法。例如當(dāng)一軸的主要外圓面要求精度等級為it6、表面粗糙度值 ra為0.4,并要淬硬時，其最后工序可選用精磨，前面的準(zhǔn)備工序可為粗車一一半精車一一淬 火粗磨。主要表面的加工方法選定后，再選各次要表面的加工方法。各種常用的加工方法所能達到的精度和表面粗糙度以及需留的加工余量列于表9-2中。表9 2常用加工方法能達到的精度和表面粗糙度以及需留的加工余量加工表

13、面加工方法表面粗糙度值/g m精度等級it加工余量/mm說明外圓粗車ra 14 32011 1315指尺寸在（j）柱面半精車ra 2.5 109100. 45-0. 55180以下，長和端精車ra 0.632.5780. 20-0. 45度在500以面粗磨ra 1.25 5890. 25-0. 85下的鋼件直精磨ra 0.16 1.2560. 06徑余量研磨ra<0.1650. 01 -0. 03超精加工ra<0.165 6細車(金剛車)ra 0.020. 636粗刨、粗銃ra 4032011 130. 92. 3半精刨、半精銃ra 2.5 108110. 25-0. 3平精刨、精

14、銃ra 0.635790. 16指平面最大尺寸在500拉肖ra 0.632.579以下的鋼件粗磨ra 1.255870. 05面的平面余量精磨ra 0.16 1.256 50. 03研磨ra <0.1650. 01 -0. 03鉆孔ra 40 32011 13擴孔ra 2.5 1010 11為所擴孔徑的0. 3-0. 5倍粗較ra 1.255890. 1-0. 55圓 柱 孔精較ra 0.622.5780. 04-0. 2指孔徑在粗鏈ra 2.5 1010 11>1. 8180以下的精鏈(浮動鏈)ra 0.632.5791 . 31 . 8鋼件的直徑細鏈(金剛鋒)ra 0.080.

15、63670. 1-0. 3余量。粗磨ra 1.25589熱處理后0. 2-0. 3精磨ra 0.32 1.2570. 1-0. 2研磨ra 0.01 0.3260. 01 -0. 022 .安排加工順序(1)基面先行工件的精基準(zhǔn)表面應(yīng)先進行加工，以便為后續(xù)工序加工提供精基準(zhǔn)。當(dāng)基準(zhǔn)不統(tǒng)一時，應(yīng)作基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，并按逐步提高精度的原則安排基準(zhǔn)面加工。(2)先主后次即先加工主要表面(如裝配表面、工作表面等)，后加工次要表面(如鍵槽、緊固用的光孔或螺孔等)。次要表面加工量較少，通常安排在主要表面半精加工與精 加工(或光整加工)之間。(3)先粗后精即粗加工一半精加工一精加工或光整加工。(4)先面后孔 對于箱

16、體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工平面后加工孔， 使安裝方便、 定位可靠，以平面定位加工孔， 易保證平面與孔的精度及位置精度， 并改善刀具初始工作條 件。3 .熱處理工序的安排(1)預(yù)備熱處理 常用的方法有退火和正火，一般安排在機械加工之前。用以改善切 削性能，使組織均勻，細化晶粒，消除毛坯制造時的內(nèi)應(yīng)力。(2)去除內(nèi)應(yīng)力處理包括人工時效、退火等，通常在粗加工與精加工之間進行。對于一般精度的零件，應(yīng)安排在粗加工后作人工時效，以消除鑄造和粗加工時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少后續(xù)加工的變形； 對精度要求較高的零件， 應(yīng)在半精加工后進行第二次時效處理， 使加工精度穩(wěn)定；對精度要求很高的零件（如絲桿、主軸等） ，應(yīng)

17、安排多次去應(yīng)力處理；對于精密絲桿、精密軸承等零件，為消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸，常在回火后進行冷處理。（ 3）最終熱處理可以提高材料的強度、表面硬度和耐磨性。變形較大的熱處理，如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火等，應(yīng)在磨削前進行，通過磨削來糾正熱處理變形。變形較小的熱處理（如氮化） ，應(yīng)安排在精加工后。表面裝飾性鍍層和發(fā)藍工序，一般在精加工后進行。電鍍工序后應(yīng)進行拋光，以增加耐腐蝕性和美觀。耐磨性鍍鉻則放在粗磨和精磨之間進行。4輔助工序的安排包括檢驗、去毛刺、倒棱邊、去磁、清洗和涂防銹油等。其中檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施， 它應(yīng)在粗加工與精加工之間， 或重要工序前后進行； 進入裝配和成品庫前應(yīng)作最終檢

18、驗，對于重要件還應(yīng)作特種性能檢驗，如磁力探傷、密封性等。9. 3.3 確定各工序的加工余量、工序尺寸和公差工藝路線擬訂以后， 應(yīng)確定每道工序的加工余量、 工序尺寸及其公差。 工序尺寸是工件加工過程中， 各個工序應(yīng)保證的加工尺寸， 工序尺寸允許的變動范圍就是工序尺寸公差。 工 序尺寸的確定與工序的加工余量有密切關(guān)系。零件圖上的尺寸和公差就是最終工序的尺寸和公差?？梢杂谩暗雇啤钡霓k法， 將此尺寸 加上此工序的余量，就是上一工序的工序尺寸。各種加工方法需要的加工余量值列于表9 2 中。這些余量值范圍較大，要根據(jù)零件尺寸大小和毛坯情況來合理選取。 如需更精細的數(shù)據(jù)可參閱有關(guān)的 機械制造工藝設(shè)計手冊 。

19、工序尺寸的公差可按該工序的加工方法所能達到的精度（見表9 2 中公差等級一欄）查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表來確定。除毛坯公差和最終尺寸的公差為雙向公差外， 機械加工的工序間尺寸的公差均按 “入體分布” ，即標(biāo)注為向著零件體內(nèi)的單向公差。例如一軸的某一直徑尺寸在粗磨后精磨前的工序尺寸為。44,由表92得粗磨后能達到的尺寸公差等級為it8it9,現(xiàn)取尺寸公差等級為 it8 ，其標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為0.039，則此工序尺寸和公差應(yīng)標(biāo)注為440。0.039 。又如一孔在擴孔后粗餃前的工序尺寸為。15.85,由表9 2得擴孔后能達到的尺寸公差等級為it10it11,現(xiàn)取尺寸公差等級為it10,查其標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為0.07。

20、則此工序尺寸和公差應(yīng)標(biāo)注為 15.8500.07 。再舉一例說明工序尺寸的計算過程。某滑動軸承座的內(nèi)孔尺寸為55o0.046,表面粗糙度值ra為1.6,若制訂的工藝過程為：粗鏜精鏜粗鉸精鉸。各工序尺寸及其公差計算如表9 3 所示。表93軸承孔55）的工序尺寸及公差（單位/mm）工序名稱工序間余量工序能達到的公差等 級及其標(biāo)準(zhǔn)公差最小極限尺寸工序尺寸及公差精較0. 15it8 (0. 046)55ll 0.04655 g粗較0. 45it10 (0. 12)55 0.15 = 54.8554.8500.12精鏈1 . 4it10 (0. 12)54.85 0.45=54.454.400.046粗

21、鏈3it13 (0. 46)54.4 1.4=5353 00.46注：毛坯孔尺寸：533 = 50,其公差由制坯工序決定。9. 3.4機床設(shè)備及工藝裝備的選擇選擇機床設(shè)備的基本原則為：1 .機床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)。2 .機床的規(guī)格應(yīng)與零件的外形尺寸相適應(yīng)。3 .機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件要求的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。當(dāng)大批大量生產(chǎn)時，根據(jù)零件相關(guān) 工序的加工要求和批量等，設(shè)計專用機床及專用夾具。工藝裝備包括夾具、刀具和量具等，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和加工精度等進行選擇。單件小批生產(chǎn)時，一般選用通用夾具或組合夾具、標(biāo)準(zhǔn)刀具和通用量具；采用成組工藝時，應(yīng) 設(shè)計成組夾具；大批大量生產(chǎn)時，常采用復(fù)合刀具和

22、極限量規(guī)或高效的專用檢驗量具。9. 3.5 估算時間定額零件的加工工藝成本通常由材料費、動力費、工資、車間管理費和企業(yè)管理費等項構(gòu)成。除材料費外，其余各項都和加工時間有關(guān)。因此，在估算產(chǎn)品或零件的制造費用的時候，在 零件的加工工藝設(shè)計過程中，都要估算時間定額。 這是一件很關(guān)鍵的工作。 偏松的定額會使成本上升；偏緊的定額又會影響操作人員的積極性。因此是一件不容易做的工作，尤其對缺乏生產(chǎn)經(jīng)驗的初學(xué)者來說更是這樣。對于單件小批生產(chǎn)來說，采用經(jīng)驗估工法和類推比較法較多。同學(xué)們因?qū)嵺`較少，一下子估計出很準(zhǔn)確的時間定額是有困難的。但也應(yīng)大膽嘗試，不應(yīng)望而卻步；應(yīng)多向有經(jīng)驗的人員請教，并注意積累參考資料，

23、收集在定額試行過程中各方面的反應(yīng)，逐步訂出比較合理的時間定額。對于批量較大的定型產(chǎn)品， 可采用統(tǒng)計分析，實際測定加工時間等辦法，也可采用技術(shù)測定法。例如知道了某一工步中的走刀長度、走刀量和工件轉(zhuǎn)速時， 就可計算出車削這段外圓表面所需的機動時間。把各工步、各工序所需的機動時間累加起來，再考慮到一些必要的輔助性時間，便可得較精確的時間定額。9. 3.6 編制工藝文件最簡 工藝設(shè)工藝文件的種類和形式有多種多樣，其繁簡程度亦有很大不同，要視生產(chǎn)類型而定。單件小批生產(chǎn)中， 一般只編寫簡單的綜合工藝過程卡片， 這種卡片亦有簡繁之分，單的只寫出加工工藝過程中各工序的名稱和順序， 較詳細的則附有主要工序的簡圖

24、，計見下述例題分析。大批大量生產(chǎn)中要求工藝文件更加完整和詳細。各工作地點都有所完成工序的工序卡片，生產(chǎn)管理部門，按零件將各工序卡片匯裝成冊，隨時可查閱。半自動和自動機床有機床調(diào)整卡片，檢驗工序有專門的檢驗工序卡片等等。376圖 9-109. 4 例題分析9. 4.1 減速器低速軸機械加工工藝設(shè)計圖 9 10所示減速器低速軸簡圖。軸頸a、 b 安裝滾動軸承； e 部位安裝齒輪； d 部位上裝有用于齒輪軸向固定的軸套； g 部位安裝傳動輸出的皮帶輪。 零件承受中等載荷， 受沖 擊力很小，軸頸部位磨損不嚴(yán)重。主要技術(shù)要求如下：（ 1） d 、 e、 b 、 g 各外圓表面的圓度誤差不大于其尺寸公差值

25、的一半；（2）軸頸a、b 對軸心線ab 的徑向圓跳動誤差不大于0.02；e、 g 對軸心線 ab的徑向圓跳動誤差不大于 0.025 ；（ 3）端面c 、f 對軸心線a b 的端面圓跳動誤差不大于0.025 ；（ 4）鍵槽對軸心線a b 的對稱度誤差不大于0.03。零件年產(chǎn)量500 件。試選擇零件的材料，并制定零件的機械加工工藝規(guī)程。解：1選擇零件的材料從減速器傳動軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)一彎曲復(fù)合作用力，由于其承受中等載荷，工作又較平穩(wěn)，沖擊力很小，所以可采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的 45 號鋼，坯料用熱軋圓鋼。為 了改善組織、提高力學(xué)性能，坯料要經(jīng)過正火熱處理。2選擇定位基準(zhǔn)加工實心軸類零件的定位

26、精基準(zhǔn)， 最常用的是兩端中心孔。 在單件小批生產(chǎn)情況下， 坯 料直徑、長度又不很大時，可以在普通車床上加工出所需的中心孔；如果坯料直徑較大，長度較長， 特別是當(dāng)坯料為較大的模鍛件時， 則可以在立式鉆床上用專用夾具定位夾緊坯料鉆出中心孔； 在生產(chǎn)批量較大時， 可以在專用的雙面銑床上銑端面和鉆中心孔。 此減速器低速軸坯料直徑較大，所以在立式鉆床z535 上鉆出 a 型中心孔。為保證中心孔定位準(zhǔn)確， 在粗車后精車前， 一端要重新加工出帶120°保護錐的b 型中心孔，另一端按要求加工出 c 型 m16 中心孔，但螺紋不攻。在磨削軸頸a、 b 之前，兩端中心孔還必須經(jīng)過修研。3選擇加工方法軸頸

27、 a、 b 的尺寸精度和表面粗糙度都要求較高 （公差等級為 it6 ， 表面粗糙度值 ra 為1.6）。必須經(jīng)過粗車-半精車-磨削。因為磨削可以經(jīng)濟地達到it6it7級公差和ra1.60.8 表面粗糙度。其它外圓表面，通過車削便可以達到所需的尺寸精度、表面粗糙度等技術(shù) 要求，不必進行磨削。e、 g 部位的鍵槽可以在立式銑床上用立銑刀銑削的方法獲得。i端面上的。6孔可以在立式鉆床上鉆出，m16螺紋則是用絲錐手工攻出。4安排加工順序兩端 a 型中心孔是以后加工各外圓面的精基準(zhǔn)，所以應(yīng)安排先加工。車削外圓面時，粗、精加工分階段進行。粗車與精車之間安排正火熱處理，以消除粗車時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。銃鍵槽安排在

28、精車后、磨削前進行，鉆。6孔和攻m 16螺紋則放在最后。機械加工完畢，最終要進行檢驗。5.確定各工序的加工余量，工序尺寸和公差從零件圖可知，最大直徑為6 90,這一尺寸未標(biāo)公差，但并非隨意的尺寸，一般是按公差等級it13來取其公差。由于坯料是熱軋圓鋼，其直徑便不能隨意定一個尺寸，必須根據(jù) 型材規(guī)格表選取合適的直徑（見表9-4）。為此選用坯料直徑。95,總的加工余量為 9590=5。表9-4 常用型材（圓鋼）規(guī)格表55. 566. 578910111213141516171819202122232425262728直29303132333435363840424548徑5052555658606

29、36568707580859095100105110115120125130140150160170180190200210220240250長度優(yōu)質(zhì)鋼2m6m,普通鋼當(dāng)直徑小于25時為4m10m,小于10時常卷成盤狀?？紤]到粗、精加工分階段進行，在粗車時應(yīng)切去大部分余量，故取粗車的加工余量為3.5,那么精車的加工余量為總的加工余量減去粗車的加工余量，即53.5= 1.5。6 70部位的尺寸亦屬未標(biāo)公差的尺寸，其公差等級同理可取it13 ,精車加工余量亦可以取1.5,那么粗車的加工余量 =90 70 1.5=18.5。各外圓表面的工序間余量，工序尺寸及公差如表95所示。表9-5 減速器低速軸的

30、加工尺寸（單位/mm）加工表面工序 名稱工序間 余量工序能達到的公差等 級及其標(biāo)準(zhǔn)公差值最大極 限尺寸工序尺寸及公差軸頸a、b磨削0.16it6 (0.019)60.0360 0.031 (m6)半精車0.61it8 ( 0.046)60.19660.19°0.046粗車34.2it10(0.12)60.8"60.8 0.012外圓d精車0.63it9 ( 0.074)69.976 70 篙4( f9)粗車24.4it10 (0.12)70.6小70.6°0.12外圓e精車0.638it7 (0.03)80.062, 0.062 / r、 “80 0.032( p

31、7)粗車14.3it10(0.12)80.7心7%外圓g精車0.568it7(0.03)55.032cn 0.032 z1“50 0.002(粗車39.4it 10(0.12)55.6收6%外圓精車1.5it13(0.46)70小 7000.46小70粗車23.5it 14(0.74)71.5小 71.5 00.74外圓精車1.5it13(0.54)906 9000.54小90粗車3.5it14(0.87)91.52.5 00.876 .估算時間定額表9-6列出了此減速器低速軸零件分別用技術(shù)測定法和經(jīng)驗估工法估算得出的時間定額。其中技術(shù)測定法所列數(shù)據(jù)普遍偏緊，適用于生產(chǎn)穩(wěn)定，工具設(shè)備齊全，生產(chǎn)

32、管理較完善,勞動效率較高的情況。 經(jīng)驗估工法中，由操作工估計的數(shù)據(jù)普遍偏松，這是由于他們較多地從單件生產(chǎn)的角度考慮，過于穩(wěn)妥。由生產(chǎn)計劃部門的估工人員估算的數(shù)據(jù)常在上述兩者之 間，因各廠的具體情況不同而異。因此，如何制訂出真正合理的，能夠調(diào)動各方面的積極性和確保生產(chǎn)發(fā)展的時間定額，決不是一個容易的問題， 特別是初學(xué)者更應(yīng)充分考慮各種有關(guān)因素，認(rèn)真分析后才作決定。表9-6減速器低速軸的工時定額工序號工序內(nèi)容工時定額（分鐘）技術(shù)測定估算值某廠操作工估計值某廠定額員估計值1圓鋼下料2230302打中心孔3.560303粗車外圓354正火按零件重量計價，一般不估算單件工時5精車外圓1560606銃鍵槽

33、3090407磨外圓206030鉆孔和攻絲共計182015143.53202057 .編制機械加工工藝規(guī)程由于此減速器低速軸年產(chǎn)量才500件，屬于小批生產(chǎn)。在生產(chǎn)管理較完善的工廠一般可編制如表97的比較詳細的機械加工過程工藝卡片。26表9-7減速器低速軸機械加工工藝過程序工序內(nèi)容號工序簡圖設(shè)備鋸床立鉆z535,圓鋼下料小953?1380兩端鉆a型小5中2心孔第一次安裝:1,粗車小91.5外 圓、長156;2,粗車5 80.7外 圓、長136;3 ,粗車4 70.6外 圓，保證小80.7、 長78;4,粗車5 60.8外 圓，保證小70.6,長21。第二次安裝：調(diào)頭1.粗車小71.5外 圓，保證

34、小91.5, 長14; 2.粗車小60.8外圓，保證小91.5左端至小71.5右端長88;3,粗車小55.6外 圓，保證小60.8外圓長72。4 正火第一次安裝：1 .車端面，保證 長 134;2 .鉆b型小5中 心孔。第二次安裝：調(diào) 頭1 .車端面，控制 全長376;2 .鉆c型m16 中心孔，尺寸如零 件圖所示，螺紋不 攻。第三次安裝：調(diào)頭 51 .精車190外圓；外圓及軸肩端面；3 .精車小70黑4外圓軸肩端面；4 .半精車小5 0.19 0 0.046 外圓；c6132車床5 .切槽（按圖紙 要求）；6 .倒角（按圖紙 要求）。銃床第四次安裝：調(diào)頭1 .精車小70保證 長度尺寸10;2

35、 .半精車小3 0.19 00.046 保證長度 84 0 0.234 . 精車小55黑2 （按圖紙尺寸）5 .倒角（按圖紙 尺寸。）1 .銃寬 24 - 0.055鍵槽62,銃寬18-0.05鍵槽9. 4.2法蘭端蓋零件機械加工工藝設(shè)計法蘭端蓋零件屬于盤套類零件，如圖9-11所示。本零件的底板為8001 8001的正方形,它的周邊不需要加工，其精度直接由鑄造保證，底板上有四個均勻分布的通孔小9,其作用是將法蘭盤與其他零件相連接，外圓面小60d11是與其他零件相配合的基孔制的軸，內(nèi)圓面ra均為3.2,本零件的精度要求較低。小47j8是與其他零件相配合的基軸制的孔。它們的 可以采用一般加工工藝完

36、成。圖9-11法蘭端蓋1 .毛坯選擇根據(jù)法蘭端蓋的結(jié)構(gòu)分析，毛坯應(yīng)通過鑄造獲得，材料為hti00。法蘭端蓋的鑄造工藝過程從略。2 .定位基準(zhǔn)的選擇及工藝過程的分析外圓面與正方形底板的相對位置可由鑄造時采用整模造型而不會產(chǎn)生大的偏差。由于本零件精度要求較低， 只要選擇好定位基準(zhǔn)， 則只須采用粗車一半精車即可完成車削加工，因此，可以采用鑄造一車削一畫線鉆孔一檢驗的工藝路線。3 .定位基準(zhǔn)的選擇可按如下方法：（1）以小60d11的外圓面為粗基準(zhǔn)，加工底板的底平面；（2）以底板加工好的底平面和不須加工的側(cè)面為精基準(zhǔn)（實質(zhì)上是（|）60d11的軸線為精基準(zhǔn)），即以四爪卡盤（校正）和底平面定位并夾緊，將工

37、序集中在一起，在一次安裝中 把所有需要車削加工的表面都加工出來，這樣符合了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3）以小60d11的外圓面的軸線為基準(zhǔn)劃線，找出孔 4 一（|）9、2 （|）2的中心位置， 即可鉆出上述小孔。4 .制訂機械加工工藝過程單件小批量生產(chǎn)法蘭端蓋的機械加工工藝過程詳見表9-8。表9-8單件小批生產(chǎn)法蘭端蓋的工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備鑄造毛坯，尺寸如簡圖所示；清理鑄1 鑄造件。2車削鏈小20孔，至小22 00 31 .鏈小22 00.3至6 40 00.5，保證尺寸3； 0.5 .2 .鏈小40 0 至6 47j8保證0.243 5.5 0；4 .倒角 1 x45°

38、 。3鉗工按圖紙要求劃4小9及2小2孔的 加工線平臺4鉆孔根據(jù)劃線找正安裝，鉆 4一小9及2小2孑l立式 鉆床4，i5檢驗按圖紙要求，檢測零件9. 5計算機輔助工藝設(shè)計簡介隨著機械制造生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展及多品種、小批量生產(chǎn)的要求，特別是計算機輔助設(shè)計及制造系統(tǒng)向集成化、智能化方向的發(fā)展，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計方法已遠遠不能滿足要求。計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計（computer aided process planning,簡稱capp）也應(yīng)運而生。capp的基礎(chǔ)技術(shù)之一是成組技術(shù)。capp是通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)、 加工條件和加工要求，由計算機進行編碼、編程直至最后輸出優(yōu)化的工藝規(guī)程。9. 5.

39、1 成組技術(shù)（group technobey 簡稱 gt）9. 5.1.1 .成組技術(shù)的基本概念將企業(yè)的多種產(chǎn)品、部件和零件，按一定的相似性準(zhǔn)則分類編組，并以這些組為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)，使產(chǎn)品設(shè)計、制造和管理的合理化的技術(shù)。在機械加工中，它是將多種零件按上述準(zhǔn)則分類以形成零件族（組），并對一個零件族設(shè)計一種工藝方法或工藝路線，使該族中的零件都能用該工藝方法和路線進行加工。9. 5.1.2.零件的分類編碼用數(shù)字描述零件的幾何形狀、尺寸大小和工藝特征，即將零件的特征數(shù)字化。它是標(biāo)識 零件相似性的手段。目前采用的零件分類編碼系統(tǒng)很多，其中德國的奧匹茲（opitz）分類編碼

40、系統(tǒng)應(yīng)用最廣。我國于 1984年底制定了 “機械零件編碼系統(tǒng)” （簡稱jlbm l系統(tǒng)）， 如圖9-12所示。三位劇位3六位七位八位名弗類別相分類然管輪貨美太、口盤,羞一位二枚-|幫助碼«jiff 禿ft曬則輪壞4齒手輪程手-詫類s回轉(zhuǎn)類零件的形狀及加工碼年回轉(zhuǎn)類零忤的形狀應(yīng)加r科外部形狀£加|.主孔及內(nèi) 部加工輔助也 成形曲面jut內(nèi)游t»l圖912 jlbml分類編碼系統(tǒng)該系統(tǒng)由功能名稱代碼、形狀及加工碼、輔助碼三部分共15個碼位組成，每一碼位均有10個特征項來描述零件的各種信息。系統(tǒng)的特點是零件類別按名稱類別矩陣劃分，便于檢索；碼位適中又有足夠的描述信息的容

41、量。各碼位及其特征項號的具體內(nèi)容可查閱機械制造工藝手冊。根據(jù)編碼系統(tǒng)，即可對所有零件進行編碼， 圖9-13給出了非回轉(zhuǎn)體零件座的編碼示例。苑余9佃碼? 0171"i? 210：絲5ei i it i i ii i i j l內(nèi)國技加工為顏拓度 j i | i ' ! , ；j ! i 長度140256； 5面 i i i j寬度 a/二4.i,無穌*次轉(zhuǎn)鐵 麗兀為單方向閆戰(zhàn)陣列 內(nèi)一工早附葡工二一二二周函杵諭及尤外形要索anm外部有兩惻戶打千面加工 恿體肥狀元含而，輪或邊掇出麗麗a應(yīng) 一 )前 " 一 或二美圖913 非回轉(zhuǎn)體零件座的編碼示例9. 5.1.3.成組工

42、藝1 .劃分零件族(組)根據(jù)零件編碼劃分零件族(組)的方法主要有：(1)特征碼位法特征碼位法是將對某種目的要求影響最大的碼位作為劃分零件組的依據(jù)，而不考慮那些影響不大的碼位。例如制造部門從加工要求的相似性出發(fā)，往往把影響最大的零件類別、外形、尺寸和材料等碼位作為特征碼位。如果采用奧匹茲系統(tǒng)，即將一、 二、六、七等四個碼位相同的零件劃分為一組。根據(jù)這個規(guī)定，編碼為043603072、041103070、047023072的這三個零件可劃分為同一組。(2)碼域法碼域法是將每個碼位上的特征碼規(guī)定一定的允許變動范圍，凡零件的代碼在這個允許范圍內(nèi)的，就屬于這個零件組。 例如可以規(guī)定某一組零件的第一碼位的特征碼只允許取0和