ZJ041702 轉(zhuǎn)椅用氣動(dòng)彈簧套筒自動(dòng)化加工設(shè)備4.20課件

1、轉(zhuǎn)椅用氣動(dòng)彈簧套筒自動(dòng)化加工設(shè)備鏜銑部分設(shè)計(jì)摘 要主軸套筒就是鏜床的關(guān)鍵零件之一，套筒中間安裝鏜床主軸，它的精度將會(huì)直接影響到鏜床的精度以及其加工精度。所以它的精度要求較高，尤其尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。 為此在加工內(nèi)孔和外圓表面時(shí)能很好保證它的加工質(zhì)量，在加工的最后安排了研磨工序，在加工齒條時(shí)為能保證齒條的齒間距，就要求有很好的分度，為此專為銑齒工序設(shè)計(jì)了加工所用的專用夾具，此外在鏜床主軸套筒的機(jī)械加工工藝過程中，為了改善工件的切削性能、消除工件內(nèi)應(yīng)力、改善工件材料的力學(xué)性能和提高工件表面性能等，在整個(gè)加工過程中先后安排了調(diào)質(zhì)、高溫時(shí)效、氮化和定性處理等熱處理工序，并在最后具

2、體安排各項(xiàng)精度的檢測及檢測方法。 本論文主要為由三大部分組成，第一部分簡單介紹了機(jī)械加工工藝的相關(guān)概念、原則、步驟等；第二部分重點(diǎn)針對(duì)T6145鏜床主軸套筒加工工藝進(jìn)行研究，并編制出合理的加工文藝文件；第三部分是對(duì)主軸套筒的銑齒加工設(shè)計(jì)專用夾具。  關(guān)鍵詞：鏜床；套筒；機(jī)械加工；工藝第一章 緒論 鏜床是主要用鏜刀對(duì)工件已有的孔進(jìn)行鏜削的機(jī)床，使用不同的刀具和附件還可進(jìn)行鉆削、銑削、切削，它的加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設(shè)備，螺紋及加工外圓和端面等。 由于制造武器的需要，在15世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了水力驅(qū)動(dòng)的炮筒

3、鏜床。1769年J.瓦特取得實(shí)用蒸汽機(jī)專利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽機(jī)的關(guān)鍵問題。1774年英國人J.威爾金森發(fā)明炮筒鏜床，次年用于為瓦特蒸汽機(jī)加工汽缸體。1776年他又制造了一臺(tái)較為精確的汽缸鏜床。1880年前后，在德國開始生產(chǎn)帶前后立柱和工作臺(tái)的臥式鏜床。為適應(yīng)特大、特重工件的加工，20世紀(jì)30年代發(fā)展了落地鏜床。隨著銑削工作量的增加，50年代出現(xiàn)了落地式鏜銑床。20世紀(jì)初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要加工孔距誤差較小的設(shè)備，在瑞士出現(xiàn)了坐標(biāo)鏜床。為了提高鏜床的定位精度，已廣泛采用光學(xué)讀數(shù)頭或數(shù)字顯示裝置。有些鏜床還采用數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位和加工過程自動(dòng)化。 鏜床分為臥式

4、鏜床、落地式鏜銑床、金剛鏜床和坐標(biāo)鏜床等類型。臥式鏜床：應(yīng)用最多、性能最廣的一種鏜床，適用于單件小批生產(chǎn)和修理車間。落地鏜床和落地鏜銑床：特點(diǎn)是工件固定在落地平臺(tái)上，適宜于加工尺寸和重量較大的工件,用于重型機(jī)械制造廠。金剛鏜床:使用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，以很小的進(jìn)給量和很高的切削速度鏜削精度較高、表面粗糙度較小的孔，主要用于大批量生產(chǎn)中。坐標(biāo)鏜床：具有精密的坐標(biāo)定位裝置，適于加工形狀、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，還可用以進(jìn)行劃線、坐標(biāo)測量和刻度等工作，用于工具車間和中小批量生產(chǎn)中。其他類型的鏜床還有立式轉(zhuǎn)塔鏜銑床、深孔鏜床和汽車、拖拉機(jī)修理用鏜床等。 主軸套筒是鏜床的關(guān)鍵零件之一，

5、該零件質(zhì)量直接影響機(jī)床的精度和鏜床對(duì)工件的加工質(zhì)量和精度，尤其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等的要求都較高，兩端內(nèi)孔表面的圓柱度公差、徑向圓跳動(dòng)公差0.02mm之內(nèi)；鏜床主軸套筒的主要表面粗糙度Ra數(shù)值是0.04和0.02，總之該零件是精密套筒，此外鏜床主軸套筒屬于長型薄壁套筒零件，其最薄處僅有4.5mm，零件的全長為476mm。 從零件的實(shí)際情況出發(fā)，安排好合理正確的加工方法，編制出正確可行的機(jī)械加工工藝文件是此次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。第二章 工藝規(guī)程及方法簡介 一臺(tái)相同結(jié)構(gòu)相同要求的機(jī)器或一個(gè)相同要求的機(jī)器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程

6、在某一具體條件下是最合理的，人們把合理的工藝過程有關(guān)內(nèi)容寫在工藝文件中，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這些工藝文件就是工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是在總結(jié)工作及工程技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)理論和必要的工藝試驗(yàn)制訂的。經(jīng)審定批準(zhǔn)的工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件，企業(yè)有關(guān)人員須嚴(yán)格執(zhí)行，不得有各行其是。當(dāng)然，工藝規(guī)程也不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一定會(huì)有新的更為合理的工藝規(guī)程代替舊的相對(duì)不合理的工藝規(guī)程。但是，工藝規(guī)程的修訂必須經(jīng)過充分的試驗(yàn)認(rèn)證，并須嚴(yán)格履行呈報(bào)審批手續(xù)。 第一節(jié)  工藝規(guī)程基本概念 一、工藝規(guī)程的作用 1工藝規(guī)程是工廠進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要

7、依據(jù) 產(chǎn)品在投入生產(chǎn)之前要作大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，包括材料和毛坯的供應(yīng)，機(jī)床的配備和調(diào)理中，專用工藝裝備的設(shè)計(jì)制造，核算生產(chǎn)成本以及配備人員等，所有這些工作都要根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行。 2工藝規(guī)程是企業(yè)組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件 工廠管理人員根據(jù)工藝規(guī)程規(guī)定的要求，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，組織工人進(jìn)行生產(chǎn)，并按照工藝規(guī)程要求驗(yàn)收產(chǎn)品。 3工藝規(guī)程是新建和擴(kuò)建機(jī)械制造廠（或車間）的重要文件 新建和擴(kuò)建機(jī)械制造廠（或車間）須根據(jù)工藝規(guī)程確定機(jī)床和其他輔助設(shè)備的種類、型號(hào)規(guī)格和數(shù)量，廠房面積，設(shè)備布置，生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)及數(shù)量等。 此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著

8、交流和推廣先進(jìn)制造技術(shù)的作用。典型工藝規(guī)程可能縮短工廠摸索和試制的過程。 二、機(jī)械加工工藝過程的組成 1工藝過程：改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。                          

9、0;                                 2機(jī)械加工工藝過程：用機(jī)械加工方法，改變毛坯形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為零件的過程。零件的機(jī)械加工工藝過程由許多工序組合而成，每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。3工序：一個(gè)或一組工人，在

10、一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 4安裝：工件經(jīng)一次裝夾（定位和夾緊）后所完成的那一部分工序。 5工位：為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起，相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。 6工步：當(dāng)加工表面、加工刀具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。 三、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： 1. 所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程必須保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求； 2. 

11、;工藝過程應(yīng)具有較高的生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品能盡快投放市場； 3. 盡量降低制造成本； 4. 注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需原始資料 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程必須具備以下原始資料： 1. 產(chǎn)品裝配圖； 2. 產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 3. 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)； 4. 毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件； 5. 制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和當(dāng)前的技術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有

12、關(guān)資料； 6. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所用設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； 7. 國內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料等。 第二節(jié)  加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方法 一、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容步驟 1分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖和該零件所在部件或總成的裝配圖，了解該零件在部件或總成中的位置和功用以及部件或總成對(duì)該零件提出的技術(shù)要求，分析其主要技術(shù)關(guān)鍵和應(yīng)相應(yīng)采取的工藝措施，形成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)總體構(gòu)思。2對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查 審查圖樣上的視圖、尺寸公差和技術(shù)要求是否正確、統(tǒng)一、完整，對(duì)零件設(shè)計(jì)的

13、結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如發(fā)現(xiàn)有不合理之處應(yīng)及時(shí)提出，并同有關(guān)設(shè)計(jì)人員商討圖樣修改方案，報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)審批。 3由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)研究確定零件生產(chǎn)類型 4確定毛坯 提高毛坯制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但同時(shí)可能會(huì)增加毛坯的制造技術(shù)成本，得根據(jù)生產(chǎn)類型和毛坯制造的生產(chǎn)條件綜合考慮。應(yīng)當(dāng)指出，我國機(jī)械制造工廠的材料利用率較低，只要有可能，應(yīng)提出采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)制造方法來制造毛坯。材料利用系數(shù)是衡量工藝規(guī)程是否合理的一個(gè)重要參數(shù)。 5擬訂工藝路線 其主要內(nèi)容包括：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面加工方法，劃

14、分加工階段，確定工序集中和分散成度，確定工序順序等。在擬定工藝路線時(shí)，需同時(shí)提出幾種可能的加工方法方案，然后通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的對(duì)比分析，最后確定一種最為合理的工藝方案。 6確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、輔具等），對(duì)需要改裝或設(shè)計(jì)的專用工藝裝備提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。 7確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸公差。 8確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9確定各工序的切削用量和工時(shí)定額。 10編制工藝文件。 二、工藝路線的擬訂 擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個(gè)方面的工作。 （一）選擇定位

15、基準(zhǔn) 在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，正確選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件技術(shù)要求、確定加工先后順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)之分。用毛坯未經(jīng)加工的表面定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)；用加工過的表面作定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用那一組表面作粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來 。 1精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1）基準(zhǔn)重合原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則 。如果加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位

16、基準(zhǔn)不重合，則會(huì)增大定位誤差，如果選擇所加工表面的工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)一重合收起的定位誤差。 （2）統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工序上盡可能多的表面，以保證所加工的各個(gè)表面之間具有正確的相對(duì)位置關(guān)系。例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖作為駐的精基準(zhǔn)來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度。采用統(tǒng)一基準(zhǔn)進(jìn)行加工還有減少夾具種類、降低夾具設(shè)計(jì)制造費(fèi)用的作用。 （3）互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。例如

17、，車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為定位基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為定位基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖樣上規(guī)定的同軸度要求。 （4）自為基準(zhǔn)原則 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 2粗基準(zhǔn)的選擇原則 工件加工的第一道工序所用基準(zhǔn)都是粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇得正與否，不但與第一道工序的加工有關(guān)，而且還將對(duì)該工件加工的全過程產(chǎn)生重大影響。選擇精基準(zhǔn)，一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： （1）保證零件表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 被加工零

18、件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工不表面相對(duì)于加工表面具有一定的相對(duì)位置關(guān)系。 （2）合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)。 （3）便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒、切痕或其他缺陷，并有足夠的支承面積。（4）粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用原則 粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大，所以，粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。 （二）表面加工方法的選擇

19、 機(jī)器零件的結(jié)構(gòu)形狀雖然多種多樣，但它們都是由一些最基本的何表面組成的，機(jī)器零件的加工過程實(shí)際就是獲得這些幾何表面的過程。同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種方法的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和花費(fèi)的費(fèi)用卻是各不相同的。工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖樣要求的機(jī)器零件。 （三）加工階段的劃分 當(dāng)零件的質(zhì)量要求較高時(shí)，一般都要經(jīng)過粗加工，半精加工和精加工等三個(gè)階段；如果零件的加工精度要求特別高、表面粗糙度要求特別小時(shí)，還要經(jīng)過精整和光整加工階段。各個(gè)加工階段的主要任務(wù)是： 1粗加工階段 高效地切除加工

20、表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品零件。 2半精加工階段 切除粗加工后留下的誤差，全被加工工件達(dá)到一定精度，為精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要的加工，例如，鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。 3 精加工階段 保證主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定的質(zhì)量要求。 4精整和光整加工階段 其主要任務(wù)是減小表面粗糙度和進(jìn)一步提高尺寸精度和開狀精度，但一般沒有提高表面間位置精度的作用。 （四）工序集中與分散 確定加工方法后，就要按零件加工的生產(chǎn)類型和工廠具體條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定零件加工過程工序數(shù)有兩種迥然不同的原則，一種是工序集

21、中原則，另一種是工序分散原則。按工序集中原則組織工藝過程，就是使每個(gè)工序包括的加工內(nèi)容盡量些，組成一個(gè)集中工序；按工序分散就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。 （5） 工序先后順序的安排 1機(jī)械加工工序的安排 機(jī)械加工工序先后順序的安排，一般應(yīng)遵循以下原則：（1） 先加工定位基面，再加工其他表面； （2）先加工主要表面，后加工次要表面； （3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序； （4）先加工平面，后加工孔。 2熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在

22、切削加工前進(jìn)行。 為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進(jìn)行。 為了改善工件材料力學(xué)性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行，這是因?yàn)榇慊鹛幚砗笥绕涫菨B碳淬火后工件會(huì)有加較大的變形產(chǎn)生，為了修正滲碳、淬火處理產(chǎn)生和變形，熱處理后需要安排精加工工序。在淬火處理進(jìn)行之前，需將銑槽、鉆孔、攻螺紋、去行刺等次要表面的加工進(jìn)行完畢。當(dāng)工件需要淬火處理時(shí)，由于滲碳過程工件會(huì)有較大的變形產(chǎn)生，常將滲碳過程放在次要表面加工之前進(jìn)行，這樣可以減少次要表面與淬硬表面間的位置誤差。 為提高工件表面耐磨性、耐蝕

23、性安排的熱處理工序以及裝飾曠目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行。 3其他工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場合安排檢驗(yàn)工序： （1）粗加工全部結(jié)束之后； （2）送往外車間加工的前后； （3）工時(shí)較長工序和重要工序的前后來； （4）最終加工后。 除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序外，有的零件還要安排擦傷、密封、穩(wěn)重、平衡等檢驗(yàn)工序。 零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大，切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。

24、在用磁力夾緊的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。 （六）機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇 正確選擇機(jī)床設(shè)備是一件很重要的工作，它不但直接影響工作的質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的加工質(zhì)量相適應(yīng)，機(jī)床精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件類型相適應(yīng)。 工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備（包括夾具、夾具、量具和輔具）；在大批量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求

25、設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。 （七）切削用量的選擇 切削用量是指在切削過程中，選取的切削速度、進(jìn)給量和被吃刀量的具體數(shù)值。合理選擇切削用量，對(duì)于保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本具有重要作用。提高切削速度、加大進(jìn)給量和被吃刀量，都使得單位時(shí)間內(nèi)金屬的切除增多，因而都有利于生產(chǎn)率的提高。但實(shí)際上它們受工作材料、加工要求、刀具耐用度、機(jī)床動(dòng)力、機(jī)床和工件的剛性等因素限制，不可能任意選取。合理選擇切削用量，就是在一定條件下選擇的切削用量三要素的最佳組合。其基本原則是：應(yīng)首先選擇一個(gè)盡可能大的切削深度，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后，在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇一個(gè)合理的切削速度。第

26、三章 T6145鏜床主軸套筒加工工藝設(shè)計(jì) 第一節(jié)  零件圖分析 一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 主軸套筒是鏜床的關(guān)鍵零件之一，它的質(zhì)量直接影響機(jī)床的精度和鏜床對(duì)工件的加工質(zhì)量和精度，所以它的精度要求較高，尤其尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等。圖2.1為鏜床主軸套筒零件圖。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：主軸套筒中間安裝鏜床主軸，在兩端90mm與85mm孔內(nèi)安裝軸承，軸承內(nèi)孔與主軸軸頸相配合用來支承主軸并保證主軸的回轉(zhuǎn)精度；在套筒的圓表面上銑出齒條與主軸箱中的齒輪相嚙合，由齒輪帶動(dòng)齒條，使主軸套筒與主軸實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；主軸套筒外圓與抽軸承相配合，要求主軸套筒既能在橫向運(yùn)動(dòng)

27、時(shí)無阻滯，以要求在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生晃動(dòng)，以保證主軸的回轉(zhuǎn)精度。所以90mm與85mm孔和105mm的外圓是該零件的主要加工的表面。 此外，該零件全長476mm，兩端內(nèi)孔的形狀和位置公差是不易掌握的，并且其最薄處僅有4.5mm，工序安排不易會(huì)產(chǎn)生變形，將直接影響到零件的加工精度，套筒的主要面的粗糙度Ra數(shù)值是0.01和0.02，加工表面全部需要磨削，并在磨削前必須要安排合理的熱處理，總之該零件的主要加工表面必須經(jīng)過多道加工，才能逐步提高精度以達(dá)到要求。 二、技術(shù)要求 鏜床主軸套筒的技術(shù)要求見表2.1：1105+0.013+0.023mm外圓表面的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其尺

28、寸公差等級(jí)很高為IT4級(jí)，表面粗糙度為Ra0.04m，這些技術(shù)條件都是為了保證與抽軸承的配合精度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)。 2兩端900.009+0.001mm和850.009+0.001mm內(nèi)孔表面對(duì)105+0.013+0.023mm外圓軸線的徑向圓跳動(dòng)公差為0.002mm，圓柱度為0.002mm，其表面粗糙度值為Ra0.32mm，這些技術(shù)條件都是為了滿足與軸承配合的要求，以保證主軸的回轉(zhuǎn)精度；900.009+0.001mm和850.009+0.001mm孔的內(nèi)端面對(duì)900.009+0.001mm和850.009+0.001mm內(nèi)孔的公共軸線端面圓跳動(dòng)公差為0.002mm，這是因?yàn)檫@兩處端面都

29、是推力軸承的安裝基準(zhǔn)，它的精度直接影響軸向竄動(dòng)。3中間的60倒角是工藝基準(zhǔn)，專為精磨105+0.013+0.023mm外圓時(shí)用頂尖式心軸而設(shè)計(jì)的，以保證兩端內(nèi)孔與外圓有很高的同軸度。 4齒條齒形中心平面對(duì)105+0.013+0.023mm外圓軸線的垂直度公差為0.02mm，這項(xiàng)技術(shù)條件是保證齒輪與齒條嚙合時(shí)接觸良好，傳動(dòng)平穩(wěn)。 第二節(jié)  生產(chǎn)類型的確定 生產(chǎn)類型是企業(yè)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)，其中成批生產(chǎn)又分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。由于該T6145鏜床主軸套筒的年產(chǎn)量定為100件/年，查表2.2可知，該

30、生產(chǎn)類型屬于小批生產(chǎn)。小批量生產(chǎn)綱領(lǐng)的工藝特點(diǎn)如下： 1毛坯的制造方法及加工余量：自由鍛、木模手工造型；毛坯精度低余量大。 2機(jī)床設(shè)備及機(jī)床布置：通用機(jī)床按機(jī)群式排列；部分采用數(shù)控機(jī)床及柔性制造單元。 3夾具及尺寸保證：通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件或組合夾具；劃線試切保證尺寸。 4刀具及量具：通用刀具，標(biāo)準(zhǔn)量具。 5零件互換性：配對(duì)制造，互換性低，多采用鉗工修配。 6工序集中成度：工序集中，加工工序少，每工序加工內(nèi)容多。 7工藝文件的要求：編制簡單的工藝過程卡片。 8生產(chǎn)率：用傳統(tǒng)加工方法，生產(chǎn)率低，用數(shù)控機(jī)床可提高生產(chǎn)率。

31、 9成本：較高。  10 對(duì)工人的技術(shù)要求：需要技術(shù)熟練地工人。 11發(fā)展趨勢：采用成組工藝、數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造系統(tǒng)。T6145鏜床主軸套筒的材料為38CrMoAlA，所以選擇毛坯類型為圓鋼，成品外形尺寸為105mm×476mm，所以參考表2.3 外圓表面加工余量表， T6145鏜床主軸套筒選擇毛坯尺寸為120mm×497mm。第四節(jié)  選擇定位基準(zhǔn) 一、 選擇精基準(zhǔn)和確定夾緊方案105+0.013+0.023的軸線是該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則

32、，T6145鏜床主軸套筒加工時(shí)的精基準(zhǔn)具體選擇如下： 1以60倒角內(nèi)錐面作為車削或磨削105+0.013+0.023外圓表面的精基準(zhǔn)，如圖2.2； 2以105+0.013+0.023作為車削或磨削各內(nèi)孔的精基準(zhǔn)，如圖2.3； 3以105+0.013+0.023外圓表面和端面作為銑削或磨削齒條的精基準(zhǔn)，如圖2.4。二、選擇粗基準(zhǔn)和確定夾緊方案 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，T6145鏜床主軸套筒加工時(shí)以105+0.013+0.023外圓表面為粗基準(zhǔn)，如圖2.5。第五節(jié)  擬定套筒的工藝路線 一、加工階段的劃分 T6145鏜床

33、主軸套筒主要表面精度很高（最高精度為IT4），表面粗糙度值很?。ㄗ钚?.002），是高精度零件，所以加工階段化分除了一般的粗加工階段、半精加工階段和精加工階段外，還要安排精整和光整加工階段。各階段的主要任務(wù)如下： 1粗加工階段 在該階段高效地切除加工表面的大部分余量，使毛坯形狀和尺寸上接近成品套筒，主要加工完成粗車外圓和各個(gè)孔。 2半精加工階段 切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達(dá)到一定精度，為精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表的加工。 3精加工階段 保證各主要表面達(dá)到零件規(guī)定的加工質(zhì)量和要求，主要有粗磨外圓面、內(nèi)孔和齒條。 

34、;4精整和光整加工階段 對(duì)高精度的105+0.013+0.023外圓表面，900.009+0.001和850.009+0.001的孔表面進(jìn)行研磨，使其達(dá)到圖樣要求。 2、 確定各表面的加工方法根據(jù)加工表面的精度和表面粗糙度要求，查表2.4 外圓表面的加工方案，表2.5 孔加工方案，表2.6 平面加工方案，可得各加工表面的方案，詳見表2.7。三、加工順序安排 根據(jù)機(jī)械加工的安排原則，先安排基準(zhǔn)和主要表面的粗加工，然后再安排基準(zhǔn)和主要表面的精加工。首先以105mm外圓表面作為粗基準(zhǔn)來加工中心孔，然后中心孔為基準(zhǔn)來加工外圓表面，再以105m

35、m外圓表面為精基準(zhǔn)來粗加工各個(gè)孔和60倒角內(nèi)錐面（精基準(zhǔn)），最后以105mm外圓表面和60倒角內(nèi)錐面互為精基準(zhǔn)來完成零件外圓和內(nèi)孔的加工；以105mm外圓表面和端面為基準(zhǔn)完成齒條的加工。 四、熱處理工序及表面處理工序的安排 在鏜床主軸套筒的機(jī)械加工工藝過程中，為了改善工件的切削性能、消除工件內(nèi)應(yīng)力、改善工件材料的力學(xué)性能和提高工件表面性能等，必須要嚴(yán)格安排合理正確的熱處理工序。 1為了細(xì)化零件晶粒，使鏜床主軸套筒獲得高的韌性和足夠的強(qiáng)度，使其具有良好的綜合機(jī)械性能，在粗車工序以后安排調(diào)質(zhì)處理。 調(diào)質(zhì)外理的過程是將淬火鋼件加熱到500600再進(jìn)行高溫回火。根常用鋼材調(diào)質(zhì)處理規(guī)范（如表2.8所示）可確定38CrMoAlA的調(diào)質(zhì)時(shí)的淬火溫度為930950，冷卻介質(zhì)為油，回火溫度為620690，冷卻介質(zhì)為空氣，最后的硬度確定為HBS250280。 2鏜床主軸套筒經(jīng)過調(diào)質(zhì)工序以后，雖然能夠獲得高的韌性和足夠的強(qiáng)度，良好的綜合機(jī)械性能，但調(diào)質(zhì)過程中在淬火后組織不太穩(wěn)定，雖然高溫回火，消除部分的淬火應(yīng)力，但仍有保留下來的，在這以后還有