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1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上摘要論述了航空發(fā)動機上活門殼體的機械加工工藝規(guī)程的制定過程，及一套夾具的設計過程。本文參考了大量的與機床夾具相關的文獻，并分析了國內外機床夾具的發(fā)展研究現(xiàn)狀。論文對零件進行了工藝性分析，確定了毛坯的制造形勢及技術要求，為工藝路線的編制奠定了基礎，最終確定了零件加工的工藝路線方案。通過六點定位原理設計了一套銑床夾具。以 SolidWorks 軟件為三維可視化設計平臺，完成了對零件可視化設計的三維實體建模。關鍵詞：殼體；工藝規(guī)程；夾具；三維設計AbstractDiscusses on the aircraft engine the valve casing machini
2、ng process planning formulation process, and a fixture of the design process.In this paper, a lot of reference and machine tool fixture in relevant literature, and has analyzed the domestic and foreign research status the development of machine tool fixture.Study on the parts of the process analysis
3、, to determine the blank of manufacturing situation and technical requirements, process route for the preparation of laid the foundation, and ultimately determine the machining process route plan.By six point locating principle to design a set of milling fixture.Taking SolidWorks software for 3D vis
4、ual design platform, completed the parts design visualization of 3D entity modeling.Key words: shell; procedure; fixture; three dimensional design目錄1 緒論11.1 課題的研究目的和意義11.2 國內外的研究現(xiàn)狀11.2.1 國內研究現(xiàn)狀11.2.2 國外研究現(xiàn)狀21.3 可視化技術31.4 課題研究的主要內容32 機械加工工藝規(guī)程設計52.1 機械加工工藝規(guī)程概述52.1.1 機械加工工藝規(guī)程的設計的主要依據52.1.2 確定零件的生產類型52.
5、2 確定毛坯的種類和制造方法52.3 擬定機械加工工藝路線62.3.1 零件的工藝分析62.3.2 確定工藝組合72.3.3 擬定工藝路線82.3.4 劃分加工階段92.3.5 基準的選擇102.3.6 工藝規(guī)程的分析112.4 確定工序間的加工余量、工序尺寸和公差142.4.1 確定工序間加工余量應考慮的因素142.4.2 確定工序的加工余量，工序尺寸和公差152.5 確定各工序的工藝裝配，切削用量和額定工時163 夾具設計373.1 夾具設計概述373.1.1 夾具的功能和作用373.1.2 機床夾具的設計要求373.1.3 機床夾具設計重點解決的問題373.2 專用夾具設計383.2.1
6、 夾具設計分析383.2.2 夾具設計384 殼體的三維建模424.1 簡介424.2 三維實體建模43總結與展望48致謝49參考文獻50附錄A 英文資料52附錄B 漢語翻譯61專心-專注-專業(yè)1 緒論1.1 課題的研究目的和意義 保證加工精度方面，采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。 提高生產率、降低成本方面，用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機構，這些因素均
7、有利于提高勞動生產率。另外，采用夾具后，產品質量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術等級較低的工人，明顯地降低了生產成本。 擴大機床的工藝范圍方面，使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機床的作用。 減輕工人的勞動強度方面，用夾具裝夾工件方便、快速，當采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度。1.2 國內外的研究現(xiàn)狀1.2.1 國內研究現(xiàn)狀國內現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。標準化就是機床夾具的標準化與
8、通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。精密化就是隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1，用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5m。高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件
9、，效率可提高5倍左右，在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。1.2.2 國外研究現(xiàn)狀從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調整夾具主要接受本地區(qū)和國內訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿易中的一個品種。有關夾具和組合夾具的產值和貿易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心
10、的央具，而組合夾具的大型基礎件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為1020%左右。特別是
11、近年來，機床夾具發(fā)展迅速，如圖1.1所示為KHFR伸縮卡爪式卡盤。數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：(1)能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本；(2)能裝夾一組具有相似性特征的工件；(3)能適用于精密加工的高精度機床夾具；(4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；(5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率；(6)提高機床夾具的標準化程度。 圖 1.1 KHFR伸縮卡爪式卡盤1.3 可視化技術最近幾年計算機圖形學的發(fā)展使得三維表現(xiàn)技術得以形成，這些三維表現(xiàn)技
12、術使我們能夠再現(xiàn)三維世界中的物體，能夠用三維形體來表示復雜的信息，這種技術就是可視化（Visualization）技術?？梢暬夹g使人能夠在三維圖形世界中直接對具有形體的信息進行操作，和計算機直接交流。這種技術已經把人和機器的力量以一種直覺而自然的方式加以統(tǒng)一，這種革命性的變化無疑將極大地提高人們的工作效率?？梢暬夹g賦予人們一種仿真的、三維的并且具有實時交互的能力，這樣人們可以在三維圖形世界中用以前不可想象的手段來獲取信息或發(fā)揮自己創(chuàng)造性的思維。機械工程師可以從二維平面圖中得以解放直接進入三維世界，從而很快得到自己設計的三維機械零件模型。1.4 課題研究的主要內容1. 查閱殼體零件的相關資料
13、，了解該零件的結構特性及制造工藝特性。2繪制殼體零件工程圖及三維圖。3繪制殼體零件毛坯圖。4制定殼體零件機械加工工藝規(guī)程。5繪制殼體零件專用夾具裝配圖及夾具體零件圖。2 機械加工工藝規(guī)程設計2.1 機械加工工藝規(guī)程概述2.1.1 機械加工工藝規(guī)程的設計的主要依據制定工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產條件下，以近可能少的勞動消耗和最少的費用損失，按計劃規(guī)定的速度，可靠的加工出符合圖紙和設計要求的零件。機械加工工藝過程的設計主要依靠產品裝配圖樣和零件圖樣；產品的生產綱領；現(xiàn)有生產條件和資料，它包括毛坯的生產條件或協(xié)作關系、工藝裝備及專用設備的制造能力、有關機械加工車間的設備和工藝裝備的條件、技術工人的
14、水平以及各種工藝資料和標準等。 2.1.2 確定零件的生產類型生產類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型。不同的生產類型有不同的機械加工工藝特征?？紤]到該零件形狀特殊，外形中等復雜，根據工廠實際調研結果，活門殼體的年生產量為500件。同時要考慮生產中的備品與廢品的比例。在進行零件機械加工工藝設計時，一般使用一年的生產綱領。計算公式如下： (2.1)其中, ：零件產量數(shù) ：比例因子 =1 ：備品的百分率 =5% ：廢品的百分率 =1%帶入公式中：=5001（1+5%）（1+1%）=5302（件）年產總量為5302件，由資料中查出
15、為成批生產。2.2 確定毛坯的種類和制造方法毛坯的種類形式（鑄件、鍛件和軋制的各種鋼型）和質量對整個加工過程有著重要的意義。它確定了機械加工的質量，加工要素，材料的使用，勞動生產率和成本作用；即毛坯的總體狀況決定了機械加工過程的制定。毛坯的種類和質量對機械加工余量的質量、材料的節(jié)約、勞動生產率的提高和成本的降低有著重要的作用。毛坯的選擇應使毛坯的形狀和尺寸盡量與零件成品相接近，從而可以減少加工余量，提高材料利用率，減少勞動時間和降低成本，而且考慮以下幾個方面：1.零件的結構形狀和外形尺寸：2.零件材料的公益性及零件對材料組織的要求：3.零件生產綱領的大??；4.零件的機械性能；5.現(xiàn)有生產能力和
16、發(fā)展前途；活門殼體零件的材料選用1Cr17Ni2不銹鋼，并考慮到其形狀特殊，外形中等復雜，生產周期屬于周期性成批生產，故零件毛坯采用錘上模鍛件。尺寸和形狀精度要求較高，光潔度要求較高，故應采用二級模鍛。2.3 擬定機械加工工藝路線2.3.1 零件的工藝分析通過分析零件圖及產品裝配圖可以得出如下分析結論：1.總體結構上，該零件為一較復雜的小型殼體零件，特別是內部形狀復雜，圓環(huán)槽很多，是一個剛度很低的薄壁零件，最小壁厚僅為1.2mm。2.局部結構上，本零件可以分為四組加工表面，現(xiàn)在分述如下：(1) 以16mm為中心的加工表面組。這組表面包括：M271.5外螺紋、24.8mm外槽面、相距24mm的兩
17、平行平面、及60內錐面、M181.5內螺紋、15.6mm、18mm、16.5mm、16mm各內環(huán)槽面。M271.5外螺紋與一帶內螺紋的座配合，使一堵頭壓靠在60內錐面上起密封作用，這就要求60錐面有較高的位置精度及表面粗糙度。外螺紋因要與帶內螺紋的座配合，為防止在高溫下（活門殼體零件最高工作溫度可達300）粘連，所以其表面需要鍍銅，鍍層厚度35um。16mm因要與一襯套互相配合，為一較主要的配合表面，故對其精度及粗糙度要求也較高。其余表面為非配合表面，故尺寸，形狀位置精度及表面及表面粗糙度都沒做特殊要求。(2) 以4mm為中心的加工表面組這組表面包括：M181.5外螺紋、15.8mm外環(huán)槽、及
18、60內錐面14mm、8.5mm、6mm、4mm各內環(huán)槽面。M181.5外螺紋及60內錐面的作用與上一組加工表面中的M271.5外螺紋及60內錐面的作用類似，所以也提出了與之相同的加工要求。6mm因也與一襯套相配合，屬于較重要的配合表面，所以其尺寸、形狀位置精度及表面粗糙度也較高。其余表面為非配合表面，故尺寸，形狀位置精度及表面及表面粗糙度只做一般要求。(3) 以6mm為中心的加工表面組及以3mm為中心的加工表面組這兩組表面中的一些表面形狀及作用相同。M181.5外螺紋同樣需要鍍銅，60內錐面形狀位置精度及表面及表面粗糙度同樣要求較高。10mm內孔面與過濾器相配合，故其尺寸精度及表面粗糙度要求較
19、嚴格。球面SR8.750.2因要與管接頭的內圓錐面相接觸，已達到密封作用，所以其形狀精度要求對環(huán)槽14mm的跳動量為0.08mm。表面粗糙度為Ra0.8。由以上可以看出，該零件的重要加工表面有以下幾個：三個60內錐面：形狀位置精度要求對外螺紋的跳動不大于0.1mm；表面粗糙度Ra0.8。16mm內孔表面：尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。兩個10mm內孔表面：尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。SR8.750.2球面：形狀位置精度要求對環(huán)槽14mm的跳動量不大于0.08mm，表面粗糙度Ra0.8。2.3.2 確定工藝組合工序集中與分散的選擇有如下幾條原則：從生產批量的觀點看，單件生產的工
20、序越集中越好，生產批量越小，工序越集中越有利于縮短生產同周期，生產費用也會相對降低；當大批量生產工件時，工序分散易于組織流水生產，便于實現(xiàn)自動化。從設備選擇的觀點看，工序越分散，越能選用生產率高的設備；而工序集中的工序加工則只能選用通用性較強的設備。從零件的尺寸和重量上看，尺寸大，重量大的零件，搬遷運輸?shù)染缓芊奖悖虼?，比較適宜采用工序集中進行加工。從加工精度上看，工序分散度愈大，所引起的定位誤差越大，而工序越集中，則各表面的精度及相互位置關系的精度就越高。根據零件及工廠中設備的具體情況，并綜合考慮上述選用的原則，該零件加工工序采用工序集中與分散相結合的工藝組合方式。2.3.3 擬定工藝路線
21、制定工藝路線時，其基本出發(fā)點是保證加工質量，提高生產效率和降低生產成本。為了避免切削力大、切削溫度高、切削粘附性強的不利因素，采用受用絲錐攻螺紋這樣雖然會使成產效率有所降低，但加工質量易于保證。磁力探傷檢驗在鍍銅及研磨加工之前進行比較好，因為研磨加工效率低，工人的勞動強度也不打，而且鍍銅及研磨均屬于光整加工，一般不會出現(xiàn)廢品，所以將磁力探傷檢驗安排在這些工序以前進行，可以事先檢查出廢品，避免在廢品上再繼續(xù)這些工序的加工而造成人力、物力的浪費，有利于降低生產成本，提高生產效益。通過以上分析，結合殼體技術要求，擬定加工方案如下：工序0：模鍛工序5：挫毛邊工序10：銑端平面工序15：銑平面 工序20
22、：車外圓內孔 工序25：攻螺紋M181.5-6H 工序30：鉆孔和車球面 工序35：鉆孔和車槽 工序40：鉆孔和車度 工序45：銑兩側面 工序50：銑螺紋M181.5 工序55：銑螺紋M271.5 工序60：銑螺紋M181.5 工序65：打磨銳邊 工序70：車錐度 工序75：車錐度 工序80：打磨銳邊 工序85：洗滌 工序90：電鍍前檢驗 工序95：磁力探傷 工序100：鉗工打磨 工序105：洗滌 工序110：鍍銅 工序115：磨孔16 工序120：研磨錐孔 工序125：研磨錐孔 工序130：研磨錐孔 工序135：研磨球面 工序140：用潤滑油加壓沖洗殼體 工序145：洗滌 工序150：研磨后
23、檢驗2.3.4 劃分加工階段由于此加工零件為薄壁殼體零件，最小壁厚僅為1.2mm，所以是剛性較差的零件。同時，其主要表面的精度要求又較高，加工余量較大，因此，在加工過長中，有必要劃分就愛共階段，以減少各種因素所引起的零件變形，從而保證加工質量，此外，劃分加工階段，還有利于合理使用設備，即使發(fā)現(xiàn)和處理毛坯缺陷等等。根據已經擬定的工藝路線方案，該零件的加工過程大致可以劃分為如下三個加工階段：(1) 粗加工及半精加工階段（工序0工序65）本加工階段嚴格地講應再細劃分為粗加工階段和半精加工階段，但由于為了便于保證各加工表面間的相互位置精度，各工序，尤其是工序比較集中的幾個工序中（工序20，工序30，工
24、序35，工序40）均采用了一次裝夾工作的方法來予以保證，這樣就很難明確地劃分出哪是粗加工階段，哪是半精加工階段，因此，就統(tǒng)一合并為一個加工階段。(2) 精加工階段（工序70工序105）本加工階段主要完成60內錐孔的精加工，保證其對外螺紋的跳動量要求。(3) 光整加工階段（工序110工序150）本加工階段主要完成對16mm、三個60內錐孔及SR8.750.2球面的研磨加工，確保其加工表面光潔度達到設計圖紙要求。2.3.5 基準的選擇(1) 精基準的選擇在制定零件的機械加工工藝規(guī)程時，一般是先考慮選擇怎樣的精基準定位把各個表面加工出來，然后考慮選擇怎樣的粗基準把精基準加工出來。因此，我們先確定精基
25、準。研磨孔及錐孔時，由于加工表面余量在非常小而且均勻，按照“自為基準原則”，選擇基本身為精基準。車錐度時，由于設計要求60內錐孔對外螺紋的跳動量不大于0.1mm，所以選擇設計基準外螺紋的中心線為定位基準，即所謂“基準重合原則”。加工工序30工序60時，按照“基準統(tǒng)一原則”，在這些道工序中均采用同一組精基準第一組加工表面中的16mm內孔表面及M271.5螺紋外徑端面來定位（詳見機械加工工藝綜合卡片）。這樣既保證了各表面間的相互位置精度，又簡化了夾具的設計與制造，縮短了生產準備的時間，這對減少生產成本，提高經濟效益均為有利。(2) 粗基準的選擇通過分析零件圖可以看出，在22mm和23mm及R91毛
26、坯表面處，零件壁厚最小，為了滿足設計要求，（這兩處壁厚分別不小于1.6mm和1.2mm），降低廢品率，在工序20車外圓內孔工序中，選擇了這幾處毛坯表面為粗基準，這體現(xiàn)了通常所說的“相互位置要求原則”。2.3.6 工藝規(guī)程的分析工序0模鍛件:此工序中包括：模鍛、熱處理、吹砂三個工步。熱處理安排在毛坯制造完之后，采用回火，目的是消除毛坯因為鍛造加工所產生的內應力和脆性，增加塑性和韌性，提高材料的綜合機械性能并改善材料的加工性能。熱處理后對毛坯表面進行吹砂，消除氧化皮，有利于以后切削加工。工序5銼毛邊:本工序主要清楚毛坯上的殘留毛邊及沿分模面的錯移，尤其是基準面上的毛邊，因為如果不在其它加工工序之前
27、將這些毛邊去除，將會嚴重影響工作的定位精度。工序10銑端平面:此工序所加工出的端平面主要是為后續(xù)工序做定位基準，并起定向夾緊、壓緊的作用。工序15銑平面:本工序包括銑工作大頭端的兩組相距24mm的平行平面。工序20車外圓內孔:本工序除60內錐孔及16mm以外，其余表面均加工到圖樣設計尺寸。16mm的孔要求在本道工序加工之后達到較高的精度及表面粗糙度，目的是為后續(xù)工序提供基準，因此，加工16mm孔的最后工步為精鉸。本工序雖然在尺寸精度及位置精度上沒有過高的要求，但由于加工面多，需要保證的尺寸多，所以操作者應頭腦清醒，技術熟練，經驗豐富。工序25攻螺絲毫M181.5-6H：內螺紋要求對端面LC垂直
28、，因此要求定位基準精度較高，所以選用已加工外圓柱表面作定位基準，由夾具保證內螺紋對端面LC的垂直度要求。工序30鉆孔和車球面：本工序加工球面用YG8成形車刀，為達到光潔度要求，再對其進行拋光處理，并著色檢查球面，密接度沿圓周無間斷，球面對外環(huán)槽的跳動量，由一次裝夾保證。與工序20相似，本道工序尺寸精度要求沒有多高，但需要保證的尺寸較多，所以操作者需要頭腦清醒，技術熟練，經驗豐富。工序35鉆孔和車槽：本工序除60內錐孔以外其余表面均達到圖樣設計尺寸。工序40鉆孔和車度：本工序除60內錐孔以外其余表面加工均達到圖樣設計尺寸?？?mm的精度，采用分組鉆套夾予以保證，分組鉆套套在孔8.5mm內，在加工
29、6mm孔之前，通過測量孔8.5mm的實際尺寸選用不同的鉆套，即可有效地保證加工精度?？?mm還不允許有倒錐，這由合格刀具來保證。工序45銑兩側面：加工兩側面的目的是為了以后工序的加工做定向加緊面。工序50、55、60銑螺紋：由于本零件是薄壁工作，強度和剛度均不夠，因此采用銑削加工螺紋而不采用滾壓法加工。因為銑螺紋時，工作只需要較小的夾持力即可，從而減少了工作變形，有利于保證產品質量。該零件也不宜用螺紋車刀或板牙來加工外螺紋，因為螺紋車刀加工螺紋，雖然精度和光潔度較高，但需要多次走刀才能切出完整的螺紋廓形，故生產率較低；而板牙雖然加工生產率較高，但由于板牙成形表面是內螺紋表面，熱處理后很難磨削，
30、以至螺紋廓形難予保證，故板牙加工精度較低，同時，板牙使用壽命也較短，所以均不宜采用。工序65打磨銳邊：該工序目的是打光銑螺紋后的毛刺，為以后工序的定位和操作方便打下基礎。工序70、75車錐度：設計零件圖要求椎體對其外螺紋的跳動量不大于0.1mm，今采用工藝方法保證，即以外螺紋定位夾緊，精車即可。并且從理論上看，精車加工也可以達到表面光潔度要求。工序80打磨銳邊：打光不加工表面上的缺陷。如：皺、折、裂縫、發(fā)紋等。打光機械加工后的銳邊，為以后的磁力探傷檢驗做準備。工序85洗滌：將零件放于汽油中仔細的洗滌，并用干燥而潔凈的壓縮空氣吹干。工序90電鍍前檢驗：由于下道工序安排的是磁力探傷檢驗，需要換車間
31、，所以之前安排在中間檢驗工序，便于分清責任，更好地保證質量。工序95磁力探傷檢驗：磁力探傷又稱磁粉探傷。它能發(fā)現(xiàn)工作表面及近表面的缺陷（如：裂紋、氣孔、夾渣等），而不能發(fā)現(xiàn)較深的缺陷。它的基本原則是：磁性材料制成的工件若放在磁場中，在外加磁場的作用下即被磁化，在材料中產生磁力線的傳布。當被檢工作不存在缺陷時，磁力線在工件表面上均勻分布；若被檢工件存在缺陷，則缺陷會阻礙磁力線通過，使磁力線產生彎曲，當缺陷位于表面附近時，會產生漏磁場，形成一個小NS磁極；若工件表面事先撒上了一層很細的磁性粉末（通常用FeO或FeO），此時就會被小磁極吸引，缺陷處由于堆積較多的磁粉而被顯示出來。另外，工件進行磁力探
32、傷時，只有當磁力線方向與缺陷（裂紋）方向相垂直或接近垂直時，漏磁場最大，靈敏度最高，才能將缺陷顯露出來，若兩者平行就不能顯露出來，因此，必須將工件分別在垂直成90的兩個方向上進行磁化，才能將所有可能的缺陷檢查出來。零件磁化后，其上的剩余磁場影響航空儀表的正常工作，也會對部件的工作起不良影響，因此，零件經磁力探傷后必須進行退磁處理。工序100鉗工打磨：工件經磁力探傷以后，對于有嚴重缺陷的工作，即可以斷定為廢品；對于只有輕度缺陷的工件，如：表面裂紋、發(fā)紋，則可以由鉗工打磨去除，而且完成打磨之后，應重新進行探傷檢驗，直到沒有缺陷為止。工序105洗滌：將零件放于汽油中仔細的洗滌，并用干燥而潔凈的壓縮空
33、氣吹干。工序110鍍銅：前面已經敘述，零件上的三個外螺紋因為要與外加螺母進行配合，為了防止其高溫下的粘結而不能正常工作，所以安排在此工序對三個外螺紋進行表面鍍銅處理，鍍層厚度3-5um（HB899-66）。工序115研磨孔16mm：在工序20工序中，孔16mm的最后加工工步為精鉸，理論上來說，精鉸16mm孔即可達到圖樣設計尺寸精度及表面光潔度要求，但由于設備、刀具等原因或后續(xù)工序中16mm孔作精基準定位時，難免對其表面有劃傷，故在光整加工階段，為保證其質量，對其經行研磨加工。由于該孔的尺寸誤差要求很嚴，所以工藝上要求保證該孔的圓柱度誤差不大于0.005mm，并允許該孔加工超差至16.15mm。
34、工序120、125、130、135研磨錐孔和球面：在這四道工序進行之前，先對被加工表面進行檢驗，檢驗內容按工序圖表的內容進行，若達到設計圖紙要求，則不進行本工序的加工，否則進行研磨加工。工序140用潤滑油加壓沖洗殼體工序145研磨后檢驗（終檢）：對檢驗合格的零件打上機械加工檢驗印，并油封保存。2.4 確定工序間的加工余量、工序尺寸和公差2.4.1 確定工序間加工余量應考慮的因素由于零件機械加工過程中涉及的因素很多，按計算法確定工序間的機械加工余量目前還缺少充分的實踐數(shù)據資料，因此查表法和經驗加查表在生產中應用廣泛。按查表法確定的工序間加工余量應考慮的因素：(1) 為縮短加工的時間，降低制造成本
35、，應采用最小的加工余量。(2) 選擇加工余量時應保證得到圖樣上規(guī)定的精度和表面粗糙度。(3) 選擇加工余量時，要考慮零件熱處理時引起的變形。(4) 選擇加工余量時，要考慮所采用的加工設備、方法以及加工過程中零件可能產生的變形。(5) 選擇加工余量時，要考慮被加工的零件的尺寸；尺寸越大加工余量越大，因為零件的尺寸增大后，由切削力、應力等引起變形的可能性也增加。(6) 選擇加工余量時，要考慮工序尺寸公差的選擇，起工序公差不應超越出經濟加工精度的范圍。(7) 選擇加工余量時，要考慮上到工序留下的表面缺陷層厚度。(8) 選擇加工余量時，要考慮本道工序的余量要大于上到工序的尺寸公差和幾何形狀公差。2.4
36、.2 確定工序的加工余量，工序尺寸和公差由一個工步即可完成的加工表面，由于其加工余量即為工序總余量，故不必討論。下面只對一些重要表面的加工余量進行一下確定。(1) 孔16.5mm的加工余量的確定確定孔的加工方案：鉆孔粗鏜锪孔確定工序余量如下：由表8-17查得 鏜孔后锪孔的加工余量：Z=0.8mm 鉆孔后粗鏜的加工余量：Z=0.8mm經過調整，確定工序余量及工序尺寸為： 鉆孔15mm粗鏜15.8mm锪孔16.5mm Z=0.8mm Z=0.8mm(2) 孔16mm的加工余量的確定確定孔的加工方案：鉆孔擴孔粗鉸精鉸研磨確定工序余量如下：由表8-17查得：粗鉸后半精鉸的加工余量：Z=0.1mm擴孔后
37、粗鉸的加工余量：Z=0.2mm由表8-22查得查得研磨的加工余量：Z=0.015mm鉆孔后擴孔的加工余量：Z=Z-Z-Z-Z =1.0mm-0.015mm-0.2mm-0.1mm=0.685mm經過調整后，確定工序尺寸及工序余量為：鉆孔15mm擴孔15.7mm粗鉸15.9mm精鉸15.985mm研磨16mmZ=0.7mm Z=0.2mm Z=0.085mm Z=0.015mm(3) 孔10mm的加工余量的確定確定孔的加工方案：鉆孔擴孔粗鉸精鉸確定工序余量如下：由表8-17查得： 粗鉸后半精鉸的加工余量：Z=0.1mm擴孔后粗鉸的加工余量：Z=0.2mm鉆孔后擴孔的加工余量：Z=Z- Z- Z
38、=0.8mm-0.2mm-0.1mm=0.5mm經過調整后，確定工序尺寸及工序余量為：鉆孔9.2mm擴孔9.7mm粗鉸9.9mm精鉸10mm Z=0.5mm Z=0.2mm Z=0.1mm(4) 孔6mm的加工余量的確定確定孔的加工方案：鉆孔擴孔粗鉸精鉸確定工序余量如下：由表8-17查得： 粗鉸后半精鉸的加工余量：Z=0.05mm擴孔后粗鉸的加工余量：Z=0.15mm鉆孔后擴孔的加工余量：Z=Z- Z- Z =0.5mm-0.15mm-0.05mm =0.3mm經過調整后，確定工序尺寸及工序余量為：鉆孔5.5擴孔5.8mm粗鉸5.95mm精鉸6mm Z=0.3mm Z=0.15mm Z=0.0
39、5mm(5) 60內錐孔加工余量的確定確定孔的加工方案：鉆孔锪孔半精車（鏜）研磨由表8-22、表8-17、表8-1確定工序余量如下： Z=0.015mm Z=0.8mm Z=1.2mm 2.5 確定各工序的工藝裝配，切削用量和額定工時切削用量的選擇主要依據刀具耐用度，加工精度和加工表面粗糙度的要求。此外，也應該相應地考慮機床的剛度、功率、斷屑和振動等情況。對于不銹鋼這一難加工材料切削用量的選擇，總體上還是應該遵循以下主要原則：切削速度不宜過高；進給量不宜過大，但也不要過小，對于馬氏體-鐵素體不銹鋼來說，=0.070.18(mm/r)；切削深度盡可能大些。正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證
40、合理的刀具耐用度，保證加工質量，降低成本都是具有重要的作用。以下按照零件機械加工工藝路線的順序運用查表法及計算法分別給出的各工步的切削用量和時間定額。工序10：銑端平面(1) 加工條件：臥式銑床，鑲齒三面刃銑刀d=125 Z=22（表12-856）(2) 切削用量的選擇因為銑削用量主要根據刀具材料和被加工工作材料選取，而合金鋼硬度與本零件硬度相近，所以參考合金鋼材料查表6-164得：a=2.5mma=0.050.25(mm/z) 取0.20(mm/z) （粗銑選大值）v=0.50.83(m/s) 取0.6(m/s)機床主軸計算轉速：n=1.53(r/s)=91.7(r/min) (2.2)由表
41、3.1-746取機床主軸實際轉速：n=1.67(r/s)=100(r/min) 實際切削速度：v=0.65(m/s) (2.3)銑削進給速度：v= azn=0.2221.67=7.35(mm/s) (2.4)由表3.1-757修正為v=8.5(mm/s)=510(mm/min)則實際每齒進給量：a=0.23(mm/z) (2.5)(3) T、T的計算加工時T、T的計算L=l+l+l=23+20+2=45mm (2.6)T=1=5.3s (2.7)T=20T=1.0s (2.8)工序15銑平面(1) 加工條件：立式銑床X5025，圓錐柄立銑刀，D=25，Z=6。(2) 切削用量的選擇由于加工平面
42、處的工序總量不等，所以銑削加工時有如下兩個切削深度值：a=(27.7-24)=1.85mma=(31.5-24)=3.75mm由表6-16得a=0.020.1(mm/z) 取a=0.1(mm/z) v=0.100.25(m/s) 取v=0.10(m/s)n=1.27(r/s)=76.4(r/min)由表8-164取n=1.25(r/s)=(75r/min) v=0.10(m/s)v= az n=0.161.25=0.75(mm/s)=(45mm/min)由表3.7-75取v=0.625(mm/s)=37.5(mm/min) 則a=0.08(mm/z)(3) T、T的計算銑削深度為a=1.85m
43、m時L=l+l+l=10+9.5+3=22.5mmT=1=36sT=20T=7.2s銑削深度為a=3.75mm時L=l+l+l=18+4+3=25mmT=1=40sT=20T=8s則銑平面C、C時：L=2(l+l)=2(22.5+25)=95mmT=15T=12s工序20車外圓內孔(1) 車端面Ea=1.0mm由表6-5得f=0.18(mm/r) v=84(m/min)=1.4(m/s)n=14.4(r/s)= (862.5r/min)由表8-13取n=12.4(r/s)=(745r/min) v=1.21(m/s)L=+l+l+l=+0+5+5=25.5mmT=i=11.4sT=20T=2.
44、3s(2) 在端面E上打中心孔a=d=2.5=1.25mm由表6-29f=0.05(mm/r) 根據前后工步主軸實際轉速，考慮在同一工序內不宜頻繁更換主軸轉速，由表8-13取n=12.4(r/s)=(745r/min) v=0.097(m/s)L=l+l+l=4.5+3+0=7.5mmT=12.1sT=20T=2.4s(3) 鉆孔16.5mm至15mm深79mm-80.5mma=7.5mm不銹鋼鉆孔時，切削速度不宜過高，對于高速鋼鉆頭V=0.170.5(m/s),f=0.10.5(mm/r) 取,f=0.20(mm/r)由表9-1202得n=6.6710(r/s) 由表8-13取n=9.17(
45、r/s)=550(r/min) v=0.43(m/s) 符合要求L=l+l+l=80.5+13+0=93.5mmT=51sT=20T=10.2s(4) 鏜孔16.5mm至15.8mm深54mm-56mma=Z=0.8=0.4mm由表6-9f=0.15(mm/r) 硬質合金鏜刀切削速度參照外圓車削速度由表6-7選取，并比車外圓時低10204v=1.167(1-20)=0.93(m/s)n=18.7(r/s)= 1124(r/min)由表8-13取n=16.67(r/s)=1000(r/min) v=0.83(m/s)L=l+l+l+l=56+3+0+5=64mmT=i=1=25.6sT=20T=
46、5.1s(5) 锪孔16mm至15.7mm，深85mma=Z=0.7=0.35mm=(2.22.4) =(2.22.4)0.18=0.3960.432(mm/r) 取 =0.4(mm/r)其中由表6-29查得=（0.180.22）0.9=0.1620.198(mm/r) 取0.18(mm/r)v=()v =()0.28=0.0930.14(m/s) 取v=0.10(m/s)其中v由表6-31查得v=0.28(m/s)n=2.03(r/s)=121.6(r/min)由表8-13取n=2.27(r/s)=136(r/min) v=0.11(m/s) L=l+l+l=85+2.6+0=87.6mmT
47、=96.5sT=20T=19.3s(6) 锪孔16.5mm至圖樣尺寸 a=Z=0.7=0.35mm=(2.22.4) =(2.22.4)0.23=0.50.55mm/r 取 =0.5(mm/r)其中由表6-29查得=0.210.25(mm/r) 取=0.23(mm/r)v=()v =()0.28=0.0930.14(m/s) 取v=0.10(m/s)其中v由表6-31查得v=0.28(m/s)n=1.93(r/s)=115.7(r/min)由表8-13取n=2.27(r/s)=136(r/min) v=0.12(m/s)L=l+l+l=57+2.6+0=59.6mmT=52.6sT=20T=1
48、0.5s(7) 車外圓柱面27mma=Z=4.5=2.25mm由表6-5得=0.40.5(mm/r) 取=0.45(mm/r) 由表6-7得v=1.0(m/s) n=10.3(r/s)=616.1(r/min)取n=9.17(r/s)=550(r/min) v=0.89(m/s)L=l+l+l+l=14+5+0+5=24mmT=i=1=5.3sT=20T=1.1s(8) 車外槽24.8mma=（27-24.8）=1.1mm=0.70.8(mm/r) 取=0.8(mm/r) v=0.8331(m/s) 取v=0.833(m/s) n=9.82(r/s)=589(r/min)取n=9.17(r/s
49、)=550(r/min) v=0.78(m/s)L=l+l+l+l=3mmT=i=1=0.4sT=20T=0.1s(9) 車倒角145a=1mm=0.2(mm/r) （手動） v=0.36(m/s) n=4.24(r/s)=254.6(r/min)取n=3.97(r/s)=238(r/min) v=0.34(m/s)L=l+l+l+l=4mmT=i=1=5sT=20T=1s(10) 車內小槽17mma=（17-15.7）=0.65mm=0.100.20(mm/r) 取=0.20(mm/r) v=0.160.32(m/s) 取v=0.2(m/s) n=3.75(r/s)=225(r/min)取n
50、=3.97(r/s)=238(r/min) v=0.21(m/s)L=l+l+l+l=5mmT=i=1=6.3sT=20T=1.2s(11) 車內中槽18.5mma=Z=2.8=1.4mm=0.100.20(mm/r) 取=0.20(mm/r) v=0.160.32(m/s) 取v=0.2(m/s) n=3.44(r/s)=206.5(r/min)取n=3.97(r/s)=238(r/min) v=0.23(m/s)L=l+l+l+l=8mmT=i=1=10.1sT=20T=2.0s(12) 車內大槽18mma=（18-16.5）=0.75mm=0.100.20(mm/r) 取=0.20(mm
51、/r) v=0.160.32(m/s) 取v=0.2(m/s) n=3.54(r/s)=212.2(r/min)取n=3.97r/s(238r/min) (表8-13)v=0.22(m/s)L=l+l+l+l=23mmT=i=1=29.0sT=20T=5.8s(13) 锪錐面a=Z=1.2=0.6mm=(2.22.4) =(2.22.4)0.26=0.5720.624(mm/r) 取=0.6(mm/r)其中由表6-31查得=0.26(mm/r) v=()v =()0.28=0.0930.14m/s 取v=0.10(m/s)其中v由表6-31查得v=0.28(m/s)n=1.37(r/s)=82
52、(r/min)取n=1.67(r/s)=100(r/min) v=0.12(m/s)L=+l=+l7.8mmT=7.8sT=20T=1.6s(14) 粗鉸孔16mm至15.9mma=Z=0.2=0.1mm=0.150.25(mm/r) 取 =0.25(mm/r) n=1.67(r/s)=96(r/min) 取n=1.67(r/s)=100(r/min) v=0.083(m/s)L=l+l+l=23+15+3=41mmT=98.2sT=20T=19.6s(15) 精鉸孔16mm至15.985mma=Z=0.085=0.0425mm=0.150.25(mm/r) 取 =0.15(mm/r) n=1
53、.60(r/s)=96(r/min) 取n=1.67(r/s)=100(r/min) v=0.083(m/s)L=l+l+l=23+15+3=41mmT=163.7sT=20T=16.4s工序25攻螺紋a=（18-16.5）=0.75mm=1.5(mm/r) (螺距)估計手動絲錐切削速度v=0.1(m/s)左右則n=1.77(r/s) L=l+l+l=16+1.5+4.5=22mm估計T=i=3=24.9sT=20T=5.0s工序30鏜孔和車球面(1) 車端面Fa=Z=2.6mm=0.4(mm/r) v=60(m/min)=1(m/s) n=15.16(r/s)=909(r/min)取n=16
54、.67(r/s)=1000(r/min) v=1.1(m/s)L= +l+l+l=+0+5+5=20.5mmT=i=1=3.5sT=20T=0.7s(2) 在端面F上打中心孔a=1.25mm=0.05(mm/r) v=60(m/min)=1(m/s) 由于主軸轉速在同一工序內不宜頻繁更換，根據前后工序主軸轉速。取n=16.67(r/s) =1000(r/min)v=0.13(m/s)L=l+l+l=4.5+3+0=7.5mmT=9sT=20T=1.8s(3)鉆孔10mm至9.2mm深25mm26mma=9.2=4.6mm不銹鋼鉆孔時，對于高速鋼刀具：=0.1020.18(mm/r) 取 =0.
55、15(mm/r) n=8.3312.5(r/s) 取n=12.4(r/s)=745(r/min)v=0.36(m/s)L=l+l+l=26+5+0=31mmT=16.7sT=20T=3.3s(4)鉆孔3mm至圖樣尺寸a=1.5mm=0.040.06(mm/r) 取 =0.06(mm/r) n=11.6716.67(r/s) =7001000(r/min） 取n=12.4(r/s)=745(r/min)v=0.12(m/s)L=l+l+l=6+4+3=13mmT=17.5sT=20T=3.5s(5)車外圓柱面16.95mm及外槽14mm車外圓柱面a=（21.5-17）=2.25mm=0.30.4
56、(mm/r) 取0.35(mm/r) v=11.167取v=1(m/s) n=14.8(r/s) =888.3(r/min)取n=12.4(r/s)=745(r/min)v=0.84(m/s)L=l+l+l+l=18.5+5+0+5=28.5mmT=i=1=6.6sT=20T=1.3s(6) 車外槽a=（17-14）=1.5mm=0.170.22(mm/r) 取=0.20(mm/r) v=0.833(m/s) 取v=1(m/s) n=15.6(r/s) =938.6(r/min)取n=12.4(r/s)=745(r/min)v=0.66(m/s)L=l+l+l+l=4mmT=i=1=1.6sT
57、=6.6+1.6=8.2s T=1.3+0.3=1.6s(7) 車球面SR8.750.2a=5mm考慮硬質合金刀具一般可以比高速鋼刀具切削用量選大一些，根據9-21取f=0.008(mm/r)根據表9-22取v=0.04(m/s)n=7.68(r/s) =460.6(r/min)取n=7.17(r/s)=430(r/min)v=0.38(m/s)L=+l=+5=8mmT=13.9sT=20T=2.8s(8) 擴孔10mm至9.7mma=（9.7-9.2）=0.25mm=(2.22.4) =(2.22.4)0.15=0.330.36(mm/r) 取=0.35(mm/r)其中由表6-31查得=0.130.17(mm/r) 取=0.15(mm/r)v=()v =()0.28=0.0930.14(m/s) 取v=0.10(m/s)其中v由表6-31查得v=0.28(m/s)n=3.28(r/s)=197(r/min)取n=3.05(r/s)=183(r/min) v=0.093(m/s)L=l+l+l=28+2+0=3
殼體零件制造工藝及夾具設計(共70頁)
