1、第四章 工艺路线的拟定4.1 定位基准的选择制定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。用未加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，则称为精加工基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准，1.精基准的选择原则1）基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述：该零件在加工外圆和
2、内孔时，选用通用夹具装夹。在铣削平面和钻孔时采用专用夹具。加工轴向内孔均为经济准原则、基准重合原则、基准统一原则，加工长102 的左右端面时互为基准原则。加工 90 的左内孔时为自为基准原则。钻底座上的孔也均为基准统一原则。90 的右内孔、291 的内槽、长 4 的凹槽、M8 的螺纹孔、长 15 的台阶、铣削平面为精基准原则。该工件在装夹时均符合保证定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。2.粗基准的选择原则为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，应选非加工表面为粗基准；合理分配各加工表面的余量； 粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向，通常只允许使用一次；选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造
3、飞边和铸造浇冒口、分型面毛刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠；轴向定位基准为端面径向定位基准为中心线综上所述：加工左端面，以右端面为粗基准。加工 103 外圆以 139 中心线作为粗基准。加工内孔时以工件的左右端面为定位基准，加工外圆以中心轴线作为定位基准。4.2 加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能够创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和人工的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件加工
4、方法的选择中，我们根据工件的具体情况和现有的加工设备，确定方案如下（一般我们按加工顺序来阐述加工方案）：表 4-1 加工方案的确定序号 加工表面 加工精度 表面粗糙度 加工方案 加工基准1 长 102 的左端面 IT8 Ra3.2 粗车半精车 右端面2 长 102 的右端面 IT8 Ra3.2 粗车半精车 左端面3 105 的外圆 IT7 Ra0.8 粗车半精车粗磨 基准 A 和 B4 宽 4 的凹槽 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 B5 82 的左内孔 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 A6 55 的内孔 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 A7 90 的左内孔 IT7 Ra0.
5、8 粗车半精车粗磨 基准 A891 的左右端面 IT8 Ra3.2 粗车半精车 左右端面982 的内孔孔深 IT8 Ra3.2 粗车半精车 左端面10 91 的左内槽 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 A第四章 工艺路线的拟定11 长 15 的右端面 IT8 Ra3.2 粗车半精车 左端面12 90 的右内孔 IT7 Ra0.8 粗车半精车粗磨 基准 A13 103 的外圆 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 B14 82 的右内孔 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 B15 91 的右凹槽 IT8 Ra3.2 粗车半精车 基准 B16 82 的右内孔 IT8 Ra3.2 粗车半精车
6、基准 B17 M8 径向内螺纹 IT8 Ra3.2 钻攻丝 基准 B18 M8 轴向内螺纹 IT8 Ra3.2 钻攻丝 基准 A19 沉头孔 IT8 Ra3.2 钻铰锪 基准 A20 外圆平面 IT8 Ra3.2 粗铣半精铣 外圆轴线4.3 加工顺序的安排1）基面先行 应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。2）先主后次 主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。3）先面后孔 一般是既有平面，又有
7、孔或孔系，这时应先将平面加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。4）先粗后精 是指先安排各表面粗加工，后安排精加工在车床上加工时，先加工 250 圆柱的左端面，再加工孔和内槽，符合基面先行、先面后孔、次要表面可穿插在各阶段间进行的安排原则，在钻床加工时先钻后铰孔或者攻丝符合先粗后精的原则 4.4 热处理工序、辅助工序的安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回
8、火、渗碳、碳第四章 工艺路线的拟定氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前。调质处理是为了提高工件的综合力学性能。表面氧化处理是为了保证和提高涂层的防护性能，增强涂层对物体的附着力，创造合适的表面粗糙度，增强涂层对底衬的配套性和相容性。根据零件要求，预备热处理是进行正火处理，即将工件加热至 Ac3 或 Acm以上 4060，保温一段时间后，从炉中取出在流动的空气中（吹风）冷却的热处理工艺。其目的是晶粒细化和碳化物分布均匀
9、化，去除材料的内应力，改善材料切削加工性能。辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，涂漆，除锈，退磁，检验等。根据本工件的实际情况，辅助工序为去毛刺和检验。4.5 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散，是拟订工艺路线时确定工序数目的两种不同的原则，它和设备类型的选择有密切关系。(1)工序集中与工序分散的概念工序集中是指将工件的加工把集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目， 并且利用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时间段每道工序只包括一个简单工步。
10、(2)工序集中和工序分散的特点1、工序集中的特点：1）采用高效专用设备及工艺装备，成产率高。2）工艺装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。4）应采用结构复杂的专用设备及工艺装备，是投资大，调整和维修复杂，生产装备工作量大，转换新产品比较费时。2、工序分散的特点:1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产装备工作量少，又易于平衡工序时间，易于适应产品更换。2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。3、工序集中与
11、分散的选用工序集中与分散各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。该工件在车左端面和内孔、内槽采用工序集中原则，能有效减少工艺装夹次数，容易保证表面间位置精度。在铣削外圆平面、钻孔时均采用工序集中原则，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，简化生产计划和组织工作。4.6 拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：表 4-2 加工工艺路线一序号 工序内容 工步内容10 备料 毛坯锻件20 热处理 正火处理粗车长 102 的左端面粗车 139 的外圆粗车 55 的内孔粗车 82 的内孔粗车 90
12、 的内孔半精车长 102 的左端面半精车 139 的外圆30 车半精车 55 的内孔第四章 工艺路线的拟定半精车 82 的内孔半精车 90 的内孔半精车 91 的内槽调头，粗车长 102 的右端面粗车 105 的外圆粗车 82 的内孔粗车 90 的内孔半精车长 102 的右端面半精车 105 的外圆半精车 103 的外圆半精车 82 的内孔半精车 90 的内孔半精车 91 的内槽粗车宽 4 的凹槽40 车半精车宽 4 的凹槽粗铣两平面50 铣半精铣两平面钻铰 9锪 14 深 10；锪 145角钻、攻 M8 60 钳钻攻 M670 钳 翻转 90钻、攻 M880 磨 粗磨 103 的外圆和 90
13、 的内孔90 钳 去毛刺100 表面氧化处理110 检验入库表 4-3 加工工艺路线二序号 工序内容 工步内容10 备料 毛坯锻件20 热处理 正火处理粗车长 102 的左端面粗车 139 的外圆粗车 55 的内孔粗车 82 的内孔30 车粗车 90 的内孔调头，粗车长 102 的右端面粗车 105 的外圆粗车 82 的内孔40 车粗车 90 的内孔半精车长 102 的右端面半精车 105 的外圆半精车 103 的外圆半精车 82 的内孔半精车 90 的内孔半精车 91 的内槽50 车半精车宽 4 的凹槽调头，半精车长 102 的左端面半精车 139 的外圆半精车 55 的内孔半精车 82 的
14、内孔半精车 90 的内孔60 车半精车 91 的内槽钻、铰 9锪 14 深 10mm；锪 145角钻、攻 M8 70 钳钻、攻 M6 80 钳 翻转 90钻、攻 M890 铣 粗铣两平面第四章 工艺路线的拟定半精铣两平面100 磨 磨 103 外圆和 90 内孔110 钳 去毛刺120 表面氧化处理130 检验入库工艺路线方案的分析与比较方案一：主要是按工序集中原则组织工序，虽然有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，节省装夹时间，但对工人技术水平要求高，且需要用到专用夹具，不利于降低生产成本，故不适合批量生产。方案二：主要是按工序分散原则组织工序，可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，即可通用夹具，调整，对刀也比较容易，对操作人员的技术水平要求较低，同时有利于保证工件的加工精度，适用于大批量生产。综合上述两种方案采用方案二更为合理。4.7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）
