自动双模弯管机零件加工工艺分析 (2).docx

北京理工大学珠海学院2019届本科生毕业设计自动双模弯管机零件加工工艺分析学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械工程黄国恩学 号：职 称：150406101846李兵、林盛副教授、助理工程师中国·珠海二一九年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计自动双模弯管机零件加工工艺分析是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期： 年 月 日自动双模弯管机零件加工工艺分析摘 要在机械制造行业中，生产出来的零件的产品质量、成本、效益都和加工工艺设备有着千丝万缕的关系。随着国家的机械工业水平越来越高，一些几何形状不规则的零件开始广泛应用本文就自动双模弯管机的选取一些典型加工零件进行零件加工工艺分析，其中包括选择零件的毛坯，包括毛坯的各项毛坯参数，选择毛坯加工的加工机床、加工毛坯所用到的刀具及其各项参数、零件加工时的各项切削参数、零件加工的工序选择。其中一些零件的加工涉及到数控加工中心，设计并拟定走刀路线，导出零件的数控加工程序。同时也涉及到夹具的设计以及相关的加工生产方法，在设计夹具中，比较注重设计夹具的夹紧方案以及定位方案。另外通过对工件产生的加工误差、夹紧力度进行计算。保证在加工过程中，零件不会改变位置、也不会夹到变形。由于夹具的利用率高，经济性好，成本低，使用的元件数量少但功能性强，并且配套费用低廉，能够有效地降低零件的生产成本。关键词：零件加工；工艺分析；数控加工；夹具设计Auto Pipe-bending Components Processing TechnicAbstractIn the machinery manufacturing industry, the product quality, cost and benefit of the parts produced are closely related to the processing equipment. As the level of the national machinery industry is becoming higher and higher, some parts with irregular geometrical shapes begin to be widely used. In this paper, some typical processing automatic dual mode selection of pipe bending machine parts parts processing process analysis, including choose the blank parts, including the blank parameters of blank, choose the blank processing machine tools, processing cutting tool used in the blank and the various parameters and parts processing various cutting parameters, choice of parts processing process. Some of the parts of the machining involves CNC machining center, design and draw up the knife route, export parts of the CNC machining program. At the same time, it also involves the design of fixture and related processing and production methods. In addition, the machining error and clamping force of the work piece are calculated. Ensure that in the process of processing, parts will not change position, will not clamp deformation. Due to the high utilization rate of fixture, good economy, low cost, the number of components used is small but functional, and the supporting cost is low, can effectively reduce the production cost of parts.Keyword: Parts processing; Process analysis; CNC machining; Fixture design目录1、前言11.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求11.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题11.3本设计应解决的主要问题22、设计22.1产品的零件图52.2 SMW-101(B)零件的分析52.2.1工艺设计5确定生产类型5确定毛坯6确定锻件的加工余量、零件毛坯的尺寸、毛坯的公差大小7根据计算出来的毛坯锻件尺寸7确定圆角半径82.2.2工艺规程设计10制定工艺路线10选择加工设备与工艺设备132.3 SMW25-47(B)零件分析17确定生产类型18确定毛坯19锻件的机械加工余量、毛坯尺寸和公差19计算锻件毛坯公差20毛坯锻件的热处理方式20工艺规程设计21确定工艺路线21选择量具242.3 SMW25-51(B)零件分析25确定生产类型26确定毛坯26确定锻件的加工余量、零件毛坯的尺寸、毛坯的公差大小26锻件毛坯公差27选择毛坯的热处理28工艺规程设计29制定工艺路线29选择量具322.4 专用夹具设计332.4.1明确夹具设计任务332.4.2定位方案及定位元件的设计342.4.3夹紧方案及夹紧装置的设计342.4.4夹具结构设计342.4.5绘制夹具总图352.4.6夹具使用说明352.6数控铣削（镗铣削中心）加工工艺352.6.1零件的数控机床编程363.总结364.参考文献375.致谢381、前言自动双模弯管机（Autokinetic Pipe-bending Machine）是一种用于弯管的机器，主要用于建设公路铁路，电力施工，锅炉行业、船舶、桥梁建设、家具制造等行业的管道铺设及修造。弯管机主要用于管子的塑性成型，具有多功能，结构合理，操作简便等优点。其中液压弯管机除了弯管功能之外，还能将油缸作为液压千斤顶使用。相比之下，数控弯管机可对管材在冷态下进行一个弯曲半径（单层）或两个弯曲半径（双层）的缠绕式弯曲，广泛使用于汽车、空调、船舶、家具、锅炉、航空航天等行业的各种管件和各种线材的弯曲。1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求在日常生活当中，对于管材的应用是无处不在，其主要通过金属管材的塑性成型的性质和管材不同的不同成形方法，管材成型方法其中包括：拉伸弯曲、压缩弯曲、轴力推曲、绕弯和滚弯的工艺方法，使得金属管材的形状和尺寸按照所设计的生产工艺来成型，以此可获得各式各样的管材，并在日常生活中使用。但是经过调查发现，一些工业水平较高的国家，例如德国、日本等，他们的弯管机在精度、自动化程度、机器寿命等方面均远超国内水平。在国外，同行业厂家都能够做到全自动化的机器，机器的轮模、夹模、导模、芯棒等都是他们全自动化的核心竞争力。我国的自动弯管机受限于机器本身的精度不够，模具的热处理方面欠缺，国内大部分厂家都是半自动弯管机，即需要人力投料等。在国外，均普遍采用大规模的机械化和自动化作业，而国内人力的比较普遍，因而在机器精度和生产效率均低于国外。本研究根据弯管机的特性，对重要零件进行分析。根据得到的研究结果，提出合理的零件加工工艺分析方案。以此实现对自动弯管机的性能优化。1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题经过调查发现，我们国家的弯管机发展还是存在一些问题，目前我国的大部分厂家的弯管机水平比较低，落后于在国外的同行业公司。其中一些工业水平比较高的国家，例如德国、日本等，他们的机器在精度、自动化程度、机器寿命等方面都远高于国内水平。在国外，同行业厂家都能够做到全自动化的机器，机器的轮模、夹模、导模、芯棒等都是他们全自动化弯管机的核心竞争力。相反我国的自动弯管机受限于机器本身的精度不够，同时模具的热处理方面有所欠缺，国内大部分弯管机厂家都是半自动弯管机，即需要人工投料和人工取料等。在国外，同行业内大部分厂家普遍采用大规模的机械化和全自动化作业，而国内人力的比较普遍，因而我国的厂家在机器精度和生产效率均低于国外的弯管机厂家。1.3本设计应解决的主要问题通过调查确定目前我国弯管机的发展情况，根据弯管机的三位建模，分析典型零件的加工工艺。拟定部分典型零件的加工工艺路线，并根据拟定好的工艺路线，选择合适的加工机床，加工刀具以及各工序的切削参数。其中一些零件需要用到数控加工中心作为加工机床，拟定零件的加工走刀路线，并导出相应的数控加工程序。同时分析零件的几何形状，设计出零件的加工夹具，设计合理的加紧方案以及定位方案。2、设计（1） 在了解大部分加工工艺方法及加工工艺设备的基础上，通过查阅书籍、参考资料后，并依据已得到的零件模型，通过NX9.0软件建立的走刀仿真，得到各零件的加工的数控程序。并确定生产纲领、生产类型、选择毛胚、设计毛坯的加工工艺，确定工序间的加工余量，技术要求、检验方法的各类技术指标。（2） 采用Auto CAD 软件对各零件工序图的零件形状进行绘制，并导入至工序图中，并把各项加工数据写入工序图里，最后将一整套的工序图进行整理，最后得到完整的零件加工工艺。.自动双模弯管机中典型零件图中，适合铣削加工的零件如下图； 图2-1 图 2-2 图2-3适合车削加工的零件如下图； 图2-4 图2-5图2-6适合使用数控加工中心加工的零件如下图 图2-7 图2-8在加工过程中需要使用到专用夹具加工的零件如下图 图2-9 图2-10图2-11本文以图2-3、图2-4、图2-11进行零件加工工艺分析，包括选择毛坯、拟定加工路线、设计夹具、设计数控加工走刀并导出程序等。2.1产品的零件图图2-4中所示零件的零件图如下图图2-1-1 SMW25-101(B)传动轴零件图2.2 SMW-101(B)零件的分析该零件是自动双模弯管机中的机头构架组件中的一个轴类零件，该零件属于动力传动系统的主要零件。一般情况下，机头构架组件轴采用多级齿轮传动，通过自动双模弯管机的传动系统，经系统内部各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后将动力输送到机头构架组件轴上，使得该机头构架组件的传动轴获得系统规定的转速和扭矩。该传动轴在正常的工作环境下，需要承受一定的冲击载荷以及较大扭矩。所以，该传动轴应该具有足够的耐磨性能以及扭矩强度。在设计工艺过程中，必须要注意到毛坯的热处理；那是因为该传动轴是动力传递的关键零件之一。该传动轴的加工质量对于自动双模弯管机的整个系统的稳定性以及安全性都有很大的影响。2.2.1工艺设计确定生产类型零件的一年生产量Q=2000，结合当前的行业水平，取零件的备用率=10%和成品零件的废品率=1%；通过查表和计算，这个零件轴的一年生产量为N=Qn×1+10%×1+1%=2000×1+10%×1+1%=2222件年 公式2-1-1该零件是自动双模弯管机中的机构构架组件传动轴：质量为 4.47KG；属于轻型零件；生产类型为中批生产。确定毛坯这个零件轴是动力传递的零件，该零件要足够良好的机械性能，这根轴的动力传递的工作表面具有良好的耐磨性能，所以应该要选择合适的钢铁材料作为毛坯；同时，我们为了使零件在加工后具有良好的尺寸精度，因而选择的毛坯材料应该经过合适的热处理。我们根据该零件的形状、材料分析，最终选择45#钢 机械制图附录8 常用材料作为该零件的毛坯材料。45#钢适合型材是锻件。同时从该零件的用途分析，该传动轴将传递较大的扭矩，机械性能要求较高。具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度、同时冲击韧性较大，经过综合考虑，选择锻件，这尽量能够不切断钢里面的纤维，保证正常可靠性，该传动轴的一年生产量为2222件/年，属于中批量生产，并且零件的轮廓尺寸不大，毛坯可以采用模锻成形。轴类零件常选用45#钢，材料便宜，调质、正火的热处理之后，45#钢加强了切削性能。提高了零件整体的机械性能。在淬火热处理之后，表面硬度可以提高到45HRC及以上。确定锻件的加工余量、零件毛坯的尺寸、毛坯的公差大小通过查GB/T12362-2003确定本零件的毛坯锻件的加工余量，其中根据该轴类零件的用途以及零件图纸上的技术要求，确定该毛坯锻件的公差为普通级。同时根据该轴类零件的零件成品质量4.47KG；估算得到锻件质量Mf=7.23KG；该毛坯锻件为圆柱形，假定其最大直径为80mm，长361mm，则可计算得到锻件外轮廓包容体质量为Mn=4×802×361×7.85×10-6=14.24KG由公式2-1-2 S=MfMn；计算得到该传动轴锻件形状复杂系数S=0.51由于零件采用45#钢作为材料；通过查阅毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-6“锻件的长度、宽度、高度公差”得到锻件材质系数M为M1级并整理毛坯的加工余量得如下表方向单边加工余量厚度方面2.0mm-2.3mm水平方向2.0mm-2.3mm中心孔2.5mm表2.1.1 传动轴锻件的长度、宽度、高度公差根据计算出来的毛坯锻件尺寸通过分析零件除了16H7Ra12.5、32H7Ra12.5的孔之外，剩下的加工表面为Ra=0.8，故这些加工表面的毛坯尺寸为该轴类零件的尺寸加上前面所述的加工余量值即可。整理得 毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-6“锻件的长度、宽度、高度公差”零件尺寸单面加工余量锻件尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸55k62.05916H7深2912.529175h72.07932H7深662.56646k72.05050g62.04440f52.044表2.1.2传动轴类零件的毛坯（锻件）的尺寸（/mm）根据毛坯的锻件质量Mf、材质系数M1、形状复杂系数S2；通过毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-6“锻件的长度、宽度、高度公差”，整理得到锻件尺寸偏差锻件尺寸偏差59+3.5+1.572±1.279+3.5+.512±0.954+3.5+1.5169±1.250+3.5+1.516+0.6-1.444+1.7-0.290+1.7-0.5表2.1.3传动轴毛坯的尺寸允许偏差单位mm确定圆角半径通过毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-13“内圆角半径R数值”。确定该毛坯锻件的每个部分H/B<2。为了方便计算，本毛坯的锻件内圆角以及外圆角分别取一样数值；台阶高度H=8mm-13.5mm；整理得 毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-13“内圆角半径R数值圆角半径外圆角r6外圆角R3表2.1.4传动轴锻件得内外圆角单位mm毛坯的模锻斜度零件的上下镗孔深度不一样，将按照镗孔较深的那一侧进行计算LB=4444=1HB=44261=0.169通过查阅毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-11“模锻锤、热模锻压力机、螺旋压力机锻件外模斜度数值”，确定外模锻斜度=5°；内模锻斜度比外模锻斜度大2°3°，取=7°； 毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-11“模锻锤、热模锻压力机、螺旋压力机锻件外模斜度数值”选择毛坯的热处理锻造轴类毛坯后进行正火，有效的除去残余锻造应力，让不均匀的金相组织重新结晶，获得细化均匀的金相组织，提高零件的加工性能。图2-1-2 SMW25-101(B)传动轴毛坯图2.2.2工艺规程设计选择基面是工艺规程设计的重要部分之一，而选择基面合理与否，可以保证良好的加工质量，甚至能够提高零件的生产效率。相反的，没有选择合适的基准面，不但使加工工艺设计过程中漏洞百出，在生产零件的过程中，有机会报废大批量的零件，不能保证加工效率对轴类零件，该怎么选择粗基准，如果外圆的端面做基准，则可能使一组内的外圆面与零件的外形不对称。按照有关粗基准选择原则，应当选择零件的粗基准不能选择那些需要加工的端面本零件是带孔的机构构架组件轴，孔是设计基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应该选择孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。对于此零件来说，我选用16H7mm的孔及一端面作为精基准。零件的加工表面键槽端面内孔外圆面表2.1.5 传动轴的加工表面加工表面表面粗糙度公差等级加工方法1加工方法2加工方法355外圆面Ra0.8IT6粗车半精车精车75外圆面Ra0.8IT7粗车半精车精车50外圆面Ra0.8IT6粗车半精车精车46外圆面Ra0.8IT7粗车半精车精车40外圆面Ra0.8IT5粗车半精车精车两端端面Ra0.8粗车半精车精车槽（除键槽）Ra6.3粗车半精车16孔Ra12.5IT7采用复合钻头32孔Ra12.5IT7采用复合钻头键槽Ra3.2IT5粗铣半精铣精铣表2.1.6 传动轴加工表面的加工选择方法制定工艺路线工序1：以55mm处的外圆面及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆40mm以及台阶面，粗车外圆46mm，粗车外圆面50mm，倒角。背吃刀量ap=22=1mm查表得刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，ap<3mm，工件直径40mm65mm时，进给量取0.40.7mmr；通过查找C620-1卧式车床主要性能参数表，选择进给量f=0.5mmr。车刀几何形状为卷屑槽倒菱形前刀面；根据“切削用量及其计算”表中的切削速度计算公式得，当采用YT15硬质合金车刀加工抗拉强度b=600MPa700MPa钢件，ap<3mm，f=0.5mmr取切削速度 vc=d0n1000=109mmin； 公式2-1-3根据C620-1卧式车床主要性能参数表，选择转速n=120rmin，实际切削参数v=45.6mmin；根据切削用量简明手册以及C620-1卧式车床主轴各级转速力学性能参数表，选出切削用量ap=1.0mm, f=0.5mmr,n=120rmin。用时Tm=34+38+127+5=194s。工序2：以粗车后的40mm外圆及其端面作为定位另一端面粗车75mm外圆面粗车55mm外圆面粗车6mm*2mm沟槽粗车4mm*1mm沟槽粗车倒角粗车表2.1.7切削用量ap=1.0mm, f=0.5mmr,n=120rmin用时Tm=25+27+40+4+5+5=106s。工序3：以粗车55mm处的外圆面及端面定位，40mm外圆面半精车精车46mm外圆半精车精车50mm外圆面半精车精车表2.1.8精车各外圆Tm：选的刀杆尺寸B×H=16mm×25mm、背吃刀量ap=0.25mm ，查表得f=0.3mmr，进而选得刀片厚度为4.5mm车刀几何形状：卷屑槽倒菱形前刀面。进给f=0.20mmr查表得系数及指数：Kv=1.4；T=60Min；Xv=0.15;Yv=0.20;m=0.2;Cv=291;切削速度Vc=CvTmapxvfyvkv=350mMin 公式2-1-4工序4：以精车后的40mm外圆及其端面作为定位55mm外圆面半精车精车75mm外圆面半精车精车沟槽6mm*2mm半精车沟槽4mm*1mm半精车表2.1.9切槽： 刀具:宽度为3mm的切断刀，刀头长度20mm；查表得该刀具适合的进给量f=0.10mmr;Kv=1.4; Tm=60Min;Cv=38;Yv=0.8;M=0.2;Vc=38×1.4600.2×0.10.8=180mmin代入公式得到转速n=1000×Vc×d=1000×180×39=367rmin; 公式2-1-5 切削用量及其计算表14-1“车削时切削速度的计算公式”工序5：粗镗孔16mm深291mm，粗镗孔32mm深66mm，半精镗孔16mm。半精镗孔32mm；镗孔16mm的圆形镗刀参数见下表材质YT5硬质合金背吃刀量ap1.25mm主偏角r90°进给量f0.20mm/r直径8mm转速n370r/min表2.1.10镗孔32mm的圆形镗刀参数见下表材质YT5硬质合金背吃刀量ap1.25mm主偏角r90°进给量f0.15mm/r直径16mm转速n370r/min表2.1.11工序6：见下表宽为12mm键槽粗铣半精铣宽为10mm键槽粗铣半精铣表2.1.12工序7：在钳工台为零件去毛刺工序8：对零件做最终检查选择加工设备与工艺设备1、 选择机床（1） 由于工序1、2、3、4是粗车、半精车、精车。各个工序的工步数不多，并且为中批量生产即生产率要求不高。因此，选择卧式机床就可以满足该零件的加工要求。同时本零件的外廓尺寸并不大，精度相对要求不高，则选择常用的C620-1卧式车床即可。（2） 工序5为镗孔，因为轴是一种回转体零件，并且零件的尺寸不大，镗孔可以在车床上进行，并且精度较高，表面粗糙度要求较高，所以采用较精密的车床能够满足这类加工要求，经过考虑选用C616A卧式车床。 机床技术参数表8-2“卧式车床的型号与主要参数”（3） 工序6是使用三面刃铣刀粗铣及半精铣键槽，故适合选用卧式铣床。经考虑，选择常见的X62型号 机床技术参数表8-8“卧式（万能）铣床型号与主要参数”铣床能够满足零件的加工要求。 图2-1-3 C620-1卧式车床 图2-1-4 C616A卧式车床图2-1-5 X62卧式铣床2、 选择夹具该轴类零件除了粗铣、半精铣键槽需要专用夹具外，其他各工序使用普通夹紧装置进行加工即可，采用三爪卡盘作为夹具体。3、 选择加工刀具（1） 在车床C620-1车床上加工的工序1、2、3、4，常用硬质合金车刀。一般加工钢质类毛坯零件采用YT类硬质合金车刀，因为该类车刀具有较高的耐磨、耐热性能以及抗粘结性能。粗车采用YT5车刀、半精车采用YT15车刀、精车采用YT30车刀。（2） 切槽刀选择宽度为2mm的高速钢成形切槽刀，刀头长20mm。通过查表，该刀具合适的进给量F=0.1mmr，Kv=1.4，T=60Min，Cv=38，Yv=0.8 ，M=0.2;Vc=38×1.4600.2×0.10.8=180mmin转速n=1000×V×d=1000×180×39=1469rmin； 公式2-1-6用时Tm=Ln×f=62321×0.1=12s； 公式2-1-7 图2-1-6 YT5硬质合金车刀 图2-1-7 YT15硬质合金车刀 图2-1-8 高速钢切槽刀铣键槽的铣刀选择键槽铣刀；根据零件的加工要求键槽深度为1.5mm。经查阅有关资料 刀具技术参数表9-16“铣刀直径选择”得，粗铣的加工参数主前角5°刃倾角3°主后角12°材料高速钢主偏角15°切削速度20m/min副偏角5°进给量0.2mm/r表2.1.13精铣的加工参数主前角5°刃倾角3°主后角7°材料高速钢主偏角15°切削速度15m/min副偏角5°进给量0.05mm/r表2.1.144、 选择量具该零件属于中批量生产，正常的情况下采用普通量具。经过查表（1） 各外圆面的量具采用读数值0.02、测量范围0-150的游标卡尺。（2） 16H7、32H7选择加工孔用量具，经过粗镗、半精镗至16（+0.35，0）、32(+0.38,0)，半精镗至16（+0.18，0）、32(+0.25,0)。（3） 加工轴向尺寸所用到的量具，采用读数值0.02、测量范围0-150的游标卡尺即可达到测量精度范围。（4） 加工键槽的量具，经过粗铣、半精铣加工后，粗铣时的槽宽和槽深的公差IT7；半精铣，公差达到IT5，均可采用读数值0.02、测量范围0-150的游标卡尺。 常用量具检具技术参数表11-1“常用量具一览” 图2-1-9 游标卡尺 图2-1-10 内径百分表附零件SMW25-101(B)传动轴的工艺卡片表2.1.15 传动轴工艺卡片2.3 SMW25-47(B)零件分析该零件是自动双模弯管机的炮筒组件中的一个重要零件，全自动双模弯管机中的炮筒组件主要作用是夹紧弯管材并使其转动，是一个转管机构。而且由轮模、主夹模组成。是自动双模弯管机弯管成形的重要零件。该零件在正常工作情况下，经过自动弯管机数控系统内部处理后的数据传递到炮筒组件部分后，在自动双模弯管机的传动系统协助下，完成弯管材的加工。该零件SMW25-47(B)属于套筒类零件，它的表面需要通过铣削完成。表面粗糙度、精密等级为普通级，由于加工时不能选择沟槽的侧面作为定位基准，要准确地保证上述要求则有点困难，但该零件的整体的精密度为普通级，该零件的整体的工艺性较好。附SMW25-47(B)套筒零件图图2-2-1 SMW25-47(B)套筒零件图确定生产类型零件的一年生产量Qn=1000，结合当前的行业水平，取零件的备用率=1%和成品零件的废品率=1%；代入公式可以得到该零件的年产量为：N=Qn×1+10%×1+1%=1000×1+10%×1+1% =1111件年； 公式2-2-1该零件是自动双模弯管机中炮筒组件的重要零件，质量为1.58KG，属于轻型零件，生产类型为中批生产。确定毛坯套筒类零件常选用45#钢 机械制图附录8 常用材料，材料便宜，调质、正火的热处理之后，45#钢加强了切削性能。提高了零件整体的机械性能。在淬火热处理之后，表面硬度可以提高到45HRC及以上。锻件的机械加工余量、毛坯尺寸和公差 毛坯尺寸公差与机械加工余量表12-6“锻件的长度、宽度、高度公差”；表12-7“锻件的厚度公差”；表12-9“锻件内外表面加工余量”该类零件的成品质量为1.58KG，估算得到锻件质量Mf=2.56KG，该毛坯锻件为圆柱形，最大直径为74mm,长度为77mm则可计算得到锻件外轮廓包容体质量为Mn=4×742×77×7.85×10-6=3.65KG;由公式2-2-2 S=MfMn计算得到这个锻件形状复杂系数S=0.70，处在1和0.63之间，判断得形状复杂系数为S1级。毛坯的加工余量如下表方向单边加工余量厚度方面2.0mm-2.3mm水平方向2.0mm-2.3mm中心两孔2.5mm表2.2.1这些加工表面的毛坯尺寸为该轴类零件的尺寸加上前面所述的加工余量值即可。得到该轴类零件的毛坯（锻件）的尺寸（/mm）见下表零件尺寸单面加工余量锻件尺寸74k62.07836H72.03277281表2.2.2计算锻件毛坯公差根据毛坯的系数Mf、M1、S，通过差毛坯公差表，整理得到毛坯的尺寸允许偏差，见下表单位mm锻件尺寸偏差78+1.5-0.332+1.5-0.381+2.5+0.5表2.2.3毛坯锻件的热处理方式45#钢质毛坯经锻造后应安排的热处理方式为正火，可消除残余的锻造应力，使锻件中不均匀的金相组织通过重新结晶，得到均匀细化的金相组织，改善加工性。附SMW25-47(B)套筒零件毛坯图图2-2-2 SMW25-47(B)套筒零件毛坯图工艺规程设计选择基面是工艺规程设计的重要部分之一，而选择基面合理与否，可以保证良好的加工质量，甚至能够提高零件的生产效率。相反的，没有选择合适的基准面，不但使加工工艺设计过程中漏洞百出，甚至在零件的生产过程中，可能会造成大批零件报废，生产效率得不到保证。对于此零件来说，我选用36H7mm的孔及无凹槽的端面作为精基准。零件的加工表面凹槽端面内孔外圆面表2.2.4加工选择方法见下表加工表面表面粗糙度公差等级加工方法1加工方法2加工方法374外圆面Ra0.8IT6粗铣半精铣精铣36内孔Ra0.8IT7粗镗半精镗精镗5孔Ra12.5IT6采用复合钻头7孔Ra12.5IT6采用复合钻头8孔Ra12.5IT6采用复合钻头两端端面Ra0.8粗铣半精铣精铣凹槽Ra0.8粗铣半精铣精铣表2.2.5确定工艺路线工序1：74外圆面粗车半精车精车36内孔粗镗半精镗精镗两端端面粗铣半精铣精铣凹槽粗铣半精铣精铣表2.2.6使用三轴数控CNC850L加工中心；粗铣、半精铣选择15mm的中齿(四齿)高速钢平底刀，周围有主切削刃、底部有副切削刃。装刀时尽可能短，以保证在加工时铣刀有足够的刚度，避免弹刀。通过查表 切削用量及其计算14.3常用加工方法切削用量的选择特点铣削速度公式Vc=×d0×n1000； 公式2-2-3使用高速钢平底刀时，主偏角60°，正负前角（轴向正前角、径向负前角）切削平稳，改善抗冲击性能；切削参数数值铣削速度Vc20（m/min）每齿进给量f0.10（mm/z）背吃刀量ap1.5mm主轴转速n645.5r/min取转速n600r/min进给速度F2582（mm/min）表2.2.7同理，精铣选择12mm的中齿硬质合金平底刀，有足够的强度、耐磨性，能够满足加工要求，主偏角90°，正负前角；切削参数数值铣削速度Vc25（m/min）每齿进给量f0.15（mm/z）背吃刀量ap0.5mm主轴转速n530.5r/min取转速n500r/min进给速度F3180（mm/min）表2.2.8 刀具技术参数表9-19硬质合金直柄立铣刀镗孔36mm的圆形镗刀参数见下表材质YT5硬质合金背吃刀量ap1.5mm主偏角r90°进给量f0.15mm/r直径18mm转速n370r/min表2.2.9 工序2：钻孔5mm孔、7mm孔、8mm孔，其中钻5mm孔时采用普通夹具；7mm孔、8mm孔采用专用夹具。采用Z518型号立式钻床，由于零件的加工精度为普通级，故采用硬质合金直柄麻花钻头。 刀具技术参数表9-2直柄麻花钻通过查表，切削速度V=20mmin，进给量f=0.15mm，主轴转速S=1000×V×D; 公式2-2-4得到转速S分别取1273r/min、909r/min、795rmin；当钻5mm孔时 S=1200rmin；当钻7mm孔时 S=900rmin；当钻8mm孔时 S=800rmin;工序3：去毛刺，钳工台。工序4：终检。图2-2-3 CNC850L立式加工中心图2-2-4 Z518立式钻床 图2-2-5 平底铣刀 图2-2-6 硬质合金麻花钻头选择量具该零件属于中批量生产，正常的情况下采用普通量具。经过查表各加工表面的量具可采用读数值0.02、测量范围0150mm的游标卡尺。 图2-2-7 游标卡尺 图2-2-8 内径百分表