工艺过程说明书.docx

《工艺过程说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工艺过程说明书.docx（69页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、工艺过程说明书第1章绪论1.1顶尖滑套加工技术现状及进展方向(1)国内研究现状车床的顶尖滑套现在已经有很多能够供参考的工艺规程，但大多工艺规程过于笼统，要找到较为全面的加工工艺规程与加工过程中所用的夹具很困难。很多厂家在新编写加工工艺规程的过程中，尽管他们有大量的能够提供的参考加工工艺规程，但还是要由技术人员添加很多全面的加工过程、进行大量的计算与分析、新设计加工过程中所用的的夹具。同时由于我国的制造业落后，特别在CAD/CAM方面落后与发达国家好几十年，因此以上过程大多是技术人员手工完成的。这样不仅浪费了大量的人力与物力，而且生产效率低下，生产成本高，使的技术人员的大量时间与精力都用在了重复

2、繁重的体力劳动上，从而限制了他们制造思维的进展。国内有很多大的老牌机床厂尽管他们有比较成熟的加工工艺规程，而且生产效率相对其它小的厂家较高。根据我的总结这些大型国企还是有缺陷：一、为了减少竞争压力，他们的工艺规程大多是保密的不外泻的。这样尽管在一段时间内能够暂时保住他们的龙头地位，但从长远看它却是阻碍我国制造也进展的,特别在这个各类先进制造系统正在不断孕育而生的时代。二、他们现在所用的工艺规程与夹具大多数是十几年前甚至几十年前的老工艺。这样就使得新进的技术人员得不到锻炼的机会，新进的设备得不到最好的使用，造成了人力物力的大量浪费。同时竞争力逐步衰退，经不起外界竞争的冲击。车床的顶尖滑套作为辅助

3、支撑工件之用，存在着生产效率低、生产劳动强度大的缺陷，特别是大批量生产，此问题更为突出。国内车床现在大多使用顶尖式心轴夹紧如图因此在制定车床尾座加工工艺过程中能够在夹具上有所创新，实现更高的定心精度。5快换垫圈6-螺母（2）国外研究状况发达国家制造业比我国先进，CAD/CAM技术进展相对较成熟。而且车床的顶尖滑套属于典型零件的范畴，他们现在做机床尾座套筒加工工艺规程要紧用CAPP,、CAFD完成，然后用人工做一些简单的修改就能够完成了。现在常用的变异型CAPP系统要紧是基于成组技术（GT）的。所谓成组技术（GT）是一门生产技术科学，即利用事物相似性，把相似问题归类成组，寻求解决这一类问题相对统

4、一的最优方案，从而节约时间与精力以取得所期望的经济效益。成组技术的核心问题是充分利用零件上的几何形状及加工工艺相似性组织生产，以获得最大的经济效益。利用这样的技术大大提高了生产效率，降低了产品的生产成本与缩短了产品研发周期，也能够把技术人员从繁琐重复的劳动中解放出来，能够充分发挥他们的制造性。但这门技术也有缺点：对一些非典型零件无法完成工艺规程设计；数据库容量过大；计算机所生成的加工工艺规程与夹具并不一定是最优的方案。同时，国外在创成试CAPP系统方面也有一定进展，这种系统能够定义为一个能综合加工信息，自动为新的零件制定出工艺规程的系统，即根据零件信息，系统能够自动提取制造知识，产生零件所需要

5、的各个工序与工步的加工内容；自动完成机床、工具的选择与加工过程的最优化；通过应用决策逻辑，能够模拟工艺设计人员的决策过程。由于一个真正的创成型CAPP系统是要求很高的，现在的技术很难达到完全创成，特别关于一些较为复杂的零件，因此完全创成的CAPP系统应用范围很小，只适用一些简单的零件。现在应用比较广泛的是半创成型CAPP系统，是将以上两种CAPP系统相结合，即使用变异型CAPP系统与自动决策相结合的方式。（3）进展方向在新世纪里，随着电子信息等高科技技术的进展与市场需求的个性话与多样化，先进制造技术正在向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化方向进展。车床尾座套筒的生产

6、效率也会随着CAD/CAM技术与机床技术的进展不断得到提高，随着计算机集成制造系统（CIMS）与并行工程（CE）的迅速崛起，它的生产成本也会不断降低。1.2本课题研究的目的、意义车床顶尖滑套加工工艺规程设计属于一种典型零件的加工工艺规程设计,在编写它的加工工艺规程的过程中涉及到热处理、各类机床的选用、夹具设计等很多方面的知识，它综合了机械工程制图,机械设计基础,互换性与机械零件的测量,机械制造工艺学、机床刀具的选择技术、工程材料、机床夹具设计、机床概论等多门机械制造专业的主干专业课，因此在这个过程中不但能够使我加深往常所学的专业课的懂得，也能够让我把往常所学的一些专业课程融会贯穿，起到温故而知

7、新的作用，为以后的继续学习与深造打下坚实的基础。车床的顶尖滑套属于一类典型的零件，掌握了它的加工工艺规程就等于掌握了这一类零件的加工工艺规程。研究车床的顶尖滑套加工工艺规程就等于在研究一类零件的加工工艺规程，因此制定出一套经济的加工工艺规程意义深远。车床的顶尖滑套同时又属于一种精度要求比较高的难加工零件,它包含高精度外圆表面加工、内圆表面加工、内锥面加工、键槽加工等，加工方法包含车削、钻削、铳削、磨削等几种应用最广泛的加工方法，因此研究它的工艺规程有利于我们对几种常用的加工方法有一个更深层次的熟悉。1.3课题的要紧内容分析对比综合现有车床尾座套筒加工工艺的基础上,设计出高效的加工工艺规程与夹具

8、设计方案，达到降低成本，提高生产效率的目的。车床的顶尖滑套需求量大，所编写的工艺规程要紧适用于大量生产的情况使用。在加工过程中要紧有一下问题：（1）车床顶尖滑套属于回转件在以内圆为基准加工半精加工与精加工外圆面时装夹固定务必使用夹具实现定心，因此在进行半精加工与精加工前务必分别设计一套夹具；（2）由于顶尖滑套是回转件，在铳床上铳键槽时没有夹具无法实现定心与夹紧，因此在铳键槽前也要设计一套夹具；（3）国内车床顶尖滑套生产工艺基本成型，要在前人基础上提出一套更加优化的方案也是一个很大的挑战.设计的要紧内容：1 .车床顶尖滑套零件图与各部分所起的作用进行分析；2 .各类机床加工工艺研究；3 .重点对

9、车床加工工艺进行研究；4 .车床顶尖滑套加工工艺规程设计；5 .车床顶尖滑套半精加工、精加工、铳键槽过程中所用到的定心夹具的设计；6 .加工结束后检验过程的设计；1. 4设计的指导思想保证零件加工质量,习惯性强。2适当使用数控加工条件能显著提高生产效率与精度。3降低生产成本.4工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。5结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高精度与生产效率。第二章顶尖滑套的机械加工工艺规程制订图21顶尖滑套第一节零件图形的分析2.1.1 材料的选用及热处理分析1材料的性能及成分材料牌号：45表2145钢的力学性能材料名称优质碳素钢标准号GB699-88试样状态退火钢抗拉强

10、度600(MPa)屈服强度2355(MPa)延长率216%断面收缩率240%布氏硬度197HBS45钢元素含量:表2245钢的碳与合金元素的含量含碳量为0.42-0.50%含硅量为0.17-0.37%含钵量为0.50-0.80%含硫量W0.035%含磷量W0035%含铭量W020%含锲量0.30%l2材料的热处理分析1.45钢的调质淬火调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。为使调质件得到好的综合性能，通常含碳量操纵在0300.50%.调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。

11、小型工厂不可能每炉都摘金相分析,通常只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度务必达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。45钢的调质：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，因此应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大与要求比较高的工件不宜使用。45号钢的淬火温度在820840度左右，在实际操作中，通常是取上限的。偏高的淬火温度能够使工件加热速度加快，表面氧化减少。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间,通常为Iminmm,假如实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧

12、化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大，加热保温时间需延长1/5。由于45钢淬透性低，故应使用冷却速度大的10%盐水溶液,45号钢水淬火容易有软点的水温要小于300,工件入水后，应该淬透，但不是冷透，假如工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是由于当工件冷却到180左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取空冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工

13、件变形大，甚至开裂。45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56-59,截面大的可能性低些，但不能低于HRC48,不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中。45钢淬火后的回火，加热温度通常为200C,硬度要求为HRC4448。200回火金相为回火马氏体.图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。关于回火保温时间，视硬度要求与工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但务必回透，通常工件回火保温时间总在一小时以.2、45钢淬火后硬度不足，要紧原因有两方面：（1） 45钢加热温度偏低，或者保温

14、时间不足。在此状态下，组织中奥氏体的碳与合金元素含量不够，甚至组织中还残存着未转变的珠光体或者未溶铁素体，导致45钢淬火后硬度达不到。（2） 45钢加热温度过高，或者保温时间过长，造成45钢表面脱碳，导致硬度变低。3、回火目的（淬火组织的问题）a.消除淬火应力，降低脆性b.稳固工件尺寸，由于M,残余A不稳固c.获得要求的强度、硬度、塑性、韧性4、回火工艺及其应用表2-3回火工艺及其应用回火类型回火温度组织性能及作用组织形态低温回火120-250回火M保持高硬度,降低脆性及残余应力,用于工模具钢,表面淬火.过饱与a-Fe+e碳化物中温回火350-500回火T硬度下降韧性,弹性极限与屈服强度上升.

15、保留马氏体针形F+细粒Fe3C高温回火500-650回火S强度,硬度,塑性,韧性,良好综合机械性能.优于正火得到的组织.中碳钢应用比较好.多边形F+粒状Fe3C5、钢在回火时的组织转变a.马氏体分解（20Oc下列）：析出-Fe2.4C碳化物（亚稳固）组织：回火马氏体M一过饱与固溶体十分稳固碳化物（极细的）作用：晶格畸变降低，淬火应力有所下降。b.残余A分解（200-300C）:AfM（或者AfB下）组织：回火马氏体Mc.回火屈氏体T形成（250-400）：-Fe3C;fF一维持M外形组织：回火屈氏体T（F+Fe3C）d.碳化物的聚集长大，铁素体的回复与再结晶（400C）组织：回火索氏体S-F（

16、等轴晶）+Fe3C（粒）结论：45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢能够淬硬至HRC4246。因此假如需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。2.1.2 零件图形的分析顶尖滑套为套类零件,属于薄壁零件,加工时,应特别注意防止零件的变形.顶尖滑套它是常用的一种套类零件.有一个莫氏4号锥面,锥面能够用来插入后顶尖与其他加工刀具;键槽是用来安装平键的,起导向作用.因此顶尖滑套只能轴向移动,不能够转动.车床的顶尖滑套的结构简单,加工尺寸精确,行位精度与表面质量要求较高;刚性差,定位与夹紧

17、都比较困难,属于易变形的套筒类零件.1,外圆中60的圆柱表面,圆度公差为0.015.2,32的中心孔3,36深40的内孔.4, 26.59深90的莫氏4号锥度对基准面A的跳动公差为0.015.粗糙度为08其硬度为HRC43-48.C1的倒角.5, 10的键槽宽对基准面A的对称度公差为0.02.键槽的长度为136.深为6.半径为R2的油槽,长为123.6, 3M6的内螺纹呈均布分布.深为15.7,锐棱倒钝.8,粗加工后进行调质处理220-270HB.9,莫氏4号锥面及外圆淬火43-48HRC.2.1.3 加工表面的分析该零件为顶尖滑套,结构简单，形状普通，属于通常的套类零件.其要紧加工表面有中3

18、6,32,26.59,中31.27的内孔,莫氏4号锥孔,中32的内孔深为40.内孔的粗糙度Ral.6.32的孔为中心孔.26.5931.27的孔为莫氏4号锥度,表面粗糙度为Ra08,表面硬度为HRC43-48.总长为280,左右端面的粗糙度为Ra3.2.外圆直径为60,表面粗糙度为Ra0.4,硬度为HRC43-48.零件外圆的圆度公差为0.015.深为6宽为10长为136的槽,其表面粗糙度Ra3.2关于A基准对称度公差为0.02.深为2宽为4长为123的槽.3XM6的内螺纹深为15.粗糙度Ra63由以上分析及结合零件图（见附录）可知：其中各个孔的端面都为平面，能够防止在加工过程中钻头钻偏，以保

19、证孔的加工精度。该零件除3XM6的内螺纹与左右端面粗糙度要求较低.其余要求都比较高.需要高精度机床加工，辅助以热处理,再通过铳削、钻、磨床的加工就可达到要求。且在加工过程中容易受到切削力、切削热与夹紧力的影响而产生变形,减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应该分开进行；使粗加工产生的变形在精加工之前得到矫正。2.1.4 加工精度的分析尺寸,形状,位置1尺寸精度的分析.根据零件图形所示,该零件的外圆与内孔与槽的尺寸精度要求较高.其余的尺寸精度不是很高.因此在加工零件的过程当中,要根据不一致的部位做具体的分析.在加工尺寸精度较高的尺寸时:选用精度较高的量具,选用较锋利的刀具,保证刀具的安装精度,精

20、粗加工要分开,合理的确定调整尺寸,正确选择定位基准,提高进给机构精度等一系列措施来保证尺寸精度.比如外圆尺寸中60的圆柱表面上偏差-0.030下偏差-0.049.内孔636的上偏差+0.039,下偏差0.宽为10的槽,上偏差为+0.076下偏差+0.040.关于其他尺寸精度不是很高的部位,应按照常规加工的方法既可.比如,保证零件的总长280.内孔的深度.2形状精度分析.根据零件图形所示,该零件的形状精度要求较高,要保证较高的形状精度,在加工该零件时要选用:精度较高的机床,尽量缩小机床主轴的回转误差与机床导轨的几何误差;找正进给运动与主运动的相互位置关系;缩小机床传动误差与成形运动原理误差;保持

21、刀具的锋利程度,提高刀具的安装精度,选用好的刀具材料,选用合理的切削用量;减小工件的热变形等一系列措施来改善加工条件,提高零件的形状精度.比如,零件的总长280应该保证它的圆度公差为0.015.莫氏4号锥度相关于A基准面的跳动公差为0.015.宽为10的槽相关于A基准面的对称度公差为0.02.3位置精度分析.根据零件图所示,该零件的位置精度不是很高,按照常规加工方法即可.但是在加工的过程当中仍然要选用精度较高的机床;提高夹具的制造精度与安装精度;以设计基准为定位基准,提高设计基准与定位基准之间的位置精度;尽量使用统一精基准,以避免基准转换,尽量使用工序集中原则.2.1.5 加工表面粗糙度的分析

22、根据零件图所示,零件加工表面的粗糙度较小,精度要求较高.零件的左右端面粗糙度Ra3.2,槽的粗糙度Ra3.2.3M6的内螺纹粗糙度Ra63.其余表面粗糙度较小,精度要求较高.外圆60的粗糙度Ra.4.莫氏4号锥度的粗糙度Ra0.8.36的内孔粗糙度Ral.6.根据零件图所示的加工要求;左右端面与铳槽根据常规加工方法既可.其它表面的加工应尽量减少残留面积,鳞刺,积屑瘤,切削过程中的变形等现象的出现,负责会影响加工表面的粗糙度.辅助以相应的热处理来提高表面的加工质量,减少粗糙度,保持加工表面的质量.比如,在精加工之前进行淬火处理,使硬度达到HRC4348,减小进给量与被吃刀量,加大机床主轴的运动速

23、度,与锋利的刀具.车削时选用较好的切削液.就能很好的保证加工表面的质量.能保证零件所示的粗糙度的要求.在进行磨削加工的过程当中,用同样的方法进行淬火处理.2.1.6 生产纲领与生产类型企业在计划期内应当生产的产品产量与进度计划称之生产纲领。零件的生产纲领还包含一定的次品与废品于率。生产类型的划分要紧由生产纲领决定，不一致生产类型使用的制造工艺，工装设备、技术措施及经济效果不一致。此零件是小批量生产，精度要求较高在普通机床上难以加工，使用普通机床与数控机床结合。工序可用相对集中的原则，既能够提高生产效率、稳固产品质量。不一致的生产类型对企业的生产经营管理工作与各项经济技术指标有着显著的影响。不一

24、致生产类型具有不一致的经济效益。大量大批生产的产品成本较单件生产与成批生产的产品成本要低。因此，大量大批生产是较优越的一种生产类型，成批生产次之，单件小批生产最差。因此，摆再生产组织者面前的一项重要任务是如何通过一切可能的措施与方法，在单件小批生产中，按成批生产方式组织生产，在成批生产中按大量大批生产方式组织生产，从而改善企业的技术指标。实践证明，能够通过下列途径来扩大生产批量，提高工作地专业化程度，从而改变企业的生产类型。1,在全面规划、统筹安排的原则下，积极进展工业生产的专业化协作，包含产品专业化、零部件专业化、工艺专业化与辅助生产专业化，与相应的各类形式的生产协作，为减少重复生产，增加同

25、类产品产量，简化企业的生产结构与提高专业化水平制造条件。2、在产品设计方面，进行产品结构分析，改进产品设计，加强产品的系列化、标准化与通用化工作，广泛使用标准件与通用件。3、在生产组织方面，使用成组技术，组织同类型零件的集中加工与成组工艺。4、在计划工作方面，加强计划工作，合理搭配产品品种，减少在同一时期内出产的产品品种数。5、在劳动组织方面，增加必要的设备与工人，以相对减少每个工作地平均担负的工序数目。通过上述各类措施，就能在一定程度上使企业的生产类型升级，增加大量大批生产的因素，提高企业生产经营的经济效果。但需要指出的是，改变生产类型，并非在生产上无限制加大批量。企业的生产类型取决于产品数

26、量与生产的稳固性与重复性。而采取什么样的品种轮换方式，确定每种产品的批量多大，这是一个组织生产的具体方式、方法问题。零件在计划期为一年的生产纲领N可按下式计算：N=0z(l+%)(l+8%)(件/年)(2.1)式中，Q产品的年产量(台/年)；n每台产品中该零件的数量(件/台)；a%备品的百分率，取2%4%;b%废品的百分率，取0.3%0.7%。本次设计的CA6140车床上的顶尖滑套，产品类型轻型机械，年产量为5000台/年，根据实际生产情况分两批投产，备品率取3%,而废品率取0.5%。依设计课题知：Q=5000,n=l,a%=3%,b%=0.5%;代入式(2.1)有：N=Qn+%Xl+Z?%)

27、=50001(1+3%)(1+0.5%)=5175.75(件/年)根据计算结果，查机械制造技术基础第292页，表7-3因可确定该套筒零件属于轻型零件，其生产类型为大批量生产。由于零件机械加工工艺过程与其所使用的生产组织类型密切有关,因此在制定零件机械加工工艺规程时,应首先确定零件机械加工的生产组织类型。而生产组织类型又要紧是与零件的年生产纲领有关。现在所制定的车床尾座套筒生产类型要紧针对大批量生产的情况下制定的。因此车床的顶尖滑套生产纲领及工艺特征如表2-4,表24车床的顶尖滑套生产纲领及工艺特征生产类型大量生产X艺特征毛坯特点广泛使用模锻，机械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小机床设备及组织

28、形式广泛使用自动机床、专用机床，使用自动线或者专用机床流水线排列夹具及尺寸保证高效专用夹具，使用定程及在线自动测量来操纵尺寸刀具、量具专用刀具、量具，自动测量仪零件的互换性全部互换，高精度偶件使用分组装配、配磨工艺文件的要求编制全面的工艺规程、工序卡片、检验卡片与调整卡片生产率点成本低进展趋势用计算机操纵的自动化制造系统、车间或者无人工厂，实现自习惯操纵2.1.7 结构工艺性分析根据零件图所示,该零件的加工表面要紧分为三类：1外圆与端面的车削加工2内孔各个部位的加工.3槽形的加工.外圆与端面的车削加工.该加工表面要紧有:确定总长车削左右端面，60的外圆.其中外圆加工的精度与粗糙度要求较高,还要

29、与相应的热处理工艺相配与,才能达到较高的精度与较小的粗糙度,以保证加工表面的质量;外圆的圆柱度公差要求高.应此,在车削外圆的时候要选用精度较高的机床;倒Cl的角,倒Rl的圆弧.按照常规加工方法即可.内孔各个部位的加工.根据零件图所示,内孔各部位的位置精度配合不是很高,按照常规加工方法即可,但是加工表面的质量较高.中32的内孔，中36深40的内孔阶台,莫氏4号锥度.32的内孔粗糙度没有明确要求,精度不是很高,按照常规加工方法即可.中36深40的内孔阶台,精度要求较高,按照工艺规程加工,选用合理的设备,保证加工表面的粗糙度.莫氏4号锥度,根据图纸的说明加工表面质量与位置精度要求高,加工时要使用2种

30、设备:车削与磨削.为保证表面的质量要与相应的热处理相配合.槽形的加工.根据图纸要求零件加工要紧是铳10的键槽与铳4的油槽.第二节毛坯设计毛坯的选择与拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状与特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。2.2.1 确定毛坯类型毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质与在生产中获得可能性，毛坯的制造方法要紧有下列几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。该零件体的材料为45号钢，45

31、号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢能够淬硬至HRC42-46o因此假如需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度.2.2.2 确定毛坯各表面的加工余量加工时假如余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量与生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有可能造成废品，因此，务必合理的选择加工余量。零件的材料为45号钢，毛坯（下料）图是根据产品零件设计的，经

32、查金属机械加工工艺人员手册，内孔进行钻削加工.左端面留4mm的加工余量、右端面留3mm的加工余量。60的外圆柱面留单边余量3mm.2.2.3 毛坯处理对在低温或者动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳固钢材组织与尺寸，尤为重要。时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或者铸造，锻造后，在较高的温度放置或者室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若使用将工件加热到较高温度,并进行时效处理的时效处理工艺，称之人工时效处理，若将工件放置在室温或者自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称之自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳固组织与尺寸，改善机械性能等。时

33、效处理可分为自然时效与人工时效两种。自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或者减少，人工时效是将铸件加热到550650C进行去应力退火，它比自然时效节约时间，残余应力去除较为完全。金属结构件在铸造、焊接、锻压与机械切削加工过程中，由于热胀冷缩与机械力造成的变形，在工件内部产生残余应力，致使工件处于不稳固状态，降低工件的尺寸稳固性与机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形与失效。为消除残余应力，传统的工艺方法是使用自然时效与热时效。自然时效是将工件长时间露天放置（通常长达六个月至一年左右），利用环境温度的不断变化与时间效应使残余应力释放

34、。热时效（TSR）工艺是目前广泛使用的传统机械加工方法，其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度，保温后操纵降温，达到消除残余应力的目的，能够保证加工精度与防止裂纹产生。振动时效（VSR）工艺是一种可完全取代TSR与NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR。将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱与固溶体的热处理工艺时效处理可分为自然时效与人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或者减少，人工时效是将铸件加热到550650C进行去应力退火，它比自然时效节约时间，残余应

35、力去除较为完全。超声波时效法用于对机械零件焊接修复部位进行消除残余应力与强化处理。因此，超声波时效法在机械制造业与保护过程中具有广阔的应用前景。超声波时效方法的特点：1 .是目前最完全消除残余应力的时效方法（各类时效方法消除残余应力的情况如下：振动时效230-55%、热时效40-80%、热时效40-80%、超声波时效80-100%。2 .用于消除局部残余应力，完全可替代热处理与振动时效等方法，且处理工艺简单，效果稳固可靠。3 .不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制，特别是在施工现场、焊接过程与焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。4 .环保、节能、安全、无污染，施工现场使用更

36、显灵活方便。5 .在焊接过程汇总边焊接超声处理可明显减少焊接变形。6 .通常只适用于对焊接应力的消除.第三节拟定零件加工的工艺路线231,零件加工工艺路线的拟定制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定为大批生产的条件下，能够使用万能机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产效率,但前提是保证产品质量。除此之外，还应考虑经济效果，一便降低生产成本。根据以上各个零部件的分析与加工工艺确定的基本原则，能够初步确定加工工艺路线,具体方案如下:方案1;123456789101112131415方案2;123456789101112131

37、415下料665X300mm粗车外圆及左端面，钻632mm深40mm粗车外圆及右端面，钻、粗车莫氏4号锥孔热处理调质处理220-27OHB半精车莫氏4号锥度孔，636的内孔半精车060mm,钻、攻3XM6螺纹孔铳IOmm的键槽与64mm的油槽.淬火处理43-48HRC精磨36mm孔精磨莫氏4号锥孔锥堵436mm孔、钻中心孔精磨60mm达精度要求去毛刺检验下料力65X300mm粗车外圆及左端面，钻632mm孔深40mm粗车外圆及右端面，钻、粗车莫氏4号锥度孔热处理调质处理220-27OHB半精车莫氏4号锥度孔，636mm孔半精车460mm,钻、攻3XM6螺纹孔铳IOmm的键槽与44mm的油槽.淬

38、火处理43-48HRC精磨力36mm孔,精磨莫氏4号锥度孔锥堵力36mm孔锥堵钻中心孔精磨60mm达精度要求去毛刺,检验入库，2.3.2方案的比较分析两套加工方案,都有一定的加工优势.都是按照一定的加工顺序原则拟定的.在总体的框架内,没有实质性的错误.但在某些工序的编排过程中,有着明显的区别,这些区别在加工过程中对零件表面的质量没有明显的影响.但在零件的经济性方面确有着很大的差别.拟如:方案1：3号工序粗车外圆及右端面，钻、粗车莫氏4号锥孔,10号工序精磨636mm孔号工序精磨莫氏4号锥孔,12号工序锥堵636mm孔、钻中心孔.在同样的加工条件下,将2套工序合编为一套工序,这样就能够减少时间,

39、提高劳动生产率,提高企业的经济效益.而方案2:3号工序粗车外圆及右端面，4号工序钻、粗车莫氏4号锥度孔,12号工序锥堵36mm孔,13号工序锥堵钻中心孔.这套加工方案不利于企业的进展,浪费时间,加工混乱.没有按照现代企业科学管理的方法进行.没有市场经济的概念.因此选用方案1进行加工.第四节加工方法的确定顶尖滑套的要紧加工表面有:外圆表面,内圆表面及槽.根据零件图形所示:各加工表面的尺寸精度,形位公差与表面粗糙度.选定加工工件表面的方法如下;表24选定加工工件表面的方法加工表面经济精度粗糙度加工方案适用范围外圆IT6-IT7Ra0.4粗车一半精车一粗磨一精磨要紧适用于淬火纲莫氏4号锥面IT7-I

40、T8Ra0.8粗车一半精车一粗磨一精磨极高精度的外圆加工内圆IT7-IT8Ral.6粗车一半精车一精车要紧适用于淬火钢以外的材料键槽与油槽IT8-ITlORa3.2粗铳一半精铳钻、攻3XM6螺纹孔IT10-IT11Ra6.3钻削一手动攻丝左右端面IT8-ITlORa3.2粗车一半精车要紧适用于淬火钢以外的材料,端面.3.4.1 加工顺序的安排1）机械加工工序（I）遵循“先基准后其他”的原则首先加工精基准一下端面（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排端面与外表面的粗加工，再安排精加工（3）遵循“先表面后孔”的原则，先加工表面后进行孔加工2）热处理加工下料后，对钢件进行热处理，可消除材料的内部应力，

41、提高材料的综合力学性能，顶尖滑套在工作中不承受冲击载荷，也没有各类应力，故使用时效处理,调质处理,淬火处理即可满足零件的加工要求。3）辅助工序在精加工后安排去毛刺，清洗与终检过程。综上所述，该定价滑套工序安排顺序为：粗加工一调质处理一半精加工一淬火处理一精加工。3.4.2 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工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，这样就减少了安装次数，减少了机床数量，能够使装夹时间减少，减少夹具数目，同时利用使用高生产率的机床。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，最少时每道工序只包含一简单工步，

42、工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床设备及工艺装备简单，调整与维修方便，工人掌握容易，生产准备简单，易于产品更换。综上所述：考虑到该零件在加工过程中易变形，因此使用工序分散。辅助工序的安排：辅助工序通常包含去毛刺，倒菱角，清洗，检验等。3.4.3 热处理工序的安排热处理，能够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与材料的性质，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、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分

43、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、表面硬度与耐磨性，常安排在精加工工序之前通过分析零件图，考虑到该零件材料在加工中容易变形，因此进行一次时效处理即能满足加工要求，时效处理是为了释放夹紧力与变形，改善加工性能。在选定了顶尖滑套要紧表面的加工方法以后，还需要进一步确定这些加工方法在工艺路线中的安排顺序，这就涉及到加工阶段的划分。关于精度要求较高的表面，总是先粗加工后精加工,但工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。考虑到定价滑套的技术要求，能够将加工阶段划

44、分成粗加工、半精加工、精加工与磨削加工几个阶段。分析顶尖滑套零件，其工艺工程大致包含下列几个阶段：定位基准的加工；粗车外圆表面、端面与钻孔；调质220270HB;半精车外圆与倒角；精车孔、槽与莫氏4号锥孔；划线；铳键槽与油槽；钻孔,攻螺纹；右端莫氏4号锥孔及28Omm长的外圆部分，淬火4348HRC；粗磨、精磨外圆与莫氏4号锥面。去毛刺,检验入库.第三章顶尖滑套的机械加工工序设计分析第一节设备的选择3.4.4 机床设备的选用选择机床等加工设备时，应做到下列四个习惯：D所选机床的尺寸规格应与被加工零件的尺寸相习惯。2）所选择机床的精度应该与被加工零件的工序加工要求相习惯。3）所选择机床的电动机功

45、率应与工序加工所需切削功率相习惯。4）所选机床的自动化程度与生产率应与被加工零件的生产类型相习惯。3.4.5 工艺装备的选用工艺装备要紧包含刀具、夹具与量具。在工艺卡中应简要写出它们的名称。本次设计车床尾座套筒的生产类型为大批量生产，所选用的夹具多为专用夹具。1,机床夹具的选择要紧考虑生产类型。单件小批量生产应尽量选用通用夹具与机床自带的卡盘与钳台、转台等；大批大量生产时，应使用高生产效率的专用机床夹具，如气、液传动的专用夹具。在推行计算机辅助制造、成组技术等新工艺或者为提高生产效率时，应使用成组夹具、组合夹具。夹具的制造精度应该与零件的制造精度相习惯。2）金属切削刀具的选择要紧取决于工序所使

46、用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生产率与经济性等。在选择时应尽可能使用标准刀具。在组合机床上加工时，由于机床按照工序集中原则组织生产，考虑到加工质量与生产率的要求，可使用专用复合刀具，如复合扩孔钻等，这不仅能够提高加工精度与生产率，其经济效果也十分明显。自动线与数控机床所使用的刀具应着重考虑其寿命期内的可靠性，加工中心机床所使用的刀具还要注意选择与其相习惯的刀夹、刀套结构。3）量具、检具与量仪的选择要紧根据生产类型与要求的检验精度进行。关于尺寸误差在单件小批量生产中，广泛使用通用量具（游表卡尺、千分尺等）；成批生产多使用极限量规，大量生产多使用自动化程度

47、高的量仪，如电动或者气动量仪等，关于形位误差，在单件小批量生产中，通常使用通用量具（百分表，千分表等），也有使用三坐标测量机的；在成批大量生产中多使用专用检具。根据通常工厂的现有生产条件，为了满足生产的需要，同时保证被加工零件合乎要求，现选用各工序所使用的设备.3.4.6 机床设备的选择根据零件图形所示,零件在铳削加工时，由于加工精度不高，为节约生产成本，因此选择普通铳床X51.表31X51普通铳床参数主轴孔锥度7：24主轴孔径25主轴转速65-1800工作台面积1000X250工作台最大行程：（mm）（纵向）手动/机动620/620工作台进给量（unmin）纵向35-980（横向）手动/机动190/17