本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目 CK6136H車(chē)床尾架的結(jié)構(gòu)分析與工藝設(shè)計(jì)
機(jī)械工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
起訖日期
設(shè)計(jì)地點(diǎn)
摘 要
機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。而總體看來(lái)我國(guó)的生產(chǎn)力水平較低，技術(shù)不發(fā)達(dá)。隨著機(jī)械產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇,各大公司都把高新技術(shù)注入機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中,作為競(jìng)爭(zhēng)取勝的重要手段。
該篇論文是對(duì)CK6136H車(chē)床尾架的結(jié)構(gòu)分析與工藝設(shè)計(jì)。本論文主要包括車(chē)床尾架零件的平面二維圖繪制及三維實(shí)體設(shè)計(jì)；車(chē)床尾架的結(jié)構(gòu)分析；尾架體及套筒工藝分析；對(duì)套筒制定零件的加工工藝過(guò)程，擬定工藝卡。通過(guò)查找資料和實(shí)際中對(duì)尾架的使用以及尺寸的測(cè)量、咨詢老師等方法，熟悉車(chē)床尾架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際改進(jìn)車(chē)床尾架結(jié)構(gòu)，以提高車(chē)床加工精度。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，真正熟悉車(chē)床尾架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與加工工藝，把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。
關(guān)鍵字：CK6136H；車(chē)床尾架；結(jié)構(gòu)分析；工藝設(shè)計(jì)
ABSTRACT
Mechanical industrial production level is the level of a country's modernization, the mainlandmark. Overall productivity of the low level of technology developed. With themechanical products in the international market, increasing competition, companies regarded the development of high-tech products into the machine, as a competition to win an important segment..
This paper is about the CK6136H lathe tail stand structure analysis and the technological design. This design instruction booklet mainly includes the lathe tail stand components the plane two dimensional plot plan and the three dimensional entity design; Lathe tail stand structure technology capability analysis; Carries on the technological design, the formulation components processing craft, draws up the operation code. And actual consults methods and so on teacher through the search material to the tail stand use as well as the size survey, the familiar lathe tail stand's internal structure, the union actual improvement lathe tail stand structure, increases the lathe working accuracy. through this design, the genuine familiar lathe tail stand's internal structure and the processing craft, the knowledge which studies utilizes in the production practice..
Key words：CK6136H；Lathe tail stand；Structure analysis；Technological design
目 錄
第一章 概論 1
1.1尾架產(chǎn)生的時(shí)代背景 1
1.2本課題研究的意義 1
第二章 尾架的結(jié)構(gòu)分析 2
2.1尾架的組成及主要作用 2
2.2尾架的工作原理 3
2.2.1尾架的夾緊機(jī)構(gòu) 3
2.2.2尾架的調(diào)整機(jī)構(gòu) 14
第三章 車(chē)床尾架的工藝分析 16
3.1尾架體的工藝分析 16
3.2尾架套筒的工藝分析 22
3.2.1套筒類(lèi)零件簡(jiǎn)介 22
3.2.2 CK6136H車(chē)床尾架套筒的工藝設(shè)計(jì) 23
第四章 尾架的潤(rùn)滑 33
結(jié) 束 語(yǔ) 36
致 謝 37
參考文獻(xiàn) 38
附 錄 39
三江學(xué)院2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
第一章 概論
1.1尾架產(chǎn)生的時(shí)代背景
早在古埃及時(shí)代，人們已經(jīng)發(fā)明了將木材繞著它的中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)用刀具進(jìn)行車(chē)削的技術(shù)。起初，人們是用2根立木作為支架，架起要車(chē)削的木材，利用樹(shù)枝的彈力把繩索卷到木材上，拉動(dòng)繩子轉(zhuǎn)動(dòng)木材，用刀具車(chē)削。
這種古老的方法逐漸演化，發(fā)展成了在滑輪上繞二三圈繩子，繩子架在彎成弓形的彈性桿上，來(lái)回推拉弓使加工物體旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行車(chē)削，這便是“弓車(chē)床”。
到了中世紀(jì)，有人設(shè)計(jì)出了用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動(dòng)飛輪，再傳動(dòng)到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車(chē)床”。16世紀(jì)中葉，法國(guó)有一個(gè)叫貝松的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一種用螺絲杠使刀具滑動(dòng)的車(chē)螺絲用的車(chē)床，可惜的是，這種車(chē)床并沒(méi)有推廣使用。
時(shí)間到了18世紀(jì)，又有人設(shè)計(jì)了一種用腳踏板和連桿旋轉(zhuǎn)曲軸，可以把轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能貯存在飛輪上的車(chē)床上，并從直接旋轉(zhuǎn)工件發(fā)展到了旋轉(zhuǎn)床頭箱，床頭箱是一個(gè)用于夾持工件的卡盤(pán)。
隨著工藝水平的發(fā)展，已有的加工設(shè)備已經(jīng)不能滿足人們的需要，同一臺(tái)機(jī)床已不再僅僅局限于單一零件的加工，為了提高機(jī)床的利用率，于是，尾架應(yīng)運(yùn)而生。
1.2本課題研究的意義
制造業(yè)中的車(chē)床是主要用車(chē)刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機(jī)床。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類(lèi)機(jī)床。主要分為：主軸箱、尾架、光杠、絲杠、溜板箱、床身、進(jìn)給箱、刀架。
尾架是車(chē)床的重要的部件之一，它在車(chē)床加工中起到了重要作用。尾架體安裝在機(jī)床的右端導(dǎo)軌上，尾架套筒可以安裝頂尖，以支承較長(zhǎng)的工件的右端、安裝鉆頭、鉸刀，進(jìn)行加工，也可以安裝絲錐攻螺紋工具、圓柱牙套螺紋工具加工內(nèi)、外螺紋。尾架體可以沿尾座導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng)，然后壓下尾座緊固手輪將尾座夾緊在所需位置，搖動(dòng)尾座手輪可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的頂緊、松開(kāi)或?qū)ぜM(jìn)行切削的縱向進(jìn)給。
該論文對(duì)CK6136H車(chē)床尾架進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝方面的研究，一方面，有助于加深自己對(duì)尾架結(jié)構(gòu)和零件加工方面的理解，提高繪圖能力以及增加一些零件配合方面的知識(shí)。在工藝分析過(guò)程中，會(huì)涉及到所用機(jī)床型號(hào)，因此會(huì)增加自己對(duì)更多機(jī)床型號(hào)的認(rèn)識(shí)、提高工藝分析的能力。另一方面，也可以幫助非機(jī)械專(zhuān)業(yè)的人全面掌握尾架方面的知識(shí)。
第二章 尾架的結(jié)構(gòu)分析
2.1尾架的組成及主要作用
尾架廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工設(shè)備中，比如車(chē)床、銑床、鏜床、磨床等。它是是機(jī)床的重要組成部分，是機(jī)床功能的擴(kuò)展，是不可或缺的，因此分析尾架的結(jié)構(gòu)、了解其作用很有必要。
1、 尾架的組成
（1） 尾架是多層結(jié)構(gòu)。
由尾架體與尾架底板組成，其優(yōu)點(diǎn)是方便加工與中心高的調(diào)節(jié)。
（2） 尾架組成的主要零部件與機(jī)構(gòu)有：
套筒：是尾架功能實(shí)現(xiàn)的主要零件。
套筒夾緊機(jī)構(gòu)：對(duì)套筒進(jìn)行夾緊。
偏心夾緊機(jī)構(gòu)：尾架與導(dǎo)軌之間的夾緊。
其他零部件與機(jī)構(gòu)：包括套筒進(jìn)給機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)、鎖緊手柄機(jī)構(gòu)。
尾架的各組成零部件見(jiàn)下圖2-1.
圖2-1 CK6136H車(chē)床尾架
1手輪、2軸承蓋、3尾架體、4上、下夾緊塊、5套筒、6底板、7壓板、8夾緊螺釘、9夾緊螺柱、10偏心軸
2、尾架在加工中的作用
（1）支承
尾架常用于輔助加工軸向尺寸較大的軸類(lèi)零件，零件軸向尺寸過(guò)大，由于較大的徑向切削力的存在，使軸類(lèi)零件產(chǎn)生徑向跳動(dòng)，無(wú)法加工。此時(shí)可以用尾架頂尖頂住零件的一端（尾部鉆有中心孔），以提高零件的裝夾可靠性，再進(jìn)行加工。
（2）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
①尾架可鉆孔、鉸孔。鉆孔的時(shí)候，把鉆頭安裝在具有莫氏錐柄的鉆套上，再把鉆套安裝在尾架套筒的莫氏錐孔上，就可以實(shí)現(xiàn)鉆孔、鉸孔等。
②車(chē)、磨錐度內(nèi)外圓柱面。利用尾架橫向調(diào)節(jié)能力，使尾架中心偏移，達(dá)到錐面角度，配合機(jī)床夾具使用。機(jī)床刀架正?？v向走刀，從而達(dá)到車(chē)、磨錐度內(nèi)外圓柱面的目的。
（3）中心高的確定?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)尾架來(lái)調(diào)整刀具的中心高；
2.2尾架的工作原理
尾架主要通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)和調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)工作的。
2.2.1尾架的夾緊機(jī)構(gòu)
1、在車(chē)床上的應(yīng)用
（1）雙頂尖安裝工件
在車(chē)床上加工軸類(lèi)工件時(shí)，一般用雙頂尖安裝工件，如圖2-2所示。把軸架在前后兩 個(gè)頂尖上，前頂尖裝在主軸錐孔內(nèi)，并和主軸一起旋轉(zhuǎn)，后頂尖裝在尾座套筒內(nèi)，前后頂尖就 確定了軸的位置。將卡箍緊固在軸的一端，卡箍的尾部插入撥盤(pán)的槽內(nèi)，撥盤(pán)安裝在主軸上 (安裝方式與三爪卡盤(pán)相同)并隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)撥盤(pán)帶動(dòng)卡箍即可使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并承受切削時(shí)產(chǎn)生的扭矩。
圖2-2用雙頂尖安裝工件
常用的頂尖有死頂尖和活頂尖兩種，其形狀如圖2-3所示。車(chē)床的前頂尖用死頂尖， 后頂尖常用活頂尖。這是因?yàn)樵诟咚偾邢鲿r(shí)為了防止后頂尖與中心孔之間因摩擦過(guò)熱而燒 壞頂尖或工件。由于活頂尖的精度不如死頂尖高，故一般用于軸的粗加工和半精加工。
（a）死頂尖 (b)活頂尖
圖2-3 頂尖
（2）車(chē)錐面
①.圓錐面各部分名稱(chēng)、代號(hào)及計(jì)算公式
圖2-4為圓錐面的基本參數(shù)，其中C為錐度，α為圓錐角(α/2稱(chēng)為圓錐半角，亦稱(chēng)斜角)，D為 大端直徑，d為小端直徑，L為圓錐的軸向長(zhǎng)度。 它們之間的關(guān)系為
（1）
當(dāng)＜時(shí)，可用下列近似公式進(jìn)行計(jì)算：
（2）
圖2-4圓錐面的主要尺寸
②.車(chē)錐面的方法
車(chē)錐面的方法有四種:小拖板轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、靠模法和寬刀法。
小拖板轉(zhuǎn)位法 小拖板轉(zhuǎn)位法車(chē)錐面如圖2-5所示。根據(jù)零件的圓錐角α，把小滑 板下面的轉(zhuǎn)盤(pán)順時(shí)針或逆時(shí)針扳轉(zhuǎn)α/2角度后再鎖緊。當(dāng)用手緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板 手柄時(shí)，刀尖則沿著錐面的母線移動(dòng)，從而加工出所需要的錐面。
(a) (b)
圖2-5 小拖板轉(zhuǎn)位法車(chē)錐面
小拖板轉(zhuǎn)位法車(chē)錐面操作簡(jiǎn)便，可加工任意錐角的內(nèi)外錐面。但加工長(zhǎng)度受小拖板行程的限制(C6132、C6136臥式車(chē)床小拖板行程為1OOmm) ，不能自動(dòng)走刀，需手動(dòng)進(jìn)給，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，表面粗糙度Ra值為6.3-3.2μm。主要用于單件小批生產(chǎn)中車(chē)削精度較低和長(zhǎng)度較短的內(nèi)外錐面。
尾座偏移法 尾座主要由尾座體和底座兩部分組成，如圖2-6(a)所示。底座用壓板和固定螺釘緊固在床身上，尾座體可在底座上作橫向位置調(diào)節(jié)。當(dāng)松開(kāi)固定螺釘而擰動(dòng)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘時(shí)，即可使尾座體在橫向移動(dòng)一定的距離，如圖2-6(b)所示。
（a） （b）
圖2-6 尾座
尾座偏移法車(chē)錐面如圖2-7所示，工件安裝在前后頂尖之間。將尾座體相對(duì)底座在橫向向前或向后偏移一定距離s，使工件回轉(zhuǎn)軸線與車(chē)床主軸軸線的夾角等于工件圓錐斜角α/2，也就是使圓錐面的母線與車(chē)床主軸軸線平行，當(dāng)?shù)都茏詣?dòng)或手動(dòng)縱向進(jìn)給時(shí)，即可車(chē)出所需的錐面。
（a） （b）
圖2-7 尾座偏移法車(chē)錐面
若工件總長(zhǎng)為L(zhǎng)a時(shí)，尾座偏移量S的計(jì)算公式如下:
（3）
尾座偏移法最好使用球頂尖，以保持頂尖與中心孔有良好的接觸狀杏。尾座偏移法只適用于在雙頂尖上加工較長(zhǎng)軸類(lèi)工件的外錐面，且圓錐斜角α/2<8氣由于能自動(dòng)走刀進(jìn)給，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3-1.6μm，多用于單件和成 批生產(chǎn)。
靠模法 靠模法車(chē)錐面如圖2-8所示?？磕Ｑb置固定在床身后面。車(chē)錐面時(shí)，靠模板繞回轉(zhuǎn)中心銷(xiāo)釘相對(duì)底座扳轉(zhuǎn)圓錐斜角α/2，滑塊在靠模板導(dǎo)軌上可自由滑動(dòng)，并通過(guò)聯(lián)接板與中滑板相聯(lián)。將中滑板的螺母與橫向絲杠脫開(kāi)，當(dāng)床鞍自動(dòng)或手動(dòng)縱向進(jìn)給時(shí)，中滑板與滑塊一起沿靠模板導(dǎo)軌方向移動(dòng)，即可車(chē)出圓錐斜角為α/2的錐面。加工時(shí)，小滑板需扳轉(zhuǎn)90°，以便調(diào)整車(chē)刀的橫向位置和進(jìn)背吃刀量?？磕７茏詣?dòng)走刀進(jìn)給，可加 工長(zhǎng)度較長(zhǎng)而圓錐斜角α/2<12°的內(nèi)外錐面，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3-1.6μm，適用于 成批和大量生產(chǎn)。
寬刀法 寬刀法(又稱(chēng)樣板刀法)車(chē)錐面如圖2-9所示。刀刃必須平直，與工件軸線的夾角應(yīng)等于錐面的圓錐斜角α/2，工件和車(chē)刀的剛度要好，否則容易引起振動(dòng)。表面粗糙度取決于車(chē)刀刀刃的刃磨質(zhì)量和加工時(shí)的振動(dòng)情況，Ra值可達(dá)6.3-1.6μm。寬刀法只適宜車(chē)削較短的錐面，生產(chǎn)率高，在成批生產(chǎn)特別是大批大量生產(chǎn)中用得較多。寬刀法多用于車(chē)削外錐面，如果孔徑較大，車(chē)孔刀又有足夠的剛度，也可車(chē)削錐孔。
圖2-8 靠模法車(chē)錐面 圖2-9 寬刀法車(chē)錐面
（3）兩頂尖對(duì)中
安裝并校正頂尖是依靠其尾部錐面與主軸或尾座套筒錐孔的配合而裝緊的，因此安裝頂尖時(shí)，必須先擦凈配合面，然后用力對(duì)正撞緊，否則安裝不牢或安裝不正。
校正頂尖的方法是將尾座移向主軸箱，檢查前后兩個(gè)頂尖的軸線是否重合。如果不重 合，必須將尾座體作橫向調(diào)節(jié)，使之符合要求，如圖6-19和圖6-20所示。
（a）兩頂尖軸線必須重合 （b）橫向調(diào)節(jié)尾架體使兩頂尖軸線重合
圖2-10 校正頂尖
2、夾緊裝置基本部分組成
(1)力源裝置,即產(chǎn)生原始作用力的部分。
(2)夾緊機(jī)構(gòu)，即接收和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。夾緊機(jī)構(gòu)包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。中間遞力機(jī)構(gòu)把力源傳遞給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件接觸，最終完成夾緊任務(wù)。一般遞力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊作用力過(guò)程中，改變夾緊作用力方向和大小，并具有一定的自鎖性能，以保證夾緊可靠。
3、CK6136H車(chē)床尾架的固定方式
尾架的固定包括尾架與車(chē)床床身的固定和尾架套筒定位后的固定。CK6136H車(chē)床尾架采用偏心夾緊機(jī)構(gòu)和螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)固定。
（1）偏心夾緊機(jī)構(gòu)
偏心夾緊機(jī)構(gòu)利用其動(dòng)作速度快的特點(diǎn)以便在不同尺寸工件的頻繁更換中達(dá)到快速裝夾的目的。如圖2-11(a)為偏心軸直接夾緊工件的原理圖。圖(b)為CK6136H車(chē)床尾架的偏心夾緊軸，其偏心距為3mm。
(a) 偏心軸夾緊工件的原理圖
(b) CK6136H車(chē)床尾架的偏心夾緊軸
圖2-11 偏心軸
在工作結(jié)束后，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸手柄，松開(kāi)壓塊。整個(gè)操作過(guò)程簡(jiǎn)單、省時(shí)、省力。通過(guò)壓緊或放松手柄，就可控制尾架偏心輪的夾緊或者松開(kāi)。綜上可得快速偏心夾緊機(jī)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：
a 偏心夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸、精度要求低，制造工藝簡(jiǎn)單。
b 用快速偏心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件動(dòng)作簡(jiǎn)單、操作靈活，易實(shí)現(xiàn)自鎖，夾緊可靠，更換方便，能快速夾緊因而大大提高了生產(chǎn)效率．使用效果良好。
c 速偏心夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。
d 速偏心夾緊機(jī)構(gòu)在金相切割機(jī)上使用取得滿意效果。亦可適用于其它機(jī)床裝夾工件。
（2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣的一種夾緊機(jī)構(gòu)，造容易、夾緊可靠、增力比大、行程不受限制等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也具有夾緊動(dòng)作慢、輔助時(shí)間長(zhǎng)、效率低等缺點(diǎn)，尤其是當(dāng)用同一夾具頻繁交替夾緊大小不同的工件時(shí)，更要不停的轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿以改變行程。
CK6136H車(chē)床尾架的上下兩個(gè)夾緊裝置都有螺旋夾緊的應(yīng)用。如下圖2-12所示，1所指向部位為上夾緊機(jī)構(gòu)，2、3、4為下夾緊機(jī)構(gòu)。
2-12 CK6136H車(chē)床尾架夾緊機(jī)構(gòu)位置圖
夾緊時(shí)整個(gè)操作過(guò)程極其簡(jiǎn)單。上夾緊機(jī)構(gòu)在套筒定位之后，只要旋轉(zhuǎn)手柄，就可以利用圖2-13(a)(b)兩零件將套筒夾緊，固定在某一個(gè)需要的位置。下夾夾緊機(jī)構(gòu)中有螺旋夾緊和偏心夾緊的組合應(yīng)用。其作用是當(dāng)尾架移動(dòng)到車(chē)床導(dǎo)軌的某一位置之后，將尾架固定于導(dǎo)軌上。使用時(shí)，先用螺母將圖2-13所示的零件(c)和(d)稍微擰緊(這里采用的是螺旋夾緊)，再壓緊手柄,利用(d)和偏心軸兩零件將尾架固定于導(dǎo)軌上(這一步所采用的是偏心夾緊)。
（a）
(b)
(d)
2-13 CK6136H夾緊裝置所用的零件圖
2.2.2尾架的調(diào)整機(jī)構(gòu)
尾架在安裝調(diào)試時(shí)，其頂尖位置是需要人工調(diào)節(jié)的，調(diào)整過(guò)程就需要用到尾架的調(diào)整機(jī)構(gòu)，它工作原理如下：
1、縱向
尾架加工時(shí)通過(guò)尾架底板的配做來(lái)達(dá)到機(jī)床中心高的要求。如果縱向過(guò)高，則可以通過(guò)銑削加工底板的上平面，銑去高出的部分，再進(jìn)行飛刮、精加工。
使用一段時(shí)間后，如果縱向被磨損變低，則可：
a在底飯上鑲以銅板或粘接膠木板、尼龍板，用刮研方法修復(fù)到所要求的高度。
b報(bào)廢已磨損的尾架底板，更換新件。
c采用新工藝涂覆法，在尾架底板下滑面上涂敷HNT型耐磨涂料、涂層來(lái)補(bǔ)償磨損量。
2、橫向
橫向上可直接調(diào)節(jié)底板前后面的調(diào)節(jié)螺釘即可，操作簡(jiǎn)單方便。下圖2-14所示為調(diào)節(jié)橫向位置的螺釘?shù)奈恢?在尾架體后方的對(duì)稱(chēng)位置處也有相同結(jié)構(gòu))。圖2-15為調(diào)節(jié)尾架的調(diào)節(jié)螺母，它與調(diào)節(jié)螺釘配合調(diào)節(jié)尾架的橫向位置。
圖2-14 調(diào)節(jié)橫向位置的螺釘
圖2-15 橫向調(diào)節(jié)螺母
第三章 車(chē)床尾架的工藝分析
機(jī)械零件結(jié)構(gòu)工藝性,是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。即在保證產(chǎn)品使用性能的前提下,能用生產(chǎn)率高,勞動(dòng)量小,成本低的方法制造出來(lái)的特性。
零件結(jié)構(gòu)工藝性包含了零件各個(gè)制造過(guò)程中的工藝性,有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、機(jī)械加工及裝配工藝性等?？梢?jiàn)零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面廣,具有綜合性,必須全面綜合分析。
機(jī)械零件結(jié)構(gòu),尤其是復(fù)雜零件(箱體、連桿、套筒等類(lèi)零件)的結(jié)構(gòu),首先要詳細(xì)分析零件圖紙和產(chǎn)品裝配圖,搞清楚該零件在產(chǎn)品中的裝配關(guān)系和作用,對(duì)該零件尺寸、形狀、精度、表面粗糙度進(jìn)行詳細(xì)分析。而很多人設(shè)計(jì)時(shí)往往看不到產(chǎn)品裝配圖,那就更應(yīng)該對(duì)零件圖紙進(jìn)行認(rèn)真分析,即對(duì)零件圖紙中。哪些是加工面、哪些是非加工面分清,要將零件圖中所有各加工表面拆分成若干個(gè)幾何單元,對(duì)各幾何單元的尺寸、形狀、精度、表面粗糙度進(jìn)行詳細(xì)分析,弄清各形狀和位置尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
搞清楚零件的結(jié)構(gòu),即對(duì)零件各切削加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度進(jìn)行分析,弄清各形狀和位置尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),然后對(duì)各表面進(jìn)行工藝性分析,看各切削加工表面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)能否重合,盡量避免基準(zhǔn)不重合,以免造成不必要的尺寸鏈換算。
下面以一個(gè)典型箱體類(lèi)和套筒類(lèi)零件為例分析其結(jié)構(gòu)工藝性，然后為CK6136H套筒制定詳細(xì)的工藝過(guò)程卡片。
3.1尾架體的工藝分析
箱體類(lèi)零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)零件。它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承套和齒輪等零件按一定的相互關(guān)系裝配成一整體，并按預(yù)定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。因此，箱體的加工質(zhì)量，直接影響著機(jī)器的性能、精度和壽命。
箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類(lèi)零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工量的15%-20%。
因此，箱體類(lèi)零件的加工不僅加工部位多，而且加工難度也大。圖3-1所示是CK6136H車(chē)床尾架體。
（a） CK6136H車(chē)床尾架體
(b) CK6136H尾架體主視圖
(c) CK6136H尾架體左視圖
(d) CK6136H尾架體剖視圖
(e) CK6136H尾架體俯視圖
(f) CK6136H尾架體仰視圖
(g) CK6136H尾架體剖視圖 (h) CK6136H尾架體剖視圖
圖3-1 CK6136H車(chē)床尾架體
1、主要表面加工方法的選擇
箱體的主要表面有平面（圖3-1（a）中的基準(zhǔn)面B）和軸類(lèi)的支承孔（圖（a）中的Φ55mm孔和圖(e)中的Φ35mm孔）。
主要平面的加工，對(duì)于中、小件，一般在牛頭刨床或普通銑床上進(jìn)行。對(duì)于大件，一般在龍門(mén)刨床或龍門(mén)銑床上進(jìn)行。刨削的刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床成本低，調(diào)整方便，但生產(chǎn)率低；在大批、大量生產(chǎn)時(shí)，多采用銑削；當(dāng)生產(chǎn)批量大且精度又較高時(shí)可采用磨削。單件小批生產(chǎn)精度較高的平面時(shí)，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般采用寬刃精刨。當(dāng)生產(chǎn)批量較大或?yàn)楸ＷC平面間的相互位置精度，可采用組合銑削和組合磨削。
箱體支承孔的加工，對(duì)于直徑小于50mm的孔，一般不鑄出，可采用鉆－擴(kuò)(或半精鏜)－鉸(或精鏜)的方案。對(duì)于已鑄出的孔，可采用粗鏜－半精鏜－精鏜(用浮動(dòng)鏜刀片)的方案。由于主軸軸承孔精度和表面質(zhì)量要求比其余軸孔高，所以，在精鏜后，還要用浮動(dòng)鏜刀片進(jìn)行精細(xì)鏜。對(duì)于箱體上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滾壓等工藝方法。
2、擬定工藝過(guò)程的原則
(1)先面后孔的加工順序
箱體主要是由平面和孔組成，這也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱體加工的一般規(guī)律。因?yàn)橹饕矫媸窍潴w往機(jī)器上的裝配基準(zhǔn)，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)重合，從而消除因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。另外，先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣，可為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn)，并且加工平面時(shí)切去了鑄件的硬皮和凹凸不平，對(duì)后序孔的加工有利，可減少鉆頭引偏和崩刃現(xiàn)象，對(duì)刀調(diào)整也比較方便。
(2)粗精加工分階段進(jìn)行
粗、精加工分開(kāi)的原則：對(duì)于剛性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進(jìn)行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱、夾緊力對(duì)加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備等。
粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行，會(huì)使機(jī)床，夾具的數(shù)量及工件安裝次數(shù)增加，而使成本提高，所以對(duì)單件、小批生產(chǎn)、精度要求不高的箱體，常常將粗、精加工合并在一道工序進(jìn)行，但必須采取相應(yīng)措施，以減少加工過(guò)程中的變形。例如粗加工后松開(kāi)工件，讓工件充分冷卻，然后用較小的夾緊力、以較小的切削用量，多次走刀進(jìn)行精加工。
(3)合理地安排熱處理工序
為了消除鑄造后鑄件中的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鑄造后安排一次人工時(shí)效處理，有時(shí)甚至在半精加工之后還要安排一次時(shí)效處理，以便消除殘留的鑄造內(nèi)應(yīng)力和切削加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于特別精密的箱體，在機(jī)械加工過(guò)程中還應(yīng)安排較長(zhǎng)時(shí)間的自然時(shí)效（如坐標(biāo)鏜床主軸箱箱體）。箱體人工時(shí)效的方法，除加熱保溫外，也可采用振動(dòng)時(shí)效。
3、定位基準(zhǔn)的選擇
(1)粗基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，通常應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：
第一，在保證加工面均有余量的前提下，應(yīng)使重要孔的加工余量均勻,孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當(dāng)?shù)谋诤瘢?
第二，裝入箱體內(nèi)的回轉(zhuǎn)零件(如齒輪、軸套等)應(yīng)與箱壁有足夠的間隙；
第三，注意保持箱體必要的外形尺寸。此外，還應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。
為了滿足上述要求，通常選用箱體重要孔的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。由于鑄造箱體毛坯時(shí)，形成主軸孔、其它支承孔及箱體內(nèi)壁的型芯是裝成一整體放入的，它們之間有較高的相互位置精度，因此不僅可以較好地保證軸孔和其它支承孔的加工余量均勻，而且還能較好地保證各孔的軸線與箱體不加工內(nèi)壁的相互位置，避免裝入箱體內(nèi)的齒輪、軸套等旋轉(zhuǎn)零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。
根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度高,可以直接用箱體上的重要孔在專(zhuān)用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。在單件、小批及中批生產(chǎn)時(shí)，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準(zhǔn)，往往會(huì)造成箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此通常采用劃線找正的辦法進(jìn)行第一道工序的加工，即以主軸孔及其中心線為粗基準(zhǔn)對(duì)毛坯進(jìn)行劃線和檢查，必要時(shí)予以糾正，糾正后孔的余量應(yīng)足夠，但不一定均勻。
(2)精基準(zhǔn)的選擇為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，箱體類(lèi)零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。
①一面兩孔(基準(zhǔn)統(tǒng)一原則)在多數(shù)工序中，箱體利用底面(或頂面)及其上的兩孔作定位基準(zhǔn)，加工其它的平面和孔系，以避免由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的累積誤差。
② 三面定位(基準(zhǔn)重合原則)箱體上的裝配基準(zhǔn)一般為平面，而它們又往往是箱體上其它要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體各主要表面的相互位置精度。
3.2尾架套筒的工藝分析
3.2.1套筒類(lèi)零件簡(jiǎn)介
1、類(lèi)零件的技術(shù)要求
a內(nèi)孔:起支承,導(dǎo)向作用,尺寸精一般IT7- IT6,Ra3.2-0.8μm;油缸內(nèi)孔尺寸精一般要求較低，為IT10-IT9。
粗糙度值則較低，Ra0.4-0.2μm。內(nèi)孔形狀精度一般控制在尺寸公差以內(nèi)，為防止泄漏，除對(duì)孔有圓度要求外，還有圓柱度，直線度等形狀公差的要求。
b外圓：一般是套類(lèi)零件的支承表面，與機(jī)體上的孔相配合。尺寸精度為IT7-IT6，粗糙度值Ra6.3-0.8μm，有的達(dá)0.2μm。
c內(nèi)外圓的同軸度一般為0.05～1mm,同軸度要求高的為0.06mm。
d內(nèi)孔軸線對(duì)端面的垂直度，如在使用或加工過(guò)程中承受軸向力，其垂直度一般為：0.01～0.04mm。
2套筒類(lèi)零件的材料與毛坯
1、材料:大多數(shù)為低碳鋼或中碳鋼,如A3,45#鋼;少數(shù)采用合金鋼如:25CrMo,30CrMnSi,18CrNiWA等,有時(shí)也選用鑄鐵,青銅,黃銅等。
2、毛坯:棒料,鍛件,鑄件,無(wú)縫鋼管等.如油缸常采用20,35,27SiMn熱扎或冷拔無(wú)縫鋼管。
3、般套筒的作用有
(1)減少摩擦；
(2)減少振動(dòng)；
(3)防腐蝕；
(4)減少噪音；
(5)便于維修；
(6)利用不同材料組成的摩擦副減少黏結(jié)；
(7)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)制造工藝。
4、K6136H車(chē)床尾架套筒的作用
CK6136H車(chē)床尾架套筒除了有一般套筒的作用外，還有其特殊的作用，但是它的作用要與該尾架結(jié)合起來(lái)講，它是尾架的一個(gè)最重要的零部件之一，車(chē)床尾架的主要作用也就是該套筒的主要作用。
3.2.2 CK6136H車(chē)床尾架套筒的工藝設(shè)計(jì)
CK6136H車(chē)床尾座套筒零件見(jiàn)下圖3-2
圖3-2 CK6136H套筒零件圖
1、零件圖樣分析
(l) mm外圓的圓柱度公差為0.005mm。
(2)莫氏4號(hào)錐孔軸心線與mm外圓軸心線的同軸度公差為Φ0.015mm。
(3)莫氏4號(hào)錐孔軸心線對(duì)Φ55mm外圓軸心線的徑向跳動(dòng)公差為0.01mm。
(4)鍵槽mm對(duì)mm外圓軸心線的平行度公差為0.025mm，對(duì)稱(chēng)度公差為0.1mm。
(5)錐孔涂色檢查其接觸面積應(yīng)大于75%。
(6)調(diào)質(zhì)處理HRC28-32。
(7)外圓及錐孔淬火HRC45-50。
2、車(chē)床尾座套筒機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。
注：以下步驟中，所說(shuō)的左端為圖3-3中的有莫氏錐度的一端,右端為孔的一端。
表1車(chē)床尾座套筒機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
工藝裝備
1
下料
棒料Φ60mm×310mm
鋸床
2
熱處理
正火
熱處理爐
3
粗車(chē)
夾一端粗車(chē)外圓至尺寸Φ58mm，長(zhǎng)200mm，車(chē)端面見(jiàn)平即可。鉆孔Φ26mm，深206mm
CK6136H
4
粗車(chē)
倒頭，夾Φ58mm外圓并找正，車(chē)另一端處圓至Φ58mm，與上序光滑接刀，車(chē)端面保證總長(zhǎng)305mm。打中心孔并鉆孔Φ20mm鉆通
CK6136H
5
熱處理
調(diào)質(zhì)HRC28-32
熱處理爐
6
半精車(chē)
夾左端外圓，中心架支撐右端外圓，車(chē)右端面保證總長(zhǎng)302mm，車(chē)外圓至mm，擴(kuò)Φ26mm孔至Φ28mm，深210mm，右端倒角2×45，車(chē)Φ34mm內(nèi)圓柱面
CK6136H
7
半精車(chē)
倒頭，車(chē)左端外圓，光滑接刀，左端倒R3圓角，車(chē)端面保證總長(zhǎng)300mm，，車(chē)莫氏4號(hào)錐孔，保證大端直徑為Φ28mm，車(chē)左端Φ36mm×60°內(nèi)錐面
CK6136H
8
精車(chē)
夾左端外圓，中心架支撐右端外圓，車(chē)外圓Φ55mm至Φ56mm，車(chē)mm孔至Φ29±0.05mm，深55mm，車(chē)Φ34mm×2mm槽
CK6136H
9
精車(chē)
倒頭，夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，車(chē)莫氏4號(hào)內(nèi)錐孔，至大端尺寸為Φ33 mm
CK6136H
10
鉆
鉆Φ4mm至Φ3.8mm、M6的螺紋孔至Φ5.1mm孔，其中心距右端面均為18mm
GZ7040A
11
鉗
修毛刺
12
熱處理
左端莫氏4號(hào)錐孔，高頻感應(yīng)加熱淬火HRC 45-50
熱處理爐
13
粗磨
夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，粗莫氏4號(hào)錐孔，留磨余量0.2mm
M2110A
14
粗磨
采用兩頂尖定位裝夾工作，粗磨mm外圓，留磨余量0.2mm
M2110A
15
精磨
夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，精磨莫氏4號(hào)錐孔至圖樣尺寸，大端為Φ33.7mm，涂色檢查，接觸面積應(yīng)大于75%。修研60°錐面
M2110A
莫氏4號(hào)錐度塞規(guī)
16
精車(chē)
夾左端外圓，中心架支撐右端外圓，精車(chē)內(nèi)孔mm至圖樣尺寸，深mm，修研60°錐面
CK6136H
17
攻螺紋
夾左端面，攻M6的螺紋
18
精磨
采用兩頂尖定位裝夾工作，精磨外圓至圖樣尺寸mm
M2110A
19
檢驗(yàn)
按圖樣檢查各部尺寸及精度
20
入庫(kù)
涂油入庫(kù)
第一步：
下料：因?yàn)樘淄沧罱K尺寸為Φ55mm長(zhǎng)300mm,所以我選擇的棒料尺寸稍微比成品套筒尺寸的大，棒料Φ60mm×310mm，如下圖3-2所示。
圖3-2 套筒棒料
第二步：
熱處理：為了便于切削加工，改善棒料組織，加工前先正火處理。
第三步：
粗車(chē)：任夾一端粗車(chē)外圓至尺寸Φ58mm，長(zhǎng)200mm，車(chē)端面見(jiàn)平即可。為了提高套筒精度，應(yīng)減少裝夾次數(shù)，所以端面加工之后緊接著打中心孔，然后鉆孔Φ26mm，深205mm。
第四步：
粗車(chē)：倒頭，粗車(chē)另一端外圓Φ58mm，直至與已加工的Φ58mm外圓光滑表面接刀為止。然后加工端面，保證總長(zhǎng)為305mm。為了減少裝夾次數(shù)，繼續(xù)鉆孔Φ20mm，鉆通。
粗車(chē)之后零件圖樣如下圖3-3所示。
圖3-3 粗車(chē)之后零件圖樣
第五步：
熱處理：粗車(chē)之后應(yīng)先進(jìn)行正火處理，以消除加工應(yīng)力以及改善組織（粗加工時(shí)零件會(huì)有微小變形）。
第六步：
半精車(chē)：夾左端外圓，為了保證圓跳動(dòng)，所以采用中心架支撐右端外圓，車(chē)外圓至 mm，車(chē)右端面保證總長(zhǎng)302mm，擴(kuò)Φ26mm孔至Φ28mm，深210mm，車(chē)Φ34mm內(nèi)圓柱面。
第七步：
半精車(chē)：倒頭，車(chē)左端外圓，光滑接刀，左端倒R3圓角，車(chē)端面保證總長(zhǎng)300mm。車(chē)莫氏4號(hào)錐孔，保證大端直徑為Φ28。車(chē)左端Φ36mm×60°錐面。
在這一步中選用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工是考慮到加工效率，雖然數(shù)控車(chē)床采用插補(bǔ)進(jìn)給的方法來(lái)加工錐孔，所加工出的錐度不是嚴(yán)格的光滑錐面。而采用普通車(chē)床，通過(guò)調(diào)節(jié)尾架小拖板，就可以加工出比數(shù)控車(chē)床更光滑的錐面，但是由于莫氏4號(hào)錐孔還需最終的磨削，因此，這里只要效率高，粗糙度可不用考慮。
半粗車(chē)之后零件圖樣如下圖3-4所示。
圖3-4半粗車(chē)之后零件圖樣
第八步：
精車(chē)：夾左端外圓，中心架支撐右端外圓，車(chē)外圓Φ55mm至Φ56mm，車(chē)mm孔至Φ29±0.05mm，深55mm，車(chē)Φ34mm×2mm槽
第九步：
倒頭，夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，車(chē)莫氏4號(hào)內(nèi)錐孔，至大端尺寸為
Φ33mm。
精車(chē)之后零件圖樣如下圖3-5所示。
圖3-5精車(chē)之后零件圖樣
第十步：
鉆Φ4mm至Φ3.8mm、M6的螺紋孔至Φ5.1mm孔，其中心距右端面均為18mm。
鉆孔之后零件圖樣如下圖3-6所示。
圖3-6鉆孔之后零件圖樣
第十一步：
鉗：將零件表面毛刺修掉。
第十二步：
熱處理：左端莫氏4號(hào)錐孔，高頻感應(yīng)加熱淬火HRC 45-50并檢驗(yàn)硬度。
第十三步：
粗磨；夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，粗磨莫氏4號(hào)錐孔，留磨余量0.2mm。邊磨邊用莫氏錐度檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)錐度。
第十四步：
粗磨；采用兩頂尖定位裝夾工作，粗磨mm外圓，留磨余量0.2mm。
第十五步：
精磨：夾右端外圓，中心架支撐左端外圓，精磨莫氏4號(hào)錐孔至圖樣尺寸，大端為mm，涂色檢查，接觸面積應(yīng)大于75%。修研60°錐面。邊磨邊用莫氏錐度檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)錐度。
第十六步：
精車(chē)：夾左端外圓，中心架支撐右端外圓，精車(chē)內(nèi)孔mm至圖樣尺寸，深mm，修研60°錐面。
第十七步：
攻螺紋：夾左端面，攻M6的螺紋。
第十八步：
精磨：采用兩頂尖定位裝夾工作，精磨外圓至圖樣尺寸mm。
第十九步：
檢驗(yàn)：按圖樣檢查各部尺寸及精度。
第二十步：
入庫(kù)：將零件表面涂油入庫(kù)。
說(shuō)明:
(1）在安排加工工序時(shí)，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)，以減少切削應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。并在調(diào)質(zhì)處理前進(jìn)行粗加工，調(diào)質(zhì)處理后進(jìn)行半精加工和精加工。
(2）車(chē)床尾座套筒左端莫氏4號(hào)錐孔與有端Φ28mm、Φ30mm孔，應(yīng)在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理前鉆通，這樣有利于加熱和內(nèi)部組織的轉(zhuǎn)變，使工件內(nèi)孔得到較好的處理。
(3）精磨mm外圓時(shí)，以兩端60°錐面定位，分兩次裝夾，這樣有利于消除磨削應(yīng)力引起工件變形。也可采用專(zhuān)用錐度心軸定位裝夾工件，精磨mm外圓。
(4)工序18以后，再采用中心架支撐夾工件外圓時(shí)，由于鍵槽mm的影響，這時(shí)應(yīng)配做一套筒配合中心架的裝夾，以保證工件旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不發(fā)生振動(dòng)。
(5）mm外圓的軸心線是工件的測(cè)量基準(zhǔn)，所以磨削莫氏4號(hào)錐孔時(shí)，定位基準(zhǔn)必須采用mm外圓。加工時(shí)還應(yīng)找正其上母線與側(cè)母線之后進(jìn)行。
(6）加工mm鍵槽時(shí)，應(yīng)在夾具上設(shè)置對(duì)稱(chēng)度測(cè)量基準(zhǔn)，在加工對(duì)刀時(shí)，可邊對(duì)刀邊測(cè)量，以保證鍵槽mm對(duì)mm外圓軸心線的對(duì)稱(chēng)度。
(7）mm外圓的圓柱度檢驗(yàn)，可將工件外圓放置在示準(zhǔn)V形塊上(V形塊放在標(biāo)準(zhǔn)平板上)，用百分表測(cè)量出外圓點(diǎn)的圓度值，然后再算出圓柱度值也可采用偏擺儀方法，先測(cè)出工件的圓度值，然后再計(jì)算出圓柱度
(8）mm鍵槽對(duì)稱(chēng)度的檢驗(yàn)，采用鍵槽時(shí)對(duì)稱(chēng)度量規(guī)進(jìn)行檢查。
(9）用標(biāo)準(zhǔn)莫氏4號(hào)錐塞規(guī)涂色檢查工件的錐孔，其接觸面積應(yīng)大于75%。
薄壁套筒在加工過(guò)程中，往往由于夾緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形，致使加工精度降低。需要熱處理的薄壁套筒，如果熱處理工序安排不當(dāng)，也會(huì)造成不可校正的變形。
3、鉆孔切削力計(jì)算：
對(duì)套筒Φ4mm銷(xiāo)孔鉆銷(xiāo)時(shí)切削力的計(jì)算。Φ4mm的孔是先加工Φ3.8mm的孔后再磨到 Φ4mm的，所以計(jì)算是Φ3.8mm。
切削力來(lái)源于三個(gè)方面：
（1）克服被加工材料對(duì)彈性變形的抗力；
（2）克服被加工材料對(duì)塑性變形的抗力；
（3）克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過(guò)渡表面與已加工表面之間的摩擦力。
上述各力的總和形成作用在刀具上的合力Fr(國(guó)標(biāo)為F)。為了實(shí)際應(yīng)用，F(xiàn)r可分解為相互垂直的Fx、Fy和Fz三個(gè)分力。在車(chē)削時(shí)：
Fz——切削力或切向力。它切于過(guò)渡表面并與基面垂直。Fz是計(jì)算車(chē)刀強(qiáng)度，設(shè)計(jì)機(jī)床零件，確定機(jī)床功率所必需的。
Fx——進(jìn)給力、軸向力或走刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件軸線平行與走刀方向相反的力。Fx是設(shè)計(jì)走刀機(jī)構(gòu)，計(jì)算車(chē)刀進(jìn)給功率所必需的。
Fy——切深抗力、或背向力、徑向力、吃刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件軸線垂直的力。Fy用來(lái)確定與工件加工精度有關(guān)的工件撓度，計(jì)算機(jī)床零件和車(chē)刀強(qiáng)度。它與工件在切削過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)有關(guān)。
消耗在切削過(guò)程中的功率稱(chēng)為切削功率Pm（國(guó)際為Po）。切削功率為力Fz和Fx所消耗的功率之和，因Fy方向沒(méi)有位移，所以不消耗功率。于是
（1）
其中：
式中等號(hào)右側(cè)的第二項(xiàng)是消耗在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中的功率，它相對(duì)于F所消耗的功率來(lái)說(shuō)，一般很?。?1%～2%），可以略去不計(jì)，于是：
（2）
計(jì)算切削力：
用功率表測(cè)出機(jī)床電機(jī)在切削過(guò)程中所消耗的功率PE后，可按下式計(jì)算出切削功率：
（3）
式中 ：ηm—機(jī)床的傳動(dòng)效率，一般取為0.75～0.85，大值適用于新機(jī)床，小值適用于舊機(jī)床。
在切削速度V為已知的情況下，利用Pm即可求出切削力F。
此次夾具設(shè)計(jì)中，我使用了GZ7040A臺(tái)式鉆床鉆孔。其機(jī)床電機(jī)型號(hào)為YL90—4型，電壓為380V，功率為1.1KW，其鉆頭直徑D為4mm,轉(zhuǎn)速為800r/min，值取0.8。
綜上所述可得：
(4)
則
所以在加工孔時(shí)所用的切削力約為2767N。
4、減少切削力對(duì)變形的影響
由上述計(jì)算可見(jiàn)，加工切削力比較大，因此應(yīng)想辦法減小切削力。
常用的方法有下列幾種：
（1）減小徑向力，通常可借助增大刀具的主偏角來(lái)達(dá)到。
（2）內(nèi)外表面同時(shí)加工，使徑向切削力相互抵消。
（3）粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行，使粗加工時(shí)產(chǎn)生的變形能在精加工中能得到糾正。
5、減小夾緊力對(duì)變形的影響
切削加工時(shí)，夾具所用的夾緊力也不應(yīng)太大，因此也應(yīng)采取措施減小夾緊力對(duì)零件變形的影響。方法有：
1、采用軸向夾緊工件的夾具。由于工件靠螺母端面沿軸向夾緊，故其夾緊力產(chǎn)生的徑向變形極小。
2、夾緊力不宜集中于工件的某一部分，應(yīng)使其分布在較大的面積上，以使工件單位面積上所受的壓力較小，從而減少其變形。例如工件外圓用卡盤(pán)夾緊時(shí)，可以采用軟卡爪，用來(lái)增加卡爪的寬度和長(zhǎng)。同時(shí)軟卡爪應(yīng)采取自鏜的工藝措施，以減少安裝誤差，提高加工精度。由于開(kāi)縫套筒與工件接觸面大，夾緊力均勻分布在工件外圓上，不易產(chǎn)生變形。當(dāng)薄壁套筒以孔為定位基準(zhǔn)時(shí)，宜采用漲開(kāi)式心軸。
3、在工件上做出加強(qiáng)剛性的輔助凸邊，加工時(shí)采用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊，當(dāng)加工結(jié)束時(shí)，將凸邊切去。
6、減少熱變形引起的誤差
工件在加工過(guò)程中受切削熱后要膨脹變形，從而影響工件的加工精度。為了減少熱變形對(duì)加工精度的影響，應(yīng)在粗、精加工之間留有充分冷卻的時(shí)間，并在加工時(shí)注入足夠的切削液。
熱處理對(duì)套筒變形的影響也很大，除了改進(jìn)熱處理方法外，在安排熱處理工序時(shí)，應(yīng)安排在精加工之前進(jìn)行，以使熱處理產(chǎn)生的變形在以后的工序中得到糾正。
第四章 尾架的潤(rùn)滑
潤(rùn)滑技術(shù)是摩擦學(xué)三大支柱(摩擦、磨損、潤(rùn)滑)之一，是保證機(jī)械設(shè)備得以高效、正常、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的基本手段，是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的命脈。世界上1/3-1/2的能源消耗在摩擦上，各種機(jī)械零件因摩擦磨損失效的也占全部失效零件的80%。
潤(rùn)滑劑的分類(lèi)：液體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑油）、半固體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑脂）和固體潤(rùn)滑劑。
1? 滑油的選用
?? 在選擇潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)主要考慮運(yùn)動(dòng)副的工作溫度、載荷、運(yùn)動(dòng)速度、環(huán)境溫度、介質(zhì)腐蝕性，以及特殊環(huán)境的真空度、受輻射強(qiáng)度等因素。
（1）、工作溫度對(duì)油品的要求：
?? 工作溫度高的潤(rùn)滑點(diǎn)，應(yīng)使用粘度大、閃點(diǎn)高和抗氧化安定性好的油品，其閃點(diǎn)應(yīng)比最高溫度高20—30℃；長(zhǎng)期低溫條件下工作的機(jī)械應(yīng)選用凝點(diǎn)（或傾點(diǎn)）低的油品，其—應(yīng)低于環(huán)境溫度8—10℃。本因素受氣象條件影響較大，應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化調(diào)換相應(yīng)油品。
(2)、工作載荷對(duì)油品的要求：
?? 運(yùn)動(dòng)副所受載荷大，用油粘度較大，油性和耐壓性應(yīng)好；反之粘度要小，對(duì)油品的油性和耐壓性要求低些。
(3)、運(yùn)動(dòng)速度對(duì)油品的要求：
?? 運(yùn)動(dòng)副的速度高，應(yīng)使用較低粘度的油品；速度低，應(yīng)使用較高粘度的油品。
(4)、溫度高及有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境對(duì)油品的要求：
?? 當(dāng)潤(rùn)滑部位處于以上工作環(huán)境中，應(yīng)選用抗乳化性強(qiáng)、防銹、抗腐蝕及粘附性好、化 學(xué)穩(wěn)定性好的油品，同時(shí)還應(yīng)采取相應(yīng)的密封措施，防止腐蝕性介質(zhì)侵入。
(5)、 超真空條件下，所用油品蒸發(fā)度較低：
?? 在輻射條件下工作，油品應(yīng)有較強(qiáng)的抗輻射性；在高溫條件下應(yīng)選用難然油品。
2? 潤(rùn)滑脂的選用
（1）、在選用潤(rùn)滑脂時(shí)，首先應(yīng)明確潤(rùn)滑脂所起的作用，即目的是做潤(rùn)滑減磨、防護(hù)、還是密封。
①潤(rùn)滑減磨用，應(yīng)主要考慮脂的適溫范圍，耐負(fù)荷指數(shù)及流動(dòng)性。
②防護(hù)用脂：應(yīng)主要考慮自身特點(diǎn)，對(duì)受保護(hù)表面的防護(hù)性（如脂的氧化安定性、防銹性、抗水性等）能否達(dá)標(biāo)。
③做密封用脂：則應(yīng)根據(jù)杰出的密封件材質(zhì)和受密封的介質(zhì)特性來(lái)選用適宜品種牌號(hào)對(duì)于靜密封應(yīng)選擇粘稠密封脂；動(dòng)密封，則應(yīng)選擇粘度低一些的密封脂；介質(zhì)為水或醇類(lèi)，應(yīng)選用大粘度的石蠟基酰胺脂或脲基脂；而介質(zhì)為油類(lèi)的則應(yīng)選用耐油密封脂。
（2）、工作溫度：對(duì)脂的潤(rùn)滑作用和工作壽命有很大影響。一般情況下，潤(rùn)滑點(diǎn)工作溫度超過(guò)脂的適溫10~15℃，其總的工作壽命就能降低一半。在外界溫度降至負(fù)40℃以下時(shí)，還應(yīng)考慮此環(huán)境下對(duì)啟動(dòng)力矩和潤(rùn)滑性的影響；在選脂時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮潤(rùn)滑部位發(fā)熱最高的溫度、外界溫度、以及設(shè)備工作中，負(fù)荷、速度、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、注脂數(shù)量等因素共同作用可能達(dá)到的溫度最高值。
（3）、速度：被潤(rùn)滑部位的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越高，脂受得剪切力越大，脂的使用壽命會(huì)縮短。通常根據(jù)速度因數(shù)大小來(lái)選擇相應(yīng)的潤(rùn)滑脂，在溫度負(fù)荷一定時(shí)，速度是影響脂應(yīng)用的主要因素。各種軸承脂潤(rùn)滑的速度因數(shù)[速度因數(shù)=轉(zhuǎn)速×（軸承內(nèi)徑+外徑）
?
軸承類(lèi)型
速度因數(shù)
深溝球軸承
300000
角接觸球軸
300000
承圓柱滾子軸承
300000
圓錐滾子軸承
250000
推力球軸承
70000
（4）、負(fù)荷：對(duì)于重負(fù)荷的潤(rùn)滑點(diǎn)應(yīng)選用抗極壓性、抗磨型好的潤(rùn)滑脂。
（5）、環(huán)境條件：濕度大或接觸水的環(huán)境，應(yīng)首選抗水性好的潤(rùn)滑脂；處在含有強(qiáng)化學(xué)介質(zhì)的環(huán)境中的潤(rùn)滑部位，應(yīng)選用抗腐蝕性脂，如氟碳潤(rùn)滑脂。
（6）、除以上幾點(diǎn)，在選脂時(shí)還應(yīng)從潤(rùn)滑用工、材料成本方面考慮選脂。
CK6136H車(chē)床尾架有兩處進(jìn)行了潤(rùn)滑。由于套筒頻繁旋進(jìn)旋出，經(jīng)常和其他零部件摩擦，極容易磨損，所以尾架中套筒的潤(rùn)滑極其重要。套筒的潤(rùn)滑是通過(guò)手工從潤(rùn)滑油杯壓潤(rùn)滑油來(lái)實(shí)現(xiàn)的，套筒油杯位置如下圖4-2中2所指部位。尾架除了套筒之外，還有推力球軸承需要加潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，推力球軸承的位置為下圖中1所指部位。潤(rùn)滑過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，且不需經(jīng)常加潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。
下圖4-1為CK6136H所使用的潤(rùn)滑油杯。
圖4-1 CK6136H所使用的潤(rùn)滑油杯
圖4-2 CK6136H車(chē)床尾架潤(rùn)滑部位
結(jié) 束 語(yǔ)
加工工藝是對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。本文針對(duì)CK6136H車(chē)床尾架套筒進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與工藝設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)尾架進(jìn)行工藝分析，我更深地了解了機(jī)械制造的重要性，為以后步入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。
俗話說(shuō)“萬(wàn)事開(kāi)頭難”，剛開(kāi)始接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的時(shí)候一頭霧水，無(wú)從下手，只能盲目地去網(wǎng)上搜索資料，結(jié)果一個(gè)周過(guò)去了仍然沒(méi)有一點(diǎn)收獲。當(dāng)時(shí)真是焦頭爛額，一點(diǎn)辦法都沒(méi)有。只好去求助李云峰老師，在他的一番講解之后，稍微有點(diǎn)頭緒了。懷揣著那僅有的一點(diǎn)頭緒我又開(kāi)始研究我的論文，幾天下來(lái)，經(jīng)過(guò)我的一番折騰，終于弄出來(lái)一篇自認(rèn)為還可以的開(kāi)題報(bào)告。我滿懷信心地拿著開(kāi)題報(bào)告去給老師檢查，沒(méi)想到結(jié)果卻是不合格。垂頭喪氣的我信心被嚴(yán)重打擊。后來(lái)，趙敖生教授召集了我們這組的所有成員，給我們耐心講解了兩節(jié)課，碰了壁的我們都聽(tīng)得很仔細(xì)，也記錄下了趙教授所講的每一個(gè)細(xì)節(jié)，我想這一次，大家是真的知道該寫(xiě)什么吧。
經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力，終于寫(xiě)出了一篇合格的開(kāi)題報(bào)告，雖然花掉的時(shí)間比預(yù)期的多了點(diǎn)，但還是很欣慰，畢竟是自己努力的成果。我想只要開(kāi)了頭，后面的工作也就不是很難了吧。
事實(shí)說(shuō)明，后面的工作也不是很輕松。第三、四兩個(gè)星期基本上天天要去測(cè)量數(shù)據(jù)，因?yàn)镃K6136H車(chē)床尾架比一般尾架要重，所以每次測(cè)量的時(shí)候都要比別人辛苦一些，有時(shí)候?qū)嵲诎岵粍?dòng)了還得求助同學(xué)，因此，測(cè)量時(shí)進(jìn)度就比別人慢，為了趕超別人，我晚上加班畫(huà)圖，功夫不負(fù)有心人，終于我的圖在別的組員前畫(huà)好，得到老師的好評(píng)。
剛開(kāi)始寫(xiě)論文的時(shí)候也不太會(huì)，那時(shí)候經(jīng)常拿著一本書(shū)翻開(kāi)目錄，看看別人是怎么排版的，看多了，漸漸地自己也有點(diǎn)感覺(jué)了。于是就列出大綱，慢慢地開(kāi)始寫(xiě)論文。一個(gè)星期后論文初稿成型，交去給老師評(píng)閱，再修改，再評(píng)閱……現(xiàn)在大家看到的論文都不知道被修改過(guò)多少次了……
五月底的時(shí)候，論文圖紙差不多都完成了，心里那塊沉重的石頭終于落地了。
總之這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提高了很多，也將對(duì)我繼續(xù)學(xué)習(xí)帶來(lái)很大幫助。
37
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用四年所學(xué)的理論專(zhuān)業(yè)知識(shí)，獨(dú)立解決本專(zhuān)業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，培養(yǎng)我們獨(dú)立創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和優(yōu)秀的工作作風(fēng)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是把實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題變?yōu)榱W(xué)、數(shù)學(xué)模型，然后加以求解，再設(shè)計(jì)出圖紙和技術(shù)文件及其運(yùn)算過(guò)程。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅涉及到數(shù)學(xué)、力學(xué)、公差、機(jī)械制造等方面的知識(shí)，而且涉及到計(jì)算、繪圖、文字分析表達(dá)等方面的綜合實(shí)際能力。
畢業(yè)設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)我們的工程技術(shù)能力，主要包括分析能力和設(shè)計(jì)能力，分析能力主要對(duì)課題、工藝技術(shù)等方面的分析，是自己能夠較熟練掌握四年來(lái)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并得到一定的整體鍛煉的機(jī)會(huì)，并加以鞏固。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)能力，它包括計(jì)算能力，繪圖能力和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力，文獻(xiàn)檢索能力等方面。
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)大，對(duì)圖紙質(zhì)量要求高，視圖選擇、線型、公差和技術(shù)要求等均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們的要求較高，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中必須勤翻、參考各種資料書(shū)，認(rèn)真、務(wù)實(shí)地把設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、畢業(yè)設(shè)計(jì)所需圖紙、資料作好，作全。在此次畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，感謝我們的指導(dǎo)老師趙敖生教授和李云峰老師以及于彩敏老師悉心的教導(dǎo)，是老師們精心地指導(dǎo)，我才能不斷鞏固和深化自己所學(xué)的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我們能圓滿地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。我再次衷心的感謝我的指導(dǎo)老師。
由于本人知識(shí)面較窄，又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不足之處，還望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，我將不勝感激。
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