1、青島理工大學琴島學院本科畢業設計說明書（論文）摘 要本畢業設計是帶管嘴轉動軸的工藝規程及工裝設計。 工藝規程說明書包括零件圖的工藝分析（其中包括零件的結果分析；技術條件分析；材料及其切削特性的分析和零件的工藝性分析等）；毛坯的設計（其中包括毛坯種類的確定；毛坯的工藝要求；毛坯的余量和公差等）；工藝規程設計（其中包括工藝路線的制定；工序尺寸的制定等）。還有主要表面的加工方法及其表面質量和尺寸精度的保證方法。熱處理工序和輔助工序的安排，零件的化學成分，機械性能及零件在主機上的作用及工作環境等內容。 夾具設計內容是車夾的設計。有設計方案；總體說明；夾具的構造特點及原則；夾具體的設計（包括夾具體毛坯結

2、構的選擇；引導裝置的設計；定位裝置的設計；夾具體外廓尺寸的設計等方面），還包括定位，夾緊方案的選擇，定位元件配合性質以及誤差計算等內容。從零件的構形，技術要求和材料等幾方面的分析，主要的工藝關鍵是精度的保證問題。因此在設計工藝規程的過程當中，首先要考慮該零件怎樣加工，以哪個部位為基準，怎樣定位才能保證其精度要求。對零件的刀具也有要求。因為該材料的強度高，導熱系數偏低，故切削力大，切削溫度高，刀具磨損快，刀具使用壽命短，斷屑也稍難。所以必須采用耐磨性強的刀具材料。因此采用強度比其它刃具鋼約高30%50%的高速鋼。關于零件的位置尺寸和位置關系。因為尺寸關系復雜，必須對設計基準進行細致的分析。值得注

3、意的是這其中可能有基準的轉換問題，所以在設計工序和確定原始基準，原始尺寸和原始偏差時，應予以充分地注意。關鍵詞：軸、工藝規程、夾具AbstractThe graduation project is the nozzle rotation axis with process planning and tooling designProcess planning manual analysis of the technology, including parts diagram (including parts of the results of analysis; technical requi

4、rements analysis; materials and their cutting characteristics and components of the process of analysis, etc.); rough design (including the rough species identification; Blank process requirements; Blank margin and tolerance, etc.); process planning (including development of process routes; size of

5、the development process, etc.). There are major surface processing method and its surface quality and dimensional accuracy assurance methods. Heat treatment processes and supporting processes of arrangement, part of the chemical composition, mechanical properties and components on the host role and

6、working environment and so on. Fixture design folder content is car design. A design; general description; fixture structural characteristics and principles; folder for the specific design (including the folder structure of the specific choice of blank; guide device design; positioning device design

7、; fixture in vitro profile of the design size, etc.), but also positioning, clamping scheme selection, positioning device with the nature of the error calculation and so on.From the parts configuration, technical requirements and materials aspects of the analysis, the main process is the key to accu

8、racy guarantees. Therefore, the process of design process planning, we should first consider how the process of the part to which parts of the base, how can we ensure positioning accuracy. On the part of the tool is also required. Because the material strength, low thermal conductivity, so cutting p

9、ower, cutting temperatures are high, rapid tool wear, tool life is short, chip breaking is also a little difficult. Therefore, we must use the tool material wear resistance. Therefore, other than cutlery steel with strength of about 30% to 50% of high-speed steel.Position on the part of the relation

10、ship between size and location. Because the size of complex relationships, must be a careful analysis of design basis. It is worth noting that there may be a benchmark for the conversion, so in the design process and to determine the original baseline, the original size and the original deviation, s

11、hould be sufficient attention.Key Words: axis, process planning, fixture491 零件工藝分析說明1.1零件圖工藝分析1.1.1零件的結構特點和功能分析本零件帶管嘴轉動軸，用于某型飛機，總長130.5mm。本零件的難加工部分是三個深分別為38.7mm、53.75mm、68.7mm，直徑為5.5mm的深孔，在加工前加上工藝頂尖，在粗加工階段結束后車去大端頂尖，在精加工開始時焊上。本零件的另一加工難點是兩管嘴間的螺紋孔，下方是一孔及倒圓，它們相對于螺紋中徑的跳動量不大于0.08mm，此處倒圓的光潔度很高為Ra0.8。兩個管嘴中各

12、有一個直徑為3.7mm 的孔與軸上軸向的兩個直徑為5.5mm，長分別為38.7mm和68.7mm的孔相通。兩管嘴的中間的直徑為M10的螺紋孔軸的另一個直徑為5.5mm，長為53.75mm的軸向孔相通。在三個軸向孔的另一端各開一個直徑4.5mm的徑向孔。零件工作時潤滑油通過管嘴中的及管嘴間的孔進入軸內，并通過徑向孔流出到達軸的表面，達到潤滑的效果。軸的另一端有鍵槽用于傳動，還有一段長為16mm的螺紋。1.1.2零件的主要表面及技術要求分析零件的主要表面為15及20的外圓柱面。從精度要求看，它的尺寸要求為IT9級，配合為f9,由互換性與測量技術基礎表3-1查得基本尺寸為IT9=43m， IT9=5

13、2m，表3-4查得上偏差分別為 es=-0.016mm，es=-0.020mm所以這兩個加工面為，表面粗糙度為Ra1.6和Ra0.1；從位置精度看，軸端M面相對于螺紋中徑的跳動量不大于0.05mm，兩管嘴間的螺紋孔、孔及倒圓相對于螺紋中徑的跳動量不大于0.08mm。材料方面,該零件為鈦合金（TC6），并在15及20的外圓柱面進行鍍鉻處理，鍍鉻層厚度2148m，并在螺紋表面M涂HR7021干膜潤滑劑1025m。零件毛坯類鍛件，熱處理按類檢驗,零件還要進行熒光檢驗，并進行強度和氣密性實驗。1.1.3零件表面本身精度分析圓柱面15f9和20f9為工作表面,尺寸精度為IT9,配合為f9，精度并不高，但

14、粗糙度要求很低為1.6和0.1，因為轉動軸在工作時受到很大摩擦，為了減少摩擦，提高使用壽命，工作時需在外圓柱表面涂潤滑油，并提高表面光潔度。為了能在轉動軸和與之配合的孔之間注入潤滑劑，圓柱面采用了間隙配合。1.1.4表面間的位置精度分析兩管嘴間的螺紋孔、圓孔及倒圓的位置精度要求很高，相對于螺紋中徑的跳動量不大于0.08mm；圓柱面20f9兩端面因涉及到安裝定位，也要求較高的位置精度；兩管嘴上的螺紋、孔及圓錐面位置精度較高。1.1.5零件的其它技術要求1）熱處理：退火，類檢驗。2）按QJ11-3065-2002熒光檢驗1-0B。3）按QJ11-3054-2002氬弧焊。4）焊接后，進行強度和氣密

15、性實驗。5）焊接后表面處理：C面鍍鉻2148m，螺紋表面M和表面K涂HR7201干膜潤滑劑1025m。1.2零件的材料及可加工性本零件應用在飛機上，又是傳動件，要求材料不僅輕而且強度要高，所以用鈦合金。鈦合金特點：鈦合金比重小、強度高、有優良的抗蝕性。某些鈦合金具有良好的高、低溫（高到500、低到-253）性能，因而鈦合金成為航空、航天及其它工業中很有發展前途的結構材料。TC6系耐熱鈦合金，是在TC5基礎上改進而成的，合金的熱強度較高，熱穩定性好，但鈦合金有其自身的缺點：鈦及其合金的主要缺點：（1）氣體雜質的影響 各種氣體雜質如氧、氫、氮都能使鈦合金脆化，這些雜質具有磨料的性質，能加速刀具的磨

16、損。在鍛壓和沖壓之后，還形成比原來材料硬度更高的硬皮和氧化皮，惡化了切削性能。（2）各種性能影響 鈦的物理和力學性能對切削性能也是很壞的組合。鈦合金塑性小，影響切削時的塑性變形，使切削經主切削刃分離后，立即向上翻卷，切屑與刀具前面之間僅有極小的接觸面積，車刀接觸面積上受到的壓力和局部溫度增高；又由于鈦合金強度大，造成車刀接觸面積壓力和溫度更高；再加上鈦合金的熱導率很低，又極大的限制了刀尖的冷卻。此外活潑的金屬鈦還容易和刀具化合產生焊接和粘剝。（3）含碳量的影響 鈦合金的切削和含碳量有關。當含碳量大于0.2%形成硬的碳化物，切削性能下降，含碳量小于0.2%，切削性能得到改善。（4）加工硬化的影響

17、 鈦合金的硬化是因為切削加工時局部高溫使鈦吸收了大氣中的氧和氮形成硬脆外皮所造成的，硬化深度為0.10.15mm，硬化程度為20%30%。鈦合金具有良好的綜合物理機械性能：（1） 強度高，密度小；（2）熱穩定性好，高溫強度高；（3）化學活性大；(4)熱導率；（5）彈性模量低。1.3為保證質量的熱處理說明本零件為轉動軸，主要用于傳動，受扭矩較大，加工過程中應當適當進行熱處理。熱處理分兩種類型：a 預備熱處理 b 最終熱處理。預備熱處理的目的是改善切削性能，為最終熱處理做好準備和消除內應力。最終熱處理的目的是提高力學性能，延長工件使用壽命。本零件主要使用退火，退火分三種：去應力退火（不完全退火）、

18、再結晶退火（晚期退火）和穩定化退火。表1.1 鈦及鈦合金的熱處理 方 法目 的合 金 牌 號備 注不完全退火將零件加熱至稍低于再結晶溫度（一般為450650）保溫11.5h，然后空冷消除因切削加工、鍛造、焊接所產生的內應力，使塑性得到部分恢復TA3TA8、TB1、TB2、TC1、TC2、TC4、TC6、TC10等為防止零件加熱受到污染，可在真空爐加熱，或通氬氣或氮氣予以保護；完全退火將零件加熱至高于再結晶溫度而低于（）的轉變溫度（一般為650800），保溫后空冷較徹底地清除內應力，降低硬度，恢復塑性，并使組織與機械性能均勻TA3TA8、TB1、TB2、TC1TC7、TC10等為消除和防止鈦合金

19、氫脆現象，可進行除氫退火，其溫度一般是540760，保溫24h;為了使合金具有更好的綜合性能，最近發展了多次退火工藝穩定化退火加熱至比相變溫度低3080，保溫并爐冷至低于相變溫度300400，再保溫80±20min，然后空冷使合金組織盡可能接近平衡狀態，保證組織與性能穩定，以保證零件在較高溫度下長期工作TC1、TC2、TC4、TC6、TC8、TC92 毛坯設計2.1毛坯種類及其確定2.1.1毛坯種類及其特點毛坯類型：鑄造毛坯，鍛造毛坯，沖壓毛坯，冷沖壓毛坯，焊接毛坯，型材毛坯，粉末冶金毛坯等。各類毛坯特點：1 、鑄造毛坯：（1） 手工砂型鑄造：可鑄造出形狀復雜的鑄件，但鑄出的毛坯精度

20、低，表面有氣孔、砂眼、結砂、硬皮等缺點，廢品率高、生產率低、加工余量大。適合單件及小批量生產，適合于鑄造鐵碳合金、有色金屬及其合金。（2） 金屬模機械砂型鑄造：可鑄造出形狀復雜的鑄件，鑄件精度較高，生產率高，鑄件加工余量小，但鑄件成本高。適合于大批量生產，鑄造鐵碳合金、有色金屬及其合金。（3） 金屬型澆鑄：可鑄出形狀不太復雜的鑄件，鑄件尺寸精度可達0.10.5mm,表面粗糙度可達12.56.3m，鑄件力學性能好，適合于中小型零件的批量生產，適合于鑄造鐵碳合金、有色金屬及其合金。（4） 離心鑄造：鑄件精度約為IT8IT9，表面粗糙度可達12.5m，鑄件力學性能較好，材料消耗低，生產率高，但需專用

21、設備，適合于空心旋轉零件的批量生產，適合于鐵碳合金、有色金屬及其合金。（5） 熔模澆鑄：可鑄造出形狀復雜的小型零件，鑄件精度高，尺寸公差可達0.050.15mm，表面粗糙度12.53.2m，可直接鑄出成品。適合于單件成批生產,適合于鑄造難加工材料。（6） 壓鑄：鑄造出形狀的復雜程度取決于模具，鑄件精度高，尺寸公差可達0.050.15mm,表面粗糙度12.53.2m，可直接鑄出成品，生產率高，但設備昂貴。適合于大批量生產，適合于壓鑄有色金屬零件。2 、鍛造毛坯（1） 自由鍛造：鍛造的形狀簡單，精度低，毛坯加工余量1.510mm，生產率低，適合于鍛造碳素鋼、合金鋼。（2） 模鍛：可鍛造形狀復雜的毛

22、坯，尺寸精度高，尺寸偏差0.10.2mm,表面粗糙度12.5m，毛坯的纖維組織好，強度高，生產率較高，但需專用鍛模及鍛錘設備。適合于大批量生產，適合于鍛造碳素鋼、合金鋼。（3） 精密模鍛：鍛件的復雜程度取決于鍛模，尺寸精度高，尺寸公差0.050.5mm,鍛件變形小，能節省材料和工時，生產率高，但需專門的精鍛機。適合于成批及大量生產，適合于鍛造碳素鋼、合金鋼。3 、沖壓：可沖壓出形狀復雜的零件，毛坯尺寸偏差達0.050.5mm,表面粗糙度可達1.60.8m，可不再進行機械加工或只進行精加工，生產率高。適合于批量較大的中小型尺寸的板料零件。4 、冷擠壓：可擠壓形狀簡單，尺寸較小的零件，精度可達IT

23、6IT7，表面粗糙度可達1.60.8m，可不經切削加工。適合于大批量生產，適合于擠壓有色金屬、碳素鋼、低合金鋼、高速鋼、軸承鋼和不銹鋼。5 、焊接：制造簡單，節約材料，重量輕，生產周期短，但抗震性差，熱變形大，需時效處理后進行切削加工。適合于單件及成批生產，焊接碳素鋼及合金鋼。6 、型材：（1）熱軋：型材截面有圓形、方形、扁形、六角形及其它截面形狀，尺寸公差一般為12.5mm，粗糙度可達12.56.3m，適合各種批量的生產。（2）冷軋：截面形狀同熱軋型材，精度比熱軋高，尺寸公差0.051.5mm，表面粗糙度3.21.6m，價格高，適合于大批量生產。7 、 粉末冶金：由于成形較困難，一般形狀比較

24、簡單，尺寸精度較高，尺寸公差可達0.020.05mm,表面粗糙度0.40.1m，所用設備較簡單，但金屬粉末生產成本高。適合于大批量生產，以鐵基、銅基金屬粉末為原料。2.1.2選擇毛坯考慮因素及原則1、生產綱領和批量：生產綱領大時，宜采用高精度與高生產率的毛坯制造方法；生產綱領小時，宜采用設備投資小的毛坯制造方法。2、零件材料及力學性能：（1）零件材料：零件材料確定后，毛坯類型就大致可定。如材料為鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼，且是承力件，可選鍛件；當力學性能較低時，可選型材或鑄鋼。（2）零件力學性能：1）鑄鐵件的強度按離心澆鑄、壓力澆鑄、金屬型澆鑄、砂型澆鑄的鑄件依次遞減。 2）鋼質鍛造毛坯力學

25、性能高于鋼質棒料和鑄鋼件。3、零件的結構形狀和尺寸：（1）直徑相差小的階梯周宜采用棒料；直徑相差較大時宜采用鑄件。（2）尺寸較大的毛坯，宜采用模鍛，壓鑄和精鑄，宜采用自由鍛造和砂型鑄造。（3）形狀復雜，力學性能要求不高的毛坯可采用鑄鋼件。（4）形狀復雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造。（5)外形復雜的小型零件宜采用壓鑄，熔模鑄造等精密鑄造方法，以減少切削加工或不進行加工。4、工廠現有設備和技術水平：如選用的毛坯本廠無法制造，應考慮添置設備和由外廠制造。5、技術經濟性：在必要的時候，應對所選的毛坯進行技術經濟性分析。綜合以上因素，本轉動軸零件是批量生產、中等復雜、尺寸精度高，所以毛坯宜選用模鍛。2

26、.2毛坯工藝要求2.2.1模鍛件的構造要素2.2.1.1截面設計 模鍛毛坯相鄰截面的形狀和尺寸應避免突然變化，同時不應有過薄的截面，以免影響鍛件成形質量。2.2.1.2模鍛斜度模鍛斜度的功用是使鍛件成形后能從模膛中順利取出。模鍛斜度分為：外模鍛斜度模鍛件外側的斜度。當模鍛件冷縮時與模壁分開，有助于鍛件出模；內模鍛斜度模鍛件封閉剖面內側斜度。當模鍛件冷縮時將緊貼模壁，阻礙鍛件出模。表2.1 模鍛斜度（鈦及鈦合金）h/b鈦合金1.5771.5371035101251215根據帶管嘴轉動軸模鍛件各部分h/b1.5，根據表2.1確定本鍛件的外、內模斜度均為7°。2.2.2分模位置的確定形成模

27、鍛件的各扇模具之分合面稱為分模面。鍛件分模面的確定是否合適，關系到鍛件成型，鍛件出模，材料利用率等一系列問題。確定分模面位置最基本的原則是保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相同，以及鍛件容易從鍛模型槽中取出。此外，應爭取獲得墩粗充實成形的良好效果。為此，鍛件分模面位置的選擇應在具有最大水平投影的位置上。在滿足上述原則的基礎上，確定開式模鍛的分模位置時，為了提高鍛件質量和生產過程的穩定性，還應考慮以下要求：1、為了便于發現上下模在模鍛過程中的錯移，分模位置應在鍛件側面的中部。2、為了使鍛模結構簡單，并防止上下錯移現象，分模位置應盡可能采用直線狀。3、兩端頭部比較大的鍛件，不易直線狀分模，應用折線式分模

28、，從而使上下型模的深度大致相等，以利于整個鍛件充滿成型。4、為了便于鍛模和切邊模的加工制造及減少金屬損耗，當圓餅類鍛件的尺寸HD時，應取軸向分模，不宜徑向分模。5、鍛件內部的金屬流向方向，應適應鍛件在工作中的承力情況。根據以上原則本轉動軸的分摩位置選在鍛件的中部，具體如下圖示： 如圖A-A面為轉動軸的分模面2.2.3錘和壓力機上模鍛件2.2.3.1 機械加工余量和余塊零件的加工表面在設計鍛件時應留出機械加工余量，航空工業部頒標準HB0-6-67中規定了模鍛件機械加工余量，見表2.2。表中規定的數值是零件加工表面的單面余量。加工余量根據鍛件材料、鍛件最大外廓尺寸來選取。在有些情況下，根據機械加工

29、工藝條件，可以增大和減少標準內的加工余量數值。 在鍛件上相應于零件外形附加的多余金屬塊稱為余塊。以下情況需要加余塊：1）零件的外形在模鍛時難以鍛出或經濟上不合算時，可以加余塊以簡化形狀。2）當鍛件側面有凹入部分時，為了保證取出鍛件可在凹入部分加余塊。3）零件上具有直徑小于30mm的孔或小尺寸凹槽時，模鍛件上不必鍛出，將這部分金屬留作余塊。4）因機械加工裝夾需要，可留出裝夾余塊。5）根據技術條件規定，要求從每個鍛件上取試樣進行機械性能試驗時，應留出切制試樣的余塊。針對帶管嘴轉動軸，模鍛件的最大邊長為130.5mm，所以根據機械加工工藝設計手冊及綜合考慮工藝條件，取單面加工余量為1.5，那么雙面余

30、量為3，所以對應的毛坯圖上的尺寸分別為：25（22）、133.5（130.5）、3.5（2）、17、13（10）、54（51）、9.5(8)、44.5（43）等（括號內的尺寸為零件的真實尺寸）。針對本轉動軸兩管嘴部分制作成余塊；軸上凹入部分制作成余塊，尺寸為3.5；因機械加工，需加工頂尖孔所軸兩端要制作余塊為以后頂尖的加工作準備，尺寸為13，具體見毛坯圖。2.2.3.2 模鍛件公差（HB0-6-67）本標準制定了模鍛錘和壓力機生產的模鍛件的尺寸公差以及用模鍛件制造的零件上加工表面與不加工表面間的尺寸公差。1 尺寸分類：（1）不通過分模面的尺寸分雙面尺寸兩個表面受相對磨損影響的尺寸；單面尺寸只受

31、單向磨損影響的尺寸；同側長度尺寸兩個表面受同向磨損影響的尺寸；同側高度尺寸兩個表面受同向磨損影響的尺寸；中心距離尺寸凸緣中心距離尺寸。（2）通過分模面的尺寸分垂直尺寸與成型模具打擊方向平行的尺寸；傾斜尺寸與成型模具打擊方向傾斜的尺寸。2 精度等級及用途HB0-6-67標準把模鍛件分為五個精度等級，對各精度等級及用途規定如下：一級精度用于模鍛件冷精壓表面間的尺寸公差；二級精度用于模鍛件熱精壓表面間的尺寸公差；三級精度用于精制模鍛件的尺寸公差；四級精度用于一般模鍛件的尺寸公差；五級精度用于模鍛件加工表面間（包括加工余量在內）的尺寸公差。針對本轉動軸，查機械加工工藝設計手冊表3.1-37和3.1-3

32、9普通級得毛坯圖上的各尺寸及公差為13、25、3.5、11、17、7、106.5、133.5、54、20、44.5、9.5、36.5。2.2.4圓角半徑為了便于金屬在型槽內流動和考慮模鍛強度，在模鍛件的轉角處，應當帶有適當的圓角。生產上把鍛件的凸圓角半徑稱為外圓角半徑r ，凹圓角半徑稱為內圓角半徑R。外圓角的作用是避免鍛模在熱處理和模鍛過程中因為應力集中導致開裂。如果外圓角半徑太小，金屬填充型槽內相應的圓角非常困難，而且可能引起鍛模崩裂。內圓角的作用是使金屬容易充填型槽，防止產生折疊和型槽過早被壓塌。如鍛件的內圓角半徑太小，在模鍛時金屬不易流動成型而且鍛件中的流線會被割斷，導致機械性能下降，還

33、可能產生折疊，讓鍛件報廢。所以選擇圓角半徑，對鍛件質量、鍛件出模和提高鍛模壽命都是有利的。但是如果外圓角半徑太大，這些部位的加工余量將減少，內圓角半徑太大，則將增加機械加工余量和金屬損耗。圓角半徑大小與鍛件形狀有關，鍛件高度尺寸大，圓角半徑尺寸應加大。為保證鍛件圓角處有必要的加工余量，對于加工部位的外圓角半徑 ，由機械加工工藝設計手冊3.1.3（10）可以按下式確定：r=余量+a式中a零件上相應處的圓角半徑或倒角。鍛件上的凹圓角R應比相應的外圓角半徑r大，一般可取R=(23)r機械加工工藝設計手冊表3.1-44圓角半徑的計算并圓整得本轉動軸確定凸圓角半徑r=2，相對應的R取4。2.2.5計量保

34、證2.2.5.1模鍛毛坯線形尺寸檢驗用卡尺 精度±0.05mm；用高度規 精度±0.05mm；用圓弧量規 測量范圍125mm2.2.5.2模鍛毛坯角度檢驗用游標量角器，測量范圍0180°，分度值為5°。2.3航空用TC6鈦合金鍛件技術條件1、鍛件分類：類鍛件：只需進行硬度檢驗。2、材料：用于制造的鍛件中的鑄錠應采用真空自耗電弧爐熔煉。熔煉次數應不少于2次。自耗電極不準采用鎢極氬弧焊焊接。鍛件用棒料要滿足相應的專用技術條件的規定。3、化學成分：化學成分應符合GB/T3620.1的規定。訂購方從產品上取樣進行化學成分復樣分析時其成分允許偏差應符合GB/T36

35、20.2規定。4、供應狀態：鍛件以退火狀態，并經吹砂酸洗處理后供應。5、力學性能：鍛件退火狀態的高溫力學性能符合表2.2的規定。表2.2 鍛件的高溫力學性能狀態取向拉伸強度伸長率截面收縮率沖擊韌性布氏硬度退火縱向68588085100% 104% 30Ajk/c3510/3000mm橫向6858808.520353.64.2室溫拉伸性能檢驗時，同時檢測殘余伸長應力。6、超聲檢驗：鍛件應進行超聲檢驗，超聲檢驗分為AA和A兩個級別。檢驗結果應符合表2.3的規定。表2.3 超聲檢驗的質量等級單個缺陷多個缺陷長條形缺陷噪聲等級當量平底孔直徑mm當量平底孔直徑mm間距mm當量平底孔直徑mm長度mmdBA

36、A1.20.8250.812-9A2.012251212-97、金相組織：出現b級時以力學性能為準，可見的清晰晶粒低倍晶粒15級為合格，鍛件低倍上不允許有明顯的砂眼。8、表面質量：鍛件表面不允許有夾雜等影響材質的冶金缺陷，發現后鍛件報廢。鍛件加工表面上的裂紋、氧化皮等缺陷必須去除，壓傷、壓坑等局部缺陷，如其深度不超過機加工余量的2/3則允許不去除。在所有清除和允許不清除缺陷的部分均須保證鍛件留有1/3的名義加工余量。表2.4 檢驗規則及取樣數量檢驗項目取樣數量要求的章條號化學成分每爐一份3.2拉伸性能每批抽1件，取2個3.4沖擊韌性每批抽1件，取2個3.4硬度100%3.4超聲檢查需方有要求是

37、每批100%3.5顯微組織每批抽1件，取1件3.6低倍組織每批抽1件，取1件3.6尺寸逐件3.7表面處理逐件3.89、檢驗結果判斷：化學成分、高低倍組織不合格時，整批不合格，產品的超聲檢驗尺寸、表面狀況及外觀質量不合格時，單件不合格。僅力學性能檢驗中，有一個試樣結果不合格，規則從原鍛件取雙倍試樣進行不合格項目的重復試驗，若重復試驗仍有一個不合格則該鍛件不合格。3 工藝路線的設計3.1表面加工方法的選擇表面加工方法選擇的任務就是根據零件表面質量要求，選擇一套合理的加工方法，既保證表面質量的加工要求，又兼顧生產率和經濟性。為了正確選擇加工方法，應了解各種方法的特點及達到的經濟加工精度和經濟粗糙度。

38、（一）經濟加工精度指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備，工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間）所保證的加工精度。經濟粗糙度概念類同于經濟加工精度。（二）選擇加工方法時考慮的主要因素：（1）工件的加工精度、表面粗糙度和其它技術要求。加工表面質量要求決定了加工方法。（2）工件材料及熱處理狀態。例如，對淬火鋼應采用磨削加工；有色金屬的精加工采用金剛鏜或高速精車。（3）工件整體結構形狀和尺寸。回轉體零件內孔采用車削和磨削加工方法。（4）加工表面的構造和尺寸。例如IT7精度小孔可采用鉸削、拉削等加工方法；尺寸較大孔，則一般采用鏜、磨加工方法；如果孔為階梯孔就不宜采用鉸削或拉削得加工方法。（

39、5）生產類型。大批大量生產時采用高效率的先進工藝，如平面和孔加工采用拉削代替普通的銑、刨和鏜孔等加工方法。在單件小批生產中，大多采用通用設備和常規的加工方法。 （6）具體生產條件。應充分利用現有設備和工藝手段，發揮群眾的創造性，挖掘企業潛力。要重視新工藝，新技術的應用，提高工藝水平。有時，應設備負荷等原因，需要改用其他加工方法。在選擇加工方法時，應綜合考慮上述因素 。本零件的主要表面為外圓柱面20f9，精度等級雖不算太高，但是表面粗糙度為0.1，所以最終加工方法為拋光，是整個零件中質量要求最高的表面，所以應重點加工。工藝路線為：粗車半精車精車磨修正砂輪后磨拋光鍍鉻前拋光吹砂鍍鉻粗磨拋光。另一加

40、工重點是15f9的圓柱面，它的表面粗糙度為0.8，最終加工方法為磨削，其工藝路線為：粗車半精車精車粗磨精磨。非主要表面如5.5孔采用鉆、鏜加工，并進行銼棱邊；3.7、1.5采用鉆孔即可；管嘴上的螺紋孔采用鉆、鏜，為保證其位置精度還得進行去毛刺、銼棱邊及拋光等加工；管嘴上的錐面有較高的位置度要求和低得表面粗糙度，需進行拋光；鍵槽采用銑削即可。3.2定位基準的選擇基準根據作用不同，分為設計基準、工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。設計基準：設計圖樣上采用的基準。工序基準：在工序圖上，用于確定被加工表面位置使用的基準。定位基準：工件上用以確定工件在夾具中位置的基準。測量基準：在測量時所采用的基準

41、。裝配基準：在機器裝配時，用來確定零件或部件在產品中的相對位置所采用的基準。3.2.1粗基準的選擇粗基準的選擇應能保證加工面與不加工面之間的位置要求和合理分配各加工面的余量，也要考慮定位穩定和夾緊可靠。具體選擇時應考慮以下原則：1、相互位置要求原則：加工表面與不加工表面間有位置關系要求時，一般選擇不加工表面為粗基準。 2、加工余量合理分配原則：為保證重要加工表面的加工余量均勻，應選擇該表面為粗基準；為了保證各加工表面有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準。3、粗基準避免重復使用原則：粗基準比機械加工表面精度低，粗糙度值大，定位時會產生較大的基準移動誤差，因而在一個工序尺寸方向上粗基準

42、不允許重復使用。4、便于安裝原則：應使定位穩定，夾緊可靠。3.2.2精基準的選擇精基準選擇除了考慮定位準確，夾緊可靠外，更主要的是考慮位置尺寸和位置關系精度的保證。為保證位置尺寸及位置關系精度要求，一般有以下原則：1、基準重合原則：以工序基準為定位基準，以消除基準不重合誤差。2、互為基準原則：當有相互位置關系要求的兩個表面，加工時以其中一個表面為定位基準加工另一個表面。3、一次裝夾原則。4、基準統一原則：當工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他表面時，應盡可能在多數工序中采用此組基準定位，加工其他表面。5、自為基準原則：在精加工或光整加工工序中要求加工余量小而均勻時，可以選擇加工表面本身作

43、定位基準。6、便于裝夾原則。3.2.3輔助定位基準輔助定位基準是由于工藝上的需要在零件上專門制造的基準。它可以是工件上的表面，只是由于定位需要將精度提高；也可是專門制作的表面，如軸類零件的頂尖孔；也有些是專門設計成定位用的表面，零件加工后切除。綜上所述，本轉動軸軸的粗基準是外圓柱面，精基準為軸的中心線。管嘴的粗基準是其外表面，精基準是其中心線，由夾具保證加工精度。本零件加工時還有輔助定位基準工藝頂尖在粗加工階段結束后除去大端頂尖，精加工開始時焊上。3.3加工階段的劃分3.3.1加工階段的任務1、荒加工階段的任務是及時發現毛坯缺陷。2、粗加工階段的任務是除去各表面大部分余量。3、半精加工階段的任

44、務是對主要表面進一步加工，為精加工做準備；次要表面完成最終加工。4、精加工階段的任務是保證各主要表面達到圖紙規定的技術要求和表面粗糙度要求。5、光整加工任務是當零件的加工精度要求很高和表面粗糙度很小時，在精加工階段后還要安排光整加工。3.3.2劃分加工階段的原因1、有利于保證加工質量。粗加工時切削用量大，切削力大，切削變形及毛坯誤差復映大，殘余內應力大。劃分階段后可以對加工表面逐步加工以減少誤差產生和糾正毛坯復映誤差；工件內部殘余應力也可由各階段之間時間間隔得以部分消除，也便于采用熱處理方法徹底消除。2、有利于合理使用設備。粗加工要求功率大、剛性好、生產率高的設備；精加工則要求高精度機床。劃分

45、階段可以充分發揮機床設備的各自性能特點，并能延長高精度機床的使用壽命。 3、與熱處理工序相適應。工件在加工中需要各種熱處理，熱處理工序的安排自然將工藝路線劃分加工階段，有利于保證加工質量和提高生產率。4、便于及時發現毛坯缺陷。毛坯的各種缺陷，如氣孔、夾砂、裂紋和余量不足等，在粗加工后便可發現，便于及時修補或決定報廢，避免對工件繼續加工而造成浪費。 5、避免精加工表面損傷。精加工、光整加工安排在最后可以避免加工其他表面時造成已加工表面損傷。3.3.3劃分階段的原則零件加工過程是否劃分階段以及階段的劃分程度應考慮以下因素：1、零件的加工精度。2、工件剛性。3、工件的熱處理。綜上，綜合以上各種因素和

46、零件本身的特點，帶管嘴轉動軸的工藝路線需進行階段劃分，從而保證零件的位置精度、尺寸精度和表面質量，以便高效、高質地完成加工。就本零件的重要表面而言，它的粗糙度很低，需要光整加工，因此必須劃分階段。整個工藝路線劃分為四個階段，即粗加工，半精加工，精加工和光整加工。3.4工序集中與分散工序集中與分散是確定工序數目的兩種不同原則，各有特點，應根據生產類型、零件的加工要求、現場生產條件和產品的發展情況等因素綜合考慮。工序集中是在每個工序中盡可能安排加工多的表面，每個工序的加工內容較多。工序分散是在每個工序中加工盡可能少的表面，每道工序的加工內容很少。3.4.1工序集中與分散的特點3.4.1.1 工序集

47、中的特點：（1）便于采用高效的專用設備和工藝裝備及數控加工技術進行生產，生產率高。（2）減少了工序數目，縮短了工藝過程，簡化了生產計劃工作和生產組織工作。（3）設備數量少，操作工人少，占地面積小。（4）減少工件的裝夾次數，不僅縮短輔助時間，而且易于保證加工表面之間的位置精度。（5）專用設備和工藝裝備的投資大，調整和維修復雜，生產設備工作量大，轉換新產品比較困難。3.4.1.2 工序分散的特點：（1）設備和工藝裝備比較簡單，調整方便，工人容易掌握操作技術，生產設備簡單，產品更換容易。（2）有利于選擇合理的切削用量，減少基本時間。（3）設備數量多，操作工人多，生產面積大，生產組織工作量大。3.4.

48、2工序集中與分散選用工序集中與分散各有特點，生產中都有使用，不能絕對化，總的原則是適當集中，合理分散，傾向集中。具體選用時可考慮以下幾點：（1）生產類型:單件小批生產采用集中原則；在大批大量生產中，對于結構復雜，且有條件采用專用機床，多刀、多軸自動機床等高效機床時，采用工序集中；對于結構簡單的產品，也可采用分散原則。成批生產一般采用適當集中，以便采用效率較高的機床。（2）產品品種多、又經常變換，適于采用工序分散原則。（3）零件加工質量、技術要求較高時一般采用工序分散原則。（4）零件尺寸、重量大、不易運輸和裝夾，應采用工序集中原則。針對本轉動軸，綜合以上因素本零件屬中等復雜，批量生產，所以采用工

49、序集中，適當分散。3.5加工順序的安排較為復雜的零件的機械加工工藝路線中除機械加工工序外，還有熱處理和輔助工序。3.5.1機械加工工序的安排原則1、基面先行：作為定位基準的表面，應首先安排加工，盡快為后續工序提供定位基準。2、先粗后精：先安排粗加工，中間安排半精加工，然后安排精加工，最后安排光整加工。3、先主后次：先安排主要表面加工，后安排次要表面加工。次要表面加工量少，而且又和主要表面有位置精度要求，因此一般放在主要表面半精加工后，精加工前進行。有時個別次要表面也放在主要表面加工后進行。4、先面后孔：先加工平面，以平面定位加工孔就容易保證孔與平面的位置關系。5、先內后外：對于外圓和孔同軸度要

50、求較高的時候，一般采用先孔后外圓的原則，先以外圓定位加工孔，再以精度高的孔定位加工外圓，這樣可以保證高的同軸度要求，并且所用的夾具簡單。3.5.2熱處理工序安排零件材料及熱處理工序目的決定了其在工藝路線中的位置。根據其目的的不同可分為四種：預備熱處理、去除內應力熱處理、最終熱處理和化學熱處理。(1)預備熱處理作用：安排在機械加工之前，以改善切削性能，消除毛坯制造時的內應力。(2)去除內應力熱處理作用：安排在粗加工后，精加工前進行，用于減少或消除內應力。(3)最終熱處理作用：提高材料機械性能，滿足工件使用性能要求。(4)化學熱處理作用：獲得內部韌性好、表面硬度高的零件。在此著重介紹預備熱處理和最

51、終熱處理：3.5.2.1預備熱處理預備熱處理包括退火、正火、調質等。1、 正火和退火目的是改善切削加工性能，消除內應力，細化晶粒，均勻組織。一般在粗加工之后，精加工之前。2 、調質就是鋼件淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。能夠防止工件滲氮和表面淬火產生的變形，并使這類零件心部獲得較好的綜合力學性能。3.5.2.2 最終熱處理最終熱處理包括淬火、表面淬火、滲碳、滲氮和碳氮共滲等。1 、淬火對于鋼質零件硬度要求較高時，需要進行淬火處理，淬火后接著進行回火，可以減少工件的變形。2 、表面淬火僅對工件表層進行淬火的處理。目的是提高零件表面的硬度和耐磨性，而心部仍保持良好的塑性和韌性。3 、滲碳為了增加鋼

52、件表層的含碳量和一定的碳的濃度梯度，將鋼件在滲碳介質中加熱并保溫使碳原子滲入表層的化學熱處理工藝。4 、滲氮滲氮是使活性氮原子滲入工件表面的化學熱處理。5 、碳氮共滲碳氮共滲是向工件表層同時滲入碳和氮原子的過程。一般在半精加工之后或磨削加工之前進行。帶管嘴轉動軸是航空用件，主要用于傳動，材料為鈦合金，所以需對其進行適當的熱處理，主要是退火，包括不完全退火、完全退火和穩定化退火。3.5.3輔助工序安排 輔助工序的種類很多，包括檢驗、特種檢驗、表面處理、洗滌防銹、去毛刺等。1、 檢驗：檢驗分中間檢驗和最終檢驗。中間檢驗：一般安排在轉換車間之前，其目的是便于分析產品質量。在重要關鍵工序之后也安排中間

53、檢驗，以便及時控制加工質量，避免浪費工時。最終檢驗：零件全部加工結束之后，應按零件圖的全部要求進行檢驗。2 、鉗工去毛刺（1）檢驗工序之前。（2）熱處理及表面處理工序之前。（3）易于產生毛刺的工序之后。（4）下道工序作為定位基準的表面應安排鉗工去毛刺。3 、特種檢驗射線探傷：用X射線和射線透視工件時，由于射線對不同物質的穿透能力不同，在感光底面上可以反映出該工件的內部有無缺陷。超聲探傷：也是檢驗內部缺陷的方法，不僅具有很強的穿透金屬的能力，而且能夠檢驗出缺陷的大小和位置。通常安排在粗加工階段進行。磁粉探傷：用于檢驗鐵磁材料近表面存在的缺陷，如裂紋、發紋等，而且它操作簡單和生產率高。安排在精加工

54、階段進行。滲透探傷：主要用于檢驗無磁性材料表面裂紋等缺陷。安排在工藝過程的最后階段進行。4 、表面處理為了提高零件的抗腐蝕性、耐磨性、疲勞極限及外觀的美觀性等，常采用表面處理的方法。工業上的表面處理方式有鍍層、涂層及產生氧化膜等，安排在工藝過程的最后階段，精度要求高的零件，應進行工藝尺寸鏈的計算。3.6工藝路線的制訂 工藝路線的制訂是制訂工藝規程中的關鍵一步，它是工藝過程的總體布局。工藝路線合理與否不但影響到零件加工質量、生產效率和經濟性，而且也影響到工人的勞動強度、設備投資、生產成本等問題。工藝路線的制訂，目前還沒有一套精確的計算方法，通常采用生產實踐中總結的一些原則，靈活運用。制訂時要考慮的問題如上述：正確選擇各表面的加工方法；合理選擇定位基準；合理劃分加工階段；確定工序集中與分散；合理安排機械加工工序、熱處理工序及輔助工序。在制訂本轉動軸工藝路線時，應該將主次表面區分開，重點考慮主要表面和精度高的表面。依據以上因素綜合考慮，綜合轉動軸本身的特點，以及通過對幾個方案的綜合論證，制訂出合理的工藝規程如下： 05 下料鉗工：沿分模面銼毛邊10 端面及外圓，銼棱邊（大端面），鉆中心孔15 端面，車外圓；鉆中心孔，銼棱邊（小圓）20 外圓及端面；銼棱邊（24）（22）導圓及端面25 車外圓22；倒角，銼棱邊3