中孔内冷定柄铰刀的设计.doc

常州信息职业技术学院 毕业设计（论文）报告常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别： 机电系 专 业： 数控 班 号： 数控104 设计（论文）题目：中孔内冷定柄铰刀的设计毕业设计（论文）任务书 一、课题名称： 中孔内冷定柄铰刀的设计 二、主要技术指标：铰刀数控加工设计：1、加工内容分析清晰、加工方法选择合理 2、加工刀具选择合理、切削参数正确 3、加工步骤合理、走刀路线最优 4、加工程序后处理完整 三、工作内容和要求： 1、测绘中孔内冷定柄铰刀的cad图纸 2、计算铰刀的具体尺寸 3、确定圆棒毛坯、加工机床、夹具、刀具、切削用量等 4、确定适宜的加工路线 5、对其进行仿真加工并对加工程序进行后处理 四、主要参考文献： _1. 李澄等编. 机械制图M. 第一版本.出版地：高等教育出版社，1996 2.宋书善.数控加工工艺M.第一版本.出版地:电子科技大学出版社.2008 3孟少农主编 机械加工工艺手册 机械工业出版社 1991.94任福军主编.简明机械制造工艺手册.中国标准出版社，1995 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目中孔内冷定柄铰刀的设计一、 选题的背景和意义：2011年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，铰刀下游行业进入新一轮景气周期从而带来铰刀市场需求的膨胀，铰刀行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。同时，在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下，铰刀面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。2012年中国铰刀行业发展迅速，国内生产技术不断提升。国内 铰刀企业为了获得更大的投资收益，在生产规模和产品质量上不断提升。在机械制造工艺中，为了达到保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产效率及降低成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外还大量使用着各种工艺装备。它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。机械加工工艺规程的制员极其重要，工序卡尤为重要，上道序关系到本道序及后续工序是否能进行。工艺规程是工人加工工件的加工要求的指导文件。工艺规程制定后，夹具的设计至关重要。所以要将零件设计图样转化为产品，离不开机械制造工艺与夹具，它是机械制造业的基础。二、 课题研究的主要内容：1、中孔内冷定柄铰刀的分析与毛坯 2、铰刀设计原则及失效分析3、工艺规程设计 4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5、工、量、刃、具的选择 6、选择加工设备答谢词参考文献三、 主要研究（设计）方法论述：1. 上网查看相关的资料和图纸 2. 与工厂师傅和指导教师进行沟通交流 3. 在工厂车间里查看关于刀具的相关资料 4. 运用CADCAM辅助设计5. 根据车间里生产的数控刀具进行设计四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容1.8-1.10开题报告的确定，查找资料 1.11-1.15整理资料,确定设计思路 1.16-1.18确定设计样式 1.18-3.7书写设计初稿（电子版）3.8-3.20审阅，修改，定稿4.1-4.22上交电子、打印文稿五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日中孔内冷定柄铰刀设计目录摘要6引言71、中孔内冷定柄铰刀的分析与毛坯71.1. 中孔内冷定柄铰刀的作用71.2.铰刀的工艺分析71.3.确定毛坯的尺寸82、铰刀设计原则及失效分析82.1.铰刀直径及公差的确定原则 82.2.影响铰刀铰孔质量的主要因素92.3.铰孔失效模式分析及解决措施103、工艺规程设计143.1 基面的选择143.2 铰刀直径公差的确定143.3 制定机械加工154、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定164.1.面的加工（所有面）164.2.孔的加工165、工、量、刃、具的选择165.1.夹具的选择165.2.定位分析165.3.选择刀具175.4.选择量具176、选择加工设备176.1.选择机床，根据不同的工序选择机床176.2.外圆磨和电脉冲介绍17结语21参考文献22答谢词22毕业设计（论文）成绩评定表23中孔内冷定柄铰刀设计张敏摘要：2011年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，铰刀下游行业进入新一轮景气周期从而带来铰刀市场需求的膨胀，铰刀行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。同时，在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下，铰刀面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。2012年中国铰刀行业发展迅速，国内生产技术不断提升。国内 铰刀企业为了获得更大的投资收益，在生产规模和产品质量上不断提升。在机械制造工艺中，为了达到保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产效率及降低成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外还大量使用着各种工艺装备。它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。机械加工工艺规程的制员极其重要，工序卡尤为重要，上道序关系到本道序及后续工序是否能进行。工艺规程是工人加工工件的加工要求的指导文件。工艺规程制定后，夹具的设计至关重要。所以要将零件设计图样转化为产品，离不开机械制造工艺与夹具，它是机械制造业的基础。关键词：铰刀 生产技术 刀具 机械制造 Hole cold fixed shank reamer designZhang MimAbstract: since 2011, with the government to stimulate domestic demand policy effect gradually and improving the international economic situation, reamer downstream industry entered a new round of economic cycle and thus bring market demand expansion reamer, reamer industry sales picked up significantly, the relationship between supply and demand is improved, the profitability of the industry steadily.At the same time, the policy of the national Twelfth Five-Year Plan and the industrial structure adjustment, the reamer is facing tremendous market investment opportunities, the industry is expected to usher in a new development opportunity.In 2012 China reamer industry is developing rapidly, the domestic production of the continuous upgrading technology.The reamer enterprise in order to get more return on investment, improve the production scale and product quality.In mechanical manufacturing process, in order to ensure the quality of the products, improve working conditions, improve production efficiency and reduce the cost, in the process, in addition to machine tools and other equipment is also extensive use of various processes and equipment.It includes fixture, mold, tool, auxiliary tools and measuring tools.Member of the machining process planning is very important, important process confirmation, on the road to the order relation is ordered and the follow-up processes can.Process planning is the guiding file processing requirements of workpieces of workers.Planning process, fixture design is essential.So will parts design into products, is inseparable from the manufacturing process and fixture, which is the foundation of mechanical manufacturing.Keywords: Reamer Production technology Tool Machinery manufacturing引言：机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。1、中孔内冷定柄铰刀的分析与毛坯1.1. 中孔内冷定柄铰刀的作用铰刀具有一个或多个刀齿，用来切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具，具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具，用于扩孔或修孔。在机械加工中，铰孔是用铰刀从工件切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法，是普遍应用的孔的精加工方法之一。因为铰刀的齿数较多，导向性能好，心部的直径大，刀具的刚性好，加工余量小，可以获得IT9-IT7级直径尺寸精度，内孔表面粗糙度可控制在Ra1.60.8mm之间甚至更好。1.2.铰刀的工艺分析铰刀材料通常是高速钢、钴合金或带焊接硬质合金刀尖的硬质合金刀具。硬质合金铰刀耐磨性较好；高速钢铰刀较经济实用，耐磨性较差。由零件图可知，刀体材料为40Cr，40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。刀片材料为硬质合金，硬质台金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC，碳化铌NbC等)与金属粘结剂(钴、镍、钼等)在高温下烧结而成的粉末冶金制品。由零件图可知，40的中心线是设计基准和加工基准。1.3.确定毛坯的尺寸由零件图可知，刀体材料为40Cr，40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到2860mm,油淬时可淬透到1540mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为HB174229时，相对切削加工性为60%。刀片材料为硬质合金，硬质台金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC，碳化铌NbC等)与金属粘结剂(钴、镍、钼等)在高温下烧结而成的粉末冶金制品。其硬度为HRA8 993，能耐8501000的高温，具有良好的耐磨性，允许使用的切削速度可达100300mmin，可加工包括淬硬钢在内的多种材料，因此获得广泛应用。但是，硬质台金的抗弯强度低，冲击韧性差，刃口不锋利，较难加工，不易做成形状较复杂的整体刀具，因此目前还不能完全取代高速钢。常用的硬质台金有钨钴类（YG类)、钨钛钴类(YT类)和通用硬质台金(YW类)三类。根据零件可选择42*150mm的毛坯2、铰刀设计原则及失效分析2.1.铰刀直径及公差的确定原则 在铰孔加工中，铰刀的直径与公差直接影响到被加工孔的尺寸精度、铰刀的制造成本与使用寿命。确定铰刀的直径公差应考虑被加工孔的公差、铰孔时的扩张量P或收缩量P1、铰刀使用所需的磨损备磨量H和铰刀本身的制造公差G，如图2-1：铰孔后孔径扩大（左）、孔径收缩（右）铰刀直径的确定所示。图2-1铰孔后孔径扩大（左）、孔径收缩（右）铰刀直径的确定以上计算方法可为按被加工孔的尺寸精度来设计或研磨铰刀提供参考。为满足工艺要求，一般要先试铰，根据试铰情况来修正计算出的公差带，再确定铰刀实际尺寸及公差，投入使用。但铰孔时还受机床主轴径向跳动、铰刀的安装偏差、铰刀各刀齿的径向跳动、冷却液、切削用量等因素的影响，使铰出孔的直径往往会“扩张”现象,此时铰刀的直径按下式确定:(1) domax=dwmax-Pmax ；(2) domin=dwmax-Pmax-G；(3) dof=dwmin-Pmin . 公式中 do-铰刀直径(mm)； dw-工件孔径(mm) ； dof-铰刀报废尺寸（mm）； P-铰刀扩张量，一般选取0.0030.02mm；G-铰刀的制造公差。 在铰削时，也会发生铰出的孔径小于铰刀校准部分实际直径，即产生孔的“收缩”现象，例如用很小的切削锥的铰刀加工薄壁的韧性材料或用硬质合金铰刀高速铰孔时，铰后孔因弹性恢复而缩小。此时铰刀直径应按下式确定： (4) domax=dwmax+P1min ；(5) domin=dwmax-G；(6) dof=dwmin+P1max . 公式中P1-孔径收缩量，一般选取0.0050.02mm。 铰刀磨损储备量H按下式确定： 铰孔后有扩张时 (7) H=domin-dof=domin-dwmin-Pmin； 铰孔后有收缩时 (8) H=domin-dof=domin-dwmin-P1max。2.2.影响铰刀铰孔质量的主要因素：2.2.1. 铰刀几何参数铰孔质量的好坏取决于铰刀本身的精度和表面粗糙度。因此，铰刀几何参数的合理选择，决定了被铰孔加工质量的好坏。 1)、铰刀直径。它是根据被加工孔的公称尺寸和公差以及在铰削过程中被加工孔的扩张量或收缩量决定的。 2)、铰刀的齿数。一般，铰刀的齿数愈多，铰孔的精度就越高，表面粗糙度值就越低，同时，分布在每个切削刃上的负荷也就小，有利于减少铰刀的磨损。但齿数增多后却降低了刀齿强度，减小了容屑槽。在切削时，切屑就不容易排出。特别是铰深孔和切削余量大时，因容屑槽被切屑堵塞，切削液流不进去，致使铰刀和工件因产生热量而变形，影响加工质量。铰刀的齿数一般都选用偶数。 3)、切削锥角。它主要是根据不同的加工材料和铰刀的类型来加以选择。 4)、前角。由于铰削的余量较小，切削仅在刀尖处进行，与刀齿的前倾面很少接触，故前角可以为零，但在铰削塑性较大的材料时，为避免切屑粘滞在刀刃上，前角应取大一些。 5)、后角。铰刀的后角大，虽然可以提高切削刃的锐利程度，却降低了刀齿强度，在切削过程中容易产生震动和磨损，铰刀直径也随之减小，使铰孔直径达不到要求。 6)、刃带宽度。它主要是引导铰刀方向和光整孔壁，同时也为了便于测量铰刀的直径。铰刀的齿数越多刃带的积累宽度也大。因此有利于孔壁降低表面粗糙度值，铰刀的直径也不容易变小。但铰刀刃带较宽或积累宽度值过大时，会增加摩擦力矩和切削热，对孔壁的挤压比较严重，容易将孔径涨大，一般选择铰刀的刃带不超过0.25mm。 7)、铰刀的倒锥量。磨倒锥量是为了避免铰刀校准部分后面摩擦孔壁。2.2.2.铰削用量对铰孔而言，铰削用量是很重要的。它对铰削过程中的摩擦切削力，切削热以及切屑瘤的形成和加工精度、表面粗糙度都有极大的影响，因此一定要合理加以选择使用。 1)、铰削余量。铰削余量不宜留得太大或太小。因为铰削余量留得太小，铰削时不易校正上道工序残留的变形和去掉表面残留的缺陷，使铰孔质量达不到要求。若所留的铰削余量太大，势必加大每一个刀齿的切削负荷，破坏了铰削过程中的稳定性，且增加了切削热，使铰刀的直径胀大，孔径也随之扩张，切屑的形成必然呈撕裂状态，造成加工表面粗糙。 2)、机铰的切削速度和进给量。铰削速度和进给量要根据加工材料合理选择。进给量不能选得太小，太小时切削厚度可能小于切削刀齿的小圆半径。铰削余量、切削速度、进给量这三个要素是相互影响，当铰削余量较大时，切削速度，进给量就不能选得过高；反之，如果切削速度和进给量选取较小值时，则可适当提高切削速度。 当然，为了更好地控制铰孔加工质量，除了铰刀几何参数及铰削用量外，可在铰削过程中，采用合理的切削液来排屑和冷却。2.3.铰孔失效模式分析及解决措施：常见现象 2.3.1.孔径增大，误差大产生原因1)铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛剌 2)切削速度过高 3)进给量不当或加工余量太大 4)铰刀主偏角过大 5)铰刀弯曲 6)铰刀刃口上粘附着切屑瘤 7)刃磨时铰刀刃口摆差超差 8)切削液选择不合适 9)安装铰刀时，锥柄表面油污未擦干净，或锥面有磕、碰伤 10)锥柄的扁尾偏位，装入机床主轴后与锥柄圆锥干涉 11)主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏12)铰刀浮动不灵活，与工件不同轴 13)手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动 解决措施1）根据具体情况适当减小铰刀外径；将铰刀刃口毛剌修光 2)降低切削速度 3)适当调整进给量或减少加工余量 4)适当减少主偏角 5)校直或报废弯曲铰刀 6)用油石仔细到合格 7)控制摆差在允许范围内 8)选择冷却性能较好的切削液 9)安装铰刀前必须将铰刀锥柄及机床主轴锥孔内部油污擦干净，锥面有磕、碰伤处用油石修光 10)修磨铰刀偏尾 11)调整或理换主轴轴承 12)重新调整浮动卡头，并调整同轴度13)注意正确操作2.3.2.孔径小产生原因1)铰刀外径尺寸设计值偏小 2)切削速度过低 3)进给量过大 4)铰刀主偏角过小 5)切削液选择不合适 6)铰刀已磨损，刃磨时磨损部分未磨去 7)铰薄壁钢件时，铰完孔后内孔弹性恢复使孔径缩小 8)铰料时，余量太大或铰刀不锋利，亦易产生弹性恢复，使孔径缩小 9)内孔不圆，孔径不合格解决措施1)更改铰刀直径尺寸 2)适当提高切削速度 3)适当降低进给量 4)适当增大主偏角 5)选择润滑性能较好的油性切削液 6)定期更换铰刀，正确刃磨铰刀切削部分 7)设计铰刀尺寸时应考虑此因素，或根据实际情况取值 8)作试验性切削，取合适余量； 将铰刀磨锋利 9)见“内孔不圆”2.3.3.内孔不圆产生原因1)铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动 2)铰刀主偏角过小 3)铰刀刃带窄 4)铰孔余量偏 5)孔表面有缺口、交叉孔 6)孔表面有砂眼、气孔 7)主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大 8)由于薄壁工件夹得过紧，卸下后工件变形解决措施1)刚性不足的铰刀可采用不等分齿距的铰刀；铰刀的安装应采用刚性联接 2)增大主偏角 3)选用合格铰刀 4)控制预加工工序孔位误差 5)采用不等分齿距的铰刀； 采用较长、较精密的导向套 6)选用合格毛坯 7)采用等齿距铰刀较精密的孔时，对机床主轴间隙与导向套的配合间隙应要求较高 8)采用恰当的夹紧方法，减小夹紧力2.3.4.孔表面有明显的棱面产生原因1)铰孔余量过大 2)铰刀切削部分后角过大3)铰刀刃带过宽 4)工件表面有气孔砂眼 5)主轴摆差大解决措施1)减小铰孔余量 2)减小切削部分后角3)修磨刃带宽度 4)选用合格毛坯 5)调整机床主轴2.3.5.孔表面粗糙产生原因1)切削速度过高 2)切削液选择不合适 3)铰刀主偏角过大，铰刀刃口不等 4)铰孔余量太大 5)铰孔余量不均匀或太小，局部表面未铰到 6)铰刀切削部分摆差超差，刃口不锋利，表面粗糙 7)铰刀刃带过宽 8)铰孔时排屑不良 9)铰刀过度磨损 10)铰刀碰伤，刃口留有毛剌或崩刃 11)刃口有积屑瘤 12)由于材料关系，不适用零度前角或负前角铰刀解决措施1)降低切削速度 2)根据加工材料选择切削液 3)适当减小主偏角，正确刃磨铰刀刃口 4)适当减小铰孔余量 5)提高铰孔前底孔位置精度与质量，增加铰孔余量 6)选用合格铰刀 7)修磨刃带宽度 8)根据具体情况减少铰刀齿数，加大容屑空间；或采用带刃倾角铰刀，使排屑顺利 9)定期更换铰刀，刃磨时把磨损区全部磨去 10)铰刀在刃磨、使用及运输过程中应采取保护措施，避免磕、碰伤；对已碰伤的铰刀，应用特细的油石将磕、碰伤修好，或更换铰刀 11)用油石修整到合格 12)采用前角为510的铰刀2.3.6.铰刀寿命低产生原因1)铰刀材料不合适 2)铰刀在刃磨时烧伤 3)切削液选择不合适切削液未能顺利地流到切削处 4)铰刀刃磨后表面粗糙度太高解决措施1)根据加工材料选择铰刀材料，可采用硬质合金铰刀或涂层铰刀 2)严格控制刃磨切削用量，避免烧伤 3)根据加工材料正确选择切削液； 经常清除切屑槽内的切屑，用足够压力的切削液 4)通过精磨或、研磨达到要求2.3.7.孔位置精度超差产生原因1)导向套磨损 2)导向套底端距工件太远，导向套长度短，精度差 3)主轴轴承松动解决措施1)定期更换导向套 2)加长导向套，提高志向套与铰刀间的配合精度 3)及时维修机床，调整主轴轴承间隙2.3.8.铰刀刀齿崩刃产生原因1)铰孔余量过大 2)工件材料硬度过高 3)切削刃摆差过大，切削载荷不均匀4)铰刀主偏角太小，使切削宽度增大5)铰深孔或盲孔时，切屑太多，又未及时清除 6)刃磨时刃齿已磨裂解决措施1)修改预加工的孔径尺寸 2)降低材料硬度，或改用负前角铰刀或硬质合金铰刀 3)控制摆差在合格范围内 4)加大主偏角 5)注意及时清除切屑或采用带刃倾角铰刀 6)注意刃磨质量2.3.9.铰刀柄部折断 产生原因1)铰孔余量过大 2)铰锥孔时，粗、精铰削余量分配及切削用量选择不合适 3)铰刀刀齿容屑空间小，切屑堵塞解决措施1)修改预加工的孔径尺寸 2)修改余量分配，合理选择切削用量 3)减少铰刀齿数，加大容屑空间； 或将齿间隔磨去一齿2.3.10.铰孔后孔的中心线不直产生原因1)铰孔前的钻孔不直，特别是孔径较小时，由于铰刀刚性较差，不能纠正原有的弯曲度 2)铰刀主偏角过大，导向不良，使铰刀在铰削中容易偏差方向 3)切削部分倒锥过大 4)铰刀在断续孔中部间隙处位移 5)手铰孔时，在一个方向上有力过大，迫使铰刀向一边偏斜，破坏了铰孔的垂直度解决措施1)增加扩孔或镗孔工序校正孔 2)减小主偏角 3)调换合格的铰刀 4)调换有导向部分或加长切削部分的铰刀 5)注意正确操作当然，在日常生产中出现加工质量问题是很难全面控制和预防的，只有从“人、机、料、法、环、测”全方位分析，找出问题的根本原因，一定会逐步解决。3、工艺规程设计3.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 由于本设计零件形状比较简单，所以基面的选择也比较容易，无论是粗基准还是精基准都选择40的外圆3.2铰刀直径公差的确定铰刀的形状及其几何参数尺寸可参考刀具设计手册中尺寸相近的标准铰刀参数来定，而其直径公差应该由被加工孔的尺寸精度通过计算来确定，即铰刀直径公差直接影响被加工孔的尺寸公差。考虑到铰刀的耐用度低，设计时应使铰刀有一定的磨损储备量，即可以允许铰刀重磨。假设被加工零件孔的上偏差和下偏差分别为ES和EI，而es和ei分别为铰刀的上偏差和下偏差，IT为孔的公差，则铰刀直径的上限尺寸dmax等于孔的最大直径Dmax减去0.15IT，铰刀直径的下限尺寸dmin等于铰刀的最大直径减0.35IT，最后得到的读数应该圆整到0.001mm的整数倍。例如铰削9.5（+0.036，0）mm孔的铰刀公差IT=ES-EI=0.036mm，Dmax=9.536mm，dmax=Dmax-0.15IT=9.531mm，dmin=dmax-0.35IT=9.518mm，则铰刀直径尺寸d=9.5（+0.036，-0.018）mm。该铰刀各公差为45.18（+0.01，0），40（+0.05，-0.05），20（0，-0.01）图3-1：直铰刀3.3制定机械加工工艺路线：图3-2为中孔内冷定柄铰刀的CAD图 图3-2中孔内冷定柄铰刀的CAD图铰刀刃磨工艺为：（1）先磨外圆，达到设计最大尺寸；（2）磨修光部分后角；（3）磨切削部分后角；（4）研磨铰刀为成品。工序I 备料42*150mm，材料为40Cr工序II 车加工40*100*20*50工序III 铣刀位槽工序IV 打孔，6*140，3*30采用电脉冲加工工序V 备料 硬质合金刀片7*52 8片工序VI 热处理，刀体温度达60工序VII 焊接（银焊）工序VIII 抛前刀面工序 磨外圆工序 做30导向，做后角工序 检验，清洗工序XII 包装，入库确定工艺过程方案如下表1所示：表 1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010备料42*150mm，材料为40Cr020车加工40*100*20*50先车外圆030铣刀位槽040打孔，6*140，3*30采用电脉冲加工加工孔050备料 硬质合金刀片7*52 8片060热处理，刀体温度达60070焊接（银焊）焊接080抛前刀面090磨外圆0100做30导向，做后角0110检验，清洗0120包装，入库4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：4.1.面的加工（所有面）根据加工长度的为150mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。根据机械加工工艺手册表2.3-5加工的长度的为150mm、加工的宽度为40mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。4.2.孔的加工毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。5、工、量、刃、具的选择5.1.夹具的选择 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。5.2.定位分析1）定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔6mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2）定位误差分析本工序采用孔6和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。3）夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构5.3.选择刀具1）铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=102）车40mm和20mm外圆，用45度外圆车刀5.4.选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：5.4.1选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。5.4.2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可 6、选择加工设备由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.6.1.选择机床，根据不同的工序选择机床工序020车加工40*100*20*50，倒角45，选用机床CA6140车床工序040打孔，6*140，3*30采用电脉冲加工工序090在工具磨上抛前刀面、清边，做导向，在外圆磨上磨外圆6.2.外圆磨和电脉冲介绍6.2.1.外圆磨外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床，在普通外圆磨床上可磨削工件的外圆柱面和外圆锥面，在万能外圆磨床上还能磨削内圆柱面和内圆锥面和端面。外圆磨床的主参数为最大磨削直径。工作思路：外圆磨床以两顶心为中心，以砂轮为刀具，将圆柱型钢件研磨出精密同心度的磨床(又叫顶心磨床或圆筒磨床)。结构 主机由床身，车头，车尾，磨头，传动吸尘装置等部件构成。车头，磨头可转角度、用于修磨顶针及皮辊倒角用专用夹具，动平衡架，皮辊检测器三部件由客户定购。特点1)、砂轮主轴轴承采用锥形成型油楔动压轴承、砂轮主轴在低速是仍具有高的轴承刚度。2)、砂轮架导轨采用交叉滚柱刚导轨，半自动进给机构采用回转式油缸实现。3)、尾架轴系具有无间隙刚度的特点，电器箱，液压箱冷却箱与机床分离。4)、富有磨削指示仪及冷却液过滤器。5)、头架速度才有那个交流变频无级调速。6)、电气采用可编程序控制器（pc），具有自诊断功能、维修十分方便。7)、可选配自动测量仪。用途 外圆磨床主要用于成批轴类零件的端面、外圆及圆锥面的精密磨削，是汽车发动机等行业的主要设备。也适用于军工、航天、一般精密机械加工车间批量小，精度要求高的轴类零件加工。1)、用于纺织纺纱行业，粗细纱机，并条机，精梳机，加弹机等上皮辊加工。2)、用于生产制造办公通讯设备行业，传真机，复印机，打印机，刻字机等上胶辊加工。3)、适用于印刷,食品,医药行业自动输送装置上皮辊，塑料加工。外圆磨床加工精度的影响 1)、磨头、头架、尾座的等高度对工件尺寸精度的影响。磨头、头架、尾座的等高度误差将使头架、尾座中心连线与砂轮主轴轴线在空间发生偏移，此时磨出的工件表面将是一个双曲面。2)、头架、尾座中心连线对磨头主轴轴线在水平面内的平行度误差对工件尺寸精度的影响。当发生该项误差时，外圆磨床磨出的工件外形将是一个锥体，即砂轮成角度磨削，表面有螺旋形磨纹。3)、磨头移动相对于机床导轨垂直度误差对加工精度的影响。这项误差的最终结果是使主轴轴线与头架、尾座中心连线发生偏移，在磨轴肩端面时，将造成轴肩端面与工件轴线的垂直度误差。磨外圆时，将影响表面粗糙度，产生螺旋形磨纹。下图6-1为工人在外圆磨床上操作图、6-2为外圆磨床图6-1工人在外圆磨床上操作图 图6-2 外圆磨床6.2.2.电脉冲脉冲调制技术是用数学技术控制模拟信号的技术，电脉冲是电子产生的一个脉冲，脉冲就是在很短时间内变一次电压的过程。在正负极之间加上脉冲电源，当来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度瞬时可高达10000C以上，高温使工件金属熔化，甚至有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气化，这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并具有爆炸的特性；电脉冲（Electropulsing），是由电容或者是间歇源产生的非稳态电流场，我们通常用的交流电就可以看成是一种脉冲电流，而其中的一个周期过程就可以看成一个电脉冲。现代的电脉冲技术发展到现在越来越向高频，高能量峰的趋势发展。在材料检测，生物，医学，核能，军事等领域都有广泛的应用。主要的作用原理有：高能焦耳热效应，热压效应，高频磁感效应，电致塑形等等。电脉冲可以加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；通透的或不通的零件，加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。下图6-3为电脉冲机床。 图6-3 电脉冲机