1.3月12日到4月10日，熟悉零件圖，下廠集中調(diào)研、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析、繪制出零件圖。設(shè)計(jì)毛坯、并擬定零件機(jī)械加工工藝方案，進(jìn)行方案比較，篩選；2.4月14日到5月9日，設(shè)計(jì)零件機(jī)加工工藝規(guī)程；3.5月l2日到5月21日，設(shè)計(jì)指定工藝裝備；4.5月24日到6月4日，編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括；1)標(biāo)題：要簡(jiǎn)潔、確切；2)摘要：扼要敘述本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、特點(diǎn)；3)目錄；4)正文：按零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)分成兩大部分；5)參考文獻(xiàn)．5.6月7日到6月16日，翻譯外文資料，要求譯文和原文單獨(dú)裝訂。6.6月17日到6月22日，收尾工作，答辯。（四）主要參考資料[1]趙如福機(jī)械加工工藝手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社[2]張耀晨機(jī)械加工工藝手冊(cè)，北京航空工業(yè)出版社[3]航空工業(yè)裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)通用部分，國防出版社[4]航空工業(yè)裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)夾具部分，國防工業(yè)出版社[5]第三機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床夾具零件冊(cè)，國防工業(yè)出版社[6]楊黎明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)乎冊(cè)，國防工業(yè)出版社指導(dǎo)教師年月日負(fù)責(zé)教師簽字年月日摘要本說明書主要闡述了安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的鈦合金零件花鍵筒進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制與工裝設(shè)計(jì)，其中包括兩部分。第一部分：基于零件的工作條件、技術(shù)要求、零件材料及切削性等，設(shè)計(jì)完成工藝規(guī)程。其中包括對(duì)零件的工作狀態(tài)、零件結(jié)構(gòu)、技術(shù)分析、零件材料及切削性、熱處理說明等逐一闡述，并依次對(duì)零件的工藝性，材料的選擇，毛坯的設(shè)計(jì)，加工方法的選擇，薄壁的加工，深孔的加工以及焊接的工藝過程等等一系列方面的內(nèi)容進(jìn)行分析。第二部分：基于零件的材料及特點(diǎn)設(shè)計(jì)車床專用夾具、銑床專用夾具、鉆床專用夾具。其中包括對(duì)定位元件的選擇、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、定位誤差的分析等等。關(guān)鍵詞：花鍵筒鈦合金薄壁AbstractThisinstructionbookletmainlyexplanationthetitaniumalloycomponentsinstallingontheenginewhicharecalledsplinetubeareusedtomachine-finishingtechnologicalprocessandProjectassemblydesign,includingtwoparts.Firstpart:thetechnicalprocesshavedesignbasedonthecomponentsworkingcondition,thespecification,thecomponentsmaterialandmachinabilityandsoon.Thisinstructionbooklethaveelaboratedthecomponentsactivestatus,thecomponentsstructure,thetechnicalanalysis,thecomponentsmaterialandthemachinability,andtheheattreatmentexplainedonebyone,alsohaveanalysedthecomponentstechnologycapability,thesemifinishedmaterialschoice,thematerialchoice,theprocessingmethodchoice,thethinwallprocessing,thedeepholeprocessingaswellastheweldingtechnologicalprocessandaseriesofaspectproblemsinturn.Secondpart:Lathejig,millingjig,drillingmachinejigunitclamparedesignedbycomponentsmaterialandcharacteristic.Itconsistoflocatespartthechoice,clamporganizationdesign,positionerroranalysisandsoon.Keywords:splinetube;titaniumalloy;thinwall目錄1花鍵筒工藝過程設(shè)計(jì)說明...........................................11.1零件圖工藝分析..............................11.1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件...............11.1.2零件的結(jié)構(gòu)分析.........................11.1.3零件的技術(shù)條件分析.....................11.1.4零件的材料及切削性加工.................31.1.5零件圖尺寸標(biāo)注分析.....................81.1.6零件熱處理的說明.......................91.1.7零件的工藝性分析......................101.2毛坯的設(shè)計(jì).................................121.2.1毛坯的種類的確定......................121.2.2毛坯的工藝要求........................131.2.3毛坯的余量和公差......................151.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)............................161.3.1工藝路線的制定........................161.3.2工序尺寸的確定........................311.3.3有關(guān)機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇說明..331.3.4機(jī)床、夾具、刀具和量具的選擇..........352夾具設(shè)計(jì)......................................362.1車床夾具設(shè)計(jì)...............................362.1.1設(shè)計(jì)方案..............................362.1.2定位方案的確定........................372.1.3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................382.1.4夾具構(gòu)造特點(diǎn)和原理....................382.1.5誤差分析..............................392.2鉆床夾具設(shè)計(jì)................................402.2.1設(shè)計(jì)方案..............................402.2.3鉆床夾具鉆具的選用....................412.2.4夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................432.2.5誤差分析.............................442.3銑床夾具設(shè)..................................452.3.1設(shè)計(jì)方案..............................452.3.2定位方案確定..........................462.3.3銑床夾具定位鍵的選用..................462.3.4對(duì)刀裝置..............................462.3.5誤差分析..............................462.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析................................473總結(jié)...........................................49參考文獻(xiàn)........................................50致謝............................................51附錄...........................................521花鍵筒工藝過程設(shè)計(jì)說明1.1零件圖工藝分析1.1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件花鍵筒零件（編號(hào)：99.01.85.030FA）屬于發(fā)動(dòng)機(jī)中的易損零件，主要用在低壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子上，起鎖緊拉緊的作用。因而經(jīng)常受到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中周期性振動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊載荷，進(jìn)而造成花鍵磨損，在蘇～27發(fā)動(dòng)機(jī)的維修中經(jīng)常需要更換，為此必須對(duì)該零件進(jìn)行國產(chǎn)化。由于該零件形狀復(fù)雜、薄壁(2mm)、深孔、加工易變形、位置精度要求較高（同軸度0.02），零件材料為BT20（俄材料），在設(shè)計(jì)中用國產(chǎn)材料TC11代替。1.1.2零件的結(jié)構(gòu)分析花鍵筒零件總長552mm，管壁最薄2mm(如果算入公差，實(shí)際上小于2mm)，加工過程中容易產(chǎn)生變形。深孔內(nèi)有錐面，不能直接加工，所以先把此零件分解為管子(編號(hào)：99.01.85.016FA)和花鍵襯套（編號(hào)：99.01.85.017FA）兩部分，對(duì)此兩部分進(jìn)行粗加工、半精加工完成后焊接在一起在進(jìn)行精加工。這樣對(duì)焊接方法的選擇和焊接縫的要求比較嚴(yán)格，即焊接后焊接縫的材質(zhì)應(yīng)和其他部分的材質(zhì)完全相同，并滿足位置精度的要求。管子的壁比較薄，在加工外圓柱面的時(shí)候容易產(chǎn)生變形，這樣對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具就有了新的要求，如何夾緊與定位是關(guān)鍵問題，并滿足尺寸要求和位置精度的要求。在加工管子上的孔時(shí)，應(yīng)注意如何選擇加工方法并滿足加工要求。花鍵襯套上的錐度加工是一個(gè)難點(diǎn)，合理選擇加工方法和加工順序是很重要的。從零件的總體構(gòu)形來看，零件表面形狀是比較復(fù)雜的，位置精度要求較高，除此之外焊接時(shí)對(duì)焊接方法的選擇，焊接接頭的選擇，焊接縫的要求等等都應(yīng)注意。這與零件工作時(shí)受鎖緊拉緊的作用緊密聯(lián)系。還有就是對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)對(duì)所選的刀具材料及加工方法都是很重要，直接影響著零件的尺寸及精度要求。1.13零件的技術(shù)條件分析1.零件表面本身精度花鍵筒的外圓柱面為零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并且與外圓柱面，在低壓壓氣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將受到摩擦，為了減小磨損提高使用壽命，外圓柱面要有較高的精度，其精度為IT7級(jí)，粗糙度為Ra1.6，花鍵E、F和花鍵G，在工作時(shí)將受到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中周期性振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊載荷，進(jìn)而造成花鍵磨損，因此要求其有較高的精度和光潔度，其精度均為IT10，粗糙度為Ral.6。2．零件表面間的位置精度a)由零件圖尺寸的確定要求關(guān)系，零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓柱面C：。零件在加工過程中，為了測(cè)量方便，工序之間互為基準(zhǔn)。在車外圓面時(shí)為保證尺寸要求選端面和內(nèi)孔為基準(zhǔn)；在加工內(nèi)孔時(shí)為了保證尺寸要求選端面和外圓柱面為基準(zhǔn)。b)為保證這個(gè)零件的同軸度，有許多表面對(duì)表面C都有跳動(dòng)。跳動(dòng)分圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)，此零件中全為圓跳動(dòng)；圓跳動(dòng)又分徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)，此零件中全為徑向圓跳動(dòng)。外圓柱面對(duì)面C的跳動(dòng)為0.02；零件內(nèi)孔對(duì)面C的跳動(dòng)為0.1；槽、I底部、槽II底部對(duì)面C的跳動(dòng)為0.05；花鍵E、F(Q40.5h10)和花鍵G()齒槽對(duì)面C的跳動(dòng)為0.06．3.零件的其他技術(shù)要求a)機(jī)械加工后，銳邊倒角R1.6，并用刀具保證；b)花鍵E相對(duì)花鍵F的偏差不大于0.05，用刀具保證；c)連接筋不允許有任何缺陷，零件去毛刺并用倒圓尖邊，應(yīng)無劃傷、碰傷、壓傷；d)熱處理：退火。表面吹砂、鍍銀，套齒F鍍銀0.003-0.005，兩端3m內(nèi)允許有銀層；粗糙度：主要表面管子為Ral.6，花鍵襯套R(shí)a3.2，其余Ra6.3．e)花鍵襯套的毛坯為模鍛件，允許膨體模鍛，允許自由模鍛；f)焊接后做x光檢驗(yàn)，焊接表面光潔并圓滑過渡到母材上，檢查應(yīng)有焊接檢驗(yàn)印及X光檢驗(yàn)印，焊接正面不允許塌陷，局面凸坑深不大于0.5mm，焊縫寬應(yīng)均勻一致，其不均勻度不大于±1；g)花鍵襯套毛坯有如下要求：1)未注明圓角r3;2)零件殘留毛邊不大于0.7;3)表面缺陷須符合技術(shù)條件Q/3B1162-2000;4)鍛件沿分模面錯(cuò)移量不大于0.66;5)鍛件腐蝕清除表面污染層。h)熒光檢驗(yàn)花鍵管的外表面;i)I類焊縫;j)管子壁厚差值不大于0.1。1.1.4零件的材料及切削性加工花鍵筒主要用在蘇一27發(fā)動(dòng)機(jī)低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子上，屬于易損件，所以在選擇材料時(shí)要保證具有較高的強(qiáng)度，耐高溫度；較輕的質(zhì)量。因此，選用國產(chǎn)材料TC11。鈦在地球上的蘊(yùn)藏量僅次于鋁、鐵和鎂，居于第四位，是一種極有發(fā)展前景的新型結(jié)構(gòu)材料，主要優(yōu)點(diǎn)是：a)密度小，故重量輕但有較高的比強(qiáng)度，室溫下鈦合金的比拉伸強(qiáng)度為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的1.26倍，為高強(qiáng)度鋁合金的1.38倍。b)耐高溫與中溫性良好，在400-550℃時(shí)，鈦合金的比持久強(qiáng)度、比蠕變強(qiáng)度和比疲勞強(qiáng)度均高于耐熱不銹鋼，當(dāng)前最高工作溫度已達(dá)到550℃，預(yù)期可大700℃。c)耐腐蝕性能良好。由于上述各特點(diǎn)，當(dāng)前，鈦及鈦合金已被航空、航天、船舶、化工與機(jī)械工業(yè)所采用，特別在航空工業(yè)中尤為突出。在目前校先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中鈦合金的用量已占結(jié)構(gòu)重量的20%～30%當(dāng)前鈦合金的主要缺點(diǎn)是加工性較差，因其導(dǎo)熱性差、摩擦系數(shù)大，故在切削時(shí)易升溫而粘刀，其次是鈦的化學(xué)性能活潑，在冶煉與熱加工中都帶來一些困難，因此在使用上還受有一定限制。TC11是型鈦合金，在室溫下有兩相組織，可熱處理強(qiáng)化。其化學(xué)成分含量(%)如下；Ti（余量）；Fe(0.25)；Al（5.8～7.0）；Si(0.20～0.35);C(0.10);Mo(2.8～3.6);Zr(0.8.～2.0);N(0.15);O(0.15);H(0.012);雜質(zhì)不大于0.3(技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)HB5286—84）表1.1常用材料的強(qiáng)度比較材料強(qiáng)度Mpa重度KN/m3強(qiáng)度/重度鋁合金490-58027.46018-21合金鋼1275-156977.47516-20（）鈦合金1010-117743.15023-27鈦合金1275-137247.07427-29由于鈦合金的熔點(diǎn)高，再結(jié)晶的溫度也高，因而鈦合金具有較高的熱強(qiáng)度。目前，最高工作溫度已達(dá)到550℃，并向700℃的溫度發(fā)展，它的耐熱性能形成一層致密牢固的氧化物和氮化物組成的保護(hù)膜，所以具有很好的抗腐蝕性能。另外，鈦合金在加工過程中不宜磨削加工。并在常溫狀態(tài)下很容易氧化，應(yīng)用油封。1．鈦合金的加工特點(diǎn)：a)加工鈦合金時(shí)，剪切角很大，變形系數(shù)人接近于1，說明切屑變形不大，切削力比加工中碳鋼約小20%，但是鈦的化學(xué)性能活潑，在高溫下易與大氣中的氧、氮的元素化合從而生成硬脆的物質(zhì)，加劇了刀具磨損。刀-屑接觸長度很短(只為鋼的1/3～1/4)。b)導(dǎo)熱系數(shù)極小，只為45#鋼的1/5～1/7，切削熱又集中在切削刃附近，故切削溫度很高，約比加工45鋼時(shí)高出一倍。c)化學(xué)活性高，與金屬形成合金的傾向大，鈦及鈦合金高溫時(shí)化學(xué)活性很高，能與空氣中的氫（水氣）氧和氮起化合作用，開始強(qiáng)烈吸收氫、氧、氮的溫度分別是300℃、500℃和600℃，這些元素和鈦合金化合，在已加工表面經(jīng)常出現(xiàn)硬而脆的外表皮，給以后工序帶來困難。d)彈性模量小，鈦合金的彈性模量約為鋼的一半，這就意味著在切剖加工時(shí)鈦合金零件容易產(chǎn)生較大的變形。彈性模量小和屈強(qiáng)比大又會(huì)使已加工表面產(chǎn)生較大的回彈量，使切削時(shí)刀具的實(shí)際后角減小，則加劇了對(duì)后刀面的摩擦。在攻絲、鉸孔和拉削時(shí)影響很大。e)摩擦系數(shù)大，摩擦速度高，鈦合金與刀具材料間的摩擦系數(shù)大于碳鋼與刀具材料間的摩擦系數(shù)．切屑沿前刀面流出的速度為VC=V／，而鈦合金的切屑變形系數(shù)遠(yuǎn)比其它金屬材料小，因而鈦合金切削沿前刀面的摩擦速度高。結(jié)果是摩擦功大，摩擦界面溫度高，刀具易于磨損。為避免工件、刀具中的鈦元素發(fā)生親和，加工鈦合金時(shí)不宜采用YT類硬質(zhì)合金而建議用YG類、YH類合金。所以在加工鈦合金所選的刀具材料優(yōu)先采用硬質(zhì)合金，以提高生產(chǎn)效率。常用的硬質(zhì)合金，低速精車時(shí)宜采用YGRM、YG8W等；高速精車時(shí)可采用：YGRM、YG3X、YW1、YA6等；粗車時(shí)采用：YG6、YG8、YG8W等。為了提高切削刃強(qiáng)度和散熱條件，應(yīng)采用較小的前角（0=5—10度)；因回彈量大，宜用較大的后角（0=14—16度）；切削速度不宜過高，一般為Vc=40～50m/min；切削深度與進(jìn)給量宜適當(dāng)加大。由于加工方法的不同，所表現(xiàn)的困難程度也大不相同。不同切削加工時(shí)，鈦合金的困難程度程序如下：車削一刨削一鉸削一鉆削一銑削一車螺紋一拉削一攻絲。困難程度逐漸增加．2.切削時(shí)的塑性變形區(qū)切削區(qū)可大致分為三個(gè)變形區(qū)域，如圖所示。第一變形區(qū)是切屑開始形成的區(qū)域，塑性變形（剪切滑移）從A線開始，到M線塑性變形基本完成。鈦合金（TB型除外）切削時(shí)一般是剪切變形大而壓縮變形?。ㄤ撆c高溫合金正相反），此外切削變形程度也并不均勻，產(chǎn)生周期性的集中剪切變形。第一變形區(qū)的寬度較窄，而一般材料第一變形區(qū)寬度約為0.02～0.2mm圖1.1切削時(shí)的三個(gè)變形區(qū)切屑沿前刀面排出時(shí)，切屑底面受到摩擦和擠壓進(jìn)一步產(chǎn)生變形的區(qū)域就是第二變形區(qū)Ⅱ。這里金屬晶粒纖維化方向同前刀面幾乎平行。第三變形區(qū)Ⅲ是指已加工表面層受到刀具刃口圓弧半徑以及回彈造成的擠壓、摩擦，從而引起塑性變形加工硬化的部分。3．切屑的形成特點(diǎn)鈦合金切削時(shí)的第一、二變形區(qū)域均不如一般鋼的明顯，切屑呈節(jié)狀，背面為鋸齒狀。切屑單元之間的集中剪切滑移區(qū)的剪切角較大，一般=38～44。鈦合金切屑形成過程大致分為三個(gè)階段，如圖所示：圖1.2鈦合金切屑形成的階段模型a)因受到前刀面的擠壓，被切材料會(huì)產(chǎn)生彈性變形，在切屑的前上方有時(shí)也可能出現(xiàn)微小的破裂面。b)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓，于是在材料的前（上）方隆起塊材料。c)這塊隆起的材料在與切削速度呈角度的很窄區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生集中剪切變形、局部或全部斷裂，形成節(jié)狀切屑流出。4．切屑變形系數(shù)變形程度，通常切削變形系數(shù)能在一定程度上反映切削過程的塑性越大表示塑性變形越大。但鈦合金的變形系數(shù)接近于1或甚至少于1，其原因是由于鈦合金切削過程中變形不均勻，集中剪切變成節(jié)狀切屑，切屑成鋸齒形所造成。加工材料變形系數(shù)工業(yè)純鐵=294～492MPa4～5中硬鋼=588～686MPa2～3硬鋼=883～1079MPa1.3～1.5鎳基高溫合金=680～980MPa1.5～2.5鈦合金=880～1080MPa0.8～1.05表1.2為幾種金屬的變形系數(shù)切屑變形系數(shù)就是切削層長度與切屑長度曲的比值，用表示。幾種金屬的變形系數(shù)見表。1.1.5零件圖尺寸標(biāo)注分析1．從花鍵簡(jiǎn)的零件圖分析表面位置尺寸標(biāo)注根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求外圓柱面C73f7（）是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，外圓柱面75f7（）內(nèi)孔、槽=1\*ROMANI底部71.3、槽II底部69.3、花鍵E.F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)對(duì)C均有跳動(dòng)要求，最小為0.02，最大為0.1，因此此面C應(yīng)為此零件的重要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。由于C不能用于定位基準(zhǔn)來加工外圓柱面75f7（）、內(nèi)孔、槽I底部71.3、槽II底部69.3、花鍵E.F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)，為保證零件的加工精度要求，C面、外圓柱面75f7（）、內(nèi)孔、槽I底部71.3、槽II底部69.3、花鍵E、F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)的外徑必須以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，一次性裝夾來加工。31、36、63、71、65、73均由中心軸線確定位置。2．從花鍵筒表面間位置關(guān)系精度的標(biāo)注分析外圓柱面75f7（）對(duì)面C的跳動(dòng)為0.02；零槽I底部71.3、槽Ⅱ底部69.3對(duì)面C的跳動(dòng)為0.05；花鍵E、F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)齒槽對(duì)面C的跳動(dòng)為0.06。因?yàn)檫@些加工表面存在于不同的部件上，因此這些表面的加工，必須在焊接工序之后即在組件中加工，以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，才能保證他們之間的位置精度。一般表面位置尺寸的標(biāo)注有三種方式：坐標(biāo)式、鏈接式和混合式。位置尺寸的標(biāo)注方式，在一定程度上決定了加工順序。坐標(biāo)式標(biāo)注的特點(diǎn)是尺寸都從一個(gè)表面注起，因此，先加工一個(gè)表面，而其他表面的加工順序可視情況任意選定；鏈接式標(biāo)注法的特點(diǎn)是尺寸都是銜接的，因此，各表面加工順序應(yīng)按尺寸標(biāo)注的次序進(jìn)行；混合式標(biāo)注法是采用坐標(biāo)式和鏈接式混合而成，絕大多數(shù)零件是采用此種標(biāo)注法的?？紤]到花鍵管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求和加工的方便，多采用混合式的標(biāo)注方法，內(nèi)孔的加工采用坐標(biāo)式的標(biāo)注方法。1.1.6零件熱處理的說明由于發(fā)動(dòng)機(jī)要求重量輕、強(qiáng)度高，而且花鍵管為低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子上的易損件，所以采用鈦合金TC11為加工材料。針對(duì)零件材料TC11，由于鑄造、焊接、機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力、因此要選擇適當(dāng)?shù)臏囟?00-600℃，消除應(yīng)力退火，維持l-6h空冷．以提高塑性、韌性、洧除應(yīng)力、穩(wěn)定組織。a)再結(jié)晶退火退火目的：消除加工硬化、恢復(fù)塑性、獲得比較穩(wěn)定的組織。退火工藝：加熱溫度高于再結(jié)晶溫度，但應(yīng)低于“相變點(diǎn)”（型鈦合金除外），以免晶粒粗大。保溫適當(dāng)時(shí)間，慢冷到一定溫度，然后空冷。b)去應(yīng)力退火退火目的：清除機(jī)械加工焊接過程中所形成的內(nèi)應(yīng)力。退火工藝：加熱溫度一般都低于再結(jié)晶溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間，然后進(jìn)行空冷。C)穩(wěn)定化退火退火目的：對(duì)于一些含有Pe、Mn、Cr等成分并在高溫長期工作的鈦合金，為使合金組織盡可能接近平衡狀態(tài)，以免在使用過程中發(fā)生分解，使合金的熱穩(wěn)定性降低，需要進(jìn)行穩(wěn)定化退火。退火工藝：多采用雙重退火法（或名稱分級(jí)退火法）。例如：TC9合金退火時(shí)．先在930℃加熱，再1小時(shí)空冷，這是為了結(jié)晶，然后先在530℃加熱，再1小時(shí)空冷，這是為了穩(wěn)定組織。鈦的半成品、零件、鈦及鈦合金結(jié)構(gòu)件的熱處理有一系列的特點(diǎn)，原因是鈦具有以下特性：a)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變b)力學(xué)性能對(duì)組織有較高的敏感性c)導(dǎo)熱系數(shù)低d)高溫下易于氣體發(fā)生作用e)易滲氫性鈦的導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)比鋁合金及鋼低得多，致使其構(gòu)件在加熱及冷卻時(shí)截面上溫差過大，因此在熱處理時(shí)（特別是外形尺寸較大）必須規(guī)定加熱冷卻速度以避免形成過高得殘余應(yīng)力。其導(dǎo)熱系數(shù)地也是其淬透性低得原因之一。熱處理時(shí)，鈦及鈦合金極易與氧、水蒸氣產(chǎn)生反應(yīng)，而在鈦表面形成氧化層，導(dǎo)致使用性能下降及切削性能較差。鈦合金的熱處理工藝包括：a)準(zhǔn)備工序；b)將零件（分裝配件）裝入爐中；c)熱處理（加熱、保溫、冷卻）；d)從爐中取出零件（分裝配件）；e)檢驗(yàn)；零件在裝入爐中之前，用蘸丙酮的干凈布擦拭除油，并在空氣中晾干。熱處理后需進(jìn)行機(jī)加的毛坯可不進(jìn)行清洗。1.1.7零件的工藝性分析從花鍵筒的構(gòu)形，技術(shù)要求和材料等幾個(gè)方面分析，主要的工藝加工是要求精度的保證問題。因此在設(shè)計(jì)工藝過程中，首先考慮該零件怎么加工，基準(zhǔn)在哪里，在那里定位，怎么安排工藝加工順序，才能保證其高精度的要求，還有對(duì)加工的刀具也有要求。另外，此零件深孔內(nèi)有錐面，不能直接加工，所以將其分解成兩個(gè)部分進(jìn)行粗加工與半精加工，之后在焊接起來對(duì)其進(jìn)行精加工來達(dá)到尺寸及位置精度的要求。關(guān)于花鍵管的位置尺寸和位置關(guān)系。由于尺寸和位置關(guān)系較復(fù)雜，必須對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)致得分析。該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓柱面C：、73f7（）、內(nèi)孔、槽I底部71.3、槽Ⅱ底部69.3、花鍵E、F(40.5h10)和花鍵G（71.2h10)對(duì)C均有跳動(dòng)要求，由于C不能直接用來作定位基準(zhǔn)加工各表面，為保證零件的加工要求，這些部件在必須用內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，一次裝夾加工，這些部件要求在焊接后的組件中加工以滿足尺寸和位置精度要求。但該零件較長（552mm)，壁?。?mm)，特別是鈦合金的彈性模量是鋼的一半左右，因此該零件在加工過程中很容易變形，特別是加工表面C時(shí)，必須控制夾緊力的大小（通過測(cè)量C面的跳動(dòng)來控制)，切削用量，特別是切削力的大小，精加工時(shí)分多次走刀來完成。零件的夾緊變形：一般應(yīng)增大工件的支撐面積和加壓面積或增加夾壓點(diǎn)，并減小夾壓應(yīng)力和接觸應(yīng)力，必要時(shí)可增設(shè)輔助支撐，以增強(qiáng)工件的剛度，對(duì)一般薄套工件應(yīng)盡可能避免徑向夾緊，而采用軸向夾壓，對(duì)薄片工件一般用頂壓外圓和端面的裝夾方法。另外，花鍵襯套的曲孔加工也比較復(fù)雜，因此要選擇合適的加工方法和在工藝過程中的位置，以保證精度（特別是空間位置精度）的要求。關(guān)于焊接的問題：通過加熱、加壓或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接時(shí)可以填充或不填充焊接材料，可以連接同種金屬、異種金屬、某些燒結(jié)陶瓷合金和非金屬材料。焊接接頭能達(dá)到與母材同等強(qiáng)度。焊接方法通常分為3類：①熔化焊（熔焊）。將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接。又可分為氣焊、電弧焊、氣體保護(hù)電弧焊（簡(jiǎn)稱氣電焊，包括氧化性氣體保護(hù)電弧焊，還原性氣體保護(hù)電弧焊和惰性氣體保護(hù)電弧焊）、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、等離子弧焊和激光焊等。②加壓焊（壓焊)。在加壓條件下使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合。又叫固態(tài)焊接?？煞譃殡娮韬浮⒏哳l焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、鍛焊、氣壓焊和旋轉(zhuǎn)電弧焊等。③釬焊。使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)焊接。又可分為烙鐵釬焊、火焰釬焊、碳弧釬焊、電阻釬焊、高頻感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、浸沾釬焊和真空釬焊等。焊接時(shí)在兩個(gè)被連接體之間形成的接縫稱為焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭。接頭處的強(qiáng)度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關(guān)．常見的接頭形式有對(duì)接、搭接、正交接（丁字接）和角接等。焊接時(shí)消耗的材料稱為焊接材料，如焊條、焊絲、焊劑、氣體、釬料和釬劑等，其作用為保護(hù)熔池、穩(wěn)定電弧、填充金屬、形成焊縫和改善焊縫性能等。在此設(shè)計(jì)中選用搭接接頭其特點(diǎn)是焊前準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，裝配方便，焊接變形和殘余應(yīng)力較小由于花鍵筒為管子和花鍵襯套的焊接組合件，這樣歸焊接縫的要求比較嚴(yán)格。鈦合金的焊接性主要取決于有還氣體雜質(zhì)（氧氣、氫氣、氮?dú)猓?、合金元素含量、焊接熱循環(huán)狀態(tài)的影響。焊接后的主要問題是焊接后的變形問題，根據(jù)上述在此設(shè)計(jì)中采用真空電子束焊，真空電子束焊是利用定向高速運(yùn)動(dòng)的電子束流撞擊工件使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。其特點(diǎn)：a)電子束焊接能量密度很高(106W/cm2)，對(duì)于任何材料，包括高熔點(diǎn)鎢、鉬等材料，其焊縫都能快速熔化。一般不用焊條，靠零件自身材料熔接而成。b)電子束焊接在真空中進(jìn)行，可防止材料氧化及其它有害氣體侵入。利用熔池與真空氣氛的壓差。有利于焊縫熔化金屬中所含氣體排出，減少焊縫氣孔，增加氣密性，提高焊縫強(qiáng)度都有好處。c)電子束焊接不僅能量密度高，而且因其特殊焊接機(jī)理可以獲得很大的焊縫深寬比，焊縫又深又窄，因而焊接零件變形小。對(duì)于較厚零件，采用1OOkW電子束焊機(jī)一次可焊透鋼200mm，采用普通焊接方法就需多次填充，會(huì)造成零件較大變形。d)焊接兩種物理性質(zhì)差異大（如熱傳導(dǎo)或熱容量）的材料所構(gòu)成的零件時(shí)，兩種材料可同時(shí)瞬間熔化再快速凝固，如銅與鋼，極薄的零件與厚零件的焊接都可實(shí)現(xiàn)。e)電子束可以聚得很細(xì)，偏轉(zhuǎn)方便，所以可焊很精細(xì)零件?？珊鸽y以達(dá)到的焊接點(diǎn)，因此對(duì)特殊結(jié)構(gòu)，和特別精細(xì)的零件用電子束焊接是非常適宜的。f)能量密度高，焊接速度快，熱影響區(qū)范圍很小，不會(huì)對(duì)臨近半導(dǎo)體器件或其它熱敏器件產(chǎn)生不良影響。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是焊縫與近焊縫區(qū)不受空氣、水分和粉塵等的粘污，晶粒長大傾向小，接頭性能好，缺點(diǎn)是成形不如等離子弧焊接，焊接結(jié)構(gòu)尺寸受真空限制?？刂坪附幼冃蔚霓k法有很多種：預(yù)變形法、預(yù)拉伸法（多用于薄板平面結(jié)構(gòu))、低應(yīng)力無變形焊接法（適用于任何航空材料）、窄輪滾壓法（不僅用于消除薄壁構(gòu)件上焊接殘余應(yīng)力，而且是一種焊后矯正板殼構(gòu)件的有效手段)，等等。1.2毛坯的設(shè)計(jì)1.2.1毛坯的種類的確定花鍵筒的管子部分是棒料加工（以后將可能使用管料加工)，花鍵襯套部分的毛坯為等溫模鍛件，允許膨體模鍛，允許自由模鍛件。模鍛是將加熱后的坯料放在鍛模模腔內(nèi)，在鍛壓力的作用下，迫使坯料變形而獲得鍛件的一種方法。坯料變形時(shí)，金屬的流動(dòng)受到模鏜的限制和引導(dǎo)，從而獲得與模腔形狀一致的鍛件，其輪廓尺寸更接近于零件的尺寸，加工余量及材料消耗大大減少。模鍛件與自由鍛件相比有許多優(yōu)點(diǎn)，模鍛的優(yōu)點(diǎn)：a)由于有模膛引導(dǎo)金屬的流動(dòng)，鍛件的形狀可以復(fù)雜。b)鍛件內(nèi)部的鍛造流動(dòng)件比較究整，從而提高零件的機(jī)械性能和使用壽命。c)鍛件表而光潔，尺寸精度離，節(jié)約材料和切削加工時(shí)間。d)生產(chǎn)率高。e)操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。f)生產(chǎn)批量越大，成本越低。因?yàn)榱慵慕Y(jié)構(gòu)很復(fù)雜，可采用模鍛方法依據(jù)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具，造出近似于零件的毛坯。這樣即為機(jī)械加工減少了加工余量，又節(jié)省了貴重的零件材料。此外模鍛方法對(duì)工人技術(shù)要求不高，大批量生產(chǎn)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外，模鍛方法可提高零件的機(jī)械性能和使用壽命，表面光潔度、尺寸精度高，而自由模鍛對(duì)復(fù)雜零件要多次加熱，成形困難，而且自由模鍛時(shí)多次打擊，毛坯內(nèi)的金屬流線易被切斷，降低了零件的機(jī)械加工性能，對(duì)花鍵襯套這樣的重要的受力部件不合適。另外，自由鍛的尺寸精度低，加工余量大，金屬材料消耗多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，通過比較選擇模鍛件是比較適合的。1.2.2毛坯的工藝要求1.分模面的確定鍛件分模面位置確定是否合適，關(guān)系到鍛件的成形，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原則是保證鍛件形狀盡可能與零件的形狀相同，同時(shí)，鍛件應(yīng)易從鍛模型中取出，此外應(yīng)爭(zhēng)取獲得墩粗充填成形的良好效果。在滿足上述原則的基礎(chǔ)外，確定開始模鍛的分模面位置時(shí)，為了提高鍛件質(zhì)量和生產(chǎn)中的穩(wěn)定性，還應(yīng)考慮下列要求：a)為了便于發(fā)現(xiàn)上、下模在模鍛過程中的錯(cuò)移，分模位置應(yīng)選在鍛件側(cè)面的中部。b)鍛模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并防止上、下錯(cuò)移現(xiàn)象，分模面應(yīng)盡可能采用直線狀。c)兩端頭部比較大的鍛件，不宜直線分模，應(yīng)用折線式分模，從而使上、下型槽的深度大致相等，以利于整個(gè)鍛件充滿成形。d)為了便于鍛模和切邊模的加工制造以及減少金屬損耗，當(dāng)圓餅類鍛件是尺寸HD時(shí)，應(yīng)取軸向分模，不宜徑向分模。e)鍛件內(nèi)部的金屬流向方向，應(yīng)適應(yīng)鍛件在工作中的承力情況。所以鍛件的分模面位置應(yīng)選在具有最大水平投影的位置上。圖1.3毛坯圖2．圓角半徑鍛件的凸圓角半徑稱為外圓角半徑(r)，其作用是避免鍛模在熱處理和模鍛過程中因應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂。若鍛件外圓角半徑太小，金屬填充型槽相應(yīng)圓角比較困難，可能引起鍛模崩裂；若鍛件外圓角半徑太大，此部分的加工余量將減少。鍛件的凹圓角半徑稱為內(nèi)圓角半徑(R)，其作用是使金屬易于充填型模，防止產(chǎn)生折疊和型槽過早被壓塌。如果鍛件的內(nèi)圓角半徑太小，在模鍛時(shí)金屬不易流成型，而且鍛件中的流線會(huì)被割斷，導(dǎo)致機(jī)械性能下降；還可以因此產(chǎn)成折疊，使鍛件報(bào)廢。如果型模被壓塌變形，則會(huì)影響鍛件出模，所以適當(dāng)?shù)倪x擇圓角半徑對(duì)鍛件質(zhì)量，鍛件出模和提高鍛模壽命都是有利的。但是，外圓角半徑也不能太大，否則加工余量少，內(nèi)圓角半徑太大，將增加機(jī)械加工余量和金屬損耗。圓角半徑大小與鍛件形狀有關(guān)，鍛件高度尺寸，圓角半徑也應(yīng)加大，根據(jù)以上原則。查參考文獻(xiàn)[11]表2.24，毛坯分別取圓角半徑r20，R3，其他圓角半徑為r3。3.拔模斜度在鍛件上與分模面相垂直的平面所附加的斜度稱為拔模斜度。鍛件上的拔模斜度會(huì)增加金屬損耗和機(jī)械加工余量，因此應(yīng)盡量選用最小的模鍛斜度。表1.3幾種金屬鍛件的撥模斜度()鍛件材料外模鍛斜度內(nèi)膜鍛斜度鋁、鎂合金3～55～7鋼、鈦耐熱合金5～77、10、12最常用的外拔模斜度為7。同一件鍛件上的拔模斜度不宜采用多種斜度，一般地，內(nèi)拔模斜度可取相同值。此模鍛件的外拔模斜度取7。注：當(dāng)拔模斜度小于3時(shí)，模鍛件需要借助頂桿出模。4．技術(shù)要求及說明a)未注明圓角r3；b)零件殘留毛邊不大于0.7；c)表面缺陷符合技術(shù)條件Q/3B1162-2000；d)鍛件沿分模面錯(cuò)移動(dòng)量大于0.6；e)鍛件應(yīng)腐蝕消除表面污染層。1.2.3毛坯的余量和公差1.余量的確定鍛件的最大外輪廓尺寸196mm，由參考文獻(xiàn)[11]表2-9鍛件最大邊長尺寸中得鍛件余量4.0mm，并且考慮到切削加工的需要及尺寸圓整化而對(duì)查得的加工余量做適當(dāng)?shù)男拚?。公差的確定垂直尺寸公差：由參考文獻(xiàn)[11]2-15取4級(jí)精度：47，79水平尺寸公差由參考文獻(xiàn)[11]表2-12取4級(jí)精度1981.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.3.1工藝路線的制定制定機(jī)械加工工藝規(guī)程，一般可分為二個(gè)步驟進(jìn)行。第一步是設(shè)計(jì)零件從毛坯到成品零件所經(jīng)過的整個(gè)工藝過程，成為工藝路線。第二步是設(shè)計(jì)各工序的具體內(nèi)容，也就是機(jī)床工序設(shè)計(jì)。這兩步內(nèi)容是緊密聯(lián)系的，在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)考慮有關(guān)工序設(shè)計(jì)問題：在進(jìn)行工序設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)要修改工藝路線。工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程中的關(guān)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(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，而且也影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等問題，必須謹(jǐn)慎從事。工藝路線擬定，目前還沒有一套精確的計(jì)算方法，通常采用生產(chǎn)時(shí)間中總結(jié)的一些原則，結(jié)合工廠的具體情況，靈活運(yùn)用，設(shè)計(jì)時(shí)一般提出幾種方案，通過分析比較，從中選擇最佳的工藝路線。由于花鍵筒選用TC11位優(yōu)質(zhì)難加工材料，考慮到工件本身要求及切削加工性，要求進(jìn)行熱處理，并且花鍵管在構(gòu)行上復(fù)雜，精度、表面質(zhì)量及其他技術(shù)要求比較高，同時(shí)還要考慮到任務(wù)的批量及生產(chǎn)條件，工裝設(shè)計(jì)等方面，以保證花鍵管的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。工序安排時(shí)，應(yīng)先將主次表面區(qū)分開來，著重考慮主要表面和精度高的表面。首先要對(duì)主要基準(zhǔn)迸行加工，再通過基準(zhǔn)來逐步保證其他尺寸。在工藝過程中劃分幾個(gè)階段：a)粗加工階段：主要為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，去除大部分余量；b)半精加工階段：次要表面達(dá)到加工要求，大部分加工表面已經(jīng)達(dá)到要求；c)精加工階段：花鍵管的花鍵E、F、G和槽I、Ⅱ滿足跳動(dòng)要求。選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ūＷC經(jīng)濟(jì)的獲得精度要求比較高的表面，如次要表面的加工可穿插于主要表面的加工工序之間。在機(jī)械加工中將根據(jù)集中與分散的原則，合理的把各個(gè)表面的加工組合成若干工序來提高精度和生產(chǎn)率。對(duì)于花鍵管的主要表面及次要表面首先進(jìn)行粗加工，中間對(duì)次要表面直接加工達(dá)到要求，最后安排主要的精加工。零件的一般加工多從粗基準(zhǔn)加工開始，然后由精基準(zhǔn)定位后開始加工其他各主、次要表面。依據(jù)以上有關(guān)因素綜合花鍵管本身的加工特點(diǎn)，制定工藝規(guī)程如下：表1.4花鍵襯套工藝規(guī)程工序號(hào)工序名稱0毛坯圖5粗車外圓、端面10粗車小端、鉆孔15粗車大端內(nèi)腔20車大端外圓、內(nèi)孔25鏜孔30車定氫試棒35精車外圓40去毛刺45標(biāo)批次號(hào)及零件號(hào)50銑連接筋55拋光60熒光檢查65清洗70最終檢驗(yàn)75油封表1.5管子工藝規(guī)程工序號(hào)工序名稱5下料10熱處理15鉆中心孔20粗車外圓25從小端面鉆孔30從大端面鉆孔35車外圓40精鏜孔45精車外圓50標(biāo)批次號(hào)55洗滌60銑孔65去毛刺70洗滌75熒光檢查80洗滌85檢查90油封表1.6花鍵管工藝規(guī)程工序號(hào)工序名稱0集件5清洗10焊接15車焊縫20清洗25X光檢查30補(bǔ)焊35清洗40焊后檢查45熱處理50車端面、鏜孔55車外圓及槽60滾齒65滾齒70銑槽75拋光、去毛刺80標(biāo)批次號(hào)及零件號(hào)85清洗90熒光檢查95清洗100最終檢驗(yàn)105吹砂110鍍銀115鍍后檢查120油封Y以上為花鍵筒的加工工藝路線。首先在粗加工階段主要配合表面進(jìn)行粗加工，切除大部分余量，同時(shí)通過內(nèi)孔與外圓的互相定位修正，獲得高定位基準(zhǔn)內(nèi)孔，由內(nèi)孔定位加工其他各個(gè)表面，達(dá)到零件圖的要求。其他次要表面在粗加工基本達(dá)到尺寸要求。精加工階段通過多次車削來達(dá)到配合表面的精度要求，對(duì)于高精度73f7,75f7，槽=1\*ROMANI、=2\*ROMANII及花鍵E、F、G，分別通過多次走刀車削和銑削、滾齒來完成。熱處理安排在粗加工之前，有利于去應(yīng)力，避免了加工過程中產(chǎn)生的誤差。從整體上分析，以上工藝路線在加工過程中對(duì)零件的質(zhì)量和精度都能得到保證，可確定此工藝路線可行。1.加工方法的選擇零件表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)率和制造成本，因此在選擇加工方法時(shí)，心須了解加工方法的過程、工藝特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，首先要選擇各表面的加工方法。各表面由于加工精度的要求，一般均不能只用一種加工方法，一次加工就能達(dá)到要求，對(duì)于主表面來說，往往需要幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到技術(shù)要求。加工同一類型表面，由于具體條件不同，可以有很多不同加工方法。影響表面加工精度的選擇因素是：表面的形狀、尺寸、粗糙度和精度，以及零件的整體構(gòu)形、重量、材料和熱處理等。另外，產(chǎn)量和生產(chǎn)條件也是影響因素。選擇加工方法時(shí)，不但要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，一般均采用高效的先進(jìn)的加工方法，在單件小批量生產(chǎn)中，大多采用通用設(shè)備和常規(guī)的加工方法。應(yīng)基于現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)設(shè)備。近年來，為提高單件小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率和縮短生產(chǎn)周期，以適合產(chǎn)品品種多、變化快的特點(diǎn)，常采用數(shù)控機(jī)床、加工中心機(jī)床等現(xiàn)代加工方法。本零件為小批量生產(chǎn)，基于目前的生產(chǎn)設(shè)備情況，采用普通機(jī)床和常規(guī)加工方法即可。a)薄壁的加工在管子工序40精車外圈時(shí)，由于加工后的壁厚尺寸為2mm，在車削薄璧工件時(shí)，由于工件的剛性差，在車削過程中受切削力和夾緊力的作用極易產(chǎn)生變形，影響工件的尺寸精度和形狀精度。故對(duì)薄壁零件的加工選擇可漲式心軸為專用夾具，這樣夾緊力不是壓緊，而是通過對(duì)心軸注入液體塑料讓夾具在零件的內(nèi)孔均勻的漲緊，不破壞工件。車床加工有色金屬能達(dá)到精度為IT6～I(xiàn)T7,粗糙度Ra1.6～Ra0.2花健管零件的大部分工序用精車的辦法即可。如：加工粗糙度為Ra1.6精度為IT10的外圓表面的時(shí)候，用精車的方法就可以漕足要求。此專用夾具在夾具設(shè)計(jì)中有詳細(xì)的介紹。b)深孔的加工因?yàn)楣茏邮前袅?，在粗加工中則需要鉆孔，目的是去除大量余量，鉆孔選擇在車床上加工，是由于加工的孔很深，在車床上加工易于排屑，提高加工質(zhì)量。故不原則在鉆床上加工。鏜孔就是如此。c)8孔的加工某些工件表面，不能只從表面本身的特點(diǎn)來考慮加工方法的選擇。如：8的孔，需要用鍵槽銑刀加工方法，若用鉆孔的話，由于壁較薄，用鉆頭加工會(huì)使零件孔的形狀發(fā)生變化，而不能達(dá)到加工的要求；故此加工工序是利用鉆床夾具通過鍵槽銑刀來加工的，具體的鉆床夾具在夾具設(shè)計(jì)中有詳細(xì)介紹。d)錐面孔的加工錐面的4處連接筋的加工是一個(gè)難點(diǎn)，它是利用立式銑刀加工的，先用銑刀加工其中一個(gè)孔的一邊在這邊加工完后將其工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，在加工孔的另一邊，按照這樣的辦法將其他孔都加工完成。在加工過程中，要求技術(shù)人員的熟練操作。e)花鍵齒的加工花鍵齒E、F、G的加工選擇滾齒，漸成式齒輪加工方法有銑齒、滾齒、插齒。在實(shí)際加工中一般不選擇銑齒。滾齒是在滾齒機(jī)加工齒形的方法稱為滾齒，是展成法的一種。滾齒精度等級(jí)可達(dá)７級(jí)。由于滾齒連續(xù)切削，故生產(chǎn)率高，不但能加工直齒圓柱齒輪，還可以加工斜齒圓柱齒輪和蝸輪，但不能加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪，缺點(diǎn)為設(shè)備和滾刀較貴。插齒是在插齒機(jī)上利用插齒刀加工齒輪的方法稱為插齒。插齒精度可達(dá)７級(jí)，不僅可加工直齒圓柱齒輪，還可加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。缺點(diǎn)也是設(shè)備和插齒刀較貴?？紤]到工件比較長在插齒機(jī)上無法工作，故選擇滾齒為宜。ｆ）工件重要表面的加工花鍵筒的重要表面73f7的粗糙度Ra1.6，對(duì)于7級(jí)精度的外圓柱面采用精加工的方法。工藝路線為：粗車－－半精車－－精車。精車在組合件中進(jìn)行，而75f7，花鍵E、F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)，齒槽的跳動(dòng)以及兩槽的底部36.9、69.3的跳動(dòng)均是相對(duì)73f3跳動(dòng)的，因此在這個(gè)表面均在一次裝夾中車削外圓。內(nèi)孔31.5、63、65為定位基準(zhǔn)，粗糙度為Ra1.6，所以要先加工表面C時(shí)，必須控制夾緊力的大?。ㄍㄟ^測(cè)量C面的跳動(dòng)來控制），切削用量，特別是切削力的大小。因此，精加工時(shí)可以分多次走刀完成。2.階段的劃分工藝路線按照工序的不同，一般可分為幾個(gè)階段：粗加工階段，半精加工階段和精加工階段。從花鍵筒的整體構(gòu)形，尺寸表面精度、位置精度等以及零件對(duì)熱處理的要求多方面的綜合考慮，按照加工性質(zhì)合和作用不同，將此零件劃分為三個(gè)階段進(jìn)行加工，在分組件花鍵襯套和管子的工序安排中進(jìn)行粗加工和半精加工，在組合件中進(jìn)行精加工。ａ）粗加工階段該階段的主要任務(wù)是切除大部分余量，使各加工表面盡可能接近圖紙尺寸，因此粗加工階段主要考慮如何提高生產(chǎn)率。其特點(diǎn)是切削量大，因此采用大的切削用量，功率大而精度一般的高效設(shè)備進(jìn)行加工。ｂ）半精加工階段這個(gè)階段的任務(wù)是達(dá)到一般的技術(shù)要求，即各次要表面達(dá)到最終要求，并為主要表面精加工做準(zhǔn)備。本階段的加工特點(diǎn)是加工余量小，加工精度有所提高。ｃ）精加工階段這個(gè)階段的任務(wù)是達(dá)到所有表面的技術(shù)要求（主要是保證主要表面的加工質(zhì)量）。這是關(guān)鍵的加工階段，大多數(shù)零件經(jīng)此加工階段都可以完成。其特點(diǎn)是加工余量小。加工精度高，生產(chǎn)率降低是次要問題，主要考慮如何保證零件的加工質(zhì)量，因此一般采用較小的切削用量，精度較高的設(shè)備進(jìn)行加工。劃分階段的優(yōu)點(diǎn)：ａ）全部表面先進(jìn)行粗加工，便于及早發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷。ｂ）在安裝及搬運(yùn)過程中，可以使加工好的表面減少損傷的機(jī)會(huì)。ｃ）可以合理的選擇設(shè)備，并有利于車間設(shè)備的布置。２）階段劃分的確定：ａ）對(duì)于薄壁零件，剛性較差，若精度要求高，形狀位置關(guān)系要求很高，則在加工時(shí)劃分三個(gè)階段。ｂ）對(duì)于剛性較好或者精度要求不高或者余量不大的工作，則不一定要?jiǎng)澐蛛A段或嚴(yán)格劃分階段，因?yàn)閯澐蛛A段加工，不可避免的要增加工序數(shù)目，增加勞動(dòng)量和成本。ｃ）機(jī)械加工過程中，如果工件需要進(jìn)行熱處理，則至少要?jiǎng)澐謨蓚€(gè)階段。因此為熱處理往往要引起較大的變形，增加表面粗糙度。根據(jù)上述階段的作用，綜合花鍵筒的特點(diǎn)，對(duì)花鍵筒的工藝路線進(jìn)行階段劃分的原因如下：從花鍵筒的構(gòu)形，技術(shù)要求和材料等方面分析。主要的工藝關(guān)鍵是位置精確的保證問題。而且花鍵筒為重要零件。故而，在毛坯模鍛時(shí)，適當(dāng)?shù)募哟罅饲邢饔嗔?。因此工藝路線進(jìn)行階段劃分，以便高效，高質(zhì)的完成工藝過程。3.工序的集中和分散再設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，當(dāng)選定了各表面的加工方法和確定了階段劃分后，就可以將同一階段中的各加工表面組合成若干工序。組合時(shí)可以采用集中和分散原則。工序集中原則是使每個(gè)工序包括盡可能多的內(nèi)容，因而總的工序數(shù)目減少，工序分散原則與其相反。工序的集中與分散要影響工序的數(shù)目和工序內(nèi)容的繁簡(jiǎn)程度。a)工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目小，工序內(nèi)容復(fù)雜，因而有：簡(jiǎn)化了生產(chǎn)組織工作；減少了設(shè)備數(shù)目，從而節(jié)省了車間面積；減少了安裝次數(shù)，縮短了工作的運(yùn)輸路線，有利于提高動(dòng)生產(chǎn)率和縮短生產(chǎn)周期；有利于采用高生產(chǎn)效率的設(shè)備，特別是數(shù)控機(jī)床和加工中心等，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率：設(shè)備成本費(fèi)用高，調(diào)整、維修時(shí)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長。b)工序分散的特點(diǎn)工序數(shù)目多，工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，因而有：設(shè)備和工藝裝備簡(jiǎn)單，調(diào)整、維修比較簡(jiǎn)單；生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，產(chǎn)品變換簡(jiǎn)單；設(shè)備數(shù)目多，生產(chǎn)面積答，生產(chǎn)組織工作復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。兩種原則各有特點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)?shù)募信c分散。c)影響工序集中與分散的因素生產(chǎn)量的大小。在通常情況下，產(chǎn)量較小時(shí)為簡(jiǎn)化生產(chǎn)、調(diào)度等工作，選取工序集中原則較好。當(dāng)生產(chǎn)量很大時(shí)，可以按分散原則以利于組織流水線生產(chǎn)。工序尺寸和重量。對(duì)尺寸和重量較大的工件，由于安裝和運(yùn)輸困難，一般采用集中原則組織生產(chǎn)。工藝設(shè)備條件。工序集中則工序內(nèi)容復(fù)雜，需要用高效和先進(jìn)的設(shè)備才能獲得較高的生產(chǎn)率。另外，工序集中有很過表面在一個(gè)工序中加工，在一次安裝的條件下可以獲得較高的位置精度。綜上所述：由于花鍵筒零件的表面位置要求高，選擇工序集中，減少工件裝夾次數(shù)，可以保證零件的位置度要求。因此在花鍵筒的工藝過程中應(yīng)適當(dāng)集中，合理分散，但傾向于集中。4.基準(zhǔn)的選擇在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，重要問題之一是考慮位置精度保證問題。零件圖中，通過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)尺寸來表達(dá)各個(gè)表面的位置要求。在加工時(shí)，是通過原始基準(zhǔn)和原始尺寸來保證這些位置精度要求的，而原始尺寸方向上的位置，在加工時(shí)由定位基準(zhǔn)來進(jìn)行確定的。加工后工件各表面間的位置是通過測(cè)量基準(zhǔn)來進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，基準(zhǔn)選擇主要是研究加工過程中的表面位置要求保證方法?；鶞?zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)點(diǎn)、線、面。根據(jù)其功用不同，可以分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在零件圖紙上用于確定其他點(diǎn)、線、面所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。換言之，在零件圖上用于確定標(biāo)注尺寸的起始位置稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)：零件在加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)又可以分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。a)工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。b)定位基準(zhǔn)：在加工用于工件定位的基準(zhǔn)，用夾具裝夾時(shí)，定位基準(zhǔn)就是工件上直接與夾具元件相接觸的點(diǎn)、線、面。c)測(cè)量基準(zhǔn)：用于測(cè)量已加工表面的尺寸及各表面之間位置精度的基準(zhǔn)。d)裝配基準(zhǔn)：在裝配時(shí)用于確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)所要用的基準(zhǔn)。在此，重點(diǎn)說明工藝基準(zhǔn)中定位基準(zhǔn)的選擇原則。定位基準(zhǔn)的選擇的適當(dāng)，正確與否關(guān)系到零件的加工精度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇具有非常重要的地位。坯料在加工時(shí)，個(gè)表面均未加工，故第一道工序只能以坯料表面定位。這種基準(zhǔn)面稱為粗基準(zhǔn)，以后的工序中用已加工過的表面定位，稱為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇用作粗基準(zhǔn)的表面，必須滿足兩個(gè)要求：一是能保證所有加工表面都有足夠的加工余量，二是保證零件上各加工面對(duì)不加工面具有一定的位置精度，因此粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循如下原則：a)選取不加工表面為粗基準(zhǔn)。選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)可使零件加工表面與不加工表面之間有較高的位置精度，并可在一次裝夾中盡可能多的加工出表面。b)要求余量均勻的表面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件所有表面均加工時(shí)，應(yīng)選取要求余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)，這可以保證作為粗基準(zhǔn)的表面加工時(shí)余量均勻。c)選取便于裝夾的表面作為粗基準(zhǔn)。為保證零件在夾具內(nèi)的定位精度并夾緊可靠，應(yīng)選擇無刺、澆口、冒口的光潔、平整、便于裝夾的表面為粗基準(zhǔn)。2）精基準(zhǔn)的選擇除了第一道工序外，其他平面均應(yīng)以加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，即精基準(zhǔn)。其選擇應(yīng)遵循如下原則：a)基準(zhǔn)重合原則：確定精基準(zhǔn)時(shí)，盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，這可以避免產(chǎn)生定位誤差。b)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：加工零件上某些位置精度要求較高的表面時(shí)，應(yīng)該盡可能的選擇同一定位基準(zhǔn)，以保證各表面間的位置精度。c)自為基準(zhǔn)原則：某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則d)互為基準(zhǔn)原則：對(duì)于工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求?；ㄦI管在加工時(shí)，為了保證尺寸精度和位置精度，要選擇合適的基準(zhǔn)來保證?；鶞?zhǔn)的選擇包括最終工序、中間工序的原始基準(zhǔn)的選擇，以及各工序定位基準(zhǔn)的選擇原則。3）最終工序的原始基準(zhǔn)的選擇原則a)原始基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，避免換算和壓縮公差。b)便于作為測(cè)量基準(zhǔn)。以便測(cè)量方便和測(cè)量簡(jiǎn)單。c)在終工序選擇原始基準(zhǔn)時(shí)，尤其是加工主設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的最終工序，常常會(huì)遇到多尺寸的保證問題。在最終工序中，因?yàn)榛ㄦI管原始尺寸要直接按照零件圖上的有關(guān)位置尺寸進(jìn)行標(biāo)注，所以原始基準(zhǔn)必須與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)C重合。4）中間工序的原始基準(zhǔn)的選擇對(duì)于中間工序，由于被加工表面的位置尺寸尚未達(dá)到零件圖的要求，所以也就是沒有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的問題。但是，中間工序原始基準(zhǔn)的原則，對(duì)于整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性會(huì)有很大的影響，考慮到對(duì)于花鍵管的質(zhì)量以及生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，中間工序原始基準(zhǔn)選擇遵循下列原則：a)當(dāng)原始尺寸參與間接保證零件的尺寸時(shí)，選擇原始基準(zhǔn)要使用有關(guān)尺寸鏈的環(huán)數(shù)要少。b)要使精加工的余量變化量小。c)便于作測(cè)量基準(zhǔn)，以便測(cè)量方便和測(cè)量簡(jiǎn)單，在對(duì)于花鍵管原始基準(zhǔn)選擇時(shí)，無論是最終原始基準(zhǔn)還是中間原始基準(zhǔn)，都要對(duì)于整個(gè)加工過程進(jìn)行分析。依據(jù)以上原則，使原始基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)尺寸相適應(yīng)，在保證了設(shè)計(jì)尺寸的同時(shí)，保證了良好的工藝性，從而使加工方便，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。5）定位基準(zhǔn)的選擇原則a)定位基準(zhǔn)應(yīng)與原始基準(zhǔn)重合，避免由于定位誤差從而影響了加工精度。b)定位基準(zhǔn)應(yīng)與原始基準(zhǔn)定位準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，并使夾具的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。6）初次定位基準(zhǔn)的選擇原則a)對(duì)于不需要加工的全面表面的零件，應(yīng)取始終不加工的表面作為初次定位基準(zhǔn)。b)需要加工的全部表面，則應(yīng)選擇加工余量小的表面作為初次定位基準(zhǔn)。c)由于初次定位的基準(zhǔn)不高，加以粗加工時(shí)的切削用量大，因此要特別注意定位和夾緊的穩(wěn)定和可靠。綜合上述選擇原則，管子的粗基準(zhǔn)是外圓柱表面，花鍵襯套的粗基準(zhǔn)是小直徑外圓柱表面。由于毛坯上各表面的本身精度和各表面之間的位置精度都很低，而且73f7，75f7為重要配合表面，中心軸為精基準(zhǔn)，故選擇中心軸線作為精基準(zhǔn)，保證加工余量均勻。另外，外圓柱面易于夾緊定位，在加工中也常常把他們作為定位基準(zhǔn)。5.熱處理工序的安排熱處理工序的性質(zhì)，特別是熱處理工序在工藝路線中的位置，對(duì)于機(jī)械加工的內(nèi)容、數(shù)目和順序有很大的影響。熱處理的目的是：提高材料的機(jī)械性能，也是采用熱處理最主要和最常見的原因：改善材料的加工性，消除殘余應(yīng)力。6.焊接工序的安排因?yàn)橥鈭A75f7、花鍵E、F(40.5h10)和花鍵G(71.2h10)齒槽，兩槽的底部36.9、69.28，均對(duì)于外圓73f3有位置要求，因?yàn)檫@些表面在不同的部件上，故只有把他們焊接成一個(gè)整體后選擇同一個(gè)基準(zhǔn)，才能保證他們之間的位置關(guān)系。所以焊接工序一定要安排在外圓、花鍵、槽加工工序之前，否則會(huì)影響這些表面之間的位置精度。7.輔助工序的安排本加工工藝路線的安排上采用輔助工序?yàn)椋篨光檢驗(yàn)、表面處理、吹砂、鍍銀。a)X光檢驗(yàn)：X光具有穿透物質(zhì)的能力，當(dāng)其穿透物質(zhì)時(shí)，因被物質(zhì)吸收和散射，強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰減，衰減程度與物質(zhì)的性質(zhì)和厚度有關(guān)，密度或厚度越大，衰減越大，若被檢件有孔洞等缺陷，穿過缺陷處的射線強(qiáng)度就越大，進(jìn)而使X光膠片相應(yīng)處的暴光量增多，暗室處理后呈現(xiàn)較黑的缺陷影像，從而達(dá)到檢測(cè)零件內(nèi)部質(zhì)量的目的。檢測(cè)管狀焊接有三種辦法：雙壁投影法，雙壁單投影法，單壁單投影法。注：X光檢驗(yàn)一般檢驗(yàn)零件的內(nèi)表面（主要用于檢驗(yàn)焊接件），熒光檢驗(yàn)與磁力探傷一般檢驗(yàn)工件的外表面，但磁性材料用磁力探傷法效果好，所以熒光探傷主要用于非磁性材料的表面缺陷檢驗(yàn)。b)表面處理：對(duì)于零件進(jìn)行拋光去毛刺清洗等處理，提高零件的光潔度和粗糙度。c)吹砂：是以經(jīng)過干燥的磨料由清潔的壓縮氣流帶動(dòng)，使之強(qiáng)力撞擊零件表面，從而達(dá)到清理和修飾加工的過程，降低零件表面的粗糙度。d)鍍銀：用鍍銀溶液提高金屬的焊接能力，增強(qiáng)其導(dǎo)電性，減少表面接觸電阻。在本零件中起潤滑作用，為提高鍍銀層與基本金屬的結(jié)合力，零件鍍銀時(shí)需要先進(jìn)行預(yù)鍍銀或者浸銀工序。輔助工序一般包括一般檢驗(yàn)，特種檢驗(yàn)，表面處理洗滌防銹等，這些工序的位置安排，需視工序的具體內(nèi)容而定。a)一般檢驗(yàn)一般檢驗(yàn)有最終檢驗(yàn)和中間檢驗(yàn)兩種。最終檢驗(yàn)都安排在工藝過程最后進(jìn)行，主要檢驗(yàn)機(jī)加工精度和粗糙度等。中間檢驗(yàn)一般安排在工件需轉(zhuǎn)換車間時(shí)進(jìn)行，如花鍵襯套在粗加工后要進(jìn)行熱處理，則在熱處理之前進(jìn)行一次中間檢驗(yàn)，目的是分析產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因。另外，在重要件的關(guān)鍵工序后，也要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，目的是便于即使控制加工情況。b)特種檢驗(yàn)特種檢驗(yàn)的種類很多，最常見的是無損探傷。用于檢驗(yàn)工件內(nèi)部質(zhì)量的探傷方法（此零件用X光檢驗(yàn)），一般安排在工藝過程開始時(shí)進(jìn)行。用于檢驗(yàn)工件表面缺陷的探傷方法有：磁力探傷、熒光探傷、涂色、腐蝕等，一般安排在精加工階段進(jìn)行，此零件采用熒光檢驗(yàn)。c)表面處理為了提高零件的抗腐蝕能力，增加耐磨性、抗溫能力、導(dǎo)電率等，均可采用表面處理，表面處理常采用的加工方法是使工件表面上附上金屬鍍層，非金屬鍍層和產(chǎn)生氧化膜等。此零件采用金屬鍍層：鍍銀。此工序安排在工藝過程的最后進(jìn)行。表面處理后，工件表面的本身尺寸和位置尺寸的變化一般不大。但對(duì)精度要求高的表面，則應(yīng)考慮因表面處理而造成的尺寸變化。d)洗滌防銹洗滌防銹應(yīng)用的場(chǎng)合較廣，如拋光，磁力探傷后，以及總檢驗(yàn)工序前都要將工件清洗，就需要安排洗滌工序。8.工藝路線的總體分析根據(jù)花鍵筒零件圖，產(chǎn)量和生產(chǎn)條件做工藝分析，加工過程中的質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的問題，確定了整個(gè)工藝過程。a)花鍵襯套部分工序0—5：本工序?yàn)闇?zhǔn)備階段，由于毛坯采用模鍛，所以在分模面上會(huì)產(chǎn)生毛邊，端面會(huì)產(chǎn)生拔模斜度，因此在工序5中選用44.5為定位基準(zhǔn)，車外圓、端面、去除毛邊、拔模斜度確定精度基準(zhǔn)。工序10—15：這兩個(gè)工序?yàn)榇旨庸?，目的是去除外圓柱面及內(nèi)孔的大部分余量，另外，此兩個(gè)工序交替定位加工，使加工后的表面位置精度，從而保證了以后工序的加工余量均勻。工序20：本工序主要是對(duì)粗端面的外圓以及內(nèi)孔進(jìn)行精加工。在同一工序內(nèi)對(duì)外圓和內(nèi)孔進(jìn)行加工是為了保證位置要求，保證錐面部分的壁厚要求，錐面部分達(dá)到零件圖的要求。工序25：本工序主要是精鏜內(nèi)孔31，達(dá)到最終要求，并車端面、倒角，為下一工序車外圓的定位做準(zhǔn)備，本工序以外圓A為定位基準(zhǔn)，易裝夾，定位準(zhǔn)確，使表面位置準(zhǔn)確。工序30：本工序以端面和內(nèi)孔定位精車外圓，確定了花鍵E、F、G的位置，保證壁厚均勻，達(dá)到零件圖紙的要求。工序40—45：此二道工序?yàn)檩o助工序，對(duì)工具銑床上用分度裝置確定連接筋的位置從容進(jìn)行加工。工序50：本工序主要是在錐面部分銑洗連筋。在工具銑床上用分度裝置確定連接筋的位置從而進(jìn)行加工。工序55—75：此五道工序?yàn)檩o助工序，對(duì)工件表面進(jìn)行拋光、熒光檢驗(yàn)、清洗和最終檢驗(yàn)后并油封以確保表面質(zhì)量并對(duì)零件進(jìn)行封存。b)管子部分工序0—10：為準(zhǔn)備階段，在棒料上切下一段作為毛坯對(duì)其進(jìn)行熱處理，防止在加工中產(chǎn)生變形。工序15：鉆中心孔，由于孔定位準(zhǔn)確，所以打中心孔主要是為了后繼加工做準(zhǔn)備。工序20—30：本工序?yàn)榇旨庸るA段，目的是去除外圓柱面及內(nèi)孔大部分余量，另外此三道工序交替進(jìn)行加工，是加工后的表面位置準(zhǔn)確，從而保證了以后工序的加工余量均勻。工序35—40：此二道工序?yàn)榫庸るA段，主要是確定管子的壁厚，保證均勻，滿足位置度要求，并且確定焊接處表面尺寸，其中工序35有關(guān)尺寸鏈的計(jì)算：其中8為封閉環(huán)，不便于加工。用內(nèi)徑4以及外圓4來保證，從而得到封閉環(huán)的公差是：-0.32=-0.12-0.2。工序45—50：此二道工序?yàn)檩o助工序，標(biāo)批次號(hào)和零件號(hào)并洗滌，避免零件混同并為下一工序作準(zhǔn)備。工序55：本工序用鉆模夾具銑孔，保證各孔均布，滿足加工要求。工序60—85：這幾道工序?yàn)檩o助工序，分別對(duì)表面進(jìn)行處理和檢驗(yàn)，并用油封存。c)花鍵筒組合件部分工序0—5：這兩個(gè)工序?yàn)闇?zhǔn)備工序，為下一工序做準(zhǔn)備。工序10：用電子束焊機(jī)將花鍵襯套和管子焊接在一起。電子束焊一般是指在真空環(huán)境下，利用匯聚的高速電子流轟擊工件接縫處所產(chǎn)生的熱能，使被焊接金屬融合的一種焊接方法。工序15—20：分別車焊縫的外、內(nèi)表面見光并清洗，為下一工序的X光檢驗(yàn)作準(zhǔn)備。工序25—35：對(duì)焊縫表面檢驗(yàn)、補(bǔ)焊直到合格為止，并進(jìn)行清洗為下一道工序做準(zhǔn)備，當(dāng)保護(hù)不良表面顏色超過規(guī)定時(shí)，雖然重熔可以是焊縫變成銀色，焊縫成形也好，但是這是絕對(duì)不允許的，應(yīng)為此時(shí)氧，氮不僅不會(huì)減少，還會(huì)由于表面富氧、氮層融入焊縫內(nèi)部，使焊縫氧、氮含量增加，韌、塑性顯著降低。此時(shí)應(yīng)將保護(hù)不良的這層焊縫加工掉，重新焊接。近縫區(qū)的氧化、氮化層也應(yīng)用砂紙等清理干凈。鎢夾雜，裂紋和超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氣孔應(yīng)按照X光射線檢驗(yàn)所確定的位置來除掉，經(jīng)檢驗(yàn)無缺陷后再進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后仍需要探傷檢查。工序40：檢查焊縫表面光潔，并圓滑過渡到母材上，同時(shí)檢查焊縫的寬度、深度、不允許有塌陷等。工序45：焊后熱處理，目的在于消除應(yīng)力、穩(wěn)定組織和獲取最佳的物理、力學(xué)性能。工序50：本工序車端面、鏜孔、倒角的目的是為下一工序精車外圓作準(zhǔn)備。工序55：本工序中外圓40.5、73、71.2、75以及槽71.3、69.3之間有較高的位置度要求，必須在一次裝夾完成加工。工序60—65：此二道工序?yàn)闈L齒E、F、G，用軸套三塊夾緊零件，保證其位置度。工序70：本工序?yàn)榫庸ゃ姴鄣墓ば虿捎糜操|(zhì)合金立銑刀在工具銑床上完成加工。工序75-120：這幾道工序?yàn)檩o助工序，去除全部機(jī)械加工的毛刺，并拋光、標(biāo)批次號(hào)和零件號(hào)、對(duì)表面進(jìn)行清洗、檢驗(yàn)處理、最后進(jìn)行吹砂、鍍銀并用油封存。綜上所述，各部分工序的安排，主要是結(jié)合花鍵管的特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)來保證花鍵管的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等問題。1.3.2工序尺寸的確定在確定工藝尺寸時(shí)，首先要確定加工余量，正確地確定加工余量有很大的經(jīng)濟(jì)意義。毛坯余量過大不僅要浪費(fèi)材料而且要增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量和生產(chǎn)工時(shí)，使生產(chǎn)率下降成本增加。反之，余量過小，毛坯制造困難，又由于余量過小而被迫劃線、找正等工藝方法，不僅增加了生產(chǎn)工時(shí)，而且還可能造成廢品。1．軸向尺寸的確定花鍵筒在軸向尺寸上沒有特別的精的要求，所以在軸向上通過加工端面先確定花鍵襯套部分長192±0.2，管子部分總長為362，在確定其他表面的軸向位置。最后通過在次加工端面，同時(shí)保證多個(gè)尺寸達(dá)到技術(shù)要求。故而在軸向尺寸上，管子部分不列尺寸圖表而襯套部分錐面部分加工困難，在軸向上錐面的位置通過間接保證。圖1.4該工序尺寸A為封閉尺寸，是間接得到的，192±0.2為增環(huán)，47±0.2為減環(huán)，則，A=192-47=145EsA=0.2-(-0.2)=0.4EiA=-0.2-0.2=-0.4所以工序尺寸為145±0.2，零件圖的設(shè)計(jì)尺寸為145±0.5，該尺寸合格。2.主要徑向尺寸的確定采用“由后往前推”的原則。加工某表面的最終尺寸和公差可直接按零件圖的要求確定，中間工序尺寸根據(jù)零件圖的尺寸加上減去的余量而得到。a)對(duì)管子部分外圓柱面，粗糙度Ra1.6，經(jīng)過粗車加工，精車加工。確定各工序尺寸。精車加工（40）：69粗車加工（20）：75毛坯尺寸：85圖1.5b)對(duì)管子部分外圓柱面65,粗糙度Ra1.6，經(jīng)過粗車加工，精車加工，確定各工序尺寸。精車加工（35）：65粗車加工（25-30）：50圖1.6c)管子設(shè)計(jì)圖紙要求A的差面不大于0.1，它由外圓柱面69；和內(nèi)圓柱65間接保證見下圖，A變化應(yīng)在之間，應(yīng)嚴(yán)格控制同軸度在0.05以內(nèi)。圖1.71.3.3有關(guān)機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇說明1．機(jī)床的選擇原則機(jī)床的選擇對(duì)工序的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。為使所選擇的機(jī)床能滿足工序的要求，必須要考慮到下列因素：a)機(jī)床的工作精度應(yīng)能滿足工序所要求的精度等級(jí)；b)機(jī)床工作區(qū)的尺寸應(yīng)和工件的輪廓尺寸相適應(yīng)；c)機(jī)床的功率和剛度和工序的性質(zhì)相適應(yīng)；另外，機(jī)床的加工用量范圍和工作條件要求的合理切削用量相適應(yīng)；d)機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)和工件的生產(chǎn)計(jì)劃相適應(yīng)；2．夾具的選擇原則a)機(jī)床夾具的分類：通用夾具：通用夾具具有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗等屬于這類夾具。通用夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供給用戶。這類夾具由于考慮到通用性，操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低，合適于工件經(jīng)常變換的單件小批量生產(chǎn)。b)專用夾具：專用夾具是為某一工件的某一工序設(shè)計(jì)的。由于不需要考慮其通用性，所以夾具可設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求設(shè)計(jì)與制造，其設(shè)計(jì)與制造周期長，當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具則無法使用而報(bào)廢。因此專用夾具適用于產(chǎn)品比較固定的批量較大的生產(chǎn)。c)成組夾具：在成組工藝的基礎(chǔ)上，將工件按形狀、尺寸和工藝性分組，再為每組工件設(shè)計(jì)組內(nèi)通用、組間專用夾具。這類夾具的特點(diǎn)是：在組內(nèi)零件尺寸變化時(shí)，只需對(duì)夾具的元件稍加調(diào)整或更換就可以用于組內(nèi)不同的工件的加工。d)組合夾具：組合夾具是一套預(yù)先制好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專用夾具。它在使用上有專用夾具的優(yōu)點(diǎn)，而當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，只需將夾具拆開，元件清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合新產(chǎn)品的試制和單件小批量生產(chǎn)。由于組合夾縣還具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少專用夾具品種、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于批量較大的批量生產(chǎn)也是適用的。目前，國內(nèi)外都有專門的組合夾具拼裝站，根據(jù)用戶要求拼裝組合夾具租給用戶使用。組合夾具是機(jī)床夾具的發(fā)展。e)隨行夾具：隨行夾具是自動(dòng)線上經(jīng)常使用的夾具。它隨工件一起在自動(dòng)線上運(yùn)行，除擔(dān)負(fù)工件的裝夾任務(wù)外，還負(fù)責(zé)工件的運(yùn)輸。在選擇機(jī)床后，需要考慮機(jī)床上裝夾工件的夾具。在選擇時(shí)一般考慮采用通用夾具。當(dāng)工件的構(gòu)形十分復(fù)雜而且加工精度要求很高時(shí)，為保證質(zhì)量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率減少強(qiáng)度，可采用專用夾具。3．刀具的選擇原則刀具的選擇主要取決于所采用的加工方法，加工表面的尺寸、工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度。生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，一般盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及專用刀具。4．量具的選擇主要根據(jù)主要生產(chǎn)類型和要求檢驗(yàn)精度，在單件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用通用量具；在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用各種量規(guī)和高生產(chǎn)率的檢測(cè)儀和檢測(cè)夾具等。1.3.4機(jī)床、夾具、刀具和量具的選擇根據(jù)以上原則，我們結(jié)合工件本身分析，來選擇工藝規(guī)程中重要的機(jī)床、夾具、刀具、量具。a)車床：型號(hào)CA6140，最大加工宜徑為400，中心高200。加工最大長度1900，小刀架最大移動(dòng)量100。對(duì)于有色金屬TC11來說，一般以車代磨。車床加工能達(dá)到加工精度為IT7～I(xiàn)T11,粗糙度Ra6.3～Ra1.6，花鍵管零件的大部分工序用精車的辦法即可。b)滾齒機(jī)：型號(hào)Y3150，最大加工直齒圓柱齒輪直徑500，最大滾切模數(shù)6，滾刀滑板最大行程260，滾刀最大直徑120，主軸中心至工作臺(tái)面的距離170，加工精度為IT6～I(xiàn)T1O，Ra1.6～0.8，符合加工要求。c)工具銑床：型號(hào)X8126，工作臺(tái)工作面270×700，主軸中心線至垂直導(dǎo)軌面距離155～355，立銑刀端面至工作臺(tái)面距離0～265，加工精度IT8—11,Ra1.6—0.8，符合加工要求。d)量具：由此零件尺寸精度選用一般量具、卡尺、深度尺、尺規(guī)、塞規(guī)、千分尺等，以及一些特殊量具如：卡鉗，為了測(cè)量錐面的厚度；深孔一般選擇內(nèi)經(jīng)百分表。e)刀具：選用硬質(zhì)合金Y