《動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁零件的數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計畢業(yè)論文》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁零件的數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計畢業(yè)論文（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘 要轉(zhuǎn)向架是高速動車組的核心組成部分，其制造技術(shù)是確保動車組能夠?qū)崿F(xiàn)安全、平穩(wěn)、舒適、快捷運(yùn)行的關(guān)鍵性技術(shù)之一。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基體，其制造精度直接影響著轉(zhuǎn)向架的裝配精度、安全性能，進(jìn)而影響到動車組的運(yùn)行品質(zhì)及安全性。本論文主要介紹了動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁零件的數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計。通過對零件圖，毛坯件，以及其結(jié)構(gòu)工藝性的分析，從定位基準(zhǔn)入手，確定各個表面的加工方法，劃分加工階段，合理安排加工順序，選擇機(jī)床設(shè)備，確定切削用量得到最終的工藝規(guī)程。一個優(yōu)化的工藝設(shè)計，為零件加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性提供理論依據(jù)，從而可以減少零件的加工時間，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：轉(zhuǎn)向架 數(shù)控加工 工藝 銑

2、削 切削用量 AbstractAbstractBogie is a high-speed EMU core component of its manufacturing technology is to ensure that the DMUs to achieve safe, stable, comfortable, fast and run one of the key technologies. Bogie bogie frame is the matrix, and its direct impact on manufacturing precision bogie assembly

3、accuracy, security, performance, there by affecting the operation of EMU quality and safety. This paper introduces the vehicle bogie frame beams moving parts CNC machining process analysis and design. Map of parts, pieces of rough, and its structure analysis process, starting from the base position

4、to identify the various surface processing methods, dividing the processing stage, reasonable arrangements for processing the order, select the machine tool equipment, to determine the final cutting process has been a point of order. An optimized process design for the feasibility of machining and e

5、conomy and provide a theoretical basis, which can reduce machining time and improve productivity, reduce production costs.Keywords: Bogie CNC Machining Process Design Milling Cutting畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外

6、，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 目目 錄錄

7、1 緒論.11.1 課題研究的背景與意義 .11.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 .11.3 課題研究的方法、內(nèi)容與目的 .21.4 小結(jié) .22 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的加工工藝分析.32.1 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的數(shù)控加工 .32.2 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁數(shù)控加工工藝分析 .43 工藝路線的擬定 .183.1 基準(zhǔn)的選擇 .183.2 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁各表面的加工方法的選擇 .193.3 加工階段的劃分 .253.4 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁工序的劃分 .263.5 合理安排加工順序 .274 數(shù)控加工工藝設(shè)計 .284.1 數(shù)控機(jī)床的選擇 .284.2 刀具的選擇 .294.3 夾具的選擇 .314.4 量具的

8、選擇 .314.5 定位與夾緊方案的確定 .314.6 走刀路線的確定 .314.7 切削用量的選擇 .325 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁數(shù)控加工典型工序分析.355.1 側(cè)銑 Y740 面 .355.2 加工平面切削用量的選擇 .355.3 加工 20H7 孔 .365.4 配合孔 20H7 切削用量的選擇 .366 結(jié)論和展望 .40參 考 文 獻(xiàn).41長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文11 1 緒論緒論1.11.1 課題研究的背景與意義課題研究的背景與意義高速動車組技術(shù)是我國近年來從國外引進(jìn)的先進(jìn)交通運(yùn)輸技術(shù)之一，是輪軌技術(shù)的顛峰之作，可與磁懸浮技術(shù)相提并論。轉(zhuǎn)向架是高速動車組的核心組成部分，其制造技術(shù)是

9、確保動車組能夠?qū)崿F(xiàn)安全、平穩(wěn)、舒適、快捷運(yùn)行的關(guān)鍵性技術(shù)之一。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基體，其制造精度直接影響著轉(zhuǎn)向架的裝配精度、安全性能，進(jìn)而影響到動車組的運(yùn)行品質(zhì)及安全性。鐵路車輛的安全關(guān)系著全國千家萬戶的生命財產(chǎn)安全，每年因為機(jī)車車輛質(zhì)量問題造成的運(yùn)行事故屢見不鮮，其中絕大多數(shù)都與轉(zhuǎn)向架相關(guān)。鐵道部高速動車組聯(lián)合辦公室明確提出在高速動車組制造過程中要實現(xiàn)零缺陷，如何能夠提高轉(zhuǎn)向架構(gòu)架加工的精度和效率是眾多軌道交通裝備企業(yè)所面臨的難題。隨著國家因拉動內(nèi)需對軌道交通運(yùn)輸領(lǐng)域的投入加大，鐵道部組織北京鐵路局與中國北車股份有限公司于 2009 年 3 月 16 日簽署 100 列新一代高速動車組采購

10、合同，合同總金額達(dá)到 392 億人民幣。新一代高速動車組持續(xù)運(yùn)營時速 350 公里，試驗時速將超過 400 公里，屆時將成為世界上商業(yè)運(yùn)營速度最快、科技含量最高、系統(tǒng)匹配最優(yōu)的動車組。新一代高速動車組將在 2011 年用于京滬高速鐵路。在未來 510 年，我國將有約 2000 多列的高速動車組需求，約合 1 萬億的商業(yè)價值【1】。在機(jī)械制造業(yè)中，對零件的加工工藝進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量。1.21.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 自二十世紀(jì) 60 年代末輪軌蠕滑理論有了突破性的進(jìn)展以來，對輪軌接觸面上的作用力有了真正的認(rèn)識，機(jī)車車輛動力學(xué)得到了迅猛的發(fā)展，

11、使重載牽引、高速列車得以順利發(fā)展。機(jī)車車輛徑向轉(zhuǎn)向架的發(fā)展是輪軌蠕滑理論在曲線通過領(lǐng)域應(yīng)用的重要成果。 車輛轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)及作用相對比較簡單，其徑向轉(zhuǎn)向架在 70 年代初便開始出現(xiàn)并陸續(xù)投入運(yùn)用，目前已有不少國家作為貨車轉(zhuǎn)向架的一種重要形式。 機(jī)車轉(zhuǎn)向架除必須具備車輛轉(zhuǎn)向架的所有功能外，還必須把輪周上的牽引力由車軸傳遞到轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。這通常是由輪對定位的縱向方向來傳遞的，因而輪對定位的縱向剛度通常都很大，否則無法傳遞牽引力。定位縱向剛度大，輪對就無法向徑向位置偏斜，機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架就難以實現(xiàn)。這就是通常所說的牽引和導(dǎo)向的矛盾。所謂導(dǎo)向，這里是指使輪對占徑向位置，利于通過曲線。機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向機(jī)理

12、、設(shè)計方法以及結(jié)構(gòu)形式遠(yuǎn)較車輛徑向轉(zhuǎn)向架復(fù)雜。因此，機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于車輛轉(zhuǎn)向架。經(jīng)過長時間的技術(shù)積累，到 80 年代末 90 年代初，機(jī)車長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文2徑向轉(zhuǎn)向架的技術(shù)出現(xiàn)了突破，德國、瑞士、南非、奧地利等國家相繼在電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架上采用了徑向調(diào)節(jié)技術(shù)。 值得特別提出的是，美國 GM 公司與德國西門子公司于 19921993 年聯(lián)合開發(fā)了新一代的 SD60M-AC 及 SD70M-AC 內(nèi)燃機(jī)車，其特征為交流傳動、微機(jī)控制及徑向轉(zhuǎn)向架，被稱為徑向交流機(jī)車。該機(jī)車取得了極大的成功，達(dá)到了前所未有的輪軌粘著水平和牽引能力，并可用于過去三軸轉(zhuǎn)向架難以涉足的多小半徑曲線的困難區(qū)

13、段，擴(kuò)大了三軸轉(zhuǎn)向架的應(yīng)用范圍。1993 年初，美國以承擔(dān)重載運(yùn)輸著稱的伯靈頓北方鐵路提出一份 350 臺 SD70M-AC 機(jī)車的訂單，準(zhǔn)備用來代替原有的 600 臺直流電傳動內(nèi)燃機(jī)車。這將大大節(jié)約燃料、減少維修、節(jié)省人力物力，成為美國國內(nèi)市場近年來最大的一筆機(jī)車訂貨。1.31.3 課題研究的方法、內(nèi)容與目的課題研究的方法、內(nèi)容與目的加工工藝設(shè)計是一個長期現(xiàn)場實踐和經(jīng)驗積累的過程，必須采用理論分析及實際相結(jié)合的方法，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，通過查閱各種資料，了解相關(guān)工藝的基礎(chǔ)上，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益（包括高效率和低成本等）為目標(biāo)，通過大量對比試驗，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行優(yōu)化處理，從

14、而確定較為合理的加工工藝解決生產(chǎn)難題。1.41.4 小結(jié)小結(jié)隨著機(jī)車不斷向高速、重載方向發(fā)展，必然會對轉(zhuǎn)向架的強(qiáng)化提出越來越高的要求，為適應(yīng)這種狀況，必須對轉(zhuǎn)向架的可靠性提出更高的要求，相關(guān)企業(yè)為此也投入相當(dāng)大的精力去研發(fā)各種新的工藝來適應(yīng)這種要求。本章通過對目前國、內(nèi)外企業(yè)在相關(guān)轉(zhuǎn)向架領(lǐng)域的加工工藝現(xiàn)狀研究、分析，闡述了本課題研究的意義。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文32 2 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的加工工藝分析動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的加工工藝分析2.12.1 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的數(shù)控加工動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的數(shù)控加工2.1.12.1.1 數(shù)控加工的簡介數(shù)控加工的簡介數(shù)控加工，泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的

15、一種工藝過程。數(shù)控加工的特點：1、柔性化高：傳統(tǒng)的通用機(jī)床，雖然柔性好，但效率低下；而傳統(tǒng)的專機(jī)，雖然效率很高，但對零件的適應(yīng)性很差，剛性大，柔性差，很難適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)下的激烈競爭帶來的產(chǎn)品頻繁改型。只要改變程序，就可以在數(shù)控機(jī)床上加工新的零件，且又能自動化操作，柔性好，效率高，因此數(shù)控機(jī)床能很好適應(yīng)市場競爭。2、加工自動化：數(shù)控機(jī)床加工時，不需人工控制刀具，自動化程度高。帶來的好處很明顯。（1）對操作工人的要求降低：一個普通機(jī)床的高級工，不是短時間內(nèi)可以培養(yǎng)的，而一個不需編程的數(shù)控工培養(yǎng)時間極短（如數(shù)控車工需要一周即可，還會編寫簡單的加工程序） 。并且，數(shù)控工在數(shù)控機(jī)床上加工出的零件比普通工在

16、傳統(tǒng)機(jī)床上加工的零件精度要高，時間要省。（2）降低了工人的勞動強(qiáng)度：數(shù)控工人在加工過程中，大部分時間被排斥在加工過程之外，非常省力。（3）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定：數(shù)控機(jī)床的加工自動化，免除了普通機(jī)床上工人的疲勞、粗心、估計等人為誤差，提高了產(chǎn)品的一致性。（4）加工效率高：數(shù)控機(jī)床的自動換刀等使加工過程緊湊，提高了勞動生產(chǎn)率。3、工序集中：數(shù)控機(jī)床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫，換刀過程由程序控制自動進(jìn)行，因此，工序比較集中。工序集中帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益：（1）減少機(jī)床占地面積，節(jié)約廠房。（2）減少或沒有中間環(huán)節(jié)（如半成品的中間檢測、暫存搬運(yùn)等） ，既省時間又省人力。4、加工能力強(qiáng)：機(jī)床能精確加工各種輪廓

17、，而有些輪廓在普通機(jī)床上無法加工【2】。 2.1.22.1.2動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的數(shù)控加工動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的數(shù)控加工動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多孔多圓弧曲線，五面體加工，重量大，最好能一次裝夾。而數(shù)控加工的高效，高柔性、高自動化，能夠滿足動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文4梁的加工要求。2.22.2 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁數(shù)控加工動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁數(shù)控加工工藝分析工藝分析2.2.12.2.1 零件圖分析零件圖分析分析零件圖，就是根據(jù)零件圖了解零件的名稱，材料和用途，弄清零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀及相對位置關(guān)系，了解零件的制造方法和技術(shù)要求，從而找出制定零件各項技術(shù)要求的根據(jù)。零件圖分析包括：檢

18、查零件圖的完整性和正確性；零件的技術(shù)要求分析；零件的材料分析；合理的標(biāo)注尺寸。本設(shè)計只對零件的技術(shù)要求做出分析【3】。零件的技術(shù)要求包括下列幾個方面：加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形狀精度；主要加工表面之間的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求。1、根據(jù)圖紙標(biāo)注（圖 2.1、圖 2.2）可確定，零件的設(shè)計基準(zhǔn)是以 A 面作為 XY 面，以轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的中間空腔的中心線作為 XZ 基面和 YZ 基面，三個平面的空間坐標(biāo)作為設(shè)計基準(zhǔn)。2、圖 2.2 中 A 端面位于 XY 上方 342.51mm 處，表面粗糙度 Ra12.5。與 XY 面的平行度誤差為 0.4 。3、圖

19、2.1 和圖 2.2 中以 YZ 為基準(zhǔn)的加工表面有 X558、X590、X580,以 XZ 為基準(zhǔn)的加工面有 Y602、Y740、Y374。對于這些加工表面除了 Y740 加工表面有四個，表面粗糙度 Ra 為 12.5，其他加工表面都有兩個，表面粗糙度都為 Ra6.3。四個空心圓柱端面 Y740 與 XZ 面的平行度誤差為 1。4、圖 2.1、圖 2.10 和圖 2.11 中，在基面 A 上，槽的加工部位有四處。其中距XZ 基面 374mm，距 YZ 基面 475mm 處有兩個；距 XZ 基面 602mm，距 YZ 基面 475mm 處有兩個。對于這四個槽的加工尺寸是槽寬 80mm，槽深 2

20、.5mm，表面粗糙度 Ra12.5.5、圖 2.4 和圖 2.10 中，槽的加工部位在側(cè)面有兩處，距離 YZ 方向 590mm，距離基面 XZ 方向 374mm，在基面 A 下方 58.5mm 處。槽寬 40K6，槽深 5mm，表面粗糙度為 Ra1.6。6、圖 2.4 和圖 2.10 中，孔的加工部位有十八處，在與基面 XZ 距離 374mm 的側(cè)面上有十處，其中八個螺紋孔 M24 孔，坐標(biāo)為（420，-27.5）、（530，-27.5）、（-420，-27.5）、（-530，-27.5）、（420，-122.5）、（530，-122.5）、（-420，-122.5）、（-530，-122.5

21、）,鉆孔深度 55mm,攻絲深度 45mm；兩個配合孔20H7，坐標(biāo)（475，-52.5）、（-475，-52.5），孔的內(nèi)表面粗糙度 Ra1.6?？准庸ぴ谂c基面 YZ 距離 590mm 的側(cè)面上有四處，坐標(biāo)為（415，-58.5）、（535，-58.5）、（-415，-418.5）、（-535，-418. 5），尺寸精度 M24。攻絲深度 45mm,鉆孔深度 55mm。7、圖 2.2 和圖 2.11 中，孔的加工部位有十處，在與基面 XZ 距離 602mm 的側(cè)面長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文5上，其中八個 M24 螺紋孔，坐標(biāo)（420，-27.5）、（530，-27.5）、（-420，-27.5

22、）、（-530，-27.5）、（420，-82.5）、（-420，-82.5）、（530，-122.5）、（-530，-122.5），攻絲深度 45mm,鉆孔深度 55mm；兩個配合孔 20H7，坐標(biāo)（425，-52.5）、（-425，-52.5），孔的內(nèi)表面粗糙度 Ra1.6。8、圖 2.2 中，位于基面 A 下方 447.50.3，在四個空心圓柱端面的下方,距離YZ 面 400 處有四個加工部位，R20 的圓角，表面粗糙度為 Ra12.5。9、圖 8 中，距離 XZ 基面 379，距 YZ 基面 406.9 加工 R45, 表面粗糙度為Ra12.5；距離 XZ 基面 357，距離 YZ 基

23、面 489 加工 R130，外切線和 YZ 面的角度為15表面粗糙度為 Ra12.5。10、 圖 9 中，加工部位在圓弧 R52 上，倒 45角，表面粗糙度 Ra12.5。圖 2.1長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文6圖 2.1圖 2.2長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文7圖 2.3圖 2.4長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文8圖 2.5圖 2.6圖 2.7長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文9圖 2.8 圖 2.9圖 2.10長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文10圖 2.112.2.22.2.2 毛坯分析毛坯分析毛坯是根據(jù)零件或產(chǎn)品所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的更進(jìn)一步加工的生產(chǎn)對象。毛坯的種類、形狀、尺寸及精度對機(jī)械加工工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量

24、、材料消耗和生產(chǎn)成本有著直接的影響。2.2.2.12.2.2.1 毛坯的選擇原則毛坯的選擇原則選擇毛坯時應(yīng)該考慮如下幾個方面的因素：1、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費用的降低來補(bǔ)償。如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材件選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。2、零件材料的工藝性例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。3、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺

25、寸形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。4、 現(xiàn)有的生產(chǎn)條件選擇毛坯時，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。2.2.2.22.2.2.2 常見的毛坯種類常見的毛坯種類常見的毛坯種類有以下幾種：1、 鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和

26、離心鑄造等。2、鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文113、型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。4、 焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點是制造簡

27、單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。5、其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。2.2.2.32.2.2.3 毛坯的形狀及尺寸毛坯的形狀及尺寸毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。2.2.2.42.2.2.4 毛坯的加工余量毛坯的加工余量加工

28、余量是指加工過程中在工件表面所切去的金屬層厚度。余量有總加工余量和工序余量之分。由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^程中，在某加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的總加工余量（亦稱毛坯余量） ；一般情況下，總加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐漸切除，故每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序加工余量（簡稱工序余量） 。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故實際切除的余量大小不等。2.2.2.52.2.2.5 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的毛坯的選擇動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的毛坯的選擇轉(zhuǎn)向架的功能是承載、牽引、緩沖、導(dǎo)向，所用材料要有好的抗彎矩和扭矩的能力。

29、本設(shè)計毛坯的材料選用低碳鋼。由于動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸與重量都很大，難于用鑄、鍛方法整體生產(chǎn)，屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。在毛坯制造上，選用組合毛坯。對形狀較復(fù)雜的部分，選用鑄造；零件中對力學(xué)性能要求高，受力復(fù)雜的重要部分，選用鍛件；對形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高的部分，選用型材；用焊接的方法將以上的鍛件、型材或局部加工的半成品組合為一個整體的毛坯。此類毛坯的優(yōu)點是對毛坯材料利用率高，生產(chǎn)周期較短，生產(chǎn)成本較低，能滿足動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的大批量生產(chǎn)的要求。由于焊接的接頭組織不均勻使得整體尺寸誤差較大和抗震性較差，并有焊接應(yīng)力和變形存在，所以毛坯需經(jīng)時效處理后長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文12

30、才能進(jìn)行機(jī)械加工。2.2.32.2.3 結(jié)構(gòu)工藝性分析結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它包括零件的各個制造過程中的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性。由此可見，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，本設(shè)計只對零件切削加工工藝性進(jìn)行分析。2.2.3.12.2.3.1 機(jī)械加工對零件局部結(jié)構(gòu)工藝性的要求機(jī)械加工對零件局部結(jié)構(gòu)工藝性的要求1、便于刀具的引進(jìn)和退出：如圖 2.12 中邊緣孔的鉆削；圖 2.122、保證刀具正常工作：例如圖 2.13a 所示結(jié)構(gòu)，孔的入口端和出口端都是斜面或曲面，鉆孔時鉆頭兩個刃受力不均，容

31、易引偏，而且鉆頭也容易損壞，宜改用圖b 所示結(jié)構(gòu)。圖 c 所示孔結(jié)構(gòu)，入口是平的，但出口都是曲面，宜改用圖 d 所示結(jié)構(gòu)。 圖 2.133、保證能以較高的生產(chǎn)率加工：例如被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單 圖 2.14a 所示鍵槽形狀只能用生產(chǎn)率較低的鍵槽銑刀加工，圖 b 所示結(jié)構(gòu)就能用生產(chǎn)率較高的三面刃銑刀加工。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文13圖 2.14盡量減少加工面積 圖 2.15 a 所示兩種氣缸套零件，圖 b 所示結(jié)構(gòu)比圖 a 所示結(jié)構(gòu)加工面積小，工藝性好。 圖 2.16 所示箱體零件耳座結(jié)構(gòu)，圖 b、圖 c 所示結(jié)構(gòu)不但省料而且生產(chǎn)效率高，它的工藝性就優(yōu)于圖 a 所示結(jié)構(gòu)。圖 2.15圖 2.1

32、6盡量減少加工過程的裝夾次數(shù) 加工圖 2.17 示零件螺孔，需作兩次裝夾，先鉆、攻螺孔 B、C，然后翻身裝夾，再鉆、攻螺孔 A。如果設(shè)計允許，宜將螺孔 A 改成圖左上角的結(jié)構(gòu)。 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文14圖 2.17盡量減少工作行程次數(shù) 圖 2.18 右邊所示平面結(jié)構(gòu)只需一次工作行程就可以銑出來，工藝性好。圖2.18 左邊平面結(jié)構(gòu)需作 3 次工作行程才能加工完，工藝性差。 應(yīng)統(tǒng)一或減少尺寸種類 圖 18 右邊軸上槽寬尺寸統(tǒng)一，可減少刀具種類，減少換刀時間。 圖 2.18避免深孔加工例如圖 2.19 中，左圖為深孔加工，工藝難；采用右圖結(jié)構(gòu)，避免深孔加工，節(jié)約了零件材料。圖 2.19外表面聯(lián)接

33、代替內(nèi)表面聯(lián)接：例如圖長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文15圖 2.20零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。例如：在大批量生產(chǎn)中，圖 2.21a 所示箱體同軸孔系結(jié)構(gòu)是工藝性好的結(jié)構(gòu)；在單件小批生產(chǎn)中，則認(rèn)為圖 2.21b 是工藝性好的結(jié)構(gòu)。這是因為在大批大量生產(chǎn)中采用專用雙面組合鏜床加工，此機(jī)床可以從箱體兩端向中進(jìn)給鏜孔。采用專用組合鏜床，一次性投資雖然高，但因產(chǎn)量大，分?jǐn)偟矫總€零件上的工藝成本并不多，經(jīng)濟(jì)上仍是合理的。 圖 2.21有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來。例如圖 2.22圖 2.22零件要有足夠的剛性，便于采用高速和多刀切削。例如加工時，工件要承受切削力和夾緊力的作用，工件剛性不足

34、易發(fā)生變形，影響加工精度。圖示兩種零件結(jié)構(gòu)，圖 2.23b 所示結(jié)構(gòu)有加強(qiáng)筋，零件剛性好，加工時不易產(chǎn)生變形，其工藝性就比圖 2.23a 所示結(jié)構(gòu)好。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文16圖 2.232.2.3.22.2.3.2 機(jī)械加工對零件整體結(jié)構(gòu)工藝性的要求機(jī)械加工對零件整體結(jié)構(gòu)工藝性的要求零件是各要素、各尺寸組成的一個整體，所以更應(yīng)考慮零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性，具體有以下幾點要求： 1、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。 2、在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值 3、盡量選用切削加工性好的材料 4、有便于裝夾的定位基準(zhǔn)和夾緊表面。 5、節(jié)省材料，減輕質(zhì)量【3】2.

35、2.3.32.2.3.3 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁結(jié)構(gòu)工藝分析動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁結(jié)構(gòu)工藝分析動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析主要側(cè)重于其制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，以下分別對動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁加工部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。1、圖 2.1 中對 Y740 平面加工時，由于加工表面比較大，壁厚較薄，結(jié)構(gòu)性較好但是力學(xué)性能較差，不便于刀具進(jìn)給。對 Y602 平面加工時，由于受到 Y740 平面的位置影響，要注意刀具的進(jìn)刀點，避免刀具和零件部位的干涉。2、圖 2.2 中 X558、X590、X580 加工平面,結(jié)構(gòu)性和力學(xué)性能較好，便于刀具的切削和進(jìn)給。3、圖 2.10 和圖 2.11 中，槽的加工部位在 A

36、端面上有四處，槽深 2.5，結(jié)構(gòu)性和力學(xué)性能較好，便于刀具的切削和進(jìn)給。4、圖 2.10 中槽的加工部位在側(cè)面有兩處，表面精度 Ra1.6，表面精度要求較高，在加工時要注意刀具的切削速度和進(jìn)給，以保證加工部位的表面精度。5、圖 2.3 中，在空心圓柱端面的下方,距離 YZ 面 400mm 處有兩個加工部位，R20 的弧段,由于圓柱端面力學(xué)性較差，不便于刀具的進(jìn)給。刀具的選擇上要注意刀具的半徑小于或等于工件圓弧。6、圖 2.8 中，圓弧 R45,、R130，表面粗糙度為 Ra12.5 在加工兩個圓弧面時，合理選擇刀具的路徑，避免刀具與工件干涉。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文177、圖 2.10 中,螺

37、紋孔 M24 要注意刀具的走刀路線，避免刀具和零件的干涉。20H7 孔的尺寸精度和表面精度要求都較高，加工時要注意刀具的進(jìn)給和起床轉(zhuǎn)速的選擇。在槽里面鉆孔時，要特別注意入刀點的選擇，避免干涉到 Y590 面,造成其表面劃傷。8、圖 4 中，右側(cè)兩個 M24，由于所在位置，構(gòu)件表面較大，壁厚較薄，所以在加工時，要注意刀具的進(jìn)給和主軸轉(zhuǎn)速的選擇，以保證 Y580 面的位置精度。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文183 3 工藝路線的擬定工藝路線的擬定包括選擇定位基準(zhǔn)、確定各表面的加工方法、劃分加工階段、確定工序的集中和分散的程度、合理安排加工順序等；3.13.1 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇3.1.13.1.1 基

38、準(zhǔn)的基本概念基準(zhǔn)的基本概念基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對象上的某些點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面。基準(zhǔn)的分類：基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1、設(shè)計基準(zhǔn)是設(shè)計工作圖上所采用的基準(zhǔn)。2、工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)等。(1) 工序基準(zhǔn)是工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。(2) 定位基準(zhǔn)是在機(jī)械加工中用作工件定位的基準(zhǔn)。(3) 測量基準(zhǔn)是測量時所采用的基準(zhǔn)。此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。3.1.23.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計的關(guān)鍵。定位基

39、準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)是用未加工過的毛坯表面做基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：用已加工過的表面做基準(zhǔn) 。1、粗基準(zhǔn)的選擇原則（1）合理分配加工余量的原則 應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)；以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；（2）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當(dāng)零件上有幾個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。（3）便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。（4）粗基

40、準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因為粗基準(zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。2、精基準(zhǔn)的選擇原則（1）基準(zhǔn)重合原則： 利用設(shè)計基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文19（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則： 在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。 這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差。（3）互為基準(zhǔn)原則： 加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精加工和光磨加工中。（4）自為基準(zhǔn)原則： 以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則， 如浮動鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的

41、尺寸精度，不能提高表面間的位置精度【5】。3.1.33.1.3 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的定位基準(zhǔn)的選擇動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的定位基準(zhǔn)的選擇動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的定位基準(zhǔn)是以經(jīng)過兩個空心圓柱軸線的平面作為 XY 面，以轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的中間空腔的中心線作為 XZ、YZ，三個平面的空間坐標(biāo)作為定位基準(zhǔn)。動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，體積大，質(zhì)量很重，大部分表面精度要求不高，采用一次裝夾加工，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。由分析可知，動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁零件的定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)是不重合的。定位基準(zhǔn) XY 面在設(shè)計基準(zhǔn)中 A 面下方 342.51mm 處，表面粗糙度 Ra12.5。與A 面的平行度誤差為 0.4

42、 。3.23.2 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁各表面的加工方法的選擇動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁各表面的加工方法的選擇加工方法的選擇應(yīng)以滿足加工精度和表面粗糙度的要求為原則。由于獲得同一級加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求等全面考慮。3.2.13.2.1 選擇加工方法應(yīng)考慮因素選擇加工方法應(yīng)考慮因素選擇加工方法應(yīng)考慮每種加工方法加工經(jīng)濟(jì)精度、零件材料可加工性、工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，生產(chǎn)類型及工廠現(xiàn)有身產(chǎn)條件。加工表面技術(shù)要求是決定表面加工方法最重要因素。3.2.23.2.2 平面加工平面加工平面加工的方法通常有刨、銑、拉、車、磨及光整加工等。其中，銑、刨、磨為

43、主要加工方法。采用哪種加工方法較合理，需根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料、技術(shù)要求、生產(chǎn)類型及工廠現(xiàn)有設(shè)備來決定。 1、刨削主要用于加工平面和直槽。如果對機(jī)床進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或使用專用夾具，還可用于加工齒條、齒輪、花鍵以及母線為直線的成形面等。刨削加工精度一般可達(dá) IT8IT7，表面粗糙度 Ra 值可達(dá) 6.31.6um。刨削加工的工藝特點如下：(1) 刨床結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整、操作方便；刀具制造、刃磨容易，加工費用低。(2) 刨削特別適宜加工尺寸較大的 T 形槽、燕尾槽及窄長的平面。(3) 刨削加工精度較低。粗刨的尺寸公差等級為 ITl3ITll，表面粗糙度 Ra值 12.5um；精刨后尺寸公差等級 IT

44、9IT7，表面粗糙度 Ra 值 3.21.6um，直線度為 0.040.08mm/m.(4) 刨削生產(chǎn)率較低。因刨削有空行程損失，主運(yùn)動部件反向慣性力較大，故長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文20刨削速度低，生產(chǎn)率低。但在加工窄長面和進(jìn)行多件或多刀加工時，刨削生產(chǎn)率卻很高。2、銑削銑削是平面加工中應(yīng)用最普遍的一種方法，利用各種銑床、銑刀和附件，可以銑削平面、溝槽、弧形面、螺旋槽、齒輪、凸輪和特形面。一般經(jīng)粗銑、精銑后，尺寸精度可達(dá) lT91T7，表面粗糙度可達(dá)Ra12.50.63m。(1) 銑削的工藝特征及應(yīng)用范圍銑刀由多個刀齒組成，各刀齒依次切削，沒有空行程，而且銑刀高速回轉(zhuǎn)，因此與刨削相比，銑削生產(chǎn)

45、率高于刨削，在中批以上生產(chǎn)中多用銑削加工平面。當(dāng)加工尺寸較大的平面時，可在龍門銑床上，用幾把銑刀同時加工各有關(guān)平面，這樣，既可保證平面之間的相互位置精度，也可獲得較高的生產(chǎn)率。(2) 銑削工藝特點：生產(chǎn)效率高但不穩(wěn)定由于銑削屬于多刃切削，且可選用較大的切削速度，所以銑削效率較高。但由于各種原因易導(dǎo)致刀齒負(fù)荷不均勻，磨損不一致，從而引起機(jī)床的振動，造成切削不穩(wěn)，直接影響工件的表面粗糙度。斷續(xù)切削銑刀刀齒切入或切出時產(chǎn)生沖擊，一方面使刀具的壽命下降，另一方面引起周期性的沖擊和振動。但由于刀齒間斷切削，工作時間短，在空氣中冷卻時間長，故散熱條件好，有利于提高銑刀的耐用度。半封閉切削由于銑刀是多齒刀具

46、，刀齒之間的空間有限，若切屑不能順利排出或有足夠的容屑槽，則會影響銑削質(zhì)最或造成銑刀的破損，所以選擇銑刀時要把容屑槽當(dāng)作一個重要因素考慮。3、磨削平面磨削與其它表面磨削一樣，具有切削速度高、進(jìn)給量小、尺寸精度易于控制及能獲得較小的表面粗糙度值等特點，加工精度一般可達(dá) IT7IT5 級，表面粗糙度值可 Ra1.60.2m。平面磨削的加工質(zhì)量比刨和銑都高，而且還可以加工淬硬零件，因而多用于零件的半精加工和精加工。生產(chǎn)批量較大時，箱體的平面常用磨削來精加工。4、平面加工方案的正確選擇應(yīng)根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料、技術(shù)要求和生產(chǎn)類型等情況。如表 2-1 為平面加工方法。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文21表

47、2-1 平面加工方法序號加工方法經(jīng)濟(jì)精度（用公差等級表示）經(jīng)濟(jì)粗糙度 值 RAum適用范圍1粗車IT111312.56.32粗車-半精車IT8106.33.23粗車-半精車-精車IT780.81.64粗車-半精車-磨削IT680.20.8端面5粗刨（或粗銑）IT11136.312.56粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）IT8101.66.3一般不淬硬平面7粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-刮研IT670.10.88粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-寬刃精刨IT70.20.8精度要求較高的不淬硬平面，批量較大采用寬刃精刨9粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-磨削IT70.20.810粗刨（或粗銑）-精刨（或

48、精銑）-粗磨-精磨IT670.0250.4精度較高的淬硬平面或不淬硬平面11粗銑-拉IT790.20.8大量生產(chǎn)，較小平面12粗銑-精銑-磨削-研磨IT5 以上0.0060.1高精度平面動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁尺寸重量都較大，采用的是一次性裝夾，對于需加工端面不宜進(jìn)行車削加工，對于刨削加工由于其生產(chǎn)效率的制約，對于動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁這種大批量生產(chǎn)，也不作為一種優(yōu)先選擇方式。而銑削加工因其加工精度和粗糙經(jīng)濟(jì)度均能達(dá)到動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的要求，而且效率較高，所以作為加工方式的首選。之所以加工過程中沒采用磨削加工，主要考慮的是經(jīng)濟(jì)性。3.2.33.2.3 孔加工孔加工孔加工的方法通常有鉆、擴(kuò)、鉸、鏜。采用

49、哪種加工方法較合理，需根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料、技術(shù)要求、生產(chǎn)類型及工廠現(xiàn)有設(shè)備來決定。1、鉆孔 用鉆頭在工件實體部位加工孔稱為鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級為 IT13IT11，表面粗糙度值為 Ra5012.5m。由于麻花鉆長度較長，鉆芯直徑小而剛性差，又有橫刃的影響，故鉆孔有以下工藝特點：(1) 鉆頭容易偏斜。由于橫刃的影響定心不準(zhǔn)，切入時鉆頭容易引偏；且鉆頭的長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文22剛性和導(dǎo)向作用較差，切削時鉆頭容易彎曲。在鉆床上鉆孔時，容易引起孔的軸線偏移和不直，但孔徑無顯著變化；(2) 孔徑容易擴(kuò)大。鉆削時鉆頭兩切削刃徑向力不等將引起孔徑擴(kuò)大；臥式車床鉆孔時的切入引偏

50、也是孔徑擴(kuò)大的重要原因；此外鉆頭的徑向跳動等也是造成孔徑擴(kuò)大的原因。(3) 孔的表面質(zhì)量較差。鉆削切屑較寬，在孔內(nèi)被迫卷為螺旋狀，流出時與孔壁發(fā)生摩擦而刮傷已加工表面。(4) 鉆削時軸向力大。這主要是由鉆頭的橫刃引起的。試驗表明，鉆孔時 50%的軸向力和 15%的扭矩是由橫刃產(chǎn)生的。因此，當(dāng)鉆孔直徑 d30mm 時，一般分兩次進(jìn)行鉆削。第一次鉆出(0.50.7)d，第二次鉆到所需的孔徑。由于橫刃第二次不參加切削，故可采用較大的進(jìn)給量，使孔的表面質(zhì)量和生產(chǎn)率均得到提高。2、擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對已鉆出的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值。擴(kuò)孔可達(dá)到的尺寸公差等級為 IT11I

51、T10, 表面粗糙度值為Ra12.56.3m，屬于孔的半精加工方法，常作鉸削前的預(yù)加工，也可作為精度不高的孔的終加工。故擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)與麻花鉆相比有以下特點：(1) 剛性較好。由于擴(kuò)孔的背吃刀量小，切屑少，擴(kuò)孔鉆的容屑槽淺而窄，鉆芯直徑較大，增加了擴(kuò)孔鉆工作部分的剛性。(2) 導(dǎo)向性好。擴(kuò)孔鉆有 34 個刀齒，刀具周邊的棱邊數(shù)增多，導(dǎo)向作用相對增強(qiáng)。(3) 切屑條件較好。擴(kuò)孔鉆無橫刃參加切削，切削輕快，可采用較大的進(jìn)給量，生產(chǎn)率較高；又因切屑少，排屑順利，不易刮傷已加工表面。因此擴(kuò)孔與鉆孔相比，加工精度高，表面粗糙度值較低，且可在一定程度上校正鉆孔的軸線誤差。此外，適用于擴(kuò)孔的機(jī)床與鉆孔相同。3

52、、 鉸孔 鉸孔是在半精加工（擴(kuò)孔或半精鏜）的基礎(chǔ)上對孔進(jìn)行的一種精加工方法。鉸孔的尺寸公差等級可達(dá) IT9IT6，表面粗糙度值可達(dá) Ra3.20.2m。故鉸削的工藝特點：(1) 鉸孔的精度和表面粗糙度主要不取決于機(jī)床的精度，而取決于鉸刀的精度、鉸刀的安裝方式、加工余量、切削用量和切削液等條件。例如在相同的條件下，在鉆床上鉸孔和在車床上鉸孔所獲得的精度和表面粗糙度基本一致。(2) 鉸刀為定徑的精加工刀具，鉸孔比精鏜孔容易保證尺寸精度和形狀精度，生產(chǎn)率也較高，對于小孔和細(xì)長孔更是如此。但由于鉸削余量小，鉸刀常為浮動聯(lián)接，故不能校正原孔的軸線偏斜，孔與其它表面的位置精度則需由前工序或后工序來保證。(

53、3) 鉸孔的適應(yīng)性較差。一定直徑的鉸刀只能加工一種直徑和尺寸公差等級的孔，如需提高孔徑的公差等級，則需對鉸刀進(jìn)行研磨。鉸削的孔徑一般小于長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文2380mm，常用的在 40mm 以下。對于階梯孔和盲孔則鉸削的工藝性較差。4、鏜孔 鏜孔是用鏜刀對已鉆出、鑄出或鍛出的孔做進(jìn)一步的加工?？稍谲嚧?、鏜床或銑床上進(jìn)行。鏜孔是常用的孔加工方法之一，可分為粗鏜、半精鏜和精鏜。粗鏜的尺寸公差等級為 IT13IT12，表面粗糙度值為 Ra12.56.3m；半精鏜的尺寸公差等級為 IT10IT9，表面粗糙度值為 Ra6.33.2m；精鏜的尺寸公差等級為IT8IT7，表面粗糙度值為 Ra1.60.8

54、m。鏜削的工藝特點：（1）鏜削的適應(yīng)性強(qiáng)。鏜削可在鉆孔、鑄出孔和鍛出孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行。可達(dá)的尺寸公差等級和表面粗糙度值的范圍較廣；除直徑很小且較深的孔以外，各種直徑和各種結(jié)構(gòu)類型的孔幾乎均可鏜削。（2）鏜削可有效地校正原孔的位置誤差，但由于鏜桿直徑受孔徑的限制，一般其剛性較差，易彎曲和振動，故鏜削質(zhì)量的控制（特別是細(xì)長孔）不如鉸削方便。（3）鏜削的生產(chǎn)率低。因為鏜削需用較小的切深和進(jìn)給量進(jìn)行多次走刀以減小刀桿的彎曲變形，且在鏜床和銑床上鏜孔需調(diào)整鏜刀在刀桿上的徑向位置，故操作復(fù)雜、費時。（4）鏜削廣泛應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)中各類零件的孔加工。在大批量生產(chǎn)中，鏜削支架和箱體的軸承孔，需用鏜模。5、車床

55、車孔車床上車孔是工件旋轉(zhuǎn)、車刀移動，孔徑大小可由車刀的切深量和走刀次數(shù)予以控制，操作較為方便。車床車孔多用于加工盤套類和小型支架類零件的孔。6、拉孔 拉孔是一種高效率的精加工方法。除拉削圓孔外，還可拉削各種截面形狀的通孔及內(nèi)鍵槽。拉削圓孔可達(dá)的尺寸公差等級為 IT9IT7，表面粗糙度值為Ra1.60.4m。故拉削的工藝特點：(1) 拉削時拉刀多齒同時工作，在一次行程中完成粗精加工，因此生產(chǎn)率高。(2) 拉刀為定尺寸刀具，且有校準(zhǔn)齒進(jìn)行校準(zhǔn)和修光；拉床采用液壓系統(tǒng)，傳動平穩(wěn)，拉削速度很低（=28m/min） ，切削厚度薄，不會產(chǎn)生積屑瘤，因此拉削可獲得較高的加工質(zhì)量。(3) 拉刀制造復(fù)雜，成本昂

56、貴，一把拉刀只適用于一種規(guī)格尺寸的孔或鍵槽，因此拉削主要用于大批大量生產(chǎn)或定型產(chǎn)品的成批生產(chǎn)。(4) 拉削不能加工臺階孔和盲孔。由于拉床的工作特點，某些復(fù)雜零件的孔也不宜進(jìn)行拉削，例如箱體上的孔。7、孔加工方案的正確選擇應(yīng)根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料、技術(shù)要求和生產(chǎn)類型等情況。如表 2 -2 為孔加工方法。 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文24表 2 -2 孔加工方法序號加工方案經(jīng)濟(jì)加工精度等級加工表面粗糙度適合范圍1鉆111212.52鉆鉸893.21.63鉆粗鉸精鉸781.60.8加工為淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高） ，孔徑20mm4鉆擴(kuò)1112.56.35鉆擴(kuò)鉸893

57、.21.66鉆擴(kuò)粗鉸精鉸71.60.87鉆擴(kuò)機(jī)鉸手鉸670.40.1加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可以用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高） ，但孔徑20mm8鉆（擴(kuò)）拉（或推）791.60.1大批量生產(chǎn)的中、小零件的通孔9粗鏜（或擴(kuò)孔）111212.56.310粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）9103.21.611粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（鉸）781.60.812粗鏜（擴(kuò)）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜浮動鏜刀塊精鏜670.80.4除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔13粗鏜（擴(kuò)）半精鏜磨孔780.80.214粗鏜（擴(kuò)）半精鏜粗磨精磨670.20.1主要用于加工淬火鋼，也可以用于未加工未淬火鋼，但不宜

58、用于加工非鐵金屬15粗鏜半精鏜粗鏜精鋼鏜670.40.05主要用于精度要求較高的非鐵金屬16鉆（擴(kuò)）粗鉸精鉸珩磨560.20.02517以研磨代替上述方案560.1精度要求很高的孔長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文25中的珩磨18鉆（或粗鏜）擴(kuò)（半精鏜）精鏜金剛鏜脈沖滾擠670.1成批大量生產(chǎn)的非鐵金屬零件中的小孔，鑄鐵箱體上的孔動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的孔加工中，包括 M24 螺紋孔和 20H7 孔的加工?？紤]了加工精度和經(jīng)濟(jì)性因素，采用鉆削孔和鉸孔。3.2.43.2.4 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁各表面加工方法：動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁各表面加工方法：1、圖 2.1 和圖 2.2 中，加工表面有 X558、X590、X

59、580、Y602、Y740、Y374。對于這些加工表面除了 Y740 的粗糙度 Ra 為 12.5，其他表面的粗糙度都為 Ra6.3。四個空心圓柱端面 Y740 與 XZ 面得平行度誤差為 1。對于平面加工，可以選擇的加工方法有粗車、粗刨、粗銑。不宜選用車削，因為工件不是回轉(zhuǎn)類零件；刨削的效率比較低也不宜選用；磨削考慮到零件的表面精度要求不高，為了降低加工成本也不易選用；銑削加工，能達(dá)到精度要求，加工成本比較低、效率高，可以選用。2、圖 2.1 和圖 2.10 中，槽的加工部位在 A 端面上，槽寬為 80，槽深 2.5，粗糙度 Ra12.5。槽的加工部位在側(cè)面有兩處，槽寬 40K6，槽深 5m

60、m，表面粗糙度為Ra1.6?？梢赃x擇的加工方案有粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑），由于刨削加工效率低，一般加工較大的槽，所以不宜采用。銑削效率較高，加工成本較低可以滿足加工要求，加工方案確定為粗銑-精銑。3、圖 2.4、圖 2.10 和圖 2.11 中，對于螺紋孔 M24，攻絲深度 45mm 的加工，考慮到無孔加工，首先選擇鉆孔，為了便于攻螺紋，還要倒角，最后攻絲。20H7 孔，內(nèi)表面粗糙度 Ra1.6，尺寸精度要求較高，考慮無孔加工，可選方案是鉆粗鉸精鉸。鉸孔加工精度很高，減少鉸刀的使用，可以降低成本。一次加工能保證孔的尺寸精度和表面精度要求。對所選方案進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)化，鉆鉸。4、圖 2.2 中，

61、位于基面 A 下方 447.50.3，在四個空心圓柱端面的下方,距離YZ 面 400 處有兩個加工部位，R20 的弧段，表面粗糙度為 Ra12.5?？刹捎勉娤鞯姆椒ā?、圖 2.8 中，對于加工圓弧 R45 和圓弧 R130 的圓角加工，表面粗糙度為Ra12.5，可采用銑削方法。6、圖 2.9 中，加工部位在圓弧 R52 處，倒 45角，表面粗糙度 Ra12.5。采用45 度倒角銑刀，進(jìn)行銑削加工實現(xiàn)。3.33.3 加工階段的劃分加工階段的劃分為保證加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的加工過程按工序性質(zhì)不同，可分為了粗加工、精加工兩個階段。1、粗加工階段 其任務(wù)是切除動車轉(zhuǎn)向架

62、構(gòu)架橫梁毛坯上大部分多余的金屬，長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文26使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，其主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。在配合孔20H7 加工的第一道工序中，先預(yù)鉆 18 孔；粗銑寬 40 和 80 的槽。屬于這個階段。2 、半精加工階段 其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精度，留有一定的加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。在配合孔 20H7 加工的第二道工序中，預(yù)鉆18 到 19.7 屬于這個階段。3、精加工階段 其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定尺寸精度和表面粗糙度要求。主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。在配合孔 20H7 加工的第三道工序中，鉸 19.7孔到 20H7；精銑寬 40 和 80 的槽

63、屬于這個階段。對于動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁其它部位由于在加工質(zhì)量和精度上要求不高、加工余量也不大，可以直接加工成型，不用劃分加工階段。 3.43.4 動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁工序的劃分動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁工序的劃分1、零件工序劃分應(yīng)遵循以下兩個原則：（1）工序集中原則 即每道工序包含盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。（2） 工序分散原則 就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。2、動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁工序劃分方法在數(shù)控機(jī)床上加工動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁時我們選用以下四種方法進(jìn)行劃分（1）以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的工件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。（2）以

64、同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些工件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量） ，機(jī)床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。(3）以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。(4）以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。由此確定動車轉(zhuǎn)向

65、架構(gòu)架橫梁數(shù)控加工的工序：1、圖 2.1 和圖 2.2 中，加工表面 Y740、X558、X590、X580、Y602、Y374，可以安排在同一個工序中。長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文272、圖 2.1 和圖 2.10 中，槽的加工部位在 A 端面上有四處，由于在一個平面，加工后不易發(fā)生變形，可以用同一個刀具加工，所以把粗加工和精加工安排在一個工序里。槽在側(cè)面有兩處，尺寸精度和位置精度要求較高，粗銑安排一個工序，精銑安排一個工序。3、圖 2.4 和圖 2.10 中， M24 螺紋孔的加工包括鉆、倒角、攻絲，依次安排三個工序進(jìn)行。4、圖 2.10 和圖 2.11 中，通孔 20H7，鉆 18 孔一個工

66、序，鉆 19.7 孔一個工序，鉸孔 20H7 一個工序。5、圖 2.2 中，位于基面 A 下方 447.5， R20 的弧段的銑削安排一個工序。6、圖 2.8 中，圓弧 R45, 圓弧 R130，加工安排一個工序。7、圖 2.9 中，銑削 R52 圓弧處 45 度倒角，安排一個工序。3.53.5 合理安排加工順序合理安排加工順序在選定加工方法、劃分工序后，工藝路線擬定的主要內(nèi)容就是合理安排這些加工方法和加工工序的順序。在加工工序中通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序 ，在本論文中只涉及到了動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁切削加工工序。根據(jù)切削加工工序的安排，即：基面先行原則，先粗后精原則，先主后次原則，先面后孔，先近后遠(yuǎn)原則。確定動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁的加工順序：第一道工序：側(cè)銑 Y740,X590,X580，X558,Y374,Y602 面，除 Y740 兩處，其他都有兩個加工面；第二道工序：粗，精銑削寬 80 槽共 4 處；第三道工序：銑削圖 8 放大處 R45，R130 圓弧處；第四道工序：銑削圖 9 放大處 R52 圓弧處 45 度倒角；第五道工序：銑 447.5 處圓角，共四處；第六道工