基于PROE车床尾座设计

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本 科 毕 业 论 文 基于 Pro/E 的车床尾坐体设计 学院名称： （四号宋体） 专业班级： （四号宋体） 学生姓名： （四号宋体） 指导教师姓名： （四号宋体） 指导教师职称： （四号宋体） 年 月 目录 第一章 绪论 1 1.1车床尾座体 国内外 加工技术现状及发展 方向 1.1.1车床尾座体 国内 加工技术现状 1.1.2车床尾座体 国外 加工技术现状 1.1.3车床尾座体 设计发展方向 1.2本课题研究的目的、意义 1.3本 课题的主要 研究内 容 第二章 PRO/E 软件介绍 2.1 proe 的概述 2.1.1 proe的特点和优势 2.1.2 proe的历届版本 2.2 proe 软件的主要模块组成 第三章 车床尾座精度设计 3.1车床尾座的分析 3.2公差与配合的使用 3.3零部件精度的确定 3.3.1丝杆 3.3.2螺母 3.3.3套筒 第 四 章 车床尾座套筒的机械加工工艺规程设计 4.1 车床尾座套筒的工艺分析 及生产类型的确定 4.1.1 车床尾座套筒概述 4.1.2 车床尾座套筒零件的技术要求 4.1.3 确定车床尾座套筒的生产类型和工艺特征分析 4.2 车床尾座套筒的材料和毛坯确定 4.2.1 车床尾座套筒毛坯材料、加工方法及技术要求 4.2.2 车床尾座套筒毛坯的尺寸公差和机械加工余量 4.2.3 绘制车床尾座套筒毛坯简图 4.3 拟定车床尾座套筒工艺路线 4.3.1 定位基准的选择 4.3.2 表面加工方法的确定 4.3.3 加工阶段的划分 4.3.4 加工工艺路线方案确定 4.4 机床设备及工艺装备的选用 4.4.1 机床设备的选用 4.4.2 工艺装备的选用 4.5 加工余量、工序尺寸及其公差的确定 4.6 确定切削用量及时间定额 4.6.1 切削用量的计算 4.6.2 时间定额的确定 4.7 填写工艺文件 4.8 工艺分析 第 五 章 车床尾坐精度检测 5.1 丝杆的精度检测 5.2 螺母的精度检测 5.3 套筒的精度检测 5.4其他工件的检测 第六章 结论 结论 致谢 参考文献 基于 Pro/E 的车床尾坐体设计 专业班级： 学生姓名：潘国涛 指导教师：许鹏辉 职称： 摘要： 利用 ProE 强大的三维设计功能， 针对车床尾座体的工艺规程进行设计，涉及套筒的选材、确定毛坯和机械加工余量及工序尺寸与 公差、拟定工艺路线、选择工艺设备；并进行切削用量和时间定额的计算，填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片。为了保证加工质量，提高生产效率，对关键工序进行夹具设计。本文对夹具的工作原理、作用、分类和组成做了简单概述；着重分析了工序特点和要求，根据结果确定定位方案，设计定位元件、夹紧机构、对刀元件和夹具体。因此，保证了加工精度和设计质量。 关键词 ： ProE 车床尾座套筒 工艺规程设计 生产规划 Lathe Tail Body Design Based upon Pro/E Abstract Making use of powerful 3D design function of ProE software, this paper carries on the design in view of the technological process, involves the selection of the sleeve, the determination of semi-finished materials, the machining allowance, the working procedure size and the common difference. I draw up the sleeve route, and choose the process unit. And then I carry on the computation of the cutting specifications and the time norm, next I fill above-mentioned results in machine-finishing technological process card and the machine-finishing working procedure card. In order to guarantee the processing quality and enhance the production efficiency, I carry out the jig design to the essential working procedure. In this paper I have made the simple outline to the operating principle, the function, the classification and the composition of the jig. I have also emphatically analyzed the characteristic and the request of the working procedure, determined the localization plan according to the result, and designed the localization part, the clamp organization, the guiding component and the jig body. Therefore, the processing precision and the design quality have been guaranteed. Key words ProE Tailstock Sleeve Technological Process Planning Production Planning 引言 车床尾座体的设计现在已经有很多可以供参考的工艺规程，但大多工艺规程过于笼统，要找到较为详细的加工工艺规程和加工过程中所用的夹具很困难。很多厂家在新编写加工工艺规程的过程中，虽然他们有大量的可以提供的参考加工工艺规程，但还是要由技术人员添加很多详细的加工过程、进行大量的计算和分析、新设计加工过程中所用的的夹具。同时由于我国的制造业落后，尤其在 CAD/CAM 方面落后与发达国家好几十年，所以以上过程大多是技术人员手工完成的。这样不仅浪费了大量的人力和物力，而且生产效率低下，生产成本高，使的技术人员的大量时间 和精力都用在了重复繁重的体力劳动上，从而限制了他们创造思维的发展。 掌握了 车床尾座体 的加工工艺规程就等于掌握了这一类零件的加工工艺规程。 而基于 PRO/E 的研究设计不失为一条既成本低，又效率高，同时还能具有很大的灵活性，因此 设计出 一套 完整的模型也来 意义深远。这不紧影响到这一类零件的加工成本，还可以为将来 CAPP 系统的发展准备出一套最优的检索资 料 。所以研究它的工艺规程有利于 我们对几种常用的加工方法有一个更深层次的了解。 第一章 绪 论 1.1 车床尾座体 国内外 加工技术现状及发展方向 1.1.1车床尾座体 国内 加工技术 现状 车床尾座体的设计现在已经有很多可以供参考的工艺规程，但大多工艺规程过于笼统，要找到较为详细的加工工艺规程和加工过程中所用的夹具很困难。很多厂家在新编写加工工艺规程的过程中，虽然他们有大量的可以提供的参考加工工艺规程，但还是要由技术人员添加很多详细的加工过程、进行大量的计算和分析、新设计加工过程中所用的的夹具。同时由于我国的制造业落后，尤其在 CAD/CAM 方面落后与发达国家好几十年，所以以上过程大多是技术人员手工完成的。这样不仅浪费了大量的人力和物力，而且生产效率低下，生产成本高，使的技术人员的大量时间 和精力都用在了重复繁重的体力劳动上，从而限制了他们创造思维的发展。 国内有很多大的老牌机床厂虽然他们有比较成熟的加工工艺规程，而且生产效率相对其它小的厂家较高。根据我的总结这些大型国企还是有缺陷：一、为了减少竞争压力，他们的工艺规程大多是保密的不外泻的。这样虽然在一段时间内可以暂时保住他们的龙头地位，但从长远看它却是阻碍我国制造也发展的，尤其在这个各种先进制造系统正在不断孕育而生的时代。二、他们现在所用的工艺规程和夹具大多数是十几年前甚至几十年前的老工艺。这样就使得新进的技术人员得不到锻炼的机会，新进的设备 得不到最好的使用，造成了人力物力的大量浪费。同时竞争力逐渐衰退，经不起外界竞争的冲击。 车床尾座体存在着生产效率低、生产劳动强度大的缺陷，尤其是大批量生产，此问题更为突出。 国内车床现在大多采用顶尖式心轴夹紧。所以在制定车床尾座加工工艺过程中可以在夹具上有所创新，实现更高的定心精度。 1.1.2车床尾座体 国外 加工技术现状 发达国家制造业比我国先进， CAD/CAM 技术发展相对较成熟。而且车床尾座套筒属于典型零件的范畴，他们现在做机床尾座套筒加工工艺规程主要用 CAPP、 CAFD 完成，然后用人工做一些简单的修改就 可以完成了。现在常用的变异型 CAPP 系统主要是基于成组技术（ GT）的。所谓成组技术（ GT）是一门生产技术科学，即利用事物相似性，把相似问题归类成组，寻求解决这一类问题相对统一的最优方案，从而节约时间和精力以取得所期望的经济效益。成组技术的核心问题是充分利用零件上的几何形状及加工工艺相似性组织生产，以获得最大的经济效益。利用这样的技术大大提高了生产效率，降低了产品的生产成本和缩短了产品研发周期，也可以把技术人员从繁琐重复的劳动中解放出来，能够充分发挥他们的创造性。但这门技术也有缺点：对一些非典型零件无法完成工 艺规程设计；数据库容量过大；计算机所生成的加工工艺规程和夹具并不一定是最优的方案。 同时，国外在创成试 CAPP 系统方面也有一定发展，这种系统可以定义为一个能综合加工信息，自动为新的零件制定出工艺规程的系统，即根据零件信息，系统能够自动提取制造知识，产生零件所需要的各个工序和工步的加工内容；自动完成机床、工具的选择和加工过程的最优化；通过应用决策逻辑，可以模拟工艺设计人员的决策过程。 由于一个真正的创成型 CAPP 系统是要求很高的，现在的技术很难达到完全创成，尤其对于一些较为复杂的零件，所以完全创成的 CAPP 系 统应用范围很小，只适用一些简单的零件。现在应用比较广泛的是半创成型 CAPP 系统，是将以上两种 CAPP 系统相结合，即采用变异型 CAPP 系统与自动决策相结合的方式。 1.1.3车床尾座体 设计发展方向 在新世纪里，随着电子信息等高科技技术的发展以及市场需求的个性话与多样化，先进制造技术正在向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化方向发展。车床尾座的生产效率也会随着 CAD/CAM 技术和机床技术的发展不断得到提高，随着计算机集成制造系统（ CIMS）和并行工程（ CE）的迅速崛起，它的生产成本也会 不断降低。 1.2 本课题研究的目的、意义 车床尾座体加工工艺规程设计属于一种典型零件的加工工艺规程设计，在编写它的加工工艺规程的过程中涉及到热处理、各类机床的选用、夹具设计等很多方面的知识，它综合了机械制造技术基础、材料成型、工程材料、夹具设计、机床概论等多门机械制造专业的主干专业课，因此在这个过程中不但可以使我加深以前所学的专业课的理解，也可以让我把以前所学的一些专业课程融会贯通，起到温故而知新的作用，为以后的继续学习和深造打下坚实的基础。 掌握了它的加工工艺规程就等于掌握了这一类零件 的加工工艺规程。研究车床尾座套筒加工工艺规程就等于在研究一类零件的加工工艺规程，因此制定出一套经济的加工工艺规程意义深远。这不紧影响到这一类零件的加工成本，还可以为将来 CAPP 系统的发展准备出一套最优的检索资。所以研究它的工艺规程有利于我们对几种常用的加工方法有一个更深层次的了解。 基于以上的加工原因，本课题研究的目的在于设计比较经济的工艺规程和设计一套专用的夹具，使得作为车床重要附件的尾座套筒能够更好的便于机械加工为将来实现集成化生产创造条件。 1.3 本课题的主要研究内容 分析对比综合现有车床尾座套筒加工 工艺的基础上，设计出高效的加工工艺规程和夹具设计方案，达到降低成本，提高生产效率的目的。 车床尾座需求量大，所编写的工艺规程主要适用于大量生产的情况使用。在加工过程中主要有一下问题： (1)车床尾座套筒属于回转件在以内圆为基准加工半精加工和精加工外圆面时装夹固定必须使用夹具实现定心，因此在进行半精加工和精加工前必须分别设计一套夹具； (2)由于套筒是回转件，在铣床上铣键槽时没有夹具无法实现定心和夹紧，所以在铣键槽前也要设计一套夹具； （ 3） 国内车床尾座套筒生产工艺基本成型，要在前人基础上提出一套更加优化的方案也是 一个很大的挑战。 第二章 PRO/E 软件介绍 2.1 proe 概述 proe是 美国 PTC公司旗下的产品 Pro/Engineer 软件 的简称。 Pro/E（ Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（ Parametric Technology Corporation，简称 PTC）的重要产品。是一款集 CAD/CAM/CAE 功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界 机械 CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的 CAD/CAM软件 之一。 在中国也有很多用户直接称之为 “ 破衣 ” 。 1985年， PTC 公司成立于 美国 波士顿，开始参数化建模 软件 的研究。 1988年， V1.0 的 Pro/ENGINEER 诞生了。经过 10余年的发展， Pro/ENGINEER 已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了 Pro/ENGINEER WildFire5.0（中文名野火 5)。 PTC 的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、 产品数据管理 等等。Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的 实体造型 系统，并且具有单一数据库功能的综合性 MCAD软件。 2.1.1 proe 的特点和优势 经过 20 多年不断的创新和完善， pore 现在已经是 三维建模软件领域的领头羊之一，它具有如下特点和优势： 1. 参数化设计和特征功能 Pro/Engineer 是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 2. 单一数据库 Pro/Engineer 是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的 CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户 在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何 一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关 环节上。 例如，一旦工程详图有改变， NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的 数据结构 与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向 市场，价格也更便宜。 3. 全相关性 Pro/ENGINEER 的所有模块都是全相关的。这就意味着在 产品开发过程 中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。 4. 基于特征的 参数化 造型 Pro/ENGINEER 使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。 5. 数据管理 加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 独特的全相关性功能，因而使之成为可能。 6.装配管理 Pro/ENGINEER 的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如 “ 啮合 ” 、 “ 插入 ” 、 “ 对齐 ” 等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。 7.易于 使用 菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。 2.1.2 proe 的历届版本 proe 最早进入 中国市场 的版本是 proe18 版，其后经过十几年的发展和完善，逐渐发行了下列的后续主版本： 图 2 1Pro/Engineer WildFire Proe2000i 1996 Proe200i-2 1998 Proe2001 2000 WildFire 2001 WildFire2.0 2003 WildFire3.0 2005 WildFire4.0 2007 WildFire5.0 2008 表 2 1 历届 proe 版本 当然 ,其中每个主版本中间还会有发现一些小改动的日期代码变化的小版本 2.2proe 软件的主要模块组成 1. Pro/Engineer Pro/Engineer 是 软件包 ，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功 能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及 不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。 Pro/Engineer 是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角 （ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工 程师来说是更自然，更 直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间 的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印机。 Pro/Engineer 还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如 有限元分析 及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer 软件的其它模块或自行利用 C 语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下 (没有任何附加模块 )具有大部分的设计能力，组装能力 (人工 )和工程制图能力 (不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS 标准 )，并且支持符合工业标准的绘图仪 (HP， HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer 功能如下： 图 2 2Proe 模块 （ 1） 特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）； （ 2） 参数化（参数 =尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）； （ 3） 通过零件的特征值之间，载荷 /边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。 （ 4） 支持大型、复杂组合件的设计 (规则排列的系列组件，交替排列， Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的 程序 化方法等 )。 （ 5） 贯穿所有应用的完全相关性 (任何一 个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动 )。其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro/ENGINEER 的基本功能。 2. Pro/ASSEMBLY Pro/ASSEMBLY 是一个参数化组装管理系统，能提供用户自定义手段去生成一组组装系列及可自动地更换零件。 Pro/ASSEMBLY 是 Pro/ADSSEMBLY 的一个扩展选项模块，只能在 Pro/Engineer 环境下运 行，它具有如下功能： （ 1） 在组合件内自动零件替换 (交替式 ) （ 2） 规则排列的组合 (支持组合件子集 ) （ 3） 组装模式下的零件生成 (考虑组件内已存在的零件来产生一个新的零件 ) （ 4） Pro/ASSEMBLY 里有一个 Pro/Program 模块，它提供一个开发工具。使用户能自行编写参数化零件及组装的自动化程序，这种程序可使不是技术性用户也可产生自定义设计，只需要输入一些简单的参数即可。 （ 5） 组件特征 (绘零件与，广组件组成的组件附加特征值如：给两中零件之间加一个焊接特征等）。 3. Pro/CABLING Pro/CABLING 提供了一个全面的电缆布线功能，它为在 Pro/ENGINEER 的部件内真正设计三维电缆和导线束提供了一个综合性的电缆铺设功能包。三维电缆的铺设可以在设计和组装机电装置时同时进行，它还允许工程设计者在机械与电缆空间进行优化设计。 Pro/CABLING 功能包括： （ 1） 新特征包括：电缆、导线和电线束； （ 2） 用于零件与组件的接插件设计； （ 3） 在 Pro/ENGINEER 零件和部件上的电缆、导线及电线束铺设； （ 4） 生成电缆 /导线束直线长度及 BOM 信息； （ 5） 从所铺设的部件中生成三维电缆束布线图； （ 6） 对参数位置的电缆分离和连接； （ 7） 空间分布要求的计算，包括干涉检查； （ 8） 电缆质量特性，包括体积、质量惯性、长度； （ 9） 用于插头和导线的规定符号。 4. Pro/CAT Pro/CAT 是选用性模块，提供 Pro/ENGINEER 与 CATIA 的双向 数据交换接口 ，CATIA 的造型可直接输入 Pro/ENGINEER 软件内，并可加上 Pro/ENGINEER 的功能定义和参数工序，而 Pro/Engineer 也可将其造型输出到 CATIA 软件里。这种高度准确的 数据交换技术 令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资。 5.Pro/CDT Pro/CDT 是一个 Pro/ENGINEER 的选件模块，为 CADAM 2D 工程图 提供 PROFESSIONALCADAM 与 Pro/ENGINEER 双向数据交换直接接口。 CADAM 工程图的文件可以直接读入 Pro/ENGINEER，亦可用中性的 文件格式 ，经由 PROFESSIONAL CADAM输出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。 Pro/CDT 避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题，并可使新客户在转入 Pro/ENGINEER 后，仍 可继续享用原有的 CADAM 数据库。 6.Pro/CMPOSITE Pro/COMPOSITE 是一个 Pro/ENGINEER 的选件模块，需配用 Pro/ENGINEER 及Pro/SURFACE 环境 下运 行。 该模 块 能 用于 设计 、复 合 夹 层材 料的 部件 。Pro/COMPOSITE 在 Pro/ENGINEER 的应用环境里具备完整的关联性，这个自动化工具提供的参数化、特征技术适用于整个设计工序的每个环节。 7.Pro/DEVELOP Pro/DEVELOP 是一个用户开发工具，用户可利用这软件工具将一些自己 编写或第三家的应用软件结合并运行在 Pro/ENGINEER 软件环境 下。 Pro/IDEVELOP 包括C 语言的副 程序库 ,用于支 援 Pro/ENGINEER 的交接口，以及直接存取 Pro/ENGINEER 数据库。 8.Pro/DESIGN Pro/DESIGN 可加速设计大型及复杂的顺序组件，这些工具可方便地生成装配图层次等级，二维平面图布置上的非参数化组装概念设计，二维平面布置上的参数化概念分析以及 3D 部件平面布置。 Pro/DESIGN 也能使用 2D 平面图自动组装零件。它必须在 Pro/Engineer 环境下运行。其功能有： （ 1） 3D 装配图的连接层次等级设计； （ 2） 整体与局部的尺寸、比例和基准的确定； （ 3） 情况研究 -参数化详细草图（ 2D 解算器、工程记录和计算）绘制； （ 4） 组装：允许使用 3D 图块表示零组件了定 位和组装零件位置； （ 5） 自动组装。 第三章 车床尾座精度设计 3.1 车床尾座的分析 1 功能的分析 C616 车床尾座的作用主要是以顶尖顶住工件或安装钻头、铰刀等，车削工件时承受大的切削力。顶尖既能灵活伸缩，又能精确定位。 2 技术要求分析 见 图 3 1， C616车床属中等精度、多属小批量生产的机械。为了保证车削工件时有较高的尺寸精度和形位精度，要求尾座与主轴严格同轴，要求顶 尖不能有明显的摇晃和扭动。 为适应不同长度的工件，尾座要能沿床身导轨移动。移动到位后，扳动扳手 11，通过偏心轴 12使拉紧螺钉 13上提，再由连接件 18上的杠杆 15，通过小压块 16、压块 22使压板 17紧压床身，从而固定尾座位置。转动手抡 9，通过丝杆 5，可推动螺母 6连带顶尖套筒 3和顶尖 1沿轴向移动（由定位块 4导向），以顶住工件。扳动小扳手 21，通过螺杆 20拉紧夹紧套 19，可紧抱顶尖套筒（转动手轮前要先松开小扳手 21），从而使顶尖位置固定。 根据以上要求确定 C6132 车床尾座有关部位的配合选 择。 图 3 1c616 车 床尾座 3.2 公差与配合的选用 1选择基准制 （ 1） 顶尖套筒 3的外圆柱面与尾座体 2上 60 孔的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即尾座体 2上孔的基本偏差代号为 H。 （ 2）螺母 6与套筒 3上 32内孔 的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即套筒 3内孔的基本偏差代号为 H。 （ 3） 套筒 3 上长槽与定位块 4 侧面的配合是按定位块的宽度是按平键标准，为基轴制配合，偏差带号为 h。 （ 4）定位块 4与尾座体 10孔的配合结构无特殊要求，优先采用 基孔配合制，即尾座体上的孔的基本偏差代号为 H。 （ 5）后盖 8凸肩与尾座体 2上 60 孔的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即后端盖 8凸肩的基本偏差代号为 H。 （ 6）丝杆 5的轴颈与后盖 8上 20内孔的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即后盖内孔的基本偏差代号为 H。 （ 7）丝杆 5轴端与手轮 9上 18孔的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即手轮孔的基本偏差代号为 H。 （ 8）偏心轴 10 与扳手 11 孔的配合结构无特殊要求，优先采用基孔配合制，即扳手孔的基本偏差代号为 H。 （ 9）偏心轴 10两轴颈与尾座体 2上 18 各 35两支承的配合无特殊要求，优先采用基孔配合制，即尾座体 2的基本 偏差代号为 H。 （ 10）偏心轴 10偏心圆柱面与拉紧螺钉 12 的配合无特殊要求，优先采用基孔配合制，即尾座体 2的基本偏差代号为 H。 2 确定公差等级 （ 1）根据参考文献 5表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用） ,又考虑工艺等价原则，选择尾座体 2 上孔的公差等级为 IT6，顶尖套筒 3外圆柱面公差等级为 IT5。 （ 2）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），又因它是普通机床的主要配合部位，应选择套筒孔公差等级为 IT7，螺母6外圆柱面公 差等级为 IT6。 （ 3）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），此处配合仅起导向作用，不影响 机床加工精度，属一般要求的配合，定位块侧面的公差等级可选用 IT9，套筒 3的上长槽的公差等级为 IT10。 （ 4）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），此处要求的精度不高，尾座体 2 上的孔的 公差等级为 IT9，定位块的公差等级为 IT8。 （ 5）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），以及考虑加工高精度孔与轴的工艺等价原则，应选择尾座体 2 上 60 孔公差等级为 IT6，后端盖 8凸肩公差等级为 IT5。 （ 6）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），根据丝杆在传动中的作用，该配合为重要的配合部位，应选内孔公差等级为 IT7，考虑加工孔、轴的工艺等价性，选用丝杆轴颈为 IT6。 （ 7）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），以及考虑加工高精度孔与轴的工艺等价原则，选择手轮 18 孔的公差 等级为 IT7，丝杆的 公差等级为 IT6。 （ 8）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），以及考虑加工高精度孔与轴的工艺等价原则，选择扳手 19 孔的公差等级为 IT7，偏心轴的 公差等级为 IT6。 （ 9）根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），以及考虑加工高精度孔与轴的工艺等价原则，选择尾座体 18和 35孔的公差等级为 IT8，偏心轴的 公差等级为 IT7。 （ 10） 根据参考文献 5 表 3-7（各个公差等级的应用范 围）和 3-8（配合尺寸 5-12级的应用），以及考虑加工高精度孔与轴的工艺等价原则，选择尾座体 26 孔的公差等级为 IT8，偏心轴的 公差等级为 IT7。 3 选择配合 （ 1）由于车床工作时承受较大的切削力，要保证顶尖高的精度，顶尖套筒的外圆柱面与尾座体上 60 孔的配合是尾座上直接影响使用功能的最重要配合。套筒要求能在孔中沿轴向移动，并且移动时套筒（连带顶尖）不能晃动，否则会影响工作精度。另外移动速度很低，又无转动，所以应选高精度的小间隙配合。根据参考文献 9，选择顶尖套筒的外圆柱面的基本偏差代号为 h。故顶尖套筒 的外圆柱面与尾座体上 60 孔的配合为 60H6/h5 。 （ 2）由于螺母零件装入套筒，靠圆柱面来径向定位，然后用螺钉固定，为了装配方便，应该没有过盈，但也不允许间隙过大，以免螺母在套筒中偏心，影响丝杆移动的灵活性。根据参考文献 9，选择相配件螺母外圆柱面基本偏差代号为 h。 因此，外圆柱面与套筒内孔 32 的配合为 32H7/h6 。 （ 3）定位块的侧面对套筒起导向作用， 考虑长槽与套筒轴线有歪斜，故采用较松配合。 根据参考文献 9，选择 长槽的基本偏差代号为 D。故套筒 3 上长槽与定位块 4侧面的配合为 12D10/h9 。 （ 4）定位 4应在套筒 3的长槽内装配方便，其中 轴应能在 10孔内稍作回转，应有一定的间隙。 根据参考文献 9， 选择轴的基本偏差代号为 h。故定位块与尾座体 10孔的配合为 10H9/h8 。 （ 5）后盖 8 要求可沿径向挪动，以补偿其与丝杆轴装配后可能产生的偏心误差，从而保证丝杆转动的灵活性。这里需用小间隙配合，因尾座体孔与套筒 3 已选定为60H6/h5 ，故这里孔的公差带仍用 60H6 。又因配合长度很短，装配时，此间隙可使后盖窜动，以补偿偏心误差，使丝杠轴能够灵活转动。根据参考文献 9， 选择后盖凸肩的基本偏差代 号为 js。故后端盖 8凸肩与尾座体 2上 60 的配合为 60H6/js5 。 （ 6）要求丝杆能在后盖孔中低速转动，间隙应比只有轴向移动稍大。根据参考文献 9， 选择丝杆轴颈的基本偏差代号为 g。故丝杆 5 的轴颈与后盖 8 内孔的配合为20H7/g6 。 （ 7）手轮通过半圆键带动丝杆一起转动，选择配合应考虑拆装方便并避免手轮在该轴端上晃动。根据参考文献 9， 选择丝杆的基本偏差代号为 js。故丝杆 5 轴端与手轮 9上 18孔的配合为 18H7/js6 （ 8）两件上备装销钉的小孔在装配时配作。配钻前，要紧定尾座的位置来调整扳手 11 的方向，此时偏心轴的应处于偏心向上的位置。这样在装配时两者要能作相对的回转，其配合应有间隙但无需过大。根据参考文献 9， 选择偏心轴的基本偏差代号为 h。故偏心轴 10与扳手 11 上 19 的配合为 19H7/g6 （ 9）偏心轴要能顺利回转，同时补偿偏心轴两轴颈与两支承孔的同轴度误差，故应分别用较大间隙的配合。根据参考文献 9， 选择偏心轴的基本偏差代号为 d。 故偏心轴 10 两轴颈与尾座体 2 上 18 和 35 两支承的配合为 18 H8/d7 和 35 H8/d7。 （ 10）此处的功能同（ 9），故偏心轴 10 偏心圆柱面与拉紧 螺钉 12 的配合为 26 H8/d7。 （ 11）杠杆 14 上 10 孔与小压块 16 的配合，只要求装配方便，且在装拆后不易掉出，故选用间隙很小（少数情况下可略有过盈）的配合 10H7/js6。 （ 12）压板 18上 18孔与压块 17的配合，要求同（ 11），选 18H7/js6。 （ 13）底板 13上 32孔与件拉紧螺钉的配合，要求在有横向推力时不松动，装配时可用锤击，选 32H7/n6。 （ 14）夹紧套 20与尾座体 2上 32孔 的配合，当扳手松开后，夹紧套应能很容易地退出，不与套筒 3接触，故应选用间隙较大的配合 32H8/e7。 （ 15）小扳手 21上 16孔与螺杆的配合，二者用半圆键联结，功能与（ 7）相近， 但二者要求能在较小范围内一起回转，故间隙可稍大于（ 7），选用 16H7/h6 。 2.3 零部件精度的确定 2.3.1 丝杆 1.一般车床尾座丝杆只用作推动顶尖与套筒作轴向滑动，对传动精度要求不高，且不需表示位移量，故不用象车床中其他传动丝杆那样规定精度等级，只需按GB5796.4 1996梯形螺纹公差规定公差。 1-3 按中等精度和中等旋合长度 N，选用中径公差带为 7h，查表知牙顶间隙为 0.25，直径公差及表面粗糙度 Ra值见图标注。 5-7 2半圆键轴槽宽公差带按一般联结取 N9，对称度公差取 12 m (精度 8级 )。 1-6 图 3 2丝杆 2.3.2 螺母 1和丝杆一样按 GB5796.4 1996规定公差，从表 5-3中按中等精度和中等旋合长度 N查得中径公差带为 7H，直径公差及表面粗糙度 Ra值见图标注。 5-7 图 3 3螺母 2. 58 台肩面为螺母安装基准，故应以 32h6 的轴线为基准规定垂直度公差，可用端面圆跳动代替，公差值取 30 m （精度 7 级）。 1-6 2.3.3 套筒 1顶尖套筒外径与尾座体上 60 孔的配合要求很严，如有晃动，将直接影响车床的加工精度。因此除采用包容原则（标注 60h5 E）外，还对圆柱度作进一步要求，采用 7级公差，查表知为 8 m 。 1-3 2 32H7 孔是螺母 6的定位孔。由于丝杆还通过后盖 8 联接在尾座体 2 上，故套筒上 32H7 孔对其与尾座体孔配合的 60 h5 外圆柱面，应有同轴度要求，否则将影响丝杆转动的灵活性与平衡性。为了检测方便，这里是规定同轴度误差，故选用比较一般的 8级精度公差，查表为 30 m 。 5-7 图 3 4顶尖套筒 3莫氏锥度孔：莫氏锥度孔用锥度量规检查，接触面积不少于 80%，表面粗糙度Ra值取 0.8 m 。莫氏锥度孔与 60h5轴线同轴，取同轴度公差为 5级，公差值 8 m 。考虑到检查方便，一般用锥度心轴插入锥孔，检查其径向 圆跳动。在靠近端部处径向圆跳动值不得大于 8 m ，由于轴线可能歪斜，在离端部 300mm处检测径向圆跳动值不得大于 20 m 。 9 4定位槽宽按表 6-3，选用 “ 较松联结 ” ，公差带为 12D10。对称度公差为 20 m（精度 8级）。 5-7 5表面粗糙度要求 60 h5 外圆柱面及顶尖的 4 号莫氏锥孔要求高， Ra值取 0.8 m ，其次为安装螺母的 32H7孔表面， Ra值取 1.6 m 。9 第四章 车床尾座套筒的机械加工工艺规程设计 4.1 车床尾座套筒的工艺分析及生产类型的确定 4.1.1车床尾座套筒概述 车床尾座套筒是车床尾座箱的重要零件。它的作用是 :一、用来安装尾座套筒顶尖， 利用尾座套筒顶尖来顶紧工件，并和主轴卡盘一起起支撑作用，做为工件车削时的定位基准；二、莫氏四号锥孔可以安装钻头、铰刀、镗 刀，用来在工件上加工孔。 车床尾座套筒在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，而且它的精度直接影响工件的定位精度，因此要求车床尾座套筒具有强度高、刚度大、耐磨性好，莫氏四号锥孔表面加工尺寸精确，并且润滑可靠 。 4.1.2车床尾座套筒零件的技术要求 图 4 1是车床尾座套筒的简图，图 4 2是它的三维图样。它是常用的一种车床尾座套筒类型，有一个莫氏四号锥面，锥面可以用来插入后顶尖和其他加工刀具；平键槽是用来安装平键的，起导向作用，所以尾座套筒只能轴向移动，不能够转动； 6 的小孔是排气孔，主要用来排气的；与平键相对的半圆键主要也是用来导向的。 车床尾座套筒的结构简单，加工尺寸精确、形位精度和表面质量要求较高；刚性差，定位和夹紧都比较困难，属易变形的套筒类零件。 车床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四号锥面、外圆表面、内圆表面和键槽面等。其机械加工的主要技术要求已标注在零件图上，但还应满足下列加工要求： （ 1) 0013.055mm外圆的圆柱度公差为 0.005mm； （ 2)莫氏 4号锥孔轴心线与 0013.055mm外圆轴心线的同轴度公差为 0.01mm； （ 3)莫氏 4号锥孔轴心线对 0013.055mm外圆轴心线的径向跳动公差为 0.01mm； （ 4)键槽 085.0035.08mm 对 0013.055mm 外圆轴心的平行度公差为 0.025mm，对称度公差为0.1mm； （ 5)锥孔涂色检查其接触面积应大于 75； （ 6)调质处理 28 32HRC； （ 7)局部外圆及锥孔淬火 45 50HRC。 图 4 1 车床尾座套筒零件简图 图 4 2车床尾座套筒三维图样 4.1.3确定车床尾座套筒的生产类型和工艺特征分析 零件的生产类型对工艺规程的制订，具有决定性的影响。生产类型就是对企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种生产类型。不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划 3。零件在计划期为一年的生产纲领 N可按下式计算： %1%1 baQnN （件 /年） (4 1) 式中， Q 产品的年产量（台 /年）； n 每台产品中该零件的数量（件 /台）； a%备品的百分率，取 2% 4%； b% 废品的百分率，取 0.3% 0.7%。 本次设计的 CA6140 车床上的尾座套筒，产品类型轻型机械，年产量为 5000台 /年，根据实际生产情况分两批投产，备品率取 3%，而废品率取 0.5%。依设计课题知： Q=5000，n=1， a%=3%， b%=0.5%；代入式 (2.1)有： %1%1 baQnN = %5.01%3115 0 0 0 =5175.75(件 /年 ) 根据计算结果，查机械制造技术基础第 292 页，表 7-33可确定该套筒零件属于轻型零件，其生产类型为大批量生产。由于零件机械加工工艺过程与其所采用的生产组织类型密切相关，所以在制定零件机械加工工艺规程时，应首先确定零件机械加工的生产组织类型。而生产组织类型又主要是与零件的年生产纲领有关。现在所制定的车床尾座套筒生产类型主要针对大批量生产的情况下制定的。因此车床尾座套筒的生产纲领及工艺特征如表 4-1。 生产 类型 大量生产 工 艺 特 征 毛坯特点 广泛采用模锻，机械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小 机床设备及组织形式 广泛采用自动机床、专用机床，采用自动线或专用机床流水线排列 夹具及尺寸保证 高效专用夹具，采用定程及在线自动测量来控制尺寸 刀具、量具 专用刀具、量具，自动测量仪 零件的互换性 全部互换，高精度偶件采用分组装配、配磨 工艺文件的要求 编制详细的工艺规程、工序卡片、检验卡片和调整卡片 生产率 高 成本 低 发展趋势 用计算机控制的自动化制造系统、车间或无人工厂， 实现自适应控制 表 4-1 车床尾座套筒生产纲领及工艺特征 4.2 车床尾座套筒的材料和毛坯确定 4.2.1车床尾座套筒毛坯材料、加工方法及技术要求 选择毛坯应综合考虑一下几方面的因素： （ 1） 零件材料及对零件力学性能的要求。图纸上明确要求零件材料是 45号钢料，且零件力学性能要求较高，所以不管形状简单与复杂，套筒毛坯都应该选择锻件。如果零件材料是铸铁或青铜，毛坯就只能够采用铸造，而不是锻造。 （ 2） 零件结构形状与外形尺寸。套筒外圆表面直径均匀 ，所以可以选择棒料。属于小型零件，可以选用模锻。 （ 3） 生产类型。车床尾座套筒生产属于大批量生产，应选毛坯精度和生产率都较高的先进毛坯制造方法，使毛坯的形状、尺寸精良接近零件的形状、尺寸，以节约材料减少机械加工工作量，因此所节约的费用远远超出毛坯制造所增加的费用，获得好的经济效益。 （ 4） 生产条件。选择套筒毛坯时应尽可能考虑现有的生产条件，如现有的毛坯制造水平和设备情况、外协的可能性等。 （ 5） 充分考虑利用新工艺、新技术和新材料。 本次设计套筒采用的是 45号钢。由于该套筒在工作过程中要承受冲击载荷和摩擦，为 增强套筒的耐摩强度和抗冲击韧度，获得更好的纤维组织，毛坯选用锻件。又因为该套筒属于轻型零件，且生产类型属大批生产，为提高生产效率和锻件精度，现采用模锻5方法制造毛坯。其锻造工艺过程为：将棒料80 165 坯料加热至 1180 1240 ，经模锻尺寸为 60 165 ；在压床上切边；再在模锻锤上进行热校正；最后经热处理消除内应力，调整其硬度值到 28 32HRC。套筒毛坯主要技术要求有： （ 1)热处理：正火 28 32HRC。 正火：指将钢材或钢件加热到 或 （钢的上临界点温度）以上， 30 50 保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高材料的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。 （ 2)棒料端面对主轴中心线的垂直度不大于 1mm； （ 3)棒料弯曲不大于 1mm。 4.2.2车床尾座套筒毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1.公差等级 由套筒零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2.用锻造的毛坯尺寸确定 锻造后的毛坯尺寸应该为 60285mm ，选择标准 热轧圆钢 (GB/T 702-1986)，d=80mm，根据体积相等的原则，所选坯料尺寸为 80165mm, 则满足 1.25DH2.5D要求。 3.锻件形状复杂系数 对套筒零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，按照圆形锻件进行处理；锻件形状复杂系数是锻件重量fm与相应的锻件外廓包容体重量Nm之比，即： NfmmS (4 2) 则此套筒零件的 1NfmmS 根据 S值的大小，锻件形状复杂系数分为 4级： S1级 (简单 )： 0.63S1 ； S2级 (一般 )： 0.32S0.63 ； S3级 (较复杂 )： 0.16S0.32 ； S4级 (复杂 )： 0S0.16 ； 故该套筒的形状复杂系数属于 1S 级，简单。 4.锻件材质系数 M 由于该套筒选用的材料为 45钢，其中碳的质量分数 4小于 0.65%，故该锻件的材质系数属 M1级。 5.零件表面粗糙度 由零件图可知，该套筒待加工表面中，粗糙度值既有大于等于 1.6m 的，也有小于 1.6m 的。 根据上述因素，查金属切削手册 6表 1-8有该锻件的错差公差为 1.8mm,残留飞 边公差为 2.0mm,最大尺寸方向上的公差值为 8.0mm。其机械加工余量为主轴颈和连杆轴颈的余量取 7mm，法兰盘外圆余量取 6mm,内孔直径的加工余量取 2.0mm，水平方向单面余量为 3.0 4.5mm,径向余量为 3.0 4.0mm。 3.2.3绘制车床尾座套筒毛坯简图 结合加工的实际情况，综合上面的数据，绘制毛坯简图如 图 4 3所示 。 图 4 3 套筒毛坯简图 3.3 拟定车床尾座套筒工艺路线 3.3.1定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准 7。 （ 1)精基准的选择 选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑，如何保证工件尺寸精度和位置精度，并 使工件装夹方便可靠，夹具结构简单。选择精基准应该遵循以下原则： 1） “ 基准重合 ” 原则； 2） “ 基准统一 ” 原则； 3） “ 互为基准 ” 原则； 4） “ 自为基准 ” 原则。加工外圆表面时候应该遵循 “ 基准统一 ” 原则，采用内孔作统一基准加工各外圆表面，这样可以保证个外 圆表面之间较高的同轴度要求，并简化夹具的设计和制造工作。 （ 2)粗基准的选择 选择粗基准时，应从零件加工的全过程来考虑。一是要考虑如何合理分配各加工表面的余量，二是要考虑怎样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置关系。夹一端粗车外圆至尺寸 58mm ，长 200mm，车端面、钻孔、扩孔。倒头，夹 58mm 外圆，车另外一端外圆、车端面、钻孔。 3.3.2表面加工方法的确定 套筒的主要加工表面有：外圆表面、内圆表面及键槽 8等。根据曲轴零件图上各加工表面的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，选定加工件各表面的 加工方法如表 4 1所示。 加工表面 经济精度 表面粗糙度 Ra/m 加工方案 套筒外圆面 IT6 0.4 粗车 粗磨 精磨 抛光 莫氏 4 号锥面 IT6 0.4 粗车 粗磨 精磨 抛光 套筒内孔右表面 IT7 1.6 钻 扩 粗铰 精铰 套筒内孔中表面 IT12 12.5 钻 扩 平键槽 IT7 0.8 粗铣 半精铣 精铣 半圆键槽 IT8 3.2 粗铣 半精铣 精铣 表 4 1 曲轴零件主要表面加工方案 4.3.3加工阶段的划分 在选定了车床尾座套筒主要表面的加工方法以后，还需要进一步确定这些加 工方法在工艺路线中的安排顺序，这就涉及到加工阶段的划分。对于精度要求较高的表面，总是先粗加工后精加工，但工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。考虑到车床尾座套筒零件的技术要求，可以将加工阶段划分成粗加工、半精加工、精加工和光整加工几个阶段 9。 分析车床尾座套筒零件，其工艺工程大致包括以下几个阶段：定位基准的加工；粗车外圆表面、端面和钻孔；调质 28 32HRC；扩孔、半精车外圆和倒角；精车孔、槽和莫氏 4号锥孔；划线；铣平键和半圆键；钻孔；修毛刺；左端莫氏 4号锥孔及 160mm长的外圆部分，高频感应加热淬火 45 50HRC；研磨两端 60 内锥面；粗磨、精磨外圆和莫氏 4号锥面。 3.3.4加工工艺路线方案确定 工艺路线方案 工序 1 棒料 80mm165mm 工序 2 锻造尺寸 600mm285mm 工序 3 正火 工序 4 夹一端粗车外圆尺寸 58mm ，长 200mm，车端面见平即可。钻孔 20mm ，深 188mm，扩孔 26mm 深 188mm 工序 5 倒头，夹 58mm 外圆并找正，车另外一端面外圆至 58mm ，与上工序光滑接刀，车端面保证总长 280mm。钻孔 23.5mm 钻通 工序 6 调质 28 32HRC 工序 7 夹左端外圆，中心架托右端外圆，车右端面保证总长 278mm，扩 26mm孔至 28mm ，深 186mm，车右端头 32mm60 内锥面 工序 8 采用两顶尖装夹工件，上卡箍，车外圆至 55 0.05mm 倒头，车另外一端外圆，光滑接刀。右端倒角 245 ，左端 R3圆角，保持总长 276mm 工序 9 夹左端外圆，中心架托右端外圆，找正外圆，车 025.0030mm 孔至05.005.29 mm，深 44.5mm，车 34mm1.7mm 槽，保证 3.5mm和 1.7mm 工序 10 倒头，夹右端外圆中心架左端外圆，找正外圆，车莫氏 4号内锥孔，至大端尺寸为 05.005.30 mm，车左端头 36mm60 工序 11 划 R2160mm 槽线， 085.0035.08 mm200mm 键槽线， 6mm 孔线 工序 12 以 55 0.05mm 外圆定位装夹铣键槽 085.0035.08 mm200mm ，并保证0 2.05.50 mm（注意外圆加工余量）保证键槽与 0 013.055 mm外圆轴心线的平行度和对称度 工序 13 以 55 0.05mm 外圆定位装夹铣 R2深 2mm，长 160mm 圆弧槽 工序 14 钻 6mm 孔，其中心距右端面为 25mm 工序 15 修毛刺 工序 16 左端莫氏 4 号锥孔及 160mm 长的外圆部分，高频感应加热淬火 4550HRC 工序 17 研磨 60 内锥面 工序 18 夹右端外圆，中心架左托外圆，找正外圆，粗磨莫氏 4号锥孔，留磨余量 0.2mm 工序 19 采用两顶尖定位装夹工件，粗磨 0013.055mm外圆，留磨余量 0.2mm 工序 20 夹右端外圆，中心架托左端外圆，找正外圆，精磨莫氏 4号锥孔图样尺寸，大端为 269.31 0.05mm ，涂色检查，接触面积应大于 75%。修研 60 锥面 工序 21 夹左端外圆，中心架托右端外圆，找正外圆，精车内孔 035.0030mm至图样尺寸，深 450.05mm ，修研 60 锥面 工序 22 采用两顶尖定位装夹工件，精磨外圆至尺寸 0015.055mm 工序 23 按照图样检查各部分尺寸精度 工序 24 涂油入库 4.4 机床设备及工艺装备的选用 工艺装备包括加工过程中所需要的夹具、量具、检具、量仪、刀具、工具及辅助等，选择机床及工艺装备是制订工艺规程的一个重要环节。机床和工艺装备都是零件加工质量和生产率的重要保证条件。同时，机床及工艺装备的选择，对零件加工的经济性也有较大的影响。为了合理地选择机床及 工艺装备，必须对各种机床、工艺装备的规格、性能等有较详细的了解 。 4.4.1机床设备的选用 选择机床等加工设备时，应做到以下四个适应： 1）所选机床的尺寸规格应与被加工零件的尺寸相适应。 2）所选择机床的精度应该与被加工零件的工序加工要求相适应。 3）所选择机床的电动机功率应与工序加工所需切削功率相适应。 4）所选机床的自动化程度和生产率应与被加工零件的生产类型相适应。 3.4.2工艺装备的选用 工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡中应简要写出它们的名称。本次设计车床尾座套筒的生产类型为大批量生产，所 选用的夹具多为专用夹具。 （ 1）机床夹具的选择主要考虑生产类型。单件小批量生产应尽量选用通用夹具和机床自带的卡盘和钳台、转台等；大批大量生产时，应采用高生产效率的专用机床夹具，如气、液传动的专用夹具。在推行计算机辅助制造、成组技术等新工艺或为提高生产效率时，应采用成组夹具、组合夹具。夹具的制造精度应该与零件的制造精度相适应。 （ 2）金属切削刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生产率和经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具。在组合机床上加工时，由 于机床按照工序集中原则组织生产，考虑到加工质量和生产率的要求，可采用专用复合刀具，如复合扩孔钻等，这不仅可以提高加工精度和生产率，其经济效果也十分明显。自动线和数控机床所使用的刀具应着重考虑其寿命期内的可靠性，加工中心机床所使用的刀具还要注意选择与其相适应的刀夹、刀套结构。 （ 3）量具、检具和量仪的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行。对于尺寸误差在单件小批量生产中，广泛采用通用量具（游表卡尺、千分尺等）；成批生产多采用极限量规，大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等，对于形位误差，在单件 小批量生产中，一般采用通用量具（百分表，千分表等），也有采用三坐标测量机的；在成批大量生产中多采用专用检具。 根据一般工厂的现有生产条件，为了满足生产的需要，同时保证被加工零件合乎要求，现选用各工序所采用的设备如表 2.2所示。 工序号 工序名 加工设备 刀具 量辅具 1 下料 锯床 锯条 游标卡尺 2 锻造 液压机 游标卡尺 3 热处理 特种淬火机 4 粗车 CA6140 组刀 游标卡尺 5 粗车 CA6140 组刀 游标卡尺 6 热处理 特种淬火机 7 车 CA6140、中心架 游标卡尺 8 半精车 CA6140 立铣刀 游标卡尺 9 精车 CA6140、专用夹具 组刀 游标卡尺 10 精车 CA6140、专用夹具 组刀 游标卡尺 11 划线 游标卡尺 12 铣 X62W、组合夹具 专用铣刀 游标卡尺 13 铣 X62W、组合夹具、专用检具 专用铣刀 千分尺 14 钻气孔 Z512 组合夹具 深孔钻枪 游标卡尺 15 钳 工人 工序号 工序名 加工设备 刀具 量辅具 16 热处理 特种淬火机 17 研磨 研磨机 60 砂轮 塞规 18 粗磨 M2110A 中心架 莫氏四号砂轮 游标卡尺、塞规 19 粗磨 M1432 磨床、专用夹具 外圆砂轮 千分尺 20 精磨 M2110A 莫氏四号锥度塞规 莫氏四号砂轮 塞规 21 精车 CA6140 中心夹 高速钢车刀 游标卡尺、塞规 22 精磨 M1432 外圆砂轮 千分尺 23 检验 千分尺、塞规 24 入库 涂油 表 4 2 机床设备及工艺装备 4.5 加工余量、工序尺寸及其公差的确定 1.尾座套筒车 30 内孔（工序 4、 9和 21）的加工余量、工序尺寸及其公差 的确定 按照钻 扩 半精车 精车加工方案，查阅加工余量手册，有精车余量 Zjc=0.5mm；半精车余量 Zbjc=3.5mm；扩孔余量 Zk=6mm；钻孔余量 Zz=20mm。查机械制造技术基础课程设计指导教程表 1-20确定各工序尺寸的加工精度等级为，精车： IT8；半精车： IT10；扩孔： IT12；钻孔： IT13。根据上诉结果，再查标准公差数值表可确定各公步的公差值分别为，精车： 0.025mm；半精车： 0.05mm；扩孔： 0.18mm；钻孔： 0.27mm。 综上所述，该工序加工该定位孔各工步的工序尺寸及公差 分别为，精车： 025.0030mm；半精车： 05.005.29 mm；扩孔： 18.0026；钻孔： 27.0020mm；它们的相互关系如表 2.3所 示 。 为 验 证 确 定 的 尺 寸 及 公 差 是 否 合 理 ， 进 行 精 加 工 余 量 校 核 ：Zmax=30+0.025-29.5=0.525mm； Zmin=29.5+0.05-30=-0.45mm；余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。 工序名称 工序基本余量 工序精度 IT 标 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精车 0.5 IT8 Tjc=0.025 30.00 30.0 +0.025 0 半精车 3.5 IT10 Tbjc=0.050 30-0.5=29.5 29.5 +0.050 0 扩孔 6 IT12 Tk=0.180 29.5-3.5=26 26.0 +0.180 0 钻孔 20 IT13 Tz=0.270 26-6=20 20.0 +0.270 0 毛坯 30 20-20=0 表 4 3 工序尺寸及公差计算 （单位： mm） 2.套筒外圆表面（工序 4、 5、 8、 19和 22）的加工余量、工序尺寸及公差的确定 按照粗车 半精车 粗磨 精磨的加工方案，查阅机械加工余量手册，有工序间的余量：精磨余量 Zj=0. 2mm；粗磨余量 Zcm=0.5mm；半精车余量 Zbjc=2.5mm；粗车余量Zcc=2mm。查表选定各工序尺寸的加工精度等级为，精磨： IT6；粗磨： IT8；半精车： IT9；粗车： IT12。根据上述查询到的结果，再查对标准公差数值表可以确定各工步的公差值分别为， 精磨： 0.013mm；粗磨： 0.05mm；半精车： 0.1mm；粗车： 0.28mm。 综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，精磨： 0013.055mm；粗磨： 005.02.55 mm；半精车： 010.05.55 mm；粗车： 028.058mm。它们的相互关系如表 2.4所示。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，现对加工余量进行校核。 Z4max=55.2 55 0.013=0.213mm； Z4min=55.2 0.05 55=0.15mm； Z3max=55.5 55.2 0.05=0.4mm； Z3min=55.5 0.10 55.2=0.2mm； Z2max=58 55.5 0.10=2.4mm； Z2min=58 0.28 55.5=2.22mm； 余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸及公差是合理的。 工序名称 工序基本余量 工序精度 IT 标 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精车 0.2 IT6 Tjc=0.013 55.00 30.0 0 -0.013 半精车 0.3 IT8 Tbjc=0.050 55+0.20=55.20 29.5 0 -0.050 扩孔 2.5 IT9 Tk=0.100 55.20+0.3=55.50 26.0 +0.050 -0.050 钻孔 2 IT12 Tz=0.280 55.50+2.5=58.00 20.0 0 -0.280 毛坯 5 IT14 Tmp=0.580 58+2=60.00 600.290 表 4 4 工序尺寸及公差计算 （单位： mm） 3.莫氏四号锥孔（工序 5、 10、 16、 18和 20）的加工余量、工序尺寸及公差 按照钻孔 精车 热处理 粗磨 精磨的加工方案，查阅机械加工余量手册，有工序间的余量：精磨余量 Zj=0. 2mm；粗磨余量 Zcm=0.5mm；精车余量 Zbjc=7mm；钻孔余 量 Zcc=23.5mm。查表选定各工序尺寸的加工精度等级为，精磨： IT7；粗磨： IT8；精车：IT9；钻孔： IT11。根据上述查询到的结果，再查对标准公差数值表可以确定各工步的公差值分别为，精磨： 0.020mm；粗磨： 0.05mm；精车： 0.1mm；钻孔： 0.20mm。 热处理用高频感应淬火，淬火方法是将工件加热到临界温度 Ac3（亚共析钢）或 Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到 Ms以下（或 Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高莫氏四号锥面的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种套筒的使用要求。 对其他工序尺寸进行类似的计算，对于加工要求较高的 工序尺寸及公差进行校核，所得结果参见北华大学毕业设计工艺卡片上的工序图。 3.6 确定切削用量及时间定额 3.6.1切削用量的计算 1.工序 4和 5 粗 车外圆 (1)工步 1 粗 车外圆 1)背吃刀量的确定 取套筒外圆面的 ap1=2mm。 2)进给量的确定 参照切削加工简明实用手册 10的表 8-50，刀具材料为硬质合金 YT5，车刀刀杆尺寸 BH 取 2525mm 的，工件直径按照 60mm,参照机械制造技术基础课程设计表 5-57 选取每转进给量为 f=0.8mm/r。 3)切削速度的计算 根据表 5-60选 取切削速度 v=18m/min。 1000/dnv (4 3) 根据公式 (2.3)可求主轴转速为 m in/5.9560m in /181000 rmmmn ，参照实用机械制造工艺设计手册表 10-7所列 CA6140 车床的主轴转速，取转速 min/100 rn 。则可求得该工步的实际切削速度 m i n/84.181000/60m i n/1001000/ mmmrdnv (2)工步 2 钻孔和扩孔 1）钻孔 参照机械制造技术基础课程设计表 5-21选取 20 的锥柄麻花钻；进给量参照机械制造技术基础课程设计表 5-64选取每转进给量 f=0.4mm/r；参照机械制造技术基础课程设计表 5-66切削速度 v=18m/min。 2)切削速度的计算 根据公式 (2.3)得 m in/62.28620m in /181000 mmmn 参照实用机械制造工艺设计手册表 10-7 所列 CA6140 车床的主轴转速，取转速min/250 rn 。则可求得该工步的实际切削速度 m i n/7.151 0 0 0/20m i n/2501 0 0 0/ mmmrdnv 2.工序 7 车套筒右端面，扩孔，车右端 60 内锥面 (1)工步 1 车套筒右端面 1)背吃刀量的确定 背吃刀量直接取为加工余量，故有背吃刀量 ap1=3mm； 2)进给量的确定 参照机械制造技术基础课程设计表 5-32，按被加工端面直径为 60mm的条件选取，工步 1的每转进给量 f取为 0.10mm/r； 3)切削速度的计算 参照该书表 5-32，切削速度 v可取为 10m/min。切削速度 1000/dnv (4 3) 可求主 轴转速为 m in/9.5458m in /101000 rmmmn ，参照实用机械制造工艺设计手册表 10-7 所列 CA6140 车床的主轴转速，取转速 min/63 rn 。则可求得该工步的实际切削速度 m i n/47.111000/58m i n/631000/ mmmrdnv 。 (2)工步 2 扩孔 1)背吃刀量的确定 而工步 2 按照表 5 21 选择 28 锥柄麻花钻确定，取背吃刀量 ap2=d2 -d1/2=28-26/2=1mm。 2)进给量的确定 由该书表 5-22，可选取工步 2的每转进给量 f=0.25mm/r。 3)切削 速度的计算 由表 5-22，根据工件材料为 45 钢的条件选取，切削速度 v 可取为 22m/min。由式 (2.3)可求得该工步钻头转速 n=330.32r/min，参照表 4-9所列 CA6140车床的主轴转速，取转速 n=320r/min。则可求得该工步的实际钻削速度m i n/13.281 0 0 0/28m i n/3201 0 0 0/ mmmrdnv 3.工序 19 粗 磨外圆 (1)背吃刀量的确定 依据工序尺寸及工序余量，取轴径方向 ap1=0.3mm；纵向的背吃刀量 ap2=0.1mm。 (2)进给量的确定 参照使用机械制造工艺设计手册表 5-58，工件 磨削表面直径按 55mm 选取，工件回转的圆周速度取为 18m/min，则取工件每转的纵进给量f=0.5mm/r；采用切入的磨削方法。 (3)磨削速度的计算 参照金属机械加工工艺人员手册 13的表 10-213，取切削速度 v 为 25m/min 。 由 式 (2.3) 可 以 求 得 转 速 为m in/76.14455m in /251000 rmmmn ，查找机械制造装备设计书中图 2-6（机床主传动系统转速图），取转速 n=150r/min。再将此转速代入上面的公式，可以反求得该工序的实际磨削速度为 m i n/91.251 0 0 0m i n /150551 0 0 0/ mrmmdnv 。 对其他切削用量进行类似的计算，对于加工要求较高的工序尺寸及公差进行校核，所得结果参见北华大学毕业设计工艺卡片上的工序图。 4.6.2时间定额的确定 时间定额式在一定生产条件下规定完成一道工序所需要的时间消耗量。它是安排生产计划，计算零件成本和企业进行经济核算的重要依据之一。合理确定时间定额能促进工人生产技能的提高和推动生产发展，因此，确定时间定额药防止过紧和过松两种倾向，应该按平均先进水平来确定，并随着生产水平发展不断改善。 1.时间定额的组成 1）基本时间jt 直接改变生产对象的尺寸、形状、性能和相对位置关系所消耗的时间称为基本时间。对切削加工、磨削加工而言，基本时间就是去除加工余量所花费的时间，可按下式计算 infllltj 21 (4 4) 求得。 公式中， l 为螺纹有效长度； l 1=(1 3)P， l 2=(2 3)P， P 为工件螺纹 螺距； n 为工件或丝锥的每分钟转数； i 为使用丝锥的数量； n 0为丝锥或工件回程的每分钟转数。 2.辅助时间 tf的计算 为实现基本工艺工作所作各种辅助动作所消耗的时间，称为辅助时间；例如，装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量加工尺寸、引进或退回刀具等动作所花费的时间。 确定辅助时间的方法与零件生产类型有关。在大批大量生产中，为使辅助时间规定得合理，须将辅助动作进行分解，然后通过实测 或者查表求得各分解动作时间，再累计相加；在中小批生产中，一般用基本时间的百分比进行估算。 基本时间和辅助时间的总和称为作业时间。 3.其他时间的计算 除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于本次设计为套筒的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间 tb是作业时间的 2% 7%，休息与生理需要时间 tx是作业时间的 2% 4%，本设计均取为 3%。 4.单件时间的计算 本工序的单件时间为上诉各 项之和， Tdj=tj+tf +tb+tx 4.7 填写工艺文件 将上述零件工艺规程设计的结果，填入 毕业设计工艺卡片中，卡片分为机械加工工艺过程卡（表 4-5）和机械加工工序卡（见附件）前后两部分。 表 4-5 车床尾座套筒机械加工工艺过程卡片 工序号 工序名称 工序内容 工艺装备 1 下料 棒料 80mm165mm 锯床 2 锻造 锻造尺寸 600mm285mm 3 热处理 正火 4 粗车 夹一端粗车外圆尺寸 58mm ，长 200mm，车端面见平即可。钻孔 20mm ，深 188mm，扩孔 26mm 深 188mm CA6140 5 粗车 倒头，夹 58mm 外圆并找正，车另外一端面外圆至58mm ，与上工序光滑接刀，车端面保证总长 280mm。钻CA6140 孔 23.5mm 钻通 6 热处理 调质 28 32HRC 7 车 夹左端外圆，中心架托右端外圆，车右端面保证总长278mm，扩 26mm 孔至 28mm ，深 186mm，车右端头 32mm60 内锥面 CA6140、中心架 工序号 工序名称 工序内容 工艺装备 8 半精车 采 用 两 顶 尖 装 夹 工 件 ， 上 卡 箍 ， 车 外 圆 至55 0.05mm 。右端倒角 245 ，左端 R3 圆角，保持总长 276mm CA6140、心轴（ a）或者心轴（ b） 9 精车 夹左端外圆，中心架托右端外圆，找正外圆，车025.0030 mm 孔至 05.005.29 mm，深 44.5mm，车 34mm1.7mm 槽，保证 3.5mm 和 1.7mm CA6140、中心架 10 精车 倒头，夹右端外圆中心架左端外圆，找正外圆，车莫氏 4 号内锥孔，至大端尺寸为 05.005.30 mm，车 左端头 36mm60 CA6140、中心架 11 划线 划 R2160mm 槽线，085.0035.08 mm200mm 键槽线， 6mm孔线 12 铣 以55 0.05mm 外圆定位装夹铣键槽 085.0035.08 mm200mm ，并保证 02.05.50 mm（注意外圆加工余量）保证键槽与 0013.055mm 外圆轴心线的平行度和对称度 X62W、专 用铣床夹具 (如图2.5) 工序号 工序名称 工序内容 工艺装备 13 铣 以55 0.05mm 外圆和 085.0035.08 mm200mm 键槽定位装夹铣 R2深 2mm，长 160mm 圆弧槽 X62W、专用铣床夹具（如图 2.5） 14 钻 钻 6mm 孔，其中心距右端面为 25mm Z512 组合夹具 15 钳 修毛刺 16 热处理 左端莫氏 4 号锥孔及 160mm 长的外圆部分，高频感应加热淬火 45 50HRC 17 研磨 研磨 60 内锥面 18 粗磨 夹右端外圆，中心架左托外圆，找正外圆，粗磨莫氏4 号锥孔，留磨余量 0.2mm M2110A、中心架 19 粗磨 采用两顶尖定位装夹工件，粗磨 0 013.055 mm 外圆，留磨余量 0.2mm M1432A 20 精磨 夹右端外圆，中心架托左端外圆，找正外圆，精磨莫 M2110A、莫氏 4 号锥度塞 氏 4 号锥孔图样尺寸，大端为 269.31 0.05mm ，涂色检查，接触面积应大于 75%。修研 60 锥面 21 精车 夹左端外圆，中心架托 右端外圆，找正外圆，精车内孔 035.0030mm 至图样尺寸，深 450.05mm ，修研 60锥面 CA6140、中心架 22 精磨 采 用 两顶 尖 和心 轴 C 定位 精 磨外 圆 至尺 寸 0015.055mm M1432、心轴（ c） 23 按照图样检查各部分尺寸精度 24 涂油入库 1-工件； 2-钢球； 3-倾斜槽； 4-顶尖； 5-心轴； 6-轴套； 7-弹性支撑； 8-垫圈； 9-螺栓 图（ a） 1-工件； 2-定位套； 4-心轴； 6-垫圈； 7-弹性支撑 （ b） 1-拧紧螺母； 2-30 锥块； 3， 6-平键； 4， 8-有缝夹筒； 5-工件； 7-弹簧； 9-心轴 （ c） 图 4 4 心轴 4.8 工艺分析 1.在安排加工工序时，应将粗，精加工分开，以减少切削应力对加工精度的影响。并在调质处理前进行粗加工，调质处理后进行半精加工和精加工。 2.车床尾座套筒左端莫氏 4 号锥孔与右端 28mm 、 30mm 孔，应在进行调质处理前钻通，这样有利于加热和内部组织的转变，使工件内孔得到较号的处理。 3.工序 8粗车外圆时，可以采用专用心轴 (a)或者 (b)。如图 2.4(a) ， 2.4(b)。 4.精磨 0013.055mm 外圆时，采用专用心轴 (c)定位装夹工件。如图 2.4(c)。 5.工序 18以后，再采用中心架托夹工件外圆时，由于键槽 085.0035.08mm 的影响，这时应配做一套筒配合中心架的装夹，以保证工件旋转平稳，不发生震动。 6. 0013.055mm外圆轴心线是工件的测量基准，所以磨削莫氏 4号锥孔时，定位基准必须采用 0013.055mm外圆。加工时还应找正其上母 线与侧母线之后进行。 7.加工 085.0035.08mm 键槽时，应在夹具上设置对称度测量基准，在加工对刀时，可边对刀边测量，以保证键槽 085.0035.08mm对 0013.055mm 外圆轴心线的对称度。 8.为了保证 R2半圆槽和 085.0035.08mm键槽的对称度。如图 2.5，在夹具定位块 4上开一个 8 的孔，将工件 1 夹在 V形块 2内，在 8 的孔中插入滑配销子 5，将工件铣好的键槽 085.0035.08mm卡在销子 5上在夹紧，再铣 R2半圆槽。 图 4 5 铣键槽夹具 9. 0013.055mm外圆的圆柱度检验，可将工件外圆放置在标准 V形块上（ V形块放在标准平板上），用百分表测量出外圆点的圆柱度值，然后再算出圆柱度值（图 4 6）。也可以采用偏摆仪方法，先测出工件的圆柱度值，然后计算出圆柱度值。 图 4 6 在 V形块上检测工件的圆度值 10. 085.0035.08mm键槽对称度的检验，采用键槽对称度量规进行检查（图 3.7）。 a) b) 图 3.7 键槽对称度量规 a)内孔键槽量规 b)外圆键槽量规 11.用标准莫氏 4号锥塞规涂色检查工件的锥孔，其接触面积应大于 75%。 第五章 车床尾坐精度检测 制成的零件时否满足要求，要通过检测才能判断。检测包含检验与测量。几何量的检测是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，不一定得出被检测量具体数值。测量是将被测量的量与一个作为计量单位的标准量进行 比较，以确定被测量具体数值的过程。检测不仅用来评定产品合格与否，还用于分析产生不合格的原因、改进生产工艺过程、预防废品产生等。事实证明，产品质量的提高，除了需要设计和加工精度的提高外，还必须依靠检测精度的提高。 5.1 丝杆的精度检测 1. 20g6的尺寸检测 a)确定安全裕度 A 和计量器具不确定度允许值 U1 根据参考文献 5表 3-9安全裕度（ A）与计量器具的测量不确定度允许值（ U1） 查得： T=0.013mm A=0.0013mm U1=0.0012mm b)选择计量器 具 根据参考文献 5表 3-11（比较仪的不确定度）中查得工件尺寸 20mm 属于 0 25mm的尺寸段，又查得分度值为 0.001mm 的比较仪，其不确定度 U=0.0010mm U1=0.0012mm满足要求。 c)确定验收极限 上验收极限 =20-A=19.9987mm 下验收极限 =20-T+A=19.9883mm 检测设备：立式光学比较仪 检测方法： （ 1）根据被测零件形状选择测头，由于被测件是圆柱面，所以选用球面工件； （ 2）按被测工件的外径的基本尺寸组合量块，为减少误差，试验时选择两块量块组合即可； （ 3） 调整仪器零位； （ 4）测量工件，将工件轻轻放到工作台上，并在测头下来回移动，按试验规定的部位进行测量，并记录测量结果； （ 5）合格性判断，按照零件图样所规定的尺寸公差和形位公差，判断零件的合格性。 只要测得零件的尺寸在 19.9883到 19.9987 之间证明即为合格。 2. 18js6的尺寸检测 a)确定安全裕度 A 和计量器具不确定度允许值 U1 根据参考文献 5表 3-9安全裕度（ A）与计量器具的测量不确定度允许值（ U1） 查得： T=0.011mm A=0.0011mm U1=0.0017mm b)选择计量器具 根据参考文献 5表 3-11（比较仪的不确定度）中查得工件尺寸 18mm 属于 0 25mm的尺寸段，又查得分度值为 0.001mm 的比较仪，其不确定度 U=0.0010mm U1=0.0017mm满足要求。 c)确定验收极限 上验收极限 =18-A=17.9989mm 下验收极限 =18-T+A=17.9901mm 检测设备：立式光学比较仪 检测方法：同上。 只要测得零件的尺寸在 17.9989到 17.9901 之间证明即为合格。 3 18上键槽宽 5N9 的尺寸检测