毕业设计（论文）剪机底座的工艺设计

1、学号 1161010322 年级 11级 本科毕业论文 剪 机 底 座 加 工 工 艺 设 计专 业 机械工程及自动化 姓 名 学校导师 企业导师 评 阅 人 2015 年 6 月中国南京bachelors degree thesis of hohai universitythe process design and planning of the pedestal of shearing machinecollege: college of mechanical and electrical engineeringsubject: mechanical engineering and aut

2、omationname:college supervisor: lecturerenterprise supervisor: chen qiao yu engineerchangzhou china郑 重 声 明 本人呈交的毕业设计(论文)，是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文 中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享 有著作权的内容。对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其 他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本设计（论文）的知 识产权归属于培养单位。本人签名：欧一文日期： 2015.06摘要剪机作为冶金行

3、业中重要的辅助设备，对于保证板材的质量和钢板成型的连续加工具有重要的意义。本课题主要研究剪机底座的加工工艺。剪机底座是剪机中重要的定位和支撑部件。并且，底座质量大，加工精度相对较高。因而，制定合理科学的加工工艺对提高剪机底座的精度和剪机的生产效率不可或缺。在对底座三维建模、结构工艺性分析以及查阅大量资料的基础上，结合常州宝菱重工机械有限公司现有的技术和生产设备，对剪机底座加工工艺过程进行了深入的研究和分析。取得了丰硕成果，其主要内容有：底座的三维建模；工件结构工艺性的分析；铣削、钻孔的切削参数的确定；下料、焊接、机加工工艺卡、工序卡的制定；相关参数数据的查找与制定。关键词：剪机底座；编制工艺；

4、加工工序卡；切削参数abstractthe shearing machine is very important ancillary equipment in metalsdraw. it also means a lot deal to guarantee quality of steel plate and continuouslyprocessing. this paper mainly studies the shearing machine base processingtechnology design. the base is very important component u

5、sed to positions and support in the shearing machine. and the base is heavy, and has high machiningprecisions. so it is very important to make scientificandreasonable processingtechnology, which can improve precision of the base and production efficiency of the shearing machine. researchandanalysis

6、of the base is based on 3-dmodeling, analysis of processingtechnology and searching date, and combine technology and production facility of the changzhou baoling heavy & industrial machinery co ltd(blhi).i have made plentiful and substantial achievements. it include 3-dmodeling of the base, analysis

7、 of processingtechnology, making sure cutting parameters of milling and drill, making card including cutting ,welding and machining, and searching for anyrelatedparameters .keywords: the base of the shearing machine; design process plan; machining operating card; cutting data目录摘要iabstractii第一章 绪论11.

8、1 课题背景和来源11.2 课题研究的意义11.3 课题主要内容21.4 本章小结2第二章 剪机底座的工艺性分析32.1 剪机底座的装配图和零件图的分析和审查32.2 零件结构工艺性分析52.3根据生产纲领决定零件的生产类型62.4 毛坯种类的选择和制造方法62.5 确定毛坯余量72.6 本章小结8第三章 焊接工艺设计93.1 焊接工艺发展概况93.2 焊接工艺工作的任务及其重要性93.3焊接结构制造工艺顺序103.4 放样、划线与号料103.4.1放样、划线与号料定义103.4.2放样、划线和号料的技术要求113.5下料和边缘加工113.5.1金属材料的热切割113.5.2边缘加工123.5

9、.3下料工艺过程卡123.6 焊接接头基本类型123.7 选择焊接方法133.8 焊接材料的选择143.9 焊接工艺参数的选择143.10 确定焊接顺序153.11 焊接工艺卡片的制定173.11.1 焊接工艺卡制定的具体内容173.11.2 焊接工艺制定的原则173.12 焊前准备173.13 焊后处理及检验173.14 本章小结18第四章 工艺流程的设计194.1 定位基准的选择194.1.1 粗基准的选择194.1.2 精基准的选择204.2 表面加工方法的选择214.2.1 加工方法的经济精度和表面粗糙度214.2.2 加工方法的确定224.2 加工阶段的划分234.3 工序顺序的排列

10、244.3.1 切削顺序选择244.3.2 工序顺序确定254.4 本章小结26第五章 机加工工序设计275.1 工序加工余量的确定275.2 机床设备及刀具选择275.2.1 机床设备275.2.2 刀具选择285.3 切削参数的确定305.3.1 粗铣底平面即 件29底面基准面315.3.2 镗孔切削用量325.3.3 钻孔70h8325.4 工时定额的计算345.5 本章小结34第六章总结与展望36参考文献37致谢38第一章 绪论1.1 课题背景和来源本课题来源于常州宝菱重工机械有限公司（以下简称“宝菱重工”）在工作过程中，剪机必须保证良好热稳定性，以及较高的抗变形能力。从而保证剪制出的

11、钢卷能够满足加工要求。剪机机身主要由机架和底座构成，本课题重点分析和研究该型剪机底座的焊接、下料以及机加工工艺。 图1-1实物图1.2 课题研究的意义剪机是用来剪切钢板的设备。自1978年，改革开放以来，随着我国轧钢工艺的快速发展，以及钢厂产能快速扩张的改造的需要，对轧钢设备的性能提出了更高的要求，这些要求主要体现在大型轧制断面和更高的轧制速度两个方面。在轧钢或者造纸工艺过程中，剪机的使用可以促使轧钢生产快速实现现代化，拉近与西方国家钢铁企业发展的距离。因此对于飞剪的制造工艺的设计优化的研究将会对我国轧钢生产接近国际水平具有重要的促进意义。1.3 课题主要内容本课题来自于河海大学宝菱重工联合教

12、育中心，由学校指导教师刘波和 企业指导工程师陈巧雨共同指导完成。毕业设计的主要内容为：1：充分理解毕业设计的内容，完成外文翻译。2：消化图纸，绘制产品图样。3：完成剪机底座的工艺过程设计，并对其进行修改。4：选择合适的刀具及切削用量。5：现场跟踪收集数据，分析总结刀具、切削参数对加工效率影响。6：改进工艺设计，完成工艺文件的制订最终提交完整的三维图形，工艺过程卡， 工艺附图，工序卡片。1.4 本章小结本章主要介绍课题的背景和来源，课题研究的意义，以及本课题的所涉及的主要内容。 第二章 剪机底座的工艺性分析2.1 剪机底座的装配图和零件图的分析和审查在分析剪机底座零件设计技术要求的基础上，首先应

13、用三维软件对该零件进行三维造型，以熟悉零件结构和技术要求特点，以便于进一步开展工艺规划和设计三维造型图如图2.1所示。图 2.1 剪机底座三维图 零件在加工中要满足的加工要求有粗糙度、尺寸精度、形状和位置公差。 如图 2.2 所示为零件要进行机加工的面所要求的的表面粗糙度颜色区分图。其中黄色代表表面粗糙度为ra3.2。红色代表表面粗糙度为ra25。图 2.2 表面粗糙度颜色区分图其余不重要的孔和表面通过粗加工或者下料工艺过程就可以满足产品的表面粗糙度要求，故而图纸中并未做出标注。由图2.2可以看到该底座需要做的机加工工序相对来说比较简单，需要进行精的面和孔比较少。本课题中剪机底座中的位置公差要

14、求如图 2.3所示。图2.3垂直度要求 c基准相对于a、b基准有位置精度要求，要求垂直度为0.05，机加工过程中此位置精度对于装夹有较高的要求，应予以特别的重视。 图2.4垂直度平行度要求 件024，堆焊和机加工过程，有对于基准面a的垂直度和平行度要求，先进行机加工然后堆焊最后进行精加工，过程中要保证对于a基准的位置精度。 图2.4件3和件4位置精度 件3和件4两侧面相互有平行度0.1的要求并且与a基准的平行度要求为0.1。且件3和件4内槽两侧面也有相应的平行度要求，机加工过程中应分别满足。 图2.5高精度通孔如图2.5所示为件9上精度要求很高的通孔，在机加工的过程中如果使用麻花钻是无法保证h

15、8的配合的，所以需要先进行粗镗后精镗的方式完成，要求相对较高，应该予以重视。2.2 零件结构工艺性分析对零件进行工艺性分析的一个主要内容就是研究、审查及其零件的结构工艺性1。目前，对结构工艺性好坏评定的判断依据，一般采用定性描述的方式进行，关于如何定量的分析零件工艺性的好坏还尚未解决。对整个剪机底座来说，衡量底座结构工艺性主要从以下几个方面来考虑：（1）零件的总数 本剪机底座零件总数为58件，其中不需要机加工只需通过下料就可满足图纸技术要求的零件数为22件，工艺性相对较好。（2）机械零件的平均精度 本剪机底座所有零件尺寸平均精度要求较低。（3）材料需求量 本剪机底座为单件重型产品，材料需求不大

16、，重量一般。（4）机械零件各种制造方法的比例 本剪机底座零件除件3和件4用铸造的方法生产之外，其余各零件均通过钢材下料机加工的方式获得，主要为铣削，镗孔，由数控龙门铣床即可完成，考虑到数控龙门铣床费用较高，一些精度要求较低的面和孔由一般铣床即可完成，工艺性好。（5）产品装配复杂程度 本剪机底座装配时需要附加的加工数为4，调整零件为6，相对较少。总结，本剪机底座结构工艺性相对其他大型框架类零件具有更好的结构工艺性。2.3根据生产纲领决定零件的生产类型生产纲领是指企业在计划周期内应当生产的产品产量和年度计划1。零件在计划期为一年的生产纲领n可按下式计算： n=qn1+a%1+b% (件/年) （2

17、-1）生产类型是指企业（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类型1。 宝菱重工企业生产该剪机底座为单件生产，底座和机架组成一件完整的剪机。历时一年。在生产中宜采用通用夹具和通用机床，加工方法适合采用常规加工方法。2.4毛坯种类的选择和制造方法选择毛坯种类和制造方法的时候，应当充分全方位的考量制造成本以及坯料制造成本的问题，从而可以减少工件生产耗费的结果。毛坯选择时需考量下面各个方面：（1）生产纲领和批量；（2）零件的结构形状和尺寸大小；（3）零件的力学性能；（4）工厂现有的设备和技术水平；（5）技术经济性1。针对底座，考虑到以下几点：（1）

18、此剪机底座为单件，适合选择投资小的坯料生产方式。（2）底座的结构复杂，难以用铸锻方式制造。（3）在工厂中，有金属结构分厂，焊接技术比较稳定安全。 在宝菱重工中，采用焊接来制造毛坯比较方便，用焊接制造毛坯的优势有：（1）有较高的强度和刚度，较低的结构重量，而且施工简便。（2）可以大量使用轧制的钢材焊成，也可以用钢材拼焊而成，给结构设计提供很大的灵活性。（3）焊接件的厚度允许较大误差，可按受力情况最优化设计配置材料重量。（4）焊接结构内可以有不同的材质，可按实际需要，在不同部位选用不同 性能的材料。(5) 焊接件外形平整，加工余量小(6)与铸锻件相比，省掉了木模或锻模的制造工时和费用2。 综合考虑

19、，采用焊接方式来生产毛坯，既可以满足工件性能要求，又能缩短生产周期，减少加工余量，降低成本。本剪机底座材料为s355j2+n。焊接钢板材料选用 q345d 低碳钢，韧性和塑性较好。2.5 确定毛坯余量由毛坯转变为零件的过程中，在某加工表面上切除金属层的总厚度，称为该表面的总加工余量亦称毛坯余量，一般情况下，总加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐渐切除，故每道工序所切除的金属层厚度称为该工序加工余量（简称工序余量）1。由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量大小不等。加工余量的确定有三种方法：（1）分析计算法（2）经验估计法（3）查表修正法1。由于此框架为焊接件，由平板焊接而成，所以台阶面的毛坯

20、余量便可由成品确定。例如：如下图 2.5 所示，为件 20 台阶面的加工图。面 a 为要加工的面,表面粗糙度要求为 ra25，面 b 为不需加工的毛坯表面，台阶高度为 30mm，所以可以确定件 20 毛坯余量为 30mm。图 2.5 件 20 台阶面加工图分析剪机底座图纸可以得知，此底座件19件20台阶高度是 30mm，件1件30mm台阶高度为20mm，故此，在确定毛坯余量的时候，件19件20确定为30mm，件1件30可以确定为20，此外，在工厂实际生产过程中，取毛坯余量按照经验估计，通常取 10mm 余量。所以其余工件毛坯余量定为 10mm。2.6 本章小结本章对剪机底座装配图和零件图进行了

21、分析和审查，根据零件生产类型选择了生产纲领，进而选择了毛坯制造类型和毛坯余量，为合理的制定工艺规程做好了必要的准备。第三章 焊接工艺设计3.1 焊接工艺发展概况自从1810年俄国人发型碳弧焊以来，焊接技术已走过了200多年的历程。在世界范围内，焊接技术的工业性应用始于1900年。之后又相继发明了10多种具有工业实用价值的焊接方法1。最近20年内，我国国民经济持续高速发展，促进了钢铁工业的发展。未来10年内，我国焊材的总的产量将会随着钢产量的持续增长而继续攀升，相应的自动化焊接用材料的产量比例将会接近80%；焊接的品种将会满足各类焊接结构的生产需要。3.2 焊接工艺工作的任务及其重要性3.2.1

22、焊接工艺的定义焊接工艺定义：将原材料或坯料加工成焊接构件和完整的焊接结构（产品）的方法、技术和过程1。一般而言，焊接工艺的流程应当理解为从原材料投产到成品出产，按照相关步骤连续的使用各种设备所进行的加工过程。在焊接结构生产过程中，其中最主要的主导加工工序是焊接工序，但是其他加工工序的重要性同样不容忽视。在实际操作过程中，这些工序与焊接工序由着密切的相关性，并且同时也决定着焊件的质量和生产周期。众多的生产经验表明，只有牢固确立焊接结构制造工艺完整性的理论，才能保证产品的质量，并获取最高的经济效益。3.2.2焊接工艺设计的任务在现代焊接结构生产中，焊接工艺设计的宗旨是：确保焊件的质量，使焊缝中无超

23、标的缺陷，接头的各项性能符合产品技术条件和相关标准的要求；在保证焊接质量的前提下，尽可能提高焊接生产效率，缩短生产周期；最大限度的降低生产成本，提高经济效益1。为了实现以上的目的，故焊接工艺设计的主要任务就是：根据焊接结构的技术要求，通过科学的工作方法，设计合理、正确的焊接工艺。3.3焊接结构制造工艺顺序焊接件焊接工艺的过程取决于产品的结构形式。从原材料进厂复验、入库到产品最终检验合格入库，其中主要的加工工序由：原材料的家政、表面预处理。按图纸划线剪切或数控切割机下料、冲压成型或弯曲成型。坡口加工、部件组装及焊接、焊后热处理、焊缝检测、耐压或者气密性实验、产品性能检验、成品涂装，包装入库等。典

24、型的焊接结构制造工艺顺序如图3.1。 钢材的出厂 钢材矫正（矫平、矫直）钢材表面处理划线、下料、放样剪切、气割冲压 钻孔、铣孔 成形加工（弯曲、折边） 钻孔、铣孔 分部件装配-焊接热处理、变形矫正 钻孔、铣孔 部件装配-焊接 机械加工 变形矫正 总装配-焊接 变形矫正 结构质量检验 热处理 水压试验、性能试验、气密试验 除锈 验收入库 图3.1典型焊接结构制造工艺顺序示意图3.4 放样、划线与号料3.4.1放样、划线与号料定义所谓的放样就是按照设计图样，在标准的放样平台上用一比一的比例，画出部件或零件的图形或者平面展开尺寸，从而确定零件毛坯尺寸。在原材料或者经预加工的毛坯上绘制下料线、加工线、

25、中心线各个位置线和检验基准线等的工序，统称为划线。采用样板划线则称为号料。3.4.2放样、划线和号料的技术要求放样，划线和号料用的场地、工具、量具或者器具必须经过计量部门鉴定，合格后才可以使用。并且在每块样板、样杆上均需表明图号、产品合同号、图形符号、样板编号等。其中，样板、样杆均需要经过专职检察院检查合格后才能使用。同时需要注意，在制作样板、样杆时，应当充分考虑焊接收缩变形量和其他的加工余量。其中，用石笔和粉线划线的时候，应当注意，线条的宽度粉笔不应大于0.5mm和1.0mm。另外，号料和划线后打上冲眼，从而利于识别线条。本剪机底座的划线和放样，由于没有特殊的要求，可以由金属结构分厂的工人根

26、据自身经验划线、放样。3.5下料和边缘加工焊接毛坯的切割下料乃是保证构件尺寸精度的重要工序，从而切割质量必须严加控制。而金属材料的切割下料同时可以采用机械切割或者热切割方法。而在切割边缘，特别是焊接接口边缘的时候，一般要进行边缘加工或者坡口加工。3.5.1金属材料的热切割金属材料的热切割如下所示：火焰切割 按照燃气种类，可以分为氧乙炔切割、氧天然气切割、氧丙烷气割。而用天然气或者丙烷替代乙炔可以降低成本，提高安全性，同时也可以改善切口质量。在我国已经开始推广使用。火焰切割主要应用于切割碳钢和低合金钢。等离子弧切割 以高温等离子弧为热源，利用高速等离子气流吹除熔化金属。目前，由于空气等离子弧切割

27、成本低，操作方便，已经得到了大范围的推广使用。一般适用于30mm一下的碳钢和低合金钢材的切割。激光切割 利用激光束的敢问，将被割工件切缝区金属熔化和汽化，并辅以气体吹除熔化金属形成切割的方法5。而激光切割的优点主要体现在：割逢细小、切割精度高、割口相对垂直。特别是对于碳钢割低合金钢薄板，一般割逢宽度仅为0.1mm到0.2mm，且割口表面光滑，切割边缘热影响区宽度为0.01mm到0.1mm，并且零件气割后并不需要再加工。激光切割时，钢材变形很小，从而工件的尺寸公差要求能够得到很好的保证。激光切割切割速度很快，故此常用于数控自动切割机。高压水射流切割 高压水流射切割分为纯水射流切割和加沙水射流切割

28、。这种切割的方式最大的优点在于冷态切割，尤其适用于热敏感性较高的金属或者非金属材料。综上所述，本剪机底座由于不需要很高的位置精度，且考虑到工厂自身的条件限制， 以及经济性方面的考量，采用激光切割的方法。3.5.2边缘加工边缘加工是指切割下料的坯料接缝边缘的再加工，以去除火焰切割的热影响区或剪切的冷作硬化区以及按图样的要求加工焊接坡口5。对于钢板边缘来说，由于本底座大多数为钢板焊接而成的焊接件，故选择铣边机、刨边机进行边缘加工。3.5.3下料工艺过程卡见附件3.6 焊接接头基本类型熔焊接头的基本类型一般有：对接接头、角接头、t形接头、搭接接头、卷边接头。而本底座框架结构中有t形接头（如图3.2a

29、）角接接头（如图3.2b）。 （a）t形接口 （b）对角接口 图3.2焊接结构而焊缝形式则是多种多样，焊缝宽度和加强高也各有不同，总体上由三种焊缝组合而成：u 形焊缝、v 形焊缝和角焊缝。如图 3.3 所示为焊缝示意图。(a)u 形焊缝(b) v 形焊缝（c）角焊缝 图 3.3 焊缝形式（1）本底座框架结构均为v形焊缝和角焊缝结合的方式，如图 3.4 所示，件 04 和件 10 之间焊接时采用 v 形焊缝和角焊缝组合， 其中u 形焊缝宽度为 50mm，而角焊缝加强高为 20mm。图3.4 v形焊缝由于本框架结构焊缝选择上较为单一，故此不再累述。3.7 选择焊接方法本底座框架结构由 56 块 q

30、345 d钢板材料和两个铸件焊接而成的，而且都是低碳钢。由于低碳钢塑性很好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，焊接工艺性能很好，从而对焊接方法几乎没有限制。焊接方法应用最多的是焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电阻焊9。经比较，气体保护焊更具有优势。宝菱重工中，气体保护焊机设备多，且气保焊技术成熟。 综合考虑，采用气体保护焊，保护气体采用 80%ar 和 20%co2 的混合气体。既能产生较强的氧化反应，又能使电弧稳定，减小飞溅，提高焊接质量。3.8 焊接材料的选择焊接材料的选用直接影响焊接质量和经济效益，主要应保证焊缝和母材具有 相同水平的使用性能。框架材料为低碳钢，在选择焊条时应遵循等强度原则，即

31、根据焊接件的抗拉强度选择相应强度等级的焊条9。本底座框架结构的材料要求为 q345d，在16时其屈服强度为 345mpa，在1635时屈服强度为325mpa，在3550时屈服强度为295mpa，在50100时屈服强度为275，抗拉强度平均约为470630mpa，伸长率大于21， 查焊接工艺设计与实例分析得，焊接材料选用 h08mn2si，它有较好的工 艺性能和较高的力学性能指标，适用于焊接低碳钢和低合金钢以及某些低合金高 强度钢，是用的最普遍的一种焊丝。焊丝型号选择 er49-6，药芯焊丝型号e500t-1，e501t-1。3.9 焊接工艺参数的选择mig/mag焊的主要焊接参数一般有：焊接电

32、流（送丝速度）、焊接速度、电弧电压、焊丝直径和保护气体流量等。（1) 焊条直径的选择 焊条直径主要根据焊件厚度、焊缝空间位置及生产率的要求来选择。通常焊接薄板和中厚板立、横、仰焊时，多采用直径1.6m 以下的细丝，在平焊位置焊接中厚板时，可以采用1.2mm 以上的焊丝15。难焊位置和全位置焊接时，亦应 采用细丝，以利于掌握操作技术5。在此框架中，板厚范围从 12mm200mm， 属于中厚板，所以焊丝直径选择1.2mm。(2) 焊接电流焊接电流是由焊丝直径和送丝速度决定的，在富 ar 保护气体下焊接时，可以选用较高的电流和相应的电弧电压，这样可以产生无飞溅的喷射过渡。查焊接工艺设计与实例分析表

33、4-10 选择电流为 260300a。(3) 电弧电压 电弧电压不仅仅影响的是焊缝的外形，而且同时决定熔滴的过渡形式和过程的稳定性。在选定焊接电流后，电弧电压可以下公式计算：i300a，v =( 0.04i+ 20 2) （3.2）故此，经计算，得电弧电压为 2530v。 (4) 焊接速度的选择选择的时候参照接头厚度和焊接位置，在给定焊接电流的情况下，若焊接速度太慢，容易导致焊接熔池体积过大，则可能形成宽窄不均的焊道。宝菱重工的金属结构分厂的气体保护焊属于半自动焊接，焊接速度可以取 4.111mm/s。(5) 焊丝干伸长度 焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到电弧根部的一段焊丝。若伸长度过长时：气体

34、保护效果不好，而且容易产生气孔，引弧性能差。 过短时：看不清电弧,焊丝易与导电嘴粘连。焊丝干伸长度通常取决于焊丝直径，其关系为：i300a， l=（1015）d (3.3)i300a， l=（1015）d+5 (3.4)所以，取干伸长度为 1015mm。 (6) 保护气体流量气体流量过大或过小的气体流量都会在一定程度上影响气体保护的效果，通常在细直径焊丝焊接时，气体流量为 812l/min，粗直径焊丝焊接时，其流量约为 1520l/min。在此底座框架焊接时，选用气体流量为 812l/min。(7) 电源种类及极性的选择 为了实现减小飞溅，保持电弧稳定的目的，一般都采用直流反接。但在堆焊或焊补

35、铸铁时，又必须提高焊接的熔敷率及冷却工件的情况，所以通常按照直流正接发进行焊接。在此底座框架焊接中，根据工厂实际设备和工作经验，以及经济方面的考量，故选用 nbc-630 逆变式气体保护焊机，使用直流反接法，焊枪连正极，零件连负极。3.10 确定焊接顺序在焊接前，为了稳定焊件相对位置，需先进行定位焊，即点固焊。定位焊通常较细小，焊接工作中不再去除，作为符合标准焊缝的一份子保留下来。因此，定位焊缝的质量好坏，位置、长度和高度是否合适，会直接影响正式焊缝的质量和焊件变形15。安排焊接顺序的基本原则有：（1）由中间向两侧对称进行焊接。（2）先焊t形焊缝，然后焊角焊缝。（3）先焊短焊缝，后焊长焊缝。（

36、4）先焊对接焊缝，后焊绕焊缝。（5）组焊结构碧玺合理焊接各个小队单元，还要进行合理的分组焊接。（6）刚性较大的部分应该较晚焊接。（7）若有焊接应力时，先焊拉应力部分，后焊剪应力部分和压应力部分。（8）若对变形有别样的限制时，可使用分段退焊法，此外对补焊尤为适用此方法。本剪机底座是由58个零部件相互焊接，组合成整体框架。焊接顺序如下表 3.1 所示。表 3.1 焊接顺序表步骤 工步内容 焊件代码 焊后处理 备注 数量 件10（x2）与件29（x2）焊接 a1 全周焊 a1与件04、05焊接 a2 两侧焊 a2与件08（x2）09(x2)焊接 a3 全周焊 a3与件07（x2）06（x2）焊接 a

37、4 两侧焊 10 a4与件27（x4）焊接 a5 全周焊 a5与件02（x2）03(x2)焊接 a6 全周焊 a6与件30焊接 a7 全周焊 a7与件1焊接 a8 全周焊 a8与件18（x2）焊接 a 磁粉探伤 一侧焊 件19与件26焊接 b1 全周焊 20 b1与件23(x2)焊接 b2 两侧焊 b2与件21焊接 b 打磨焊缝 两侧焊 件20与件25焊接 c1 全周焊 30 c1与件23（x2）焊接 c2 两侧焊 c2与件22焊接 c 打磨焊缝 两侧焊 40 件13（x2）与件14(x2)焊接 d 磁粉探伤 两侧焊 50 件11与件14（x2）焊接 e 磁粉探伤 两侧焊 60 件15（x2）

38、与件28焊接 f 两侧焊 b与a焊接 g 两侧焊 g与c焊接 h 两侧焊 70 h与d焊接 i i与e焊接 j j与f焊接 k 磁粉探伤 80 件17（x4）16（x8）与k堆焊 磁粉探伤 堆焊 3.11 焊前准备（1）焊前须仔细检验待焊部位能不能达到要求，还须将待焊部位两侧20mm区域内的内、外表面打扫干净再施焊。（2）焊前须检查焊接电源、送丝机、控制器指示仪表及焊枪等是否正常。 如出现异常现象，应及时通知有关部门检修，以保证焊接过程持续稳定。（3）焊接前须在弃用钢材上调节好焊接电流后才可以开始在工件上焊接。（4）第一层焊缝施焊前要求把定位焊的焊接处清理干净，不得有焊渣、焊瘤、 未熔合、弧坑

39、裂纹等缺陷，待焊部位不得涂防溅液。3.12 焊后处理及检验（1）对有要求的部位进行磁粉探伤来检验焊缝。（2）焊后进行去应力退火，温度为 500650，保温一段时间后，缓慢冷 却。3.13 本章小结本章确定了焊接时的坡口形式，选择了焊接方法，焊接材料和各焊接参数， 合理设计了板块的焊接顺序，制定了焊接工艺卡。第四章 工艺流程的设计4.1 定位基准的选择定位基准分为粗基准和精基准。在工件加工的开始一道工序或者由铸造、锻造、下料得到的毛坯件，只能由其作为定位基准，这样的基准被称为粗基准。在以后的加工工序中，将已经加工的表面作为定位基准，这种基准被称为精基准。4.1.1 粗基准的选择粗基准的选用决定的

40、是不加工表面与加工表面之间的位置精度、夹具结构和加工表面的余量分配。选择粗基准时一般遵循以下原则：（1）加工余量的合理分配原则 如果工件某些重要的加工表面的余量需要优先保证均匀，那么该加工表面需作为粗基准定位。如果没有余量均匀的优先保证要求，并且零件的每个表面都需要机加工，那么，哪个表面的加工余量小，一般而言就以该表面作为粗基准。（2）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定的位置精度原则，即在上向相同的前提条件下，若零件上有的表面不需要加工，则以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准，以达到壁厚均匀、外形对称等要求1。（3）装夹方便的原则 （4）粗基准不重合原则 选择粗基准原

41、则上只在第一道工序中使用，在以后的工序加工当中不再使用，这样可以避免误差累积，引起更大的误差。若零件为精密铸件或者精密锻件时，例外。即可以重复使用一个粗基准。这是因为精密零件的质量相对更高，精度和表面粗糙度很高，即使多次定位也不会产生误差累积。本底座框架由于加工精度要求不高，加工余量分配在上章已经完成，根据便于装夹的原则，综合考量加工的可行性，以及宝菱重工车间工人的实际操作情况，选择件29底面作为粗基准，定位，如图4.1 4.1粗基准（定位基准）4.1.2 精基准的选择精基准的选择应从保证零件的加工精度、特别是加工表面相互位置精度来考虑，同时也要照顾到装夹方便、夹具简单1。选择精基准时，一般遵

42、循以后原则（1）“基准重合”原则所谓的基准重合即设计基准与精基准选择为同一个基准，这样可以避免基准不重合误差。特别的，在最后的精加工的时候，此项原则尤为重要，应该予以特别的注意。（2）“基准统一”原则所谓的基准统一即是在加工多个表面时都能使用的定位基准作为精基准。尊徐基准统一的原则可以保证各个零件之间的相对位置精度，减少精基准变化产生的误差，以及夹具装夹的时候产生的不可以避免的误差，并能减少装夹次数，减少工时，提高经济效益。（3）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度以及它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采取互为精基准的原则，反复多次进行精加工1。（4）“自为基准”原则若精加工或者光整

43、加工工序需要的加工余量较小并且很平均的时候，应当选择该零件本身作为精基准进行加工，这就是自为基准。该零件相对于其他零件的位置精度可以由其他工序先行保证。总结，本底座框架零件由于属于大型单件制作，精度要求不高，所以在选择精基准的时候优先考虑的是装夹方便，减少翻身找正，又因为本底座机加工之后还需要进行堆焊（件27堆焊），为了方面进行再次堆焊，又综合考量精基准的选择原则，现选件02、件03上表面作为精基准，又由基准统一原则，精基准只此一个，如图4.2所示。 图4.2精基准的选择4.2 表面加工方法的选择有技术要求表面，尤其是位置精度要求较高的表面、孔通常一次加工无法达到图纸的要求，而达到技术要求的加

44、工方法的途径也的多种多样，在设计加工路线的时候，必须确定各个加工表面的加工方法和加工次数。4.2.1 加工方法的经济精度和表面粗糙度加工经济精度是指在正常加工条件下（采用复合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度1。统计数据表明，加工误差越低，加工成本越高，即加工误差和加工成本二者基本上呈现一种反比例的关系，如图4.3所示。当然，加工精度有其上限，超过某一限度之后例如a点，加工工时会迅速增加，生产效率迅速下降，加工精度却难以再提高；图4.3中的曲线ab段，就是经济的加工精度范围。 图4.3加工成本和加工误差的关系如表4.1所示各种加工方法的经济精度 表4.1各种加工方法的加工精度加工方法 加工经济精度it 表面粗糙度ra/um钻 15mm 1113 580 15mm 1012 2080 粗镗 1213 520镗孔 半精镗 1011 2.510 精镗