箱体类零件加工工艺编制PPT文档格式.ppt
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箱体类零件第一道工序一般为划线,划主要平面的加工线。
因此在划主要平面的加工线时应以主要大孔作为主要基准,以与之有平行要求的不加工平面作为次要基准,同时还要照顾内腔空间。
2)精基准的选择:
精基准选择有两种方案:
一是以装配基准面为精基准,这样符合基准重合原则;
二是以一面两孔定位,采用此基准可实现基准统一,便于在流水线、自动线上加工。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,2、箱体类零件工艺路线的安排1)工艺路线安排一般遵循以下原则:
先面后孔、先主后次、粗精分开、工序集中。
2)整体式箱体的加工工艺路线箱体类零件加工的一般工艺路线对于中小批生产,其加工工艺路线大致是:
铸造划线平面加工孔系加工钻小孔攻丝;
大批大量生产的工艺路线大致是:
铸造粗加工精基准平面及两工艺孔粗加工其它各平面精加工精基准平面粗、精镗各纵向孔加工各横向孔和各次要孔钳工去毛刺。
3)分离式箱体零件的加工,同样按“先面后孔”及“粗、精分阶段加工”这两个原则安排工艺路线。
加工过程:
先对箱盖和底座分别加工对合面、底面、紧固孔和定位销孔,然后再合箱加工轴承孔及其端面等。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,3、箱体类零件上的孔系的加工1)孔系:
通常工艺上把箱体零件上一系列具有相互位置关系的孔称为孔系。
2)孔系分类:
同轴孔系、平行孔系、交叉孔系。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,a)平行孔系b)同轴孔系c)交叉孔系,3、箱体类零件上的孔系的加工3)平行孔系加工(保证孔距和平行度):
在普通镗床上加工的方法有:
找正法(利用划线找正、利用心轴块规、样板、找正,适用于单件小批生产)、镗模法(镗杆支撑在前后镗套之间,孔距精度由镗模决定,适用于大批量生产)、坐标法(适用于坐标镗床和数控镗床,孔距精度由坐标测量装置决定)。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,心轴、量块找正法示意图1、5-心轴2-主轴3-塞尺4-量块,镗模法示意图1-工件2-镗杆3-镗模4-镗套5-主轴6-工作台,3、箱体类零件上的孔系的加工4)同轴孔系加工(保证同轴度):
批量生产用镗模保证,小批生产的方法有:
在加工好的前壁孔中加导套,由前导套支承镗杆加工后壁孔。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,利用导向套加工同轴孔,利用镗床后立柱的导向套支承镗杆加工同轴孔,3、箱体类零件上的孔系的加工5)交叉孔系加工(保证角度、孔距要求):
采用镗模或坐标镗床、加工中心加工。
小批量生产时可采用组合夹具或角度对准装置,配合找正法保证加工要求。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,找正法加工交叉孔系,4、加工方法及设备1)平面加工:
可用粗刨精刨、粗刨半精刨磨削、粗铣精铣或粗铣磨削(可分粗磨和精磨)等方案。
其中刨削生产率低,多用于中小批生产。
铣削生产率比刨削高,多用于中批以上生产。
当生产批量较大时,可采用组合铣和组合磨的方法来对箱体零件各平面进行多刃、多面同时铣削或磨削。
2)轴孔加工:
可用粗镗(扩)精镗(铰)或粗镗(钻、扩)半精镗(粗铰)精镗(精铰)方案。
3)对于精度在IT6,表面粗糙度Ra值小于1.25m的高精度轴孔(如主轴孔)则还需进行精细镗或珩磨、研磨等光整加工。
对于箱体零件上的孔系加工,当生产批量较大时,可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。
4)次要表面加工:
如联接孔、螺纹孔、销孔等,可在摇臂钻床、立式钻床或组合专用机床上加工。
小批生产可划线加工,大批生产可用利用钻模加工。
3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,5、箱体类零件的检验检验项目主要有:
各加工表面的粗糙度及外观,孔的尺寸精度,孔和平面的几何形状精度,孔系的相互位置精度。
1)各加工表面的粗糙度及外观:
表面粗糙度检验通常采用与标准样板比较法或目测。
外观主要是目测。
2)孔的尺寸精度:
塞规检验3)孔的形状精度:
用内径量具(如内径千分尺、内径百分表等)测量,对于精密箱体,需用精密量具来测量。
4)平面的几何形状精度:
平面的直线度可用水平仪、准直仪及平尺等检验。
平面度可用平台及百分表等相互组合的方法进行检验。
5)孔系的相互位置精度:
(1)同轴度:
使用检验棒
(2)平行度(3)垂直度,3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,孔的同轴度检验,a)孔对基准面的平行度检验b)孔轴线间的平行度检验,5、箱体类零件的检验,3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,孔的同轴度检验,a)孔对基准面的平行度检验b)孔轴线间的平行度检验,a)孔轴线与孔端面的垂直度检验b)孔轴线间的垂直度检验,作业21:
P241:
1、2、7、8、9、10,3.1.1箱体类零件及其机械加工工艺特点,3.1.2零件的工艺性分析,某车床主轴箱的工艺性分析1、读零件图2、从材料及热处理、结构分析工艺性3、从加工精度及表面粗糙度分析工艺性,3.1.3零件的毛坯选择,一、确定车床某主轴箱的毛坯类型1、从材料(HT200)、用途和结构上分析:
可选铸件。
2、从生产批量上分析单件小批生产可选砂型铸造,手工木模造型;
成批生产可选砂型铸造,金属模机器造型。
这里生产批量考虑为成批生产,因此可选砂型铸造,金属模机器造。
二、确定各加工表面加工总余量1、平面加工余量:
该零件材料为灰铸铁,查机械制造工艺设计简明手册P38表2.2-3知该铸件精度等级为CT8-10级,取CT10级。
查表2.2-5知铸件的机械加工余量为MAH级。
再查表2.2-4,根据不同的基本尺寸可查得机械加工余量数值。
3.1.3零件的毛坯选择,2、内孔加工余量:
查表2.2-6,砂型铸造的最小孔直径为30,小于30的孔毛坯上都没有孔。
有毛坯孔的机械加工余量也根据地表2.2-4确定。
三、绘制毛坯图(直接在书图上画出),3.1.4确定各表面加工方法及定位基准,一、各平面按照箱体零件的基准选择原则,从来基准统一原则出发,采用一面两孔定位,面为上平面,孔为顶面上的6个螺纹孔中间隔最远的两个孔,在作为基准时选加工成光孔,最后攻丝。
1、顶面A,Ra3.2的加工方法:
粗铣、精铣、磨削(有平面度要求)其定位基准是:
C面、I孔2、B(V型导轨)面,Ra0.8的加工方法:
粗铣、半精铣、磨削其定位基准是:
顶面A,两孔3、C面,Ra3.2的加工方法:
顶面A,两孔4、D、E面,Ra3.2的加工方法:
粗铣、半精铣、精铣其定位基准是:
顶面A,两孔5、F面,Ra6.3的加工方法:
粗铣、半精铣其定位基准是:
顶面A,两孔,3.1.4确定各表面加工方法及定位基准,二、各内孔1、轴孔:
6级精度,Ra0.8的加工方法:
粗镗、半精镗、精镗、浮动鏜其定位基准是:
顶面A,两孔2、轴孔:
7级精度,Ra1.6的加工方法:
粗镗、半精镗、精镗其定位基准是:
顶面A,两孔3、横向孔30、24的加工方法:
钻削其定位基准是:
顶面A,两孔4、6-M10螺纹孔:
钻、攻丝定位基准根据尺寸标注而定。
作业22:
根据P77图1-53小连杆零件图回答下列问题:
1、写出该连杆的毛坯类型。
2、写出该连杆各表面的加工方法。
3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,一、加工阶段划分1、粗加工阶段:
粗铣各面2、半精加工阶段:
半精铣、精铣各面,镗各重要孔,钻各次要孔、攻丝3、精加工阶段:
磨导轨面、磨主轴孔二、加工顺序安排1、安排原则先面后孔、先主后次、粗精分开、工序集中。
2、热处理工序安排本零件为铸件,热处理有时效处理,分别应安排在机械加工前。
3、其他工序安排铸件的防锈:
在毛坯铸造好后喷涂防锈底漆。
清洗:
在所有机械加工结束后。
涂色:
清洗后喷涂所需颜色的油漆。
3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,三、加工路线拟订1、方案一:
单件小批生产,普通机床加工,3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,三、加工路线拟订1、方案一:
单件小批生产,普通机床加工,3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,2、方案二:
成批生产,普通机床加工,3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,2、方案二:
成批生产,普通机床加工,3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,3、方案三:
成批生产,部分数控机床加工,3.1.5某主轴箱的加工工艺路线拟订,作业23:
根据P77图1-53小连杆零件图回答:
3、加工该连杆划分哪几个加工阶段?
4、拟订该连杆零件加工工艺路线(参照PPT表格格式填写)。
3.1.6某主轴箱的工序设计,一、确定各表面工序尺寸1、A、B、C、D、E、F面。
加工余量查表2.3-21,工序尺寸根据图纸尺寸定。
2、各内孔(这里举一些典型孔作例,其余略)加工余量查表2.3-9、表2.3-10和网络资料。
3.1.6某主轴箱的工序设计,按工艺路线方案三进行设计(只选其中有代表性的作例)工序二、划线找正装夹工件,粗铣、半精铣、精铣顶面A。
1、选择机床查机械制造工艺简明手册(以下查表均以此手册为依据),根据工件的形状和加工表面,选择立式铣床,查表4.2-35,根据零件的大小选择型号为X53K的机床。
2、选择刀具:
查表3.1-71)粗铣:
选择YG880的10齿硬质合金面铣刀。
2)半精铣、精铣:
选择YG680的10齿硬质合金面铣刀。
3、选择量具本工序的加工以划线为准进行试切削,可用卷尺进行测量。
3.1.6某主轴箱的工序设计,4、选择切削用量(查切削用量简明手册)1)粗铣A面(介绍关于铣削切削用量的知识)粗铣A面的加工余量是8,查表3.1可知:
采用80的端面铣刀,ap4mm,因此粗铣分两次走刀,两次ap=4mm。
进给量:
查表3.5,根据X53K的主电机功率是10KW,刀具材料是YG8,查得,fz=0.20-0.29mm/z。
切削速度:
查机械制造工艺手册表3-30,按工件材料费HBS=230-290查得,v=1.0-2.0m/s,根据公式v=3.14dn/(100060),计算得n=239-478r/min,根据机床转速系列和粗加工取较小值的原则,n取300r/min。
根据vf=fzn计算得vf=60-87mm/min,查表4.2-37,纵向进给取75mm/min,横向进给取78mm/min。
2)半精铣A面半精铣A面,加工余量为1.5mm,分一次走刀。
即ap=1.5mm。
查表3.5,根据X53K的主电机功率是10KW,刀具材料是YG6,查得,fz=0.14-0.24mm/z。
3.1.6某主轴箱的工序设计,切削速度:
查机械制造工艺手册表3-30,按工件材料费HBS=230-290查得,v=1.0-2.0m/s,根据公式v=3.14dn/(100060),计算得n=239-478r/min,根据机床转速系列和半精加工取较大值的原则,n取375r/min。
根据vf=fzn计算得vf=53-90mm/min,查表4.2-37,纵向进给取较小值60mm/min,横向进给取63mm/min。
3)精铣A面半精铣A面,加工余量为0.5mm,分一次走刀。
即ap=0.5mm。
在半精铣的基础上减小。
n在半精铣的基础上加大,取475r/min。
再计算进给速度,根据vf=fzn计算得vf=66-114mm/min,纵向取75mm/min,横向取78mm/min。
5、计算切削时间(根据表6.2所例公式进行计算,这里略),3.1.6某主轴箱的工序设计,工序五:
以顶面及两孔定位,粗镗、半精镗、精镗、轴孔,浮动镗轴孔。
1、选择机床根据地加工要求,可选卧式铣镗床。
查表4.2-19,根据零件的大小选择型号为T68的机床。
1)粗镗:
选择YG8双刃镗刀块,直径与相应孔径。
2)半精镗、精镗:
选择YG6双刃镗刀块,直径与相应孔径选择。
3)浮动镗:
选择YG3浮动镗刀,直径与工件上的相应孔径相同。
3.1.6某主轴箱的工序设计,工序五:
3、选择量具以95K6为例。
其上偏差为0.025,下偏差为0.003,因此公差=0.022。
查表5.1-1,得A=0.002,U1=0.0018.可选数显孔径千分尺,其精度在0.002。
批量生产也可用光滑极限量规进行检验。
4、选择夹具为了保证加工精度和装夹速度,选用专用镗夹具装夹工件。
5、选择切削用量以镗95K6为例。
1)粗镗双边余量3.5,单边余量1.75,可一次走刀完成加工,即ap=1.75。
走刀量:
查机械制造工艺手册表3-22,结合表4.2-21,取f=0.52mm/r.切削速度:
镗孔速度比车削低10%-20%,材料硬度为180-230HBS,查表1.11得v约为80m/min0.8=64m/min,计算得主轴转速n=229r/min。
比较表4.2-20,取n=200r/min。
3.1.6某主轴箱的工序设计,2)半精镗双边余量1.5,单边余量0.75,可一次走刀完成加工,即ap=0.75。
查机械制造工艺手册表3-22,结合表4.2-21,取f=0.37mm/r.切削速度:
查表1.11得v约为90m/min0.8=72m/min,计算得主轴转速n=250r/min。
比较表4.2-20,取n=250r/min。
3)精镗双边余量0.9,单边余量0.45,可一次走刀完成加工,即ap=0.45。
可取半精镗主轴转速,即n=250r/min。
4)浮动镗双边余量0.1,单边余量0.05,可一次走刀完成加工,即ap=0.05。
查网络资料,进给量一般为0.3-0.7mm/r,结合表4.2-21,取f=0.3mm/r.镗削速度v可换算成主轴每分钟转速,一般取8-12r/min,比较表4.2-20,取n=20r/min。
6、计算切削时间(略),3.1.6某主轴箱的工序设计,3.1.7填写工艺过程卡,将设计好的工序填入工艺过程卡。
作业24:
根据P77图1-53小连杆零件的工艺路线,计算各加工表面的工序尺寸,并完成工序设计(一人至少一道工序设计),填写好工艺过程卡片。
3.2编制支架零件的加工工艺,参照某主轴箱加工工艺设计完成P242图4-54的支架零件(材料为HT200)的机械加工工艺设计。
分组完成,每人必须完成工艺过程设计和一道工序的工序设计,具体任务由组长安排。
注意:
2次课完成任务。
下次课下课时交作业。
第一次课完成工艺过程设计,第二次课完成工序设计。
由组长填写工艺过程卡片。
3.3.1机床夹具概述,一、机床夹具在机械加工中,为了迅速、准确地确定工件在机床中相对于刀具的位置,并能保持这个正确位置不变而使用的工艺装备,称机床夹具。
(看夹具视频),异形杠杆简图,异形杠杆车床夹具,l铰链压板;
2V形块;
3夹具体;
4支架;
5螺钉;
6可调V形块;
7螺杆,二、夹具的作用保证加工精度、提高劳动生产率、改善工人的劳动条件、降低生产成本、扩大机床工艺范围。
三、机床夹具的组成1.机床夹具的基本组成部分1)定位元件:
它的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。
2)夹紧装置:
夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,使已经定位好的工件在加工过程中保持原来的正确位置不变。
3)夹具体:
夹具体是夹具的基体骨架,它将夹具的所有元件连接成一个整体。
2.机床夹具的其他组成部分1)连接元件:
确定夹具在机床上位置的元件。
2)对刀或导向装置:
确定刀具相对于定位元件的正确位置,保证刀具的正确加工位置。
3)其它装置或元件:
根据工件的加工需要需设置的其他装置,如分度装置、靠模装置、上下料装置、顶出器、平衡块等。
3.3.1机床夹具概述,四、机床夹具的类型,3.3.1机床夹具概述,五、夹具设计的基本要求1)能稳定保证工件的加工精度;
2)能提高机械加工的劳动生产率,降低工件的制造成本;
3)结构简单,操作方便,安全和省力;
4)便于排屑;
5)有良好的结构工艺性,便于夹具的制造、装配、检验、调整和维修.六、夹具的设计步骤1)研究原始资料,明确设计任务2)确定夹具的结构方案,绘制夹具装配草图注意:
工件用双点划线绘制。
3)绘制夹具总装配图4)绘制夹具零件图,3.3.1机床夹具概述,一、工件的定位原理按一定要求合理分布的六个支承点与工件的定位基准面相接触,限制工件的六个自由度,来确定工件在机床或夹具中的位置。
这种工件的定位原理称为六点定位原则。
3.3.2定位原理,二、工件的实际定位方式根据工件的六点定位原则,工件在实际工作中的定位方式有:
1、完全定位:
六个自由度完全被限制的定位方式。
2、不完全定位:
根据加工要求限制的自由度少于六个,但能满足工件的加工要求的定位方式。
3、欠定位:
该限制的自由度没限制的定位方式。
4、过定位:
一个自由度被重复限制的定位方式。
三、定位方式分析根据工件加工要求、分析理论上应该限制哪几个自由度?
3.3.2定位原理,作业28:
1、机床夹具由哪几部分组成?
其作用是什么?
2、工件的定位原理是什么?
3、根据工件加工要求、分析理论上应该限制哪几个自由度?
铣槽:
车端面:
钻小孔:
铣台阶面:
3.3.2定位原理,一、工件以平面定位的定位元件一般情况下,平面定位时定位基准是平面本身。
工件以平面定位时常用定位元件有以下几种类型:
1、标准固定支承钉:
支承高度不变。
2、标准可调支承钉:
支承高度可调。
3.3.3定位元件,3、标准定位支承板4、辅助支承:
不起定位作用的支承,工件定好位后参与工作,不能破坏工件的定位。
3.3.3定位元件,二、工件以定位圆孔为定位基准的定位元件1、心轴心轴的种类有:
刚性、弹性、液塑性的圆柱或圆锥心轴。
刚性心轴:
标准心轴:
心锥度心轴:
各类机床心轴:
a)磨床心轴b)车床心轴c)滚齿心轴d)插齿心轴e)磨齿心轴f)滚齿心轴,3.3.3定位元件,二、工件以定位圆孔为定位基准的定位元件2、定位销:
定位销的种类有:
圆柱销、圆锥销(固定、浮动、活动),3.3.3定位元件,三、工件以外圆为定位基准的定位元件工件以外圆柱面作为定位基面时,最常用的定位元件有V形块、定位套和半圆套。
1、V型块V型块的种类有:
长V型块、短V型块;
固定式、活动式。
3.3.3定位元件,三、工件以外圆为定位基准的定位元件2、定位套3、半圆套4、圆锥套,3.3.3定位元件,四、工件以其他表面为定位基准的定位元件1、导轨面定位2、齿形面3、其他,3.3.3定位元件,作业:
当下列零件以图示定位表面定位时,请选择合适的定位元件。
3.3.3定位元件,一、夹紧装置的组成和基本要求1、夹紧装置的组成夹紧装置分为手动夹紧和机动夹紧两类。
夹紧装置的种类很多,但其结构均由三部分组成。
1)力源(动力)装置能产生力的装置称为夹具的力源装置。
常用的动力装置有:
气动装置、液压装置、电动装置、电磁装置、气液联动装置和真空装置等。
由于手动夹具的夹紧力来自人力,所以它没有动力装置。
2)中间传力机构中间传力机构是界于力源和夹紧元件之间的机构,通过它将力源产生的夹紧力传给夹紧元件,然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。
一般中间传力机构可以在传递夹紧力的过程中,改变夹紧力的方向和大小,并根据需要也可具有一定的自锁性能。
3)夹紧机构夹紧机构是实现夹紧的最终执行元件,通过它和工件直接接触而完成夹紧工件,,3.3.4夹紧元件及夹紧机构,3.3.4夹紧元件及夹紧机构,夹紧装置的组成l气缸;
2斜楔;
3滚子;
4压板;
5工件,一、夹紧装置的组成和基本要求2、对夹紧装置的基本要求在不破坏工件定位精度,并保证加工质量的前提下,应尽量使夹紧装置做到:
1)夹紧要可靠:
夹紧机构一般要有自锁作用,保证在加工过程中不会产生松动和振动。
2)不允许破坏定位:
夹紧时不应破坏原有的正确定位,不应使定位元件变形。
3)夹紧力要适当:
不能压伤工件表面。
4)夹紧操作方便,迅速省力。
5)结构简单,工艺性好,尽量采用标准件。
3.3.4夹紧元件及夹紧机构,二、夹紧力确定的基本原则1、夹紧力的方向
(1)夹紧力的方向应有助于定位稳定,应朝向主要限位面;
(2)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力;
3.3.4夹紧元件及夹紧机构,二、夹紧力确定的基本原则1、夹紧力的方向(3)夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向。
2、夹紧力作用点的确定
(1)夹紧力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支撑面内;
3.3.4夹紧元件及夹紧机构,二、夹紧力确定的基本原则2、夹紧力作用点的确定
(2)夹具力的作用点应位于工件刚性较好的部位。
3.3.4夹紧元件及夹紧机构,二、夹紧力确定的基本原则3、夹紧力的大小对工件的夹紧力过大,会引起工件变形,达不到加工精度要求,而且使夹紧装置结构尺寸加大,造成结构不紧凑;
夹紧力过小,会造成夹不牢工件,加工时易破坏定位,同样也保证不了加工精度要求,甚至会引起安全事故。
由此可见,必须对工件施加大小适当的夹紧力。
实际夹紧力为:
FWK=KFW其中,K为安全系数,一般取1.52.5;
夹紧力与切削力方向相反时,取2.53;
FW为按工件受静力平衡所需要的夹紧力;
注:
对于关键性的
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