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機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號及名稱
零件生產(chǎn)批量
第 頁
零件名稱
零件圖號
共 頁
毛坯種類
材料名稱及型號
每件毛坯制坯數(shù)
成品外形尺寸
毛坯外形尺寸
零件重量
毛坯重量
每臺產(chǎn)品件數(shù)
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
單件
工時(shí)
機(jī)床型號
及名稱
夾具名稱
及編號
刀具名稱
及編號
輔具名稱
及編號
量具名稱
及編號
編制 校對 審核
附表1 機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號及名稱
零件生產(chǎn)批量
中批
第 頁
零件名稱
閥體
零件圖號
014
共 頁
毛坯種類
鑄造
材料名稱及型號
灰鑄鐵 HT200
每件毛坯制坯數(shù)
1
成品外形尺寸
毛坯外形尺寸
見毛坯圖
零件重量
毛坯重量
每臺產(chǎn)品件數(shù)
1
車間名稱
工序號
工種
工序名稱
單件
工時(shí)
機(jī)床型號
及名稱
夾具名稱
及編號
刀具名稱
及編號
輔具名稱
及編號
量具名稱
及編號
1
鑄工
鑄造
2
時(shí)效處理
3
銑工
粗銑-半精銑Φ148的下端面
立式銑床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
4
鉆工
鉆下端面四個(gè)Φ9小孔
立式鉆床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
5
鉗工
精鉸下端面對角線上兩小孔
游標(biāo)卡尺
6
車工
精車端面及Φ50孔,同時(shí)倒角
車床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
7
車工
利用車床尾架鉆上端面Φ16通孔
車床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
8
車工
利用車床尾架精鉸Φ16及Φ30孔
車床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
9
車工
車上端面
車床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
10
鉆工
鉆端面Φ11兩小孔
立式鉆床
專用夾具
游標(biāo)卡尺
11
鉗工
加工上端面4個(gè)M6螺紋
攻絲機(jī)
12
鉗工
去毛刺檢驗(yàn)
13
清洗
14
檢驗(yàn)入庫
編制 校對 審核
工序3 銑148×46端面夾具設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為工序3 銑148×46端面的專用夾具,本夾具將用于X52K銑床。
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動夾緊。
由零件圖可知:在對工序3 銑148×46端面進(jìn)行加工前,
方案:選反面平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單,通用性較強(qiáng)的快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:錯齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘: 公稱直徑d=20mm,材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=2.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠,
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3定位誤差的分析
為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
(1)中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
3.4 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的T型槽,使工作表面定位元件夾具工作臺的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí),螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷,加強(qiáng)加工夾具牢固。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖2.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
14
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:
圖2.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表2.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動螺旋夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動螺旋夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
7
工序3 銑148×46端面夾具設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為工序3 銑148×46端面的專用夾具,本夾具將用于X52K銑床。
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動夾緊。
由零件圖可知:在對工序3 銑148×46端面進(jìn)行加工前,
方案:選反面平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單,通用性較強(qiáng)的快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:錯齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘: 公稱直徑d=20mm,材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=2.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠,
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3定位誤差的分析
為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
(1)中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
3.4 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的T型槽,使工作表面定位元件夾具工作臺的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí),螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷,加強(qiáng)加工夾具牢固。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖2.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
14
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:
圖2.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表2.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動螺旋夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動螺旋夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
7
工學(xué)院
課程設(shè)計(jì)報(bào)告
課程名稱: 制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師: 聶信天
班 級: 車輛132
姓 名: 龍?jiān)坪?
學(xué) 號: 30313205
學(xué) 期: 20 15 —20 16 學(xué)年 第 2 學(xué)期
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教務(wù)處印
工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告
目 錄
第1章 零件分析 2
1.1 零件作用分析 2
1.2 零件工藝分析 3
第2章 確定毛坯、畫毛坯 4
2.1選擇毛坯種類 4
2.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量 5
2.3 繪制毛坯圖 6
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
3.1 基面、基準(zhǔn)的選擇 4
3.2 制定工藝路線 5
3.2.1加工階段的劃分 5
3.2.2工序的確定 5
3.2.3 工藝路線設(shè)計(jì) 6
3.3 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡 9
第4章 半精銑下端面工序?qū)S脢A具設(shè)計(jì) 9
4.1 切削用量的確定及校核 10
4.2 工件自由度分析及定位方案的確定 11
4.3 夾緊力的計(jì)算 11
4.4 定位誤差分析 12
4.5 操作說明 12
13
項(xiàng)目
內(nèi)容
說明
1. 零件的分析
2. 確定毛坯 畫毛坯
3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.鉆Φ16孔工序?qū)S脢A具設(shè)計(jì)
1.1 零件的作用
題目給出的零件是閥體。閥體的主要作用是在流體系統(tǒng)中,用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。因此閥體零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和流體的運(yùn)動精度,而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。如下,圖一是我們的閥體三維圖。
圖一
1.2 零件的工藝分析
由閥體零件圖可知。它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工。孔系分布于上下前后4個(gè)端面。此外上表面還需加工4個(gè)螺紋孔。因此可將其分為3組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)以S=148X46的下底面面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:下底面的銑削加工;其中有表面粗糙度要求為;
(2)以上端面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括:上端面的銑削加工;4- M6螺紋孔加工,以及一直徑Φ30、主直徑為Φ16的沉頭孔加工,該孔無表面粗糙度要求;
(3)以前后端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:前后端面,有表面粗糙度要求為
(4)Φ50孔,要求與前后端面垂直,無表面粗糙度要求
(5)Φ9孔, 無表面粗糙度要求
(6)Φ11孔,無表面粗糙度要求
2.1選擇毛坯種類
機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種,如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等,同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量,可以減少機(jī)械加工勞動量,降低機(jī)械加工成本,但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個(gè)因素。
(1)材料的工藝性能
材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如,鑄鐵,鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓,由于焊接性能差,也不宜用焊接方法制造組合毛坯,而只能用鑄造。
(2)毛坯的尺寸形狀和精度要求
毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。尺寸很大的毛坯,通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造,而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯,不宜采用型材或自由鍛件,可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。
(3)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
選擇毛坯的制造方法,只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng),才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法,如模鍛及熔模鑄造等;生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí),宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法,如木模砂型鑄造及自由鍛造。
本閥體零件材料為HT200,考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用灰鑄鐵材料,零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,采用機(jī)器造型,鑄造公差等級為11級,能保證鑄件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量
根據(jù)零件圖估算鍛件的重量 ,包容體重量 ,鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) ,較復(fù)雜,零件材料為灰鑄鐵。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2-1,2-3.2-5得鍛件機(jī)械加工余量及尺寸公差(由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工,因此余量將要放大,這里為了機(jī)械加工過程的方便,將外圓表面的總加工余量統(tǒng)一為一個(gè)值。
端面毛坯尺寸為
孔的毛坯尺寸為
鑄件的機(jī)械加工余量RMA取1.5
零件尺寸(mm)
單面加工余量(mm)
毛坯尺寸(mm)
148
2.4
152.8
106
2.4
110.8
64
2.3
68.6
Φ50
2.2
45.6
Φ11×2
2.2
45.6
Φ9×4
2.2
0
Φ30
2.2
25.6
Φ16
2.2
0
M6×4
2.2
0
2.3 繪制毛坯圖
3.1.1基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時(shí),考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:
①粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。
②若必須首先保證工件的某些重要表面的加工余量均勻,應(yīng)選擇該表面做粗基準(zhǔn)。例如:機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床身的底面,再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。
③若需保證各加工表面都有足夠的加工余量,應(yīng)選加工余量較小的表面做粗基準(zhǔn)。
④應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。
⑤粗基準(zhǔn)一般只使用一次,特別是主要定位基準(zhǔn),以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證往閥體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從閥體的零件圖分析可知該零件的加工表面比較多,粗基準(zhǔn)可選為兩個(gè),這里選擇該零件的上端面以及中心孔的內(nèi)輪廓面作為粗基準(zhǔn),分別以這兩面為基準(zhǔn)對零件進(jìn)行裝夾定位及加工。
3.1.3精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇原則:
①基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度,避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差,并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一,從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。
③互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí),有時(shí)兩個(gè)被加工面,可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。
④自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻,可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)
⑤此外,還應(yīng)選擇工件上精度高、尺寸較大的表面為精基準(zhǔn),以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。
閥體的精基準(zhǔn)選擇時(shí)考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)確。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),還應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。粗基準(zhǔn)的選擇,采用零件的中心孔的內(nèi)圓面及上端面作為定位的粗基準(zhǔn),使得零件達(dá)到完全定位。而在此基礎(chǔ)上,考慮到基準(zhǔn)重合、便于裝夾的問題,則選取下端面與其上的孔作為加工的精基準(zhǔn)。
3.2制定工藝路線
3.2.1加工階段的劃分
零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段:
①粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并為半精加工,精加工提供定位基準(zhǔn),粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,予以報(bào)廢或修補(bǔ),以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大,剛性好,精度低的機(jī)床,選用大的切前用量,以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí),切削力大,切削熱量多,所需夾緊力大,使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大,所以加工精度低,粗糙度值大。
②半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備,保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~I(xiàn)T10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
③精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求。另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量,工序變形小,有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般為IT6~I(xiàn)T7,表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
此外,加工階段劃分后,還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實(shí)際生活中,對于剛性好,精度要求不高或批量小的工件,以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段,在滿足加工質(zhì)量要求的前提下,通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段,甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。本次閥體加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)中,由于零件加工表面及孔的精度要求并不是很高,因此只需劃分為粗加工、精加工兩個(gè)階段即可滿足要求。
3.2.2工序的確定
對個(gè)表面的加工要粗、精分開,先粗后精,多次加工,已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應(yīng)安排在最后。
為了提高零件的機(jī)械性能和消除內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序,如調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理等,一般應(yīng)安排在粗加工之后,精加工之前。
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用數(shù)控機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
對于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。閥體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以上下端面互相定位半精加工。第二個(gè)工序是加工定位用的Φ50孔。上下端面加工完成后一直到閥體加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。對于閥體,需要精加工的是孔前后端平面,按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
3.2.3工藝路線設(shè)計(jì)
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以上端面后端面為粗基準(zhǔn),粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn),粗-半精銑上端面
V
以下端面、上端面為精基準(zhǔn),精鏜Φ50孔
VI
以上端面、下端面、Φ50孔為為精基準(zhǔn),半精銑前后端面
VII
以上端面、前端面、后端面為精基準(zhǔn),鉆4XΦ9孔
VIII
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn),精鏜Φ30孔
IX
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn),鉆Φ16孔
X
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn),鉆2XΦ11孔
XI
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn),鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
方案一:
方案二:
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以Φ50孔、前端面為粗基準(zhǔn) 粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn)、前后端面為粗基準(zhǔn) 鉆4×Φ9孔
V
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-精鏜Φ50孔
VI
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-半精銑上端面
VII
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-半精銑前、后端面
VIII
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-精鏜Φ30孔
IX
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 鉆Φ16孔
X
以下端面、4×Φ9孔、后端面為精基準(zhǔn) 鉆2×Φ11孔
XI
以下端面、4×Φ9孔、后端面為精基準(zhǔn) 鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
兩種方案都依照工序集中原則組織工序,優(yōu)點(diǎn)是工藝路線短,減少工件的裝夾次數(shù),易于保證加工面相互位置精度,使需要的機(jī)床數(shù)量少,減少工件工序間的運(yùn)輸,減少輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)的時(shí)間,同時(shí)產(chǎn)量也較高。
方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面再加工孔,而方案二是先加工孔再加工端面,違背了先面后孔的原則,綜合考慮確定具體的加工路線如下:
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以上端面后端面為粗基準(zhǔn),粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn),粗-半精銑上端面
V
以下端面、上端面為精基準(zhǔn),精鏜Φ50孔
VI
以上端面、下端面、Φ50孔為為精基準(zhǔn),半精銑前后端面
VII
以上端面、前端面、后端面為精基準(zhǔn),鉆4XΦ9孔
VIII
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn),精鏜Φ30孔
IX
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn),鉆Φ16孔
X
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn),鉆2XΦ11孔
XI
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn),鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
3.3 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡
4.1切削用量的確定及校核(參考《切削用量簡明手冊》)
加工材料——灰鑄鐵,HT200
工藝要求——2塊寬度a=29mm,長度l=46mm的平面,精度為H12-H13
機(jī)床——雙立軸圓工作臺銑床
1.選擇銑刀
硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)
2.選擇切削用量
1)銑削深度:
2)每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81,取
3)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
, 式(1.1)
實(shí)際銑削速度: 式(1.2)
進(jìn)給量: 式(1.3)
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81,
4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)表3.23,當(dāng)σb≥200MPa,ae≤72mm,ap≤4.2mm,z=4,,近似為
Pcc=1.67kW
根據(jù)X51立式銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為PcM=1.95kW
故Pcc
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