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发布时间:2020-05-30 16:13:09

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作者:魏杰(编著)

出版社:北京理工大学出版社

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机械加工工艺

机械加工工艺试读:

前言

机械加工工艺设计是机械加工过程中非常重要的前导性内容,同时也是与实践紧密结合的一门学科。随着数控技术的发展,在普通加工工艺学科的基础上,又衍生出数控加工工艺学科,形成了更加复杂的机械加工工艺学内容。

为了更好地适应机械、机电专业高级技术应用型人才培养的要求,本书以项目为导向,以模块为引领,以普通机械加工典型零件工艺设计和数控加工典型零件工艺设计为主线,连接每个任务实施过程所涉及的知识,充分贯彻“教、学、做”合一、理实一体化的教学改革模式。

本书主要内容包括机械加工工艺规程设计、减速器传动轴车削工艺设计与实施、轴承套钻镗加工工艺设计与实施、螺纹轴数控车削加工工艺设计与实施、端盖数控铣削工艺设计与实施等五个模块构成,第一模块是机械加工工艺基础知识,第二、三模块是普通机械加工的车、钻镗工艺设计,第四、五模块是数控加工的车、铣工艺设计。

本书由辽宁建筑职业学院魏杰编著。

各模块参考学时如下表:模块名称学时16机械加工工艺规程设计减速器传动轴车削工艺设计与实施16轴承套钻镗加工工艺设计与实施1616螺纹轴数控车削加工工艺设计与实施端盖数控铣削工艺设计与实施16合计80

由于水平所限,本书难免有不妥与疏漏之处,敬请广大读者提出宝贵的意见和建议。编 者  模块一 机械加工工艺规程设计

制定机械加工工艺规程是机械制造企业工艺技术人员的主要工作内容。机械加工工艺规程的制定与生产实际有着密切联系,它要求工艺规程制定者具有一定的生产实践知识和专业基础知识。

在实际生产中,由于零件的结构形状、几何精度、技术条件和生产数量等要求不同,一个零件往往要经过一定的加工过程才能将其由图样变成成品零件。因此,机械加工工艺人员必须从工厂现有的生产条件和零件的生产数量出发,根据零件的具体要求,在保证加工质量、较高生产效率和较低生产成本的前提下,为零件上的各加工表面选择适宜的加工方法,合理地安排加工顺序,科学地拟订加工工艺过程,才能获得合格的机械零件。

本模块首先介绍制定机械加工工艺规程的步骤和方法。然后重点讨论机械加工工艺过程设计中的主要问题,包括定位基准的选择、加工路线的拟订、工序尺寸及偏差的确定等。最后对工艺过程的经济性分析进行简要说明。

学习本模块内容,应牢牢把握机械加工工艺规程设计的基本原理、原则和方法(如选择定位基准的原则,选择加工方法的原则,工序划分及工序顺序安排的原则,确定余量的原则和方法,工序尺寸及偏差的确定方法,工艺尺寸链原理及应用等),并通过一定的实践掌握制定机械加工工艺规程的步骤和方法。

制定零件机械加工工艺规程是一件经验性和综合性很强的工作,除应密切联系生产实际外,综合运用所学知识也是十分必要的。

工艺尺寸链是分析加工精度、确定工序尺寸及偏差的重要工具,学生应掌握其原理和计算方法,并能正确地应用它来分析和解决实际工艺问题。项目一 工艺规程设计认知任务引入

如图1-1所示的阶梯轴,根据加工是否连续和变换机床的情况,分析工艺规程。图1-1 阶梯轴【任务说明】

1.划分机械加工的生产类型。

2.确定不同批量机械加工的工艺特征。

3.掌握编制机械加工工艺规程的原则。【知识点、技能点】

了解机械加工的生产类型及工艺特征。

掌握编制机械加工工艺规程的原则。任务分析

编写阶梯轴小、大批量工艺过程表。【课题任务】

能对制造活动有一个总体、全面的了解与把握;能掌握机械加工与机械制造工艺的基本原理和基础知识,熟悉各种加工方法和常用设备。【课题分析】

机械加工工艺规程是零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,它是机械制造厂最主要的技术文件之一,按照工艺规程组织生产,可以保证产品的质量、较高的生产效率和经济效益。因此,生产中应严格执行既定的工艺规程。工艺规程必须不断地改进和完善,以便更好地指导生产。因此,机械制造专业的从业人员必须对机械工艺规程有正确的认识。相关知识

本项目以零件的加工原理、制造方法及所用设备和工艺装备为主要研究对象,探讨在各种生产条件下,如何以较低成本、较高的劳动生产率生产出优质的产品。

零件的加工是在由机床、夹具、刀具、工件所组成的工艺系统上完成的,加工质量、成本和效率在很大程度上取决于加工方法及由此而选用的机床、夹具和刀具等。

一、生产过程和工艺过程

1.生产过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。产品的生产过程分为以下几个主要阶段。(1)毛坯制造:如铸造、锻造、冲压和焊接等。(2)零件的机械加工、热处理和其他表面处理等。(3)生产和技术准备工作。(4)部件和产品的装配、调整、检验、试验、油漆和包装等。

2.工艺过程

工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为半成品或成品的过程。工艺过程可分为毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等。采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为零件的过程,称为机械加工工艺过程。在航空、航天产品的制造过程中,机械加工在总劳动量中占的比重最大(约为60%),而且它是获得复杂形状和高精度零件的主要手段。近年来,由于科学技术的飞速发展,对产品的精度要求也就越来越高,因此,机械加工工艺过程在产品生产的整个过程中占有最重要的地位。

机械加工工艺过程是由按一定顺序排列的若干个工序组成的。

一个或一组工人在一个工作地点对一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程,称为工序。工序是工艺过程的基本组成单元。生产规模和加工条件不同,其工艺过程及工序的划分也不同。

如图1-2所示键轴,当单件小批量生产时,其工艺过程见表1-1;当中批量生产时,其工艺过程见表1-2。图1-2 键轴表1-1 单件小批量生产的键轴工艺过程工序号工序内容设备1车端面,钻中心孔,车外圆,切退刀槽,倒角车床2铣键槽铣床3磨外圆磨床4去毛刺钳工台表1-2 中批量生产的键轴工艺过程工序号工序内容设备1铣端面,钻中心孔铣钻联合机床2粗车外圆车床3精车外圆,倒角,切退刀槽车床4铣键槽铣床5磨外圆磨床去毛刺钳工台

机械加工工艺过程中的每一道工序均由装夹、工位、工步和走刀组成。

1)装夹

在加工前,应先使工件在机床上或夹具中占有正确的位置,这一过程称为定位;工件定位后,将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧;将工件在机床或夹具中定位、夹紧一次所完成的那一部分工序内容称为装夹。一道工序中,工件可能被装夹一次或多次。

2)工位

一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。

为了减少由于多次装夹带来的误差和时间损失,加工中常采用回转工作台、回转夹具或移动夹具,使工件在一次装夹中先后处于几个不同的位置进行加工,称为多工位加工。图1-3所示为多工位加工,即利用回转工作台,在一次装夹中依次完成装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工位的加工。图1-3 多工位加工

3)工步

加工表面、切削刀具及切削用量中的进给量和切削速度基本保持不变的情况下所连续完成的那部分工序内容,称为工步。

为了提高生产率,常将几个待加工表面用几把刀具同时加工,这种将刀具合并起来加工的工步,称为复合工步,如图1-4所示。复合工步在工艺规程中也作为一个工步。采用复合工步可以提高生产效率。图1-4 复合工步(a)立轴转塔车床的一个复合工步;(b)钻孔、扩孔复合工步

4)走刀

有些工步由于余量较大或其他原因,需要用同一刀具对同一表面进行多次切削,则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀(行程)。走刀是工步的一部分,一个工步可以包括一次或多次走刀。

二、生产纲领和生产类型

不同的机械产品,其结构、技术要求不同,但其制造工艺却存在着很多共同的特征,这些共同的特征由企业的生产纲领来决定。零件的机械加工工艺过程与生产类型密切相关,在制定机械加工工艺规程时,首先要确定生产类型,而生产类型主要与生产纲领有关。

1.生产纲领

生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量,计划期通常为一年,所以生产纲领也称为年产量。

对于零件而言,产品的产量除了制造机器所需要的数量之外,还包括一定的备品和废品,零件的生产纲领应按下式计算:(1-1)

N=Q(1+a%)(1+b%)n

式中,N——零件的年产量(件/年);Q——产品的年产量(台/年);n——每台产品中该零件的数量(件/台);a%——该零件的备品率;b%——该零件的废品率;

2.生产类型

生产类型是指企业生产专业化程度的分类。人们按照产品的生产纲领及其重量等,可将生产分为单件生产、批量生产和大量生产三种类型。

1)单件生产

单个生产不同结构和尺寸的产品,很少重复甚至不重复,这种生产称为单件生产。其特点是:生产的产品种类较多,而同一产品的产量很小,工作地点和加工对象经常改变。

2)大量生产

同一产品的生产数量很大,大多数工作地点经常按一定节奏重复进行某一零件某一工序的加工,这种生产称为大量生产。其特点是:同一产品的产量大,工作地点较少改变,加工过程重复。

3)批量生产

一年中分批轮流制造几种不同的产品,每种产品均有一定的数量,工作地点的加工对象周期性地重复,这种生产称为批量生产。其特点是:产品的种类较少,有一定的生产数量,加工对象周期性地改变,加工过程周期性地重复。

根据前面公式计算的零件生产纲领,参考表1-3即可确定生产类型。不同生产类型的制造工艺有不同的特征,见表1-4。表1-3 生产类型和生产纲领的关系表1-4 各种生产类型的工艺特点工艺单件生产批量生产大量生产特点毛坯铸件采用木模手工铸件广泛采用金属模的制铸件用金属模造型,部造型,锻件采用自机器造型,锻件采用造方分锻件采用模锻由锻模锻法零件无须互换,互配零全部零件有互换性,大部分零件有互换性,互换件可成对制造,采某些要求精度高的配少数采用修配法装配性用修配法装配合采用分组装配机床广泛采用生产率高的采用通用机床;按部分采用通用机床,部设备专用机床和自动机机床类别和规格采分采用专用机床;按零及其床;按流水线形式排用“机群式”排列件加工分“工段”排列布置列很少采用专用夹广泛采用专用夹具,广泛采用专用夹具,部夹具具,由划线和试切用调整法达到精度要分用划线法进行加工法达到设计要求求刀具采用通用刀具和万较多采用专用刀具和专广泛采用高生产率的和量能量具用量具刀具和量具具对技对机床调整工人技术术工需要技术熟练的工需要一定熟练程度的技要求高,对机床操作人的人术工人工人技术要求低要求对工有详细的工艺过程卡或有工艺过程卡、工序艺文只有简单的工艺过工艺卡,零件的关键工卡和工序卡等详细的件的程卡序有详细的工序卡工艺文件要求

三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤

1.机械加工工艺规程的作用(1)机械工艺规程是指导生产的主要技术文件。机械加工车间生产的计划、调度,工人的操作,零件的加工质量检验,加工成本的核算,都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题,也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故,应按工艺规程来确定各有关单位和人员的责任。(2)机械工艺规程是生产准备工作的主要依据。车间要生产新零件时,首先要制定该零件的机械加工工艺规程,再根据工艺规程进行生产准备。如新零件加工工艺中关键工序的分析研究,准备所需的刀具、夹具、量具(外购或自行制造),原材料及毛坯的采购或制造,新设备的购置或旧设备改装等,均必须根据工艺规程来进行。(3)机械工艺规程是新建机械制造厂(车间)的基本技术文件。新建(扩建)批量或大批量机械加工车间(工段)时,应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量及其在车间的布置,再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。

2.加工工艺规程的设计步骤(1)分析零件工作图和产品装配图。阅读零件图和产品装配图,以了解产品的用途、性能及工作条件,明确零件在产品中的位置、功能及其主要的技术要求。(2)工艺审查。主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确;分析各项技术要求制定的依据,找出其中的主要技术要求和关键技术问题,以便在设计工艺规程时采取措施予以保证;审查零件的结构工艺性。(3)确定毛坯的种类及其制造方法。常用机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材以及冷挤压件、粉末冶金等。零件的毛坯种类有的已在图纸上明确,如焊接件;有的随着零件材料的选定而确定,如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等,此时毛坯必为铸件,且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外,均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件,除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外,大多数只规定了材料及其热处理要求,这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。作用一般的阶梯轴,若各阶梯的直径差较小,则可直接以圆棒料为毛坯;重要的轴或直径差大的阶梯轴,为了减少材料消耗和切削加工量,则宜采用铸件毛坯。常用毛坯的特点及适用范围见表1-5。表1-5 常用毛坯的特点及适用范围(4)拟订机械加工工艺路线。这是机械加工工艺规程设计的核心部分,其主要内容包括:选择定位基准;确定加工方法;安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等。(5)确定各工序所需的机床和工艺装备。工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等。机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下,与生产批量和生产节拍相适应,并应优化考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件,以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用机床、专用或成组工艺装备,应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。(6)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和公差。(7)确定切削用量。(8)确定各工序工时定额。(9)评价工艺路线。对所制定的工艺方案应进行技术经济分析,并对多种工艺方案进行比较,或采用优化方法,以确定出最优工艺方案。(10)填写或打印工艺文件。任务实施

根据阶梯轴加工是否连续和变换机床的情况,编写工艺过程。

1.阶梯轴小批量工艺过程编制

单件小批量生产时,可划分为表1-6所示的三道工序。表1-6 单件小批量生产的阶梯轴工艺过程工序号工序内容设备1车一端面,钻中心孔;掉头车另一端面,钻中心孔车床2车大端外圆及倒角,车小端外圆及倒角车床3铣键槽,去毛刺铣床

2.阶梯轴大批量工艺过程编制

大批大量生产时,则可划分为表1-7所示的五道工序。表1-7 大批量生产的阶梯轴工艺过程工序号工序内容设备1铣端面,钻中心孔中心孔机床2车大端面外圆及倒角车床3车小端面外圆及倒角车床4铣键槽立式铣床5去毛刺钳工台项目二 工艺规程准备任务引入【任务说明】

1.完成机械加工工艺规程设计的准备工作。

2.选择不同类型零件的毛坯。【知识点、技能点】

1.机械加工工艺规程的设计原则。

2.零件内容分析及工艺性分析方法。

3.毛坯的选择方法。任务分析

零件毛坯选择与机械加工工艺性分析报告。【课题任务】

利用原始资料进行机械加工工艺规程的设计;

根据零件图选择毛坯并对零件进行内容和工艺分析。【课题分析】

零件机械加工工艺规程的内容:工艺路线,各工序的具体加工内容、要求及说明,切削用量,时间定额及使用的机床设备与工艺装备等。其中工艺路线是指产品或零、部件在生产过程中,由毛坯准备到成品包装入库,经过企业各部门或工序的先后顺序。工艺装备(工装)是产品制造过程中所用的各种工具的总称,包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等。相关知识

工艺规程应能在一定的生产条件下,以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用,可靠地加工出条例要求的零件。同时,还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内外先进的工艺技术和经验,并保证有良好的劳动条件。工艺规程是直接指导生产和操作的重要文件,在编制时还应做到正确、完整、统一和清晰,所用术语、符号、计量单位和编号都要符合相应的标准。

一、机械加工工艺规程的设计原则及所需的原始资料

1.机械加工工艺规程的设计原则(1)编制工艺规程应以保证零件加工质量、达到设计图纸规定的各项技术要求为前提;(2)在保证加工质量的基础上,应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本;(3)应充分考虑和利用现有生产条件,尽可能做到平衡生产;(4)尽量减轻工人劳动强度,保证安全生产,创造良好、文明的劳动条件;(5)积极采用先进技术和工艺,力争减少材料和能源消耗,并应符合环境保护要求。

2.制定机械加工工艺规程所需的原始资料

制定零件的机械加工工艺规程时,需具备下列原始资料:(1)产品的全套装配图及零件图。(2)产品的验收质量标准。(3)产品的生产纲领及生产类型。(4)零件毛坯图及毛坯生产情况。零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计。机械加工工艺人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产情况,如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒口位置、模锻件的起模斜度和飞边位置等,以便正确选择零件加工时的装夹部位和装夹方法,合理确定工艺过程。(5)工厂(车间)的生产条件。应全面了解工厂(车间)设备的种类、规格和精度状况,工人的技术水平,现有的刀具、夹具、量具规格,以及专用设备、工艺装备的设计制造能力等。(6)各种相关手册、标准等技术资料。(7)国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。

二、零件内容分析及工艺性分析

零件图是制定工艺规程最主要的原始资料。在制定零件的机械加工工艺规程之前,对零件设计及零件图进行内容和工艺性分析,提出修改意见,是制定工艺规程的重要工作。

1.零件图的内容分析

首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件,搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响,找出主要和关键的技术要求,然后对零件图样进行分析。零件图的研究包括以下两项内容。

1)检查零件图的完整性和正确性

主要检查零件视图是否表达直观、清晰、充分;尺寸、公差、技术要求是否合理、齐全。如有错误或遗漏,应提出修改意见。如图1-5所示的孔中心距的标注中,已标注了孔距尺寸a±δ和角度α±δ,则x, yαα轴的坐标尺寸就不能随便标注。有时为了方便加工,可按尺寸链计算出来,并标在圆括号内,作为加工图1-5 孔中心距的标注时的参考尺寸。

2)分析零件的技术要求

零件的技术要求包括零件加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、表面加工质量以及热处理等要求。分析零件的这些技术要求在保证使用性能的前提下是否经济合理,在本企业现有生产条件下是否能够实现。如图1-6所示的汽车钢板弹簧吊耳,内侧面要求是不接触的,所以吊耳侧面的表面粗糙度可由原设计的Ra2.5 μm降低为Ra10 μm。这样就可以在铣削时增大进给量,提高生产效率。图1-6 汽车钢板弹簧吊耳简图

2.零件的结构工艺性分析

零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件下,零件毛坯的制造、零件的加工与产品装配所具备的可行性和经济性。零件结构工艺性与材料的性能、制造工艺过程、生产条件、生产批量及经济性等因素有关,必须全面综合地分析。零件的结构对机械加工工艺过程的影响很大,不同结构的两个零件尽管可能都满足使用要求,但它们的加工方法和制造成本却可能有很大的差别。工艺性良好的零件结构,应是在不同生产类型的具体生产条件下,零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配,都能以较高的生产率、最低的成本及采用较经济的方法进行,并能满足使用性能的结构。制定机械加工工艺规程时,主要需对零件切削加工工艺性进行分析。

三、毛坯的选择

选择毛坯,主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。毛坯的形状、尺寸越接近成品,切削加工余量就越少,从而可以提高材料的利用率和生产效率,然而这样往往会使毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,从而增加毛坯的制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯制造两方面出发,综合考虑,以求最佳效果。

1.毛坯的种类

毛坯的种类很多,同一种毛坯又有多种制造方法。

1)铸件

铸件适用于形状复杂的零件毛坯。根据铸造方法的不同,铸件可分类如下。(1)砂型铸造的铸件。这是应用最为广泛的一种铸件。它又有木模手工造型铸件和金属模机器造型铸件之分。木模手工造型铸件精度低,加工表面需留较大的加工余量,生产效率低,适用于单件小批生产或大型零件的铸造。金属模机器造型生产效率高,铸件精度也高,但设备费用高,铸件的重量也受限制,故适用于大批量生产的中小型铸件。(2)金属型铸造的铸件。将熔融的金属浇注到金属模具中,依靠金属自重充满金属铸造型腔而获得的铸件。这种铸件比砂型铸造铸件精度高,表面质量和力学性能好,生产效率也较高,但需专用的金属型腔模,适用于大批量生产中尺寸不大的有色金属铸件。(3)离心铸造的铸件。将熔融的金属注入高速旋转的铸型内,在离心力的作用下,金属液充满型腔而形成的铸件。这种铸件晶粒细,金属组织致密,零件的力学性能好,外圆精度及表面质量高,但内孔精度差,且需要专门的离心浇注机,适用于批量较大的黑色金属和有色金属的旋转体铸件。(4)压力铸造的铸件。将熔融的金属在一定的压力作用下,以较高的速度注入金属型腔内而获得的铸件。这种铸件精度高,可达IT13~IT11;表面粗糙度小,可达Ra3.2~0.4 μm;铸件力学性能好。可铸造各种结构复杂的零件,铸件上各种孔眼、螺纹、文字及花纹图案均可铸出,但需要一套昂贵的设备和型腔模,适用于批量较大、形状复杂、尺寸较小的有色金属铸件。(5)精密铸造的铸件。将石蜡通过型腔模压制成与工件一样的蜡制件,再在蜡制工件周围粘上特殊型砂,凝固后将其烘干焙烧,蜡被蒸化而放出,留下工件形状的模壳,用来浇铸。精密铸造铸件精度高,表面质量好,一般用来铸造形状复杂的铸钢件,可节省材料、降低成本,是一项先进的毛坯制造工艺。

2)锻件

锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯,其锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成型的锻件。它的精度低,加工余量大,生产率也低,适用于单件小批生产及大型锻件。

模锻件是在锻锤或压力机上,通过专用锻模锻制成型的锻件。它的精度和表面粗糙度均比自由锻好,可以使毛坯形状更接近工件形状,加工余量小。同时,由于模锻件的材料纤维组织分布好,故锻制件的机械强度高。模锻的生产效率高,但需要专用的模具,且锻锤的吨位也要比自由锻造大,主要适用于批量较大的中小型零件。

3)焊接件

焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件,它制作方便、简单,但需要经过热处理才能进行机械加工,适用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制造简单,加工周期短,毛坯重量轻;缺点是抗振动性差,机械加工前需经过时效处理以消除内应力。

4)冲压件

冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件,它可以非常接近成品要求,冲压零件可以作为毛坯,有时还可以直接成为成品。冲压件的尺寸精度高,适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。

5)型材

型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低,价格较冷拉便宜,用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小,精度高,易于实现自动送料,但价格贵,多用于批量较大且在自动机床上进行加工的情形。按其截面形状,型材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其他特殊截面的型材。

6)冷挤压件

冷挤压件是在压力机上通过挤压模加工而成的。冷挤压生产效率高,毛坯精度高,表面粗糙值小,可以不再进行机械加工,但要求材料塑性好,主要为有色金属和塑性好的钢材。其适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。

7)粉末冶金件

粉末冶金件是以金属粉末为原料,在压力机上通过模具压制成型后经高温烧结而成的。其生产效率高,零件的精度高,表面粗糙度值小,一般可不再进行精加工,但金属粉末成本较高,适用于大批、大量生产中压制形状简单的小型零件。

2.确定毛坯时应考虑的因素

1)零件的材料及其力学性能

当零件的材料选定以后,毛坯的类型就大体确定了。例如,材料为铸铁的零件,自然应选择铸造毛坯,而对于重要的钢质零件,力学性能要求高时,可选择锻造毛坯。

2)零件的结构和尺寸

形状复杂的毛坯常采用铸件,但形状复杂的薄壁件一般不能采用砂型铸造。一般用途的阶梯轴,如果各段直径相差不大、力学性能要求不高,则可选择棒料作毛坯;倘若各段直径相差较大,为了节省材料,应选择锻件。

3)生产类型

当零件的生产批量较大时,应采用精度和生产率比较高的毛坯制造方法,这时毛坯制造增加的费用可由材料耗费减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿。

4)现有生产条件

毛坯类型要结合本企业的具体生产条件,如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等进行选择。

5)充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性

为了节约材料和能源,减少机械加工余量,提高经济效益,只要有可能,就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。

3.确定毛坯时的几项工艺措施

实现少切屑、无切屑加工是现代机械制造技术的发展趋势。但是,由于毛坯制造技术的限制,加之现代机器对零件精度和表面质量的要求越来越高,为了保证机械加工能达到质量要求,毛坯的某些表面仍需留有加工余量。加工毛坯时,由于一些零件形状特殊,安装和加工不大方便,故必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。下面列举几种常见的工艺措施。(1)为了便于安装,有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。工艺搭子在零件加工完毕后一般应切除,如对使用和外观没有影响,也可保留在零件上。(2)装配后需要形成同一工作表面的两个相关偶件,为了保证加工质量并使加工方便,常常将这些分离零件先制作成一个整体毛坯,加工到一定阶段后再切割分离。(3)对于形状比较规则的小型零件,为了便于安装和提高机械加工的生产率,可将多件合成一个毛坯,加工到一定阶段后再分离成单件,然后再对单件进行加工。任务实施

机械加工结构工艺性正误对比与分析。

1.常见零件机械加工结构工艺性正误对比

两个使用性能完全相同的零件,因结构稍有不同,其制造成本有很大的差别。表1-8列出了常见零件的机械加工结构工艺性对比实例。表1-8 常见零件的机械加工结构工艺性对比实例

2.机械加工结构工艺性分析

在表1-8中右侧列中显示加工结构工艺性分析。项目三 工艺路线设计任务引入

选择如图1-7所示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200,毛坯为铸件,生产批量为5 000件。图1-7 摇杆零件【任务说明】

1.选择基准及定位基准,划分加工阶段。

2.选择零件表面加工经济精度和加工方法。

3.安排加工顺序。

4.安排热处理工序和辅助工序。【知识点、技能点】

1.基准及定位基准的概念。

2.切削加工顺序的安排原则。

3.工序集中与工序分散原则。任务分析

摇杆工艺路线表。【课题任务】

拟订工艺路线时,应充分确保产品质量,并以最经济的方法达到所要求的生产纲领,即应该做到技术上先进、经济上合理,并有良好、安全的劳动条件。【课题分析】

拟订工艺路线是制定工艺规程的关键步骤,其主要内容包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确定工序集中与分散程度等。设计时一般应提出几种方案,通过分析对比,从中选择最佳方案。但是,目前还没有一套通用而完整的工艺路线拟订方法,只是总结出了一些综合性原则,在具体运用这些原则时要根据具体条件综合分析。相关知识

机械加工工艺规程的制定,在具体工作中应该在充分调查研究的基础上,提出多种工艺路线进行分析比较。工艺路线不但会影响加工的质量和生产效率,而且会影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积和生产成本等。

工艺路线的拟订是制定工艺规程的总体布局。其主要任务是选择各个加工表面的加工方法和加工方案,确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序的多少等。

关于工艺路线的拟订,目前还没有一套普遍而完整的方法。但经过多年来的生产实践,已总结出一些综合性原则。在应用这些原则时,要结合生产实际,分析具体条件,避免生搬硬套。

一、基准及定位基准的选择

1.基准的概念及分类

零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为基准。根据其功用的不同,可分为设计基准和工艺基准两大类。

1)设计基准

在零件图上用以确定其他点、线、面的基准,称为设计基准。

2)工艺基准

零件在加工、测量、装配等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。工艺基准又可分为以下类型:(1)工序基准。图1-8所示为一个工序基准简图,图中端面C是端面T的工序基准,端面T是端面A、B的工序基准,孔中心线为外圆D和内孔d的工序基准。为减少基准转换误差,应尽量使工序基准和设计基准重合。图1-8 工序基准(2)定位基准。用于确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准称为定位基准。作为基准的点、线、面有时在工件上并不一定实际存在(如孔和轴的轴线、某两面之间的对称中心面等),在定位时一般是通过有关具体表面来起定位作用的,这些表面称定位表面。例如,在车床上用顶尖拨盘安装一根长轴,实际的定位表面(基面)是顶尖的锥面,但它体现的定位基准是这根长轴的轴线。因此,选择定位基准,实际上就是选择恰当的定位基面。例如,在图1-7中,工件被夹持在三爪卡盘上车外圆D和镗内孔d,此时D和d的设计基准与定位基准皆为中心线,而定位基准则为外圆面E。如图1-9所示的钻套零件,用内孔装在心轴上磨削外圆表面时,内孔就是定位基准。图1-9 钻套零件(3)测量基准。用以测量工件已加工表面所依据的基准。例如,以内孔定位用百(千)分表测量外加工表面的径向跳动时,内孔就是测量外圆表面径向跳动的测量基准。(4)装配基准。在零件或部件装配时用以确定其在机器中相对位置的基准。

2.定位基准的选择

定位基准的选择对于保证零件的尺寸精度和位置精度以及合理安排加工顺序都有很大的影响,当使用夹具安装工件时,定位基准的选择还会影响夹具结构的复杂程度。因此,定位基准的选择是制定工艺规程时必须认真考虑的一个重要工艺问题。

定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工的表面作为定位基准,则这种基准被称为粗基准;若选择已加工的表面作为定位基准,则这种基准被称为精基准。粗基准考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,而精基准考虑的重点是如何减少误差。

1)粗基准的选择(1)余量均匀原则。为了保证重要加工表面加工余量均匀,应选择重要加工表面作为粗基准。如图1-10所示,为保证导轨面有均匀的组织和一致的耐磨性,应使其加工余量均匀。因此选择导轨面为粗基准加工底面,然后再以底面为基准加工导轨面。当工件上有多个重要加工表面要求保证余量均匀时,则应选余量要求最严的表面为粗基准。图1-10 床身加工的粗基准选择(a)工序1;(b)工序2(2)相互位置要求原则。为了保证非加工表面与加工表面之间的相对位置精度要求,一般选择非加工表面作为粗基准。如图1-11所示的毛坯,铸造时孔B和外圆A有偏心,若采用非加工表面外圆A为粗基准加工孔B,则内外圆是同轴的,但孔B的加工余量不均匀。如果零件上同时具有多个非加工面,则应选择与加工面位置精度要求最高的非加工表面作为粗基准。图1-11 粗基准的对比(a)以外圆表面为粗基准;(b)以内孔表面为粗基准(3)不得重复使用原则。粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。(4)便于装夹原则。选作粗基准的表面应平整光洁,有一定面积,无飞边、浇口、冒口,以保证定位稳定、夹紧可靠。

2)精基准的选择(1)基准重合原则。应尽可能选择加工表面的设计基准作为定位基准,这样可以避免基准不重合引起的误差。图1-12所示为采用调整法加工C面,则尺寸c的加工误差T不仅包含本工序的加工误差Δ,cj而且还包括基准不重合带来的设计基准与定位基准之间的尺寸误差T。如果采用如图1-13所示的方式安装工件,则可消除基准不重合误a差。图1-12 基准不重合误差示例图1-13 基准重合工作安装示意图(2)基准统一原则。应尽可能采用同一个定位基准加工工件上的各个表面。采用基准统一原则,可以简化工艺规程的制定,减少夹具数量,节约了夹具设计和制造费用;同时由于减少了基准的转换,故更有利于保证各表面间的相互位置精度。

如图1-14所示,在扇形工件上钻三个孔时,工件以内孔和端面为基准,在定位销5和分度盘8的平面上定位,并以一个侧面为基准在挡销13上做角向定位。用开口垫圈3和螺母4将工件压紧在分度盘上。当钻好一个孔要变换工位时,可用手柄9松开分度盘,再拉动捏手11拔出分度销1,然后转动分度盘到下一个工位,再插入分度销1,用手柄9把分度盘锁紧。依次钻出三个径向孔。图1-14 基准统一原则1—分度销;2—定位套;3—开口垫圈;4—螺母;5—定位销;6—工件;7—钻套;8—分度盘;9—手柄;10—衬套;11—捏手;12—夹具体;13—挡销(3)互为基准原则。对工件上两个相互位置精度要求比较高的表面进行加工时,可以利用两个表面互相作为基准,反复进行加工,以保证位置精度要求。如图1-15所示,在加工精密齿轮时,齿面高频淬火后需要进行磨齿,因其淬硬层较薄,故应使磨削余量小而均匀。所以要先以齿面为其基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,可保证齿面磨削余量均匀。图1-15 互为基准原则—齿轮表面定位1—夹具体;2—弹性薄膜盘;3—卡爪;4—保持架;5—工件(齿轮);6—定心圆柱;7—弹簧;8—螺钉;9—推杆(4)自为基准原则。某些加工表面加工余量小而均匀时,可选择加工表面本身作为定位基准。图1-16所示为镗连杆小头孔时,以加工表面小头孔作为定位基准的夹具。工件除以大头孔中心线和端面为定位基准外,还以小头孔中心线为定位基准,用削边销定位,消除绕大头孔轴线的转动自由度,并在小头孔两侧用浮动夹紧装置夹紧后拔出定位销,伸入镗杆对小头孔进行加工。其能保证加工余量小而均匀。图1-16 自为基准示例(5)便于装夹原则。所选基准应保证工件定位准确、安装可靠;夹具设计简单、操作方便。

无论是粗基准还是精基准,上述原则都不可能同时满足,有时甚至互相矛盾,因此选择基准时,必须具体情况具体分析,权衡利弊,保证零件的主要设计要求。

3)定位基准选择实例分析

例1-1 选择如图1-17所示主轴箱体零件的定位基准。图1-17 主轴箱体零件的定位基准

解:(1)粗基准的选择。主轴箱体零件上最重要的加工面是主轴孔,为使主轴孔加工余量均匀,加工统一精基准面(顶面或底面)时应选择两主轴孔作为粗基准。此外,为保证装入箱体内的齿轮和其他回转件与箱体内壁有足够的间隙,即在保证重要加工面余量均匀的前提下,又适当照顾到加工面之间的位置关系,还需选距主轴孔较远的一个轴承孔作为粗基准,以限制箱体的转动自由度(一点定位)。(2)精基准的选择。根据基准重合的原则,应以箱体底面作定位精基准。但由于该零件有其特殊性——箱体内墙上有孔需要加工,且内墙至两端面距离较大,镗孔时需配置镗孔支撑,以加强镗杆的刚度。若采用箱体底面定位,加工内墙孔时箱口朝上,需使用吊架支撑,如图1-18所示,增加了加工的难度。为保证孔系的加工精度和提高生产率,在大批生产中采用顶面及顶面上两工艺孔作为统一精基准,如图1-19所示,而在中小批量生产中则采用底面和导向面(图中未标出)作为统一精基准。图1-18 以箱体底面定位图1-19 孔系精基准选择

二、零件表面加工经济精度和加工方法的选择

表面加工方法的选择,就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。在选择时,一般先根据表面的精度和表面粗糙度要求选择最终加工方法,然后再确定精加工前期工序的加工方法。

1.加工经济精度

加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、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和表面粗糙度。

各种典型表面的加工方法及其所能达到的经济精度和表面粗糙度等级均已制定表格,在机械加工工艺手册中都能查到。摘录部分见表1-9~表1-11。表1-9 外圆柱面加工方法表1-10 孔加工方法表1-11 平面加工方法

2.加工方法的选择

1)工件的加工精度、表面粗糙度和其他技术要求

在分析研究零件图的基础上,根据各加工表面的加工质量要求,选择与之相符合的加工经济精度对应的加工方法。

2)工件材料的性质

工件材料是影响加工方法选择的重要因素。例如,有色金属精加工,因材料过软容易堵塞砂轮而不宜采用磨削,一般采用高速精车或金刚镗;淬火钢的精加工,为了提高效率则采用磨削。

3)工件的结构形状和尺寸

例如,对于IT7级精度的孔,采用镗、铰、拉和磨削等可达到要求。但箱体上的孔一般不宜采用拉削或磨削,大孔时宜选择镗孔,小孔时则宜选择铰孔。

4)工件的生产类型

大批大量生产时,应采用高效率设备和专用工艺装备,例如平面和孔采用拉削加工。单件小批生产时,则只能采用通用设备和工艺装备,如刨、铣平面和钻、扩、铰孔。

5)本厂现有的设备情况和技术条件

应充分利用企业的现有设备和工艺手段,节约资源,发挥工人的创造性,挖掘企业潜力;同时应重视新技术、新工艺,设法提高企业的工艺水平。

三、加工顺序的安排

复杂零件的机械加工要经过切削加工、热处理和辅助工序,在拟订工艺路线时必须将三者统筹考虑,合理安排顺序。

切削加工工序安排的总原则是:前期工序必须为后续工序创造条件,做好基准准备。具体原则如下:

1.基准先行

零件加工一开始总是先加工精基准,然后再用精基准定位加工其他表面。因此,任何零件的加工过程,总是先对定位基准进行粗加工和半精加工,必要时还要进行精加工。例如,对于箱体零件,一般是以主要孔为粗基准加工平面,再以平面为精基准加工孔系;对于轴类零件,一般是以外圆为粗基准加工中心孔,再以中心孔为精基准加工外圆、端面等其他表面。如果有几个精基准,则应该按照基准转换的顺序与逐步提高加工精度的原则来安排基面和主要表面的加工。

2.先主后次

零件的主要表面一般都是加工精度或表面质量要求比较高的表面,它们的加工质量好坏对整个零件的质量影响很大,其加工工序往往也比较多,因此应先安排主要表面的加工,再将其他表面加工适当安排在它们中间穿插进行。通常将装配基面、工作表面等视为主要表面,而将键槽、紧固用的光孔和螺孔等视为次要表面。

3.先粗后精

一个零件通常由多个表面组成,各表面的加工一般都需要分阶段进行。在安排加工顺序时,应先集中安排各表面的粗加工,中间根据需要依次安排半精加工,最后安排精加工和光整加工。对于精度要求较高的工件,为了减小因粗加工引起的变形对精加工的影响,通常粗、精加工不应连续进行,而应分阶段、间隔适当时间进行。

4.先面后孔

对于箱体、支架和连杆等工件,应先加工平面后加工孔。因为平面的轮廓平整、面积大,先加工平面再以平面定位加工孔,既能保证加工时孔有稳定可靠的定位基准,又有利于保证孔与平面间的位置精度要求。此外,在毛坯面上钻孔或镗孔,容易使钻头引偏或打刀,此时也应先加工平面再加工孔,以避免上述情况发生。

四、工序集中和工序分散

安排了加工顺序后,就可以将各加工表面的各次加工,按不同的加工阶段和先后顺序组合成若干工序。工序的组合可采用工序分散和工序集中两个原则。

1.工序集中

工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多。工序集中有以下特点:(1)有利于采用高效率的专用设备和工艺装备,生产效率高。(2)减少了装夹次数,易于保证各表面间的相互位置精度,还能缩短辅助时间。(3)减少了工序数目,机床数量、操作工人数量和生产面积都可减少,节省人力、物力,还可简化生产计划和组织工作。(4)工序集中通常需要采用专用设备和工艺装备,使得投资大,设备和工艺装备的调整、维修较为困难,生产准备工作量大,转换新产品较麻烦。

2.工序分散

工序分散则是将工件的加工分散在较多的工序内完成。每道工序的加工内容很少,有时甚至每道工序只有一个工步。工艺分散的特点有:(1)设备和工艺装备简单,调整方便,工人便于掌握,容易适应产品的变换。(2)可以采用最合理的切削用量,减少基本时间。(3)设备和工艺装备数量多、操作工人多、生产占地面积大。

工序集中与工序分散各有利弊,如何选择,应根据企业的生产规模、产品的生产类型、现有的生产条件、零件的结构特点和技术要求、各工序的生产节拍,进行综合分析后选定。

一般来说,单件小批生产采用工序集中,以便简化生产组织工作;大批大量生产及结构较复杂的零件,适于采用工序集中,而对于结构简单的零件,也可采用工序分散后组织流水生产;成批生产应尽可能采用高效机床,使工序适当集中。对于重型零件,为了减少装卸运输工作量,工序应适当集中;而对于刚性较差且精度高的精密工件,则工序应适当分散。随着科学技术的进步、先进制造技术的发展,目前的发展趋势倾向于工序集中。

五、加工阶段的划分

1.加工阶段的分类

为了保证零件的加工质量和合理地使用设备、人力,零件往往不可能在一个工序内完成全部加工工作,而必须将整个加工过程划分为粗加工、半精加工和精加工三大阶段。对零件上精度和表面粗糙度要求特别高的表面还应在精加工后增加光整加工,称为光整加工阶段。

1)粗加工阶段

在这一阶段中要切除大部分加工余量,使毛坯在形状和尺寸上接近成品,其目的是尽量提高生产效率。

2)半精加工阶段

这一阶段的主要任务是消除粗加工留下的误差,为主要表面的精加工做准备,并完成一些次要表面的加工(钻孔、攻丝、铣键槽等)。

3)精加工阶段

这一阶段的任务是从工件上切除少量余量,保证各主要表面达到图纸规定的质量要求。

2.划分加工阶段的主要原因

1)保证零件加工质量

粗加工时切除的金属层较厚,会产生较大的切削力和切削热,所需的夹紧力也较大,因而工件会产生较大的弹性变形和热变形;粗加工后由于内应力重新分布,也会使工件产生较大的变形。划分阶段后,粗加工造成的误差将通过半精加工和精加工予以纠正。

2)合理使用设备

粗加工时可使用功率大、刚度好而精度较低的高效率机床,以提高生产率。而精加工则可使用高精度机床,以保证加工精度要求。这样既充分发挥了机床各自的性能特点,又延长了高精度机床的使用寿命。

3)及时发现毛坯缺陷

由于粗加工切除了各表面的大部分余量,毛坯的缺陷如气孔、砂眼、余量不足等可及早被发现,及时修补或报废,从而避免继续加工而造成的浪费。

4)避免损伤已加工表面

将精加工安排在最后,可以保护精加工表面在加工过程中少受损伤或不受损伤。

5)便于安排必要的热处理工序

划分加工阶段后,在机械加工过程中适时插入热处理,可使冷、热工序配合得更好,避免因热处理带来的变形。

值得指出的是,加工阶段的划分不是绝对的。例如,对那些加工质量不高、刚性较好、毛坯精度较高、加工余量小的工件,也可不划分或少划分加工阶段;对于一些刚性好的重型零件,也常在一次装夹中完成粗、精加工。为了弥补不划分加工阶段引起的缺陷,可在粗加工之后松开工件,让工件的变形得到恢复,稍留间隔后用较小的夹紧力重新夹紧工件再进行精加工。

六、热处理工序和辅助工序的安排

1.热处理工序的安排

热处理工序在工艺路线中的安排,主要取决于零件的材料和热处理的目的。根据目的不同,热处理工艺一般可分类如下。

1)预备热处理

预备热处理的目的是改善金属材料的切削加工性能,消除毛坯制造过程中产生的内应力。属于预备热处理的有调质、退火、正火等。对于含碳量超过0.5%的碳钢,一般采用退火,以降低硬度;含碳量不大于0.5%的碳钢,一般采用正火,以提高材料的硬度,使切削时切屑不粘刀,表面较光滑。调质处理能得到组织细致、均匀的回火索氏体,能减小淬火和氮化时的变形。因此,调质有时也用做预备热处理。预备热处理一般安排在粗加工前、后。安排在粗加工前,可改善材料的切削加工性能;安排在粗加工后,有利于消除残余内应力。

2)最终热处理

最终热处理的目的是提高金属材料的力学性能,如提高零件的硬度和耐磨性等。属于最终热处理的有淬火—回火、渗碳淬火—回火、渗氮等,对于仅仅要求改善力学性能的工作,有时正火、调质等也作为最终热处理。最终热处理一般应安排在精加工的前后。变形较大的热处理,如渗碳淬火、调质等,应安排在精加工前进行,以便在精加工时纠正热处理的变形;变形较小的热处理,如渗氮等,则可安排在精加工之后进行。

3)去应力处理

去应力处理包括时效处理、退火等,其目的是消除内应力,减少工件变形。去应力处理一般安排在粗加工之后、精加工之前。一般精度的零件在粗加工之后安排一次人工时效处理,消除制造毛坯和粗加工时产生的内应力,减少后续加工的变形;精度要求较高的零件可在半精加工之后再安排一次时效处理;精度要求特别高的零件,在粗加工、半精加工过程中要经过多次去应力退火,在粗、精磨过程中还要经过多次人工时效处理。

4)表面处理

为了表面防腐或表面装饰,有时需要对表面进行涂镀或发蓝等处理。涂镀是指在金属、非金属基体上沉积一层所需的金属或合金的过程。发蓝处理是一种钢铁的氰化处理,是指将钢件放入一定温度的碱性溶液中,使零件表面生成0.6~0.8 μm致密而牢固的FeO氧化膜的34过程,依处理条件的不同,该氧化膜呈现亮蓝直至亮黑色,所以又称为发黑处理。表面处理通常安排在工艺过程的最后。

2.辅助工序的安排

辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗、去磁和防锈等。辅助工序也是机械加工的必要工序,安排不当或遗漏,会给后续工序和装配带来困难,影响产品质量甚至机器的使用性能。例如,未去毛刺的零件装配到产品中会影响装配精度或危及工人安全,机器运行一段时间后,毛刺变成碎屑后混入润滑油中,将影响机器的使用寿命;用磁力夹紧过的零件如果不安排去磁,则可能将微细切屑带入产品中,同时也会严重影响机器的使用寿命,甚至还可能造成不必要的事故。因此,必须重视辅助工序的安排。

检验是最主要的辅助工序,它对保证产品质量有重要的作用。检验工序应安排在以下时期。(1)粗加工阶段结束后。(2)转换车间的前后,特别是进入热处理工序的前后。(3)重要工序之前或加工工时较长的工序前后。(4)特种性能检验,如磁力探伤、密封性检验等之前。(5)全部加工工序结束之后。任务实施

实例训练。

1.摇杆定位基准选择训练

1)粗基准的选择

本例中零件毛坯为一般铸件,ϕ20H7孔及ϕ12H7孔均较小,一般不铸出,故不存在重要加工面加工余量均匀问题,此时应着重考虑加工面与不加工面的位置要求。本例中ϕ20H7孔要求与ϕ40外圆同轴,因此在加工ϕ20H7孔时,应以ϕ40外圆为粗基准。

2)精基准的选择

该零件的设计基准是ϕ20H7孔及端面A。根据基准重合原则,应选ϕ20H7孔及端面A作为定位精基准。从基准统一的原则出发,以ϕ20H7孔及端面A定位可以方便地加工其他表面。在本例中基准重合与基准统一原则相一致。

2.摇杆加工工艺路线训练

摇杆零件工艺路线见表1-12。表1-12 摇杆零件工艺路线

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