零件数控加工工艺分析

2024-04-21

零件数控加工工艺分析(精选6篇)

篇1:零件数控加工工艺分析

三、典型零件数控加工工艺分析实例(一数控车削加工典型零件工艺分析实例 1.编写如图所示零件的加工工艺。(1零件图分析

如图所示零件,由圆弧面、外圆锥面、球面构成。其中Φ50外圆柱面直径处不加工,而Φ40外圆柱面直径处加工精度较高。

零件材料:45钢

毛坯尺寸:Φ50×110(2零件的装夹及夹具的选择 件伸出三爪卡盘外75mm 以外圆定位并夹紧。(3 坐标原点建立工件坐标系。

精加工分开来考虑。

加工工艺顺序为:车削右端面→复合型车削固定循环粗、精加工右端需要加工的所有轮廓(粗车Φ

44、Φ40.5、Φ34.5、Φ28.5、Φ22.5、Φ16.5外圆柱面→粗车圆弧面R14.25→精车外圆柱面Φ40.5→粗车外圆锥面→粗车外圆弧面R4.75→精车圆弧面R14→精车外圆锥面→精车外圆柱面Φ40→精车外圆弧面R5。

(4选择刀具

选择1号刀具为90°硬质合金机夹偏刀,用于粗、精车削加工。(5切削用量选择

粗车主轴转速n=630r/min,精车主轴转速V=110m/min,进给速度粗车为f=0.2mm/r,精车为f=0.07mm/r。

2.编写如图1-26所示的轴承套的加工工艺(1零件图分析

零件表面由内圆锥面,顺圆弧,逆圆弧和外螺纹等组成。有多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求(如果加工质量要求较高的表面不多可列出。

零件材料:45号钢 毛坯尺寸:φ80×112

(2零件的装夹及夹具的选择

内孔加工时,以外圆定位,用三爪自动定心卡盘夹紧,需掉头装夹;加工外轮廓时,以圆锥心轴定位,用三爪卡盘夹持心轴左端,右端利用中心孔顶紧。

(3加工方案及加工顺序的确定

以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求,确定先内后外,先粗后精的原则。

加工工艺顺序为:车端面→钻φ5中心孔→钻φ26内孔→粗、精镗一端内孔→掉头装夹后粗、精镗另一端内孔→粗车外轮廓→精车外轮廓→车螺纹(项目较多可用表格列出。(4选择刀具

所选定刀具参数如表1-2所示。

说明:表格中刀尖半径和备注栏可以不要;25×25指车刀刀柄的截面尺寸。(5切削用量选择

一般情况下,粗车:恒转速n=800r/min恒线速v=100m/min 进给量f=0.2mm/r以下v f=120m/min 背吃刀量a p=2mm以下

精车:恒转速n=1100r/min恒线速v=150m/min 进给量f=0.07mm/r以下v f=150m/min 背吃刀量a p=0.1mm左右

(二数控铣削加工典型零件工艺分析实例 1.编写如图所示零件的加工工艺。

(1零件图的分析 如图所示,支承部分的外 轮廓由直线和圆弧组成,其它 主要是圆孔。其中内孔Φ40H7 有较高的尺寸加工精度和表 面粗糙度要求。零件材料:HT200(切削性

能较好

毛坯尺寸:170mm×110mm ×45mm(2零件的装夹及夹具的选 择

用铣床虎钳夹毛坯两侧 面加工下表面;翻面后用下表

面定位铣床虎钳夹毛坯两侧 面,加工上表面、台阶面、钻 孔和镗孔;采用“一面两孔”

方式定位,即以底面和Φ40H7和Φ13两个孔为定位基准装夹,加工外轮廓。(3加工方案及加工顺序的确定

以零件Φ40内孔的上端面为坐标原点建立工件坐标系。加工顺序的确定按基面先行、先粗后精原则确定。

加工工艺顺序为:铣削下表面→翻面平装后铣削上表面→铣削Φ60外圆及其台阶面→钻3个φ5中心孔→钻φ38内孔→粗、精镗φ40内孔→钻2×Φ13孔→锪钻2×Φ22孔→铣削外轮廓。(走刀顺序见表所示。

(4选择刀具

Φ40H7内孔采用钻-镗,阶梯孔Φ12和Φ22选择钻-锪,零件外轮廓、Φ60mm外圆及其台阶面采用立铣刀,上、下表面采用端铣刀加工,详见表格。

(5切削用量选择 详见表格 序号刀具 编号

刀具规格名称加工表面 主轴转速 S r/min

进给量f mm/min 背吃刀量 a p mm 备 注

1T01Φ125硬质合金端面铣刀铣削上、下表面502052T02Φ63硬质合金立铣刀铣削Φ60外圆及其台阶面10030按余量3T03Φ38钻头钻Φ40孔

20040194T04Φ40镗孔刀粗精镗Φ40内孔

650/100040/300.8/0.25T05Φ13钻头钻2×Φ13孔50030 6.56T0622×14锪钻2×Φ22锪钻35025 4.57 T07 Φ25硬质合金立铣刀 铣削外轮廓 260 40 5 2.编写如图1-29所示平面槽形凸轮的加工工艺

零件的底面和外部轮廓已经加工,本工序是在铣床上加工槽与孔。1.零件图分析

凸轮内外轮廓由直线和圆弧组成。凸轮槽侧面和021.00 20+Φ、018.00 12+Φ两个内孔尺寸精

度要求较高,表面粗糙度要求也较高,R a 1.6;内孔021.0020+Φ与底面有垂直度要求。

零件材料:HT200(切削性能较好毛坯尺寸:无(基本面已经加工2.零件的装夹及夹具的选择

加工021.00 20+Φ、018.00 12+Φ两个孔时,以底面A 定位,采用螺旋压板机构夹紧;加工凸 轮槽内外轮廓时,采用“一面两孔”方式定位,即以底面A 和021.0020+Φ、018.00 12+Φ两个孔 为定位基准装夹。

3.加工方案及加工顺序的确定

以零件外轮廓的中心作为X、Y 轴的坐标原点,以A平面为Z 轴的零点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求,确定基面先行(先孔后轮廓,先切削材料多的后切削材料较少的面,先粗后精的原则。

加工工艺路线为:钻φ5中心孔→钻φ19.6孔→钻φ11.6孔→铰φ20孔→铰φ12孔→重新装夹后粗铣槽的内轮廓→粗铣槽的外轮廓→精铣槽的内轮廓→精铣槽的外轮廓→翻面装夹,铣φ20孔A 面侧的倒角。4.选择刀具

所选定刀具参数如表1-2所示。

说明:铣削内、外轮廓时,铣刀直径受槽宽限制,可选择φ6的立铣刀;精铰的量通常小于0.2mm;刀刃和长度通常要比切削的深度大。5.切削用量选择

一般情况下,粗铣:恒转速n=600r/min 进给量f=180mm/min 以下背吃刀量a p =5mm 以下 精车:恒转速n=800r/min 进给量f=120mm/min 以下

背吃刀量a p=0.1mm左右注:材料为灰铸铁时切削材料要选择较小

篇2:零件数控加工工艺分析

在设计零件的加工工艺规程时,首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面:

1.构成零件轮廓的几何条件

在车削加工中手工编程时,要计算每个节点坐标;在自动编程时,要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意:

(1)零件图上是否漏掉某尺寸,使其几何条件不充分,影响到零件轮廓的构成;

(2)零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清,使编程无法下手;

(3)零件图上给定的几何条件是否不合理,造成数学处理困难。

(4)零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。

2.尺寸精度要求

分析零件图样尺寸精度的要求,以判断能否利用车削工艺达到,并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在该项分析过程中,还可以同时进行一些尺寸的换算,如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时,常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。

3.形状和位置精度的要求

零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时,要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准,还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理,以便有效的控制零件的形状和位置精度。

4.表面粗糙度要求

表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求,也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。

5.材料与热处理要求

篇3:典型零件数控加工工艺分析

在机械制造行业,数控机床高效率、高精度的优势日益凸显,越来越多的成型零件都选择在数控机床上加工。但是,许多数控操作人员却不能对一个复杂的零件进行正确的工艺分析,比如工件装夹不合理、加工工序设计不当、切削用量选择不正确、刀具走刀轨迹不合适等等,这些不合理的工艺均会造成生产成本升高、数控机床的效率降低、加工出的产品质量下降等后果。因此,对一个产品进行系统的工艺分析很有必要。

本文旨在通过对一个典型零件的分析,让读者系统地了解数控加工零件的工艺过程。图1所示为数控铣工中级工考证零件图,该零件毛坯尺寸为110mm×90mm×35mm,材料为45#钢,底面和四个侧面均已加工好,要求在规定时间内完成所有加工任务。

2 零件图结构分析

该零件为单件生产,外形为一个六面体。主要结构是由多个不同深度的平面组成的型腔,各平面上分布有不同尺寸的孔及螺纹,整体结构并不复杂,但加工精度要求高,四个M8的内螺纹精度达到IT7级,关键表面的光洁度要求达到Ra1.6μm,另外,还有两个形位公差要求,最小的不超过0.02mm。因此,零件加工应以保证各公差要求为重点。

3 选择设备

根据对被加工零件的结构分析可知,加工该零件所需刀具比较多,涉及到不同类型、不同尺寸的加工刀具,所以,选用VM850立式加工中心。该机床的主要特点是:配备FANUC数控系统;X、Y、Z三轴有效行程分别达800mm、500mm、650mm;三轴定位精度均达±0.008mm;重复定位精度均达±0.005mm。图2所示为VMC850立式加工中心外观图。

4 确定零件的定位基准和装夹方式

零件装夹应特别注意的是:

(1)为了不影响进给和切削加工,在装夹工件时一定要将加工部位敞开;

(2)选择夹具时应尽量做到在一次装夹中将零件需要加工的表面全部加工出来[1]。

基于此,采用以下方案:工件毛坯预先在磨床上加工好顶面和底面,然后,选择B面和四个侧面作为定位面(参见图1),如图3所示用沉头螺钉紧固在压板上,再将压板连同工件毛坯固定在机床工作台面上。通过找正,安装后工件侧面直边应分别与机床X轴、Y轴平行,最大偏移量不超过0.02mm,同时,顶面也应与工作台面保持平行,误差也不得超过0.02mm。

5 确定加工顺序及进给路线

加工顺序实际上也就是加工程序的执行顺序,也就是刀具运动的轨迹。安排加工顺序及进给路线时应注意几个问题:上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧;先进行内腔加工工序,后进行外型加工工序;以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序,最好连续进行,以减少重复定位次数与换刀次数;在同一次安装中进行的多道工序,应先安排对工件刚性破坏较小的工序[2]。

合理地选择进给路线不但可以提高切削效率,还可以提高零件的表面精度,在确定进给路线时,应重点考虑几个方面:能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求;尽量使走刀路线最短,这样既可简化程序段,又可减少刀具空行程时间,提高加工效率;应使数值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量[3]。

加工图1零件时,大致加工顺序如下:

(1)粗加工顶面,Ф60孔及沟槽;

(2)钻Ф12、Ф30孔的中心孔,钻Ф6孔及M8螺纹孔的底孔;

(3)粗镗Ф30的孔;

(4)精铣顶面,铰Ф12的孔,精镗Ф30的孔,精铣Ф60孔及沟槽;

(5)Ф6、Ф12、M8孔口倒角;

(6)攻M8螺纹。

6 刀具选择

数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。本次加工采用的刀具较多,主要有平底立铣刀、面铣刀、钻头、铰刀、镗刀、丝锥等。表1是加工零件1的刀具卡片。

7 确定切削用量

铣削加工的切削用量包括:切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。图4所示为端面铣刀加工时的切削用量。考虑刀具耐用度,切削用量的选择顺序是:先选择背吃刀量或侧吃刀量,其次选择进给速度,最后确定切削速度。

铣削的切削速度Vc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比,而与铣刀直径成正比。为提高刀具耐用度,允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件,可以提高切削速度。铣削加工的切削速度Vc可参考表2选取[4],也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。

铣削加工的进给量f(mm/r)是指刀具转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量;进给速度Vf(mm/min)是指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给速度与进给量的关系为Vf=nf(n为铣刀转速,单位r/min)。表3是铣刀每齿进给量的参考值[5]。

背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定:当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8~3.2μm时,应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5~2mm;精铣时,圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm,面铣刀背吃刀量取0.5~1mm[6]。考虑到本例中零件的特点,45#钢切削性能比较好,省掉了半精铣过程。

8 数控加工工艺卡片拟订

对于数控铣削加工工序的划分,主要考虑在数控铣床上加工零件,工序比较集中,一般只需一次装夹即可完成全部工序的加工。加工工序的划分通常使用的方法有:刀具集中分序法;粗、精加工分序法;加工部位分序法。在工序划分过程中主要遵循的原则有以下几点:

(1)基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则;

(2)从简单到复杂的原则;

(3)先加工平面、沟槽、孔,再加工内腔、外形,最后加工曲面的原则[7]。

表4所示为该成型零件的数控加工工序卡片。

9 结束语

由以上实例的数控加工工艺分析可知:通过分析零件图结构、选择合适加工设备、确定定位基准和装夹方式、确定加工顺序及进给路线、选择合适刀具及切削用量,制订出切实可行的加工方案,在Mastercam自动编程软件中编制出加工程序,传送到加工中心,即可完成加工。图5所示为全部刀具路径加工完成后的零件仿真图。

随着数控机床的日益普及,为充分发挥数控机床高效率、高精度的优势,不断提高工程技术人员的工艺水平显得尤为重要。

摘要:数控机床日益普及,但数控加工高效率、高精度的优势却没有充分发挥出来。从零件图结构分析、加工设备选择、定位基准和装夹方式确定、加工顺序及进给路线确定、刀具选择、切削用量确定以及数控加工工序确定等方面全面分析了一个典型零件的数控加工工艺性,最后,在加工中心上加工出该产品并满足了产品的技术要求。

关键词:典型零件,数控加工,加工工艺

参考文献

[1]赵长明,刘万菊.数控加工工艺及设备[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]孟涛,姚志强.加工中心的刀具选择和使用[J].常熟高专学报,2003(4):103-104.

[3]周柏森.曲面模型的数控加工[J].光电对抗与无源干扰,2002(4):21-24.

[4]晏初宏.数控加工工艺与编程[M].北京:化学工业出版社,2003.

[5]田华利.模具型腔数控铣削刀具组合与走刀方式优选[D].济南:山东大学,2006.

[6]余英良.数控加工编程及操作[M].北京:高等教育出版社,2005.

篇4:精密涡轮零件的加工工艺分析

摘 要:涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一,本文重点结合笔者的工作实际就精密涡轮零件的加工工艺做了分析和研讨。

关键词:涡轮;零部件;加工工艺

涡轮简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。因此,提高发动机吸入气体的能力,也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。增压技术就是一种提高发动机进气能力的方法,采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,在单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而达到提高发动机功率的目的。

1.涡轮优缺点分析

涡轮,即涡轮增压,主要应用于汽车领域。在不改变发动机排量的条件下,涡轮增压发动机能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩,一般而言,加装涡轮增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。从另一方面讲涡轮增压能够提高汽车的燃油经济性。在不改变发动机排量的条件下,涡轮增压发动机能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩,一般而言,加装涡轮增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。从另一方面讲涡轮增压能够提高汽车的燃油经济性。不过涡轮增压也有它的缺点,这就是涡轮迟滞效应,因为涡轮要等发动机达到一定转速时(大概2000rpm)才能启动工作,其次是涡轮增压带来的噪声增大和排气散热问题。因此,精密涡轮零件的加工工艺是确保汽车性能的关键保障,下面就涡轮加工工艺作一探讨。

2.涡轮工艺路线的制定

在制定部件工艺路线之前首先要确定工件的定位基准,定位基准是指零件在加工过程中,用于确定零件在机床或夹具上的位置基准。它是零件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。在进行外圆及孔加工时,其轴线就是定位基准,若有孔时,可采用外圆表面。工艺路线的拟定主要是选择各个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工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等,要根据生产实际灵活应用。加工阶段的划分应根据零件的加工质量要求,一般划分为粗加工、半精加工、精加工、超精密加工阶段。这样可保证加工质量,合理使用加工设备,及时发现缺陷,减少表面损害等。但加工阶段划分不是绝对的。加工工序安排一般多从精基准的加工开始,再以精基准定位加工其他表面。加工工序是遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的原则。

3.涡轮零件的加工工艺

精密涡轮零件的加工工序复杂,所以一定要制定合理的加工工序,在制定时要综合考虑材质、技术要求、加工设备、热处理等,要合理确定加工余量,正确计算各工序尺寸及公差,充分利用好加工设备和工艺装备,正确选择切削用量及加工工时定额,保证加工质量及提高劳动生产率。

3.1铣削的加工

零件要求两件出,用方料线切割一次出两件,若用圆棒加工,工序较复杂。磨削是表面精加工的主要方法,磨削主要用于中小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面加工。磨削表面粗糙度为RaO.8~0.2μm后,两平面间的尺寸公差等级可达IT6!IT5,平面度可达0.01!0.03mm/m,精磨去除余量0.05mm,精磨后的尺寸为55mmx55mm×49.2mm。该零件除表面外,主要是孔系加工,采用立式三坐标数控铣削加工中心进行加工。由于该零件材质较硬,内孔表面加工较外圆表面困难得多,工序也多,此处采用钻一线切割的加工方法。一次装夹即可完成所有孔的加工,因此确定工序为1个,分3个工步,按照先小孔后大孔的加工原则,安排如下:按底孔要求尺寸Ф1.500mm,钻至直径Ф1.2mm,并钻Ф2.0mm孔;分别按2个底孔要求尺寸Ф2.500mm,钻至直径Ф2.2mm,并钻Ф3.0mm、深35mm孔;按底孔要求尺寸Ф5.600mm,钻至直径Ф5.0mm,并倒角C0.5mm。

3.2线切割加工

由于零件内孔技术要求较高,而本身材质又硬,结构相对较复杂,采用电火花线切割加工,省掉了形状复杂的成型电极,大大降低了工艺装备的制造成本,缩短了生产准备时间,可以加工很微细的窄缝、异形孔和复杂的型腔;由于蚀除量很小,所以加工效率很高。电火花半精加工粗糙度为RalOμm,精加工粗糙度为Ra2.5~1.25μm。具体如下:将底孔Ф1.2mm电火花线切割至Ф1.500mm;分别将2个底孔Ф2.2mm电火花线切割至Ф2.500mm;将底孔Ф5.0mm尺寸电火花线切割至Ф5.600mm;电火花线切割Ф24.400mm外圆形状,同时切割开口槽,一次成功。电火花线切割机床可分为快走丝和慢走丝两大类,此处采用慢走丝电火花线切割。慢走丝粗加工,火花间隙0.02~0.03mm,精加工时间隙在5~6μm,采用慢走丝电火花线切割可以循环加工。加工控制量为:C001,1~2刀,间隙0.03mm;C002,1~2刀,间隙0.02mm;C003,l~2刀,间隙0.0lmm;C004,1~2刀,间隙5~6mm。

3.3内外圆磨床加工

由于工件是精密零件,在电火花线切割后安排磨床精密磨削,精密磨后工件精度可达IT6~IT5,表面粗糙度为RaO.63~0.16μm。加工时,内外圆最好在一次安装中同时磨出,以保证它们之间有较高的垂直度。具体如下磨直径Ф2400mm外圆;磨削直径Ф5.6mm内孔段;外圆磨削5μm,尺寸到40.27~0.3mm。铣削环形排气槽,利用转盘成型铣刀铣削;铣削宽2.0mm、深0.3mm排气槽。数控车削加工Ф23.16mm锥形外圆,将高度加工至48.46土0.01mm电火花放电加工直径Ф7.150mm、长约11mm圆孔、端部圆角。因孔小,难以在车削加工中用镗刀加工;若用加工中心铣削加工,刀直径较小,易出现让刀现象,形成加工锥度,同时圆孔圆度达不到要求。电火花放电加工顶部凹槽;若用加工中心铣削加工,因尺寸较小,深度约11mm,加工中易出现让刀现象,并且底部为直角,无法清角。

参考文献:

[1]王松乔,多工位机床的应用与国产化[J],中国制造,2012

篇5:零件数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行必要的数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析

要求:1.用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸;

2.对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值;

3.对零件进行数控加工工艺分析; 4.编制数控加工工艺规程文件;

5.以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。

篇6:典型零件的机械加工工艺分析

本章要点

本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下: 1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。

2.以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。

本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法,能制订给定零件的机械加工工艺规程。

§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤

§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则

机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题:

1.技术上的先进性

在制订机械加工工艺规程时,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、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。2.经济上的合理性

在规定的生产纲领和生产批量下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。3.有良好的劳动条件

在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。

由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。

§4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。

2.对零件进行工艺分析

在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括:

(1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。

(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等;

(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。

3.确定毛坯

毛坯的种类和质量对零件加工质量、生产率、材料消耗以及加工成本都有密切关系。毛坯的选择应以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。正确选择毛坯的制造方式,可以使整个工艺过程更加经济合理,故应慎重对待。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。4.制订零件的机械加工工艺路线

(1)确定各表面的加工方法。在了解各种加工方法特点和掌握其加工经济精度和表面粗糙度的基础上,选择保证加工质量、生产率和经济性的加工方法。

(2)选择定位基准。根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准。(3)制订工艺路线。在对零件进行分析的基础上,划分零件粗、半精、精加工阶段,并确定工序集中与分散的程度,合理安排各表面的加工顺序,从而制订出零件的机械加工工艺路线。对于比较复杂的零件,可以先考虑几个方案,分析比较后,再从中选择比较合理的加工方案。5.确定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差。

6.选择机床及工、夹、量、刃具。机械设备的选用应当既保证加工质量、又要经济合理。在成批生产条件下,一般应采用通用机床和专用工夹具。7.确定各主要工序的技术要求及检验方法。8.确定各工序的切削用量和时间定额。

单件小批量生产厂,切削用量多由操作者自行决定,机械加工工艺过程卡片中一般不作明确规定。在中批,特别是在大批量生产厂,为了保证生产的合理性和节奏的均衡,则要求必须规定切削用量,并不得随意改动。9.填写工艺文件

§4.2 轴类零件的加工工艺制订

轴类零件是机器中的常见零件,也是重要零件,其主要功用是用于支承传动零部件(如齿轮、带轮等),并传递扭矩。轴的基本结构是由回转体组成,其主要加工表面有内、外圆柱面、圆锥面,螺纹,花键,横向孔,沟槽等。

轴类零件的技术要求主要有以下几个方面:

(l)直径精度和几何形状精度

轴上支承轴颈和配合轴颈是轴的重要表面,其直径精度通常为IT5~IT9级,形状精度(圆度、圆柱度)控制在直径公差之内,形状精度要求较高时,应在零件图样上另行规定其允许的公差。

(2)相互位置精度

轴类零件中的配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的轴,配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴为0.001~0.005mm。此外,相互位置精度还有内外圆柱面间的同轴度,轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。

93(3)表面粗糙度

根据机器精密程度的高低,运转速度的大小,轴类零件表面粗糙度要求也不相同。支承轴颈的表面粗糙度Ra值一般为0.16~0.63μm,配合轴颈Ra值为0.63~2.5μm。

各类机床主轴是一种典型的轴类零件,图4-1所示为车床主轴简图。下面以该车床主轴加工为例,分析轴类零件的工艺过程。

图4-1 车床主轴简图

§4.2.1 主轴的主要技术要求分析

1.支承轴颈的技术要求 一般轴类零件的装配基准是支承轴颈,轴上的各精密表面也均以其支承轴颈为设计基准,因此轴件上支承轴颈的精度最为重要,它的精度将直接影响轴的回转精度。由图4-1见本主轴有三处支承轴颈表面,(前后带锥度的A、B面为主要支承,中间为辅助支承)其圆度和同轴度(用跳动指标限制)均有较高的精度要求。

2.螺纹的技术要求 主轴螺纹用于装配螺母,该螺母是调整安装在轴颈上的滚动轴承间隙用的,如果螺母端面相对于轴颈轴线倾斜,会使轴承内圈因受力而倾斜,轴承内圈歪斜将影响主轴的回转精度。所以主轴螺纹的牙形要正,与螺母的间隙要小。必须控制螺母端面的跳动,使其在调整轴承间隙的微量移动中,对轴承内圈的压力方向正。

3.前端锥孔的技术要求 主轴锥孔是用于安装顶尖或工具的莫氏锥炳,锥孔的轴线必须与支承轴颈的轴线同轴,否则影响顶尖或工具锥炳的安装精度,加工时使工件产生定位误差。

4.前端短圆锥和端面的技术要求 主轴的前端圆锥和端面是安装卡盘的定位面,为保证安装卡盘的定位精度其圆锥面必须与轴颈同轴,端面必须与主轴的回转轴线垂直。

5.其它配合表面的技术要求 如对轴上与齿轮装配表面的技术要求是:对A、B轴颈连线的圆跳动公差为0.015mm,以保证齿轮传动的平稳性,减少噪音。

上述的(1)、(2)项技术要求影响主轴的回转精度,而(3)、(4)项技术要求影响主轴作为装配基准时的定位精度,而第(5)项技术要求影响工作噪音,这些表面的技术要求是主轴加工的关键技术问题。

综上所述,对轴类零件,可以从回转精度、定位精度、工作噪音这三个方面分析其技术要求。

§4.2.2 主轴的材料、毛坯和热处理

1.主轴材料和热处理的选择。一般轴类零件常用材料为45钢,并根据需要进行正火、退火、调质、淬火等热处理以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。

对于中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等牌号的合金结构钢,这类钢经调质和表面淬火处理,使其淬火层硬度均匀且具有较高的综合力学性能。精度较高的轴还可使用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,它们经调质和局部淬火后,具有更高的耐磨性和耐疲劳性。

在高速重载条件下工作的轴,可以选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等渗碳钢,经渗碳淬火后,表面具有很高的硬度,而心部强度和冲击韧性好。

在实际应用中可以根据轴的用途选用其材料。如车床主轴属一般轴类零件,材料选用45钢,预备热处理采用正火和调质,最后热处理采用局部高频淬火。

2.主轴的毛坯。轴类毛坯一般使用锻件和圆钢,结构复杂的轴件(如曲轴)可使用铸件。光轴和直径相差不大的阶梯轴一般以圆钢为主。外圆直径相差较大的阶梯轴或重要的轴宜选用锻件毛坯,此时采用锻件毛坯可减少切削加工量,又可以改善材料的力学性能。主轴属于重要的且直径相差大的零件,所以通常采用锻件毛坯。

§4.2.3 主轴加工的工艺过程

一般轴类零件加工简要的典型工艺路线是:毛坯及其热处理→轴件预加工→车削外圆→铣键槽等→最终热处理→磨削。

某厂生产的车床主轴如图4-1所示,其生产类型为大批生产;材料为45钢;毛坯为模锻件。该主轴的加工工艺路线如表4-1。

§4.2.4 主轴加工工艺过程分析 1.定位基准的选择

在一般轴类零件加工中,最常用的定位基准是两端中心孔。因为轴上各表面的设计基准一般都是轴的中心线,所以用中心孔定位符合基准重合原则。

同时以中心孔定位可以加工多处外圆和端面,便于在不同的工序中都使用中心孔定位,这也符合基准统一原则。

当加工表面位于轴线上时,就不能用中心孔定位,此时宜用外圆定位,例如表4-1中的第10序钻主轴上的通孔,就是采用以外圆定位方法,轴的一端用卡盘夹外圆,另一端用中心架架外圆,即夹一头,架一头。作为定位基准的外圆面应为设计基准的支承轴颈,以符合基准重合原则。如上述工艺过程中的17和23序所用的定位面。

表4-1 车床主轴加工工艺过程

此外,粗加工外圆时为提高工件的刚度,采取用三爪卡盘夹一端(外圆),用顶尖顶一端(中心孔)的定位方式,如上述工艺过程的6、8、9序中所用的定位方式。

由于主轴轴线上有通孔,在钻通孔后(第10序)原中心孔就不存在了,为仍能够用中心孔定位,一般常用的方法是采用锥堵或锥套心轴,即在主轴的后端加工一个1:20锥度的工艺锥孔,在前端莫氏锥孔和后端工艺锥孔中配装带有中心孔的锥堵,如图4-2a所示,这样锥堵上的中心孔就可作为工件的中心孔使用了。使用时在工序之间不许卸换锥堵,因为锥堵的再次安装会引起定位误差。当主轴锥孔的锥度较大时,可用锥套心轴,如图4-2b所示。

图4-2 锥堵与锥套心轴

为了保证以支承轴颈为基准的前锥孔跳动公差(控制二者的同轴度),采用互为基准的原则选择精基准,即第11、12序以外圆为基准定位车加工锥孔(配装锥堵),第16序以中心孔(通过锥堵)为基准定位粗磨外圆;第17序再一次以支承轴颈附近的外圆为基准定位磨前锥孔(配装锥堵),第21、22序,再一次以中心孔(通过锥堵)为基准定位磨外圆和支承轴颈;最后在第23序又是以轴颈为基准定位磨前锥孔。这样在前锥孔与支承轴颈之间反复转换基准,加工对方表面,提高相互位置精度(同轴度)。

2.划分加工阶段

主轴的加工工艺过程可划分为三个阶段:调质前的工序为粗加工阶段;调质后至表面淬火前的工序为半精加工阶段;表面淬火后的工序为精加工阶段。表面淬火后首先磨锥孔,重新配装锥堵,以消除淬火变形对精基准的影响,通过精修基准,为精加工做好定位基准的准备。

3.热处理工序的安排

45钢经锻造后需要正火处理,以消除锻造产生的应力,改善切削性能。粗加工阶段完成后安排调质处理,一是可以提高材料的力学性能,二是作为表面淬火的预备热处理,为表面淬火准备了良好的金相组织,确保表面淬火的质量。对于主轴上的支承轴颈、莫氏锥孔、前短圆锥和端面,这些重要且在工作中经常摩擦的表面,为提高其耐磨性均需表面淬火处理,表面淬火安排在精加工前进行,以通过精加工去除淬火过程中产生的氧化皮,修正淬火变形。

4.安排加工顺序的几个问题 1)深孔加工应安排在调质后进行

钻主轴上的通孔虽然属粗加工工序,但却宜安排在调质后进行。因为主轴经调质后径向变形大,如先加工深孔后调质处理,会使深孔变形,而得不到修正(除非增加工序),安排调质处理后

钻深孔,就避免了热处理变形对孔的形状的影响。

2)外圆表面的加工顺序

对轴上的各阶梯外圆表面,应先加工大直径的外圆,后加工小直径外圆,避免加工初始就降低工件刚度。

3)铣花键和键槽等次要表面的加工安排在精车外圆之后,否则在精车外圆时产生断续切削,影响车削精度,也易损坏刀具。主轴上的螺纹要求精度高,为保证与之配装的螺母的端面跳动公差,要求螺纹与螺母成对配车,加工后不许将螺母卸下,以避免弄混。所以车螺纹应安排在表面淬火后进行。

4)数控车削加工

数控机床的柔性好,加工适应性强,适用于中、小批生产。本主轴加工虽然属于大批生产,但是为便于产品的更新换代,提高时生产效率,保证加工精度的稳定性,在主轴工艺过程中的第15序也可采用数控机床加工,在数控加工工序中,自动的车削各阶梯外圆并自动换刀切槽,采用工序集中方式加工,既提高了加工精度,又保证了生产的高效率。由于是自动化加工,排除了人为错误的干扰,确保加工质量的稳定性。取得了良好的经济效益。同时采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础。在大批生产时,一些关键工序也可以采用数控机床加工。

§4.3 箱体类零件的加工工艺

箱体零件是机器或部件的基础零件,轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上,连接成部件或机器,使其按规定的要求工作,因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度,而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图4-3所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。

§4.3.1 箱体类零件的结构特点和技术要求分析

图4-3所示零件为某车床主轴箱体类零件,属于中批生产,零件的材料为HT200铸铁。一般来说,箱体零件的结构较复杂,内部呈腔形,其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析,应针对平面和孔的技术要求进行分析。

1.平面的精度要求

箱体零件的设计基准一般为平面,本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面,其中G面和H面还是箱体的装配基准,因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。

2.孔系的技术要求 箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔,称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度,孔的尺寸精度为IT7,孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度,孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差,均应有较高的要求。

3.孔与平面间的位置精度

箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面(G、H面)的平行度误差为0.04mm。

4.表面粗糙度

重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或

接触刚度,本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm,装配基面表面粗糙度为1.6μm。

§4.3.4 箱体类零件的加工工艺过程分析

一、主要表面的加工方法选择

箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。

箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当生产批量较大时,可采用各种组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面同时铣削;尺寸较大的箱体,也可在多轴龙门铣床上进行组合铣削,可有效提高箱体平面加工的生产率。箱体平面的

精加工,单件小批量生产时,除一些高精度的箱体仍需手工刮研外,一般多用精刨代替传统的手工刮研;当生产批量大而精度又较高时,多采用磨削。为提高生产效率和平面间的位置精度,可采用专用磨床进行组合磨削等。

箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。可采用扩一粗铰一精铰,或采用粗镗-半精镗一精镗的工艺方案进行加工(若未铸出预孔应先钻孔)。以上两种工艺方案,表面粗糙度值可达Ra0.8~1.6μm。铰的方案用于加工直径较小的孔,镗的方案用于加工直径较大的孔。当孔的加工精度超过IT 6级,表面粗糙度值Ra小于0.4μm时,还应增加一道精密加工工序,常用的方法有精细镗、滚压、珩磨、浮动镗等。

二、箱体加工定位基准的选择

1.粗基准的选择

粗基准的选择对零件主要有两个方面影响,即影响零件上加工表面与不加工表面的位置和加工表面的余量分配。为了满足上述要求,一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。本箱体零件就是宜主轴孔Ⅲ和距主轴孔较远的Ⅱ轴孔作为粗基准。本箱体不加工面中,内壁面与加工面(轴孔)间位置关系重要,因为箱体中的大齿轮与不加工内壁间隙很小,若是加工出的轴承孔与内壁有较大的位置误差,会使大齿轮与内壁相碰。从这一点出发,应选择内壁为粗基准,但是夹具的定位结构不易实现以内壁定位。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,以轴孔为粗基准可同时满足上述两方的要求,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。

2.精基准的选择

选择精基准主要是应能保证加工精度,所以一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则,本零件的各孔系和平面的设计基准和装配基准为为G、H面和P盖,因此可采用G、H面和P三面作精基准定位。

三、箱体加工顺序的安排

箱体机械加工顺序的安排一般应遵循以下原则: 1.先面后孔的原则

箱体加工顺序的一般规律是先加工平面,后加工孔。先加工平面,可以为孔加工提供可靠的定位基准,再以平面为精基准定位加工孔。平面的面积大,以平面定位加工孔的夹具结构简单、可靠,反之则夹具结构复杂、定位也不可靠。由于箱体上的孔分布在平面上,先加工平面可

以去除铸件毛坯表面的凹凸不平、夹砂等缺陷,对孔加工有利,如可减小钻头的歪斜、防止刀具崩刃,同时对刀调整也方便。

2.先主后次的原则

箱体上用于紧固的螺孔、小孔等可视为次要表面,因为这些次要孔往往需要依据主要表面(轴孔)定位,所以这些螺孔的加工应在轴孔加工后进行。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔,否则会使主要孔的精加工产生断续切削、振动,影响主要孔的加工质量。

3. 孔系的数控加工

由于箱体零件具有加工表面多,加工的孔系的精度高,加工量大的特点,生产中常使用高效自动化的加工方法。过去在大批、大量生产中,主要采用组合机床和加工自动线,现在数控加工技术,如加工中心、柔性制造系统等已逐步应用于各种不同的批量的生产中。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,加工中心的自动换刀系统,使得一次装夹可完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工,减少了装夹次数,实行工序集中的原则,提高了生产率。

图4-3 某车床主轴箱体简图

§4.4 拨动杆零件机械加工工艺规程 §4.4.1 零件的工艺分析

图4-4所示零件是某机床变速箱体中操纵机构上的拨动杆,用作把转动变为拨动,实现操纵机构的变速功能。本零件生产类型为中批生产。下面对该零件进行精度分析。对于形状和尺寸(包括形状公差、位置公差)较复杂的零件,一般采取化整体为部分的分析方法,即把一个零件看作由若干组表面及相应的若干组尺寸组成的,然后分别分析每组表面的结构及其尺寸、精度要求,最后再分析这几组表面之间的位置关系。由图4-4零件图样中可以看出,该零件上有三组加工表面,这三组加工表面之间有相互位置要求,具体分析如下:

三组加工表面中每组的技术要求是:

1.以尺寸φ16H7mm为主的加工表面,包括φ25h8mm外圆、端面,及与之相距74±0.3mm的孔φ10H7mm。其中φ16H7mm孔中心与φ10H7mm孔中心的连线,是确定其它各表面方位的设计基准,以下简称为两孔中心连线。

2.粗糙度Ra6.3μm平面M,以及平面M上的角度为130°的槽。3.P、Q两平面,及相应的2-M8mm螺纹孔。对这三组加工表面之间主要的相互位置要求是:

第⑴组和第⑵组为零件上的主要表面。第⑴组加工表面垂直于第⑵组加工表面,平面M是设计基准。第⑵组面上的槽的位置度公差φ0.5mm,即槽的位置(槽的中心线)与B面轴线垂直且相交,偏离误差不大于φ0.5mm。槽的方向与两孔中心连线的夹角为22°47’±15’。第⑶组及其它螺孔为次要表面。第⑶组上的P、Q两平面与第⑴组的M面垂直,P面上螺孔M8mm的轴线与两孔中心连线的夹角45°。Q面上的螺孔M8mm的轴线与两孔中心连线平行。而平面P、Q位置分别与M8的轴线垂直,P、Q位置也就确定了。

§4.4.2毛坯的选择

此拨动杆形状复杂,其材料为铸铁,因此选用铸件毛坯。§4.4.3定位基准的选择

1.精基准的选择

选择基准思路的顺序是,首先考虑以什么表面为精基准定位加工工件的主要表面,然后考虑以什么面为粗基准定位加工出精基准表面,即先确定精基准,然后选出粗基准。由零件的工艺分析可以知道,此零件的设计基准是M平面和φ16mm和φ10mm两孔中心的连线,根据基准重合原则,应选设计基准为精基准,即以M平面和两孔为精基准。由于多数工序的定位基准都是一面两孔,也符合基准同一原则。

2.粗基准的选择

根据粗基准选择应合理分配加工余量的原则,应选φ25mm外圆的毛坯面为粗基准(限制四个自由度),以保证其加工余量均匀;选平面N为粗基准(限制一个自由度),以保证其有足够的余量;根据要保证零件上加工表面与不加工表面相互位置的原则,应选R14mm圆弧面为粗基准

106(限制一个自由度),以保证φ10mm孔轴线在R14mm圆心上,使R14mm处壁厚均匀。

§4.4.4工艺路线的拟定

1.各表面加工方法的选择

根据典型表面加工路线,M平面的粗糙度Ra6.3μm,采用面铣刀铣削;130°槽采用“粗刨-精刨”加工;平面P、Q用三面刃铣刀铣削;孔φ16H7mm、φ10H7mm可采用“钻-扩-铰”加工;φ25mm外圆采用“粗车-半精车-精车”,N面也采用车端面的方法加工;螺孔采用“钻底孔-攻丝加工”。

2.加工顺序的确定

虽然零件某些表面需要粗加工、半精加工、精加工,由于零件的刚度较好,不必划分加工阶段。根据基准先行、先面后孔的原则,以及先加工主要表面(M平面与φ25mm外圆和φ16mm孔),后加工次要表面(P、Q平面和各螺孔)的原则,安排机械加工路线如下所示:

①以N面和φ25mm毛坯面为粗基准,铣M平面。②以M平面定位,同时按φ25mm毛坯外圆面找正,“粗车-半精车-精车”φ25mm外圆到设计尺寸,“钻-扩-铰”φ16mm孔到设计尺寸,车端平面N到设计尺寸。

③以M面(三个自由度)、φ16mm(两个自由度)和R14mm(一个自由度)为定位基准,“钻-扩-铰”φ10mm孔到设计尺寸。

④以N平面和φ16mm、φ10mm两孔为基准,“粗刨-精刨”130°槽。⑤铣P、Q平面。(一面两孔定位)。

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