机械设计制造及自动化专业机械厂生产实习大纲与计划(2)

2020-02-21 13:02

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伯数字按一定规律排列组成。通用机床型号的表示方法为:

例题1 CA6140型卧式车床

C A 6 1 40

主参数(最大车削直径400mm) 系别代号(卧式车床系) 组别代号(落地及卧式车床组) 结构特性代号(结构不同) 类别代号(车床)

例题2 MG1432A型高精度万能外圆磨床

M G 1 4 32 A

重大改进顺序号(第一次重大改进) 主参数(最大磨削直径320mm) 系别代号(万能外圆磨床系〕 组别代号(外圆磨床组) 通用特性(高精度) 类别代号(磨床类)

(二)刀具

1、 刀具材料应具备的性能 高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、高耐热性、良好的工艺性、

良好的工艺性。生产中所用的刀具材料以高速钢和硬质合金居多。 2、 刀具的类型 根据用途和加工方法不同,刀具分为如下几大类:

车刀、麻花钻、扩孔钻、铰刀、拉刀、圆柱铣刀、面铣刀、成形铣刀、插齿刀、丝锥、键槽铣刀、齿轮滚刀、剃齿刀、砂轮等。

(三)工件 工件是机械加工过程中被加工对象的总称,是机械加工工艺系统的核心。

(四)夹具 夹具是在机械加工过程中,为保证加工精度而采用的保证工件相对于机床和刀具正确的相对位置,并保证加工过程中不因外力的作用而改变已有正确位置的工艺装备的总称。(机床夹具见后面)

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三、机械加工工艺规程方面的一些基本概念

1、 机械加工工艺过程的组成

用机械加工的方法,直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能的过程,称为机械加工工艺过程。

工序是组成加工过程的基本单元( 机械加工工艺过程由一系列的工序组成)。 指一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那部分工艺过程,称(1)工序 为工序。 区分工序的主要依据是:工作地点是否变动。 (2)安装 工件加工前,使其在机床上占据正确位置的过程,称为安装。 安装分:定位和夹紧两过程。 (3)工位 指工件在工作台上占据的每一个加工位置,称为工位。 (4)工步 当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分加工过程,称为工步。 (5)走刀 刀具对工件的每一次切削,称为走刀。 表5.2 各种生产类型工艺过程的主要特点 生产类型 单件生产 工艺过程特点 工件的互换性 一般是配对制造,没有互大部分有互换性,少数用钳全部有互换性。某些精度较高的配合件用换性,广泛用钳工修配 工修配 分组选择装配法 成批生产 大批量生产 毛坯的制造方法及加工余量 铸件用木模手工造型;锻部分铸件用金属模;部分锻铸件广泛采用金属模机器造型,锻件广泛件用自由锻。毛坯精度低,件用模锻。毛坯精度中等,采用模锻,以及其他高生产率的毛坯制造加工余量大 加工余量中等。 数控机床加工中心或柔性制方法。毛坯精度高,加工余量小。 机床设备 通用机床。或数控机床,造单元。设备条件不够时,专用生产线、自动生产线、柔性制造生产或加工中心。 也采用部分通用机床、部分线或数控机床。 专用机床。 多用标准附件,极少采用广泛采用夹具或组合夹具,广泛采用高生产率夹具,靠夹具及调整法部分靠加工中心一次安装。 达到精度要求。 夹具 夹具,靠划线及试切法达到精度要求。 刀具与量具 采用通用刀具和万能量可以采用专用刀具及专用量广泛采用高生产率刀具和量具,或采用统具。 具或三座标测量机。 计分析法保证质量。 对工人的要求 需要技术熟练的工人。 需要一定熟练程度的工人和对操作工人的技术要求较低,对生产线维编程技术人员。 有工艺规程,对关键零件有详细的工艺规程。 护人员要求有高的素质。 工艺规程 有简单的工艺路线卡。 有详细的工艺规程。 3、机械加工工艺规程的概念:

(1)定义: 规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件,称为机械加工工艺规程。 (2)工艺规程的作用:(见教材P130)

a) 指导生产的主要技术文件:起生产的指导作用;

b) 是生产组织和生产管理的依据:即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据。

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c) 是新建或扩建工厂或车间基础; (3)工艺规程卡片格式:(见教材P128)

a) 工艺过程综合卡片(或工艺过程卡片): 其格式见教材p128表5.3。 此卡片的特点:

列出了整个零件加工所经过的工艺路线,工序内容说明不具体。 适用范围:单件小批生产。

b) 机械加工工艺卡片: 其格式见教材p128表5.4。 此卡片的特点:以工序为单位详细

说明整个工艺过程,能直接指导生产。 适用范围:成批生产。

c) 机械加工工序卡片: 其格式见教材p128表5.5。 此卡片的特点:以工序为单位详细

完整地记载了该工序加工所必须的工艺资料,用来具体指导工人进行操作。 适用范围:大批大量生产。

4、零件的结构工艺性分析:

(1) 结构工艺性: 零件的结构在一定的生产条件下,能够采用较经济的机械加工方法,保质保量的制造出来的特性,称为结构工艺性。 (2) 机械加工对结构工艺性的要求:

1) 考虑实际加工的可能性:如方形盲孔的加工; 2) 便于刀具的趋进和退出:如边缘孔的钻削;

3) 应统一或减少尺寸种类:如轴上的退刀槽尺寸的统一、凸台的统一高度等待; 4) 尽可能减少加工表面面积:如箱体底面凹进; 5) 避免深孔加工:如深孔设计成阶梯孔;

6) 应外表面联接代替内表面联接:因外表面加工比内表面加工容易; 7) 零件的结构应与生产类型相适应。 5、基准的概念及分类:

(1) 基准的定义: 零件上用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面,称为基准。

(2) 基准的分类:

1) 设计基准: 零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准,为设计基准。 2) 工艺基准: 是加工测量和装配过程中使用的基准,又称制造基准。 a、 工序基准: 是工序文件上标定加工表面位置的基准。

b、 定位基准: 是加工过程中,使工件占据正确位置所使用的基准。 c、 度量基准(测量基准): 是用来测量加工表面位置和尺寸而使用的基准。 d、 装配基准: 是装配过程中用以确定零部件在产品中位置的基准。 6、工艺路线的拟订 (见教材P136)

拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步,需顺序完成以下几个方面的工作。 (1)选择定位基准

原则 精 基 准 的 应尽可能选择用同一组精基准加工工例如,加工轴类零件时,一般都采用两个顶尖孔作为统一精基选 统一基件上尽可能多的加工表面,以保证各准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面,这样可以保证各择 准原则 加工表面之间的相对位置关系。 外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 原 基准重合原则 原则说明 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准,这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。 ———— 具体实例 ------------------------------------------------

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则 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时,可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。 例如,车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求,常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面,然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔,最后达到图纸上规定的同轴度要求。 图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面,被加工床一些表面的精加自为基准原则 工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身为基准 身1通过楔铁2支承在工作台上,纵向移动工作台时,轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数,根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁,直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止,然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则 粗 基 准 的 选 择 原 则 在导轨磨床上磨床身导轨面 被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准,这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置 在床身零件中,导轨面是最重要的表面,它不仅精度要求高,而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由于在铸造床身时,导轨面 图示套筒法兰零件,表面为不加工表面,为保证镗孔后零件的壁厚均匀,应选表面作粗基准镗孔、车外圆、车端面。当零件上有几个不加工表面时,应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。 套筒法兰加工实例 合理分从保证重要表面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的,导轨面材料配加工加工余量均匀考质地致密,砂眼、气孔相对较少,因此要求加工余量的虑,应选择重要表床身时,导轨面的实际切除量要尽可能地小而均原则 面作粗基准。 匀,故应选导轨面作粗基准加工床身底面,然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面,此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。?? 便于装夹的原则 粗基准一般不得重复使用的原则 在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次,这是因为粗基准一般都很粗糙,重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大,因此,粗基一般不得重复使用。 为使工件定位稳定,夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷,并有足够的支承面积。 床身加工粗基准选择 (2)表面加工方法的选择 在选择加工方法时,首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件,先选定它的最终工序

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方法,然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。

1)各种加工方法的经济加工精度和粗糙度(见P136) 某种加工方法的经济加工精度:是指在正常的工作条件下(包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用)所能达到的加工精度。(加工成本与加工精度的关系见P136图5.11)(各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度等可查《金属机械加工工艺人员手册》)

2)加工方法和加工方案的选择 a) 根据加工表面的技术要求,确定加工方法和加工方案;

(教材P136表5.7、表5.8、表5.9分别为外圆表面、内孔表面和平面加工方案及其经济精度) b) 要考虑被加工材料的性质;如:有色金属铜的加工,就不能采用磨削的加工方法做为

精加工; 淬硬的材料必须选用磨削的方法进行加工。 c) 要考虑生产纲领,即考虑生产率和经济性问题。如:大批大量生产应选用高效率的加

工方法,采用专用设备。

d) 应考虑本厂的现有设备和生产条件: 即充分利用本厂现有设备和工艺装备。

小结:具有一定技术要求的加工表面,一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的,对于精密零件的主要表面,往往要通过多次加工才能逐步达。

具体实例:

例如,加工一个精度等级为?IT?6、表面粗糙度Ra为0.2μm的钢质外圆表面,其最终工序选用精磨,则其前导工序可分别选为粗车、半精车和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序选定之后,再选定次要表面的加工方案和加工工序。

(3)加工阶段的划分

1、根据零件的技术要求划分加工阶段。(见P139) 分以下几个阶段: 粗加工阶段 在此阶段主要是尽量切除大部分余量,主要考虑生产率。 2、将零件的加工过程划分为加工阶 段的主要目的是:(见P139) (1) 保证零件加工质量(精度、表面质量只能逐步提高); (2) 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理; 半精加工阶在此阶段主要是为主要表面的精加工做准备,并(3) 有利于合理利用机床设备。 段 完成次要表面的终加工。 (4) 便于穿插热处理工序:穿插热处理工序必须将精加工阶段 在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求,主要任务是保证加工质量。 加工过程划分成几个阶段,否则很难充分发挥热处理的效果。 此外,将工件加工划分为几个阶段,还有利于保护光整加工阶在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺精加工过的表面少受磕碰损坏。 段 寸精度。 (4)工序的集中与分散

按工序集中原则组织工艺过程,就是使每个工序采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工艺工序集中原所包括的加工内容尽量多些,将许多工序组成一过程,生产适应性反而好,转产相对容易,虽然设则 个集中工序,最大限度的工序集中,就是在一个备的一次性投资较高,但由于有足够的柔性,仍然工序内完成工件所有表面的加工。(见P139-140) 受到愈来愈多的重视。 工序分散原则 按工序分散原则组织工艺过程,就是使每个工序传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则所包括的加工内容尽量少些,最大限度的工序分组织工艺过程的,这种组织方式可以实现高生产率散就是每个工序只包括一个简单工步。 生产,但对产品改型的适应性较差,转产比较困难。

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