可为粗车——半精车——淬火——粗磨。
3.2.2加工方案的选择
⑴ 由参考文献机械制造工艺机床夹具课程设计指导表2-6可以确定,平面的加工方案为:粗铣——精铣(I),粗糙度为Ra6.3~1.6,一般不淬T7?IT9硬的平面,精铣的粗糙度可以较小。故上下端面可用粗铣——精铣。
⑵ 由参考文献机械制造工艺机床夹具课程设计指导表2-5可以确定, φ22
+0.021
0
孔的表面粗糙度要求为1.6,则选择孔的加方案序为:粗镗——半精
镗---精镗。并且进行倒角1x45°。
⑶ 小孔φ8加工方法:零件毛坯不能直接铸出孔,只能铸出一个小坑,以便在以后加工时找正其中心,但其表面粗糙的要度求为Ra,并且其孔径较小,?1.6所以选择加工的方法是钻——-铰----精铰。
⑷ R48圆弧面的加工方法:采用数控机床进行加工。
3.3 确定定位基准 3.3.1粗基准的选择
选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求:
⑴ 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵ 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
⑶ 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。
⑷ 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。
(5)便于装夹原则。
(6)保证不加工表面位置准确原则。 (7) 粗基准一般不得重复使用原则。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证扇形板在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扇形板零件图分析可知,主要是选择加工扇形板上下底面的装夹定位面为其加工粗基准。
故这里选用扇形板的下端面做为粗基准。
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3.3.2精基准选择的原则
⑴ 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵ 基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。
⑶ 互为基准的原则。当两个表面位置精度以及它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时,可以互为基准反复加工。
(4)自为基准原则,有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准。
此外,还应选择工件上精度高,尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证扇形板在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扇形板零件图分析可知,它的上端面与φ22
+0.021
,适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由0
度不够,如果使用典型的一面两销定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求,所以再在分度盘上加上一个定位销,这样零件的六个自由度就都限制好了。
综上所述,选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹方便。
3.4工艺路线的拟订
对于批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。扇形板的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下端面,再精加工上下端面。
后续工序安排都应当遵循粗精分开和先面后孔等原则。
3.4.1工序的合理组合
确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则:
⑴ 工序分散原则
工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。
⑵ 工序集中原则
工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数
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和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。
一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在8的含0.4%~1.1%0?90?c苏打及0.25%~0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。
3.4.2工序的集中与分散
制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采用工序集中或工序分散是其两个不⑴ 工序集中的特点
工序数目少,工件装夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。
⑵ 工序分散的特点
工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备,简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点,必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。
一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
由于近代计算机控制机床及加工中心的出现,使得工序集中的优点更为突出,即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量,从而可取的良好的经济效果。
同的原则。所谓工序集中,就是以较少的工序完成零件的加工,反之为工序分散。
3.4.3加工阶段的划分
零件的加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段: ⑴ 粗加工阶段
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粗加工的目的是切去绝大部分多于的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。
粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵ 半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶ 精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般为IT6~IT7,表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。
3.4.4加工工艺路线方案的比较
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,拟订两个加工工艺路线方案。见下;
1.工艺路线方案一:
工序1:粗铣零件的上端面,以下端面为粗基准。 工序2:粗铣零件的上端面,以下端面为粗基准。 工序3:精铣零件的下端面,以上端面为精基准。 工序4:精铣零件的上端面,以下端面为精基准。
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工序5:对φ22工序6:对φ工序7:对φ工序8:对φ
+0.0210
+0.021220
+0.021220
+0.021220
孔进行粗镗,以下端面为基准。 孔进行半精镗,以下端面为基准。
孔进行倒角1X45°,以上、下端面为基准。 孔进行精镗,以下端面为基准。
工序9:用数控机床加工R48外圆弧,以下端面和孔为基准。 工序10:中检。
工序11:对φ8孔空进行钻——铰----精铰。以φ22工序12:清洗表面。 工序13:剔除毛刺。 工序14:终检。 工艺路线方案二:
工序1:用数控机床加工R48外圆弧,以下端面和孔φ22工序2:粗精铣上端面,以R48外圆弧为基准。
工序3:粗精铣下端面,以R48外圆弧和上端面为基准。 工序:对φ22
+0.0210
+0.0210+0.0210
孔和下端面为基准。
为基准。
孔进行粗镗——半精镗---精镗。并且进行倒角1x45°,以
+0.0210
又端面为基准。
工序4:对φ8孔空进行钻——铰---精铰。以φ22工序5:对φ22
+0.0210
孔和下端面为基准。
孔进行粗镗——半精镗---精镗。并且进行倒角1x45°。
工序11:清洗表面。 工序12:剔除毛刺。 工序13:终检。 3.工艺方案比较与分析。
⑴ 从工序可以看出:方案二由于铣面夹具设计非常难造价太高,并且由于φ8和φ220
0.021
有对称度要求,故应先加工φ220
+0.021
,再钻φ8的孔,还有对于倒
角,我们应把倒角放在精铰前。
通过以上分析:方案一为合理、经济的加工工艺路线方案。
3.5扇形板的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定
扇形板的毛胚采用的是HT150制造,其材料是HT150(最小抗拉强度150),生产类型为批量生产,采用铸造毛坯。
3.5.1毛坯的结构工艺要求
扇形板为铸造件,对毛坯的结构工艺性有一定要求:
(1) 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低,因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工,其表面均应设计为非加工表面。
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