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1.1.2 零件的工艺分析
左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下:
0.087一、以?80H9(?)内孔为中心的加工表面:这一组加工表面包 00.087括:?80H9(?)mm孔的大端面以及大端的内圆倒角,四个?13mm的底座通孔和 0四个?20的沉头螺栓孔,以及两个?10的锥销孔,螺纹M8-H7的底孔以及尺寸为
?0.087?0.0875(0)mm的纵槽,主要加工表面为?80H9()mm,其中?80H9()mm的大端?2 0 00.087端面对?80H9(?)mm孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm. 0?0.25二、以?25H7(0)mm的孔加工中心的表面:这一组加工表面包括?21mm
的通孔和?38的沉头螺栓孔以及?43的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔以及尺寸为
?0.255(0)mm的横槽,主要加工表面为?25H7()mm。 ?20由上述分析可知,对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组,然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面,并且保证其位置精度。
1.2 零件毛坯的确定
1.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理
一、左支座零件材料为:HT200在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小.由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属模机械砂型铸造成型,这样有助于提高生产率,保证加工质量.
灰铸体一般的工作条件: 1.承受中等载荷的零件。
2.磨檫面间的单位面积压力不大于490KPa。 二、毛坯的热处理
灰铸铁(HT200)中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中,由于片
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状石墨对基体的割裂作用大,引起应力集中也大;因此,使石墨片得到细化,并改善石墨片的分布,可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火,来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(有大量的渗碳体出现),以便于切削加工。
1.2.2 毛坯结构的确定
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的年生产纲领500件/年。由参考文献可知,其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型。又由于支座零件?80孔需铸出,故还应安放型芯,此外,为清除残余应力,铸造后应安排人工时效。
由参考文献可知,该种铸件的尺寸公差等级CT为8~10级,加工余量等级MA为G级,故选取尺寸公差等级CT为10级,加工余量等级MA为G级。
铸件的分型面选择通过从基准孔轴线,且与侧面平行的面。浇冒口位置分别位于?80孔的上顶面。
由参考文献用查表法确定参考面的总余量如表1-1所示。
表1-1 各加工表面总余量(mm)
加工表面 A面 ?80孔
基本尺寸 140 80 加工余量等级 G H 加工余量 4.0 5.0 说明 底面,单侧加工 孔降1级大侧加工 由参考文献可知铸件主要尺寸的公差,如表1-2所示。
表1-2 毛坯主要尺寸及公差(mm) 主要尺寸 A面中心距尺寸 ?80孔
零件尺寸 100 80 总余量 4.0 5.0 毛坯尺寸 104 75 公差CT 3.2 1.6
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第2章 车床左支座的加工工艺设计
2.1 工艺过程设计中应考虑的主要问题
2.1.1 加工方法选择的原则
(1) 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 (2) 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度,表面相互位置精度要求。
(3) 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 (4) 加工方法要与生产类型相适应。
(5) 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。
2.1.2 加工阶段的划分
为保证零件加工质量和合理地使用设备、人力,机械加工工艺过程一般可分为一下几个阶段:
1.粗加工阶段
主要任务是切除毛坯的大部分加工余量,使毛坯在形状和尺寸上尽可能接近成品。因此,此阶段应采取措施尽可能提高生产率。
2.半精加工阶段
完成次要表面的加工,并为主要表面的精加工做好准备。 3.精加工阶段
保证各主要表面达到图样的全部技术要求,此阶段的主要目标是保证加工质量。
4.光整加工阶段
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对质量要求很高的表面,应安排光整加工,以进一步提高尺寸精度和减少表面粗糙度。但一般不能用以纠正形状误差和位置误差。
通过划分加工阶段:(1)可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工误差,保证加工质量。(2)可以合理使用机床设备。(3)便于安排热处理工序,使冷热加工工序配合得更好。(4)可以及时发现毛坯缺陷,及时修补或决定报废,以免因继续盲目加工而造成工时浪费。
2.1.3 加工顺序的安排
零件的加工顺序包括切削加工顺序、热处理先后顺序及辅助工序。在拟定工艺路线时,工艺人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑。
一、机械加工顺序的安排原则 1.基面先行 2.先主后次 3.先粗后精 4.先面后孔
有些表面的最后精加工安排在部装或总装工程中进行,以保证较高的配合精度。
二、热处理工序的安排
热处理工序在工艺路线中的位置安排,主要取决于零件材料及热处理的目的。
预热处理的目的是改善材料的切削工艺性能、消除残余应力和为最终热处理作好组织准备。正火和退火常安排在粗加工之前,以改善切削加工性能和消除毛坯的残余应力:调质一般安排在粗加工和半精加工之间进行,为最终热处理作好组织准备:时效处理用以消除毛坯制造和机械加工中生产的内应力。
最终热处理的目的是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性及防腐美观等。淬火及渗碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前进行;由于调质后零件的综合机械性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热
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处理,其工序位置安排在精加工之前进行;表面装饰性镀层、发蓝处理,安排在机械加工完毕后进行。
三、辅助工序的安排
辅助工序主要包括:检验、清洗、去毛刺、去磁、到棱边、涂防锈油及平衡等。其中检验工序是主要的辅助工序,是保证产品质量的主要措施。除各工序操作者自检外,在关键工序之后、送往外车间之前、粗加工结束之后,精加工之前、零件全部加工结束之后,一般均安排检验工序。
2.1.4 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:
1.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。
2.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。中批及大批大量生产中,多采用工序工序分散的加工原则,生产中可以采用结构简单的专用机床和通用夹具,组织流水线生产。