0100-圓柱滑塊零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工Ф4孔工藝裝備
0100-圓柱滑塊零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工Ф4孔工藝裝備,圓柱,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備
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1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制,知道該圖的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。
圓柱滑塊屬于異形件,材料為45鋼。所有表面均需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以端面為基準(zhǔn)確定長度100,以端面確定Ф20中心孔的位置,以Ф40的外圓為基準(zhǔn)確定Ф29.959與中心孔的同軸度及側(cè)平面的平行度,以中心孔確定Ф4孔的位置,以側(cè)平面確定各中心孔、環(huán)形槽位置及Ф4孔位置。
通過分析該零件,其布局合理,方便加工,我們通過徑向夾緊可保證其加工要求,整個圖面清晰,尺寸完整合理,能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小,符合要求。
1.2零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地等)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型,不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。此零件的生產(chǎn)類型為中批或大批大量。
2選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡圖
2.1毛坯的選擇
毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用,材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性,毛坯的制造方法主要有以下幾種:1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料,推薦用型材或鍛件,本零件生產(chǎn)批量為中批量或大批大量,該零件材料為45號鋼,應(yīng)選鍛件。根據(jù)零件形狀,采用棒料便于加工。
2.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差
零件毛坯為棒料,只需確定端面及外圓的機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差。零件外圓及端面的表面粗糙度均為3.2,外圓直徑的公差為IT7,長度的公差為IT8。根據(jù)零件的基本尺寸、公差及表面粗糙度,查表得到
表面加工方法
加工表面
粗糙度要求
加工方法
右端面
3.2
粗車-半精車
左端面
3.2
粗車-半精車
外圓
3.2
粗車-半精車-精車
根據(jù)查表,由各加工表面的工藝路線、工序(或工步)余量,工序(或工步)尺寸及其公差、表面粗糙度確定毛坯尺寸。
毛坯總長為105,外圓Ф53。
2.3 設(shè)計及繪制毛坯圖
毛坯為圓柱棒料,根據(jù)得出的毛坯尺寸,利用電子圖板繪出毛坯圖。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 擬定工藝路線
工藝路線的擬定包括:定位基準(zhǔn)的選擇;各表面加工方法的確定;加工階段的劃分;工序集中程度的確定;工序順序的安排??紤]到實際經(jīng)驗的缺乏,加之時間的限制,主要進(jìn)行了定位基準(zhǔn)的選擇、各表面加工方法的確定和工序順序的安排工作。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn),為保證整個機(jī)械加工工藝過程順利進(jìn)行,通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來加工各個表面,然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來。
圓柱滑塊基本上是圓柱體,根據(jù)表面粗糙度要求和精度要求,先粗車右端面以得到的右端面為粗基準(zhǔn),粗車左端面。然后以粗車得到的左端面為基準(zhǔn)再半粗車右端面,再以半粗車得到的右端面為基準(zhǔn)半粗車左端面,以保證工件長度的尺寸要求。外圓經(jīng)過粗車、半精車、精車達(dá)到尺寸要求。加工側(cè)平面時以外圓為基準(zhǔn),經(jīng)過粗銑、精銑、磨,來達(dá)到尺寸要求。內(nèi)孔加工以外圓為基準(zhǔn)保證同軸度的精度要求,以中心軸線為基準(zhǔn)達(dá)到尺寸要求。端面Ф4孔以側(cè)平面為基準(zhǔn)達(dá)到位置要求。具體而言,即選外圓及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工,而孔作為精基準(zhǔn),應(yīng)先進(jìn)行加工,因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。
3.3工序順序的安排
當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。
①粗加工階段:其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品,因此,主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率,并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。
②半精加工階段:其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量,為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。
③精加工階段:其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度,留一定的精加工余量,為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備,并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求,主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。
根據(jù)各加工表面的加工方法和各工序間加工余量,考慮加工過程中定位基準(zhǔn)的選擇原則,確定工序順序。在工序順序安排中,不僅要考慮機(jī)械加工工序,還應(yīng)考慮熱處理和輔助工序,遵循先基準(zhǔn)后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則,最終確定的工序順序詳見表,以此為依據(jù),填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。
加工工序
工序
工序名
工序內(nèi)容
1
車
粗車右端面
2
車
粗車左端面
3
車
半精車右端面
4
車
半精車左端
5
車
粗車、半精車、精車Φ48
6
銑
粗銑、精銑Φ48側(cè)面
7
銑
銑環(huán)形槽
8
鉆
鉆螺紋底孔
9
車
車螺紋
10
車
車內(nèi)孔、倒角
11
鉆
鉆外圓通孔
12
鉆
鉆端面孔
13
鉗工
去毛刺
14
磨
磨側(cè)平面
15
檢驗
檢驗各尺寸
4 工序設(shè)計
4.1選擇加工設(shè)備
各工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大,精度要求不高,選用常用的 CM6125型臥式車床;粗銑及精銑,應(yīng)選臥式銑床。考慮本零件屬成批生產(chǎn),所選機(jī)床使用范圍較廣為宜,故選常用的X50125型銑床能滿足加工要求。鉆小孔在立式鉆床上加工,故選Z525型立式鉆床。磨床磨平面應(yīng)選W313M型磨床。
4.2選擇工藝裝備
4.2.1選擇夾具
本零件粗銑及精銑平面、銑槽、鉆小孔、車螺紋內(nèi)孔、車螺紋及倒角等工序需要專用夾具,其他各工序使用通用夾具即可。
4.2.2選擇刀具
車端面選擇端面車刀,車外圓選擇外圓車刀,銑平面、銑槽選擇銑刀,鉆螺紋底孔選擇鉆頭,車螺紋選擇內(nèi)螺紋車刀,車內(nèi)孔選擇內(nèi)孔車刀,鉆孔選擇麻花鉆,磨平面選擇成型砂輪。
4.2.3選擇量具
根據(jù)零件的尺寸要求選用游標(biāo)卡尺。
5Ф4孔的專用機(jī)床夾具設(shè)計
5.1定位方案的設(shè)計
本夾具的定位方案,采用支撐釘和定位心軸確定在夾具體中的位置。該定位方案限制了工件的5個自由度,較好的滿足零件加工要求,定位合理。
5.2定位誤差分析與計算
所謂定位誤差,是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準(zhǔn)的位置誤差。因為對一批工件來說,刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的,即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的,所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有:由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差,稱基準(zhǔn)不重合誤差,即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量,以表示;由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差,稱基準(zhǔn)位移誤差,即定位基準(zhǔn)的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量,以表示。。
分析和計算定位誤差的目的,就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求,以便對不同方案進(jìn)行分析比較,從而選出最佳定位方案,它是決定定位方案時的一個重要依據(jù)。
夾具的主要定位元件為定位心軸。所以該定位心軸的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時相配的尺寸公差相同,所以定位誤差為0.043。
零件規(guī)定孔在軸線20mm圓周上,孔距離軸線38mm,已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。
夾具體的制造誤差為:對定位孔軸線平行度為:0.02,則夾具體與鉆模板配合誤差,有 0.02+0.043<0.1, 故誤差不超過允許誤差。
5.3導(dǎo)向元件設(shè)計
鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套,鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置,并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo),防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。
由于該孔的加工方法是直接鉆孔。所以,采用可換式鉆套。
5.4夾緊裝置的設(shè)計
在加工過程中,工件會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用,為了保證在這些力作用下,工件仍能在夾具中保持定位的正確位置,而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動,一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置,把工件壓緊夾牢在定位元件上。
在該夾具體設(shè)計中,采用心軸進(jìn)行螺旋夾緊。夾緊力的計算采用計算,其中的--摩擦系數(shù),一般取0.1-0.15,由于在進(jìn)行鉆孔工序時,夾緊力作用表面的表面粗糙度較小,所以本設(shè)計中選擇=0.1。
5.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明
在設(shè)計夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。鉆孔精度要求不高,直接鉆孔便可達(dá)到。
裝夾工件時,先翻開鉆模板把工件放在夾具上,由支撐釘定位,把螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。
6 方案綜合評價與結(jié)論
本方案采用一面一心軸定位方式,限制了工件的5個自由度,采用螺母夾緊,很好的確定工件在夾具體中的位置。在鉆孔工序前的工序尺寸保證的情況下,不會產(chǎn)生過定位。綜上所述,本次課程設(shè)計的基本目的已經(jīng)達(dá)到,較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時,在專用夾具設(shè)計過程中,通過查閱大量資料,所設(shè)計的夾具在使用上十分方便,定位準(zhǔn)確。繪制夾具體裝配圖時,很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識,圖幅表達(dá)合理,線條準(zhǔn)確。
7體會與展望
為期三周的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計就要結(jié)束了,回首近20天的設(shè)計過程,感慨萬千。感的是較好的完成了設(shè)計任務(wù),在設(shè)計過程中,通過各種途徑解決了所遇到的困難??氖窃诩?xì)節(jié)問題的把握上還很欠缺,過程技術(shù)人員追求的是完美,我想,我的課程設(shè)計離完美還有很遠(yuǎn)的路要走。三周的時間里,查閱了數(shù)十本機(jī)械加工與夾具設(shè)計方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時,由于對機(jī)械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些陌生,所以索性翻出機(jī)械制圖書,也算溫習(xí)了功課。最終,通過自己的努力,很好的完成了裝配圖的繪制,也對機(jī)械制圖的內(nèi)容有了更深的理解。同時,也練習(xí)了電子圖板軟件的使用,能熟練的解決繪圖過程中所遇到的問題,最重要的是繪圖的速度和質(zhì)量有了很大的提高。
從剛拿到題目時的無從下手,到初步了解機(jī)械零件加工的工藝過程,這其中的個中體會只有自己能夠理解,也使我更加堅信在做任何事時,我們都應(yīng)該認(rèn)真去對待。通過這次課程設(shè)計,雖然了解了機(jī)械加工工藝過程,但離實際還很遠(yuǎn),路還很長,但慶幸的是自己對機(jī)械加工工藝過程有了初步的了解,課程設(shè)計過程中,一步一個腳印走出來了。在課余,打算多看一些機(jī)械加工工藝方面的書,多練習(xí)軟件繪圖,更重要的是學(xué)習(xí)其中的設(shè)計理念。
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