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空气压缩机机身机械加工工艺设计及机身铣三斜面专用机床设计空气压缩机机身机械加工工艺设计及机身铣三斜面专用机床设计 -- 20 元

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摘要组合机床是一种高效率专用机床,有特定的使用条件,不是在任何情况下都可以收到良好的经济效益,在确定设计机床前,应该进行具体的经济技术分析。加工同一个机械产品的零件,通常会有很多种工艺方案,进行加工工艺设计,不同的方案会有不同的经济效果,影响技术经济的因素有很多,有时技术指标先进的方案,经济指标不一定优越,因此,需要对技术、经济指标作综合评价,综合多数的意见,选出优化方案进行经济效果评价,如果满意即可决定。组合机床总体设计三图一卡①被加工零件工序图它是组合机床的设计的主要依据,它是制造使用,检修和调整机床的重要技术条件②绘制加工示意图,它是刀具夹具,多轴箱,液压电器装置设计及通用部件选择主要原始资料,它是调整机床,刀具及试车依据。③绘制联系和运动关系及检验机床各部件相对于位置及联系是否满足加工要求,通用部件的选择是否合适,并为进一步开展主轴箱,夹具等专用部件,零件的设计提供依据。④相对生产率计算卡,它用来反映机床的加工过程,完成这一动作所需要的时间,切削用量,机床生产率及机床负荷率。关键词组合机床主轴箱工艺AbstractPortfolioisahighlyefficientmachineformachinetools,therearespecificconditionsofuse,isnotunderanycircumstancestoreceivegoodeconomicreturns,indeterminingthedesignofmachinetools,shouldcarryoutspecificeconomicandtechnicalanalysis.Processingproductswithamechanicalparts,usuallyhaveavarietyofprogrammes,variousoptionshavedifferenteconomiceffects,theimpactoftechnologicalandeconomicfactorsaremany,sometimestechnicalindicatorsadvancedprogrammes,economicindicatorsdonotnecessarilysuperior,therefore,needtoOnthetechnical,economicindicatorsforcomprehensiveevaluation,comprehensiveviewsofthemajority,electedOptimizationofeconomicevaluation,ifyousatisfiedwiththedecision.Todesingthecombinationmachinebodytherrdraningandonecarclthatis①theworkingortherdraningoftheworkingspares.itsthemajorbasisofthecombinationmachingbody.Itsaimportantpaperinmakingusingexcminingandrensingmaching.②Todrawworkingschematw.Drawingitsfordesignacuttingtool.Assisttoolafixtureamultipleaxleboxhydravlive,pressureandadeetriccapacityderiseandimportantfirsthanddateofthenatirrad.Pantschovcedanditsarewsemachinekinftoolandthemgorbasisforthetestrun.③Todrawtherelationdimensiondrawingtherelationdimensiondrawingistoimpressthematual.assemblynelationandthemotinredationoftheeachformspanesofthemachine.inordertoenaminetherelative.Pustionofallthemachinesparesandifthedimersionnelational.Sparesisfix,inthedisigerentsofderelopingthemainaxleboxfixtrersspecialpurposepats.④Todesignthemachinproductirilgplanningcard.Itswodtoreporttheworkingprocessofthemachinetofinishtheneedtinethecuttingcapacitythemachineproducticityandmachinesrateforthecachactivity.KeywordsCombinationmachinetoolsSpindleboxProcess目录摘要..............................................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................................II目录...........................................................................................................................................III1绪论.............................................................................................................................................11.1力源空气压缩机有限公司简介...........................................................................................11.2毕业设计(本设计任务简介)...........................................................................................11.3对毕业设计(本设计)的要求...........................................................................................12组合机床简介.............................................................................................................................22.1组合机床概述.......................................................................................................................22.2组合机床的加工范围...........................................................................................................23空气压缩机机械加工工艺规程的制订部分.............................................................................33.1工艺方案的制定...................................................................................................................33.2产品图纸及结构分析...........................................................................................................33.3毛坯分析、要求及形式的确定...........................................................................................43.3.1毛坯的种类的选择........................................................................................................43.3.2选择毛坯应考虑的因素................................................................................................43.3.3确定毛坯的制造形式....................................................................................................53.4拟定零件加工的工艺路线...................................................................................................53.4.1定位基准的选择............................................................................................................53.4.2表面加工方法的选择....................................................................................................63.4.3加工顺序的安排............................................................................................................73.5加工余量、工序尺寸及其公差和毛坯尺寸的确定...........................................................93.5.1加工余量的拟定............................................................................................................93.5.2加工余量及毛坯尺寸的确定......................................................................................113.5.3工序尺寸及其公差的确定..........................................................................................123.6加工设备及刀具的选择.....................................................................................................123.6.1机床的选择..................................................................................................................123.6.2刀具的选择..................................................................................................................123.7确定切削用量及工时定额的估算.....................................................................................123.7.1切削用量的确定..........................................................................................................123.7.2工时定额的计算..........................................................................................................133.7.3切削用量和工时定额的确定......................................................................................143.8机械加工工艺规程.............................................................................................................173.8.1机械加工工艺规程的作用..........................................................................................173.8.2制订机械加工工艺的原则..........................................................................................173.8.3制订机械加工工艺规程原始资料............................................................................184专用机床设计部分...................................................................................................................194.1概述.....................................................................................................................................194.2机床设计应满足的基本要求.............................................................................................194.3机床设计方法.....................................................................................................................214.4机床设计步骤.....................................................................................................................214.4三图一卡的设计.................................................................................................................224.4.1被加工零件工序图的设计..........................................................................................224.4.2加工示意图设计..........................................................................................................244.4.3组合机床联系尺寸的绘制..........................................................................................264.4.4生产率计算卡..............................................................................................................304.5机床对部件设计的要求.....................................................................................................324.5.1夹具..............................................................................................................................324.5.2液压原理......................................................................................................................324.6机床的调试与维修.............................................................................................................334.6.1机床的调试..................................................................................................................334.6.2机床的维修..................................................................................................................345结论与展望...............................................................................................................................355.1结论.....................................................................................................................................355.2不足之处及未来展望.........................................................................................................35致谢...........................................................................................................................................36参考文献.......................................................................................................................................37附录...........................................................................................................................................381绪论1.1力源空气压缩机有限公司简介无锡力源压缩机有限公司是由无锡市第二压缩机厂改革组建的有限责任公司,是制造空气压缩机和空气净化设备的专业公司。从20世纪60年代末开始生产微型、小型压缩机。20世纪80年代末开始批量出口微型压缩机主机,目前已形成大批量出口压缩机主机的生产能力,成为中国微、小型压缩机主要出口企业之一。该公司主要生产活塞式压缩机和空气净化设备二大类产品。该公司生产的活塞压缩机品种齐全,质量可靠,可为您提供不同排气量,不同压力的Z、V、W、S、L型往复活塞式微、小型压缩机和中、高压型压缩机,其排气量从0.036~22m3/min,压力从0.4~10.0MPa的70多种不同规格压缩机品种,产品广泛应用于各个行业。该公司生产的空气净化产品主要包括各型油水分离过滤器,高效除水、除油、除臭过滤器,高温型冷冻干燥机,无热再生吸附式干燥机。产品广泛适用于为各种类型压缩机提供压缩空气净化配套。1.2毕业设计(本设计任务简介)本设计应达到的要求(1)对缸体加工工艺(经简化)方案的简要分析比较(2)完成本工序的工序图,加工示意图,机床总图及床身部件图(3)设计说明书一份,要求对机床的总体设计部分详细分析说明,并包括必要的计算,文字简洁通顺,重要公式数据应注明出处(4)对制造厂家调研,了解其对质量、成本要求,所设计的专机要结合厂方具体生产条件(5)作为总体设计要求对各部件设计提出恰当的要求。此次毕业设计为空气压缩机下图所示,其材料为铸铁HT200,加工部位及要求为铣三斜面,尺寸120120,表面粗糙度Ra3.2微米。三斜面成60度角,三斜面与大小孔中心线的平行度为0.05mm。1.3对毕业设计(本设计)的要求此次毕业设计任务要求机床功能得到进一步的完善,能够提高零件的加工精度和加工效率,能够降低加工成本。2组合机床简介2.1组合机床概述随着生产的发展和专业化程度的提高,很多行业产品的零件加工批量越来越大,精度要求也越来越高。因而,通用机床已跟不上生产发展的需要。首先,通用机床加工时同时参加工作的刀具少,限制了机床生产率的提高其次,如果工件需要加工多个表面时,则需要对工件进行多次的定位和夹紧,这就会使零件的加工精度和生产率降低。为了改善通用机床这些不利的加工条件,在生产实践中逐步改进和完善了专用机床。专用机床是相对通用机床而言的,它是为完成工件的某一工序而设计、制造的。所以专用机床的结构要比通用机床简单,生产率和自动化程度都有所提高。但专用机床也有其固有的缺点,如设计和制造的周期长、不能适应工件的变化,一旦加工的工件有所变化,就必须重新设计和制造新的与工件相适应的专用机床。所以专用机床成本高,不利于产品的更新。为了消除上述的两种机床(通用机床与专用机床)的弊病,在生产实践中有发展了一种新型的加工机床组合机床,以及由组合机床组成的组合机床自动线。2.2组合机床的加工范围组合机床一般可以完成的加工内容有钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻丝、套丝、车端面、镗至口、挖沟槽,倒角等。此外,也可以进行一些简单的装配工序(如压套、压堵头等),还可以实现拉削、磨削、抛光等工序。钻孔除了应用普通麻花钻头钻孔外,还可以应用复合刀具进行复合加工,如钻孔、倒角钻孔、倒角、窝钻孔、扩孔等。在进行深孔钻削时,利用组合机床的分级进给机构,还可以实现自动循环,在加工中自动地进刀、退刀再进刀、退刀和排屑。扩孔与钻孔类似,除扩孔外还可以应用复合刀具进行扩孔、倒角扩孔、倒角、端面扩圆锥孔等。铰孔可以铰圆柱孔或圆锥孔,也可以用滚压工具来滚压孔。镗孔在镗杆上可以安装多种刀具,完成粗镗、半精镗半精镗、精镗以及凸台的端面圆或倒角等。攻丝、套丝利用攻丝装置,可以攻制内螺纹在采用活动板牙时,还可以实现外螺纹的套丝加工。端面端面的加工方式较为多样化,可以在钻孔、扩孔中利用复合刀具较小的端面也可使用铣刀来铣削较大的端面在镗削中可以端面或在镗孔的同时车端面。目前组合机床正在向扩大加工范围的方向发展,今后将逐步扩大到车削,仿形加工,磨削、拉削等。组合机床还能进行某些非切削性的加工,如检查、装配、清洗和零件的分类及打印等。3空气压缩机机械加工工艺规程的制订部分3.1工艺方案的制定机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。生产规模的大小,工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此,机械加工工艺规程设计是一项重要而又严肃的工作。为能具体确切地说明工艺过程,一般将机械加工工艺过程分为工序、安装、工位、工步和走刀。这是设计组合机床最重要的一步。工艺方案制定得正确与否,将决定机床能否达到体积小,重量轻,结构简单,使用方便,效率高,质量好的要求。为了使工艺方案制定的合理,先进,必须从认真的分析被加工的零件(或同类零件)图纸开始,深入现场全面了解被加工零件的结构特点,加工部位,尺寸精度,表面粗糙度和技术要求,定位夹紧方式工艺方法和加工过程所采用的刀具,辅具,切屑用量情况及产生率要求高,分析其优缺点,总结设计,制造,使用单位和操作者的丰富的实践经验,以求理论紧密联系生产实际,从而确定零件在组合机床上完成的工艺(工序)内容及方法,决定刀具种类,结构型式,数量及切屑用量等。根据选定的工艺方案确定机床的配置型式,并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案,以确保零件的加工精度,技术要求及生产率又要考虑机床的操作方便可靠,易于维修,且冷却,排屑情况良好。以上两个步骤是十分重要的。对于同一个零件的加工,可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案,在最后决定采取哪种方案时,决不能草率,要全面地看问题,综合分析各方面的情况,进行多种方案对比,从中选择最佳方案。3.2产品图纸及结构分析(被加工零件的作用,工件和加工部位的主要要求,包括材料、硬度、批量、生产纲领等)被加工零件为灰铸铁,铸件应符合GB943988的规定热处理退火人工时效所用材料是HT200,指的是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。较高强度铸铁,基体为珠光体,强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性也良好铸造性能较好,需要进行人工失效处理。工作条件1.承受较大应力的零件(弯曲应力<29.40MPa)2.摩擦面间的单位面积压力>0.49MPa(大于10t在磨损下工作的大型铸件压力>1.47Mpa)3.要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质。铸件不得有毛孔,砂眼,裂纹等缺陷,表面应光滑,轮廓分明铸件内表面涂防锈油漆。大孔、小孔有同轴度的要求,端面的表面粗糙度Ra3.2微米,孔的表面粗糙度为Ra1.6微米。大孔的端面与中心轴线相垂直,距离为119mm,公差值为0.05mm。三个斜面与中心轴线相平行,距离为120±0.1mm,公差值为0.05mm,三斜面的表面粗糙度为Ra3.2微米。见图3.1,要求生产纲领为年产量3000件,单班制生产。图3.1空气压缩机图3.3毛坯分析、要求及形式的确定3.3.1毛坯的种类的选择常见的毛坯种类有1、铸件。用于形状复杂的零件毛坯。2、锻件。用于强度要求较高、形状比较简单的零件毛坯。3、型材。分热轧与冷拉两种。热轧型材用于一般零件冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用于自动机床加工送料、夹紧可靠。4、焊接件。用于大件毛坯。焊接件毛坯制造简单方便,但变形较大。5、冷冲压件。用于形状复杂的板料零件毛坯。6、其他。有挤压、热轧、粉末冶金件等毛坯。3.3.2选择毛坯应考虑的因素工艺设计时,毛坯的选择是指确定毛坯的种类以及制造的方法后,确定毛坯的形状和尺寸,并画出毛坯图。选择毛坯应考虑的因素如下。1、零件的材料及其物理和力学性能零件的材料是决定毛坯种类及其制造方法的主要因素。想通的材料采用不同的毛坯制造方法,其力学性能有所不同。一般零件材料选定后,其毛坯种类大体就可确定。如铸铁、青铜材料不能锻造,只能选铸件重要的钢质零件,为保证较高的强度和硬度,不论结构形状复杂或简单,均须选用锻件而不用型材。2、零件的结构形状及其外形尺寸这是影响毛坯选择的重要因素。对于回转体零件,如阶台轴,各阶台直径相差不大,可采用型材圆棒料若直径相差较大,则宜采用锻件。又如,形状复杂和薄壁的铸件毛坯,不宜采用砂型铸造尺寸较大的毛坯,不宜采用压铸、模锻。3、生产纲领和批量它在很大程度上决定了采用某种毛坯制造方法的经济性。当零件生产纲领较大时,应采用精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。通过提高毛坯精度使毛坯的形状与尺寸尽量与成品接近,力求实现少、无切屑加工。在单间小批量生产时,应尽量采用型材或用型材焊接件代替铸、锻件。4、工厂现场生产条件确定毛坯必须结合具体生产条件,如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协作的可能性。有条件时,应积极组织专业化生产,统一供应毛坯,并应经过技术经济分和论证。3.3.3确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形,切削性能好,价格低廉,且抗振性和耐磨性也较好,因此,一般箱体零件的材料大都采用铸铁,其牌号选用HT200,由于零件年生产量3000台,已达到成批生产的水平,通常毛坯的精度较高,毛坯加工余量可适当减少。3.4拟定零件加工的工艺路线零件加工工艺路线的拟定是制定工艺过程总体布局的非常关键的一步,其主要任务是选择定位基准,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整个工艺过程中工序数目的多少等。3.4.1定位基准的选择在各加工工序中,被加工表面位置精度的保证方法是制定工艺过程的重要任务,而定位基准的作用主要是保证工件各表面之间的相互位置精度。因此,在研究和选择各类工艺基准时,首先应选择定位基准。1、定位基准选择的基本原则1应保证定位基准的稳定性和可靠性,以确保工件相互位置表面之间的精度。2力求与设计基准重合,也就是尽可能从相互间有直接位置精度要求的表面中选择定位基准,以减小因基准不重合而引起的误差。3应使实现定位基准的夹具结构简单,工件装卸和夹紧方便。2、定位基准的分类按照工序性质和作用不同,定位基准分为粗基准和精基准两类。在最初的切削工序中,只能使用毛坯上未经加工的表面来定位,这种定位基准称为粗基准。在以后的工序中,均采用已加工表面作为定位基准表面,这种定位基准称为精基准。3、粗基准的选择选择粗基准,应该保证所有加工表面都有足够的加工余量,而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。选择时应遵循下列原则1对于不需加工全部表面的零件,应采用始终不加工的表面作为粗基准,这样可以较好地保证加工表面对不加工表面的相互位置要求,并有可能在一次安装中把大部分表面加工出来。2选取加工余量要求均匀的表面作为粗基准,在加工时可以保证该表面余量均匀。3对于所有表面都需要加工的零件,应选择加工余量最小的表面作为粗基准,这样可以避免加工余量不足而造成废品。4选择毛坯制造中尺寸和位置可靠、稳定,平整、光洁,面积足够大的表面作为粗基准,这样可以减小定位误差和使工件装夹可靠稳定。综上述要求,以顶面和低脚作为粗基准定位。4、精基准的选择除了遵循上述定位基准选择的基本原则外,选择精基准时还必须遵循以下原则1基准重合原则即尽可能选用设计基准作为定位基准,以避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。2基准统一原则即选择同一定位基准来加工尽可能多的表面,以保证各加工表面的相互位置精度,避免产生因基准变换所引起的误差3互为基准原则对于零件上两个相互位置精度要求较高的表面,采取互相作为定位基准、反复进行加工的方法来保证达到精度要求。4自为基准原则以被加工表面本身作为定位基准进行精加工、光整加工,可以使加工余量小而且均匀,易于获得较高的加工质量,但被加工表面的相互位置精度应由前道工序保证。5基准不重合误差最小条件当实际生产中不宜选择设计基准作为定位基准时,则应选择因基准不重合而引起的误差最小的表面作定位基准。综上所述,在镗大、小孔和铣小孔端面时,以底脚作为精基准定位在粗、精铣三斜面和粗、精镗三斜孔时,以大孔、大孔端面作为精基准定位。3.4.2表面加工方法的选择零件各表面加工方法的选择,不但影响加工质量,而且影响生产率和制造成本。加工同一类型的表面,可以有多种不同的加工方法,影响表面加工方法选择的因素有零件表面的形状、尺寸及其精度和表面粗糙度,以及零件的整体结构、质量、材料性能和热处理要求等。此外,还应考虑生产量和生产条件的因素。根据上述各种影响因素,加以综合考虑确定零件表面的加工方案,这种方案必须在保证零件达到图样要求稳定可靠且生产率较高,加工成本经济合理。选择加工方法一般根据零件的经济精度和表面粗糙度来考虑。经济精度和表面粗糙度是指在正常生产条件下,某种加工方法在经济效果良好成本合理时所能达到的加工精度和表面粗糙度。正常生产条件是完好的设备合格的夹具、刀具标准技术等级的操作工人合理的工时定额。选择表面的加工方法应从以下几方面加以考虑1首先根据每个加工表面的技术要求,确定加工方法及分几次加工。2考虑被加工材料的性质。如经淬火的钢制件,精加工必须采用磨削的方法加工,而有色金属制件则采用精车、精铣、精镗、滚压等方法,很少采用磨削进行精加工。3根据生产类型,即考虑生产率和经济性等问题。单件小批量生产,一般采用通用设备和工艺装备及一般的加工方法大批量生产,尽可能采用专用的高效率设备和专用工艺装备,毛坯生产也应采用高效的方法制造,如压铸、模锻、热轧、精密铸造、粉末冶金等。4根据本企业或本车间的现有设备情况和技术水平,充分利用现有设备,挖掘企业潜力。最后,选择孔的加工方法为粗镗半精镗精镗,经济精度为IT7~8,经济粗糙度值Ra0.8~1.6μm端面的加工方法为粗铣精铣,经济精度为IT8~10,经济粗糙度值Ra1.6~6.3μm。3.4.3加工顺序的安排3.4.3.1加工阶段的划分对于加工精度要求较高、结构和形状较复杂、刚性较差的零件,其切削加工过程常应划分阶段。一般分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。1粗加工阶段切除工件各加工表面的大部分余量。在粗加工阶段,主要问题是如何提高生产率。2半精加工阶段达到一定的准确度要求,完成次要表面的最终加工,并为主要表面的精加工作好准备。3精加工阶段完成各主要表面的最终加工,使零件的加工精度和加工表面质量达到图样规定的要求。在精加工阶段,主要问题是如何确保零件的质量。3.4.3.2工序的集中与分散工序集中与工序分散是拟定工艺路线的两个不同的原则。工序集中是指在一道工序中尽可能多地包含加工内容,而使总的工序数目减少,集中到极限时,一道工序就能把工件加工到图样规定的要求。工序分散则相反,整个工艺过程工序数目增多,使每道工序的加工内容尽可能减少,分散到极限时,一道工序只包含一个简单工步的内容。1、工序集中的特点1减少工序数目,简化了工艺路线,缩短了生产周期。2减少了机床设备、操作工人和生产面积。3一次装夹后可加工许多表面,因此,容易保证有关零件表面之间的相互位置精度。4有利于采用高生产率的专用设备、组合机床、自动机床和工艺装备,从而大大提高了劳动生产率,但如在通用机床上采用工序集中方式加工,则由于换刀及试切时间较多,会降低生产率。5采用专用机床设备和工艺装备较多,设备费用大,机床和工艺装备调整费时,生产准备工作量大,对调试、维修工人的技术水平要求高。此外,不利于产品的开发和换代。2、工序分散的特点1工序内容单一,可采用比较简单的机床设备和工艺装备,调整容易2对工人的技术水平要求低。3生产准备工作量小,变换产品容易。4机床设备数量多,工人数量多,生产面积大。5由于工序数目增多,工件在工艺过程中装卸次数多,对保证零件表面之间较高的相互位置精度不利。综上所述,工序集中与工序分散各有优缺点,在拟定工艺路线时要根据生产规模、零件的结构特点和技术要求,结合工厂、车间的现场生产条件,进行全面综合分析,确定工序集中和分散的程度。在一般情况下,单件、小批量生产都采用工序集中原则,而大批、大量生产既可采用工序集中原则,也可采用工序分散原则。根据目前工艺条件和今后工艺发展趋势,随着自动、半自动机床、数控机床的使用日益广泛,应多采用工序集中的原则制定工艺过程和组织生产。3.4.3.3加工顺序的确定1、机械加工顺序的安排机械加工工序的顺序,应遵循下述原则安排1先粗后精先进行粗加工,后进行精加工。2先基面后其他表面先加工出基准面,再以它为基准加工其他表面。如果基准面不止一个,则按照逐步提高精度的原则,先确定基准面的转换顺序,然后考虑其他各表面的加工顺序。3先主后次先安排主要表面的加工,后安排次要表面的加工。2、热处理工序的安排热处理工序在工艺路线中的安排,主要取决于零件的材料和热处理的目的及要求。热处理的目的一般有提高材料的力学性能强度、硬度等,改善材料的切削加工性,消除内应力,以及为后继热处理作组织准备等。常用钢、铸铁零件的热处理工序在工艺路线中的安排如下1安排在机械加工前的热处理工序有退火、正火、人工时效等。2安排在粗加工以后半精加工以前的热处理工序有调质、时效、退火等。3安排在半精加工以后精加工以前的热处理工序有渗碳、淬火、高频淬火,以及去应力退火等。4安排在精加工以后的热处理工序有氮化、接触电加热淬火如铸铁机床导轨等。3、表面处理工序的安排表面处理在工艺过程中的主要目的和作用是提高零件的抗蚀能力提高零件的耐磨性增加零件的导电率和作为一些工序的准备工序。除工艺需要的表面处理如零件非渗碳表面的保护性镀铜、非氮化表面的保护性镀锡和镀镍等视工艺要求而定以外,一般表面处理工序都安排在工艺过程的最后。4、检验工序的安排检验对保证产品质量有着极为重要的作用。除操作者或检验员在每道工序中进行自检、抽检外,一般还安排独立的检验工序。检验工序属于机械加工工艺过程中的辅助工序,包括中间检验工序、特种检验工序和最终检验工序1。3.5加工余量、工序尺寸及其公差和毛坯尺寸的确定3.5.1加工余量的拟定加工零件的任一个表面,并达到图纸所规定的精度及表面粗糙度,往往需要经过多次加工方能完成,而每次加工都需要去除一定量的加工余量。3.5.1.1加工余量的概念加工余量是指在加工的过程中从被加工表面上切除的金属层厚度。加工余量可分为加工总余量和工序余量两种。工序余量是相邻工序的工序尺寸之差。由于工序尺寸有公差,故实际切除的余量大小不等,工序余量也是一个变动量。如图3.2所示,本工序的基本余量z对于外表面za-b对于内表面zb-a式中a前工序的基本尺寸b本工序的基本尺寸。工序余量有单面余量和双面余量之分。上述表面的余量为非对称的单面余量。对于回转表面外圆和孔来说,则有单面余量半径上的余量和双面余量直径上的余量两种。如图3.3所示,直径方向上的基本余量2z对于轴2zda-db对于孔2zDb-Da式中da,Da前工序轴、孔的基本尺寸db,Db本工序轴、孔的基本尺寸。图3.2工序基本余量图3.3回转表面的工序基本余量(a外表面加工(b内表面加工(a轴加工(b孔加工由于毛坯制造和各机械加工工序都存在加工偏差,因此,实际上切除的工序余量是变化的,与基本余量是有出入的,因此,又有最小余量和最大余量之分。对于外表面工序最小余量为前工序最小极限尺寸与本工序最大极限尺寸之差工序最大余量为前工序最大极限尺寸与本工序最小极限尺寸之差。即zminamin-bmaxzmaxamax-bmin对于内表面工序最小余量为本工序最小极限尺寸与前工序最大极限尺寸之差工序最大余量为本工序最大极限尺寸与前工序最小极限尺寸之差。即zminbmin-amaxzmaxbmax-amin零件从毛坯成为成品的整个切削过程中,某一表面所切除的金属层总厚度,称为该表面的总余量。总余量也就是零件上同一表面毛坯尺寸与零件尺寸之差。总余量等于各工序余量之总和。3.5.1.2确定加工余量的方法确定加工余量的方法有分析计算法、查表修正法和经验估算法三种。在此选择查表修正法,见表31和表32表31镗削内孔的加工余量及公差表32铣平面加工余量及公差3.5.2加工余量及毛坯尺寸的确定毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为322198280mm,表面粗糙度要求RZ为3.2um,按公差等级79级,取7级,加工余量等级取F级确定(1)底面、顶面粗铣加工余量a13mm,精铣加工余量a21mm,总加工余量a314mm,箱体毛坯尺寸高28042288mm。(2)铣大小孔端面单边加工余量为3mm,毛坯底座尺寸328mm204mm。(3)铣三斜面粗铣加工余量为3mm,精铣加工余量为1mm,总加工余量为4mm,毛坯斜面到孔中心的距离为125mm。(4)孔036.00175mm(毛坯铸孔ø160mm)总加工余量2152160175pa7.5mm,分三次加工。镗孔ø166mm,加工余量1pa3mm镗孔ø172mm,加工余量2pa3mm镗孔ø175mm,加工余量3pa1.5mm(5)孔014.0011.090mm(毛坯铸孔ø80mm)总加工余量21028090ap5mm,分两次加工。镗孔ø86mm,加工余量1pa3mm镗孔ø90mm,加工余量2pa2mm6孔315.00105mm(毛坯铸孔ø100mm)总加工余量252100105ap2.5mm,粗镗ø104mm,加工余量2mm精镗ø105mm,加工余量为0.5mm。图3.4毛坯图3.5.3工序尺寸及其公差的确定零件的设计尺寸一般都要经过工序加工才能得到,每道工序加工所应保证的尺寸称为工序尺寸。工序尺寸及偏差应标注在对应的工序卡的工序简图上,它们是零件加工和工序检验的依据。工序尺寸及偏差标注应符合入体原则。入体原则标注指的是内表面的工序尺寸公差取上偏差为零外表面的工序尺寸公差取下偏差为零而毛坯尺寸公差按双向布置上、下偏差。现已Φ175H7的孔为例。对于Φ175H7,Ra1.6μm,加工工艺路线为毛坯粗镗半精镗精镗粗铰精铰,各工序尺寸及其公差见表33表33大孔工序尺寸及公差的计算3.6加工设备及刀具的选择3.6.1机床的选择正确选用机床,除了对机床技术性能充分了解外,还应考虑以下几点(1)机床的精度应与要求的加工精度相适应。对于高精度的工件,在缺乏精密设备时,可通过设备改装、以粗干精。(2)机床的主要规格尺寸应与加工工件的外形轮廓尺寸相适应。即小工件应选小的机床,做到设备合理使用。(3)机床的生产率与加工工件的生产类型相适应。单件小批生产一般选择通用设备,大批量生产宜选高生产率的专用设备。(4)机床的选择应结合现场的实际情况。3.6.2刀具的选择一般选用标准刀具,刀具选择时主要考虑加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生产率和经济性等因素。在组合机床上加工时,由于机床按工序集中原则组织生产,考虑到加工质量和生产率的要求,可采用专用的复合刀具,这样可提高加工精度、生产率和经济效益。3.7确定切削用量及工时定额的估算3.7.1切削用量的确定切削用量是机械加工的重要参数,切削用量的数值因加工阶段的不同而不同。选择切削用量主要从保证加工表面的质量、提高生产率、维持刀具耐用度以及机床功率限制等因素来综合考虑。
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