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文檔簡介
50分度游標卡尺下面游標卡尺的讀數是多少?0123456789001234567891010.24mmDFEB10.190mm螺旋測微器150分度游標卡尺下面游標卡尺的讀數是多少?012345678整體概述THEFIRSTPARTOFTHEOVERALLOVERVIEW,PLEASESUMMARIZETHECONTENT第一部分2整體概述第一部分2項目二數控銑削加工工藝分析2.4識讀零件圖2.5定位基準與裝夾2.6工序劃分及加工路線制定2.7切削用量的選擇及工藝文件編制2.8平面凸輪零件的加工工藝分析
3項目二數控銑削加工工藝分析2.4識讀零件圖32.4識讀零件圖知識目標:◆正確分析零件圖◆分析零件結構工藝性是否合理技能目標:◆能夠獨立分析零件圖◆能夠獨立完成零件結構工藝性分析情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神42.4識讀零件圖知識目標:4下達任務:任務要求:該零件的毛坯為100mm×80mm×27mm的方形坯料,材料為45鋼,底面已加工好,要求在數控銑床上加工頂面、四個輪廓面、孔及溝槽。
5下達任務:任務要求:51.分析零件圖(1)檢查零件圖的完整性和正確性檢查內容:檢查零件視圖是否正確、足夠,表達是否直觀、清楚,繪制是否符合國家標準,尺寸、公差以及技術要求的標注是否齊全、合理等。相關知識:61.分析零件圖相關知識:6(2)零件的技術要求分析加工表面的尺寸精度;主要加工表面的形狀精度;主要加工表面之間的相互位置精度;加工表面的粗糙度以及表面質量方面及其它要求;熱處理要求;其它要求(如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經濟合理,在現有生產條件下能否實現。特別要分析主要表面的技術要求7(2)零件的技術要求分析7(3)零件的材料分析分析所提供的毛坯材質本身的機械性能和熱處理狀態,毛坯的鑄造品質和被加工部位的材料硬度,是否有白口、夾砂、疏松等。判斷其加工的難易程度,為選擇刀具材料和切削用量提供依據
8(3)零件的材料分析8(4)合理的標注尺寸①零件圖上的重要尺寸應直接標注,而且在加工時應盡量使工藝基準與設計基準重合,并符合尺寸鏈最短的原則
圖a②零件圖上標注的尺寸應便于測量,不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量的基準標注尺寸。
圖b③零件圖上的尺寸不應標注成封閉式,以免產生矛盾。
圖c④零件上非配合的自由尺寸,應按加工順序盡量從工藝基準注出。
圖
⑤零件上各非加工表面的位置尺寸應直接標注,而非加工面與加工面之間只能有一個聯系尺寸。
圖9(4)合理的標注尺寸92.零件的結構工藝性分析
概念:零件的結構工藝性是指在滿足使用性能的前提下,是否能以較高的生產率和最低的成本容易地加工出來的特性。
零件的結構工藝性分析應考慮幾方面:
(1)有利于達到所要求的加工質量①合理確定零件的加工精度與表面質量②保證位置精度的可能性
圖設計零件使用性能:能用、好用、耐用
工藝要求:好做、好裝、好修102.零件的結構工藝性分析設計零件使用性能:能用、好用、耐(2)有利于減少加工勞動量①盡量減少不必要的加工面積圖
②盡量避免或簡化內表面的加工
圖
(3)有利于提高勞動生產率①零件的有關尺寸應力求一致,并能用標準刀具加工。
圖②減少零件的安裝次數
圖③零件的結構應便于加工
圖④避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削
圖
1111任務實施:1、分析零件圖該零件視圖充分,表達清楚,尺寸、公差的標注齊全、合理。尺寸精度、表面粗糙度要求比較高,有圓跳動和垂直度要求。選擇102mm×82mm×27mm的45#為毛坯易于加工制造。2、零件結構工藝性
該零件結構工藝性合理
12任務實施:1、分析零件圖12為保證零件精度采取的措施1.為保證尺寸公差取基本尺寸2.為保證表面粗糙度部分表面采用粗精加工3.在一次裝夾中完成φ32和φ60兩孔,保證兩孔的圓跳動要求。4.以下表面定位,利用主軸與工作臺的垂直關系保證φ32孔與上表面的垂直度要求13為保證零件精度采取的措施13
選擇毛坯1.毛坯的種類(1)鑄件鑄件適用于形狀較復雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。(2)鍛件鍛件適用于強度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。
14選擇毛坯1.毛坯的種類14(3)型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯;冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。(4)焊接件焊接件是根據需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件
(5)冷沖壓件冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求,在小型機械、儀表、輕工電子產品方面應用廣泛。
15(3)型材152.毛坯選擇時應考慮的因素(1)零件的材料及機械性能要求零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。(2)零件的結構形狀與外形尺寸(3)生產綱領的大小(4)現有生產條件(5)充分利用新工藝、新材料為節約材料和能源,提高機械加工生產率,應充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機械中的應用162.毛坯選擇時應考慮的因素1617172.5定位基準與裝夾知識目標:◆正確分析定位基準◆采用合理的裝夾方案技能目標:◆能夠獨立分析定位基準◆能夠獨立設計合理的裝夾方案情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神182.5定位基準與裝夾知識目標:18下達任務:車床進刀軸架19下達任務:車床進刀軸架19如圖所示為車床進刀軸架零件,若已知其工藝過程為:(1)劃線;(2)粗精刨底面和凸臺;(3)粗精鏜φ32H7孔;(4)鉆、擴、鉸φl6H9孔。試選擇各工序的定位基準并確定各限制幾個自由度。
任務要求:
20如圖所示為車床進刀軸架零件,若已知其工藝過程為:任務要求:一、基準及其分類零件圖、實際零件或工藝文件上用來確定某個點、線,面的位置所依據的點、線、面,稱為基準。根據基準功用不同,分為設計基準和工藝基準。相關知識:21一、基準及其分類相關知識:211、設計基準設計圖樣上所采用的基準,稱為設計基準。221、設計基準222.工藝基準
在工藝過程中所采用的基準,稱為工藝基準。它包括:(1)裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產品中的相對位置所采用的基準。(2)測量基準測量時所采用的基準。(3)工序基準在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。(4)定位基準在加工中確定工件的位置所采用的基準。232.工藝基準23作為基準的點、線、面有時在工件上并不一定實際存在(如孔和軸的軸心線,兩平面之間的對稱中心面等),在定位時是通過有關具體表面體現的,這些表面稱為定位基面。工件以回轉表面(如孔、外國)定位時,回轉表面的軸心線是定位基準,而回轉表面就是定位基面。工件以平面定位時,其定位基準與定位基面一致。24作為基準的點、線、面有時在工件上并不一定定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準兩種。用未機加工過的毛坯表面作為定位基準的稱為粗基準;用已機加工過的表面作為定位基準的稱為精基準。25定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準兩應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面,就是基準統一原則。當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時,需要用兩個表面互相作為基準,反復進行加工,以保證位置精度要求精基準的選擇除第一道工序采用粗基準外,其余工序都應使用精基準。選擇精基準主要考慮如何減少加工誤差、保證加工度、使工件裝夾方便,并使零件的制造較為經濟、容易。具體選擇時可遵循下列原則:1.精基準的選擇原則(1)基準重合原則概念
圖(2)基準統一原則概念(3)自為基準原則概念及圖(4)互為基準原則概念(5)便于裝夾原則26應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面,就是基準統一原粗基準的選擇粗基準的選擇是否合理,直接影響到各加工表面加工余量的分配,以及加工表面和不加工表面的相互位置關系。因此,必須合理選擇。27粗基準的選擇272.粗基準選擇原則(1)選擇重要表面為粗基準圖(2)選擇不加工表面為粗基準圖(3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(4)選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(5)粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要求較高的表面
282.粗基準選擇原則重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要第一道工序劃線。當毛坯誤差較大時,采用劃線的方法能同時兼顧到幾個不加工面對加工面的位置要求。選擇不加工面R22㎜外圓和R15㎜外圓為粗基準,同時兼顧不加工的上平面與底面距離18㎜的要求,劃出底面和凸臺的加工線。第二道工序按劃線找正,刨底面和凸臺。第三道工序粗精鏜φ32H7孔。加工要求為尺寸32±0.1㎜、6±0.1㎜及凸臺側面K的平行度0.03㎜。根據基準重合的原則選擇底面和凸臺為定位基準,底面限制三個自由度,凸臺限制兩個自由度,無基準不重合誤差。任務實施:29第一道工序劃線。當毛坯誤差較大時,采用劃線的方法能同時兼顧到第四道工序鉆、擴、鉸φ16H9孔。除孔本身的精度要求外,本工序應保證的位置要求為尺寸4±0.1㎜、51±0.1㎜及兩孔的平行度要求0.02㎜。根據精基準選擇原則,可以有三種不同的方案:(1)底面限制三個自由度,K面限制兩個自由度(2)φ32H7孔限制四個自由度,底面限制一個自由度(3)底面限制三個自由度,φ32H7孔限制兩個自由度此方案可將工件套在一個長的菱形銷上來實現,對于三個設計要求均為基準重合,唯φ32H7孔對于底面的平行度誤差將會影響兩孔在垂直平面內的平行度,應當在鏜φ32H7孔時加以限制。30第四道工序鉆、擴、鉸φ16H9孔。除孔本身的精度要求外,本工知識目標:◆正確劃分加工工序◆合理制定加工路線技能目標:◆能夠獨立正確劃分加工工序◆能夠獨立合理設制定加工路線情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神2.6工序劃分及加工路線制定31知識目標:2.6工序劃分及加工路線制定31下達任務:任務要求:如圖所示的階梯軸,當加工數量較少時,工藝過程和工序的劃分?當加工數量較多時,其工藝過程和工序的劃分?32下達任務:任務要求:32概念:零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中,由毛坯到成品所經過的工序先后順序。擬定工藝路線的基本過程圖1.表面加工方法的選擇①、概念:表面加工方法的選擇就是為零件上每一個有質量要求的表面選擇一套合理的加工方法②、考慮下列因素:(1)工件材料的性質(2)工件的結構和尺寸(3)生產類型(4)具體生產條件相關知識:33概念:零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中,由毛坯到成品2.加工階段的劃分
(1)粗加工階段——主要任務是切除各表面上的大部分余量,其關鍵問題是提高生產率。(2)半精加工階段——完成次要表面的加工,并為主要表面的精加工做準備。(3)精加工階段——保證各主要表面達到圖樣要求,其主要問題是如何保證加工質量。(4)光整加工階段——對于表面粗糙度要求很細和尺寸精度要求很高的表面,還需要進行光整加工階段。目的加工方法提高表面質量,一般不能用于提高形狀精度和位置精度金剛車(鏜)、研磨、珩磨、超精加工、鏡面磨、拋光及無屑加工等342.加工階段的劃分提高表面質量,一般不能用于提高形狀精度和劃分加工階段的原因:(1)保證加工質量(2)合理使用設備(3)便于安排熱處理工序,使冷熱加工工序配合的更好(4)有利于及早發現毛坯的缺陷(如鑄件的砂眼氣孔等)應當指出:加工階段的劃分不是絕對的,必須根據工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。35劃分加工階段的原因:353.加工順序的安排(1)切削加工順序的安排①先粗后精②先主后次③先面后孔④基面先行
(2)熱處理工序的安排
消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的加工性能
消除內應力、減少工件變形
消除內應力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學性能提高零件的硬度和耐磨性
目的①退火與正火目的②時效處理③調質④淬火、滲碳淬火和滲氮目的目的363.加工順序的安排消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的加工(3)輔助工序的安排檢驗工序是主要的輔助工序需要檢驗的地方
其它輔助工序有:每道工序由操作者自行檢驗在粗加工之后,精加工之前,零件轉換車間時
重要工序之后
全部加工完畢、進庫之前
表面強化去毛刺倒棱清洗防銹37(3)輔助工序的安排每道工序由操作者自行檢驗在粗加工之后4.工序的集中與分散(1)工序集中①、概念:是將零件的加工集中在少數幾道工序中完成,每道工序加工內容多,工藝路線短。②、特點:①可以采用高效機床和工藝裝備,生產率高;②減少了設備數量以及操作工人人數和占地面積,節省人力、物力;③減少了工件安裝次數,利于保證表面間的位置精度;④采用的工裝設備結構復雜,調整維修較困難,生產準備工作量大。384.工序的集中與分散38(2)工序分散概念:工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成,每道工序加工的內容少,工藝路線很長。特點:①設備和工藝裝備比較簡單,便于調整,容易適應產品的變換;②對工人的技術要求較低;③可以采用最合理的切削用量,減少機動時間;④所需設備和工藝裝備的數目多,操作工人多,占地面積大。39(2)工序分散39工序集中或分散的程度分析:考慮的因素:主要取決于生產規模、零件的結構特點和技術要求,有時,還要考慮各工序生產節拍的一致性具體分析:一般情況下,單件小批生產時,只能工序集中大批大量生產時,既可以采用多刀、多軸等高效、自動機床,將工序集中,也可以將工序分散后組織流水生產。對于重型零件,為了減少工件裝卸和運輸的勞動量,工序應適當集中;對于剛性差且精度高的精密工件,則工序應適當分散。發展趨勢:傾向于采用工序集中的方法來組織生產。40工序集中或分散的程度分析:40任務實施:41任務實施:4142422.7切削用量的選擇及工藝文件編制
知識目標:◆正確選擇切削用量◆正確填寫工藝文件技能目標:◆能夠獨立正確選擇切削用量◆能夠獨立完填寫工藝文件情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神432.7切削用量的選擇及工藝文件編制知識目標:43下達任務:任務要求:該零件的毛坯為100mm×80mm×27mm的方形坯料,材料為45鋼,底面已加工好,要求在數控銑床上加工頂面、四個輪廓面、孔及溝槽。確定切削用量?44下達任務:任務要求:44切削用量的概念:切削加工過程中切削速度(υ)、進給量(f)和背吃刀量(ap)的總稱。1.切削用量的選擇原則和方法合理的切削用量概念:是指充分利用機床和刀具的性能,并在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率與低加工成本的切削用量。在不考慮輔助工時情況下,有生產率公式P=Aoυfap從中可以看出,切削用量三要素υ,f,ap任何一個參數增加一倍,生產率相應提高一倍。
相關知識:45切削用量的概念:相關知識:45刀具壽命與切削用量三要素之間的關系式T=CT/(υ5f2.25ap00.75)當刀具壽命一定時,切削速度υ對生產率影響最大,進給量f次之,背吃刀量最小ap。分析:(P57)在刀具耐用度一定,從提高生產率角度考慮,對于切削用量的選擇有一個總的原則:首先選擇盡量大的背吃刀量,其次選擇最大的進給量,最后是切削速度。當然,切削用量的選擇還要考慮各種因素,最后才能得出一種比較合理的最終方案。46刀具壽命與切削用量三要素之間的關系式46數控機床切削用量選擇自動換刀數控機床主軸或裝刀所費時間較多,所以選擇切削用量要保證刀具加工完一個零件,或保證刀具耐用度不低于一個工作班,最少不低于半個工作班。
47數控機床切削用量選擇自動換刀數控機床主軸或裝刀所費時間較多,對切削用量三要素選擇方法(1)背吃刀量的選擇粗加工時(表面粗糙度Ra50~12.5μm):在允許的條件下,盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀,則第一次背吃刀量盡量取大,第二次背吃刀量盡量取小些。半精加工時(表面粗糙度Ra6.3~3.2μm),背吃刀量一般為0.5~2㎜。)精加工時(表面粗糙度Ra1.6~0.8μm),背吃刀量為0.1~0.4㎜。48對切削用量三要素選擇方法48(2)進給量的選擇粗加工時,進給量主要考慮工藝系統所能承受的最大進給量。精加工和半精加工時,最大進給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料,刀尖圓弧半徑、切削速度等。49(2)進給量的選擇49數控機床加工時應注意零件加工中的某些特殊因素:1、拐角處的超程問題在輪廓加工中,選擇進給量時,應考慮輪廓拐角處的超程問題。特別是在拐角較大、進給速度較高時,應在接近拐角處適當降低進給速度,在拐角后逐漸升速,以保證加工精度。2、拐角處可能產生“欠程”:加工過程中,由于切削力的作用,機床、工件、刀具系統產生變形,可能使刀具運動滯后,從而在拐角處可能產生“欠程”。因此,拐角處的欠程問題,在編程時應給予足夠的重視。3、自然斷屑問題:此外,還應充分考慮切削的自然斷屑問題,通過選擇刀具幾何形狀和對切削用量的調整,使排屑處于最順暢狀態,嚴格避免長屑纏繞刀具而引起故障。數控機床切削用量選擇應注意的問題50數控機床加工時應注意零件加工中的某些特殊因素:數控機床切削用(3)切削速度的選擇確定了背吃刀量ap,進給量f和刀具耐用度T,則可以按下面公式計算或由表確定切削速度υ和機床轉速n。(表2-6、2-7、2-8)υc=注:公式中各指數和系數可以由表2-6選取;修正系數kv為一系列修正系數乘積,各修正系數可以通過表2-7選取;切削速度速度也可通過表2-8得出。
51(3)切削速度的選擇51半精加工和精加工時,切削速度υc
,主要受刀具耐用度和已加工表面質量限制,在選取切削速度υc
時,要盡可能避開積屑瘤的速度范圍。切削速度的選取原則是:粗車時,應選較低的切削速度,精加工時選擇較高的切削速度;加工材料強度硬度較高時,選較低的切削速度,反之取較高切削速度;刀具材料的切削性能越好,切削速度越高。52半精加工和精加工時,切削速度υc,主要受刀具耐用度和已加工任務實施:先選擇背吃刀量或側吃刀量,其次選擇進給速度,最后確定切削速度。精加工時留0.2㎜銑削用量,確定主軸轉速與進給速度時,先查切削用量手冊,確定切削速度與每齒進給量,然后利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n,利用vf=nZfz計算進給速度。粗VC=800r/min精VC=1000r/min粗F=60mm/min精F=80mm/min53任務實施:先選擇背吃刀量或側吃刀量,其次選擇進給速度,最后確2.8平面凸輪零件的加工工藝分析知識目標:◆平面凸輪零件的應用◆平面凸輪零件的加工工藝分析技能目標:◆能夠獨立完成平面凸輪零件的加工工藝分析情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神542.8平面凸輪零件的加工工藝分析知識目標:54下達任務:槽形凸輪零件55下達任務:槽形凸輪零件55
平面凸輪的數控銑削工藝分析所示為槽形凸輪零件,在銑削加工前,該零件是一個經過加工的圓盤,圓盤直徑為Ф280㎜,帶有兩個基準孔Ф35㎜及Ф12㎜。Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔,X面已在前面加工完畢,本工序是在銑床上加工槽。該零件的材料為HT200,試分析其數控銑削加工工藝。任務要求:56平面凸輪的數控銑削工藝分析任務要求:561.零件圖工藝分析2.選擇設備3.確定零件的定位基準和裝夾方式4.確定加工順序及走刀路線5.刀具的選擇6.切削用量的選擇7.填寫數控加工工序卡片 571.零件圖工藝分析571.零件圖工藝分析組成:該零件凸輪輪廓由HA、BC、DE、FG和直線AB、HG以及過渡圓弧CD、EF所組成。公差要求:凸輪內外輪廓面對X面有垂直度要求。材料:為鑄鐵,切削工藝性較好。采取工藝措施:凸輪內外輪廓面對X面有垂直度要求,只要提高裝夾精度,使X面與銑刀軸線垂直,即可保證。
任務實施:581.零件圖工藝分析任務實施:582.選擇設備加工平面凸輪的數控銑削,一般采用兩軸以上聯動的數控銑床首先要考慮的是零件的外形尺寸和重量,使其在機床的允許范圍以內。其次考慮數控機床的精度是否能滿足凸輪的設計要求。第三,看凸輪的最大圓弧半徑是否在數控系統允許的范圍之內。根據以上三條即可確定所要使用的數控機床為兩軸以上聯動的數控銑床。
592.選擇設備593.確定零件的定位基準和裝夾方式
(1)定位基準采用“一面兩孔”定位,即用圓盤X面和兩個基準孔作為定位基準。(2)根據工件特點,用一塊320㎜×320㎜×40㎜的墊塊,在墊塊上分別精鏜Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔(當然要配定位銷),孔距離80±0.015㎜,墊板平面度為0.05㎜,該零件在加工前,先固定夾具的平面,使兩定位銷孔的中心連線與機床x軸平行,夾具平面要保證與工作臺面平行,并用百分表檢查
603.確定零件的定位基準和裝夾方式60凸輪加工裝夾示意圖1—開口墊圈;2—帶螺紋圓柱銷;3—壓緊螺母;4—帶螺紋削邊銷;5—墊圈;6—工件;7—墊塊61凸輪加工裝夾示意圖1—開口墊圈;2—帶螺紋圓柱銷;3—壓緊4.確定加工順序及走刀路線整個零件的加工順序的擬訂按照基面先行、先粗后精的原則確定。即應先加工用作定位基準的Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔、X面,然后再加工凸輪槽內外輪廓表面。走刀路線包括平面內進給走刀和深度進給走刀兩部分路線。平面內的進給走刀,對外輪廓是從切線方向切入;對內輪廓是從過渡圓弧切入。624.確定加工順序及走刀路線62在數控銑床上加工時,對銑削平面槽形凸輪,深度進給有兩種方法:一種是在xz(或yz)平面內來回銑削逐漸進刀到既定深度;另一種是先打一個工藝孔,然后從工藝孔進刀到既定深度。進刀點選在P(150,0)點,刀具來回銑削,逐漸加深到銑削深度,當達到既定深度后,刀具在xy平面內運動,銑削凸輪輪廓。為了保證凸輪的輪廓表面有較高的表面質量,采用順銑方式,即從P點開始,對外輪廓按順時針方向銑削,對內輪廓按逆時針方向銑削。63在數控銑床上加工時,對銑削平面槽形凸輪,深度進給有兩種方法:5.刀具的選擇根據零件結構特點,銑削凸輪槽內、外輪廓(即凸輪槽兩側面)時,銑刀直徑受槽寬限制,同時考慮鑄鐵屬于一般材料,加工性能較好,選用Ф18㎜硬質合金立銑刀。見表6.切削用量的選擇
凸輪槽內、外輪廓精加工時留0.2㎜銑削用量,確定主軸轉速與進給速度時,先查切削用量手冊,確定切削速度與每齒進給量,然后利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n,利用vf
=nZfz計算進給速度。7.填寫數控加工工序卡片645.刀具的選擇64主軸轉速/r.min進給速度/㎜.min單位名稱×××產品名稱或代號零件名稱零件圖號×××槽形凸輪×××工序號程序編號夾具名稱使用設備車間×××××螺旋壓板XK5025數控中心工步號工步內容刀具號刀具規格/㎜背吃刀量/㎜備注1來回銑削,逐漸加深銑削深度T01Ф1880060分兩層銑削2粗銑凸輪槽內輪廓T01Ф18700603粗銑凸輪槽外輪廓T01Ф18700604精銑凸輪槽內輪廓T02Ф1810001005精銑凸輪槽外輪廓T02Ф181000100編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁65主軸轉速進給速度單位名稱×××產品名稱或代號零件名稱零件圖號2.9異型零件的加工工藝分析知識目標:◆異型零件的應用◆異型零件的加工工藝分析技能目標:◆能夠獨立完成異型零件的加工工藝分析情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神662.9異型零件的加工工藝分析知識目標:66撥動桿零件簡圖
67撥動桿零件簡圖67異形件的數控銑削工藝分析圖為是某機床變速箱體中操縱機構上的撥動桿,用作把轉動變為撥動,實現操縱機構的變速功能。材料為HT200,該零件的生產類型為中批量生產。分析其數控加工工藝。任務要求:68異形件的數控銑削工藝分析任務要求:68任務實施:1.零件圖工藝分析 先對撥動桿零件進行精度分析。對于形狀和尺寸(包括形狀公差、位置公差)較復雜的零件,一般采用化整體為部分的分析方法,即把一個零件看作由若干組表面及相應的若干組尺寸組成。然后分別分析每組表面的結構及其尺寸、精度要求,最后再分析這幾組表面之間的位置關系。由零件圖樣可以看出,該零件上有三組加工表面,這三組加工表面之間有相互位置要求,其具體分析如下:69任務實施:1.零件圖工藝分析 69三組加工表面中每組的技術要求是:(1)以尺寸Ф16H7為主的加工表面,包括Ф25h8外圓、端面以及與之相距74㎜±0.3㎜的孔Ф10H7。其中Ф16H7孔中心與Ф10H7孔中心的連線,是確定其它各表面方位的設計基準,以下簡稱為兩孔中心連線。(2)表面粗糙度Ra6.3μm平面M,以及平面M上的角度為1300槽。(3)P、Q兩平面,及相應的2×M8㎜螺紋孔。對這三組加工表面之間主要的相互位置要求是:第(1)組和第(2)組為零件上的主要表面。第(1)組加工表面垂直于第(2)組加工表面,平面M是設計基準。第(2)組面上槽的位置公差Ф0.5㎜,即槽的位置(槽的中心線)與B面軸線垂直且相交,偏離誤差不大于Ф0.5㎜。槽的方向與兩孔中心連線的夾角為22047,±15‘。第(3)組及其他螺孔為次要表面。第(3)組上的P、Q兩平面與第(1)組的M面垂直,P面上螺孔M8㎜的軸線與兩孔中心線連線的夾角450。Q面上的螺孔M8㎜的軸線與兩孔中心線連線平行。而平面P、Q位置分別與M8㎜的軸線垂直,P、Q位置也就確定了。70三組加工表面中每組的技術要求是:702.設備的選擇 該零件加工表面較多,用普通機床加工,工序分散,工序數目多。采用加工中心可以將普通機床加工的多個工序在一個工序完成,提高生產率,降低生產成本。因此選用加工中心。712.設備的選擇 713.確定零件的定位基準 精基準的選擇選擇精基準思路的順序是,首先考慮以什么表面為精基準定位加工工件的主要表面,然后考慮以什么面為粗基準定位加工出精基準表面,即先確定精基準,然后選出粗基準。由零件的工藝分析可知道,此零件的設計基準是M平面、Ф16㎜和Ф10㎜兩孔中心的連線,根據基準重合原則,應選設計基準為精基準,即以M平面和兩孔為精基準。由于多數工序的定位基準都是一面兩孔,因此上述的選擇也符合基準統一原則。粗基準的選擇根據粗基準選擇應合理分配加工余量的原則,應選Ф25㎜外圓的毛坯面為粗基準(限制四個自由度),以保證其加工余量均勻;選平面N為粗基準(限制一個自由度),以保證其有足夠的余量;根據要保證零件上加工表面與不加工表面相互位置的原則,應選R14㎜圓弧面為粗基準(限制一個自由度),以保證Ф10㎜孔軸線在R14㎜圓心上,使R14㎜處壁厚均勻。723.確定零件的定位基準 724.工藝路線的擬定 加工工藝路線安排如下:(1)工序1:以Ф25㎜外圓(四個自由度)、N面(一個自由度)、R14㎜(一個自由度)為粗基準定位,采用立式加工中心加工,工步內容為:銑M面;“粗銑—精銑”尺寸為130o的槽;銑P、Q面到尺寸;“鉆—擴—鉸”加工Ф16H7、Ф10H7兩孔。為消除粗加工(鉆孔)所產生的力變形及熱變形對精加工的影響,在鉆孔后,插入銑P、Q面的工步,以使鉆孔后的表面有短暫的散熱時間,最后安排孔的半精加工(擴孔)、精加工(鉸孔)工步,以保證加工精度。(2)工序2:以M面、Ф16H7和Ф10H7(一面兩孔)定位,車Ф25㎜外圓到尺寸,車N面到尺寸。(3)工序3:以M面、Ф16H7和Ф10H7(一面兩孔)定位,“鉆-攻螺紋”加工2×M8㎜螺孔。由以上分析可以看到,只需要三道工序就可以完成零件的加工,工序集中,極大提高了生產率,充分地反映了采用數控加工的優越性、先進性。下面針對工序1的數控加工工藝進行分析。工序2、3分析省略。734.工藝路線的擬定 735.刀具選擇產品名稱或代號×××零件名稱撥動桿零件圖號×××序號刀具號刀具規格名稱/mm數量加工表面(尺寸單位㎜)刀長/mm備注1T01面銑刀Ф1201銑M平面實測2T02成形銑刀1粗、精銑130°槽,實測3T03中心鉆I34-41鉆Ф10、Ф16中心孔實測4T04麻花鉆Ф151鉆Ф16孔至尺寸Ф15實測5T05麻花鉆Ф91鉆Ф10孔至尺寸Ф9實測6T06立銑刀Ф151銑P、Q面到尺寸實測7T07擴孔鉆Ф15.851擴Ф16孔至尺寸Ф15.85實測8T08擴孔鉆Ф9.81擴Ф10孔至尺寸Ф9.8實測9T09鉸刀Ф16H71鉸Ф16H7孔成實測10T10鉸刀Ф10H71鉸Ф10H7孔成實測編制×××審核×××批準×××共頁第頁745.刀具選擇產品名稱或代號×××零件名稱撥動桿零件圖號××6.確定切削用量7.數控加工工藝卡片擬訂756.確定切削用量7.數控加工工藝卡片擬訂75工步號工步內容(尺寸單位㎜)刀具號刀具規格/㎜背吃刀量/㎜備注1銑M平面T01面銑刀Ф1206006022粗銑130°槽,留余量0.5T02成形銑刀600603精銑130°槽成T02成形銑刀800504鉆Ф16中心孔T03中心鉆I34-41000805鉆Ф10中心孔T03中心鉆I34-41000806鉆Ф16孔至尺寸Ф15T04麻花鉆Ф15500607鉆Ф10孔至尺寸Ф9T05麻花鉆Ф9800608銑P面到尺寸T06立銑刀Ф15800609銑Q面到尺寸T06立銑刀Ф158006010擴Ф16孔至尺寸Ф15.85T07擴孔鉆Ф15.858006011擴Ф10孔至尺寸Ф9.8T08擴孔鉆Ф9.88006012鉸Ф16H7孔成T09鉸刀Ф16H71005076工步號工步內容刀具號刀具規格背吃刀量備注1銑M平面T01面銑單位名稱×××產品名稱或代號零件名稱零件圖號×××撥動桿×××工序號程序編號夾具名稱使用設備車間××××××組合夾具立式加工中心數控中心工步號工步內容(尺寸單位㎜)刀具號刀具規格/㎜背吃刀量/㎜備注13鉸Ф10H7孔成T10鉸刀Ф10H710050編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁77單位名稱×××產品名稱或代號零件名稱零件圖號×××撥動桿××7878a)直接標注重要尺寸b)鍵槽深度的標注c)孔中心距的標注79a)直接標注重要尺寸b)鍵槽深度的標注c)孔中心按加工順序標注自由尺寸a)錯誤(b)正確80按加工順序標注自由尺寸a)錯誤非加工面與加工面之間的尺寸標注(a)錯誤(b)正確81非加工面與加工面之間的尺寸標注(a)錯誤有利于保證位置精度的工藝結構(a)錯誤(b)正確82有利于保證位置精度的工藝結構(a)錯誤減少軸承座底面加工面積(a)錯誤(b)正確避免深孔加工的方法(a)錯誤(b)正確83減少軸承座底面加工面積(a)錯誤(a)錯誤(b)正確將內溝槽轉化為外溝槽加工84(a)錯誤(b)正確將內溝槽(a)錯誤
(a)錯誤
(a)錯誤
(b)正確(b)正確(b)正確退刀槽尺寸一致凸臺高度相等便于采用標準鉆頭85(a)(a)(a)(b)(b)(b)退刀槽(a)錯誤(b)正確(a)錯誤(b)正確鉆孔方向一致鍵槽方位一致86(a)錯誤(b)正確應留有越程槽(a)錯誤(b)正確應留有退刀槽(a)錯誤(b)正確(a)錯誤(b)正確87應留有越程槽(a)錯誤(b)正確(a)錯誤(b)正確避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削88(a)錯誤概念:基準重合原則:即選用設計基準作為定位基準,以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差基準不重合誤差:由于所選的定位基準與設計基準不重合而產生的誤差。基準不重合誤差的大小等于設計(工序)基準與定位基準之間的聯系尺寸a(定位尺寸)的公差Ta89概念:89左圖:用調整法銑削一批零件的C面,從圖(c)中可看出,欲加工尺寸c的誤差包括△j和Ta,為了保證尺寸c的精度,應使:△j+Ta≤Tc右圖:以B面定位加工C面,只需滿足:△j≤Tc(a)工序簡圖(b)加工示意圖(c)加工誤差基準不重合誤差示例基準重合安裝示意圖90左圖:用調整法銑削一批零件的C面,從圖(c)中可看出,欲加工概念:某些要求加工余量小而均勻的精加工工序,選擇加工表面本身作為定位基準,稱為自為基準原則自為基準實例91概念:某些要求加工余量小而均勻的精加工工序,選擇加工表面本身床身加工的粗基準選擇92床身加工的粗基準選擇92提問與解答環節Questionsandanswers93提問與解答環節93結束語
感謝參與本課程,也感激大家對我們工作的支持與積極的參與。課程后會發放課程滿意度評估表,如果對我們課程或者工作有什么建議和意見,也請寫在上邊94結束語
94謝謝聆聽THANKYOUFORLISTENING演講者:XX時間:202X.XX.XX95謝謝聆聽9550分度游標卡尺下面游標卡尺的讀數是多少?0123456789001234567891010.24mmDFEB10.190mm螺旋測微器9650分度游標卡尺下面游標卡尺的讀數是多少?012345678整體概述THEFIRSTPARTOFTHEOVERALLOVERVIEW,PLEASESUMMARIZETHECONTENT第一部分97整體概述第一部分2項目二數控銑削加工工藝分析2.4識讀零件圖2.5定位基準與裝夾2.6工序劃分及加工路線制定2.7切削用量的選擇及工藝文件編制2.8平面凸輪零件的加工工藝分析
98項目二數控銑削加工工藝分析2.4識讀零件圖32.4識讀零件圖知識目標:◆正確分析零件圖◆分析零件結構工藝性是否合理技能目標:◆能夠獨立分析零件圖◆能夠獨立完成零件結構工藝性分析情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神992.4識讀零件圖知識目標:4下達任務:任務要求:該零件的毛坯為100mm×80mm×27mm的方形坯料,材料為45鋼,底面已加工好,要求在數控銑床上加工頂面、四個輪廓面、孔及溝槽。
100下達任務:任務要求:51.分析零件圖(1)檢查零件圖的完整性和正確性檢查內容:檢查零件視圖是否正確、足夠,表達是否直觀、清楚,繪制是否符合國家標準,尺寸、公差以及技術要求的標注是否齊全、合理等。相關知識:1011.分析零件圖相關知識:6(2)零件的技術要求分析加工表面的尺寸精度;主要加工表面的形狀精度;主要加工表面之間的相互位置精度;加工表面的粗糙度以及表面質量方面及其它要求;熱處理要求;其它要求(如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經濟合理,在現有生產條件下能否實現。特別要分析主要表面的技術要求102(2)零件的技術要求分析7(3)零件的材料分析分析所提供的毛坯材質本身的機械性能和熱處理狀態,毛坯的鑄造品質和被加工部位的材料硬度,是否有白口、夾砂、疏松等。判斷其加工的難易程度,為選擇刀具材料和切削用量提供依據
103(3)零件的材料分析8(4)合理的標注尺寸①零件圖上的重要尺寸應直接標注,而且在加工時應盡量使工藝基準與設計基準重合,并符合尺寸鏈最短的原則
圖a②零件圖上標注的尺寸應便于測量,不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量的基準標注尺寸。
圖b③零件圖上的尺寸不應標注成封閉式,以免產生矛盾。
圖c④零件上非配合的自由尺寸,應按加工順序盡量從工藝基準注出。
圖
⑤零件上各非加工表面的位置尺寸應直接標注,而非加工面與加工面之間只能有一個聯系尺寸。
圖104(4)合理的標注尺寸92.零件的結構工藝性分析
概念:零件的結構工藝性是指在滿足使用性能的前提下,是否能以較高的生產率和最低的成本容易地加工出來的特性。
零件的結構工藝性分析應考慮幾方面:
(1)有利于達到所要求的加工質量①合理確定零件的加工精度與表面質量②保證位置精度的可能性
圖設計零件使用性能:能用、好用、耐用
工藝要求:好做、好裝、好修1052.零件的結構工藝性分析設計零件使用性能:能用、好用、耐(2)有利于減少加工勞動量①盡量減少不必要的加工面積圖
②盡量避免或簡化內表面的加工
圖
(3)有利于提高勞動生產率①零件的有關尺寸應力求一致,并能用標準刀具加工。
圖②減少零件的安裝次數
圖③零件的結構應便于加工
圖④避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削
圖
10611任務實施:1、分析零件圖該零件視圖充分,表達清楚,尺寸、公差的標注齊全、合理。尺寸精度、表面粗糙度要求比較高,有圓跳動和垂直度要求。選擇102mm×82mm×27mm的45#為毛坯易于加工制造。2、零件結構工藝性
該零件結構工藝性合理
107任務實施:1、分析零件圖12為保證零件精度采取的措施1.為保證尺寸公差取基本尺寸2.為保證表面粗糙度部分表面采用粗精加工3.在一次裝夾中完成φ32和φ60兩孔,保證兩孔的圓跳動要求。4.以下表面定位,利用主軸與工作臺的垂直關系保證φ32孔與上表面的垂直度要求108為保證零件精度采取的措施13
選擇毛坯1.毛坯的種類(1)鑄件鑄件適用于形狀較復雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。(2)鍛件鍛件適用于強度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。
109選擇毛坯1.毛坯的種類14(3)型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯;冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。(4)焊接件焊接件是根據需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件
(5)冷沖壓件冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求,在小型機械、儀表、輕工電子產品方面應用廣泛。
110(3)型材152.毛坯選擇時應考慮的因素(1)零件的材料及機械性能要求零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。(2)零件的結構形狀與外形尺寸(3)生產綱領的大小(4)現有生產條件(5)充分利用新工藝、新材料為節約材料和能源,提高機械加工生產率,應充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機械中的應用1112.毛坯選擇時應考慮的因素16112172.5定位基準與裝夾知識目標:◆正確分析定位基準◆采用合理的裝夾方案技能目標:◆能夠獨立分析定位基準◆能夠獨立設計合理的裝夾方案情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神1132.5定位基準與裝夾知識目標:18下達任務:車床進刀軸架114下達任務:車床進刀軸架19如圖所示為車床進刀軸架零件,若已知其工藝過程為:(1)劃線;(2)粗精刨底面和凸臺;(3)粗精鏜φ32H7孔;(4)鉆、擴、鉸φl6H9孔。試選擇各工序的定位基準并確定各限制幾個自由度。
任務要求:
115如圖所示為車床進刀軸架零件,若已知其工藝過程為:任務要求:一、基準及其分類零件圖、實際零件或工藝文件上用來確定某個點、線,面的位置所依據的點、線、面,稱為基準。根據基準功用不同,分為設計基準和工藝基準。相關知識:116一、基準及其分類相關知識:211、設計基準設計圖樣上所采用的基準,稱為設計基準。1171、設計基準222.工藝基準
在工藝過程中所采用的基準,稱為工藝基準。它包括:(1)裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產品中的相對位置所采用的基準。(2)測量基準測量時所采用的基準。(3)工序基準在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。(4)定位基準在加工中確定工件的位置所采用的基準。1182.工藝基準23作為基準的點、線、面有時在工件上并不一定實際存在(如孔和軸的軸心線,兩平面之間的對稱中心面等),在定位時是通過有關具體表面體現的,這些表面稱為定位基面。工件以回轉表面(如孔、外國)定位時,回轉表面的軸心線是定位基準,而回轉表面就是定位基面。工件以平面定位時,其定位基準與定位基面一致。119作為基準的點、線、面有時在工件上并不一定定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準兩種。用未機加工過的毛坯表面作為定位基準的稱為粗基準;用已機加工過的表面作為定位基準的稱為精基準。120定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準兩應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面,就是基準統一原則。當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時,需要用兩個表面互相作為基準,反復進行加工,以保證位置精度要求精基準的選擇除第一道工序采用粗基準外,其余工序都應使用精基準。選擇精基準主要考慮如何減少加工誤差、保證加工度、使工件裝夾方便,并使零件的制造較為經濟、容易。具體選擇時可遵循下列原則:1.精基準的選擇原則(1)基準重合原則概念
圖(2)基準統一原則概念(3)自為基準原則概念及圖(4)互為基準原則概念(5)便于裝夾原則121應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面,就是基準統一原粗基準的選擇粗基準的選擇是否合理,直接影響到各加工表面加工余量的分配,以及加工表面和不加工表面的相互位置關系。因此,必須合理選擇。122粗基準的選擇272.粗基準選擇原則(1)選擇重要表面為粗基準圖(2)選擇不加工表面為粗基準圖(3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(4)選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(5)粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要求較高的表面
1232.粗基準選擇原則重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要第一道工序劃線。當毛坯誤差較大時,采用劃線的方法能同時兼顧到幾個不加工面對加工面的位置要求。選擇不加工面R22㎜外圓和R15㎜外圓為粗基準,同時兼顧不加工的上平面與底面距離18㎜的要求,劃出底面和凸臺的加工線。第二道工序按劃線找正,刨底面和凸臺。第三道工序粗精鏜φ32H7孔。加工要求為尺寸32±0.1㎜、6±0.1㎜及凸臺側面K的平行度0.03㎜。根據基準重合的原則選擇底面和凸臺為定位基準,底面限制三個自由度,凸臺限制兩個自由度,無基準不重合誤差。任務實施:124第一道工序劃線。當毛坯誤差較大時,采用劃線的方法能同時兼顧到第四道工序鉆、擴、鉸φ16H9孔。除孔本身的精度要求外,本工序應保證的位置要求為尺寸4±0.1㎜、51±0.1㎜及兩孔的平行度要求0.02㎜。根據精基準選擇原則,可以有三種不同的方案:(1)底面限制三個自由度,K面限制兩個自由度(2)φ32H7孔限制四個自由度,底面限制一個自由度(3)底面限制三個自由度,φ32H7孔限制兩個自由度此方案可將工件套在一個長的菱形銷上來實現,對于三個設計要求均為基準重合,唯φ32H7孔對于底面的平行度誤差將會影響兩孔在垂直平面內的平行度,應當在鏜φ32H7孔時加以限制。125第四道工序鉆、擴、鉸φ16H9孔。除孔本身的精度要求外,本工知識目標:◆正確劃分加工工序◆合理制定加工路線技能目標:◆能夠獨立正確劃分加工工序◆能夠獨立合理設制定加工路線情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神2.6工序劃分及加工路線制定126知識目標:2.6工序劃分及加工路線制定31下達任務:任務要求:如圖所示的階梯軸,當加工數量較少時,工藝過程和工序的劃分?當加工數量較多時,其工藝過程和工序的劃分?127下達任務:任務要求:32概念:零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中,由毛坯到成品所經過的工序先后順序。擬定工藝路線的基本過程圖1.表面加工方法的選擇①、概念:表面加工方法的選擇就是為零件上每一個有質量要求的表面選擇一套合理的加工方法②、考慮下列因素:(1)工件材料的性質(2)工件的結構和尺寸(3)生產類型(4)具體生產條件相關知識:128概念:零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中,由毛坯到成品2.加工階段的劃分
(1)粗加工階段——主要任務是切除各表面上的大部分余量,其關鍵問題是提高生產率。(2)半精加工階段——完成次要表面的加工,并為主要表面的精加工做準備。(3)精加工階段——保證各主要表面達到圖樣要求,其主要問題是如何保證加工質量。(4)光整加工階段——對于表面粗糙度要求很細和尺寸精度要求很高的表面,還需要進行光整加工階段。目的加工方法提高表面質量,一般不能用于提高形狀精度和位置精度金剛車(鏜)、研磨、珩磨、超精加工、鏡面磨、拋光及無屑加工等1292.加工階段的劃分提高表面質量,一般不能用于提高形狀精度和劃分加工階段的原因:(1)保證加工質量(2)合理使用設備(3)便于安排熱處理工序,使冷熱加工工序配合的更好(4)有利于及早發現毛坯的缺陷(如鑄件的砂眼氣孔等)應當指出:加工階段的劃分不是絕對的,必須根據工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。130劃分加工階段的原因:353.加工順序的安排(1)切削加工順序的安排①先粗后精②先主后次③先面后孔④基面先行
(2)熱處理工序的安排
消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的加工性能
消除內應力、減少工件變形
消除內應力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學性能提高零件的硬度和耐磨性
目的①退火與正火目的②時效處理③調質④淬火、滲碳淬火和滲氮目的目的1313.加工順序的安排消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的加工(3)輔助工序的安排檢驗工序是主要的輔助工序需要檢驗的地方
其它輔助工序有:每道工序由操作者自行檢驗在粗加工之后,精加工之前,零件轉換車間時
重要工序之后
全部加工完畢、進庫之前
表面強化去毛刺倒棱清洗防銹132(3)輔助工序的安排每道工序由操作者自行檢驗在粗加工之后4.工序的集中與分散(1)工序集中①、概念:是將零件的加工集中在少數幾道工序中完成,每道工序加工內容多,工藝路線短。②、特點:①可以采用高效機床和工藝裝備,生產率高;②減少了設備數量以及操作工人人數和占地面積,節省人力、物力;③減少了工件安裝次數,利于保證表面間的位置精度;④采用的工裝設備結構復雜,調整維修較困難,生產準備工作量大。1334.工序的集中與分散38(2)工序分散概念:工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成,每道工序加工的內容少,工藝路線很長。特點:①設備和工藝裝備比較簡單,便于調整,容易適應產品的變換;②對工人的技術要求較低;③可以采用最合理的切削用量,減少機動時間;④所需設備和工藝裝備的數目多,操作工人多,占地面積大。134(2)工序分散39工序集中或分散的程度分析:考慮的因素:主要取決于生產規模、零件的結構特點和技術要求,有時,還要考慮各工序生產節拍的一致性具體分析:一般情況下,單件小批生產時,只能工序集中大批大量生產時,既可以采用多刀、多軸等高效、自動機床,將工序集中,也可以將工序分散后組織流水生產。對于重型零件,為了減少工件裝卸和運輸的勞動量,工序應適當集中;對于剛性差且精度高的精密工件,則工序應適當分散。發展趨勢:傾向于采用工序集中的方法來組織生產。135工序集中或分散的程度分析:40任務實施:136任務實施:41137422.7切削用量的選擇及工藝文件編制
知識目標:◆正確選擇切削用量◆正確填寫工藝文件技能目標:◆能夠獨立正確選擇切削用量◆能夠獨立完填寫工藝文件情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神1382.7切削用量的選擇及工藝文件編制知識目標:43下達任務:任務要求:該零件的毛坯為100mm×80mm×27mm的方形坯料,材料為45鋼,底面已加工好,要求在數控銑床上加工頂面、四個輪廓面、孔及溝槽。確定切削用量?139下達任務:任務要求:44切削用量的概念:切削加工過程中切削速度(υ)、進給量(f)和背吃刀量(ap)的總稱。1.切削用量的選擇原則和方法合理的切削用量概念:是指充分利用機床和刀具的性能,并在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率與低加工成本的切削用量。在不考慮輔助工時情況下,有生產率公式P=Aoυfap從中可以看出,切削用量三要素υ,f,ap任何一個參數增加一倍,生產率相應提高一倍。
相關知識:140切削用量的概念:相關知識:45刀具壽命與切削用量三要素之間的關系式T=CT/(υ5f2.25ap00.75)當刀具壽命一定時,切削速度υ對生產率影響最大,進給量f次之,背吃刀量最小ap。分析:(P57)在刀具耐用度一定,從提高生產率角度考慮,對于切削用量的選擇有一個總的原則:首先選擇盡量大的背吃刀量,其次選擇最大的進給量,最后是切削速度。當然,切削用量的選擇還要考慮各種因素,最后才能得出一種比較合理的最終方案。141刀具壽命與切削用量三要素之間的關系式46數控機床切削用量選擇自動換刀數控機床主軸或裝刀所費時間較多,所以選擇切削用量要保證刀具加工完一個零件,或保證刀具耐用度不低于一個工作班,最少不低于半個工作班。
142數控機床切削用量選擇自動換刀數控機床主軸或裝刀所費時間較多,對切削用量三要素選擇方法(1)背吃刀量的選擇粗加工時(表面粗糙度Ra50~12.5μm):在允許的條件下,盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀,則第一次背吃刀量盡量取大,第二次背吃刀量盡量取小些。半精加工時(表面粗糙度Ra6.3~3.2μm),背吃刀量一般為0.5~2㎜。)精加工時(表面粗糙度Ra1.6~0.8μm),背吃刀量為0.1~0.4㎜。143對切削用量三要素選擇方法48(2)進給量的選擇粗加工時,進給量主要考慮工藝系統所能承受的最大進給量。精加工和半精加工時,最大進給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料,刀尖圓弧半徑、切削速度等。144(2)進給量的選擇49數控機床加工時應注意零件加工中的某些特殊因素:1、拐角處的超程問題在輪廓加工中,選擇進給量時,應考慮輪廓拐角處的超程問題。特別是在拐角較大、進給速度較高時,應在接近拐角處適當降低進給速度,在拐角后逐漸升速,以保證加工精度。2、拐角處可能產生“欠程”:加工過程中,由于切削力的作用,機床、工件、刀具系統產生變形,可能使刀具運動滯后,從而在拐角處可能產生“欠程”。因此,拐角處的欠程問題,在編程時應給予足夠的重視。3、自然斷屑問題:此外,還應充分考慮切削的自然斷屑問題,通過選擇刀具幾何形狀和對切削用量的調整,使排屑處于最順暢狀態,嚴格避免長屑纏繞刀具而引起故障。數控機床切削用量選擇應注意的問題145數控機床加工時應注意零件加工中的某些特殊因素:數控機床切削用(3)切削速度的選擇確定了背吃刀量ap,進給量f和刀具耐用度T,則可以按下面公式計算或由表確定切削速度υ和機床轉速n。(表2-6、2-7、2-8)υc=注:公式中各指數和系數可以由表2-6選取;修正系數kv為一系列修正系數乘積,各修正系數可以通過表2-7選取;切削速度速度也可通過表2-8得出。
146(3)切削速度的選擇51半精加工和精加工時,切削速度υc
,主要受刀具耐用度和已加工表面質量限制,在選取切削速度υc
時,要盡可能避開積屑瘤的速度范圍。切削速度的選取原則是:粗車時,應選較低的切削速度,精加工時選擇較高的切削速度;加工材料強度硬度較高時,選較低的切削速度,反之取較高切削速度;刀具材料的切削性能越好,切削速度越高。147半精加工和精加工時,切削速度υc,主要受刀具耐用度和已加工任務實施:先選擇背吃刀量或側吃刀量,其次選擇進給速度,最后確定切削速度。精加工時留0.2㎜銑削用量,確定主軸轉速與進給速度時,先查切削用量手冊,確定切削速度與每齒進給量,然后利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n,利用vf=nZfz計算進給速度。粗VC=800r/min精VC=1000r/min粗F=60mm/min精F=80mm/min148任務實施:先選擇背吃刀量或側吃刀量,其次選擇進給速度,最后確2.8平面凸輪零件的加工工藝分析知識目標:◆平面凸輪零件的應用◆平面凸輪零件的加工工藝分析技能目標:◆能夠獨立完成平面凸輪零件的加工工藝分析情感目標:◆培養學生嚴謹細實的工作態度◆培養學生職業道德意識◆培養學生具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神◆善于從不同的角度發現問題,積極探索解決問題的方法◆培養學生團隊協作精神1492.8平面凸輪零件的加工工藝分析知識目標:54下達任務:槽形凸輪零件150下達任務:槽形凸輪零件55
平面凸輪的數控銑削工藝分析所示為槽形凸輪零件,在銑削加工前,該零件是一個經過加工的圓盤,圓盤直徑為Ф280㎜,帶有兩個基準孔Ф35㎜及Ф12㎜。Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔,X面已在前面加工完畢,本工序是在銑床上加工槽。該零件的材料為HT200,試分析其數控銑削加工工藝。任務要求:151平面凸輪的數控銑削工藝分析任務要求:561.零件圖工藝分析2.選擇設備3.確定零件的定位基準和裝夾方式4.確定加工順序及走刀路線5.刀具的選擇6.切削用量的選擇7.填寫數控加工工序卡片 1521.零件圖工藝分析571.零件圖工藝分析組成:該零件凸輪輪廓由HA、BC、DE、FG和直線AB、HG以及過渡圓弧CD、EF所組成。公差要求:凸輪內外輪廓面對X面有垂直度要求。材料:為鑄鐵,切削工藝性較好。采取工藝措施:凸輪內外輪廓面對X面有垂直度要求,只要提高裝夾精度,使X面與銑刀軸線垂直,即可保證。
任務實施:1531.零件圖工藝分析任務實施:582.選擇設備加工平面凸輪的數控銑削,一般采用兩軸以上聯動的數控銑床首先要考慮的是零件的外形尺寸和重量,使其在機床的允許范圍以內。其次考慮數控機床的精度是否能滿足凸輪的設計要求。第三,看凸輪的最大圓弧半徑是否在數控系統允許的范圍之內。根據以上三條即可確定所要使用的數控機床為兩軸以上聯動的數控銑床。
1542.選擇設備593.確定零件的定位基準和裝夾方式
(1)定位基準采用“一面兩孔”定位,即用圓盤X面和兩個基準孔作為定位基準。(2)根據工件特點,用一塊320㎜×320㎜×40㎜的墊塊,在墊塊上分別精鏜Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔(當然要配定位銷),孔距離80±0.015㎜,墊板平面度為0.05㎜,該零件在加工前,先固定夾具的平面,使兩定位銷孔的中心連線與機床x軸平行,夾具平面要保證與工作臺面平行,并用百分表檢查
1553.確定零件的定位基準和裝夾方式60凸輪加工裝夾示意圖1—開口墊圈;2—帶螺紋圓柱銷;3—壓緊螺母;4—帶螺紋削邊銷;5—墊圈;6—工件;7—墊塊156凸輪加工裝夾示意圖1—開口墊圈;2—帶螺紋圓柱銷;3—壓緊4.確定加工順序及走刀路線整個零件的加工順序的擬訂按照基面先行、先粗后精的原則確定。即應先加工用作定位基準的Ф35㎜及Ф12㎜兩個定位孔、X面,然后再加工凸輪槽內外輪廓表面。走刀路線包括平面內進給走刀和深度進給走刀兩部分路線。平面內的進給走刀,對外輪廓是從切線方向切入;對內輪廓是從過渡圓弧切入。1574.確定加工順序及走刀路線62在數控銑床上加工時,對銑削平面槽形凸輪,深度進給有兩種方法:一種是在xz(或yz)平面內來回銑削逐漸進刀到既定深度;另一種是先打一個工藝孔,
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