0100-圓柱滑塊零件機械加工工藝規(guī)程及加工Ф4孔工藝裝備

0100-圓柱滑塊零件機械加工工藝規(guī)程及加工Ф4孔工藝裝備,圓柱,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備 9 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)，為保證整個機械加工工藝過程順利進行，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)達到尺寸要求。端面Ф4孔以側(cè)平面為基準(zhǔn)達到位置要求。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?？紤]本零件屬成批生產(chǎn)，所選機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，很好運用了機械制圖的知識，圖幅表達合理，線條準(zhǔn)確。 7體會與展望 為期三周的機械制造技術(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?？氖窃诩毠?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)計離完美還有很遠的路要走。三周的時間里，查閱了數(shù)十本機械加工與夾具設(shè)計方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時，由于對機械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些陌生，所以索性翻出機械制圖書，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，雖然了解了機械加工工藝過程，但離實際還很遠，路還很長，但慶幸的是自己對機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。 參考文獻 [1]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [2]倪森壽.機械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [3]劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 [4]陳宏均.機械加工工藝施工員手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008 [5]楊黎明.機床夾具設(shè)計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996