【文章內(nèi)容簡介】 面精度是指在正常的加工條件下所能保證的表面精度。加工精度是指在正常的加工條件下所能保證的加工精度。加工過程中影響精度的因素很多,每種加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度是不同的。例如:在一定的設(shè)備條件下,操作精細(xì)、選擇較低的進(jìn)給量和切削深度,就能獲得較高的加工精度和較細(xì)的表面粗糙度。但是這必然會(huì)使生產(chǎn)率降低,生產(chǎn)成本增加,反之,提高生產(chǎn)率,雖然成本降低,但會(huì)增大加工誤差,降低加工精度。 齒輪軸零件的加工面有外圓、孔、螺紋、退刀槽、倒角等,材料為45號(hào)鋼。外圓面公差等級(jí)為IT7~IT8,~,采用粗車半精車精車保證精度要求。 端面:本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面,尺寸精度要求不高。 多數(shù)外圓柱面有145176。21退刀槽要求。 加工工序安排 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求,先將零件的主要表面分開,然后著重考慮主要表面的加工順序。安排加工順序是:加工精基準(zhǔn)??粗加工主要表面??半精加工主要表面??精加工主要表面。次要表面的加工穿插在各階段之間進(jìn)行,由于次要表面加工精度不高,一般在粗、半精加工階段即可完成,但對(duì)于那些同主要表面有密切關(guān)系的表面,如退刀槽、螺紋等,通常置于主要表面精加工之后完成,以便保證它們的位置精度。 加工順序安排的一般原則: ① 基面先行原則。 ② 先粗后精原則。 ③ 先主后次原則。 ④ 先面后孔原則。 零件齒輪軸除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則,還應(yīng)注意以下三個(gè)方面: (1)外圓表面加工順序應(yīng)為,先加工大直徑外圓,然后再加工小直徑外圓,以免一開始就降低了工件的剛度。 (2)齒輪軸上的退刀槽、螺紋齒等表面的加工應(yīng)在外圓精車之后,否則在精車外圓時(shí)產(chǎn)生斷續(xù)切削,影響車削精度,也易損壞刀具。 (3)軸上的螺紋一般有較高的精度,如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工,則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度,因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后。 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于齒輪軸,正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用的比較多。 45號(hào)鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理,以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力,改善切削性能。粗加工階段完成后安排調(diào)質(zhì)處理,一是可以提高材料的力學(xué)性能,二是作為表面淬火準(zhǔn)備了良好的金相組織,確定表面淬火的質(zhì)量。對(duì)于軸上的支撐軸頸、齒面、錐臺(tái)面這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面,為提高其耐磨性均需表面淬火處理,表面淬火安排在精加工前進(jìn)行,以經(jīng)過精加工去除淬火過程中產(chǎn)生的氧化皮,修正淬火變形。 工序的劃分 在安排零件的工藝規(guī)程時(shí),還要解決工序的集中與分散問題。所謂工序集中,就是在一臺(tái)機(jī)床上盡可能多地加工工件的幾個(gè)表面,在批量較大時(shí),常采用多軸、多面、多工位機(jī)床和復(fù)合刀具等方法來實(shí)現(xiàn)工序集中,從而有效地提高生產(chǎn)率。加工中心和柔性生產(chǎn)線(FMS)是工序集中的極端情況。在單件小批量生產(chǎn)中,工序集中是在通用機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的。工序分散則相反,整個(gè)工藝過程的工序數(shù)目較多。工藝線長,而每道工序所完成的加工內(nèi)容較少,一般適用于加工批量大的場合。 工序集中的特點(diǎn): ① 減少了設(shè)備的數(shù)量,減少了操作工的數(shù)量和生產(chǎn)面積。 ② 減少了工序數(shù)目,減少了運(yùn)輸工作量,簡化了生產(chǎn)計(jì)劃工作,縮短了生產(chǎn)周期。 ③ 減少了工件的裝夾次數(shù),不僅利于提高生產(chǎn)率,而且在一次裝夾下加工了許多面,也有利于保證這些被加工面得位置精度。 ④ 因?yàn)椴捎玫膶Ｓ迷O(shè)備和專用工藝裝備數(shù)量多而復(fù)雜,因此機(jī)床和工藝裝備的調(diào)整維修工作量大。 而工序分散的特點(diǎn)是: ① 采用比較簡單的機(jī)床和工藝裝備,調(diào)整容易。 ② 對(duì)工人的技術(shù)要求低,僅需對(duì)其進(jìn)行短時(shí)間的培訓(xùn)即可上崗。 ③ 生產(chǎn)設(shè)備工作量少,產(chǎn)品更新?lián)Q代容易。 ④ 設(shè)備及操作工數(shù)量較多,所需工作面積大。 單件小批量生產(chǎn)一般采用工序集中的方式,而大批量生產(chǎn)既可以集中也可以分散,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析,隨著加工中心的快速發(fā)展,采用工序集中的生產(chǎn)方式是發(fā)展的必然。 加工余量及工序尺寸的確定 加工余量的概念 在從工件毛坯加工成成品的過程中,毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差為加工總余量,即為某被加工表面上切除的金屬的總厚度。而相鄰兩個(gè)工序的工序尺寸之差,即被后一道工序所切除的金屬層厚度就是工序余量。 加工余量的確定方法 加工余量的確定方法有三種。 查表法 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究,已將毛坯余量和各種工序的工序余量數(shù)據(jù)匯編 成手冊(cè)。在確定加工余量時(shí),可從手冊(cè)中查的所需數(shù)據(jù),然后結(jié)合本廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。該方法目前應(yīng)用最為廣泛。 ② 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 該法是根據(jù)實(shí)踐來確定加工余量的。一般而言,為防止加工余量不足而產(chǎn)生廢品,往往估計(jì)的數(shù)量都偏大,所以該法只適用于單件、小批量生產(chǎn)。 ③ 分析計(jì)算法 是根據(jù)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料,通過計(jì)算確定加工余量的一種方法。采用這種方法確定的加工余量比較合理,但必須有比較全面可靠的試驗(yàn)資料及先進(jìn)的計(jì)算手段,該法在生產(chǎn)中應(yīng)用很少。 根據(jù)零件“齒輪軸”的使用性能、勞動(dòng)強(qiáng)度確定采用棒料,材料45號(hào)鋼,結(jié)合加工工藝分析,分別確定加工余量、工序尺寸及主尺寸如下:(其中2Z為直徑上的加工余量) ① 外圓表面輪廓只需粗車、半精車、精車可達(dá)到要求。外圓加工余量的確定:外圓加工直徑余量(mm),~4 mm,~ mm。 粗車:加工余量2Z3mm。半精車: mm。 ② 外圓表面軸向長度方向的加工余量:總長余量2Z5mm。 ③ 齒輪齒數(shù)為25,模數(shù)為2的齒輪精度為IT6,全齒高h(yuǎn)2ha*+c* mm 第三章 選擇加工設(shè)備及工藝設(shè)備 各機(jī)床的作用 車床的作用 在金屬切削機(jī)床中,普通車床是使用廣泛的一種,它適用于加工各類軸類、套筒類和盤類零件中的回轉(zhuǎn)表面,能完成鉆中心孔、車外圓、車端面、鉆孔、鏜孔、鉸孔及切斷、車螺紋、滾花、車錐體、車特形表面攻絲等。 車床種類有: (1)普通車床 普通車床的加工對(duì)象廣,主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大,能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產(chǎn)效率低,適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。如CA61CA62CA613CA6232等。 (2)轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床 轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產(chǎn)。 (3)自動(dòng)車床自動(dòng)車床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工,能自動(dòng)上下料,重復(fù)加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產(chǎn)。 (4)多刀半自動(dòng)車床 多刀半自動(dòng)車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環(huán)和軸類工件,其生產(chǎn)率比普通車床提高3~5倍。 (5)仿形車床 仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動(dòng)完成工件的加工循環(huán),適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。 (6)立式車床 立式車床的主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。 (7)鏟齒車床 鏟齒車床在車削的同時(shí),刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng),用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。 (8)專門車床 專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。?聯(lián)合車床主要用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件后,還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn),適用于工程車、船舶或移動(dòng)修理站上的修配工作。 該設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用的車床為C3132型臥式車床。 磨床系指用磨具或磨料加工工件各種表面的機(jī)床。一般用于對(duì)零件淬硬表面做磨削加工。通常,磨具旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),工件或磨具的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其應(yīng)用廣泛、加工精度高、表面粗糙度Ra值小,磨床可分為十余種: (1) 外圓磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圓柱形和圓錐形外表面的磨床。 (2) 內(nèi)圓磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圓柱形和圓錐形內(nèi)表面的磨床。