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正文內(nèi)容

三孔連桿加工工藝及夾具設(shè)計(編輯修改稿)

2024-12-13 10:30 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 零件表面加工方法的選擇 9 工件上的加工表面往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。因此一般在選擇表面加工方法時,先根據(jù)零件表面的加工精度和表面粗糙度要求,選定加工方法,然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法,即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種,選擇時還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性,考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等 [15]。選擇零件表面加工方法時要考慮 以下因素:經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)粗糙度;零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大??;零件的材料及熱處理要求;生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 本設(shè)計中的三孔連桿零件的加工面有大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面、大頭孔內(nèi)壁、小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁。材料為 45 鋼 ,通過查閱典型表面加工的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度表 [16],可以針對零件的實際生產(chǎn)加工要求來分析確定,現(xiàn)針對三孔連桿各個表面的加工方法進(jìn)行如下分析確定: ( 1)大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面:粗銑 —— 半精銑 該三孔連桿材料為 45 鋼,大頭孔端面、小頭孔端面、耳部兩側(cè)平面的粗糙度要求都是 aR ,經(jīng)濟(jì)精度為 IT8,只進(jìn)行粗銑加工無法滿足要求,故需要在粗銑加工后再進(jìn)行精銑加工。 ( 2)大頭孔內(nèi)壁:粗鏜 —— 精鏜 大頭孔已經(jīng)鍛造出,粗糙度要求是 aR ,經(jīng)濟(jì)精度為 IT8,若只采用粗鏜則難以達(dá)到表面粗糙度要求,若采用粗鏜 ——精鏜 ——浮動鏜完全沒有必要,只會增加生產(chǎn)成本。 ( 3)小頭孔內(nèi)壁、側(cè)耳孔內(nèi)壁:鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 由于大頭孔和側(cè)耳孔 早期沒有鍛造出,因此要額外增加一道鉆削工序,粗糙度要求是 aR ,經(jīng)濟(jì)精度為 IT8,因此后續(xù)加工工序的選擇和大頭孔內(nèi)壁相同。 結(jié)合上述分析,零件各表面加工方法的選擇,如表 35 所示。 加工表面 加工方法 大頭孔端面 粗銑 —— 半精銑 小頭孔端面 粗銑 —— 半精銑 耳部兩側(cè)平面 粗銑 —— 半精銑 大頭孔內(nèi)壁 粗鏜 —— 精鏜 小頭孔內(nèi)壁 鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 側(cè)耳孔內(nèi)壁 鉆 —— 粗鏜 —— 精鏜 10 加工順序的安排 該零件有多個表面需要機(jī)械加工,這些表面不僅本身有一定的表面粗糙度和尺寸精度要求,而且各表面間還有一定的位置要求。而為了滿足以上這些要求,就需要合理安排各個表面的加工工序。 工序安排需遵循的原則 加工順序安排總的原則是前面的工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件,并作好基本準(zhǔn)備。機(jī)械加工順序的安排有如下原則 [13]: ① 先粗厚精 , 零件的加工一般應(yīng)劃分加工階段,先進(jìn)行粗加工,然后進(jìn)行半精加工,最后是精加工和光加工,應(yīng)將粗精加工分開進(jìn)行。 ② 先主后次 , 先考慮主要表面的加工,后考慮次要表面的加工。主要表面加工容易 出廢品,應(yīng)放在前階段進(jìn)行,以減少工時的浪費(fèi)。次要表面一般加工余量較小,加工比較方便,因此把次要表面加工穿插在各種加工階段中進(jìn)行,使加工階段更明顯且能順利進(jìn)行,又能增加加工階段的時間間隔,可以有足夠的時間讓殘余應(yīng)力重新分布并使其引起的變形充分表現(xiàn),以便在后續(xù)工序中修正。 ③ 先面后孔 , 先加工平面,后加工孔。應(yīng)為平面一般面積比較大,輪廓平整,先加工好平面,便于加工孔時的定位夾裝,利于保證孔與平面的位置精度,同時也給孔的加工帶來方便,另外由于平面已加工好,對平面上的孔加工時,使刀具的初始工作條件得到改善。 ④ 先基準(zhǔn) 后其他 , 工藝路線開始安排的加工面應(yīng)該是選擇定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面,然后再以精基準(zhǔn)定位,加工其它表面。為保證一定的定位精度,當(dāng)加工面的精度要求很高時,精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。 加工階段的劃分 劃 分加 工階段可以達(dá)到以下目的 [ 8]: ① 利于保證加工質(zhì)量。 ② 便于合理的使用機(jī)床設(shè)備。 ③ 便于熱處理工序安排。 ④ 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 該三孔連桿加工質(zhì)量要求較高,可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工三個階段。 在粗加工階段,首先將精基準(zhǔn)(大頭孔端平面)準(zhǔn)備好,使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn) 定位加工,保證其他加工表面的精度要求;然后粗銑大頭孔另一側(cè)端面、小頭孔兩側(cè)端面、耳部兩側(cè)平面。鉆小頭孔、側(cè)耳孔;粗鏜大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔。在半精加工階段,完成粗銑大頭孔另一側(cè)端面、小頭孔兩側(cè)端面、耳部兩 11 側(cè)平面的半精鏜和大頭孔、小頭孔和側(cè)耳孔的半精鏜、精鏜。而在其精加工階段主要是保證三個孔的端面和內(nèi)孔面的表面粗糙度及相互位置精度的要求。 工序順序的安排 ( 1) 機(jī)械加工工序 ① 遵循 “先基準(zhǔn)后其他 ”的原則,首先加工精基準(zhǔn) —— 大頭孔端平面和大頭孔內(nèi)表面 φ90H6 ? mm。 ② 遵循 “先粗后精 ”的原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 ③ 遵循 “先面后孔 ”的原則,先加工大頭孔和小頭孔的兩側(cè)端面及側(cè)耳孔的兩側(cè)平面 ,后加工三個孔。 ( 2) 熱處理工序 模鍛成型后切邊,進(jìn)行正火處理,然后噴砂、去毛刺。 ( 3) 輔助工藝 精加工之后安排去刺、修鈍各處尖棱探傷檢查,無損探傷,檢查零件有無裂紋,夾渣等工序 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序安排原則的基礎(chǔ)上, 列表 確定出工藝路線 , 如表 6 所示 。 表 36 三孔連桿 機(jī)械加工工藝過程卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鍛 模鍛 2 熱處理 正火處理 3 噴砂 噴砂、去毛刺 4 劃線 劃桿身十字中心線及三孔端面加工線 5 銑 按所劃加工線找正,墊平,桿身加輔助支承,壓緊工件,銑平面至劃線尺寸。并確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面作標(biāo)記(下稱大頭孔基準(zhǔn)面) X52K 組合夾具 6 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭、耳部及桿身加輔助支承,壓緊工件,銑平面,大頭厚為 50177。,小頭厚 35177。 X52K 組合夾具 7 銑 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。按大、小頭中心連線找正,壓緊大 X62W 12 頭,銑耳部兩側(cè)平面,保尺寸高為 52mm,厚為 20177。 組合夾具 8 粗鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后,壓緊工件。粗鏜大頭孔至 φ88mm, T612 專用夾具 9 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后,壓緊工件。精鏜大頭孔至 φ90H6 ? mm T612 專用夾具 10 劃線 以大頭毛坯孔為基準(zhǔn),兼顧連桿外形情況,劃兩孔徑的加工線 11 鉆 以大頭孔基 準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后,壓緊工件。鉆小頭孔至 φ29mm、側(cè)耳孔至φ19mm Z3050 專用夾具 12 粗鏜 粗鏜小頭孔和側(cè)耳孔,其中小頭孔尺寸至 φ33mm 耳部孔尺寸至 φ24mm T612 專用夾具 13 精鏜 以大頭孔基準(zhǔn)面和大頭孔內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。小頭及耳部端面加輔助支承后,重新裝夾壓緊工件。精鏜兩孔至圖樣要求尺寸。其中小頭孔 φ35H6 ? mm,保證中心距為 270177。,耳部孔 φ25H6 ? mm,保證與大頭孔中心距為 95 ? mm T612 專用夾具 續(xù) 表 5 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 14 倒角 對大頭孔倒角 ? 176。 專用夾具 15 鉗 修鈍各處
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