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正文內(nèi)容

機械制造工藝學課程設計--軸的機械加工工藝規(guī)程設計(編輯修改稿)

2025-06-18 13:21 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 20~ 200 100~ 500 中批生產(chǎn) 100~ 300 200~ 500 500~ 5000 大批生產(chǎn) 300~ 1000 500~ 5000 5000~ 50000 大量生產(chǎn) > 1000 > 5000 > 50000 ① 生產(chǎn)綱領是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領的大小對生產(chǎn)組織和 零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用,它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。 ② 零件的生產(chǎn)綱領的計算方式 N=Qn(1+α %+β %) 結合生產(chǎn)實際:零件的備品率α %和零件的平均廢品率 β %分別取 8%和 1%,假定產(chǎn)品的年產(chǎn)量 Q 要求為 400 件 /年,每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 1件 /臺。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得: N=436 件 ③ 由零件尺寸可知其屬于輕型零件,生產(chǎn)類型為 小 批量生產(chǎn)。 四. 確定毛坯制造形式 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼,毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。該軸 零件材料為 40Cr 鋼,用 于載荷較大,而無很大沖擊的重要軸, 工件的形狀 為圓柱形 比較簡單,毛坯精度低,加工余量大,生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。綜上考慮,采用鍛件,鍛造 加工方法為自由鍛 ,毛坯的尺寸精度為 IT12 以下。 五 .定位基準的選擇 11 1. 粗基準的選擇 粗基準選擇應遵循以下原則:保證相互位置要求;保證加工余量合理分配;便于裝夾;粗基準不重復使用。選擇正確的粗基準為后續(xù)工序提供精基準。所以為了便于定位、裝夾和加工,可選軸的外圓表面為定位基準,或用外圓表面和頂尖孔共同作為定位基準。用外圓表面定位時,因基準面加工和工作裝夾都比較方便 ,一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻,應選該表面為粗基準,并且要保證工件加工面與其他不加工表面之間的位置精度。按照粗基準的選擇原則,選擇次要加工表面為粗基準。又考慮到階梯軸的工藝特點,所以選擇 φ 20 的外圓及一端面為粗基準。 根據(jù)軸的技術要求,軸的中心線為設計基準,也是測量基準,按照基準重合原則及加工要求,應選軸心線及一端面為精基準,其他各面都能以此為定位,從而也體現(xiàn)了基準統(tǒng)一的原則。 六 .選擇加工方法 外圓 表面的加工方法有很多, 如車、銑、磨。對于本軸 各外圓加工方法如下: ① ? 20 軸肩 外圓面: 這段軸 未注公差尺寸,表面粗糙度為 分別 為 , 加工精度等于或低于 IT7 故可采用粗車、半精車 。 該段軸加工精度要求較低可只采用粗車的加工方法。 ② 15 ? ? 軸段 外圓面:公差等級為 IT6,表面粗糙度為 , 采用 粗車、半精車、粗磨、精磨 的加工方法。 ③ 。 ? ?? 、 ? 14 的軸段 外圓面:公差等級為 IT7,表面粗糙度為 , 采用 粗車、半精車、精車 的加工方法。 面加工方法的選擇 平面的加工方法 也有很多種,如:銑、刨、磨、拉、車。該軸的平面有軸的兩端面和鍵槽。對于本軸各平面加工方法如下: 12 ① 軸的 端面: 對于外圓 端面,尺寸精度都要求不高,表面粗糙度為 ,采用粗車的加工方法 。 ② 鍵槽: 兩鍵 槽 表面的 公差等級 都 為 IT7,表面粗糙度為 ,采用粗銑、半精銑 的加工方法。 七 . 工藝順序的安排和工藝路線的制定 ( 1) 工藝順序的安排 的原則: 零件上的全部加工表面應安排在一個合理的 加工順序中加工,這對保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關重要。工藝順序的安排應遵循以下原則 : ① 先 加工 基準平面后其他 :工藝路線開始安排的加工面應該是選做定位基準的精基準面,然后在已經(jīng)基準定位。該軸的精基準為軸的中心線 , 因此首先應該車端面、鉆中心孔,再加工各外圓表面。 ② 先加工面后加工孔:在加工該軸時先加工端 面和各外圓表面,再銑鍵槽 。 ③ 先加工主要表面后加工次要表面 :先加工 軸的 主要表面,如車外圓各個表面,端面等。后加工次要表面,如銑鍵槽 ,通常安排在外圓精車或粗磨之后,精磨外圓之前。 ④ 先粗后精:先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件,粗精加工應該分開。 ( 2) 熱處理工序的安排 在切削加工前宜安排 退 火處理,能改善 軸的 切削性能。在粗加工后進行 正火處理,能 消除內(nèi)應力, 提高軸的綜合性能。 在精加工之前安排表面淬火,這樣可以 消除 局部變形,提高表面耐磨性 。 最終熱處理安排在半精車之后磨削加工 之前。其能提高材料強度、表面硬度和耐磨性。 ( 3) 其他 工序的安排 在粗加工和熱處理后,安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和 檢驗 工序。 ( 4) 最終工序 安排 13 綜上所述,該軸的工序安排順序為: 下料 —— 鍛造 —— 熱處理 —— 車端面 —— 粗車 —— 正火 —— 半精車 —— 精車 —— 車端面 —— 銑鍵槽 —— 淬火 —— 磨外圓 —— 精磨 —— 去毛刺 —— 最終熱處理 —— 檢驗 根據(jù)以上的加工工藝過程的分析確定零件的工藝路線如 下 : 工序 05:下料,采用自 由鍛進行鍛造毛坯加工。 工序 10: 熱處理, 的毛坯進行正火熱處理以改善其切削性能。 工序 15: 車端面,三角夾持,車一端端面; 掉頭車 另一端面 。 定位基準:毛坯外圓。 工序 20:鉆中心孔,掉頭鉆另一端中心孔。 工序 25: 粗車各外圓,雙頂尖裝夾,粗車 φ 20 軸 段的外圓;依次粗車左端 φ 1φ 14 軸段的外圓;再調(diào)頭粗車軸右端 φ 1 φ 15 軸段的外圓;粗車各退刀槽。對兩端面倒角。 定位基準: 粗車 φ 20 軸段的外圓時以軸的兩端面 為 粗基準;粗車其余軸段外圓和退刀槽時以 φ 20 軸段的外圓的兩端面和中心孔為基準。 工序 30:熱處理,調(diào)質(zhì) HRC25~28。 工序 35: 半精 車,依次半精車加工軸左端 φ 1 φ 14 軸段的外圓;半精車槽深為 的退刀槽;再掉頭半精車軸右端 φ 1 φ 15 軸段的外圓;再半精車槽深為 的兩退刀槽。 定位基準: 兩頂尖孔心線 。 工序 40:精車,精車加工軸左端 φ 14 軸段的外圓;再掉頭精車軸右端 φ 16 軸段的外圓。 定位基準:兩頂尖孔心線。 工序 45: 粗銑鍵槽,銑兩個長為 18mm、寬為 5mm、深為 3mm 的鍵槽。 定位基準: φ 1 φ 14 軸段的 外圓和兩頂尖孔心線。 工序 50:半精銑鍵槽,半精銑兩個長為 18mm、寬為 5mm、深為 3mm 的鍵槽。 定位基準: φ 1 φ 14 軸段的外圓和兩頂尖孔心線。 工序 55: 粗磨,粗磨軸左端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面, 再調(diào)頭粗磨軸 14 右端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面。 定位基準 : 兩頂尖孔心線。 工序 60: 精磨,精磨軸左端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面,再調(diào)頭精磨軸右端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面。 定位基準 : 兩頂尖孔心線。 工序 65:檢驗。 八 . 確定 毛坯尺寸 及 加工余量 毛坯為自由鍛件的圓鋼,最終加工出零件的最大直徑的軸段直徑為 φ 20
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