【正文】 1 支承座零件的工藝性分析分析支承座的技術(shù)要求重點(diǎn)分析支承座的結(jié)構(gòu)工藝性掌握制定工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)解決的主要問(wèn)題 2 毛壞的選擇毛坯選擇是否合理對(duì)零件質(zhì)量金屬消耗機(jī)械加工質(zhì)量加工過(guò)程和生產(chǎn)效率等都有直接的影響毛坯的選擇包括毛坯材料毛坯制造形式的選擇與毛坯形狀 的確定 3 工藝路線的制定在這一部分要選擇合理的定位基準(zhǔn)劃分加工階段并擬定工藝路線確定各工序的加工余量和總余量還要確定主要工序的切削用量與基本工時(shí) 本課題支承座的機(jī)械加工擬采用傳統(tǒng)加工方法如車(chē)削外圓面鉆床鉆孔鏜內(nèi)孔銑磨平面等等安排支承座的機(jī)械加工工序時(shí)主要遵循基準(zhǔn)先行先主后次先粗后精先面后孔的幾個(gè)原則選擇加工方法時(shí)由后一道工序往前一道工序考慮根據(jù)支承座的生產(chǎn)批量大小來(lái)確定工序組合是采用工序集中原則還是工序分散原則 支承座專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 這一部分要確定工件的定位方式選擇合理的定位元件確定夾緊方式選擇夾緊元 件確定導(dǎo)向裝置及其他裝置如分度等并確定夾具的總體結(jié)構(gòu)及各部件的關(guān)系設(shè)計(jì)好專(zhuān)用夾具后還要分析該夾具產(chǎn)生的定位誤差能否滿足加工要求 當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展很快夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件在機(jī)床向高速高效高精密復(fù)合智能環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下夾家具技術(shù)正朝著高精高效模塊化靈活組合通用經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展 同時(shí)也隨著機(jī)床加工精度的提高為了降低誤差越來(lái)越多的廠家對(duì)家具制造的精度要求更高其中美 Jergens 杰根斯 公司展出的球鎖快速裝夾系統(tǒng)一分鐘就能將夾具定位及鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具起到縮短停機(jī)時(shí) 間提高生產(chǎn)效率的作用由此可見(jiàn)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展差距 1 引言 機(jī)械制造業(yè)作為整個(gè)制造行業(yè)的一個(gè)重要成部分是國(guó)家工業(yè)體系的基礎(chǔ)被稱(chēng)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的裝備部機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)對(duì)機(jī)械制造工藝過(guò)程的研究機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝過(guò)程可分為熱加工工藝過(guò)程和冷加工工藝過(guò)程本課題研究的是支承座的機(jī)械加工工藝過(guò)程主要就是指支承座的冷加工工藝過(guò)程是利用機(jī)械加工方法直接改變毛坯形狀尺寸相對(duì)位置和性質(zhì)的工藝過(guò)程 [1]本課題中研究的是汽車(chē)上的填料支承座該支承座要保證對(duì)箱體的密封作用只有制定出正確的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)出合理的工裝夾具才能保證 加工出來(lái)的支承座的各技術(shù)參數(shù)滿足要求 2 零件的工藝分析 通過(guò)分析支承座的零件圖圖 21 確定毛坯為鑄件材料為灰鑄鐵對(duì)于孔表面粗糙度 Ra值要求低于 16μ m一般用鉸孔即可完成加工對(duì)于孔表面粗糙度 Ra值要求低于 32μ m 可以運(yùn)用精膛加工方法對(duì)于粗糙度 Ra 值要求 16μ m 的孔采用粗拉方法即可表面粗糙度 Ra 值要求低于 63μ m 的孔一般使用鉆孔即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于表面粗糙度 Ra 值要求低于 16μ m 的配合表面可以運(yùn)用精銑對(duì)其進(jìn)行加工對(duì)于表面粗糙度 Ra 值要求低于 32μ m 的平面半精銑即可滿足要求其余表面粗糙度值為 63μ m其它尺寸公差為自由公差 [35] 圖 21 3 毛坯的選擇 設(shè)計(jì)任務(wù)要求支承座年產(chǎn)量為 3000 件由此該支承座在計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 為 其中 a 為備品的百分率 b 為廢品的百分率取 a b 5 則 件 查得生產(chǎn)綱領(lǐng)為 3308 件時(shí)的生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn) [1] 毛坯材料為 HT200 由該支承座零件的結(jié)構(gòu)形狀較簡(jiǎn)單以及中批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)可以確定毛坯除了上面的孔之外可以采用砂型鑄造機(jī)器造型方式生產(chǎn)因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近 [16]而且應(yīng)留有一定的加工余量毛坯的具體尺寸應(yīng)由零件的尺寸與加工余量來(lái)確定 4 零件機(jī)械加工工藝路線的制定 41 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)既要保證不加工表面與加工表面的相對(duì)位置要求又要使各個(gè)加工表面的余量分配合理化同時(shí)以粗基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)具體來(lái)講選擇時(shí)粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡量選擇與加工表面有緊密聯(lián)系的不需要加工的表面另外還要保證重要表面的加工余量均勻合理分配各表面的加工余量粗基準(zhǔn)一般說(shuō)來(lái)不得重復(fù)使用同時(shí)還要便于工件裝夾 [1] 因此分析支承座零件圖可知支承座上端面便于定位與裝夾應(yīng)首先保證該表面加工余量的均勻因此選擇上端面表面為粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)是用經(jīng)過(guò)加工的表面來(lái)作為定位基準(zhǔn)選擇精基準(zhǔn)應(yīng) 充分考慮工件的加工精度以及相對(duì)位置關(guān)系等因素一般來(lái)講選擇精基準(zhǔn)時(shí)有以下幾個(gè)原則基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)統(tǒng)一自為基準(zhǔn)和互為基準(zhǔn) [1]基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一基面選擇得正確合理可以保證加工質(zhì)量提高生產(chǎn)效率看否則就會(huì)使用加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行 分析支承座零件圖可以選擇下端面表面作為精基準(zhǔn) 42 擬定工藝路線 工藝路線英文是 Routing 是描述物料加工零部件裝配的操作順序的技術(shù)文件是多個(gè)工序的序列工序是生產(chǎn)作業(yè)人員或機(jī)器設(shè)備為了完成指定的任務(wù)而做的一個(gè)動(dòng)作或一連串動(dòng)作是 加工物料裝配產(chǎn)品的最基本的加工作業(yè)方式是與工作中心外協(xié)供應(yīng)商等位置信息直接關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)是組成工藝路線的基本單位例如一條流水線就是一條工藝路線這條流水線上包含了許多的工序 工藝路線用來(lái)表示企業(yè)產(chǎn)品的在企業(yè)的一個(gè)加工路線加工順序和在各個(gè)工序中的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額情況是一種計(jì)劃管理文件不是企業(yè)的工藝文件不能單純的使用工藝部門(mén)的工藝卡來(lái)代替工藝卡主要是用來(lái)指定工人在加工過(guò)程中的各種操作要求和工藝要求而工藝路線則強(qiáng)調(diào)加工的順序和工時(shí)定額情況主要用來(lái)進(jìn)行工序排產(chǎn)和車(chē)間成本統(tǒng)計(jì) 法的選擇和加工階段的劃分 選擇加工方法一般先 按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終加工方法再依次選擇前面各工序的加工方法 對(duì)于孔表面粗糙度 Ra 值要求低于 16μ m 其加工方案可以為鉆擴(kuò)鉸以滿足工藝要求對(duì)于 2 個(gè)孔表面粗糙度 Ra 值要求低于 16μ m 且同軸度為 003 方案也可以為鉆擴(kuò)鉸對(duì)于孔表面粗糙度 Ra 值要求低于 32μ m 可以運(yùn)用粗鏜半精鏜精鏜的加工過(guò)程以實(shí)現(xiàn)孔的加工對(duì)于端面上的 3 個(gè)孔及 3 個(gè)孔表面粗糙度 Ra 值要求低于63μ m 方案可以為鉆鉸的加工方法 對(duì)于對(duì)于表面粗糙度 Ra 值要求低于 16μ m[13]的平面因其要與其他表面進(jìn)行配合精度要求較高可以運(yùn)用粗銑半精銑精銑對(duì)其 進(jìn)行加工以獲得良好的加工表面而對(duì)于表面粗糙度 Ra 值要求低于 32μ m 的平面粗銑半精銑即可滿足要求其余未注明表面粗糙度值為 63μ m 鑄造后進(jìn)行粗磨即可 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)常把整個(gè)加工過(guò)程劃分粗加工半精加工精加工光整加工幾個(gè)階段 [1]粗加工階段加工精度相對(duì)較低所受切削力也較大其主要目的是以較快的速度切去大部分金屬的加工余量以節(jié)約時(shí)間半精加工階段加工精度比粗加工高但低于精加工階段它為工件的精加工作準(zhǔn)備精加工階段一般放在最后使工件達(dá)到圖紙要求尺寸精度對(duì)于精度要求十分高表面粗糙度值要求很低的工件需要安排光整加工階段 對(duì)于支承座的加工大部分表面都需要經(jīng)過(guò)粗半精精加工階段其中底平面還需安排光整加工合理劃分加工階段和安排順序有得于保證支承座的加工精度也能盡量避免經(jīng)過(guò)精加工的表面在加工過(guò)程中受到損壞 工藝路線的擬定 編寫(xiě)工藝路線的過(guò)程包括確定原材料毛坯基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料查閱企業(yè)庫(kù)存材料標(biāo)準(zhǔn)目錄依據(jù)工藝要求確定原材料毛坯的規(guī)格和型號(hào)確定加工裝配順序即確定工序根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的條件和將來(lái)可能有的條件類(lèi)似的工件標(biāo)準(zhǔn)的工藝路線和類(lèi)似的工藝路線以及經(jīng)驗(yàn)確定加工和裝配的順序選定工作中心根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的能力和將來(lái)可能有的條件基于尺寸和精度 的要求確定各個(gè)作業(yè)的額定工時(shí)等制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下可以采用萬(wàn)能機(jī)床配以專(zhuān)用工具并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率除此以外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果以便降低生產(chǎn)成本 加工階段劃分后要合理安排各工序的組合工序分散還是集中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)圖紙要求以及生產(chǎn)條件等因素來(lái)決定支承座的生產(chǎn)屬于中批生產(chǎn)可以提高工序的集中程度在安排工序的先后順序時(shí)一般應(yīng)遵循基準(zhǔn)先行先粗后精先主后次先面后孔關(guān)鍵工序等幾個(gè)原則 [1] 支承座機(jī)械加工工藝流程圖 如圖 41 所示 圖 41 支承座機(jī)械加工工藝流程 Machining Process Flow of the Alter 支承座的加工路線擬定如下 工序 10 粗銑下端面 工序 20 粗銑孔端面 工序 30 半精銑孔端面 工序 40 鉆孔 工序 50 擴(kuò)孔 工序 60 鉸孔 工序 70 鉆 2 個(gè)孔 工序 80 鉸 2 個(gè)孔 工序 90 半精銑下端面 工序 100 粗鏜內(nèi)圓 工序 110 半精鏜內(nèi)圓 工序 120 精鏜內(nèi)圓 工序 130 鉆 3 個(gè)孔 工序 140 鉸 3 個(gè)孔 工序 150 鉆 3 個(gè)孔 工序 160 鉸 3 個(gè)孔 工序 170 精銑下端面 工序 180 去毛刺 工序 190 終檢 43 加工余量和工序尺寸的擬定 為保證零件質(zhì)量一般至少要從毛坯上切除一層材料毛坯上留作加工用的材料層稱(chēng)為加工余量合理選擇加工余量對(duì)確保零件的加工質(zhì)量提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要意義 確定工序余量的基本方法主要有分析計(jì)算法查表修正法經(jīng)驗(yàn)估算法等一般可以按照查表法確定工序間的加工余量選用時(shí)為了縮短加工時(shí)間應(yīng)采用最小的加工余量還要考慮工序尺寸公差的選擇加工余量應(yīng)保證圖樣上規(guī)定的表面粗糙度與精度并且使 本道工序余量大于上道工序的尺寸公差和幾何形狀公差 這里選擇查表修正法來(lái)確定支承座機(jī)械加工各工序余量和總余量查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》 [4]可以得到各表面在各種加工方法下的加工余量 根據(jù)上述原始資料及加工工藝我們可以分別確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下 表 41 下端面加工