【正文】 采用高生產(chǎn)率夾具, 靠夾具及調(diào)整法達(dá)到精度 要求 刀具與余量 采用通用刀具和萬(wàn)能量具 較多采用專用刀具 和量具 廣泛采用高生產(chǎn)率的專用 刀量具 工人 技術(shù)熟練 一定的熟練程度 普通的操作工和技術(shù)較高 的調(diào)整工 工藝文件 有簡(jiǎn)單的工藝路線卡 過(guò)程卡、工藝卡、關(guān) 鍵工序有工序卡 過(guò)程卡、詳細(xì)的工序卡、 檢驗(yàn)卡 該零件軸為小批量生產(chǎn)。大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件,毛坯經(jīng)過(guò)熱處理后,可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布,獲得較高的硬度及較好的綜合力學(xué)性能。中小批量生產(chǎn)多采用自由 鍛,大批量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。本例齒輪軸屬于中、小齒輪軸,并且各外圓直徑尺寸相差不大。 繪制鑄件零件圖 零件圖如圖11所示。: 第二章 加工工藝過(guò)程分析 機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善分g的所有勞動(dòng)和。 在生產(chǎn)中,凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì),使其成為成品或半成品的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。 在許多情況下,工藝過(guò)程不是一成不變的,但在一定的生產(chǎn)條件下,應(yīng)盡量使工藝過(guò)程制定得最為合理,最符合生產(chǎn)實(shí)際。軸類零件中工藝規(guī)程的制定,直接關(guān)系到工件質(zhì)量,勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。工序是指一個(gè)(或一組)工人,在一個(gè)工作地(或一臺(tái)設(shè)備)上,對(duì)同一個(gè)(或同時(shí)對(duì)幾個(gè))工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。 ② 工步工步是指加工表面不變、加工工具不變和切削用量(轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量)不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序。 ④ 安裝工件一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。 ⑤ 工位在一次安裝中,工件在機(jī)床上所占的每個(gè)位置上所完成的那一部分工序稱為工位。用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。 (1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。端面B、C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是端面A。而對(duì)于尺寸35,端面A和端面C互為基準(zhǔn),即端面A是端面C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),端面C也是端面A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。按其用途又可分為定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。作為定位基 準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面可以使實(shí)際存在的,也可以是假想的,如外圓和內(nèi)孔軸線、對(duì)稱平面等。如圖21所示,零件以內(nèi)孔與心軸配合測(cè)量外圓25h6的徑向跳動(dòng),則內(nèi)孔15H7軸線是外圓的測(cè)量基準(zhǔn)。 ③ 裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來(lái)確定零件在部件或產(chǎn)品(總成)中位置的精度。 定位基準(zhǔn)的選擇 選擇定位基準(zhǔn)是制定工藝規(guī)程的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。在以后的工序中,可以采用經(jīng)過(guò)加工的表面來(lái)定位,這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面,則應(yīng)以其中與加工面的位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 ③ 選作粗基準(zhǔn)的表面,應(yīng)平整,沒(méi)有澆、沒(méi)有澆、冒口或飛邊等缺陷,以便定位可靠。 (2)精基準(zhǔn)的選擇 ① “ 基準(zhǔn)重合”原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求,應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。 ② “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其它表面時(shí),應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位,這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)。例如加工精密齒輪時(shí),先以內(nèi)孔定位加工齒形面,齒面淬硬后需進(jìn)行磨齒。 ④ “自為基準(zhǔn)”原則 有些精加工工序要求加工余量小而均勻,以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,這時(shí)就以加工面本身作為精基準(zhǔn),稱為“自為基準(zhǔn)”原則。 ⑤ 所選用的定位基準(zhǔn),應(yīng)能保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 根據(jù)以上原則,齒輪軸的主要加工表面是齒輪面和軸的外圓表面,同軸度要求較高,所以以齒輪軸的右端作為基準(zhǔn)面。由于該齒輪軸沒(méi)有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求,它又是實(shí)心軸,所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn),采用雙頂尖裝夾方法,以保證零件的技術(shù)要求。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目,而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線,采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。 但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面: (1) 粗加工外圓時(shí),為提高工件剛度,則采用軸外圓表面為定位基面,或以外圓和中心孔同時(shí)作為定位基面,即一夾一頂。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面,工藝上常采用以下三種方法: ① 當(dāng)中心通孔直徑較小時(shí),可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60176。 ② 當(dāng)軸有圓柱孔時(shí),可采用錐堵,取1:500錐度。 ③ 當(dāng)軸通孔的錐度較大時(shí),可采用帶錐堵的心軸,簡(jiǎn)稱錐堵心軸。 零件表面加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性。 在選擇加工方法時(shí),一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表來(lái)確定,在根據(jù)實(shí)際不同情況或工藝實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修改。 (2)工件材料的性質(zhì)。 (4)結(jié)合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性。 為了正確選擇加工方法,應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工精度以及表面粗糙度的概念。加工精度是指在正常的加工條件下所能保證的加工精度。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。 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。 端面:本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面,尺寸精度要求不高。21退刀槽要求。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。 加工順序安排的一般原則: ① 基面先行原則。 ③ 先主后次原則。 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。 (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。對(duì)于齒輪軸,正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用的比較多。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。 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(wèn)題。加工中心和柔性生產(chǎn)線(FMS)是工序集中的極端情況。工序分散則相反,整個(gè)工藝過(guò)程的工序數(shù)目較多。 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。 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。 而工序分散的特點(diǎn)是: ① 采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝裝備,調(diào)整容易。 ③ 生產(chǎn)設(shè)備工作量少,產(chǎn)品更新?lián)Q代容易。 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。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。 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)。該方法目前應(yīng)用最為廣泛。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)。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。外圓加工余量的確定:外圓加工直徑余量(mm),~4 mm,~ mm。半精車: mm。 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。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。 (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