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機(jī)械加工工藝路線的擬定

 jiangtd 2011-11-14

機(jī)械加工工藝路線的擬定

  擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步,需順序完成以下幾個(gè)方面的工作。

  1、選擇定位基準(zhǔn)

  定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)是指用未加工過的毛坯表面做基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)是指用已加工過的表面做基準(zhǔn)。

  1、 粗基準(zhǔn)的選擇原則:

  1)合理分配加工余量的原則

a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量:如外圓加工以軸線為基準(zhǔn);

b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn),以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高;如床身加工,先加工床腿再加工導(dǎo)軌面;

  2)保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則

一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn),這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí),應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。

  3) 便于裝夾的原則:選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。

  4) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則:在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次,這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙,重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大,因此,粗基一般不得重復(fù)使用。

  2、表面加工方法的選擇

 ?。?)各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度

  不同的加工方法如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等,其用選各不相同,所能達(dá)到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法,在不同的加工條件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣,這是因?yàn)樵诩庸み^程中,將有各種因素對精度和粗糙度產(chǎn)生影響,如工人的技術(shù)水平、切削用量、刀具的刃磨質(zhì)量、機(jī)床的調(diào)整質(zhì)量等等。

  某種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度:是指在正常的工作條件下(包括完好的機(jī)床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用)所能達(dá)到的加工精度。

 ?。?)加工方法和加工方案的選擇

  根據(jù)加工表面的技術(shù)要求,確定加工方法和加工方案;

  這種方案必須在保證零件達(dá)到圖紙要求方面是穩(wěn)定而可

  靠的,并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟(jì)合理的。

  要考慮被加工材料的性質(zhì);

  例如,淬火鋼用磨削的方法加工;而有色金屬則磨削困難,,一般采用金剛鏜或高速精密車削的方法進(jìn)行精加工。

  • 要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng),即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題。如:大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用高效率的加工方法,采用專用設(shè)備。例如,平面和孔可用拉削加工,軸類零件可采用半自動(dòng)液壓仿型車床加工,盤類或套類零件可用單能車床加工等。
  • 應(yīng)考慮本廠的現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)條件:即充分利用本廠現(xiàn)有設(shè)備和工藝裝備。

  在選擇加工方法時(shí),首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件,先選定它的最終工序方法,然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。

  3、機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇

  • 機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇:
    • 1、所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng);
    • 2、精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng);
    • 3、電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng);
    • 4、機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。
  • 工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本,應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇:
    • 1、在中小批生產(chǎn)條件下,應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具);
    • 2、在大批大量生產(chǎn)中,可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。

  機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益,還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性,應(yīng)使其具有足夠的柔性。

  4、加工階段的劃分

  1)根據(jù)零件的技術(shù)要求劃分加工階段。

  分以下幾個(gè)階段:

  粗加工階段:在此階段主要是盡量切除大部分余量,主要考慮生產(chǎn)率。

  半精加工階段:在此階段主要是為主要表面的精加工做準(zhǔn)備,并完成次要表面的終加工(鉆孔、攻絲、銑鍵槽等)。

  精加工階段:在此階段主要是保證各主要表面達(dá)到圖紙要求,主要任務(wù)是保證加工質(zhì)量。

  光整加工階段:在此階段主要是為了獲得高質(zhì)量的主要表面和尺寸精度。

  2)將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的是:

  (1)保證零件加工質(zhì)量(因?yàn)楣ぜ袃?nèi)應(yīng)力變形、熱變形和受力變形,精度、表面質(zhì)量只能逐步提高,);

  (2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理;

  (3)有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。

  (4)便于穿插熱處理工序:穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個(gè)階段,否則很難充分發(fā)揮熱處理的效果。

  此外,將工件加工劃分為幾個(gè)階段,還有利于保護(hù)精加工過的表面少受磕碰損壞。

  5、工序的劃分

  在制定工藝過程中,為便于組織生產(chǎn)、安排計(jì)劃和均衡機(jī)床的負(fù)荷,常將工藝過程劃分為若干個(gè)工序。劃分工序時(shí)有兩個(gè)不同的原則:即工序的集中和工序的分散。

  工序集中原則

  按工序集中原則組織工藝過程,就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些,將許多工序組成一個(gè)集中工序。

  最大限度的工序集中,就是在一個(gè)工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。采用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程,生產(chǎn)適應(yīng)性反而好,轉(zhuǎn)產(chǎn)相對容易,雖然設(shè)備的一次性投資較高,但由于有足夠的柔性,仍然受到愈來愈多的重視。

  工序分散原則

  按工序分散原則組織工藝過程,就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。

  最大限度的工序分散就是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡單工步。:傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)基本是按工序分散原則組織工藝過程的,這種組織方式可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn),但對產(chǎn)品改型的適應(yīng)性較差,轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。

  6、工序順序的安排

  • 1)機(jī)械加工工序的安排原則
    • 1、先基準(zhǔn)面后其它表面:先把基準(zhǔn)面加工出來,再以基準(zhǔn)面定位來加工其它表面,以保證加工質(zhì)量。
    • 2、先粗加工后精加工:即粗加工在前,精加工在后,粗精分開。
    • 3、主要表面后次要表面:如主要表面是指裝配表面、工作表面,次要表面是指鍵糟、聯(lián)接用的光孔等。
    • 4、先加工平面后加工孔:平面輪廓尺寸較大,平面定位安裝穩(wěn)定,通常均以平面定位來加工孔。
  • 2)熱處理工序及表面處理工序的安排:根據(jù)熱處理的目的,安排熱處理在加工過程中的位置。
    • 1、退火:將鋼加熱到一定的溫度,保溫一段時(shí)間,隨后由爐中緩慢冷卻的一種熱處理工序。其作用是:消除內(nèi)應(yīng)力,提高強(qiáng)度和韌性,降低硬度,改善切削加工性。應(yīng)用:高碳鋼采用退火,以降低硬度;放在粗加工前,毛坯制造出來以后。
    • 2、正火:將鋼加熱到一定溫度,保溫一段時(shí)間后從爐中取出,在空氣中冷卻的一種熱處理工序。注:加熱到的一定的溫度,其與鋼的含C量有關(guān),一般低于固相線200度左右。:其作用是:提高鋼的強(qiáng)度和硬度,使工件具有合適的硬度,改善切削加工性。應(yīng)用:低碳鋼采用正火,以提高硬度。放在粗加工前,毛坯制造出來以后。
    • 3、回火:將淬火后的鋼加熱到一定的溫度,保溫一段時(shí)間,然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。:其作用是:穩(wěn)定組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低脆性。
    • 4、調(diào)質(zhì)處理(淬火后再高溫回火):其作用:是獲得細(xì)致均勻的組織,提高零件的綜合機(jī)械性能。:應(yīng)用:安排在粗加工后,半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。
    • 5、時(shí)效處理:其作用:是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。:應(yīng)用:一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復(fù)雜的鑄件。
    • 6、淬火:將鋼加熱到一定的溫度,保溫一段時(shí)間,然后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻,以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。:其作用是:提高零件的硬度。應(yīng)用:一般安排在磨削前。
    • 7、滲碳處理:提高工件表面的硬度和耐磨性,可安排在半精加工之前或之后進(jìn)行。
    • 8、為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序,例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等,一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行
  • 3)檢驗(yàn)工序的安排,為保證零件制造質(zhì)量,防止產(chǎn)生廢品,需在下列場合安排檢驗(yàn)工序:
    • 1、粗加工全部結(jié)束之后;
    • 2、送往外車間加工的前后;
    • 3、工時(shí)較長和重要工序的前后;
    • 4、最終加工之后。

  除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序之外,有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。

  • 4)其它工序的安排
    • 1、零件表層或內(nèi)腔的毛刺對機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大,切削加工之后,應(yīng)安排去毛刺工序。
    • 2、零件在進(jìn)入裝配之前,一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑,研磨、珩磨等光整加工工序之后,微小磨粒易附著在工件表面上,要注意清洗。
    • 3、在用磁力夾緊工件的工序之后,要安排去磁工序,不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線

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