❶ 快速自动换刀技术都有哪些结构装置
除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外,还出现了一些新方法和新结构换刀装置。
(1)多主轴换刀
这种机床没有传统的刀库和换刀装置,而是采用多个主轴并排固定在主轴架上,一般为3~18个。每个主轴由各自的电动机直接驱动,并且每个主轴上安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换,而是安装在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置移动到另一个装有不同刀具的主轴,实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间,而且非常短。由夹具快速移动完成换刀,省去了复杂的换刀机构。这种结构的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以用于需要快速换刀的加工,而且可以多轴同时加工,适合在高效率生产线上使用。
(2)双主轴换刀
加工中心有两个工作主轴,但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工,另一个主轴在此期间更换刀具。但需要换刀时,加工的主轴迅速退出,换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以同时进行,换刀时间实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时间,使辅助时间减到最少,即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴,这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套,也可以是两套。两个主轴可以用1.0~1.5s的时间移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。具体的交换时间取决于机床的尺寸。
(3)刀库布置在主轴周围的转塔方式
这种方式,刀库本身就相当于机械手,即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀,使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀,则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等,最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此,这种方式作为高速自动换刀装置只能采用顺序选刀的方式。
(4)多机械手方式
同样,刀库布置在主轴的周围,但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失,并可以采用任意选刀的方式。
根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如,传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧:而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式,为减轻运动件质量,刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。
采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式,而改用其它方式换刀。例如不用换刀,用换主轴的方法。
利用新开发的加工中心的主轴部件可作6自由度高速运动这一特点,让主轴直接参与换刀过程,不仅可使刀库配置位置灵活,而且可减少刀库运动的自由度,显著简化刀库和换刀装置的结构。
适合于高速加工中心的刀柄。HSK刀柄质量轻,拔插刀行程短,可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。
❷ 多轴器有什么应用用途
多轴器广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。如汽车、摩托车多孔零部件:发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等,泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等。多孔钻在其加工范围内,其主轴的数量、主轴间的距离,可以任意调整,一次进给同时加工数孔。在其配合液压机床工作时,可自动进行快进、工进(工退)、快退、停止、同单轴钻(攻丝)比较,工件加工精度高、工效快,可有效的节约投资方的人力、物力、财力。尤其机床的自动化大大减轻操作者的劳动强度。除用到常规的产品外,还可根据客户的特殊要求进行专项设计。
多轴器(multi-spindletool)俗称多孔钻、多轴钻孔器、多轴机床或多轴头,是一种新型的孔加工设备。多多轴器,钻孔直径3-30mm;调中心距有数显,可快速同步联调,一台调距范围200mm。可安装在立钻,摇臂钻,龙门铣床上使用。
❸ 多孔砖砌体结构技术规范与砌体结构设计规范要求不同应该以哪个为准
国家标准是最基本的标准,其他任何标准的要求只能高于国家标准,而不能低于国家标准,国标在全国、全行业通用。
一般是某些省市根据当地的实际情况和当的工程经验制定的标准。如现在很多省市都有自己的《
设计规范》。这些标准一般对国标中的某些方面根据当地情况进行了细化和补充,
在标准制定地方通用。
你可以根据规范的编码,一般GB开头的就是国标,是最基本的标准,不能低于此标准,而你所说的情况,应根据实际情况而定,一般项目设计图纸上面都有注明采用什么规范,你应根据时间项目要求,确定选择那本规范。没有说强制性以那个为准的。
❹ 在进行轴的结构设计时,如何考虑轴上零件的定位和固定,如何考虑加工和装拆的方便
你说的太笼统了,最起码要知道大概的结构和怎么使用,常用的定位不都是台阶吗,如果想装拆方便我建议你考虑锥面配合
❺ 数控机床的结构设计
在数控加工中,数控铣削加工最为复杂,需解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点,伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信数控机床的构造号转换成机床移动部件的运动。具体有以下部分构成: 数控机床的构造 主机:他是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。 数控装置:是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 驱动装置:他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 辅助装置:指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。 编程及其他附属设备:可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
❻ 丝杠加工的结构设计都有什么
丝杠加工的结构设计:
设备由车床改装,工件转动,刀盘及滚花刀架移动。去掉车床刀架部分,在溜板上配装铣削头及自制跟刀架,将滚花刀装于跟刀架上,跟刀架置于铣刀盘前面。工件左端用卡盘夹紧,右端去掉尾座,安装一带较长空心管的支架,这样一次可以装夹较长原料(相当于一次铣削长度的两倍以上),将铣削部分截断后加工,可以减少端料浪费。
专门设计时,由光杆带动丝杠在螺母中转动,丝杆左端装弹簧夹头,工件向左转动进给,光杆、丝杆皆用空心管加工而成(减少端料浪费)。因为中间悬空较长,可以考虑用辅助支架托起。
滚花刀的装夹装置。两种设计的滚花刀装置方式相同,只是支承架与机床的连接部分有所区别。在支承架上加工一孔,在加工部位对面横向过孔中心线铣槽与通孔:槽宽与滚花刀柄等宽,深与刀柄等高,靠近槽接孔处下边齐槽根部垂直铣一窄细槽,便于滚花挤出的细微铁屑流出,防止滚花轮滞塞、卡紧。滚花刀用快换盖板压住,由带梅花手柄的螺杆将滚花刀柄顶紧。圆钢经过导向套后被滚花,紧接着被高速铣削,实现两道工序一次完成。导向套用工具钢调质加工而成,其上铣一开口,长与支架端面平。导向套定位销孔、装配螺钉与支架配作,要确保开口正对槽中心线。
❼ 来点机械制造加工和设计的课题背景、目的和意义。。。。
1、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势
CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容,对此研究查阅的大量的资料,首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
为了能具体确切的说明过程,使工件能按照零件图的技术要求加工出来,就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件,学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。
在整个设计过程中,我们将学习到更多的知识。
(1)我们必须仔细了解零件结构,认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
(2)制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。
(3)在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点
近年来,机械制造工艺有着飞速的发展。比如,应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂,往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域,其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来,虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究,并取得了卓越的理论成就,但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此,目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方 法来了解特种加工的工艺规律,以便实际应用,但还缺乏系统性。受其限制,目前特种加工 的工艺参数只能凭经验选取,还难以实现最优化和自动化,例如,电火花成形电极的沉入式 加工工艺,它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究,并取得了一些成果,但由于工艺数据的缺乏,仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊 数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展,人们开始尝试利用这一技术 来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型,并得到了初步 的成果。因此,通过实验建模,将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来,建立描述特 种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟,应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。
同时,在机械加工过程中,夹具占有非常重要的地位,它可靠地保证了工件的加工精度,提高了加工效率,减轻了劳动的强度,夹具的设计过程中,应深入生产实际,(对工件的图纸,工艺文件,生产纲领等分析),精心调查研究,吸取国内外的先进技术,制订出合理的设计方案。
我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。
目前中国制造业发展迅猛,以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件,导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增,加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上,因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然,在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案,如:模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案,使用高性能的液压夹具都显得尤为重要,现在,柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用,使得发动机零件的加工变得越来越柔性化,具体情况取决于每个加工项目的产量配额
使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%~95%的时间,缩小了生产循环周期,从而增加了产量也就意味着降低了成本。
当加工一长型铝合金零件时,刀具通过时旋转油缸可快速让开,刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微
夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展
2、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施
本课题的基本内容:CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计
1、CA6140车床后托架加工工艺
1、 制订CA6140车床后托架加工工艺规程,关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中,我们必须要认真分析零件图,了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求,对箱体零件的每一个细节,都应仔细的分析,如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度,特别是要注意箱体零件各孔系自身精度(同轴度、圆度、粗糙度等)和它们的相互位置精度(轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求),箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键,必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点,同时因为箱体零件比较复杂,所以也是一个难点。我们采用autoCAD软件绘制零件图,一方面增加我们对零件的了解认识,另一方面增加我们对autoCAD软件的熟悉。
工序的划分
确定加工顺序和工序内容,安排工序的集中和分散程度,划分工序阶段,这项工作与生产纲领有密切关系,具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数;如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则,批量大时即可按工序分散原则,组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备,按工序集中原则组织生产。
定位基准的选择
根据粗基准,精基准的选择原则;遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得:CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准,对底平面A进行粗加工,再以底平面A为基准加工孔。
2、夹具设计可能遇到的问题:
工件定位是否正确,定位精度是否满足要求,工件夹紧牢固是否可靠等等。
工件在夹具中的定位精度,主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关,可提高夹具的制造精度,减少配合间隙,就能提高夹具在机床上的定位精度,夹具中出现过定位时,可通过撤消多余定位元件,使多余定位元件失去限制重复自由度的能力,增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。
夹紧必须可靠,但夹紧力不可过大,以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析,结合一些夹具的具体设计事例,查阅相关的夹具设计资料,联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题.
上述即为遇到困难的解决措施
3、 本课题拟采用的研究手段(途径)和可行性分析
根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段(途径),本课题包括两方面内容:
CA6140车床后托架加工工艺的设计和夹具设计
制定工艺规程的研究途径和可行性分析
毛坯的选择:
根据生产纲领和零件结构选择毛坯,毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率,以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材,则按其标准确定尺寸规格,并决定每批加工件数。
毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。CA6140车床后托架毛坯材料为灰铸铁(HT150),硬度范围在150~200HBS,承受中等载荷。采用砂型铸造方法,由于大批量生产故宜采用实体模样(金属模)进行两箱造型,这不仅简化了造型和合箱操作,还因型砂紧实度较为均匀,铸件的表面质量得到提高。在切削加工前进行石墨化退火处理,消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(大量渗碳体出现)以便进行切削加工。
拟订工艺路线:
表示零件的加工顺序及加工方法,分出工序,安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发,理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案,进行分析比较后再确定。
计算切削用量、加工余量及工时定额:
查阅《切削用量手册》等资料并进行计算确定。目前,对单件小批量生产不规定切削用量,而是由操作工人根据经验自行选定,但对于自动线和流水线,为保证生产的节拍,必须规定切削用量,并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展,工艺的改进,新工艺,新技术的不断出现,工时定额应进行相应的修改。
对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾,但只要把它们处理好,就会成为一个统一体。在三个要求中,质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标,质量不能保证,根本谈不上数量;质量和生产率之间是密切联系的,在保证质量的前提下,应该不断地最大限度地提高生产率,满足生产量的要求。如果两者矛盾,则生产率要服从于质量,应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下,应尽可能的节约耗费,减少投资,降低制造成本,这就是经济性。
因此,CA6140车床后托架的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一,达到经济合理及可行的最优方案。
夹具设计的研究途径和可行性分析
CA6140车床后托架镗、铣、钻等工序使用的专用夹具,此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。
夹具设计最关键是要求对工件定位正确,且满足定位精度要求。为了解决此问题,首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度,那么可以提高夹具的制造精度,减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。
除此之外,选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应,夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度,从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。
❽ 多孔钻是什么,有哪些分类
多孔钻按主轴方向可分为立式多孔钻和卧式多孔钻,卧式多孔钻又有单面钻,双面钻和多面钻。
多孔钻俗称多孔钻床、多轴器、多轴钻孔器或多轴头。是一种运用于机械领域钻孔、攻牙的机床设备。多孔钻按主轴方向可分为立式多孔钻和卧式多孔钻,卧式多孔钻又有单面钻,双面钻和多面钻。多孔钻广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。
多孔钻俗称多孔钻床、多轴器、多轴钻孔器或多轴头。是一种运用于机械领域钻孔、攻牙的机床设备。一台普通的多孔钻只要配上普通的钻床就能一次把几个乃至十几二十个孔或螺纹一次性加工出来。
如配上气压装置,可自动进行快进、工进(工退)、快退、停止。多孔钻也称群钻,可用来钻孔或攻牙,一般型号可用时钻2-16孔,提升效率,固定机种轴数不拘,钻轴形式,尺寸大小可依客户之需要进行设计加工。
❾ 船舶防撞装置结构设计规范
现代运输船舶尽管种类繁多,构造不一,但都是由船体和动力装置两部分组成,并配置有各种舾装设备和系统。 船体及其上层建筑 运输船舶的主体,为旅客、船 员以及货物、动力装置和油、水等物料提供装载的空间。 钢质运输船船体是用各种规格钢板和型材焊接而成, 由船底、两舷、首端、尾端和甲板组成水密空心结构。 船底有单底和双底结构,由船底外板(包括平板龙骨)、 内底板和内底边板(双层底结构的船有)、纵向骨架、横 向骨架等构件组成。船底骨架有横骨架式和纵骨架式两 种。横骨架式结构由肋板(横向构件)、中桁材(位于 船底纵向中心线处的纵桁,又称中内龙骨)、旁桁材(位 于船底纵向中心线两侧的纵桁,又称旁内龙骨)等构件组 成;纵骨架式结构减少肋板数,但增加船底纵骨。两舷由 水密的舷侧外板和加强它的骨架(肋骨和舷侧纵桁、纵 骨等)组成。为了加强船体首尾结构,在首端有首柱,在 尾端设尾柱
❿ 大平面钢板加工间距大的多孔,应该用什么样的加工工艺
机械加工工艺设计一、机械零件概述1.零件的分类零件按其结构一般可分为六类:轴类、盘套类、支架箱体类、六面体类、机身机座类和特殊类选择零件时以轴类、盘套类、支架类零件为主。(比较常见)2.零件表面构成1)零件表面构成:三种基本表面①回转面:圆柱面、圆锥面、回转成形面等②平面:大平面、端面、环面等③成形面:渐开线齿面、螺旋面等3.零件表面成形方法(1)成形法:被加工工件的廓形是刀具的刃形(或者刃形的投影)“复印”出来的。(2)包络法:被加工工件的廓形是切削刃在切削运动过程中,连续位置的包络线。4.零件的材料零件常用材料:碳素结构钢Q235A、优质碳素结构钢(35、45)、合金结构钢(40Cr)铸钢(ZG570)、铸铁(HT150、HT200)有色金属及其合金等。标注在标题栏中5.零件的热处理常见零件的热处理方法:退火、正火、淬火、回火、调质、时效等。在技术要求中给出45常用:轴类调质220—240HBS表面淬火,硬度HRC40—506.零件的加工质量零件的加工质量包括:加工精度和表面质量两个方面。零件的加工精度是指零件在加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。表面质量主要指表面粗糙度。产品图纸中分别用尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度来表示。(1)尺寸精度指的是零件的直径、长度、表面间距离等尺寸的实际数值与理想数值的接近程度。尺寸精度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量。在基本尺寸相同的情况下,尺寸公差愈小,则尺寸精度愈高。国标GB/T1800.1-1997规定尺寸精度的标准公差等级分为20级,分别为IT01,IT0,IT1,IT2,…,IT18,其中IT01的公差最小,尺寸精度最高。尺寸精度愈高,零件的工艺过程愈复杂,加工成本也愈高。不同的加工方法,可以达到不同的尺寸公差等级。(2)形状精度形状精度是指加工后零件上的线、面的实际形状与理想形状的符合程度。评定形状精度的项目有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等6项(GB/T1182-1996)。形状精度是用形状公差来控制的。各项形状公差,除圆度、圆柱度分13个精度等级(0~12)外,其余均分为12个精度等级。1级最高,12级最低。(3)位置精度指加工后零件上的点、线、面的实际位置与理想位置的符合程度。评定位置精度的项目有平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动等8项(GB/T1182-1996)。位置精度是用位置公差来控制的。各项目的位置公差亦分为12个精度等级。(4)表面粗糙度在切削加工中,由于振动、刀痕以及刀具与工件之间的摩擦,在工件已加工表面不可避免地留下一些微小峰谷。零件表面上这些微小峰谷的高低程度称为表面粗糙度,也称微观不平度。常用的是轮廓算术平均偏差Ra评定。GB/T1031-1995规定Ra值14级,从100,50,25,12.5,6.3,3.2,1.60,0.8,。。。,0.12。另外还有补充系列值。表面粗糙度符号:Ra表面粗糙度单位:μm不同的加工方法可以达到不同的表面粗糙度。(5)公差与配合尺寸公差(简称公差):允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。轴用小定字母,如h7、js6、g6、m7孔用大写字母。如H7、H6配合:基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。分为间隙配合、过盈配合、过渡配合。确定配合关系,然后可查手册确定公差值。7.零件设计注意事项(1)标注尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度。(2)技术要求:轴类零件应有热处理(调质、淬火)要求,其它类可没有热处理要求。(3)材料牌号。(4)按制图标准画零件图,图纸一般A4或A3。二、机械加工工艺设计1、机械加工工艺过程基本知识(1)工艺过程在产品的生产过程中,与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺过程。例如,铸造、锻造、焊接和零件的机械加工等。(2)机械加工工艺过程在工艺过程中,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和性能使之变为成品的工艺过程,称为机械加工工艺过程。(3)机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成的,通过这些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。(4)工序一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对一个(或同时几个)工件连续加工所完成的那一部分机械加工工艺过程。这里必须注意,构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者,而且工序内的工作是连续完成的。2、机械加工工艺规程(1)机械加工工艺规程机械加工工艺规程(简称工艺规程)是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。(2)工艺规程的内容工艺路线;各工序加工的内容、要求;所采用的机床、工艺装备;工件的检验项目、检验方法;切削用量、工时定额等。工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库经过企业各有关部门或工序的先后顺序。工艺装备(简称工装)是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。(3)工艺规程的格式机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基本形式。机械加工工艺过程卡是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。一般适用于单件小批生产。(零件加工的流向)制定合理的零件加工工艺过程:首先要掌握目前有哪些可供选用的加工方法,并能够针对零件的具体要求较合理地选用。其次还必须解决各表面的加工顺序和热处理如何安排的问题。3、制定工艺规程的步骤1)分析产品的零件图与装配图,分析零件图的加工要求、结构工艺性,检验图样的完整性;2)根据零件的生产纲领确定生产类型;3)选择毛坯;4)确定单个表面的加工方法;5)选择定位基准,确定零件的加工路线;6)确定各工序所用的设备及工艺装备;7)计算加工余量、工序尺寸及公差;8)确定切削用量,估算工时定额;9)填写工艺文件。4、生产类型在制定机械加工工艺规程时,一般按照零件的生产纲领,把零件划分为三种生产类型。5、典型机械零件毛坯的选用毛坯的选用主要包括毛坯的材料、类型和生产方法的选用。(1)常用的毛坯类型各种轧制型材、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金件以及注塑成形件等。(联合加工)(2)典型机械零件毛坯的选用轴类、盘套类和机架箱体类三大类j装有齿轮和轴承的轴,多采用锻件毛坯,也可采用圆钢其轴颈处要求有较高的综合力学性能,常选用中碳调质钢;如45承受重载或冲击载荷,以及要求耐磨性较高的轴多选用合金结构钢,40Crk盘套类毛坯的选择常见的有齿轮、带轮、飞轮、手轮、法兰、联轴器、套环、垫圈、轴承座等。齿轮选用中碳结构钢;承受较大冲击载荷的重要齿轮选用合金渗碳钢;其毛坯均采用型材经锻造而成。带轮、飞轮、手轮等受力不大或以受压为主的零件通常采用灰铸铁件毛坯,也可采用低碳钢焊接件毛坯。法兰、套环、垫圈等零件可采用铸铁件、锻件或圆钢做毛坯;厚度小(15的各种金属件上的孔。钻孔/粗车或粗镗[IT12~IT11,Ra25~12.5um]→调质(按需)→半精车或半精镗[IT10~IT9,Ra6.3~3.2um]→精车或精镗[IT8~IT7,Ra1.6~0.8um]②车(镗)磨类:用于加工淬硬和不淬硬钢件的孔,除有色金属件以外的轴、盘套类金属件上的高精度孔。钻孔/粗车或粗镗[IT12~IT11,Ra25~12.5um]→调质(按需)→半精车或半精镗[IT10~IT9,Ra6.3~3.2um]→淬火(按需)→粗磨[IT8~IT7,Ra1.6~0.8um]→精磨[IT7~IT6,Ra0.4~0.2um](6)平面的加工方案平面是盘形、板形、箱体类零件的主要表面。平面的加工方法常见的有:铣削、刨削、车削、磨削。其中铣、刨、磨为主要的加工方法。①铣(刨)类:用于加工除淬硬件以外各种零件上中等精度的平面。铣削适宜各种批量,刨削适宜单件小批生产和维修工作。粗铣或粗刨[IT13~IT11,Ra25~12.5um]→调质(按需)→半精铣或半精刨[IT10~IT9,Ra6.3~3.2um]→精铣或精刨[IT8~IT7,Ra3.2~1.6um](6)平面的加工方案②铣(刨)磨类:用于加工除有色金属件以外的各种零件上精度较高、Ra值较小的平面。粗铣或粗刨[IT13~IT11,Ra25~12.5um]→调质(按需)→半精铣或半精刨[IT10~IT9,Ra6.3~3.2um]→淬火(按需)→粗磨[IT8~IT7,Ra1.6~0.4um]→精磨[IT7~IT6,Ra0.4~0.2um]③车削类:多用于加工轴、盘、套等零件上的端平面和台阶面。粗车[IT13~IT11,Ra25~12.5um]→调质(按需)→半精车[IT10~IT9,Ra6.3~3.2um]→精车[IT8~IT7,Ra3.2~1.6um](7)螺纹加工螺纹的加工方法切削加工--车螺纹、铣螺纹、磨螺纹、攻螺纹、套螺纹;无切削加工--搓螺纹、滚螺纹;①车螺纹:粗糙度可达3.2~0.8;9~4级②攻螺纹:粗糙度可达6.3~1.6;8~6级③套螺纹:粗糙度可达3.2~1.6;8~6级标注示例:如内螺纹M12—6H,外螺纹M12—6g。7、定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其功能的不同可分为设计基准和工艺基准。工艺基准是工艺过程中所采用的基准。工艺基准又可分为:1)定位基准2)测量基准3)装配基准4)工序基准设计基准设计基准是设计图样上所采用的基准,是标注设计尺寸或位置公差的起点。定位基准是加工中用作定位的基准在零件的加工过程中,每一道工序都有定位基准的选择问题。对保证零件的加工精度,合理安排加工顺序都有着决定性的作用,因此是制定工艺过程的一个重要问题。粗基准选择的原则在机械加工工艺过程中,第一道工序所用的基准总是粗基准。影响以后各加工表面加工余量的分配;不加工表面与加工表面间的尺寸、相互位置。选择重要表面为粗基准选择不加工表面为粗基准选择加工余量最小的表面为粗基准选择平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准粗基准在同一加工尺寸方向上只能使用一次2)精基准选择的原则选择精基准时,应重点考虑所选用的精基准应有利于保证加工精度,并使加工过程操作方便。(1)基准重合的原则即尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准,这样可以避免因基准不重合而引起的误差。(2)基准统一的原则即尽可能选择统一的精基准来加工工件上的多个表面。轴类零件,常采用顶尖孔作为统一的基准,加工各外圆表面,这样可以保证各表面之间有较高的同轴度;一般箱体常用一大平面和两个距离较远的孔作为精基准;8、工艺路线的拟定主要任务:表面加工方法的选择,加工顺序的安排,整个工艺过程中工序的数量。1)表面加工方法的选择零件的加工,实质上就是这些简单几何表面(外圆柱面、孔、平面或成形表面)加工的组合。因此,在拟定零件的加工工艺路线时,首先要确定构成零件各表面的加工方案。①选择加工方法要能保证加工表面尺寸精度要求和表面粗糙度要求②所选择的加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度要求。③选择加工方法要与零件材料加工性能、热处理状况相适应。④选择加工方法要与生产类型(批量)相适应。⑤选择加工方法要与本厂现有生产条件相适应。2)加工顺序的安排加工顺序的安排对保证加工质量,提高生产效率和降低成本都有重要的作用,是拟定工艺路线的关键之一。切削加工顺序的安排热处理工序的安排辅助工序的安排(1)切削加工顺序的安排①先粗后精先安排粗加工,中间安排半精加工,最后安排精加工和光整加工。(2)热处理工序的安排加工阶段的划分通常以热处理为界。(3)辅助工序的安排检验工序是保证产品质量的必要措施之一。一般安排在粗加工完全结束以后,重要工序加工前后,零件在车间之间转换时,零件全部加工结束之后进行。有时在某些工序之后还应安排一些如去毛刺、清洗、去磁、涂防锈油等辅助工序。(4)工序的集中与分散(确定工序的原则—数量)在安排了加工顺序以后,就需将加工表面的各步加工,按不同的加工阶段和加工顺序组合成若干个工序,从而拟定出整个加工路线。组合成工序时可采用工序集中或工序分散的原则。工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成,每道工序加工的内容多。工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成,每道工序加工的内容少。9、加工余量的确定1)加工余量加工余量是指在加工过程中从被加工表面上切除的金属层厚度。加工余量可分为总加工余量和工序加工余量(工序余量)两种。工序余量又可分单边余量和双边余量两种。(1)在平面上,加工余量为非对称的单边余量。(2)在回转表面(外圆和孔)上,加工余量为对称的双边余量,其实际切除的金属层的厚度为加工余量之半。2)加工余量的确定(1)分析计算法(2)查表修正法(应用广泛)(3)经验估计法单件小批量生产时,中小型零件常见工序的加工余量为:粗加工余量约为1—1.5mm;半精加工余量约为0.5—lmm;高速精车余量约为0.4—0.5mm;低速精车余量约为0.1—0.3mm;磨削余量约为0.15—0.25mm。10、切削用量和工时定额的确定切削用量:切削速度、进给量、背吃刀量----切削三要素。工时定额:加工一个零件所用时间。在单件小批生产中工时定额一般由工艺员确定,切削用量则一般根据加工者的经验自行确定。11、机床与工艺装备的选择1)机床的选择成形要求、规格尺寸、机床的精度、生产率2)工艺装备的选择(1)夹具的选择:单件小批生产,应尽量选用通用夹具(2)刀具的选择一般采用通用刀具或标准刀具,必要时也可采用高生产率的刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。(3)量具的选择单件小批生产应采用通用量具。三、典型零件工艺过程分析----实例(一)轴类零件的加工过程如图所示传动轴则是轴类零件中使用最多、结构最为典型的一种阶梯轴。现以它为例介绍一般阶梯轴的工艺过程。传动轴材质为40Cr,传动轴技术要求为:调质处理HBS220~240;生产数量5件。1、传动轴零件的主要表面及其技术要求零件图和装配图分析:由传动轴图和其装配图可知,传动轴的轴颈M,N是安装轴承的支承轴颈,也是该轴装入箱体的安装基准。轴中间的外圆P装有蜗轮,运动可通过蜗杆传给蜗轮,减速后,通过装在轴左端外圆Q上的齿轮将运动传出。为此,轴颈M,N,外圆P,Q尺寸精度高,公差等级均为IT6。轴肩G,H,1的表面粗糙度Ra值为0.8um,并且有相互位置精度的要求。2、加工工艺过程分析(1)选择毛坯的类型该轴毛坯为锻件。(2)主要表面的加工方法该轴大部分为回转表面,应以车削为主。表面M,N,P,Q的尺寸公差等级较高,表面粗糙度Ra值小,车削加工后还需进行磨削。为此这些表面的加工顺序应为:粗车一调质一半精车一磨削。(3)确定定位基面该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动要求,两端中心孔作为定位精基准面。传动轴工艺过程卡片(4)拟定工艺过程拟定该轴的工艺过程中,在考虑主要表面加工的同时,还要考虑次要表面的加工及热处理要求。要求不高的外圆在半精车时就可加工到规定尺寸,退刀槽、越程槽、倒角和螺纹应在半精车时加工,键槽在半精车后进行划线和铣削,调质处理安排在粗车之后。调质后一定要修研中心孔,以消除热处理变形和氧化皮。磨削之前,一般还应修研一次中心孔,以提高定位精度。综上所述,该零件的工艺过程卡片见表。(二)盘套类零件的加工过程如图所示接盘是盘套类零件,下面以它为例介绍接盘零件的工艺过程。接盘材质为45钢,接盘技术要求为:调质处理HBS220~240;生产数