制订机械加工工艺规程实例

西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订现以中批生产的主轴箱箱体机械加工工艺规程的制订为例，简要介绍成批生产条件下制订工艺规程的方法和要点。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订步骤主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析毛坯分析定位基面的选择和加工顺序的安排加工方法的选择热处理工序的安排检验工序的安排工艺过程的拟订加工余量的决定工艺尺寸的计算确定切削用量、时间定额和填写“机械加工工艺卡片”等工艺文件西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析车床主轴箱箱体是车床几个箱体中精度要求最高的一个，主轴箱箱体的加工质量就成为车床制造中很重要的一环。主轴箱体上有与床身导轨面结合的平面、装手柄的平面及其他平面，以及一些孔系和端面。大多数箱体内部还有隔板，而且体积较小，在一般情况下它的刚性是比较高的。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析主要的技术条件有：轴孔精度——轴孔的尺寸精度和形状精度对轴承的配合质量有很大的关系，因而也对轴的回转精度、传动平稳性、噪音、轴承寿命有重大影响轴孔的位置精度——同一轴心线上个轴孔的同轴度和端面对轴心线的垂直度误差，会使轴承歪斜，影响轴的回转精度和轴承的寿命。轴心线间的平行度误差会影响轴上的齿轮的啮合质量西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析主要的技术条件有：平面的精度——装配基面的平面度不但影响主轴箱与床身的接触质量，而且在加工过程中作为定位基面时更直接影响轴孔的加工精度。表面粗糙度西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析轴孔精度——主轴箱体轴孔的公差、粗糙度、形状精度都要求较高，尤其以主轴孔要求最为高。其尺寸精度为标准公差6级，其余轴孔为标准公差6～7级。轴孔的形状精度，凡未作为特殊规定的，一般在其尺寸公差范围内。对主轴孔常常单独规定圆度和素线平行度的允差，一般不超过孔径尺寸公差之半。如：轴线Ⅳ--Ⅳ上的主轴孔1406J1606J1806J、、的圆度和素线平行度误差均在0.01mm。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析轴孔的位置精度——轴心线之间的距离偏差对渐开线齿轮来讲影响较小，要防止距离过小，使齿轮啮合时没有齿侧间隙，甚至要咬死。此外车床主轴箱箱体通过底面D和导向面E和床身连接,是主轴箱箱体零件的装配基准，他们决定了主轴轴心线对床身导轨的位置关系。主轴轴心线对装配基准的距离偏差和平行度误差,与装配时的刮研劳动量有关。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析轴孔的位置精度零件图中规定：主轴孔、、的同轴度公差为0.008mm;各轴孔轴线之间的尺寸公差为左右；各轴孔轴线之间的平行度大多是：在300mm长度上公差为0.03mm;主轴孔端面与轴线的垂直度公差为0.015～0.02mm；主轴孔轴线对装配基面的平行度在650mm长度上公差为0.03mm，并且只允许主轴前端向上和向前(在垂直和水平两个方向上)。1406J1606J1806J西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析平面的精度——规定底面D和导向面E必须平直:并用涂色法检验它们和标准平面的接触面积，另外还规定了D面和F面的垂直度公差。对于主轴箱的顶面B亦有平面度的要求。这里有两种情况：一种情况是顶面的平行度只是为了保一证顶面和主轴箱盖的密封性，以防止在工作时润滑油漏出；另一种情况是在加工过程中以顶面作为统一基准，这时对顶面的平面度的要求就更高一些。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析表面粗糙度——主轴孔的粗糙度为Ra≤0.63～2.5，其余轴孔的粗糙度为Ra≤2.5,装配基面和定位基面的表面粗糙度为Ra≤2.5～5(刮研加工)，其他平面的粗糙度为Ra≤2.5～10。可见，主轴箱箱体的主要加工表面是平面和孔。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订毛坯分析零件材料为HT24-40铸件。根据制造厂现有的毛坯生产条件和主轴箱箱体零件属中批生产类型的生产纲领，因而采用木模手工造型的方法生产毛坯。这种毛坯的精度低，尤其是铸孔的形状精度和位置精度低，所留余量多而不均匀。选择粗基准时，应特别注意加工表面上的余量分配以及与不加工表面的位置和尺寸要求。并且，还必须注意合理安排消除毛坯内应力的热处理工序。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排主轴箱箱体孔系加工的要求高，需要经过多次安装，所以有可能也有必要采用面积分布较大的平面作为统一基准，通常有两种不同的考虑:(1)用底面D及导向面E作为统一基准；(2)在大批量时，用顶面及两销孔作为统一基准，镗孔用的中间支承直接固定在夹具底板上。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排(1)用底面D及导向面E作为统一基准——定位基面与装配基面(设计基面)相重合，避免了基准不重合误差；箱体的顶面开口向上，也便于在加工过程中测量孔径，安装、调整刀具和观察加工情况。但是由于箱体内部隔板上也有精度要求高的轴孔，在加工这些轴孔时，会因刀杆伸出过长，易于弯曲变形，不能保证轴孔加工精度，这时就必须在箱体内加中间支承西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排因此中间支撑只能如右图所示那样从箱体顶面的开口处伸入箱体内。每加工一个工件，吊模就要装拆一次。这种活动结构镗模加工精度，当然要比固定结构拉模的加工精度要低一些，且需要装卸吊模的辅助时间。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排(2)在大批量时，可采用右图所示的定位方案和夹具结构，即改用顶面及两销孔作为统一基准，镗孔用的中间支承直接固定在夹具底板上。这样，上述加工精度低和辅助时间长的问题就解决了。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排这种定位方法在加工过程无法观察加工情况、测量孔径和调整刀具，因而要求采用定尺寸刀具直接保证孔的尺寸精度；因切屑全部落在镗模底板上，在装卸工件时，必须注意清除切屑，以避免影响定位精度；必须提高作为定位面的顶面的加工精度，其中两个定位销孔或是额外加工(此时称工艺孔)，或需把原有的孔的加工精度提高。现若根据工厂生产经验和对上述两方案所需工艺成本的估算，采用第(1)方案较为经济合理。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排选择主轴箱箱体加工的粗基准时应考虑的问题主要是：主轴孔是该箱体中要求最高的孔，粗基准的选择应保证主轴孔的加工余量均匀，孔壁厚薄均匀；保证所有轴孔都有适当的加工余量和适当的孔壁厚度，保证底面和导向面有足够的加工余量；保证箱体内壁与装配时的装入零件(主要是齿轮)之间有足够的间隙。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订定位基面的选择和加工顺序的安排由于该箱体零件又是形状复杂、尺寸较大的铸件，所以成批生产条件下粗加工时利用划线找正较易解决上述问题，也就是要以主轴孔及其轴心线为粗基准进行划线。结合粗、精基准面的选择，箱体类零件的加工顺序总是先加工平面再加工孔系，先加工主要表面再加工次要表面，并应提高作为精基面的D面和E面的加工情度。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择在成批生产条下，平面加工通常有三种方案：粗刨精刨粗铣精铣粗铣磨（粗磨和精磨）方案1方案2方案3西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择在成批生产条下，主轴孔和其余轴孔的加工通常有两种方案：粗镗精镗方案1粗镗半精镗方案2精镗细镗金刚镗或滚压西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择加工一般平面用粗铣——精铣，定位用的统一基准面（D面和E面）用粗铣——半精铣——粗磨——精磨方案，以达到高的生产效率和高的定位精度。孔系加工决定采用粗镗——半精镗——精镗（精铰）方案，由于主轴孔的加工精度和表面粗糙度的要求比其余州还要高，所以决定用粗镗——半精镗——精镗——浮动镗（亦称铰孔）方案，即以浮动镗作为轴承孔的终加工工序。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择用浮动镗刀镗孔浮动镗刀镗高精度孔比用铰刀铰孔和单刃镗刀镗孔都有利于保证高尺寸精度和低表面粗糙度，所以是机床制造厂用的较多的一种方法(右图)西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择浮动镗刀块把浮动镗刀块安装在镗杆的长方形孔中，不作紧固，使它能在长方孔中浮动，其加工余量一般为0.03～0.07mm,镗刀块就在镗杆杆的方孔中按孔的加工余量自动定心，并进行切削和产生挤压作用。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订加工方法的选择在进行粗镗时，可先用样板在经过精铣的端面上划出各轴孔的加工线，以代替镗模，节省制造镗模的费用和缩短工艺装备的制造周期，并可提提高粗镗工序的位置精度；精镗采用专用锤模，使孔系的位置精度只取决于这种镗模和镗杆的制造精度，就可利用一般制造精度而生产效率较高的组合机床来完成精镗孔孔系工序。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订热处理工序的安排主轴箱箱体是加工要求较高的基准件，又是形状复杂的铸件，必须消除内应力，防止加工和装配以后产生变形，所以应合理安排时效处理工序，一般精度的机床铸件可以采用自然时效和人工时效两种方式。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订热处理工序的安排此处就容许主轴箱箱体在粗加工前即在毛坯铸造后进行人工时效，消除铸件内应力，以免除箱体在机械加工车间和热处理车间之间的运输劳动量。为了进一步消除粗加工后的内应力，故将粗、精加工分开，并在粗加工以后精加工以前，把工件存放一段时间，使之产生自然时效的作用，以利于保持精加工的质量。西安交通大学先进制造技术研究所第六节制订机械加工工艺规程实例例子：车床主轴箱箱体工艺规程的制订检验工序的安排由于加工方案中已拟订两次划线工序，各轴孔除经过用样板划线外还要由镗模进行调整法加工，所以只考虑安排一次最终检验，按零件图要求进行检验。工艺过程的拟订经过对上述问题的分析、研究和评比、估算以后，就可尽量考虑工序的集中，减少安装和调整的次数，以利于保证加工表面间的位置精度