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摘 要:针对某卡环零件易变形、刚性差、质量不能保证的难题,通过设计合理的加工流程,安排热处理时效、以及改进工装和装夹方式等工艺措施,有效地解决了问题,提高了零件合格率。
关键词:卡环;变形;工装
前言
某卡h零件主要结构为薄壁半环形,上下一对儿配合使用。图1所示为上卡环、下卡环零件模型,外圆处直径φ170mm,最薄处壁厚仅为2mm,两侧为凸出的连接法兰,外圆为圆弧面,内腔为T型槽,结构较复杂。加工过程中采用上下组合加工的方法,在加工出主要尺寸要素后,再完成切断。加工选用φ210x35mm的管料,两端凸出法兰导致零件余量分布不均匀,内应力引起的变形导致外圆φ170 mm、法兰孔的距离181±0.2mm等尺寸保证困难。
1 主要加工要素和技术要求
零件的主要结构及尺寸如图1所示(上、下卡环未切开前)。
2 主要技术难点
2.1 零件刚性差变形大
摘要:近些年国内经济一直处在高速发展的状态之下,与之相对应的机械产品的更新速度正在逐渐加快。数控加工技术在机械制造领域中发挥着非常重要的作用,从某种层面分析,机械制造领域的竞争即是数控技术的竞争。机械加工工艺主要包括以下几个部分的内容:工件加工时的工艺路线、各生产工序的具体内容、生产所用的设备、相关的工艺装备、切削用量以及时间定额。故而加工工艺是提高零件加工效率的关键环节,下文中笔者对典型零件加工工艺方面的问题进行了总结。
关键词:典型零件;加工工艺;分析
机械设备是发展工业建设国防现代化的基础,它是由不同的机械零件构成的,而这些零件则是通过不同的工序生产出来的。当前很多零件已经可以用精密的铸造仪器以及冷压处理的方法进行量产,但绝大多数典型零件都是依靠普通的机床生产出来的。这类零件虽说在精度上没有较为严苛的要求,但就其生产工艺来说,还是有其独特的特殊性,因此在实际生产中要注意这类零件的技术要求,在现有的加工工艺上要提高质量。
1典型零件机械加工的基本原则与步骤
1.1原则
实际生产中,企业如果想要在保障产品质量的前提下提高生产效率并且降低成本,需要遵循以下原则:首先是技术上的先进性。合理地选择行业内先进的生产技术以及生产管理经验,能够营造出良好的劳动条件,在提高生产效率的同时也能够提高产品的质量。因此典型零件生产企业应该保持技术上的先进性,但需要注意的是新技术的选择应该以企业原有的生产条件为基础,若违背这一原则即使革新生产技术也必然会起到反效果。其次是经济方面的合理性。很多零件在技术属性以及生产工艺要求方面都存在较为明显的区别,因此实际生产中企业通常会制定几套不同的生产方案,以保证零件的技术要求能够达标。如果单纯从技术角度比较不出方案的优势,则应该进行成本方面的核算,在保证质量的前提下应该尽可能地选择成本较低的生产方案。“少花钱,多办事”,尽可能地利用现有的生产条件来进行生产。最后在典型零件生产过程中,应该营造出良好的劳动条件。在生产过程中采用自动化的作业方式以此来降低工人的劳动强度,保障他们的生命安全。革新现有的生产管理方式,尊重一线员工为企业做出的贡献,制定出完善的激励措施激发他们的工作热情,以此来为企业创造一个良好的发展前景。[1]此外,保证生产规程的完善性与正确性,让其真正发挥指导生产以及操作的作用。
1.2步骤
综合实际经验分析,很多典型零件的加工步骤都带有一定的相似性,具体来说主要分为以下几个步骤:首先由本阶段不同零件的生产计划入手,确定各个型号的典型零件的实际生产数量。然后对各类机械零件的加工工艺进行分析,分析的重点主要集中于以下几个方面:对不同零件的作用以及技术要求进行分析,对不同零件的加工尺寸进行分析;对零件的形状、表面的粗糙程度、热处理性能等参数进行分析。最后需要完成的是根据零件的生产数量以及技术难度来确定毛坯制造的最佳方式,确定各自的机械加工工艺路线以及每道生产工序应该达到的效果,在此基础上综合企业的生产能力选择合适的加工设备。为了保证实际的生产质量,还应该明确各类典型零件加工工艺的检验方法并且将工艺文件填写完整。
摘要:数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一,通常包括分析零件图样,确定加工工艺过程;计算走刀轨迹,得出刀位数据;编写数控加工程序;制作控制介质;校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
关键词:数控编程;工艺分析
数控机床是一种使用数字信息控制机床按给定的运动规律进行自动加工零件的机电一体化加工设备。数控加工的实质就是通过用特定方式下的数字信息去自动控制机械装置进行工作。数控机床是数字控制技术与机床相结合的产物,机床数控技术是通过数控机床加工技术而实现的,应用数控技术的关键在于用好数控机床。
数控编程概述
在普通机床上加工零件时,一般是由工艺人员按照设计图样事先制订好零件的加工工艺规程。在工艺规程中制订出零件的加工工序切削用量机床的规格及刀具夹具等内容。操作人员按工艺规程的各个步骤操作机床,加工图样给定的零件。也就是说零件的加工过程是由人工完成.例如开车、停车、改变主轴转速、改变进给速度和方向、切削液开、关等都是由工人手工操纵的。
数控机床与以上机床是不一样的。它是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这一程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件.这种零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。
数控编程的内容与步骤
1.数控编程的内容
摘 要:文章合理设计某新机一曲柄零件加工工艺方案、安排工艺路线,利用UGCAD/CAM软件编程及VERICUT仿真软件对编制的程序进行模拟仿真,减少零件加工过程中的程序调整时间,提高加工效率和加工质量。
关键词:曲柄;效率;加工工艺
引言
在新机研制期间,零件结构及各种参数都需要经过试验才能最终确定,使用最少的工艺装备,利用各种办法将零件在最短的时间内加工出来,节省研制费用是目的所在。
1 某机一级曲柄结构特点及技术要求
某研制机一级曲柄材料为1Cr11Ni2W2MoV,其结构是由基准圆柱上连接三个不在同一水平面上的外臂,基准圆柱底面及大孔中心为零件基准,零件上的孔及装配关节轴承处的槽是零件的关键部分。零件上孔的精度等级为7级精度,各孔相对大孔及基准圆柱下表面位置度为Ф0.03;槽的上下面对基准面的尺寸公差为±0.05mm,槽处臂厚3.5mm,槽宽5mm,槽底的转接圆角为R0.5和R1。
2 一级曲柄加工工艺分析
零件上与轴承配合的孔尺寸精度及位置度要求较高,零件基准面小,装夹定位困难,零件孔位置度及连接槽尺寸测量困难。
摘 要:在进行薄壁套类零件加工的时候会受到很多因素的影响,尤其是在加工过程中,薄壁套类零件在加工的时候经常会出现次品或者是废品,因此,为了提高薄壁套类加工的精度,在加工工艺方面要进行不断的提高,为了更好的进行研究工作可以选用一些不同材料的钢来进行生产加工,在生产过程中对加工的工艺进行改进。
关键词:薄壁套零件;加工工艺;加工精度
在进行套类零件加工的时候,通常会使用旋转或者是固定的轴类零件作为支撑,这样能够更好的对轴产生的径向力进行承受。在工业领域中,薄壁套类零件应用非常广泛,进行广泛的应用和这种零件的特点是分不开的。薄壁套类零件在质量方面非常好,同时在重量上也非常轻,在生产过程中使用的材料也非常少,在使用过程中结构也非常紧凑。薄壁套类零件在进行加工的时候是有一定的难度,因此,在生产过程中对零件的加工质量无法保证。在进行零件加工的时候,要根据产品的要求和工件的装夹,在工艺工程中进行技术改进,这样能够更好的避免在薄壁套类零件加工过程中出现变形的情况,同时也能更好的保证零件在使用过程中的精度要求。为了更好的对薄壁套类零件加工技术进行研究,可以对45号钢加工零件作为例子,在这个过程中能够更好的对加工工艺进行改进。
1 影响薄壁套零件加工精度的因素
在进行薄壁套类零件加工的时候由于壁非常薄,因此在刚性方面比较差,同时在强度方面也非常弱,在零件加工过程中非常容易出现变形的情况,出现变形的原因通常是受力过大、受热过高或者是振动导致。在进行薄壁套类零件加工的时候由于在夹紧力的作用下,零件会出现变形的情况,这样也是会导致机械零件在尺寸上出现一定的偏差,在精度方面也会存在一定的问题。因为工件在加工过程中,壁非常薄,因此在加工过程中,会由于受到切削力的作用导致工件出现变形的情况,这样工件在尺寸上很难保证,同时在加工过程中尺寸也非常难进行控制。加工零件过程中,在切削力的作用下会出现振动的情况,在振动的情况下,零件也会出现变形的情况。在不同的因素影响下,零件的尺寸和精度都无法保证,同时也无法达到设计的要求。
2 工艺分析与设计
在进行薄壁套类零件加工的时候以45号钢来作为加工的材料,在进行加工的时候通常对外圆的精度要求高于内孔,因此,在进行加工的时候一定要对加工的关键环节进行控制。在加工过程中,对关键环节进行控制,能够更好的对影响加工的因素进行控制,同时对内孔和外圆的公差也要控制在一定的范围内,这样能够更好的保证零件的使用效果。在对内孔和外圆之间的公差进行控制的时候也给加工过程带来一定的困难。在进行零件加工的时候,对工件的安装、加工工艺以及刀具和砂轮都要进行必要的改进,这样能够更好的提高零件的加工技术。在进行薄壁套类零件加工的时候,选择适合的加工机械非常重要,同时在加工过程中进行定位也非常重要,在定位方式上可以采取内外径反复轮换的定位方式,这样在零件加工过程中能够更好的对加工质量进行保证。在零件加工过程中定位的方式有很多种,选择内外径反复定位方式,能够避免零件加工中出现变形量过大的情况,在加工过程中,要先对内孔进行加工,然后对外圆进行加工。在对内孔进行定位的时候加工的工艺有一定的要求,加工过程中按照加工工艺来进行,能够更好地保证零件的加工质量,加工质量得到保证能够避免零件在加工过程中出现变形量过大的情况,保证零件以后的使用效果。
3 夹具的选择与设计
1支架零件机械加工工艺分析
(1)支架零件的选材图2为支架零件三维图,通过分析工作状态,支架零件工作过程中主要承受压应力,有些场合也承受一定的拉应力或综合应力,因此要求支架零件必须具有一定的综合力学性能,工作内孔有相对运动,要有一定的硬度和耐磨性。一般情况下材料可以选择铸铁,如HT200、HT250等,受力比较大的场合可选择铸钢或合金铸铁等。
(2)支架零件加工基准面的选择加工基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理,可以保证加工质量,提高生产效率。否则会造成零件大批量报废,使生产无法进行。本支架零件需要加工的表面有底平面、准16mm的凸台面、准50mm的前后端面、准10mm的孔、准30mm的孔等。加工过程中基准选择:①粗加工底平面时以准50mm的外圆中心线和凸台面为基准;②加工准16mm的凸台平面以精加工过的底平面为基准;③加工准50mm的前后端面以底平面及前后端面互为基准;④加工2-准10mm的孔以底平面为基准;⑤精加工底平面时以准20mm的内孔(准30mm的工艺孔)中心线、后端面和凸台面为基准;⑥加工准30mm的孔以底平面及后端面为基准。
(3)支架零件机械加工工艺分析由于零件的机械加工工艺过程总体要遵循基准先行、先面后孔、先粗后精、先主后次的加工原则。因此,支架零件的加工在遵循以上原则的情况下,根据支架零件的具体结构特点进行工艺分析,关键加工部位底面和内孔的加工采用了先粗后精的原则,并采用了互为基准原则,从而保证了相互位置关系和加工精度要求,其机械加工工艺大致思路:铸造时效粗铣底平面粗铣、半精铣2-准16mm的凸台平面粗铣准50mm的前后端面,精铣后端面钻2-准10mm的孔钻、扩准30mm的孔到准20mm(工艺孔)精铣底平面扩、铰准30mm的孔去毛刺并倒角终检等。具体的机械加工工艺过程分析,工序内容加工要求,设备选择、夹具、刀具、量具的选择等如表1所示。
2支架零件关键工序夹具设计
从表1机械加工工艺过程分析可知,工序8和工序9是保证支架零件关键部位:底平面和内孔精度的重要工序,因此大批量生产中均要设计出专用夹具,从而保证其加工精度要求。本文主要以工序8为例分析其专用夹具的设计。工序8是精加工底平面,从图1分析可知,结构图中要求内孔与底面之间有平行度要求,因此在精加工底面时首先考虑要以内孔作为主要定位基准,与长定位销配合,限制工件4个自由度,再以端面定位限制一个轴向移动自由度,最后再以精加工过的台阶面定位,以自位支承(浮动支承)与其配合,限制工件最后一个轴向旋转自由度,可以实现6点完全定位,保证底面的加工精度要求。
3结语
本文对支架零件进行了合理地材料选择,合理地热处理与机械加工工艺分析,并对其关键加工工序进行了专用夹具设计,从而全面保证了支架零件的加工质量和性能指标。通过实践证明,该类支架零件加工质量比原来有很大提高,稳定性更好,产品满足了使用要求。
一、轴类零件的作用、特点及要求
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一,为支承传动件,主要是用来传递力矩和承受载荷的。轴由轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般主要根据轴的功用和工作条件制定,通常有以下几项:
1.形状精度
轴类零件几何形状精度主要指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度和圆柱度,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,在图纸上标注偏差。
2.尺寸精度
起支撑作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5-IT7),装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6-IT9)。
3.表面粗糙度
一般与传动件配合的轴颈表面粗糙度为Ra2.5~0.63um,与轴承相配合的支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.63-0.16um。
摘要:文章通过对典型数控车削零件加工工艺的分析,切削参数、加工指令选择,最终制定加工方案,保证加工零件的精度。
关键词:工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品
2确定零件车削加工方案
零件图纸工艺分析-确定装夹方案-确定工序方案-确定工步顺序-确定进给路线-确定所用刀具-确定切削参数-编写加工程序
2.1零件图纸工艺分析
该零件尺寸精度要求较高,有外圆锥面,外圆弧面,内锥,内槽,内螺纹等形面。精度上,外圆Φ48与Φ38等外径及长度方向尺寸精度较高。并且左圆锥面与右圆柱面具有同轴度要求,可见该零件结构复杂,适合数控加工。
2.2装夹方案
1零件的加工工艺分析
①首先确定加工基准,通过分析零件图,明确加工基准为工件的底面,根据工序集中的原则,将毛坯料底面作为被加工工件的底面;
②加工工件右边的75°棱面,作为后续加工中的定位面;
③以毛坯的上表面和已加工的75°棱面为定位面加工垂直于工件底面的孔系,在加工工件两侧棱面的后道工序中是以工件底面的两孔作为定位基准;
④以工件的底面和75°棱面作为定位基准粗加工工件的上表面、精加工7.9mm深的台阶面和工件的左侧棱面;
⑤以工件的底面和75°棱面作为定位基准加工工件0.5mm台阶面和孔系;
⑥以工件的底面和面上的孔系,按一面两销的定位原理加工工件的两侧棱面;
⑦最后以0.5mm的上台阶面和面上的两孔系作为定位基准对工件底面的螺纹孔进行刚性攻丝。
摘 要:随着加工技术的发展,很多复杂、工艺性很强的零件都被一一的制造出来。薄壁零件在这些零件中具有很强的典型性,本文的主要内容是针对精密薄壁零件的加工展开讨论,分析了加工过程中对薄壁零件的影响因素,同时还给出了如何解决这些问题的方法。使加工者能更好的利用这些经验和方法加工出更加精密的薄壁零件。
关键词:精密零件 薄壁零件 影响因素 加工方法
中图分类号:TG506 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0084-01
由于电子信息技术和机械加工技术的发展,机械制造业的迅猛发展,目前数控机床能加工出各种高精密零件的零件,比如:细长轴、曲轴、丝杠、薄壁、复杂腔体等零件。而其中的薄壁类零件的加工具有典型性,由于它的特点,需要加工者精通加工工艺知识,比如:切削三要素、切削力、机床刚性、切削热、夹具、刀具等多种因素。本文就以精密薄壁零件在加工中的难点展开论述。
1 薄壁零件加工质量受多种因素影响
薄壁零件在加工时最大的难点就是加工变形,在加工过程种有很多因素导致这个问题的出现,下面做简单分析。
(1)切削力。在零件加工过程中,一般采用的90°外圆车刀在粗加工时由于加工余量的问题会引起较大的切削力、径向和轴向切削力,这三种力可使工件产生圆度和同轴度方面的误差。另外,零件加工中会出现加工残余应力,这是由于刀具在零件加工时发生的挤压形成的,同时如果加工过程中排屑不通畅,也会造成前刀面和后面跟工件摩擦,切削力、轴向力、径向力的合力以及工件残余应力很容易造成零件的变形。
(2)切削热。切削过程中的变形、摩擦所消耗的功转变为热能。切削热传入刀具、切屑、工件和周围介质中,使他们温度升高,引起工件和刀具的热变形。切削热通过对切削温度的影响来影响切削过程,切削温度的高低取决于产生热量的多少及热传散的快慢,切削温度对工件的热变形影响很大。