中心轴工艺精讲Word格式.docx
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(4)零件关键表面的技术要求分析8
(三)确定材料及毛坯种类8
(1)确定材料(材料性能)材料的选择8
(2)毛坯选择及制造方法该零件毛坯为锻件。
8
(3)毛坯加工前热处理(即预备热处理)8
(四)工艺规程设计9
(1)工艺规程的作用9
(2)制定工艺规程的原则9
(3)制定工艺规程的依据9
(4)制定工艺规程的步骤10
(5)选择定位基准10
1.粗基准的选择:
其选择常会影响各加工面余量分配及加工面与不加工面位置精度。
10
2.精基准的选择:
保证加工精度和装夹方便。
10
该零件粗加工基准:
(6)确定各加工表面加工方法及划分加工阶段11
1.加工方法的选择:
11
2.加工阶段划分:
(7)确定工序集中与分散的程序11
1.集中的特点:
2.分散的特点:
(8)合理安排加工顺序11
原则:
(五)初拟工艺路线12
(1)加工工艺路线12
(2)其他工序安排12
(六)选择机床及工艺装备12
(1)选用机床12
(2)选用工艺装配12
(一)介绍零件及产品的功用
本次设计工件为ZT30DA工作台回转台中心轴。
ZT30DA为一款落地铣镗床。
数控落地铣镗床具有镗孔、钻孔、铣削、切槽等加工功能;
配上高精度回转工作台、直角铣头等功能附件,可以实现五面加工,是冶金、能源、电力等行业用于汽轮机、发电机和重型机械等大型零件加工的理想设备。
适用范围:
a)批量小而多次生产的零件
b)形状复杂加工精度高,通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。
c)在加工过程中,必须进行多工序加工,如必须在一次装夹中完成铣、镗、锪铰或攻丝等工序。
d)必须严格控制公差的零件
e)切削余量大的工件
f)具有难测量、难控制进给、难控制型腔尺寸的壳体或箱型零件。
g)工艺、设计会发生变化的零件而回转台是落地铣镗床实现一次装夹完成多道工序的关键部件,其能够使工件在X-Y平面360度旋转。
在组成回转台的部件中中心轴是回转台的主要部件,不仅用于连接工作台和回转台,而且起到支撑的作用,并作为回转台的回转中心,起到定位的作用。
回转台的精度主要取决于该部件。
(二)零件的工艺分析
(1)零件在装配图中的功用分析
题目所给的零件是ZT30DA工作台回转台中心轴。
它位于工作台的上方,回转台的下方。
主要起到定位,支撑的作用。
通过其上安装的推力轴承和NN3030双列滚子轴承使回转台绕其旋转的同时,保证回转台与工作台相对位置精度。
(2)零件的结构分析加装配图
该中心轴是一段短而粗的带孔阶梯轴。
由图可知该零件长度为190,最大直径为285.该轴要求较高的的表面为Φ100h5、Φ150.1671:
12锥面、Φ180三个外圆、Φ285右端面,要求粗糙度也较高,分别为Ra0.8、Ra0.4、Ra0.4、Ra0.8。
其他外圆要求不高。
中间有Φ50孔在装配图中无要求。
(3)零件结构的工艺性分析(截图)
意义:
了解零件的各项技术要求
a.审查零件图技术要求和材料选择是否合理
b.审查零件的结构工艺性
Φ100h5和Φ150.167h5锥面轴线对Φ180轴线同心度允差为Φ0.005,Φ285左端面Φ100h5左端面对Φ180轴线有圆跳动为0.005,Φ285右端面对Y180轴线有垂直度要求。
8XM122XΦ16与其他零件配作
(4)零件关键表面的技术要求分析
Φ100h5Ra0.8与推力轴承紧圈配合;
Φ150.167h5Ra0.4锥面与双列滚子轴承NN3030K配合;
Φ154.667与基本件31208配合,31208在装配中起支撑双列滚子轴承NN3030K的作用,故表面粗糙度要求不高,Ra3.2,同时Φ285左端面要求与基准A(如图)有垂直度要求;
Φ180与工作台连接时装配基准,要求Ra0.4。
(三)确定材料及毛坯种类
(1)确定材料(材料性能)材料的选择
由零件图可知中心轴材料选用42CrMo,42CrMo钢属于超高强度合金钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件。
而本零件位于回转台下方,承受较大载荷,且要求精度较高,而42CrMo恰好符合要求,且有型材便于采购,也适于本产品大规模生产要求。
锻件特点:
锻件的表面和中心的晶格条件不同,在锻件的截面上有三个不同结构特征的晶格区:
表层细晶格区、柱状晶区及中心等轴晶区。
锻件可消除一些铸造缺陷,如缩孔和缩松,气孔和微裂纹在加工过程中焊合,提高了金属的质密度。
对于内部的晶内偏析,粗大柱状晶及大块碳化物,还可以在压力作用下使晶粒破碎,消除成分粗大柱状晶粒及大块碳化物的不利影响,使金属的力学性能得到提高。
其中表层细晶格区质量较好。
选取锻件的理由:
由零件图可知该零件要求较高的表面远小于最大外径,而型材芯部质地远不如表面,为保证零件要求较高的被加工表面位于表层细晶格区,故应采用锻件。
而且本零件结构并不复杂,恰好符合锻件制作的要求。
(3)毛坯加工前热处理(即预备热处理)
毛坯加工前热处理为正火
目的:
a.调整硬度以便于进行切削加工,工件经锻造热加工后硬度偏高或偏低且不均匀,严重影响切削加工,适当正火后,可使工件硬度调整到170-250HBW,且比较均匀,从而改善切削加工性能。
b.消除残余应力,一防止刚健在淬火时产生变形或开裂。
c.细化晶粒,改善组织,提高力学性能。
d.为最终热处理淬火做好组织上的准备。
X调质通常指淬火+高温回火,以获得回火索氏体的热处理工艺。
方法也就是先淬火,淬火温度:
亚共析钢为Ac3+30~50℃;
过共析钢为Ac1+30~50℃;
合金钢可比碳钢稍稍提高一点。
淬火后在500~650℃进行回火即可。
调质的主要目的是得到强度、塑性都比较好的综合机械性能。
调质件大都在比较大的动载荷作用下工作,它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用,有的表面还具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。
总之,零件处在各种复合应力下工作。
(四)工艺规程设计
(1)工艺规程的作用
机械加工工艺规程是将铸锻件毛坯或钢材经机械加工方法改变它们的形状,尺寸,表面质量,使其成为合格零件的过程。
作用:
a.指导生产的主要技术文件;
b.是生产准备和计划调度的主要依据;
c.是新建或扩建工厂,车间的基本技术文件。
(2)制定工艺规程的原则
1.充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽量采用国内外先进工艺和发明制造,采用的技术要保证先进可行。
2.在保证产品质量的前提下,尽量提高生产效率和降低消耗,不断提高各项技术、经济指标,获得最大经济效益。
3.创造良好的劳动条件和工作环境,符合劳动安全法和环境法。
4.工艺规程正确、统一、完整、清晰。
5.机构特征和工艺特征相近的零件应尽量采用通用工艺规程。
(3)制定工艺规程的依据
1.产品图样和技术标准
2.产品工艺方案和生产大纲
3.零件分工综合明细表
4.有关工艺标准、手册和设备,工艺装备资料及企业资料
(4)制定工艺规程的步骤
1.分析被加工零件的工艺性
2.确定毛坯种类及制作方法
3.设计机械加工工艺过程,包括划分工艺过程的组成,选择加工方法,安排加工顺序和组合工序等
4.工序设计:
包括选择加工设备及工艺装备,确定加工余量、工序尺寸、切削余量及计算工时定额等
5.填写工艺文件
(5)选择定位基准
定位基准的选择是为了保证工件加工精度,合理安排加工顺序,又分为精、粗基准。
1.粗基准的选择:
a.相互位置要求原则:
主要以不加工表面为粗基准;
b.“余量均匀原则”:
必须保证主要表面的加工余量均匀
c.粗基准不重复使用原则:
未加工表面平整度较差,不以重复使用
d.便于装夹
2.精基准的选择:
a.“基准重合”原则
b.“基准统一”原则
c.“互为基准”原则
d.“自为基准”原则
e.“便于装夹”原则
该零件粗加工基准:
A.车------Φ180外圆为基准
B.磨-------Φ50两端60度倒角、全长有端面
(6)确定各加工表面加工方法及划分加工阶段
1.加工方法的选择:
需考虑a.加工经济精度b.工件材料的性能c.工件的结构、形状和尺寸d.生产率和经济性要求
2.加工阶段划分:
a.粗加工阶段b.半径加工阶段(次要表面完成,为主要表面的精加工做准备)c.精加工阶段(加工表面精度和粗糙度)d.精密和超精密阶段原因:
a.利于保证加工质量b.便于合理使用设备和安排工人c.可及时发现毛坯缺陷d.便于组织生产
(7)确定工序集中与分散的程序
1.集中的特点:
a.利于采用高效设备和工艺装备,提高生产效率
b.工件装甲次数少,减少辅助时间,缩短生产周期
c.工序数目少,减少机床数目及工人等
d.机床设备和工艺装备成本高,调整维修困难,生产准备周期长,工作量大。
2.分散的特点:
a.机床设备及工艺装备比较简单,容易调整
b.对工人技术要求较低(操作水平)
c.有利选用最合理的切削余量,减少基本时间
d.设备数量多,工人多,生产面积大,工艺路线长
(8)合理安排加工顺序
原则:
a.先基准后其他b.先粗后精c.先主后次d.先面后孔e.热处理有机穿插安排
(五)初拟工艺路线
(1)加工工艺路线
(2)其他工序安排
(六)选择机床及工艺装备
(1)选用机床
粗加工选用车床CA6140A该车床最为普遍,最大加工直径为400mm,而本零件最大加工半径为285mm.故可采用该机床。
精加工选用万能磨床。
(2)选用工艺装配
在磨削时为保证零件同心度要求,装夹采用工艺装备------芯轴,保证在一次装夹完成磨削。
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- 心轴 工艺