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1、培养学生具备编制机械加工工艺规程的基本能力;
2、培养学生轴类零件机械加工工艺规程编制的基本能力;
3、培养学生分析问题和解决问题的能力。
情感目标:
1、创建良好的学习氛围;
增强学生学习模具零件工艺设计与实施的学习热情;
2、培养学生探索新知识的动机。
四、教学的重点与难点:
重点:
轴类模具零件的加工方法、加工精度、工艺路线的拟定、工艺设备等。
难点:
轴类零件的加工工艺方案的选择、工艺规程的编制。
五、教学方法和手段:
①教学方法:
讲授法、演示法。
②教学手段:
多媒体、影片、图表
六、教学内容:
课题一轴类零件的工艺设计与实施
1-5圆形凸模机械加工工艺规程的编制
一、轴类零件加工方法及其加工精度的选择
1、外圆柱表面加工方法及其加工精度
加工方法及其加工精度见表1-12、表1-13,P30页。
2、中心孔的加工
1)中心孔的类型:
60°
、75°
、90°
三种。
中心孔分A型、B型、C型、R型等四种形式,其结构见图1-28~图1-31所示。
2)中心孔的作用
中心孔是轴类零件的基准,又是轴类零件的工艺基准,也是轴类零件的测量基准。
3)中心孔的加工:
不同类型的中心孔应采用相应的中心钻加工。
再根据加工精度等级确定加工路线,见P32-33页。
中心孔的加工工艺类路线为:
车外圆----车端面----钻中心孔----车端面----钻中心孔-----热处理-----研中心孔圆锥面。
4)中心孔的修正:
修正中心孔可以采用磨、研磨合挤压等方法,可以在车床、钻床或专用机床上进行。
二、轴类零件的基本特点和基本精度要求
1、轴类模具零件的基本类型与特点
图1-35、图1-36所示的塑料模具中,轴类模具零件有拉料杆、导柱、型芯、推杆、斜导柱、定距导柱、定距拉杆、复位杆等。
图1-37、图1-38所示的冲孔模具中,轴类模具零件有模柄、定位销、导柱、凸模、限位调节螺钉、导正销、挡料销、推杆等。
从上述轴类模具零件来看,其基本形状为轴或阶梯轴,但有长短之别,另外,不同类型的模具零件,其材料、热处理、精度和形位公差要求各不相同。
2、轴类模具零件的结构与精度要求
见图1-39、图1-40~1-47,P37-42页。
七、单元小结:
本节在《机械制造工艺学》的基础上,复习及讲述了轴类模具零件加工方法及精度要求,工艺路线的拟定,加工余量的确定,工序尺寸及公差的确定,机床与工艺装备的选择,切削用量及时间定额的确定,以及圆形凸模模具零件机械加工工艺规程编制实例等,为以后模具零件工艺设计奠定基础。
八、思考题或作业等课后延伸:
九、参考资料(含参考书和参考文献):
[1]熊建武.模具零件的工艺设计与实施[M].北京:
机械工业出版社,2009.7
[2]徐序斌.模具制造技术[M].北京:
北京理工大学出版社,2009.8
[3]张荣清.模具制造工艺[M].北京:
高等教育出版社,2006.1
[4]侯维芝.模具制造工艺与工装[M].北京:
高等教育出版社,2005.7
[5]魏康民.机械加工技术[M].西安:
西安电子科大出版社,2005
[6]余光国.机床夹具设计[M].北京:
机械工业出版社,2006
[7]陆建中.金属切削原理与刀具[M].北京:
机械工业出版社,2008
第三讲轴类模具零件的工艺设计与实施
1、了解轴类零件加工方法及其加工精度的选择;
2、掌握轴类模具零件的基本特点和基本精度要求;
3、掌握工艺路线的拟定;
4、掌握冲孔凸模机械加工工艺方案的比较与选择;
5、掌握加工余量以及轴类模具零件加工余量的确定;
6、掌握工序尺寸及其公差的确定;
7、掌握机床与工艺装备的选择;
8、了解切削用量与时间定额的确定;
9、掌握圆形凸模机械加工工艺规程的编制。
3、工艺路线的拟定
1、工艺阶段的划分
(1)类型:
从保证加工质量、合理使用设备及人力等因素考虑,工艺路线按工序性质一般分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。
(2)划分工艺阶段的作用:
保证产品质量、合理使用设备、便于热处理工序的安排、便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面。
2、工序的划分
一般采用工序集中或工序分散的原则。
3、加工顺序的安排
(1)切削加工顺序的安排
先粗后精、基准先行、先主后次、先面后孔。
(2)热处理顺序的安排
为改善金属组织和加工性能的热处理工序,如退火、正火、调质等,一般安排在粗加工之后。
为提高零件硬度和耐磨性的热处理工序,如淬火、渗碳淬火等,一般安排在半精加工之后,精加工、光整加工之前。
时效处理的目的在于减小或消除工件的内应力,一般粗加工之后,精加工之前进行。
(3)辅助工序安排:
检验。
4、轴类模具零件机械加工工艺路线的拟定
一般先加工两端面、钻中心孔,再用顶尖装夹来加工各外圆面。
见表1-18。
4、冲孔凸模机械加工工艺方案的比较与选择
例1-1,图1-50,见表-19,表1-20。
5、加工余量以及轴类模具零件加工余量的确定
1、加工余量的概念
工序余量:
是相邻两工序的工序尺寸之差,是加工表面在一道工序中切除的金属层厚度。
加工总余量:
是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差,也称毛坯余量,它等于同一加工表面各道工序的余量之和。
2、影响加工余量的因素
见图1-55,P50页。
3、确定加工余量的方法
经验估算法、分析计算法、查表修正法。
6、工序尺寸及其公差的确定
1、工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定
例1-2,图1-56,P51-54页。
2、工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定
见图1-57。
例1-3、例1-4、例1-5。
第四讲轴类模具零件的工艺设计与实施
1、了解轴类零件加工方法及其加工精度的选择;
7、机床与工艺装备的选择
1、机床的选择
机床应与所加工零件相适应,即机床的精度应与加工零件的技术要求相适应;
机床的主要尺寸规格应与加工零件的尺寸大小相适应;
机床的生产率应与零件的生产类型相适应。
2、工艺装备的选择
1)夹具的选择:
2)刀具的选择:
3)量具的选择:
8、切削用量与时间定额的确定
1、切削用量的选择
(1)粗加工切削用量的选择原则
要尽可能保证较高的单位时间金属切削量和必要的刀具使用寿命,以提高生产效率和降低加工成本。
提高切削速度、增大进给量和背吃刀量,都能提高金属切除率。
但影响刀具使用寿命最大的是切削速度,其次进给量,影响最小的是背吃刀量。
1)背吃刀量的选择
粗加工时背吃刀量应根据工件的加工余量及由机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统的刚性来确定。
2)进给量的选择
主要有切削力决定。
3)切削速度的选择
主要受刀具使用寿命和机床功率的限制。
(2)精加工时切削用量的选择原则
重点考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产效率。
1)背吃刀量的选择:
应尽量小。
2)进给量的选择:
3)切削速度的选择:
尽可能高。
2、时间定额的确定
见P61页。
9、圆形凸模机械加工工艺规程的编制
1、圆形凸模机械加工工艺路线
图1-63,P61页。
2、毛坯尺寸
3、工序余量及其公差的计算
4、圆形凸模机械加工工序卡的填写
第五讲轴类模具零件的工艺设计与实施
10、习题
1、如下图,图1-1(P2)所示压入式模柄,材料Q235,热处理硬度为43~48HRC,数量为一件。
请完成以下各项任务。
1)拟定机械加工工艺路线,并写出选择该机械加工工艺路线的理由。
2)选择毛坯,确定毛坯尺寸。
3)查表法选择和计算各工序尺寸及其公差,并写出选择理由。
4)选择机床和工艺准备,填写机械加工工艺过程卡。
5)选择切削用量,填写外圆车削工序的机械加工工序卡。
6)选择切削用量,填写外圆磨削工序的机械加工工序卡。
2、图1-50(P46)所示的冲孔凸模,根据表1-19的机械加工工艺路线。
1)确定毛坯尺寸。
2)查表法选择和计算各工序尺寸及其公差,并写出选择理由。
3)选择机床和工艺准备,填写机械加工工艺过程卡。
4)选择切削用量,填写外圆车削工序的机械加工工序卡。
5)选择切削用量,填写外圆磨削工序的机械加工工序卡。
3、图1-76所示导柱,材料20,渗碳
,热处理硬度为56~60HRC,数量为8件,未标注的表面粗糙度为
。
习题P77页1题、2题、3题。
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