第3章曲轴机械加工工艺设计
3.1工艺基准的选择
基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,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,再确定粗基准。
⑴精基准的选择
选择精基准时应遵循下列原则:①基准重合原则;②基准统一原则;③自为基准原则;④互为基准原则;⑤便于装夹原则。
加工齿轮轴,主轴和曲柄侧面时,以第8侧板右侧面为精基准,符合基准统一原则。
加工各轴面均一轴心为精基准。
加工右端法兰盘以以经精加工后的轴肩为基准。
法兰铣缺口以法兰上对应两孔为精基准,遵循互为基准原则。
钻斜油孔以曲柄侧面和轴心夹角为基准、前端铣键槽。钻孔和攻螺纹以已加工曲柄侧面为基准。
法兰上钻,扩定位孔,螺栓孔以法兰圆盘中心为基准。
⑵粗基准的选择
选择粗基准时应遵循下列原则:①余量均匀原则;②保证加工表面位置正确的原则;③粗基准只能有效使用一次的原则;④粗基准平整光洁定位可靠的原则。
该曲轴粗选择左端面和第8曲柄右侧面为粗基准进行加工。
3.2加工阶段的划分
曲轴为异形轴类零件,且加工精度要求比较高。
⑴粗加工阶段;
①钻两端中心孔,为方便后续工作定位安装。
②将精基准准备好,使后续工序都可以采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求。
③铣外形,铣各主轴颈曲柄和连杆轴颈.达到半精加工前要求。
⑵半精加工阶段:粗磨铣各主轴颈曲柄和连杆轴颈,精铣加工和铣螺纹,钻,扩定位,斜油孔,法兰定位孔,安装孔孔。
⑶精加工阶段;精磨各主轴颈曲柄和连杆轴颈,镗孔。
⑷超精加工阶段;抛光加工。
3.3工序的集中与分散
该曲轴的生产类型为大批生产,且工序较多。因此选用工序集中原则安排曲轴的加工工序。采用高效专用设备及工艺装备,以提高生产率,工序装夹的次数少,易于保证表面间位置精度,还能减少工序间运输量,缩短生产周期。
3.4工序顺序的安排
1.机械加工工序的安排
①遵循“基面先行”原则,先加工精基准-铣第8曲柄外侧面。
②遵循“先粗后精”原则,先进行粗加工工序,后安排精加工工序。
③遵循“先主后次”原则,先加工主要表面。各段主轴和曲柄断面,直径,后加工次要表面-法兰面等。
④遵循“先面后孔”原则,先加工各平面,最后进行螺纹孔的加工。
2.热处理工序的安排
由于毛坯为铸件,壁厚不均匀,在加热冷却及相变过中。会产生效应力和组织应力,应采用回火消除这种应力,毛坯在出厂前已经过相应热处理,在此工艺路线中将省略。
在精磨加工前,为提高球墨铸铁的表面机械性能和磨削精度,应安排淬火工艺,本加工采用电热淬火。
淬火后,为消除淬火带来的残余应力。应安排回火处理。
3.辅助工序的安排
①校直工序:由于结构复杂,工序较多,为严格控制加工质量,保证直线度精度,减少废品率,应在加工阶段安排多次校直工序,本加工工艺规程安排在第03,14,23,28,35,47工序,采用液压压床设备。
②检验工序:同样由于工序较多,结构复杂的原因,为控制废品率,安排多处检验,本规程竟检验安排在第5,7,13,26,44,51工序。
③清洗和去毛刺:为便于后续工序的准确定位,消除切屑对后工序表面质量的影响,在重要加工工序和检验前都应该清洗和去毛刺。
综上所述,该换工件工序的安排顺序为:基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面加工——主要表面半精加工及次要表面加工——热处理——主要表面精加工,超精加工。
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