任务4.2 矩形垫块零件机械加工工艺规程编制与实施.docx

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1、机械制造工艺教学设计方案教师:序号:授课时间授课班级上课地点所属项目学习任务项目4箱体零件机械加工工艺编制与实施任务4. 1矩形垫块零件机械加工工艺规程编制与实施课时 6最终目标能合理编制箱体零件的机械加工工艺规程并实施，加工出合格的零件教学目标1 .能正确分析箱体零件的结构和技术要求2 .能根据实际生产需要合理选用机床、工装(含机床附件)，合理选择金属切削加工参数进行平面与孔系的加工促成目标3 .能合理进行箱体零件精度检验4 .能考虑加工成本，对零件的机械加工工艺过程进行优化设计5 .能合理编制箱体零件机械加工工艺规程，正确填写机械加工工艺文件6 .能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准7 .能

2、进行相关设备的常规维护与保养，执行安全文明生产8 .能注重培养学生的职业素养与良好习惯教学过程设计1.任务引入编制如图4.41所示坐标键床变速箱壳体零件的机械加工工艺规程并实施。零件材料为ZL106,生产类型为小批生产。a)实物图Vflnn325LLI 0.02|nriTiyiFi1.材料:ZL1062.内部涂黄漆I3a-a展开其余1089C(4)013Ra 6.31.6(b)零件图图4.41坐标锋床变速箱壳体2.1.锋孔(boring)相关知识链孔是最常用的孔加工方法，即使用镶刀对已经钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。它可以用于粗加工，也可以用于精加工，且加工范围很广，可加工各种零件上不同

3、尺寸的孔。镇孔一般在獴床上进行，也可以在车床、铳床、数控机床和加工中心上进行。(1)锋床。链床主要用于加工尺寸较大且精度要求较高的孔。链床工作时，由刀具做旋转主运动，进给运动则根据机床类型和加工条件的不同由刀具或工件完成。镖床主要类型有卧式镣床、坐标镣床等。卧式镶床。卧式镇床的主运动有键轴和平旋盘的旋转运动(二者是独立的，分别由不同的传动机构驱动)。卧式键床的主参数是键轴直径。1 一后支承架；2一后立柱；3一工作台；4一平旋盘；2、5一键轴；6一径向刀架；7一前立柱;8主轴箱；3、9一后尾筒；10一床身；11一下滑座；12一上滑座卧式獴床坐标像床。此类机床具有精密的坐标测量装置，是保证加工精度

4、的关键。坐标像床有立式单柱、立式双柱和卧式三种类型。51一床身；2一滑座；3工作台；4主轴；5左、右立柱；6一主轴箱立式双柱坐标链床(2)镶刀镇刀类型。馍刀是具有一个或两个切削部分，专门用于对己有孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。按其切削刃数量可分为单刃锋刀、双刃锋刀和多刃锋刀；按其加工表面不同可分为内孔锋刀和端面锋刀，内孔锋刀又分为通孔锋刀、阶梯孔镶刀和盲孔镶刀；按其结构可分为整体式、装配式和可调式獴刀。链刀的选用。a.单刃镖刀。大多数单刃锋刀制成可调结构，单刃锋刀结构简单，可以校正原有孔轴线偏斜和小的位置偏差，适应性较广，可用来进行粗加工、半精加工或精加工。b.双刃链刀。简单的双刃锋刀

5、，就是像刀的两端有一对对称的切削刃同时参与切削。优点是消除了径向力对锤杆的影响，对其刚度要求低、不易振动，可以用较大的切削用量，切削效率高。工件孔径尺寸精度由镣刀径向尺寸保证。常用的双刃链刀有固定式镶刀和浮动镶刀两种。（3）镇床夹具。镇床夹具又称锋模，是一种精密专用夹具，主要用于加工箱体或支座类零件上的孔或孔系。链模主要由镶模底座、支架、链套、镶杆及必要的定位元件和夹紧装置组成，加工孔的尺寸精度和位置精度主要由镣模保证。（4）馍削用量。（5）像孔加工方法。锋孔加工往往要经过粗锋、半精锋、精锋的过程。粗馍。粗馍主要是对工件的毛坯孔（铸、锻孔）或对钻、扩后的孔进行预加工，为下一步半精链、精链加工达

6、到要求奠定基础，并及时发现毛坯的缺陷，如裂纹、夹砂、砂眼等。半精链。半精链是精链的预备工序，主要是解决粗镇时残留下来的余量不均部分。精链。精链是在粗键和半精键的基础上，用较高的切削速度、较小的进给量，切去粗键或半精锋留下的较少余量，准确地达到图纸规定的内孔表面。2.箱体零件孔系加工箱体上一系列相互位置有精度要求的孔的组合称为孔系。孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系。（1）平行孔系的加工。平行孔系的主要技术要求是各平行孔中心线之间及中心线与基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度。保证平行孔系加工精度的方法有如下几种。找正法。找正法是在通用机床（键床、铳床）上利用辅助工具来找正要加工孔的正确位

7、置的加工方法。a.划线找正法。加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线，然后按划线一一进行加工。b.心轴和量块找正法。（a）第一工位（b）第二工位1一心轴；2一像床主轴；3一量块；4一塞尺；5镇床工作台用心轴和量块找正法C.样板找正法。1样板；2一百分表样板找正法d.定心套找正法。调整间隙定心套找正法镖模法（像模法即利用馍模专用夹具加工孔系）1馍架支承；2一镇床主轴；3一镶刀;4一镇杆；5工件；6导套用键模夹具加工孔系坐标法。坐标法锋孔是在普通卧式锋床、坐标键床或数控键铳床等设备上，借助于精密测量装置,调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置来保证孔距精度的一种像孔方法。（2）同轴孔

8、系的加工。成批生产中，箱体上同轴孔系的同轴度几乎都由链模来保证；单件小批生产中，其同轴度用下面几种方法来保证。利用已加工孔做支承导向。利用镣床后立柱上的导向套支承导向。采用调头镣。（3）交叉孔系的加工。交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔的垂直度误差。在普通镇床上主要靠机床工作台上的9（）。对准装置来完成，其为挡块装置，结构简单，但对准精度低。3.箱体零件的精度检验（1）箱体零件的主要检验项目。各加工面的表面粗糙度及外观检查。孔的尺寸精度、几何形状精度。平面的尺寸精度、几何形状精度。孔系的相互位置精度（孔轴线的同轴度、平行度、垂直度；孔轴线与平面的平行度、垂直度等）、孔距精度。（2）各项目的检验

9、方法。表面粗糙度检验，通常用目测或样板比较法。孔的尺寸精度一般用塞规检验。当平面的精度检验。箱体零件上平面的精度检验包括尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度四项，而平面的形位精度主要有平面度、平行度、垂直度和角度等，尺寸精度、表面粗糙度和平面度的检验方法已介绍过，下面分别介绍其他项目的常规检验方法。a.平面度误差的检验。平面度误差的常用检验方法见任务4.1中相关内容。b.平行度误差的检验。平行度误差的常用检验方法有以下几种。i .用外径千分尺（或杠杆千分尺）测量。ii .用千分表（或百分表）测量c.垂直度误差的检验。垂直度误差的常用检验方法有以下几种。iii 90角尺测量。iv .用90圆

10、柱角尺测量。v ii.用百分表（或千分表）测量。箱体零件孔系位置精度及孔距精度的检验。a.孔系同轴度检验。掰申At用检验棒及百分表检验同轴度误差孔的轴线对基面的平行度测量方法ii.孔轴线之间的平行度。用检验棒与检验套检验同轴度b.孔系的平行度检验。孔轴线之间的平行度测量C.孔轴线与端面的垂直度检验。i.采用模拟心轴及百分表(或千分表)检验。(a)仃分表检验ii.着色法检验。(b)若色法检验d.孔间距检验。千分尺(a)(b)孔距的检验三坐标测量机可同时对零件的尺寸、形状和位置等进行高精度的综合测量。1.变速箱壳体零件机械加工工艺规程编制(1)分析变速箱壳体的结构和技术要求。箱体结构工艺性。箱体零

11、件的主要加工表面是平面和孔。a.基本孔。箱体的基本孔可分为通孔、阶梯孔、交叉孔、盲孔等几类。b.同轴孔。c.装配基面。为便于加工、装配和检验，箱体的装配基面尺寸应尽量大，形状应尽量简单。d.凸台。箱体外壁上的凸台应尽可能在一个平面上，以便可以在一次走刀中加工出来，而无须调整刀具的位置，使加工简单、方便。e.紧固孔和螺纹孔。箱体上的紧固孔和螺纹孔的尺寸规格应尽量一致，以减少刀具数量和换刀次数。此外，为保证箱体有足够的刚度与抗振性，应酌情合理使用肋板、肋条，加大圆角半径,收小箱口，加厚主轴前轴承口厚度。箱体零件的主要技术要求。a.箱体零件中机床主轴箱的精度要求较高，可归纳为以下5项。i.孔径精度。

12、ii.孔与孔的位置精度。iii.孔和平面的位置精度。iv.主要平面的精度。v.表面粗糙度。b.经分析，任务2中的变速箱壳体的外形尺寸为360 mmX325 mmX 108 mm,属小型箱体零件，内腔无加强筋，结构简单，孔多壁薄，刚性较差。其主要加工面和加工要求如下。i .三组平行孔系。三组平行孔用来安装轴承，因此都有较高的尺寸精度（IT7）和形状精度（圆度0.012 mm）要求，表面粗糙度Ra为1.6 pim,孔距公差为0.1 mm。ii .端面A。端面A是与其他相关部件连接的接合面，其表面粗糙度Ra为1.6 pim；端面A与3组平行孔系有垂直度要求，公差为0.02 mm。iii .装配基面B

13、。在变速箱壳体两侧中段分别有两块外伸面积不大的安装面B,它是此零件的装配基面。为保证齿轮传动位置和传动精度，要求B面和A面垂直，其垂直度为0.01 mm；B面与（）146 mm孔中心距为124.1 mm0.05 mm；表面粗糙度Ra为3.2 jim。iv .其他表面。除上述主要表面外，还有与A面相对的另一端面C、R88 mm扇形缺圆孔及B面上的安装小孔等。（2）明确变速箱壳体的毛坯状况。箱体零件材料一般选用HT200-HT400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200。本任务中变速箱壳体零件的材料为ZL106铝硅铜合金，根据零件形状及材料确定只能采用铸造毛坯。（3）选择定位基准。粗基准的选择

14、。在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求。a.在保证各加工表面均有加工余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀，孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚。b.装入箱体内的回转零件（如齿轮、轴套等）应与箱壁有足够的间隙。c.注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。精基准的选择。为保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，箱体零件精基准选择常用两种原则：基准统一原则和基准重合原则。a.一面两孔定位（基准统一原则）。b.三面定位（基准重合原则）。（4）拟定变速箱壳体的机械加工工艺路线。确定各表面加工方案。a.主要表面加工方法的选择。箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。i .主要平面的加工。对于中、小型箱体零件，一般在牛头刨床或普通铳床上进行。对于大型箱体零件，一般在龙门刨床或龙门铳床上进行。在大批大量生产时，多采用铳削。当生产批量大且精度又较高