任务4.1 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促成目标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 .能进

2、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.编制图4.2所示矩形垫块的机械加工工艺规程并实施。零件材料为HT200,生产类型为任务引入单件小批生产（毛坯：110 mmx50 mmx60 mm的矩形铸件）。长方形垫铁材料：HT200,采用110x60x50mm的矩形铸件毛坯，生产数量4件2.相关知识1.平面加工方法平面加工的常用方法有刨削、铳削和磨削三种。刨削和铳削常用于平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。（1）刨削与插削。刨削。在刨床上用刨刀切削加工工件称为刨削加工。刨削主要用来加工各种平面、沟槽及成形面等。a.刨床。刨削加

3、工可以在牛头刨床或龙门刨床上进行。b.刨刀。i .刨刀的种类。按加工表面分类，刨刀可分为平面刨刀、沟槽刨刀；按加工方式分类，刨刀可分为普通刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、弯切刀等。ii .刨刀的选用。刨刀的刀头材料主要根据工件材料而定。c.矩形工件的装夹方法。矩形工件刨削加工时，应根据其形状、大小选择安装方法。iii 型工件，通常采用平口虎钳进行装夹。当工件宽度大于钳口张开尺寸或平口钳难以夹持时，可采用角铁装夹，还可以使用T型螺栓和压板将工件直接固定在工作台上。d.刨削加工的工艺特点。i .刨床结构简单，调整、操作方便，刨刀制造、刃磨、安装容易，加工费用低。ii .刨刀只在一个运动方向上进行切削，

4、返回时不进行切削，空行程损失大，且加工时通常只能单刀加工。iii .刨削特别适宜加工尺寸较大的T形槽、燕尾槽、窄长平面以及多件或多刀加工，这时的生产率并不比铳削低。插削。插削和刨削的切削方式基本相同，只是插削是在竖直方向进行的，主要用于单件小批生产中加工工件的内表面，如方孔、多边形孔和键槽（2）铳削。所谓铳削，就是以铳刀旋转做主运动，工件或铳刀做进给运动的切削加工方法。铳削是平面加工应用最普遍的一种方法，适用于各种生产类型。铳床及其附件。铳床是用铳刀进行切削加工的机床，用途极为广泛。铳床工作时，主运动是主轴部件带动铳刀的旋转运动，进给运动是由工作台在3个互相垂直方向的直线运动。常用的铳床是升降

5、台铳床，其主要特征是有沿床身垂直导轨运动的升降台，工作台可随着升降台做上下（垂直）运动，工作台在升降台上还可做纵向和横向运动。a.卧式万能升降台铳床。其主轴轴线呈水平安置，工作台可以做纵向、横向和垂直运动，并可在水平平面内调整一定的角度，1底座；2主电动机；3主轴变速机构；4床身；5主轴；6刀杆支架；7横梁；8工作台；9一转台；10床鞍；11升降台；12进给变速机构X6132型卧式万能升降台铳床b.立式升降台铳床。立式升降台铳床与卧式升降台铳床的主要区别仅在于其主轴轴线与工作台台面垂直。立式铳床按其立铳头的不同结构，又可分为以下两种。i .立铳头与机床床身成一整体，这种立式铳床刚性较好，但加工

6、范围较小。ii .立铳头与机床床身之间有一回转盘，盘盘上有刻度线，主轴随立铳头可扳转一定角度,以适应铳削各种角度面、椭圆孔等工件，在生产中应用广泛。1机床电器部分；2床身部分；3变速操纵部分；4立铳头；5冷却部分；6工作台;7升降台；8进给变速部分；9床鞍X5032型立式升降台铳床c.龙门铳床。龙门铳床是一种大型高效能通用机床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽，可对工件进行粗铳、半精铳和精铳加工。其主参数是工作台面的宽度。具有三个铳头的中型龙门铳床d.铳床附件及其选用。铳床配备有多种附件，用来扩大工艺范围，常用的有平口虎钳、立铳头、回转工作台(圆工作台)和万能分度头四种。iii 口虎钳。

7、平口虎钳的底座可以通过T型螺栓与铳床工作台稳固连接。iv 、.立铳头。立铳头安装在卧式铳床上，使卧式铳床可以完成立式铳床的工作，扩大了卧式铳床的加工范围，其主轴与铳床主轴的传动比为1 ： lov ii.回转工作台(rotary table)。回转工作台简称转台，可用T型螺栓固定在铳床工作台上，其主要功用是在转台台面上装夹工件、进行圆周分度和做圆周进给运动铳削曲面轮廓。vi .万能分度头(universal dividing head)o万能分度头是重要的铳床精密附件。根据加工要求，利用分度头可以将工件在水平、倾斜或垂直的位置上进行装夹分度，用于铳削多边形、花键、齿轮等，还可与工作台联动铳削螺旋

8、槽。铳刀(millingcutter)oa.铳刀类型。铳刀主要用于在铳床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。b.铳刀的选择。通常根据铳削用量选择铳刀。工件的装夹。在铳床上加工工件时，一般采用以下几种工件装夹方法。a.直接装夹。大型工件通常直接装夹在铳床工作台上，用螺柱、压板压紧。这种方法需用百分表、划针等工具找正加工面与铳刀的相对位置。b.机用平口虎钳装夹工件。对于形状简单的中、小型工件，一般可装夹在机用平口虎钳中，使用时需保证平口虎钳在机床中的正确位置。c.分度头装夹工件。对于需要分度的工件，一般可直接装夹在分度头上。另外，不需分度的工件有时用分度头装夹加工也很方便。d. V形块装

9、夹工件。这种方法一般适用于轴类零件，除具有较好的对中性以外，还可承受较大的切削力。另外，还可采用专用铳床夹具装夹工件，这时定位准确、夹紧方便，效率高，一般适用于成批、大量生产。平面铳削方式及其选用。铳削方式是指铳削时铳刀相对于工件的运动关系。平面铳削方式包括周边铳削和端面铳削。a.周边铳削。又称圆周铳削，简称周铳。是指用铳刀的圆周切削刃进行的铳削。用周铳法加工而成的平面，其平面度和表面粗糙度主要取决于铳刀的圆柱度和铳刀刃口的修磨质量。周铳法铳削工件时又有两种方式，即逆铳与顺铳。铳削时若铳刀旋转切入工件的切削速度方向与工件的进给方向相反，则称为逆铳；反之，则称为顺铳。b.端面铳削。简称端铳，是指

10、用铳刀端面上的切削刃进行铳削。用端铳法加工而成的平面，其平面度和表面粗糙度主要取决于铳床主轴轴线与进给方向的垂直度和铳刀刀尖部分的刃磨质量。端铳有对称铳削、不对称逆铳和不对称顺铳三种方式。c.周铳与端铳的分析对比。i .端铳用面铳刀的刀杆短、装夹刚性较好，同时参与切削的刀齿数较周铳时多，铳削时振动较小，工作较平稳，加工表面的质量好。而周铳用圆柱铳刀刀杆较长，轴径较小，同时工作的刀齿比较少，故容易使刀杆产生弯曲变形，引起振动。ii .端铳用面铳刀切削时，其刀齿的主、副切削刃同时工作。iii .端铳用面铳刀便于镶装硬质合金刀片，进行高速铳削和阶梯铳削，效率较高；而周铳用圆柱铳刀镶装硬质合金刀片比较

11、困难。iv .端铳用面铳刀的直径最大可达1 ()00 mm, 一次能铳出较宽的表面，加工较大平面优势明显；而用圆柱铳刀周铳宽度较大的工件时，一般都要接刀铳削，会残留接刀痕迹。v .周铳用圆柱铳刀可采用大的刃倾角，以充分发挥刃倾角在铳削过程中的作用，对难加工材料的铳削有一定帮助。铳削用量及其选用。a.铳削用量。在铳削过程中选用的切削用量称为铳削用量。铳削用量包括吃刀量、铳削速度内和进给量分b.铳削用量的选用。i .选择铳削用量的原则。 保证刀具有合理的使用寿命，有较高的生产率和较低的生产成本。 保证加工质量，主要是保证加工精度和表面粗糙度达到图样要求。 铳削时不超过铳床允许的动力和转矩、不超过工

12、艺系统(工件、刀具、机床、夹具)的刚ii .选择铳削用量的顺序。iii .铳削用量的选择。（3）平面磨削。对于精度要求高的平面以及淬火零件的平面加工，需要采用平面磨削方法。平面磨削主要在平面磨床上进行。平面磨削方式。根据砂轮工作面的不同，平面磨削分为周磨和端磨两类。a.周磨。它是采用砂轮圆周面对工件平面进行磨削。b.端磨它是采用砂轮端面对工件平面进行磨削。平面磨床。根据平面磨床工作台的形状和砂轮工作面的不同，普通平面磨床可分为四种类型：卧轴矩台式平面磨床、卧轴圆台式平面磨床、立轴矩台式平面磨床和立轴圆台式平面磨床。平面磨削砂轮的选择。平面磨削砂轮应根据磨削方式、工件材料、加工要求等内容，查阅相

13、关标准或刀具手册进行选择。工件的装夹。平面磨削时.，工件的装夹方法应根据工件的形状、尺寸和材料而定a.电磁吸盘及其应用。电磁吸盘根据电的磁效应原理制成，是平面磨削中最常用的夹具之一，用于钢、铸铁等磁性材料制成的有两个平行平面的工件装夹。b.垂直面磨削时工件的装夹。i.侧面有吸力的电磁吸盘装夹。ii.精密平口虎钳装夹。平面磨削技术。平面磨削时，尽管使用的磨床及磨削方式有所不同，但加工方法基本上是相同的。现以卧轴矩台平面磨床为例，说明平面磨削的三种基本方法，即横向磨削法、深度磨削法和台阶磨削法。平面磨削用量的选择。磨削用量的大小一般由加工方法、磨削性质、工件材料等决定。（4）平面加工方案。平面加工

14、方案应根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求和生产类型等情况正确选择，以保证平面加工质量。2.矩形垫块零件精度检验（1）检验尺寸精度和平行度误差。（2）检验平面度误差。平面度误差的常用检验方法有以下儿种。涂色法。透光法。千分表法（3）检验垂直度误差。（4）采用目测类比法检验表面粗糙度。3.任务实施1.矩形垫块零件机械加工工艺规程编制（1）分析矩形垫块的结构和技术要求。（2）明确矩形垫块零件的毛坯状况。（3）选择定位基准。（4）矩形垫块零件的机械加工工艺路线。确定各表面加工方案。划分加工阶段。此零件加工时采用将粗、精加工合并在一道工序进行，并分别选用不同的切削用量。矩形垫块零件的机械加工工艺路线为毛坯一铳A面一铳B面一铳D面一铳C面一铳E面一铳F面一检验。（5）设计工序内容。确定各表面加工余量、工序尺寸及其公差。选择设备、工装。根据单件小批生产类型的工艺特征，选择通用机床进行零件加工根据工件材料，加工时既可选用高速钢铳刀，也可选用硬质合金铳刀。确定切削用量。按工件材料（HT200）和铳刀的规格，选择、计算和调整铳削用量。（6）填写工艺文件。2.矩形垫块零件机械加工工艺规程实施（1）铳削加工技术。铳刀的安装。a.带柄铳刀的安装。i.直柄铳刀的安装。ii.锥柄铳刀的安装b.带孔铳刀的安装。在卧式铳床