SJ_机械制造工程学_课程设计(2018)

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5 • 直接标注公差值:“ 95 3 , 200 3 ”
机械加工余量的标注
• 公差与余量代号统一标注:“GB/T 6414-CT12-RMA6(H)”
• 直接标注经计算后的尺寸值(基本尺寸+余量+公差)
2、钢质模锻件毛坯尺寸公差与机械加工余量(GB/T 12362-2003)
本标准适用范围
工序尺寸及其公差 定位基准、工序基准与设计基准重合 • 层层包裹:即将余量一层层叠加到被加工表面上,可以清楚地 看出每道工序的工序尺寸,再按每种加工方法的经济加工精度公 差按“入体原则”标注在对应的工序尺寸上
• 例:加工f100H6孔,Ra=0.4mm,加工工艺路线为粗镗精镗
粗磨精磨
螺纹底孔尺寸 钻孔直径 • 按GB/T20330-2006标准选取 • 按经验公式计算: 脆性材料(铸件、青铜):钻孔直径 = 螺纹大径 - 1.1P
韧性材料(钢、紫铜):钻孔直径 = 螺纹大径 - P
钻孔深度:螺纹长度 + 0.7螺纹大径 P —— 螺纹螺距(mm) 攻螺纹前钻孔用麻花钻直径(参见指导书第42页,表2-29 )
模锻锤、热模锻压力机、螺旋压力机、平锻机等锻压设备生产 的结构钢锻件
其他钢种的锻件也可参照
锻件质量小于或等于250kg 锻件长度(最大尺寸)小于或等于2500mm 公差及机械加工余量等级 普通级公差:按一般模锻方法能精度等级,平锻件只有普通级 精密级公差:适用于精密锻件,可用于锻件的全部尺寸或局部 尺寸 机械加工余量等级只采用一级
步骤
选择定位基准 确定各表面加工方法
划分加工阶段
确定工序集中的程度 安排工序顺序
步骤
选择定位基准 • 粗基准,参见课程第六章
• 精基准,参见课程第六章
• 定位与夹紧,参见课程第六、十章 • 定位与夹紧符号,查阅指导书第8页表1-7 确定各表面加工方法 划分加工阶段 确定工序集中的程度 安排工序顺序
焊接件 挤压件 冲压件
确定毛坯尺寸公差与加工余量(指导书第26页) 1、铸件毛坯尺寸公差与机械加工余量(GB/T 6414-1999) 铸件毛坯尺寸公差与极限尺寸
铸件基本尺寸(R) :加工前毛坯铸件尺寸,包括机械加工余量 加工后尺寸(F) 铸件尺寸公差(CT):铸件尺寸允许的变动量 机械加工余量(RMA)
2.6 选择各工序的加工设备和工艺装备
选择刀具、量具(指导书第46页) 选择机床(指导书第82页) 查阅相关手册
2.7 确定各工序的切削用量(指导书第96页)
切削用量三要素 背吃刀量(ap,mm)
工序尺寸及其公差 定位基准、工序基准与设计基准重合 • 具体步骤: 1)确定各加工工序的加工余量
参见指导书表2-1~表2-29
2)计算各加工工序基本尺寸
从最终加工工序(设计尺寸)开始,到第一道加工工序,逐次加上 (对被包容表面,轴)或减去(包容表面,孔、槽)每道加工工序的基 本余量,便可得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸)
机械制造工程学
课程设计
黄卫
东南大学 机械工程学院
一、机械制造工程学课程设计的主要内容
制订设计零件的机械加工工艺规程
二、制订机械加工工艺规程的步骤及内容
2.1 根据零件设计图纸,进行零件加工工艺分析
2.2 根据零件的生产纲领,确定生产类型 2.3 确定毛坯的种类与制造方法,确定毛坯的尺寸和公差,绘制毛坯图 2.4 拟定加工工艺路线
3)确定各工序尺寸公差
除最终加工工序外,根据各工序采用的加工方法及加工经济精度,确 定各工序的工序尺寸公差(最终加工工序的公差按设计要求确定) (标准公差数值参见指导书第44页,表2-30)
4)填写工序尺寸
按“入体原则”填写工序尺寸公差,并在工序简图上标注
• 参见指导书第44页,例题2-1
工序尺寸及其公差 定位基准、工序基准与设计基准不重合 • 采用“工艺尺寸链”计算各工序尺寸及其公差
外表面进行机械加工时:
R F 2RMA
内表面进行机械加工时:
CT 2 CT 2
R F 2RMA
铸件尺寸公差(CT)
公差等级:CT1~CT16,参见指导书第34页,表2-1,表2-2 公差值:参见指导书第34页,表2-3
公差带位置 通常公差带应相对于基本尺寸对称分布,即一半在基本尺寸之上, 一半在基本尺寸之下 机械加工余量 余量值:通常要求机械加工余量适用于整个毛坯铸件,即对所有
锻件形状复杂系数(S)
s
mt mN
式中:mN —— 锻件外轮廓包容体质量
圆形锻件(mN )
mN

4
d 2 h
式中: —— 锻件材料密度
非圆形锻件(mN )
m N lbh
锻件形状复杂系数等级 • S1级(简单):0.63 < S ≤ 1 • S2级(一般):0.32 < S ≤ 0.63 • S3级(较复杂):0.16 < S ≤ 0.32 • S4级(复杂):0 < S ≤ 0.16,当锻件形式为薄形圆盘或法兰件时, l 且圆盘厚度和直径之比 0.2 时,采用S4级 d
了解零件的用途 分析零件的技术要求 分析零件的结构形状、材料、热处理等工艺特点,形成工艺规程 设计的总体构想 分析零件各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗
糙度等加工技术要求,明确主要加工表面及其加工方法,并对全部
技术要求进行归纳整理成表格
审查零件结构工艺性(参见课程第六章)
步骤
选择定位基准 确定各表面加工方法
划分加工阶段
确定工序集中的程度 • 工序集中 • 工序分散 • 以上参见课程第六章 安排工序顺序
步骤
选择定位基准 确定各表面加工方法
划分加工阶段
确定工序集中的程度 安排工序顺序 • 安排原则:基准先行、先粗后精、先主后次、先面后孔 • 热处理工序 • 表面处理工序 • 辅助工序 • 数控加工工序 • 以上参见课程第六章
指导书第33页表2-7
中心距公差:查阅指导书第34页表2-8 确定机械加工余量:查阅指导书第34页表2-9,第35页表2-10
绘制毛坯图 用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图,将已确定 的加工余量叠加在各相应的被加工表面上,即得到毛坯轮廓 用粗实线给出毛坯形状 标注毛坯的主要尺寸及 公差,标出加工余量的 名义尺寸
标明毛坯的技术要求:毛坯精度、热处理、圆角尺寸、起模斜度、 表面质量要求等 与零件图一样,也需要一些剖视图与断面图来表示毛坯的内部结构, 但对于实体上加工出来的模和孔等,则不必表示 注明一些特殊的余块:热处理工艺的夹头、试验用的试棒、加工用 的工艺夹头等
2.4 拟定加工工艺路线(指导书第6页)
确定锻件公差 锻件毛坯尺寸类型: • 长度方向尺寸(l) • 宽度方向尺寸(b) • 高度方向尺寸(h) • 落差尺寸(f) • 跨越分模线的厚度尺寸(t) 长度、高度、厚度尺寸公差:查阅指导书第32页表2-6 孔径尺寸公差:查阅指导书第32页表2-6确定公差值,上下偏差按 (+1/4,-3/4)比例分配 落差尺寸公差:查阅指导书第32页表2-6公差值,并放宽一档,上 下偏差按(+1/2,-1/2)比例分配 厚度尺寸公差:所有厚度尺寸取同一公差值,按最大厚度尺寸查阅
精车端面后,经淬火的端面磨削加工余量(参见指导书第38页,表2-16) 磨端面的加工余量(参见指导书38页,表2-17) 槽的加工余量 精车(铣、刨)槽的加工余量(参见指导书第38页,表2-18) 精车(铣、刨)后磨槽加工余量(参见指导书第39页,表2-19)
孔的加工余量 基孔制7级(H7)孔的加工余量(参见指导书第39页,表2-20) 基孔制8级(H8)孔的加工余量(参见指导书第40页,表2-21) , 按H7、H8、H9级精度预先铸出或冲出的孔(毛坯孔)(参见指导 书第40页,表2-22)
2.5 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差
2.6 选择各工序的加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、模具等) 2.7 确定各工序的切削用量和工时定额 2.8 编制工艺文件(工艺过程卡片、加工工序卡片) 设计指定工序的专用夹具,绘制夹具设计图及装配图 2.9 撰写设计说明书
2.1 零件的工艺分析(指导书第3页)
锻件质量(mt) 锻件质量估算流程:零件图基本尺寸→估算机械加工余量→绘制锻 件图→估算锻件质量→按此质量查表确定公差和机械加工余量 对于局部成形的平锻件,一端镦锻时只计入镦锻部分质量 两端均镦锻时,分别计算镦锻部分质量 当不成形部分长度小于该部分直径两倍时,则为完整锻件,全部计 入锻件质量
步骤
选择定位基准 确定各表面加工方法
• 外圆表面加工
• 平面加工 • 孔加工 • 以上参见课程第六章 划分加工阶段 确定工序集中的程度 安排工序顺序
步骤
选择定位基准 确定各表面加工方法
划分加工阶段
• 粗加工 • 半精加工 • 精加工 • 光整加工 • 以上参见课程第六章 确定工序集中的程度 安排工序顺序
拉孔(H7~H11级精度)加工余量(参见指导书第41页,表2-23)
平面的加工余量 平面第一次粗加工余量(参见指导书第41页,表2-24) 铣平面加工余量(参见指导书第41页,表2-25) 磨平面加工余量(参见指导书第41页,表2-26) 铣及磨平面时的厚度偏差(参见指导书第42页,表2-27) 凹槽加工余量及偏差(参见指导书第42页,表2-28)
2.2 确定零件的生产类型(指导书第4页)
生产纲领 参见课程第六章 课程设计任务书给定 生产类型 参见课程第六章
2.3 确定毛坯
毛坯种类及制造方法(指导书第5页)
型材:冷拔、热轧的板材、棒料、丝材 铸件:砂型铸件、金属型铸件、离心铸件、压力铸件、熔模铸件
锻件:自由锻、模锻、精密锻
需机械加工的表面只规定一个值,且该值应根据铸件的最大轮廓尺
寸,在相应的尺寸范围内选取。参见指导书第35页,表2-4。 余量等级:A、B、C、D、E、F、G、H、J、K共10级。参见指 导书第35页,表2-5。
在毛坯图样上的标注 铸造公差的标注 • 公差代号统一标注:“GB/T 6414-CT12”
轴的加工余量 粗车及半精车外圆加工余量及偏差(参见指导书第35页,表2-11) 半精车后磨外圆加工余量及偏差(参见指导书第36页,表2-12) 轴的折算长度(参见指导书第36页,表2-13) 粗车端面后,正火调质的端面精加工余量(参见指导书第37页,表2-14)
精车端面的加工余量(参见指导书第37页,表2-15)
2.5 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差
加工余量概念(指导书第25页)
总余量:总切除余量(毛坯尺寸与设计尺寸之差) 工序余量:每道工序的切除余量(相邻两道工序尺寸之差)
单边余量:非对称表面加工余量
双边余量:对称表面加工余量 公称余量:相邻两道工序的基本尺寸之差,其变动范围为余量公 差(最大余量、最小余量) 加工余量确定方法:计算法、查表法、经验估算法 入体原则:工序尺寸公差一般按“入体原则”标注 • 被包容表面(轴径):上偏差为0,最大尺寸为基本尺寸 • 包容表面(孔径、槽宽):下偏差为0,最小尺寸为基本尺寸
锻件材质系数(M) M1级: 碳的质量分数小于0.65%的碳素钢 合金元素总质量分数小于3.0%的合金钢 M2级 碳的质量分数大于或等于0.65%的碳素钢 合金元素总质量分数大于或等于3.0%的合金钢 锻件分模线形状
Baidu Nhomakorabea
平直分模线
对称弯曲分模线 不对称弯曲分模线 零件表面粗糙度 按Ra数值分为两类:Ra ≥ 1.6mm、Ra ≤ 1.6mm 本标准适用Ra ≥ 1.6mm表面,若Ra ≤ 1.6mm时,其余量要适当加大
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