箱体类零件的制造工艺

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构简单, 可一次加工成型, 质量好, 效率高, 但刀具设计、制造复杂, 适 用于大批量生产。拉床按加工表面可分为内拉床和外拉床; 按结构布 局可分为卧式拉床和立式拉床两类, 如图5-10 ~ 图5-12所示。 • 拉刀是以阶梯分层或分段组合为特征的多齿结构刀具。拉刀种类很多 , 构造各不相同。
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• 2) 镗削应用: 镗床主要用于机座、箱体、支架等大型零件上孔和孔系 的加工, 此外,镗床还可以加工外圆和平面。由于有些箱体和大型零件 上的一些外圆与端面和它们上的孔有位置精度要求, 因此在镗床上加 工孔的同时, 希望能在一次装夹工位内把这些外圆和端面都加工出来 。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 常用机床有牛头刨床、龙门刨床和插床(立式刨床)。 • 牛头刨床是应用较广的一种刨床, 机床和刀具简单, 应用灵活方便。但
有空行程, 有冲击, 效率低。用于单件小批生产中加工平面、沟槽及纵 向成形面等。适用于刨削长度不超过1 000 mm 的中、小型零件。 • 龙门刨床适用于加工大型零件的大平面, 尤其是长而窄的平面, 也可加 工沟槽, 或同时加工数个中、小型工件。其加工长度和宽度都较大, 如 济南二机床生产的B236 龙门刨, 最大加工尺寸为2. 0 m×6. 3 m。但 生产率不如铣削高, 主要用于中小批量生产及修理车间。 • 插床实质是立式牛头刨床, 插刀上下运动为主运动, 工件可做纵横两个 方向的移动, 工作台还可做分度运动。
• 所以刨削主要用在单件、小批生产或维修车间中。 • 2) 拉削加工。 • (1) 拉削定义与运动: • 用拉刀在拉床上加工工件的工艺方法叫拉削, 它是用拉刀切削工件材
料的高精度、高效率的一种加工方法。拉削可看成是多把刨刀排列成 队的多刃刨削, 拉削时工件不动, 拉刀相对工件做直线运动, 一次完成 。故拉削只有主运动, 无进给运动。 • (2) 拉削范围及精度: • 拉削可加工平面、齿形及在已有孔上拉出各种形状的通孔、通槽和成 形表面等。
• 1) 确定加工阶段和加工顺序。 • 加工阶段: 由于机壳采用树脂砂铸造, 外形较好, 外表面可采用一次铣
加工即可达到精度要求, 由于各孔径较小, 因此主轴孔可采用先钻后铰 或先扩后铰来保证精度要求。
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任务5. 2 机壳零件加工工艺分析与工 艺规程编制
• 加工顺序: a. 先加工外表平面, 以保证后续加工基准; b. 再加工主要孔, 包括主轴孔和机针孔等; c. 最后加工次要表面、辅助表面、沟槽、连 接孔及螺孔等。
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任务5. 2 机壳零件加工工艺分析与工 艺规程编制
• (2) 支承孔的相互位置公差要求: 主轴3 个支承孔的同轴度为0. 02, 与 针杆孔ϕ18 和ϕ10 孔的垂直度为0. 02。
• (3) 主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度均按图纸要求 。
• 5. 2. 2 机壳零件工艺规程编制
• 单刃镗刀的刚度较低, 为减少变形和振动,采用较小的切削用量, 另外, 仅有一个主切削刃工作, 所以生产率较低。
• (2) 双刃镗刀(固定式和浮动式)。常用的是浮动式双刃镗刀, 这种双刃 镗刀的镗刀片是浮动的, 两个对称的切削刃产生的切削力, 能自动平衡 其位置。其特点如下。
• A. 加工质量较高。刀片浮动可抵偿偏摆引起不良影响, 较宽的修光刃 可减少孔壁粗糙度值。
• 1) 刨削加工。 • (1) 刨削定义与运动: • 在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的过程称为刨削加工。刨削是以
刨刀相对工件的往复直线运动与工作台(或刀架) 的间歇进给运动实现 切削加工的。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 刨削加工时, 用台虎钳或螺栓将工件固定在刨床的工作台上, 刨刀则安 装在刀架上。牛头刨床刨削加工时, 刨刀做水平的往复直线运动, 工件 做间歇直线进给运动。龙门刨床刨削加工时, 工件做水平的往复直线 运动, 刀具做间歇直线进给运动。
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任务5. 2 机壳零件加工工艺分析与工 艺规程编制
• 根据先主后次和先难后易的原则, 最后加工次要表面、辅助表面、沟 槽、连接孔及螺孔等。加工工艺路线具体可见机壳零件的制造工艺流 程表。
• 3) 编制机壳零件的工艺过程卡片(表5-1(表见书)) 及其大批量生产 的制造工艺流程表(表5-2(表见书))。
项目五 箱体类零件的制造工艺
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• 任务5. 1 述
• 任务5. 2 编制
• 任务5. 3 析
箱体类零件加工常用机床与刀具概 机壳零件加工工艺分析与工艺规程 机壳零件专用夹具的设计案例及分
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 5. 1. 1 镗削加工
• 1) 镗削定义: 镗刀旋转做主运动, 工件或镗刀做直线进给运动的切削 加工方法称为镗削加工。镗削加工主要在铣镗床、镗床上进行, 是常 用于较大孔的加工方法。镗床功能很广, 通用性很强, 特别适合于加工 多孔、多面、位置精度要求较高的箱体类零件。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 以插削与安装面垂直的面、沟槽为主。主要用于加工工件内表面, 如 键槽、花键、四方孔、六方孔, 也可加工盲孔和有台肩的内表面等。 图5-7 是在插床上插削锥齿轮内孔键槽的示意图。
• (4) 刨削工艺特点: • A. 通用性好。可加工垂直面、水平面, 还可加工T 形槽、V 形槽和燕
• 2) 拟定加工工艺路线。 • 平缝机机壳外形较为复杂, 加工的面与孔较多, 部分孔相互之间有较高
的位置精度要求。根据基准先行和先面后孔的加工原则, 应先加工外 表面, 由于加工平面不大, 表面粗糙度要求不是很高, 且材料为HT200, 故选用铣加工最为合适; 根据先主后次、先难后易和先粗后精的原则, 再加工主要孔, 其中主轴孔(IT7、Ra 0. 8 μm) 可采用钻→铰或钻→扩 →铰, 其余主要孔(机针孔) 可采用钻→铰;
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任务5. 2 机壳零件加工工艺分析与工 艺规程编制
• 2) 机壳的生产类型与工艺分析。 • 平缝机每年生产20 万~30 万台, 每个平缝机一个机壳, 即机壳的年生
产纲领为20 万~30万个, 所以属于大批量生产。 • 机壳材料为HT200, 毛坯为铸件, 其铸造工艺与缝纫机底板相同。主要
成的加工方法。拉削是大批大量生产中常用的一种精加工方法, 其特 点如下。 • A. 生产率高。一次完成粗———半精———精加工。 • B. 机床管理简单。拉床结构、操作均较简单和方便。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• C. 简化了工艺过程。一把拉刀代替了扩孔钻、铰刀和砂轮等, 且拉刀 寿命长。
加工表面是平面与孔系, 主要技术要求如下: • (1) 支承孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度要求: 主轴支承孔
的尺寸精度为IT7 级, 表面粗糙度为0. 8μm。其余支承孔的尺寸精度 为IT8~IT7 级, 表面粗糙度Ra 为1. 6~0. 8 μm。并要求圆度、圆柱度 公差不超过孔公差的一半。
轮、凸轮等主要传动零件集中组合装配在一起, 使其保持正确的相互 位置关系, 并彼此按照设定的传动关系协调运动, 最终实行平缝机的缝 纫功能。 • 该零件属于箱体类零件, 结构比较复杂, 整体呈封闭状态, 壁厚不均匀, 主要加工表面为平面与孔系等, 且加工精度要求较高。缝纫机机壳的 三维图和缝纫机机壳的一组视图照片分别如图5-15 和图5-16 所示; 机 壳的零件图如图5-17 所示(图见书)。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 图5-8 和图5-9 是适合于拉削的一些典型表面形状。拉削加工精度一 般为IT8~ IT7, 表面粗糙度Ra为0. 8~0. 4 μm。
• (3) 拉床与拉刀: • 拉床是使用拉刀加工各种内外成形表面的机床。拉床只有主运动, 结
任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 拉刀按加工表面可分为内拉刀和外拉刀; 按拉削方式可分为普通式、 轮切式及综合式; 按受力不同可分为拉刀和推刀。拉刀的结构由零件 的加工表面决定, 不同形状的表面决定不同结构的拉刀。图5-13 是普 通圆孔拉刀的结构图。
• (4) 拉削的工艺特点: • 拉削是在拉床上用拉刀通过工件已有孔的粗、精加工并为一个工步完
• 4) 卧式镗床: 应用最广, 它可加工各种复杂和大型工件(如箱体) 上有 预制孔的孔,尤其是直径较大的孔或孔系, 一次安装多面加工, 精度高 。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 卧式镗床加工精度为IT8~ IT7,表面粗糙度Ra 值为0. 8~0. 1 μm。在 卧式铣镗床上除可加工孔或孔系外, 还可加工平面、沟槽, 钻、扩、铰 孔和车螺纹、攻螺纹等。卧式镗床外形如图5-2 所示。
• 5) 镗床刀具———镗刀简介。 • (1) 单刃镗刀(刀头结构与车刀类似)。 • A. 适应性较广, 灵活性较大。可粗加工、半精加工和精加工, 一把镗
刀可加工直径不同的孔。 • B. 可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差。 • C. 生产率较低, 较适用于单件小批量生产。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• D. 加工范围较广。能加工通孔, 如圆孔、方孔、内齿轮等, 也可加工 平面、键槽等,还能加工特殊形状孔(如花键孔)。
• E. 加工精度高, 粗糙度值较小。拉削精度为IT8~IT6, 表面粗糙度Ra 值为0.8~0.4 μm。其主要原因是: 切削量小, 仅切去工件的弹性恢复 量; 拉刀上的校准部分具有校准、修光作用; 切削速度较低, 避免积屑 瘤, 切削过程平稳, 故粗糙度较小。
• B. 生产率较高。两刀刃同时工作, 故生产率较高。 • C. 刀具成本较单刃镗刀高。浮动镗刀主要用于批量生产, 精加工箱体
零件上直径较大的孔。
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
• 5. 1. 2 直线运动机床———刨削加工与拉削加 工
• 刨削和拉削加工分别是在刨床与拉床上完成的, 其主运动都是直线往 复运动, 故刨床和拉床也称为直线运动机床。
• 在镗床上除可加工孔或孔系外, 还可加工平面(车端面或铣平面)、沟 槽, 钻、扩、铰孔, 车外圆和车螺纹等。图5-1 是镗削的一些典型加工 方法。
• 3) 镗削精度: 镗削加工通常作为大型和箱体零件上已有孔的半精加工 或精加工工序。镗削加工的经济精度为IT7~IT6, 表面粗糙度Ra 为2. 5~0. 63 μm。一般镗孔加工精度为IT8~IT7, 表面粗糙度Ra 为1. 6~0. 8 μm; 精细镗加工精度为IT7~IT6, 表面粗糙度Ra 为0. 8~0. 2 μm。
• F. 拉刀价格昂贵, 加工批量大时,可使成本下降。 • G. 对盲孔、深孔、阶梯孔等不能加工。 • 图5-14 是拉削过程示意。
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任务5. 2 机壳零件加工工艺分析与工 艺规程编制
• 5. 2. 1 机壳零件加工工艺分析
• 1) 机壳零件的作用与结构特点。 • 机壳是平缝机最重要的基础件, 它的作用是将有关轴、套、轴承和齿
• (2) 刨削范围与精度: • 刨削主要用于加工平面、斜面、沟槽和成形面等, 如图5-3 所示。刨
削是平面加工的主要方法之一, 其加工的经济精度为IT9~IT7, 也可达 IT6, 表面粗糙度Ra 值一般为6. 3~1. 6 μm, 也可达0. 8 μm。 • (3) 刨削常用机床如图5-4、图5-5 和图5-6 所示。
尾槽等; • B. 生产率低。往复运动, 惯性大, 限制速度, 单次加工, 但加工狭长表
面不比铣削效率低; • C. 加工精度不高。精度一般为IT8 ~ IT7,粗糙度Ra 为6. 3~1. 6 μm,
但在龙门刨床上用宽刀细刨, Ra 为0. 8~0. 4 μm;
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任务5. 1 箱体类零件加工常用机床与 刀具概述
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