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1、《數(shù)控加工工藝與編程》電子教材項目一:數(shù)控加工工藝與編程基礎知識加工如圖所示的零件,試分析此零件的結構是否適合于數(shù)控加工?加工部分有外圓、螺紋和退刀槽,試分析用什么樣的車刀加工此工件?由圖可知,φ45.5的軸段精度要求較高,試分析采用什么樣的加工方法和加工順序來保證此加工精度?任務一:數(shù)控加工工藝編制第1步:零件結構工藝分析、毛坯及加工定位基準的確定一、零件圖分析1、識圖的方法與步驟讀零件圖是通過對零件圖進行分析和綜合的過程,為了研究零件圖的設計合理性、分析加工工藝性、提高和改進產品質量打下基礎。讀圖步驟如下:(1)
2、概括了解首先看標題欄,了解零件圖的名稱、材料、比例,并瀏覽全圖,對零件有一個全面的認識,根據(jù)有關的專業(yè)知識,可以分析零件的用途及結構特點。(2)分析視圖根據(jù)視圖布局,首先找出主視圖,圍繞主視圖,分析其他視圖的配備情況,重點看清各種視圖、刨面圖,包括刨切方法、刨切位置、刨切目的幾彼此之間的投影關系。(3)形體分析利用形體分析法將零件圖按功能分解為幾個較大部分,如工作部分、連接部分、安裝部分、加強和支撐部分。在此基礎上,仔細分析每個結構的局部細小結構、形狀。最后,想象出零件的完整結構形狀。(4)尺寸分析根據(jù)零件圖類別及整
3、體結構,分析長、寬、高各方向上的尺寸基準,搞清哪些是主要基準和主要尺寸,以及尺寸標注的形式,找出各簡單的定形尺寸和定位尺寸。(5)分析技術要求根據(jù)標注的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及其他技術要求,明確主要加工尺寸和加工表面,以便采用合理的工藝方法予以保證。2、零件圖的讀取(1)概括了解此零件為階梯軸,材料為45#鋼,采用1:1比例。共有4個軸段,需要加工外圓、切槽、螺紋。(2)分析試圖本階梯軸結構、形狀簡單,沒有需要進一步表達的部位,故采用一個主視圖將結構完全表達。(3)尺寸分析從圖紙上可以看出,徑向尺寸基準為中心
4、線,尺寸以中心線標注,軸向尺寸基準為右端面,φ45.5和φ50的軸段定位基準都是右端面,基準比較統(tǒng)一。尺寸標注比較齊全,沒有遺漏。φ45.5的軸段尺寸精度和表面粗糙度要求較高,可知此軸段為配合軸段。M36的螺紋導程為2mm,查表可知螺紋小徑為33.853mm,螺紋和槽寬總長有長度要求。(4)直徑為φ45.5mm軸段,直徑公差為0.042mm,公差等級為IT8級,表面粗糙度為1.6μm;螺紋和槽寬軸段總長長度要求34mm,公差為0.3mm,公差等級為IT13,原角半徑R2mm,工件沒有形狀公差,沒有相互位置公差要求。二
5、、工件的結構工藝性分析此工件需要切削螺紋,因此必須要增加退刀槽,退刀槽寬度不小于1.2倍螺距,深度超過絲底尺寸,其作用:1、便于車削螺紋退刀,不傷及工件其他尺寸;2、使螺紋上滿扣。此工件槽寬為4mm大于螺紋導程1.2×2mm;退刀槽的深度2mm大于螺紋牙高;軸的未注圓角R2mm,比較統(tǒng)一,加工過程中可用同一車刀加工所有圓角,減少了換刀次數(shù)。因此此軸的加工工藝性較好。三、確定毛坯1、鋼的牌號和分類工件的材料為45鋼,為中碳鋼含碳量為0.45%,具有較好的強度、韌性和硬度。經(jīng)過調質處理可以獲得較高的強度和韌性等綜合力學性
6、能,經(jīng)過淬火后再回火,表面硬度可達45~52HRC。2、毛坯的確定方法確定毛坯包括選擇毛坯類型及制造方法、確定毛坯精度。機加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量,很大程度上與毛坯有關。毛坯的形狀越接近成品零件,即毛坯的精度越高,則零件的機械加工勞動量越少,材料消耗越少,機械加工的生產率可提高。但是毛坯的制造費用提高了。因此確定毛坯要從機械加工和毛坯制造兩個方面來考慮,以求得最佳效果。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。需考慮因素:1)零件的力學性能當零件的材料選定后,毛坯的類型就大致確定了。例如,材料是鑄鐵,
7、就選用鑄造毛坯,材料是鋼材,且力學性能要求較高時,可選鍛件;當力學性能要求較低時,可選型材和鑄鋼。2)零件的形狀和尺寸形狀復雜的毛坯。常采用鑄造的方法。薄壁零件不可用砂型鑄造,尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造,中小零件可用較先進的鑄造方法,常見的一般用途的鋼質階梯軸零件,如各臺階直徑相差不大,可用棒料;如臺階的直徑相差較大,宜用鍛件。尺寸大的零件,因受設備的限制一般用自有鍛,中小型零件可選用模鍛。形狀復雜的鋼質工件不宜用自有鍛。3)生產類型大量生產應選精度和生產率都比較高的毛坯制造方法,用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減
8、少和機加工費用的降低來補償。如鑄造應選用金屬模機造型或精密鑄造,鍛件應采用模鍛、冷軋、和冷拉型材;單件小批生產則應采用木模。4)具體生產條件確定毛坯必須結合具體的生產條件,如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力、外協(xié)的可能性。5)充分考慮新工藝、新技術、新材料的可能性為節(jié)省材料和能源,隨著毛坯制造項專業(yè)化生產的發(fā)展,目前新工藝、新技術、新材料發(fā)展很快,