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        溝槽凸輪的機(jī)加工工藝分析

        2011-06-06 12:22:18栗永非
        時(shí)代農(nóng)機(jī) 2011年9期
        關(guān)鍵詞:溝槽

        栗永非

        (新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453000)

        在機(jī)械加工中毛坯的種類有很多,如鍛件、鑄件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等,同一種毛坯又可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件,而本文所研究的對(duì)象——某溝槽凸輪在工作中要承受重載荷、沖擊載荷或交變載荷,應(yīng)選用鍛件作為毛坯,因?yàn)殄懠膹?qiáng)度與沖擊韌度高,該鍛件的材料選用合金鋼。

        鍛造方法有自由鍛、模鍛與胎膜鍛和精密鍛造等幾種。其中,自由鍛生產(chǎn)效率低、鍛造精度低、表面質(zhì)量差、加工余量大,但成本較低,適用于單件小批量生產(chǎn)及大型鍛件生產(chǎn);模鍛生產(chǎn)效率高、鍛造精度高、表面質(zhì)量好、加工余量小,可鍛造較復(fù)雜的鍛件,但成本較高,適用于成批大量生產(chǎn)中小型鍛件;胎膜鍛介于自由鍛與模鍛之間,適用于中小批生產(chǎn)小型鍛件。

        1 確定毛坯的制造形式

        提高毛坯的制造質(zhì)量,可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量,降低機(jī)械加工成本,但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。因此我們要注意材料的工藝性能、毛坯的尺寸形狀和精度要求、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)采用新技術(shù)新工藝新材料的可能性。

        綜合以上兩種因素來考慮我們生產(chǎn)的零件應(yīng)該是采用鍛造的方式生產(chǎn)鍛造毛坯。確定該零件的材料為KTH300-06,該材料具有良好的加工切削性能。

        2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

        毛坯余量的確定,加工余量可以由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》查到。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工

        (1)公差等級(jí)。由彈簧吊耳的功用及其技術(shù)要求,確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。

        (2)鍛件重量。已知機(jī)械加工后某溝槽凸輪的重量為2.6kg,由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為3.2kg。

        (3)適用范圍。國標(biāo)規(guī)定了圓形,柱雷和盤類自由鍛件的機(jī)械加工余量與公差,對(duì)某溝槽凸輪零件圖進(jìn)行分析計(jì)算,可大致確定適合范圍(0.1D≤H≤D)盤類。

        (4)鍛件分模線形狀。根據(jù)某溝槽凸輪的形位特點(diǎn),故選擇零件高度方向的對(duì)稱平面為分模面,屬平直分模線,圖1為某溝槽凸輪鍛造毛坯圖。

        圖1 零件毛坯圖

        由溝槽凸輪零件圖可知,該零件各加工表面的粗糙度Rα均大于1.6μm。根據(jù)上述各因素,可查表確定該鍛件的尺寸公差及機(jī)械加工余量,毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量,寬度為:6±2,直徑為:7±2。

        3 某溝槽凸輪的技術(shù)要求

        該溝槽凸輪的溝槽側(cè)面的垂直度公差為0.06,配合精度為H7,表面粗糙度為1.6。中心孔的垂直度公差為0.006,孔的配合精度為H7,表面粗糙度為1.6。其他部位的表面粗糙度為3.2。去毛刺,倒圓角,并進(jìn)行熱處理,使零件達(dá)的綜合性能達(dá)到零件的使用要求。

        4 某溝槽凸輪零件的工藝路線擬定

        工藝路線的擬定包括:定位基準(zhǔn)的選擇;各表面加工方法的確定;加工階段的劃分;工序集中程度的確定;工序順序的安排。擬定工藝路線的第一步確定定位基準(zhǔn),先考慮精基準(zhǔn)來加工各表面,在選擇粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)的表面先加工出來。

        某溝槽凸輪零件加工工序包過:切屑加工工序、銑屑加工工序和輔助加工工序,這些工序都直接影響到零件的加工質(zhì)、量生產(chǎn)效率和加工成本。

        采用普通的機(jī)械車床加工方法:

        工序一:下料

        工序二:以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)銑某溝槽凸輪的兩端面

        工序三:以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)粗車某溝槽凸輪的外輪廓

        工序四:以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)鉆、擴(kuò)、鉸孔

        工序五:以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)半精銑、精銑某溝槽凸輪的兩端面

        工序六:以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)半精車、精車某溝槽凸輪的外輪廓

        工序七:以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)銑溝槽

        工序八:倒角、去毛刺

        工序九:入庫

        5 結(jié)論

        在進(jìn)行溝槽凸輪零件溝槽粗銑加工工序時(shí),φ150外圓端面已經(jīng)粗銑,以φ150外輪廓已經(jīng)粗車,故選溝槽凸輪以φ150外圓端面作為定位基面。并使用一端面外圓組合基準(zhǔn)定位,以三爪卡盤為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個(gè)自由度,端面應(yīng)一點(diǎn)接觸,限制一個(gè)自由度,工件以以φ150外圓及端面為定位基準(zhǔn),在帶三爪卡盤和支撐板上實(shí)現(xiàn)定位。夾緊時(shí),由三爪卡盤夾緊以φ120外圓。

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