浅谈农机零件加工工艺规程的制订

发布日期:2018-09-27 21:59

近年来,随着国家购机补贴等一系列惠农政策对农机工业的拉动,农机产品整体质量正在逐年提高,总的来说,基本上是好的,但是发展很不平衡,特别是有些农机生产企业的生产规模较小,生产条件简陋,产品质量低劣,机械加工工艺性差,工艺装备和加工设备陈旧失精等,不能满足广大农机用户使用要求。为此,本文着重对与产品制造质量有关的直接因素,即零件机械加工工艺性差的问题进行了分析和研究。旨在设计编制出比较先进的经济合理的农机零件加工工艺规程,以达到提高加工质量、提高零件互换性、提高工效与提高经济效益之目的。

一、正确分析研究零件图样和进行工艺处理

根据零件图样要求,对零件的作用及工作条件、表面几何特征及组成、表面质量、材质性能方面的技术要求、结构工艺性、机加工方法达到结构要求的难易程度等进行正确的分析,以明确加工的内容及要求,从而正确的选择加工方案,确定加工顺序、走刀路线、选择合适的机床、设计夹具、选择刀具,确定合理的切削用量等

二、设计编制比较先进的、经济合理的农机零件加工工艺规程(以下简称工艺规程)

1、合理选择定位基准

在机械加工中,所采用的定位基准、测量基准和装配基准统称为工艺基准。

所谓定位基准是工件在机床上或夹具中定位时用的基准。定位基准的选择是否正确合理,直接关系到工艺规程能否保证加工精度的大问题。这里着重讨论在定位基准选择时如何选择粗基准和精基准的问题。

(1)、选用粗基准应注意以下各点:

A、如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,则应选择该表面为粗基准;

B、对于具有较多加工表面的工件,要保证各加工表面都有足够的余量,则应选择加工余量最小的表面作粗基准;

C、对于具有不加工表面的工件,则应以不加工表面与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗基准;

D、选择粗基准的表面应尽可能平整、光洁,不能有浇冒口、飞边及其缺陷,以便定位准确、夹紧可靠;

E、在一般情况下,粗基准表面只能使用一次,以后不应重复便用。

(2).选用精基准应遵循以下原

A、基准重合原则。应尽量选择设计基准为精基准,以便消除基准不重合引起的误差;

B、基准统一原则。精基准应选择同一个(或一组)基准定位来加工尽可能多的表面,即基准统一原则。这样便于保证各加工表面的相互位置精度,避免基准变换所产生的误差,并简化夹具的设计和制造工艺;

C、互为基准原则。有时可采用互为基准反复加工的原则;

D、自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,此时应选择加工表面本身为精基准。

无论是粗基准或精基准,都应满足定位准确、稳定的要求。为此,定位基准面应有足够大的接触面积和分布面积。接触面积大能承受较大的切削力,分布面积大,使定位稳定可靠、精度高。总之,在设计和编制工艺规程时,特别应考虑的是,要力求把设计基准作为定位基准,这样可避兔由于定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。

2、合理确定加工余量

机械加工余量(包括总余量和工序余量)选择确定是否合理,对保证加工精度提高工效和节约金属材料等关系很大。当毛坯种类、工序顺序和加工方法确定以后,就应确定各道工序的加工余量和加工尺寸。余量过大,不仅为增加金属的消耗量,而且会降低生产效率,增加机床、刀具的损耗和电能的消耗。余量过小,会便毛坯制造困难,有时会使工件的加工表面加工不出,容易产生废品。因此,合理确定加工余量,对提高生产率、节约金属材料和生产成本十分重要。

(1)、计算法是具有理论根据的计算零件加工余量的方法,是比较准确的。由于计算时需要很多数据和时间,因此,只能在大量或成批生产的重要工序中采用;

(2)、查表法是以机械加工手册中推荐的加工余量数值为基准,结合工厂的生产实践情况和曾累积的技术资料适当进行修正,然后确定加工余量是比较实用可靠,所以在一般工厂中可推广应用;

(3)、减少加工余量的途径是,在设计制订工艺规程时,应认真研究合理确定加工余量;研究如何节约金属材料与节省加工时间以及节省机床刀具与电力的消耗等。并根据一定的生产规模可采用先进的毛坯制造方法,提高毛坯精度减少加工余量。如铸件可采用金属模铸造、压力浇铸、失腊浇铸和离心浇铸等;锻件可采用模锻代替自出锻,减少加工余量节约金属材料,提高工效。

3、合理选择切削用量

所谓切削用量三要素,指的是切削速度V,在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为米/秒;进给量S,刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移,如车床车削时,工件每转一转刀具移动的距离,单位为毫米/转;切削深度(又称吃刀深度)t,待加工表面和已加工表面的距离,单位为毫米。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低加工成本。合理确定切削用量,对保证加工质量提高生产率以及降低刀具磨损等有着密切的关系。合理的切削用量应与不同的生产条件相适应,并随着科学技术的发展而变化。对于批量不很大的生产,其工艺规程可选择关键和重要零件的工序规定切削用量;在大批量生产申,自动机床、组合机床、多刀加工工序以及精度和粗糙度要求很高的工序,则需详细地确定切削用量。合理的切削用量可从有关机械加工手册中查得,并结合工厂加工零件的实际情况作必要的生产性切削试验,优选出最佳的切削用量列入工艺规程。

三、在设计编制工艺规程时,可利用尺寸链理论和公式进行加工、检测和装配的数值计算。

(1)、在加工过程中,由于定位基准与设计基准不重合,需要改变零件图上的尺寸注法,可以利用尺寸链公式进行基面尺寸换算,计算工艺尺寸并列入工艺规程,从而保证零件加工能达到产品图样规定的精度要求;

(2)、在零件加工中,为了便于零件的检测,同样可改变零件图上的尺寸注法,进行基面尺寸换算,计算工艺尺寸进行加工,使检测方便;

(3)、零件图上注有形位公差的加工计算。可将形位公差的基本尺寸为零,并以上、下偏差的绝对值相等引入工艺尺寸链,计算加工误差在工艺规程所规定的允许范围内;

(4)、在机器的装配中,可利用尺寸链公式计算部件和整机的装配精度是否符合设计要求。如利用尺寸链公式计算和检验车床主轴双联齿轮轴向间隙以及计算发动机曲轴连杆轴颈侧隙等,应符合工艺规程所允许的装配精度。

四、在设计编制工艺规程时,对关键和重要零件的轴孔力求按中间公差加工,使轴孔达到最佳配合间隙。

国家标准制订的轴孔尺寸公差,只要不超差,就可满足配合要求。但在工厂中有的工人在加工轴孔时,为了怕出次品,将孔按尺寸的下偏差加工,而轴按尺寸的上偏差加工,这样虽然没有超出公差范围,轴孔都是合格的。但如果成批生产的轴孔都这样做,装配时就很难保证配合要求。从轴孔配合来要求公差,都希望加工轴孔得到的实际尺寸,是在尺寸的上偏差和下偏差的中间值之间。按中间公差加工,不需要多花很多时间,只要操作者认真、仔细和注意一下,就可做到缩小尺寸公差范围,提高加工精度和改善配合性能。如有一对轴孔的间隙配合为孔的间隙配合为Φ40H8/f8,查表得孔的尺寸为Φ400(+0.039,0)mm,轴的尺寸为Φ40(-0.025,-0.064)mm,最大间隙=(+0.039)-(-0.064)=0.103mm,最小间隙=0-(-0.025=0.025mm,从计算可以看出,最大间隙和最小间隙相差较大。为了达到较好的配合性能,希望实际间隙不要太大,也不应太小。如按中间公差加工轴孔,孔的实际尺寸为Φ40.0195mm,轴的实际尺寸为Φ39.9555mm。则轴孔装配的实际间隙=Φ40.0195-Φ39.9555=0.064mm。这个实际间隙0.064mm是最大间隙0.103mm和最小间隙0.025mmn的中间值。按中间公差要求加工轴孔是提高产品质量和提高零件互换性的一项切实可行的措施。为此,建议企业在成批生产中可根据各自的具体情况,首先在机器的关键零件和重要零件的轴孔实行中间公差加工,并将实行的中间公差值列入工艺规程进行加工和检验。

五、在设计编制工艺规程时,必需计算校核车、铣、镗、磨等工序的加工误差应在工艺规程所规定的允许范围内。

根据以上研究确定选择的定位基准、加工余量、切削用量、基面尺寸换算的工艺尺寸、加工轴孔的中间公差、车铣镗磨工序的加工误差允许值等各项数值和工艺技术要求可一并列入工艺规程贯彻执行。

六、根据工艺规程的需要配备必要的工艺装备、加工设备、检测仪器与工具。

(1)、设计制造配备比较先进可靠的工艺装各和专用设各;

(2)、根据产品图样和工艺规程要求,配备符合加工精度要求的加工设备、刀具、量具和检测仪器。

七、工艺规程的验证

为了保证大批生产加工质量,所以工艺规程设计编制完成后,还需投入小批生产试制考验,严格检验零件的加工精度,证明产品质量稳定可靠和工艺确实成熟后,方可投入大批生产。

如果一个企业对成批生产的产品,能设计编制出一个比较先进的、经济合理的工艺规程方案,付诸于实施,并有可靠的工艺装备、加工设备和检测手段来保证,以及具有理论联系实际的工艺技术人员作指导,又有精通熟练的操作工人去掌握和操作,则零件的加工质量一定能保证,工效一定是高的,产品质量达到第一流是完全可能的,企业的经济效益和社会效益一定是好的。