第四节 毛坯的选择与加工余量的确定
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毛坯余量制定标准毛坯余量的制定,必须结合零件的材料、结构尺寸、加工精度及下料成形方式、热处理方法、机械加工方案综合考虑。
合理的毛坯余量,不仅能有效地确保产品质量,而且可以最大限度地降低材料消耗和加工成本,提高生产效率。
现就工作中经常遇到的毛坯余量留放办法提出我们初步意见供大家讨论,欢迎各位领导及专家提出宝贵意见。
1 棒材毛坯余量1.1棒材毛坯外径机械加工余量见表1表1:轧制棒材外径机械加工余量单位:mm注: (1) 台阶轴,大外圆近中部者适用表值,大外圆近端部或凸肩很窄可适当减少;(2) 需要粗加工后去应力回火的零件,应适当增加余量;(3) 长度与直径之比大于20者,按工艺要求规定酌情增加余量。
1.1棒材毛坯长度及余量1.1.1 对于φ≤36mm的棒材毛坯,采用多件下料。
在制造BOM中,毛坯尺寸1按单个零件长度+10mm往上取整计算,毛坯尺寸2为15mm,每件制数为l。
在此,毛坯尺寸2里面的15具有双重意义,一是多件下料,二是留有15mm夹头余量。
1.1.2 对于φ>36mm的棒材毛坯,毛坯尺寸写成“L”形式,可制件数一栏注明可制件数。
对于切深不超过20mm、工件长度不超过60mm(除>M30或11/4″的高温螺母、带槽螺母和罩螺母单件下料)的中空零件,在备注栏内注明:允许多件下料。
根据规定,允许多件下料的零件,毛坯尺寸为单个零件长度+10mm,每件制数为l,坯料总长控制在200mm之内。
1.1.3 可调头加工外圆的单件下料零件,毛坯长度L=单个零件长度+10mm。
1.1.4 不能调头加工外圆的单件下料零件,应根据零件加工所需的夹头量、是否带Ⅳ试样、是否留热处理吊头、是否留顶尖孔余量决定。
1.1.4.1 夹头量见表3注:1.自动和半自动车床夹头留量一般为40mm;2.压花零件、车外螺纹、磨削外圆夹头余量一般留25mm。
1.1.4.2 杆状零件长度大于等于1200mm的均安排在井式炉中热处理(螺栓除外)。
加工余量及工序尺寸和公差的确定一、加工余量的确定(一)加工余量的概念加工总余量:毛坯经机械加工而达到零件图的设计尺寸,毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差,即从被加工表面上切除的金属层总厚度。
工序余量:相邻两工序的尺寸差,即在某一工序所切除的金属层厚度。
某个表面的加工余量。
与加工该表面各工序余量之间有下列的关系:(8-1)式中——加工该表面的工序数;——加工总余量;——各工序余量。
工序余量又可以分为单边余量和双边余量。
单边余量:若相邻两工序的工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序切除的金属层厚度。
双边余量:若加工回转表面时,在一个方向的金属层被切除时,对称方向上的金属层也等量地同时被切除掉,使相邻两工序的工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序内切除的金属层厚度的两倍。
如图8-11所示。
图8-4-1 单边余量和双边余量基本余量、最大加工余量和最小加工余量a) b)图8-4-2 基本余量、最大余量和最小余量加工余量变化的公差等于上道工序的工序尺寸公差与本工序的工序尺寸公差之和。
即(8-2)各个加工余量与相应加工尺寸的关系如图8-4-3所示。
图8-4-3 加工余量与相应加工尺寸(二)影响加工余量的因素1.上道工序加工表面(或毛坯表面)的表面质量包括表面粗糙度高度和表面缺陷层深度;2.上道工序的尺寸公差3.上道工序的位置误差4.本工序的安装误差(三)确定加工余量的方法1. 计算法此法是根据一定的资料,对影响加工余量的各项因素进行分析计算,然后综合考虑计算出来的,多用于大批大量生产,计算公式如下:对双边余量:(8-3)对单边余量:(8-4)一般取2. 查表法以工厂的实际生产经验及工艺实践积累的有关加工余量的资料数据为基础,结合具体加工方法进行适当修正而得到加工余量的方法。
3. 经验法根据工艺人员的经验来确定加工余量的方法。
二、工序尺寸和公差的确定一般情况下,加工某表面的最终工序的尺寸及公差可直接按零件图的要求来确定。
毛坯材料的选择及其加工余量确定
3.1毛坯种类的选择
零件的毛坯一般有棒料、锻件和铸件三种。
其中,锻件适用与零件强度较高,形状较简单的零件,钢质零件的锻造毛坯,其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。
尺寸大的零件因受设备限制,故一般用自由锻;中、小型零件可选模锻;形状复杂的刚质零件不宜用自由锻;铸件则适用于形状复杂的毛坯。
根据轴类螺纹配合件的结构形状和外轮廓尺寸,结合学校的实际情况,螺纹轴类零件毛坯种类由棒料锯割。
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3.2 毛坯的形状和尺寸的选择
选择毛坯形状和尺寸总的要求是:减少多余浪费,实现少屑或无屑加工。
因此,毛坯形状要力求接近成品形状,以减少机械加工的劳动量。
但也有以下四种情况。
(1)采用锻件,铸造毛坯时,因锻模时的欠压量与允许的错模量不等,铸造时也会因砂型误差、收缩量及坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定,所以,除板金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等,此外,锻造、铸造后,毛坯不论是锻件、铸件还是型材,只要准备采用数控加工,其加工表面均应有较充分的余量。
(2)尺寸小或薄的零件,为便于装夹并减少夹头,可将多个工件连在一起,由一个毛坯制出。
(3)装配后形成同一工作表面的两个相关零件,为保证加工质量并使加工方便,常把两件合为一个整体毛坯,加工到一定阶段后再切开。
(4)对于不便装夹的毛坯,可考虑在毛坯上另行增加装夹余量或者工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。
该零件的加工要留2-4mm的毛坯余量。
由于要尽量使毛坯各个主要加工面上的加工余量均匀,根据螺纹轴类零件图样尺寸为Ф124mm×48mm,选择毛坯尺寸为Ф126mm×50mm。
加⼯余量的确定⽅法加⼯余量的确定⽅法1加⼯余量的概念及其影响因素在选择了⽑坯,拟订出加⼯⼯艺路线之后,就需确定加⼯余量,计算各⼯序的⼯序尺⼨。
加⼯余量⼤⼩与加⼯成本有密切关系,加⼯余量过⼤不仅浪费材料,⽽且增加切削⼯时,增⼤⼑具和机床的磨损,从⽽增加成本;加⼯余量过⼩,会使前⼀道⼯序的缺陷得不到纠正,造成废品,从⽽也使成本增加,因此,合理地确定加⼯余量,对提⾼加⼯质量和降低成本都有⼗分重要的意义。
(1)加⼯余量的概念在机械加⼯过程中从加⼯表⾯切除的⾦属层厚度称为加⼯余量。
加⼯余量分为⼯序余量和加⼯总余量。
⼯序余量是指为完成某⼀道⼯序所必须切除的⾦属层厚度,即相邻两⼯序的⼯序尺⼨之差。
加⼯总余量是指由⽑坯变为成品的过程中,在某加⼯表⾯上所切除的⾦属层总厚度,即⽑坯尺⼨与零件图设计尺⼨之差。
由于⽑坯尺⼨和各⼯序尺⼨不可避免地存在公差,因此⽆论是加⼯总余量还是⼯序余量实际上是个变动值,因⽽加⼯余量⼜有基本余量、最⼤余量和最⼩余量之分,通常所说的加⼯余量是指基本余量。
加⼯余量、⼯序余量的公差标注应遵循“⼊体原则”即:“⽑坯尺⼨按双向标注上、下偏差;被包容表⾯尺⼨上偏差为零,也就是基本尺⼨为最⼤极限尺⼨(如轴);对包容⾯尺⼨下偏差为零,也就是基本尺⼨为最⼩极限尺⼨(如内孔)。
加⼯过程中,⼯序完成后的⼯件尺⼨称为⼯序尺⼨。
由于存在加⼯误差,各⼯序加⼯后的尺⼨也有⼀定的公差,称为⼯序公差。
⼯序公差带的布置也采⽤“⼊体原则”法。
表⽰加⼯余量及其公差的关系,不论是被包容⾯还是包容⾯,其加⼯总余量均等于各⼯序余量之和。
Z=Z+Z+Z+…加⼯余量还有双边余量和单边余量之分,平⾯加⼯余量是单边余量,它等于实际切削的⾦属层厚度。
对于外圆和孔等回转表⾯,加⼯余量是指双边余量,即以直径⽅向计算,实际切削的⾦属为加⼯余量数值的⼀半。
(2)确定加⼯余量应考虑的因素为切除前⼯序在加⼯时留下的各种缺陷和误差的⾦属层,⼜考虑到本⼯序可能产⽣的安装误差⽽不致使⼯件报废,必须保证⼀定数值的最⼩⼯序余量。
毛坯尺寸公差与机械加工余量确定
mm,高195mm,故最大轮廓尺寸为195mm2、选取公差等级CT 铸造方法按机器选型,铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围8-12级,取为10级。
3、求铸件尺寸公差根据加工的基本尺寸和铸件等级CT,由表5-3查得,公差带相对于基本尺寸对称分布4、求机械加工余量等级铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围E-G级,取为F级。
5、求RMA由表5-4查最大轮廓尺寸为140mm,机械加工余量为F级,的RMA数值为
2mm6、求毛坯基本尺寸∅25mm孔属内腔加工,即R=F-2RMA-
CT/2=25-2*2-2、4/2=
19、8mm拨叉脚内表面属内腔加工,即R=F-2RMA-CT/2=55-
2*2-2、8/2=
49、6mm拨叉脚端面属单侧加工,即R=F+RMA+CT/2=1
32、5+2+3、6/2=1
36、3mm拨叉头端面属单侧加工,即R=F+RMA+CT/2=23+2+2、4/2=
26、2mm操纵槽底面属内腔加工,即R=F-2RMA-CT/2=8-2*2-2/2=3mm操纵槽内侧面属内腔加工,即R=F-2RMA-CT/2=16-2*2-2、2/2=
10、9mm拨叉脚弧形侧面属双侧加工,即
R=F+2RMA+CT/2=12+2*2+2、2/2=
17、1mm叉轴变速孔上的剖面属单侧加工,即R=F+RMA+CT/2=17+2+2、4/2=
20、2mm。