图2.2 气门摇臂轴支座毛坯图
2.3 选择加工方法,制定工艺路线
2.3.1 定位基准的选择
定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目,各表面加工顺序,夹具结构及零件的精度。
定位基准分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。 1.粗基准的选择原则
为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度,则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。 为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。
应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。
粗基准一般只在头道工序中使用一次,应精良避免重复使用。
2.精基准的选择原则
“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。
“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。
“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。
所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。
根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据气门摇臂轴支座零件图,本零件时带有孔的形状比较简单的零件,孔?18、孔?16以及孔?11均为零件设计基准,均可选为定位基准,而且孔?18和孔?16设计精度较高(亦是装配基准和测量基准),工序将安排这两个孔在最后进行,为遵循“基准重合”原则,因此选择先进行加工的?11孔和加工后的36mm下底面作为精基准,在该零件需要加工的表面中,由于外圆面上有分型面,表面不平整有飞边等缺陷,定位不可靠,应选?28外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。 2.3.2 零件的表面加工方法的选择
根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求,查《机械制造工艺设计简明手册》
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表
1.4-7,表1.4-8,通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较,最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表:
表2.2 气门摇臂轴支座各加工表面方案
表面粗糙度需加工表面 尺寸精度等级 Ra/?m 12.5?m 6.3?m 3.2?m 加工方案 ?22上端面 36mm下端面 IT14 IT12 IT11 粗铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 ?28前端面
?28后端面 IT11 IT14 IT14 IT14 IT14 IT8 3.2?m 12.5?m 12.5?m 12.5?m 12.5?m 1.6?m 粗铣→半精铣 粗铣 粗铣 钻 钻 钻→扩→粗铰→精铰 ?26前端面 ?26后端面 ?11通孔 ?3偏100内孔 ?18?0.0270通孔 ?16
?0.11通孔0 IT8 1.6?m 钻→扩→粗铰→精铰 2.3.3加工阶段的划分
本零件气门摇臂轴支座加工质量要求较高,可将加工阶段分为粗加工,半精加工几个阶段。 在粗加工阶段,首先将精基准备好,也就是先将36mm下端面和?11通孔加工出来,使后续的工序都可以采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣粗基准?22上端面、?28外圆前后端面、?26外圆前后端面,在半精加工阶段,完成对?28外圆前后端面的半
0?0.027?0.11精铣,钻→扩→粗铰→精铰出?180通孔和?160通孔,并钻出?3偏10内孔。
2.3.4工序的集中与分散
本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产,可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 2.3.5工序顺序的安排 1.机械加工顺序
(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准,即在前面加工阶段先加工36mm下端面以及?11通孔。
(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
?0.11?0.027 (3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面?28和?26外圆前后端面,通孔,?180?160通孔,后加工次要表面?3偏10内孔。
(4)遵循“先面后孔”原则,先加工36mm下端面,?22上端面,后加工?11通孔;先加工?28和?26?0.11?0.027外圆前后端面,后加工?160通孔,?180通孔。
0 2.热处理工序
机械加工前对铸件毛坯进行时效处理,时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能,这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。 3.辅助工序
毛坯铸造成型后,应当对铸件毛坯安排清砂工序,并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验,然后再进行机械加工,在对本零件的所有加工工序完成之后,安排去毛刺、清洗、终检工序。 2.3.6 确定工艺路线
在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上,确定了该气门摇臂轴支座零件的工艺路线如下: