【图文】讲课课件--定位销的加工_百度文库
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讲课课件--定位销的加工
&&定位销的加工
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孔的加工方法
&&& 零件上的孔多种多样，常见的有：螺栓螺钉孔、油孔；套筒、齿轮、法兰盘上的轴向孔；箱体上的轴承孔；深孔（即深径比&5～10），如车床主轴的轴向通孔等；圆锥孔，如装配用的定位销孔等。
&&& 孔的技术要求与外圆面的技术要求基本相同。孔的加工方法主要有钻孔、镗孔、拉孔等。
1、钻削加工
&&& 用钻头或铰刀、锪刀等刀具在工件上加工孔的方法，统称钻削加工。它可在钻床上进行，也可在车床、铣床和镗床上进行。
&&& 钻床的种类很多，常用的有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床等。尤以摇臂钻床应用最广泛，其外形见右图。钻床的工作见下图。
&&& 在钻床上用钻头在零件上加工孔的方法称钻孔。钻头的种类很多，最常用的是麻花钻。用普通麻花钻钻孔存在着钻头易磨损、排屑困难及孔的精度差等问题，但经过长期实践，麻花钻结构得到改进，已形成系列群钻，提高了钻头的耐用度、钻削生产率及加工精度，并使操作更加简便，适应性更广。钻孔一般加工精度为IT13～IT11，表面粗糙度Ra值为50～12.5&m。
2、镗削加工
&&& 镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加工方法称为镗削加工。镗削加工主要在铣镗床、镗床上进行，是常用的孔加工方法。
&&& 卧式铣镗床见下左图，卧式铣镗床的典型加工方法见下图。
&&& 铣镗床镗孔主要用于机座、箱体、支架等大型零件上孔和孔系的加工。此外，铣镗床还可以加工外圆和平面。由于一些箱体和大型零件上的一些外圆和端面与它们上的孔有位置精度要求，所以在镗床上加工孔的同时，也希望能在一次装夹工位内把这些外圆和端面都加工出来。镗孔加工精度为IT7～IT8，表面粗糙度Ra值为0.8～0.1&m。
3、拉削加工
&&& 拉孔是在拉床上用拉刀通过工件已有孔的粗精加工并为一个工步完成的加工方法。见右图。
&&& 拉削可看成是多把刨刀排列成队的多刃刨削，拉削时工件不动，拉刀相对工件作直线运动。拉孔是大批大量生产中常用的一中精加工方法，特点是：生产率高；机床管理简单；简化了工艺过程（一把拉刀代替扩孔钻、铰刀和砂轮）；能加工特殊形状孔（如花键孔）；拉孔精度高。拉削精度可达IT6～IT8，表面粗糙度Ra值为0.8～0.4&m。请输入用户名或密码
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箱体类零件定位销孔加工方法和加工机床
来源：不祥 | 责任编辑：小语
气缸体、气缸盖等箱体类零件定位销孔的加工一直是关键工序，箱体类零件的显著特点是工艺复杂，要求加工内容多，零件需经多台机床、多道工序以至于反复加工才能完成。由于定位销孔是加工机床主要的定位基准，箱体类零件的加工精度在很大程度上取决于其定位销孔的精度，特别是定位销孔的位置精度，它还影响其它工序的加工精度和整机的性能(如汽车发动机)。因此国内外各厂家都在努力地提高定位销孔的加工精度，寻求最佳的加工方法。国外定位销孔的加工位置精度由过去的±0.03mm(也有的为±0.05mm)已提高到现在的±0.02～±0.025mm，个别的为±0.015mm。国内目前定位销孔的位置精度已达到±0.025～±0.03mm，比国外略低一些。随着汽车工业的发展，我国的汽车工业也将进入世界行列，这些数值必须达到国外先进水平。因此如何提高定位销孔的加工精度其意义重大。
2 工艺方法
目前，国内箱体类零件两定位销孔的加工方式均采用模板导向套的钻、铰工艺或钻、扩、铰工艺。刀具在导向套引导下工作，刀具与导向套相对运动，存在着间隙，一般能达到的位置精度为±0.05mm。新的导向套保证精度略高一些，但随着导套的不断磨损精度逐渐降低。通常两定位销孔的位置精度只能稳定保证在±0.05～±0.08mm之间。不少发动机生产厂家为了提高这种工艺方法加工的位置精度，采用了多种措施，大致有以下几种手段：
提高钻模板导向孔精度，坐标精度为±0.005。
加长导套的引导长度，L/d＞3～5，导套的配合精度为H6/g5，形状误差不大于0.005。
尽量减少导套至加工孔间距离。
为保证模板定位精度，采用过定位方法(3～6个圆柱销)来固定模板。
采用这些方法后可相对提高定位销孔的位置精度，但要保证或提高钻模板的导向精度就需要定期对夹具进行拆卸，重新修正。模板底孔对钻套配合间隙的控制，一是通过分别确定各导套适应本工序加工精度所要求的间隙，二是根据实际生产情况和铰刀引导部位的实际尺寸进行选配。夹具部分经常性维修造成了大量拆卸、装配、调整工作，给维护和管理带来了困难。
国外定位销孔的加工精度为±0.02～±0.025mm，一般采用数控机床或加工中心进行加工。有的厂家也采用带硬质合金导向套的加工方法，这种导向套的导向孔是与刀具配磨的，导向套靠近工件表面，以提高孔加工的位置精度。但这种方式刀具磨损很快。总之，这些加工方式虽能保证定位销孔加工的位置精度，但大大增加了设备投资。
3 定位销孔加工机床
我们设计的缸盖定位销孔加工机床，采用刚性钻、铰新工艺方法。设计前做了大量试验工作，包括刀具切削速度对钻孔偏移量的影响、刀具进给速度对钻孔偏移量的影响、刀具悬伸长度l对钻孔偏移量影响。实验证明，仅刀具悬伸长度l对钻孔偏移量有影响，其它因素均影响不大(在常规下可以忽略不计)。
刚性钻孔试验简图如图1。
图1 刚性钻孔试验图注：1.l为刀具悬伸长度 2.本实验在坐标镗上进行试验 3.铰孔可进一步纠正钻孔时的偏移量
工件预先有底孔时，采用精密镗削(或刚性镗削)能够加工出位置精度很高的孔，如：在坐标镗上镗孔。
工件无底孔而且要求钻孔的位置精度很高时，通常在钻孔前打中心孔，以保证孔位置精度，但不及前者加工精度高。为了保证机床具有高的孔加工精度和适宜批量生产，采取如下措施。
采用短钻头、短铰刀，提高刀具系统的刚度。
采用高精度、高刚度的单轴镗削头组成的四个镗削头(其中两个用于钻孔，两个用于铰孔)，实现轴间距可调(轴间距可调至±0.005以内)，保证孔的位置有很高的精度，而且可实现多品种加工。
采用高刚性的双工位移动工作台进行钻孔与铰孔。
加工中不采用导向套具有以下优点：
采用短钻头、短铰刀，使加工部位接近主轴端部，加工孔位不易偏移，易保证孔位置精度。
不存在导向磨损，易于长期保持稳定的加工精度，并使维修费用大大降低。
刀具切削速度可提高1～2倍。当采用高速钢钻头进行刚性钻孔时，切削速度可达到40m/min以上；采用硬质合金钻头进行刚性钻孔时，切削速度可达到60m/min以上。机床生产率大大提高。
采用结构简单、敞开性好、便于操作观察、排屑流畅、维修方便的夹具。
由于采用了以上措施，该机床加工出的定位销孔位置精度很高，达到世界先进水平。
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定位销轴的加工工序
09-10-24 &
机械制造装备设计课程模拟试题一一,选择题(每题3分,共21分)随行夹具的返回型式有上方返回,下方返回和( )三种.(A)直线通过式; (B)折线通过式; (C)水平返回; 按照工艺范围,机床可分为( ),专用机床,专门化机床(A)通用机床; (B)车床; (C) 数控机床; 根据数控机床的工作原理,它一般由信息载体,( ),伺服系统,机床本体等四部分组成.(A)伺服电机; (B)加工装备; (C)数控装置;仓储设施的型式按其功能分有原材料库,( ),在制品库,零部件成品库,维修件和备件库,产成品库,工夹量具等工艺装备库等;(A)外购件库; (B)车间级库; (C)厂级库;数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为开环,( )和半闭环系统.(A)电气系统; (B)闭环; (C)液压系统;回转运动导轨的截面形状有三种:平面环形,( )和双锥面导轨.(A)平面形; (B)锥面环形; (C)三角形;钻模按其结构特点可分为( ),回转式钻模,翻转式钻模,盖板式钻模,滑柱式钻模等五种类型.(A)固定式钻模; (B)分离式钻模; (C)可调式钻模;共8页第1页得分二,判断题(每题2分,共20分)机械制造装备包括加工装备,机床,仓储输送装备和辅助装备四种,它与制造工艺,方法紧密联系在一起,是机械制造技术的重要载体. ( )可调支承是支承点位置可以调整的支承.它不起定位作用,主要用于工件的毛坯制造精度不高,而又以粗基准面定位的工序中. ( ) 刀具识别装置是自动换刀系统的重要组成部分.常用的有顺序选刀和任意选刀两种型式. ( )机床间的工件传递和运送装置目前包括有:托盘和随行夹具,有轨小车(RGV)和无轨小车(AGV)等. ( )导轨按结构型式可分为开式导轨和闭式导轨. ( )若需要限制的自由度少于六个,定位时正好限制了这几个自由度,则为完全定位. ( )工业机器人的驱动系统是带动操作机各运动副的动力源,常用的驱动方式包括手动,电动机驱动,液压,气动三种. ( )在工业机器人中的谐波减速传动装置,具有传动比大,承载能力强,传动精度高,传动平稳,效率高,体积小,质量轻等优点. ( )在工厂&物流&是指从原材料和毛坯进厂,经过储存,加工,装配,检验,包装,直至成品和废料出厂,在仓库,车间,工序之间流转,移动和储存的全过程. ( )机械加工生产线主要由加工装备,工艺装备,输送装备,辅助装备和控制系统组成. ( )共8页第2页得分三,简答题(每题6分,共30分)机床夹具功用是什么 主要由哪几部分组成 (6分)简述自动化立体仓库的工作过程 (6分)共8页第3页谐波齿轮减速装置的工作原理及其特点 (6分)画图说明为何在选择机床主轴滚动轴承时,前轴承精度常比后轴承高一 级 (6分)共8页第4页什么是机械加工生产线 它主要由哪几个基本部分组成 (6分)得分四,分析题(9分)如图所示为料斗式上料装置—上料器的主要结构型式,试分析各类上料器的主要特点 共8页第5页共8页第6页得分五,设计题(20分)已知:图示是某机床主传动系统图.公比 =1.41,采用双速电机(710/1440r/min),试分析该机床主传动系统.包括:1.写出主传动路线表达式;2.分析主轴的转速级数Z;3.按表查出主轴标准转速数列;4.写出结构式并画出转速图;标准数列表《机械制造装备设计》模拟试题2一,简答题(每小题3分,共12分)1. 孔加工复合刀具2. 夹具对定装置3. 机床生产率4. 机床前备量二,填空题(每空1分,共16分)1. 机床的总体方案拟定包括( ),( ),( ),( ).2. 机床的主要技术参数包括( ),( ),( ),( ).3. 针对不同工艺要求,钻削夹具可采用( ),( ),( ),( )等钻套.4. 设计孔加工复合刀具时,合理选择结构形式应考虑哪些因素:( ),( ),( ),( ).三,机床变速传动系统中,为什么要有传动比限制,各变速组的变速范围是否一定在限制的范围内,为什么 (12分)四,铣床专用夹具主要由哪几个部件组成.现要设计一个铣削传动轴的外圆轴向不通键槽夹具,试问需要采用怎样的定位方案,限制工件的哪些自由度 画简图示意,夹具采用什么型式的对刀块 夹具如何在机床上对定.(15分) 五,组合机床中具有哪些动力部件,能实现机床的什么运动 动力部件的主要参数及选择原则是什么 (15分)六,已知某机床的主轴转速为n=118~1320r/min,转速级数Z=8,电动机转速nm=1440r/min.试根据机床主传动系统的设计原则,完成:1. 拟定传动系统的结构式; 2. 设计转速图; 3. 画出转速图.(15分)七,按图示定位方案铣削工件上的台阶面,工件高度尺寸为44±0.13mm,要求保正尺寸18±0.14mm.试分析和计算这时的定位误差,并判断该定位方案是否合理,若不合理如何改进,并画图示意.(15分)《机械制造装备设计》模拟试题2答案一,简答题(每题3分,共12分)1. 由两把或两把以上单个孔加工刀具结合在一个刀体上形成的专用刀具称为孔加工刀具.2. 能实现夹具在机床上定位,固定,即确保夹具相对机床主轴(或刀具),机床运动导轨有准确的位置和方向的装置.3. 机床的生产率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量.4. 组合机床中,为补偿刀具磨损或制造,安装误差,动力部件可向前调节的距离.二,填空题(每空1分,共16分)1. 掌握机床的设计依据,工艺分析,总体布局,确定主要的技术参数.2. 主参数,尺寸参数,运动参数和动力参数.3. 固定钻套,可换钻套,快换钻套,特殊钻套.4. 刀具的强度和刚度,工件加工精度及表面质量,合理的使用寿命,刃磨方便.三,问答题(12分)见教材四,问答题(15分)铣床夹具主要由夹具体,定位装置,夹紧装置,对刀装置,夹具定位键等组成.设计铣削传动轴轴向不通键槽的专用夹具,应采用传动轴外圆为主要定位基准,一端面为第二定位基准.以长V形块与轴外圆接触,限制2个移动和2个转动自由度,以一个支承钉与轴端面接触,限制1个移动自由度. 画示意图.见教材选择对刀装置和对定装置.五,问答题(15分)1. 组合机床的动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴切削头,如铣削头,钻削头,镗孔车端面孔.2. 加工时,动力箱由电动机驱动,带动多轴箱驱动刀具主轴作旋转主运动.动力滑台带动刀具主轴作直线进给运动.3.动力部件的主要参数是包括驱动动力箱的电动机功率,动力滑台的轴向进给力,进给速度和进给行程.切削功率 根据各刀具主轴的切削用量,计算出总切削功率,再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗,作为选择主传动用动力箱的电动机型号和规格. 进给力 根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力∑F, 以∑F & F进 来确定动力滑台的型号和规格.进给速度 根据要求选择的快速行程速度v快 动力滑台额定的最小进给量vf(额定).进给行程 设计中所确定的动力部件总行程&所选动力滑台的最大行程. 六,见模拟试题1七,分析计算题(15分)1. 如图工件的加工定位基准是B面 ,尺寸18±0.14的设计基准是A面,故存在基准不重合定位误差Δj.b.2. 已知定位尺寸Ld = 44±0.13, ΔL d =0.26 mm,则 Δ d.w =Δ j.b = 0.26mm又因本工序要求保证的加工尺寸为 Lk = 18±0.14 , 其允差为δk = 0.28 mm则 δk –Δ d.w = 0.28-0.26 = 0.02mm 3. 从计算中看出,Δd.w在加工误差中所占比重太大,留给其它加工误差的允差仅0.02mm,因此,实际加工中易出现废品,该定位方案不宜采用 最好改为基准重合的定位方式,使 Δd.w = 0,并画图示意 《机械制造装备设计》模拟试题3一,简答题(每小题3分,共12分)1. 机床装料高度2. 夹具的定位元件3. 渐成式拉削4. 机床联系尺寸图二,填空题(每空题1分,共16分)1. 工件以粗基准和精基准平面定位,采用( )和( )作定位元件;工件以粗基准孔和精基准孔定位,采用( )和( )作定位元件.2. 确定机床夹具结构方案的主要内容是确定( ),( ),( ),夹具其它部分的结构型式,( ).3. 孔加工复合刀具设计要点包括:合理选择刀具材料,( ),( ),( ),( ).4. 推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴( ),设计时,一般普通机床采用( ),数控机床采用( ),组合机床采用( ).三,问答题(12分)组合机床多轴箱传动设计与通用机床的主传动设计有什么不同 多轴箱传动设计的原则是什么 四,机床的支承部件应具备哪些基本要求 为什么大多数机床的支承部件采用铸铁制造 怎样补偿不封闭支承件的刚度损失 (15分)五,工件在夹具中定位和夹紧有何区别 保证一批工件在夹具中足够的定位精度应考虑哪两个方面因素 产生定位误差的原因是什么 (15分)六,已知某机床的主轴转速为n=106~1180r/min,转速级数Z=8,电动机转速nm=1440r/min.试根据机床主传动系统的设计原则,完成:1. 拟定传动系统的结构式;2. 设计转速图;3. 画出转速图.(15分)七,如图所示工件的定位方式,已知工件直径 mm, mm,mm,,试计算,分析此定位方案能否满足加工尺寸A的精度要求.若不能,应怎样改进,画图示意改进方法. (15分)《机械制造装备设计》模拟试题3答案一,简答题(每题3分,共12分)1. 指机床上,工件安装基面至机床底面的垂直距离.2. 能装好工件,既能在机床上确定工件相对刀具正确加工位置的元件.3. 拉刀刀齿的廓形与被加工工件最终表面形状完全不同,刀齿制成直线形或圆弧形,工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成的拉削. 4. 用来表示机床的配置形式,机床各部件之间的相对位置关系和运动关系的总体布局图.二,填空题(每空1分,共16分)1. 锯齿头支承钉,一组支承板,可胀心轴,定位销2. 工件的定位方案,刀具的对刀或导引方式,工件的夹紧方案,夹具体的结构型式3. 合理选择结构,重视容屑和排屑,保证良好导向,正确确定刀具的总长4. 热变形方向和大小,后端定位,前端定位,两端定位三,问答题(12分)见教材第二,四章四,问答题(15分)见教材第三章五,问答题(15分)1. 工件在夹具中定位是指确定一批工件在夹具中相对机床刀具占有一致的正确加工位置.而夹紧是指将工件紧固在夹具上,确保加工中工件在切削力作用下,仍能保持由定位元件所确定的加工位置,不发生振动或位移.2.要保证工件定位时到达足够的定位精度,不仅需限制工件的空间自由度,使工件在加工尺寸方向上有确定的位置,而且还必须要尽量设法减少在加工尺寸方向上的定位误差.3.工件在定位时,产生定位误差的原因有两个:(1)定位基准与设计基准不重合,产生基准不重合引起的定位误差.(2)由于定位制造副制造不准确,引起定位基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移,而产生基准位移定位误差.六,设计题(15分)见模拟试题1七,分析计算题(15分)1. 误差分析及计算 此定位方式属多基准定位.直接求出定位过程中一批工件工序基准在工序尺寸A方向上的最大位置变动量,即为尺寸A的定位误差 △D,W.见图,当工件直径D和B均为最小值时,工序基准处于最低位置O1,当工件D和B均为最大时,工序基准处于最高位置O2,定位误差△D,W为O1O2在工序尺寸方向的投影OO2.则:2. 判断 由于δA =0.25mm,△D,W &δA,所以不能满足尺寸A的加工要求.3. 提改进方法 画图示意.
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