CA6140普通車床改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床（全套含CAD圖紙）

下載文件后為壓縮包資料文件?！厩逦?，無水印，可編輯】dwg后綴為cad圖，doc后綴為word格式，需要請自助下載即可，有疑問可以咨詢QQ 197216396 或 11970985 4.3定位基準的選擇用來確定一些點，線，面位置時所依據(jù)的那些點，線，面稱為基準。4.3.1基準的分類 根據(jù)基準的用途，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。4.3.1.1設計基準設計人員在零件圖上標注尺寸或相互位置關系時所依據(jù)的那些點，線，面稱為設計基準。如圖4.3（a）端面C是端面A,B的設計基準；中心線O-O是外圓柱面D和d的設計基準；中心線o-o也是E面的設計基準。4.3.1.2 工藝基準零件在加工或裝配的工程中使用的基準，稱為工藝基準(也稱為制造基準)，按照用途可以被分為四個子類別（1）工序基準在工序圖上標注被加工表面尺寸（稱工序尺寸）和相互位置關系時，所依據(jù)的點，線，面稱為工序基準。如圖4.3（a）所示零件，若在加工端面B時的工序圖為圖4.3（b）,工序尺寸為l4，則工序基準為端面A，而其設計基準是端面C (a) (b) (c) (d) 4-3不同定位例子（2）定位基準工件在機床上加工時，在工件上用以確認被加工表面相對機床，夾具，刀具位置的點，線，面稱為定位基準。確定位置的過程稱為定位。如圖4.3（c）所示，加工E面的工件是以外圓d在V形塊1上定位，其定位基準則是外圓d的母線M,N。加工軸類零件時，常以頂尖孔為定位基準。加工齒輪外圓或切齒時，常以內(nèi)孔和端面為定位基準。定位基準常用的是“面”，所以也被稱為定位面，常以符號“”表示，其尖端指向定位面。如圖4.4所示為切齒輪時的定位基準表示法。（3）)測量基準在工件上用以測量以加工表面位置，尺寸時所依據(jù)的點，線，面稱為測量基準。一般情況下常采用設計基準為測量基準。如圖4.3（a）所示，當加工端面A,B,并保證尺寸l1,l2時，測量基準就是它的設計準則端面C。但當以設計基準為測量基準不方便或不可能時，也可采用其他表面為測量基準。如圖4.3（d）所示，表面E的設計基準為中心線O-O，而測量基準為外圓D的母校F,則此時的測量尺寸為l.（4）裝配基準在裝配時，用來確定零件或部件在機器中的位置時所依據(jù)的點，線，面稱為裝配基準。如齒輪裝在軸上，內(nèi)孔是它的裝配基準；軸裝在箱體孔上，則軸頸是裝配基準；主軸箱體裝在床身上，則箱體的底面是裝配基準。4.3.2 工件的裝夾4.3.2.1直接找正定位的裝夾將工件直接放在機床上，工人可用百分表，劃線盤，直角尺等對被加工表面進行找正，確定工件在機床上相對刀具的正確位置之后再夾緊。4-5 定位 如圖4.5所示，在大型滾齒機上滾切齒形時，若被加工齒輪的分度圓與已加工的外圓表面有較高的同軸度要求時，工件放在支座上之后，用百分表找正，使齒培外圓的中心與工作臺的回轉中心重合，然后進行夾緊。這種裝夾方法，找正困難且費時， 找正的精度要依靠生產(chǎn)工人的經(jīng)驗和量具的精度，因此多用于單件，小批生產(chǎn)或某些相互位置精度要求很高，應用夾具裝夾又難以達到精度的零件加工。4.3.2.2按劃線找正裝夾工件在切削加工前，預先在毛坯表面上劃出要加工表面的輪廓線，然后按所劃的線將工件在機床上找正，夾緊。劃線時要注意照顧各表面間的相互位置關系并保證被加工表面有足夠的加工余量。這種裝夾方法被廣泛的用于單件，小批生產(chǎn)，尤其是用于形狀較復雜的大型鑄件或鍛件的機械加工。這種加工的缺點是增加了劃線工序，另外由于劃的線條本身有一定的寬度，劃線時又有劃線誤差，因此它的裝夾精度低，一般在0.20.5mm之間。4.3.2.3在夾具中裝夾 夾具固定在機床上，夾具本身有使工件定位和夾緊的位置。工作在夾具上固定以后便獲得了相對機床和刀具的正確位置。 圖4-6 安裝步驟這種裝夾方法方便，迅速，精度高且穩(wěn)定，廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中。如圖4.1所示階梯軸的銑鍵槽工序，可將工件直接放在夾具體的V形塊上（見圖4.5）,不用找正就保證了工件相對機床及刀具的位置，然后用壓板夾緊工件，便可進行銑鍵槽的工作。對于某些零件（如連桿，曲軸）即使批量不大，但是為了達到某些特殊的加工要求，仍需要設計制造專用夾具。顯然，機械加工中工件的相關表面的位置精度（平行度，垂直度，同軸度等）是通過零件相對于機床刀具的正確安裝再通過機械加工獲得的。當需要經(jīng)過多次裝夾加工時，在每次裝夾時，有關表面的位置關系就可用上述適當?shù)亩ㄎ谎b夾方法確定，位置精度靠相關的機床，夾具精度確定；也可以使有關表面的加工安排在工件的一次裝夾中進行，加工表面間的位置精度主要依靠這次裝夾中的機床，夾具精度保證，這樣可以減小由于多次裝夾帶來的誤差。這三種方法也是機械加工中獲得工件位置精度常采用的方法。以下為四種機械加工中獲得工件尺寸精度方法的方法（1） 試切法 即先試切出很小的一部分加工表面，測量試切所得的加工表面尺寸，按照加工要求作適合的調(diào)整，再適切，再測量，如此經(jīng)過兩三次試切和測量，當被加工尺寸達到要求后，在切開整個待加工面。（2） 定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具（如鉸到，擴孔刀，鉆頭等）來保證工件被加工部位（如孔）的精度。（3） 調(diào)整法 利用機床上的定位裝置或預先調(diào)整好的刀架，使刀具相對于機床或夾具達到一定的位置精度，再加工一批工件。（4） 自動控制法 使用一定的裝置，在工作達到要求的尺寸時，自動停止加工，具體方法有兩種。 自動測量 即機床上有自動測量工件尺寸的裝置，在工作達到要求時，自動測量裝置即發(fā)出指令使機床自動退刀并停止工作。 數(shù)字控制 即機床中有控制刀架或工作臺精確移動的步進馬達，滾動絲桿螺母副及整套數(shù)字控制裝置。尺寸獲得（刀架的移動或工作臺的移動）由預先編制好的程序通過計算機數(shù)字控制裝置自動控制。如下有三種機械加工獲得工件形狀精度的方法（1） 軌跡法 利用切削運動中刀尖的運動軌跡形成被加工表面的形狀。這種加工方法所達到的形狀精度，主要取決于這種成型運動的精度。（2） 成型法 利用成型刀具刀刃的幾何形狀切削出工件的形狀。這種加工方法所能達到的形狀精度，主要取決于這種成型運動的精度（3） 展成法 利用刀具和工件作展成切削運動， 刀刃在被加工表面上的包絡面形成成型表面。這種加工方法所能達到的精度，主要取決于機床展成運動的傳動鏈精度與刀具的制造精度等因素4.3.3定位基準的選擇定位基準功能是為了基準和三維參考系服務的在加工時。這種選擇更重要的是為了工藝路線和滿足尺寸要求。關于選擇基準的優(yōu)先性可以參考4.3.1.2.但是，若是，當選擇關于要求位置要求的基準時，特殊的考慮也是必要的。這有三種位置精度，稱為第一基準，精基準和輔助基準，一般的規(guī)則應用于這些例子，最常見的評判如下：1. 第一基準也被稱為開始基準（粗基準）在未加工過面上定位。有充分的尺寸去確定平穩(wěn)性和自由位置。在很多案例中，圖紙所給的稱為“原材料相關”這對于定位粗基準有很大的幫助。不同的關系在未加工出會導致不同尺寸情況在未加工處。2. 使用精基準時應避免堆疊偏差3. 相對于選取平面，選取孔作為基準是有偏差的。4. 定位件的平穩(wěn)性抵御了切削力與其他因素帶來的干擾。焊縫和加速表面裂縫是應當避免的。5. 機械工具好的合理性是十分必要的，因為可以跟好的放在固定裝置上6. 最后，固定裝置的選擇應考慮經(jīng)濟性，可能的話可使用標準化的模塊匹配夾具。4.3.3.1精基準的選擇選擇精基準時應主要考慮應保證加工精度并使工件夾夾得方便，準確和可靠。一般工序中所應遵循的原則。（1）基準重合的原則盡量選擇工序基準為定位基準。這樣可以減少由于定位基準轉化引起的加工誤差。這是在一道工序中正確選擇精基準的基本原則圖4.7（a）是在鉆床上成批加工工件孔的工序簡圖，N面為尺寸B的工序基準。若選N面為尺寸B的定位基準并在夾具1面接觸，鉆頭相對1面位置以調(diào)整好且固定不動圖4,7（b）則加工這一工件時尺寸B應不守尺寸A變化影響，從而提高了加工尺寸B的精度。若選擇M面為定位基準并在夾具2面接觸，雖然鉆頭相對于2面以調(diào)整好且固定不動圖4.7（c）,但加工的尺寸B還要受到尺寸A變化影響，使尺寸B精度下降。（2）基準不變的原則盡可能使各個工序的定位基準相同。例如軸類零件的整個加工過程中大部分工序都以兩個頂尖孔為定位基準。齒輪加工工藝過程中大部分工序以內(nèi)孔和端面為定位基準。箱體加工中，若批量較大，大部分工序以平面和兩個銷孔為定位基準?；鶞什蛔兊暮锰幨强墒垢鞴ば虻膴A具統(tǒng)一，從而減少設計制造的時間與費用，加速生產(chǎn)準備工作，降低了生產(chǎn)成本；多數(shù)表面用同一組定位基準進行加工，避免因基準轉換過多帶來的誤差，有利于保證其相互位置精度；由于基準不變就有可能在一次裝夾中加工許多表面，使各表面之間達到很高的位置精度，又可避免由于多次裝夾帶來的裝夾誤差和減少多次裝卸工件輔助時間，有利于提高生產(chǎn)率。（3）互為基準，反復加工的原則當兩個表面相互位置精度要求精度較高時，則兩個表面互為基準反復加工，可以不斷提高定位基準的精度，保證兩個表面之間相互位置精度。這是兩個相互位置精度要求較高表面加工時正確選擇精基準的原則，和加工套筒類零件，當內(nèi)，外圓柱表面的同軸度要求較高時，先以孔定位加工表面，再以外圓加工孔，反復加工幾次就可以大大提高同軸度精度。（4）自為基準的原則當精加工或光整加工工序要求余量小且均勻時，可選擇加工表面本身為精基準，以保證加工質(zhì)量與提高生產(chǎn)率。這是一道工序中保證加工余量均勻時正確選擇精基準的原則，如精鉸孔時，鉸刀與主軸采用浮動連接，加工時以孔本身為定位基準。又如磨削車身導軌面時，常在磨投上裝百分表以導軌面本身為基準來找正工件，或者用觀察火花的方法來找正工件。應用這種精基準加工工件，只能提供加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的相互位置精度，后者應為先行工序保證。（5）應使工作裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡單一般常采用面積大，精度高和粗糙度值較低的表面為精基準，加工箱體類和支架類零件時常采用裝配基準為精基準，因為裝配基準多數(shù)面積大，裝夾穩(wěn)定，方便，設計夾具也較簡單。圖4.8為機床主軸箱加工簡圖，一般是先加工裝配基準面A，再以A面精基準加工主軸孔B以及其他孔4.8圖 箱體精基準的選擇4.3.3.2粗基準的選擇在零件加工過程的中的第一道工序，定位基準必然是毛坯表面，即粗基準。選擇粗基準時應從以下幾個方面考慮（1） 選擇要求加工余量小而均勻的表面為粗基準，以保證該表面在足夠均勻的加工余量例如，導軌面是車床床身的主要工作表面，要求在加工時切去薄而均勻的一層金屬，使其保持鑄造時在導軌面上所形成的均勻而細密的金相組織，以便增加導軌的耐磨性。另外，小而均勻的加工余量將使切削力小而均勻，因此引起的工件變形小，而起不易產(chǎn)生振動，從而有利于提高導軌的幾何精度和減小表面粗糙度值。因此對于加工床身來說，保證導軌面的加工余量小而均勻是主要的。加工時，應先考慮導軌面為粗基準加工床腳的底平面，如圖4.9（a）所示，再以床腳的底平面為精基準加工導軌面，此時導軌面的加工余量可以小而均勻4.9(c)。若先以床腳底平面為粗基準加工導軌面，如圖4.9(b)，則床腳底平面誤差全部反映到導軌面上，使其加工余量不均與。此時，在余量較大處，會把保留的機械性能較好的一層金屬切掉，而且由于余量不均勻而影響了加工精度。（2） 某些表面不需要加工，則應選擇其中與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準 如圖4.10 所示，為保證皮帶的輪緣厚度均勻，以不加工表面為粗基準，車外圓表面。又如圖4.10（b）所示，為保證零件的均勻，應以不加工的外圓表面A為粗基準，鏜內(nèi)孔。（3） 選擇比較平整，光滑，有足夠大面積的表面為粗基準，不允許有澆，冒口的殘疾與飛邊，以確定安全，可靠，誤差小。4-10以不加工表面為粗基準（4） 粗基準在同一定位方向上只允許在零件加工的工序使用一次，不許重復使用。因為粗基準的精度和粗糙度都很差，如果重復使用，則不能保證工件相對于刀具在重復使用粗基準的工序中都一致，因而影響加工精度。上述有關粗，精基準選擇原則中的每一項，只說明某一方面問題，在實際問題中，有時不能同時兼顧，因此要根據(jù)零件的生產(chǎn)類型及具體的生產(chǎn)條件，并結合整個的工藝路線進行全面考慮，抓住主要矛盾，靈活運用上述原則，正確選擇粗，細基準。4.4工藝路線擬定擬定零件機械加工工藝路線時，要解決的主要問題有：零件的各表面加工方法和設備的選擇；加工階段的劃分；工序的集中和分散；工序的安排等。4.4.1零件各表面的加工方法以及使用設備的選擇(1)各種加工方法的經(jīng)濟加工精度和粗糙度不同的加工方法如車，銑，刨，鉆，鏜，磨等。其用途各不相同，達到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同加工條件下所得的精度與表面粗糙度也大不一樣。這是由于機械加工眾多因素造成的，如工人的技術水平，切削用量，刀具的刃磨質(zhì)量，機床的調(diào)整質(zhì)量等。根據(jù)統(tǒng)計資料，某一種加工方法的加工誤差與成本如圖4.11所示。在段曲線，當零件的加工精度要求很高時，零件的成本將要提的很高，甚至成本翻倍提高，存在的一個極限加工精度其誤差a。相反，在段，雖然精度要求很低，但成本也不能無限降低，其最低成本的極限值為Sa。因此在，段應用此法加工是不經(jīng)濟的。在段，加工方法與加工精度是相互適應的，加工誤差與成本基本上是反比關系，可以較經(jīng)濟的達到一定的精度，段的精度范圍就稱為這種加工方法的經(jīng)濟精度?？偟膩碚f，某種加工精度的經(jīng)濟精度，是指在正常條件下包括了完好的機械設備，必要工藝裝備，標準工人等級，標準的耗用時間與生產(chǎn)費用。與經(jīng)濟加工精度相似，各種加工方法所能達到的加工精度，表面粗糙度值，表面形狀以及位置精度可查閱金屬加工工藝人員手冊（2）加工方案的選擇在分析零件圖時，選擇相應的加工方案。首根據(jù)每個加工表面的要求，確定加工方案。首要問題是要保證零件達到技術方面的穩(wěn)定性和可靠性，并在生產(chǎn)率和加工成本方面最經(jīng)濟合理。表4-7 4-8和4-9分別介紹了機械零件的三種最基本的表面（外圓表面，內(nèi)孔表面和平面）的較常用的加工方案及其所能達到的精度要求和表面粗糙度值。這都是生產(chǎn)實際中的統(tǒng)計資料，可以根據(jù)對被加工零件的加工表面的精度和粗糙度要求，零件的結構和被加工的表面形狀，大小以及車間工廠的具體條件，選擇最經(jīng)濟合理的加工方案，必要時應進行技術經(jīng)濟論證（4.8）。但是必須指出的是，這是在一般情況下可能達到的精度和表面粗糙度值，在具體條件下時會有所差別。隨著生產(chǎn)技術，工藝水平發(fā)展，同一種加工方法所能達到的精度和表面質(zhì)量是會提高的。例如，過去在外圓磨床上精磨外圓僅達到IT6的公差和Ra0.20m的表面粗糙度值。在提高了磨床精度以及改進磨削工藝后，可以到IT4以上精度，Ra0.10.012m.再用金剛石刀具車削，也能獲得Ra0.01m的表面。另外，在大批量生產(chǎn)中為了保證高的生產(chǎn)率和高的成品率，常把原用于小粗糙度值的加工方法用于獲得粗糙度值較高的表面。例如，在連桿加工中用珩磨到達Ra0.02m的表面粗糙度值；在曲軸加工中用超精磨獲得Ra0.40m的表面 其次，在決定加工方法時要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難，一般采用金剛鏜或高速精密車削等切削方法進行精加工。 其三，選擇加工方法要考慮生產(chǎn)類型，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的問題。在大批量生產(chǎn)中可采用專業(yè)高效率設備和專業(yè)工藝設備。例如，平面和孔可以用拉削加工，軸類零件可采用半自動液壓仿制車床加工，盤類或套類零件可用功能單一的專業(yè)車床加工等。甚至在可以根本改變毛坯的形態(tài)。