阀门加工工艺

  • 时间:2020-06-14 11:10
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  阀门加工工艺_机械/仪表_工程科技_专业资料。阀门加工工艺 Kaizen base 中南大学 工业训练中心 第一章 切削加工的基础知识 1.1 钳工与机械加工 ? 钳工:通过工人手持工具进行切削加工。 ? 机械加工:采用不同的机床(如车床

  阀门加工工艺 Kaizen base 中南大学 工业训练中心 第一章 切削加工的基础知识 1.1 钳工与机械加工 ? 钳工:通过工人手持工具进行切削加工。 ? 机械加工:采用不同的机床(如车床、铣 床、刨床、磨床、钻床等)对工 件进行切削加工。 1.2硬质合金焊接刀具 1.3零件精度等级及其相应的加工方法 精度等级 尺寸精度范围 低精度 中等 精度 IT13~IT 11 IT10~IT 9 IT8~IT 7 高精度 特别 精密 精度 IT7~IT 6 IT5~IT2 Ra值范围 (μ m) 25~12.5 6.3~3.2 1.6~0.8 0.8~0.2 相应的加工方法 粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等 半精车、半精镗、半精铣、半精刨、 扩孔等 精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗 铰等 精磨、精铰等 Ra<0.2 研磨、珩磨、超精加工、抛光等 1.4 常见加工方法的Ra表面特征 加工 方法 粗车 粗镗 粗铣 粗刨 钻孔 半精 精铣 车 精刨 精车 粗磨 精磨 精密加工 Ra(微米) 50 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.1-0.012 表面特征 可见明显刀痕 可见刀痕 微见刀痕 可见加工痕迹 微见加工痕迹 看不清加工痕迹 可辨加工痕迹方向 微辨加工痕迹方向 只能按表面光泽辩识 2.1切削运动与切削用量 机器零件的基本表面包括:外圆、内 圆(孔)、平面和成型面 基本表面主要由如下的加工方法获得 2.2切削运动 要完成零件表面的切削加工,刀具和 工件应具备形成表面的基本运动,即切削 运动 切削运动:刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动 主运动:提供切削可能性的运动。主运动只有 一个 进给运动:提供连续切削可能性的运动。进给 运动可以有多个 2.3 切削运动 机床名称 卧式车床 钻床 卧铣、立铣 牛头刨床 龙门刨床 外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 机床的切削运动 主运动 进给运动 工件旋转运动 钻头旋转运动 铣刀旋转运动 刨刀往复运动 工件往复运动 砂轮高速旋转 砂轮高速旋转 砂轮高速旋转 车刀纵向、横向、斜向直线移动 钻头轴向移动 工件纵向、横向、斜向直线移动 工件横向间歇移动或刨刀垂向、斜向 间歇移动 刨刀横向、垂向、斜向间歇移动 工件转动,同时工件往复移动,砂轮 横向移动 工件转动,同时工件往复移动,砂轮 横向移动 工件往复移动,砂轮横向、垂向移动 2.4切削用量 切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量 切削速度:切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬 时速度,用V表示,单位为m/s 进 给 量:刀具在进给运动方向上相对于工件的位 移量,用f表示,车、钻和铣削时单位 为mm/r 背吃刀量: 已加工表面和待加工表面之间的垂直距 离,用ap表示,单位为mm,如下图: 转速进给被吃刀量选择 2.5车削切削速度、背吃刀量的计算 切削速度: v ? πdn (m/s) 60?1000 背吃刀量: a ? d max? d min (mm) p 2 V:切削速度 d:工件直径 n:工件转速 dmax:待加工表面 直径 dmin:已加工表面 直径 ap:背吃刀量 2.6 切削用量的合理选择问题 (1)粗加工按ap-f-v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多 余金属,只留后续工序的加工余量,所以应根据毛 坯尺寸首先选择ap b、粗加工不必考虑表面粗糙度,在ap确定后,选取大 的f,减少走刀时间 c、ap和f确定后,在机床功率和刀具耐用度允许的前提 下选择v (2)精加工按v -f- ap的顺序选择 精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的 表面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v,然后选择 达到表面粗糙度要求的f,最后再根据精加工余量决定 ap 3.1切 削 刀 具 刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素,刀具性能主要取决于 两个因素:即刀具材料和刀具的几何角度 4.1 刀具材料应具备如下五个基本特性: 1.高硬度:HRC60 以上; 2.高的强度与韧性:保证能够承受切削力的作用而不破 坏; 3.高的热硬性:材料在高温下仍然保持高硬度的性能, 热硬性用热硬温度表示; 4.良好的耐磨性; 5.良好的工艺性和经济性; 3.2 常用的刀具材料 常用的硬质合金有: 钨钴钛类(牌号YT)硬质合金:适合于加工钢等 塑性材料,其代号有YT5、YT15、YT30等,粗 加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类(牌号YG)硬质合金:适合于加工铸铁 、青铜等脆性材料,其代号有YG3、YG6、YG8 等,粗加工用YG8,精加工用YG3。 3.3 车刀的几何角度 ? 前角γ。 :在正交平面中, 前刀面与基面之间的夹角; ? 后角α。:在正交平面中, 主后刀面与切削平面之间 的夹角; ? 主偏角Kr : 在基面上,主 切削刃的投影与进给方向 的夹角。 ? 副偏角Kr’ :在基面上,副 切削刃的投影与进给反方 向的夹角。 ? 刃倾角λs 3.4 刀具角度的合理选择问题 ? 原 则:粗加工时,为了提高切削效率,切削力 会较大,因此强度要高;精加工时,切削力较小 ,为了保证零件质量因此刀具较锋利。 ? 粗加工:前角、后角均小,强度高 ? 精加工:前角、后角均大,刀具锋利 ? 主偏角:车台阶轴:取90度 既车外圆又车端面,取45度 ? 副偏角:为降低表面粗糙度,取小值:一般为: 5-15度 刃倾角:粗加工常取负值,精加工取正值 3.5车削的加工范围 车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床上可以加工:外圆、端面、 锥度、钻孔、钻中心孔、镗孔、铰孔、切断、切槽、滚花、车螺纹、车成型 面、绕弹簧等。 3.6车削的工艺特点 1. 粗加工:经济精度可达到IT10,表面粗糙度在25-12.5之间; 精加工:经济精度可达IT7左右,表面粗糙度Ra6.3-1.6之间。 2. 易于保证相互位置精度要求。一次装夹可加工几个不同的表面,避免安 装误差。 3. 刀具简单,制造、刃磨和安装方便,容易选用合理的几何形状和角度, 有利于提高生产率。 4. 应用范围广泛,几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体表面及端面,均可 以用车削方法达到要求。 5. 可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加工(有色金属的高 精度零件不适合采用磨削) 3.7 夹具的组成 夹具一般由以下部分组成: 1、定位装置:用来确定工件正确位置的装置,它 包括定位元件或定位元件的组合; 2、夹紧装置:工件定位后,用夹紧的力来承受切 削力的机构。它包括夹紧元件或其组合; 3、导向元件:用来确定刀具位置,并引导刀具进 行加工的元件。 4、夹具体:用来联系并固定上述各种装置和元件 , 使之成为一个整体的零件。 4.1工艺规程的拟定 A.工艺分析 检查图纸 审查材料 审查零件的 结构工艺性 做出修改 下一步… B.毛坯的选择及加工余量的确定 4.2 毛坯选择及加工余量的确定 ? 加工余量:为了加工出合格零件,必须从毛坯上切 去一层金属,称加工余量。加工余量分为工序余量 和总余量。某道工序切除的余量称为工序余量,各 工序余量的和称总余量。 ? 工序余量的确定:决定工序余量的大小,是在保证 加工质量的前提下,使余量尽可能的小。过大影响 生产效率,过小不能切去工件表面的缺陷层。加工 余量的确定可采用如下方法: 1.根据生产经验估计 2.查表:根据工艺手册查表 3.计算法:可查阅“机制工艺学”有关内容。 4.3 定位基准的选择 ? 在机械加工中,无论采用哪种安装方法,都 必须使工件在机床或夹具上正确地定位 ? 六点定位:任何一个未被约束的物体,在空 间有六个自由度。而要使物体在空间有确定 的位置,必须约束这六个自由度 4.4 工艺基准 工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准、装 配基准。 1、工序基准:在工艺文件上用以标定加工表面 位置的基 准。 2、定位基准:在机械加工中,用来使工件在机床或夹具 中 占有正确位置的点、线或面。它是工艺基准 中最主 要的基准。 定位基准选择是否合理,对保证工件加工后的尺 寸精度和形位精度、安排加工顺序、提高生产率以及降 低生产成本起着决定性的作用,它是制定工艺过程的主 要任务之一。 定位基准可分为粗基准和精基准两种 4.5 工艺基准 3、测量基准:用以测量已加工表面尺寸及 位置的基准。 4、装配基准:用来确定零件或部件在机器 中的位置的基准。 4.6 定位基准的选择 选择定位基准是为了保证工件的位置精度,因此,选择定位基准总是从有位 置精度要求的表面开始进行选择的 ? 粗基准:毛坯表面的定位基准。 1. 选取不加工的表面作粗基准:这样可使加工表面具 有较正确的相对位置,并有可能在一次安装中把大部 分加工表面加工出来。 4.7粗基准的选择原则 2. 选取要求加工余量均匀的表面作为粗基准:这样可以保 证作为粗基准的表面加工时余量均匀。 4.8粗基准的选择原则 3. 对于所有表面都要加工的表面,选取余量和公差最小 的表面作粗基准,以避免余量不足而造成废品。 4.9粗基准的选择原则 4.选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准; 5.粗基准不应重复使用。一般情况下,粗基准只允许使 用一次。 精基准的选择原则 对于形位公差精度要求较高的零件,应采 用已加工过的表面作为定位基准。这种定位基准 面叫做精基准。 精基准的选择原则: 1. 基准重合原则:选用定位基准与设计基准重合 的原则 精基准的选择原则 2. 基准统一原则:位置精度要求较高的各加工表面, 尽可能在多数工序中统一用同一基准。 精基准的选择原则 3、互为基准原则:在需要加工的各表面中,加工时 互相以对方为定位基准。 精基准的选择原则 4、自为基准原则:以加工表面自身作为定位基准。 总之,无论是粗基准还是精基准的选择,都必须 首先使工件定位稳定,安全可靠,然后再考虑夹具设 计容易、结构简单、成本低廉等技术经济原则。 5.1典型阀门加工工艺DN小于等于100闸阀 5.2大尺寸闸阀 ?. 5.3楔式闸板 5.4球体加工工艺 支撑轴球体加工 5.5阀座加工工艺

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