模块四锉配凹凸体.docx
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1、模块四锉配凹凸体本项目主要学习锉配凹凸体,掌握对称度的检测方法,初步了解工艺尺寸链的计算方法,初步掌握如何加工具有对称度要求的工件,理解配合件的加工工艺。通过本项目的学习和训练,能够完成如图4-1所示的零件。a)b)a) 零件图 b) 立体图图4-1任务一工艺分析和划线学习目标本任务主要学习对称度的概念,掌握对称度的检测方法,理解对称度误差对配合精度的影响和配合件加工工艺。通过本任务的学习,掌握对称形体的划线方法。相关知识一、图样分析1. 尺寸图4-1所示零件的7个尺寸有尺寸公差要求,加工难度较大,也决定了配合的精度。在加工时,应先加工凸形件,保证尺寸正确,随后加工凹形件,其尺寸应根据凸形件的
2、实际尺寸,进行配作。2. 形位公差图4-1所示零件共有三类形位公差,分别是对称度、垂直度、平面度。本节主要介绍对称度。形位公差不合格可能导致两件无法配合,因此,在加工过程中,需要时刻注意控制形位公差。3. 基准及工艺孔图4-1所示零件共有三个基准,基准A表示以 工件中心对称面 为基准;基准B表示以工件小平面为基准;基准C表示以工件大平面为基准。A、B平面需要锉削加工,C平面不加工。为方便加工,零件上还需加工四个工艺孔。在加工凹形件时,还需要钻排孔。二、对称度的概念1)对称度公差是被测要素对基准要素的最大偏移距离。如图4-2a所示,凸台中心线偏离基准中心线的误差是 。图 4-2 注意 误差不是对
3、称度误差。2) 对称度的公差带是相对基准中心平面(或中心线、轴线)对称配置的两平行平面(或垂直平面)之间的区域,其宽度是距离t。三、对称度的检测对图4-2a所示零件,测量面到基准面之间的尺寸为A和B,其差值就是 对称度 误差。说明 由于受测量方法和量具精度的限制,用这种方法测量的对称度误差较大。四、对称度误差对配合精度的影响对称度误差对转位互换精度的影响很大,控制不好将导致配合精度很低。如图4-3所示,如果凹凸件都有对称度误差为0.05mm,县在同一个方向,原始配合位置达到间隙要求时两侧面平齐(图4-3a);而转位180做配合时,就会产生两基准面错位误差,其误差值为 0.10mm ,使工件超差
4、(图4-3b)。图 4-3技能训练一、工艺分析1. 毛坯尺寸为62mm82mm8mm的Q235钢。材料选用Q235钢,这是一种常见的 普通碳素结构 钢。 杂质 较多,但冶炼 容易 ,工艺性 好 ,价格 便宜 ,产量大,在性能上能满足一般工程结构及普通零件的要求,常用于受力 不大 的机械零件。Q235含义为 屈服点为235MPa的碳素结构钢 。2. 工艺步骤1) 检查毛坯。2) 如图4-4所示,粗、精加工平面A;再以A面为基准,加工平面C,并保证两者的垂直度和各自的平面度。3) 精加工A的平行平面B。4) 按加工所得两平行平面的实际尺寸,计算出中心位置尺寸L/2。用高度游标卡尺,以A面为基准划中
5、心线1。5) 将工件翻转后以B面为基准,划中心线2。如果中心线1、2重合,则中心线位置准确;如果不重合,如图4-4b所示,将高度游标卡尺调到中心线1、2中间的位置,再次划线。反复进行,直到分别以A、B两面为基准,所划的中心线重合为止,如图6-4a所示。6) 以对称中心线为基准划出其他位置线。7) 以相邻面为基准,划出另外两条线。 图 4-48) 以中心线和底平面为基准,划出两个孔的位置。9) 检查尺寸,打样冲眼。完成划线工序,如图4-5所示。二、操作要求1) 划线前应看懂图样。2) 为了能对凸形体的对称度进行控制,60mm处的尺寸必须要测量准确。实际操作时,可以取多点的平均值,以提高测量精度。
6、3) 对划线、尺寸反复校验,确认无误后,才能打样冲眼。三、注意事项1) 使用千分尺时,一定要注意读数方法。读千分尺有两种方法,一种是当棘轮装置发出咔咔声后,并轻轻晃动尺架,手感到两测量面已与被测表面接触良好后,即进行读数,然后反转微分筒,取出千分尺。另一种方法 图 4-5是用上述方法调整好千分尺后,锁紧,取下读数。2) 凹凸体盲配加工的难点在于尺寸的控制。因此,从划线开始,每一步工序都要适时检测,以保证尺寸准确。3)加工前必须检测毛坯是否符合图纸要求。 尺寸是否大于60mm80mm(用游标卡尺或金属直尺测量)。 厚度是否为8mm(游标卡尺测量)。 基准面的平面度是否合格(刀口形直尺测量)。4)
7、工件在检测之前必须先去除毛刺,并对测量面和被测量面进行清洁。5)加工过程中,基准面需要用软钳口保护。任务二 加工凸形体零件图如图4-6所示。学习目标本任务主要学习用间接测量的方法控制工件的尺寸精度,学会计算有对称度要求的凸形体工艺尺寸。通过本任务的学习,能完成如图4-6所示工件。相关知识一、深度尺寸 mm的间接控制图 4-6由于测量手段限制,深度尺寸不能直接测量保证精度,需要采用 间接测量法 。外形尺寸mm已加工成形,以L表示其具体尺寸。通过控制尺寸L1(易于测量),间接保证深度尺寸L2的精度。L1的极限尺寸需要计算获得。根据图4-7可得L1=L-L2,根据L2公差,可得L1max=L-14.
8、973mmL1min= L-15mm式中 L-外形尺寸 L1-通过测量控制的尺寸 图4-7 L2-间接控制的深度尺寸二、对称度的间接控制1. 先去除一个角如图4-8所示,先去除一个角,控制尺寸X1。其数值将影响尺寸mm,并同时保证对称度公差。X1计算如下: X1=X/2+X2/2X1max =X/2+X2 max /2+= X/2+10.03mmX1min =X/2+X2 min /2- = X/2+9.9535mm式中 X-已加工出外形尺寸(定值)(mm) X1-需控制尺寸(mm) X2-凸台尺寸(mm) -对称度公差的一半(mm)即X1= X/2+mm虽然当X1保证尺寸 X/2+mm,在下
9、一步骤中可能合格,但下一步骤同时保证尺寸和对称度难度较大,应尽可能使X1接近公差带中值X/2+9.99175mm。2. 再去除第二角如图4-9所示,计算工艺尺寸X2。X2应符合尺 寸公差,还要同时保证对称度,即(X1-X2)与(X-X1) 图 4-8之差 小于对称度公差0.06mm。 问题 本工件加工外形尺寸时,宽度实际值X=59.96mm,符合尺寸要求60h10( ),试计算去除第一角时的测量尺寸X1。解:X1max =X/2+X2 max /2+= X/2+10.03mm=40.01mmX1min =X/2+X2 min /2- = X/2+9.9535mm=39.9335mm 测量尺寸X
10、1=mm 问题 如去除第一角时X1的实际尺寸是40.00mm,符合加工要求,试计算去除第二角时,凸台X2的允许范围。 解:根据题目和图4-1标注,(X1 X2)的范围是20.00020.033mm, 图 4-9而X X1=19.96mm只有当(X1 X2)的范围是20.00020.02mm时,才能保证满足(X1 X2)与(XX1)之差小于0.06mm. 结论 凸台尺寸X2的允许范围是mm。 注意 由于X1(40.00)距尺寸“mm”的中值较大,为保证对称度,X2的公差变小,增加了加工难度。三、整形锉的使用整形锉俗称什锦锉,如图4-10所示,主要用于对零件进行整形加工,修整零件上细小部位的 尺寸
11、 、 形状位置 精度和降低表面粗糙度值。小型锉刀的握法如图4-11所示。整形锉刀是小型锉刀,可以采用图4-11的握法,也可以采用如图4-12的握法。二、清角的方法 图4-10工件结构中内角有多种类型,如图4-13所示。 图4-11 图4-12其根部若没有工艺孔或退刀槽,加工的难度很大,需要清除角根部的材料,称为 清角。清角使用的锉刀,可以是 整形锉 ,也可以是被磨了侧边锉纹的锉刀,以保证锉削时锉刀的侧齿 不破坏 已加工面。同样,清角使用的锯条也需要进行修磨。1. 工具的修磨 (1) 锉刀的修磨 选定锉刀工作表面后,将两侧的侧齿用砂轮磨去,其断面形状如图4-14a所示,呈等腰梯形。 说明 锉刀的
12、侧面与底面的夹角可根据工件的内角确定,一般地均 小于 工件内角的数值。(2) 锯条的修磨 选用中齿或细齿锯条,将锯路磨去,其断面形状如图4-14b所示,工作部呈等腰三角形。2. 操作步骤1) 用钳工锉(普通锉)将工件加工成如图4-15a所示。2) 用磨去锯路的锯条,将圆角沿角一部分线锯至内角的 根部 ,如图4-15b所示。3) 用已修磨侧齿的锉刀将被分成两部分的圆角锉去(图4-15c)。 说明 清角时,锉刀与锯条需要 配合 使用。 问题 清角的作用是什么?答: 需要清角的内角,一般情况下都会需要与其他零件的外角进行配合。如果内角不清角,则在配合时,外角的尖部就会与内角的根部发生干涉。 技能训练
13、一、工艺分析1. 毛坯任务一完成后的零件(图4-5)。2. 工艺步骤工艺步骤见表4-1。表4-1步骤加工内容图 示1钻工艺孔2选择一个角,按照划好的线锯去一个角。粗、精锉两垂直面。根据80mm处的实际尺寸,通过控制65mm的尺寸偏差,保证mm。同样通过控制40mm的尺寸偏差,保证20mm的尺寸公差和凸台的对称度。步骤加工内容图 示3按照划线锯去另一角。用上述方法保证尺寸公差和对称度公差。二、操作要求1) 控制好锉削姿势,并加以强化。2)保证尺寸。3)保证形位公差。4)采用顺向锉。5)粗加工时,加以按线加工;精加工时,一定要按照计算好的工艺尺寸进行加工。6) 加工时,必须按照工艺步骤操作。由于受
14、到测量工具的限制,不能先锯去两个角,然后再锉削。三、注意事项1) 凹凸体锉配主要应控制好对称度误差,采用间接测量的方法来控制工件的尺寸精度,必须要控制好有关的工艺尺寸。若要用好工艺尺寸就得会计算工艺尺寸。2) 为达到配合后的转位互换精度,加工时必须要保证垂直度要求。若没有控制好垂直度,尺寸公差合格的凹凸体也可能不能配合,或者出现很大的间隙。3) 在加工凹凸体的高度(15和15mm)时,初学者易出现尺寸超差的现象。任务三 加工凹形体零件图如图4-16所示。学习目标本任务主要学习如何加工凹形体。通过本任务的学习,掌握锉配的方法,掌握如何加工有对称度要求的工件,并完成图4-16所示零件加工。相关知识
15、一、锉配的方法:图4-1所示零件为盲配,就是通过保证两个零件的尺寸公差、形位公差,来达到配合的目的。有时,会用锉削加工的方法,使两个互配零件达到配合要求,这种加工称为锉配。锉配时,由于外表面容易达到较高的精度,所以一般先加工 凸形体 ,后加工 凹形体 。加工内表面时,为了便于控制,一般均应选择有关外表面作测量基准,切不可为了能配合上,而随意加工。在做配合修锉时,可以通过透光法和涂色显示法来确定修锉部位和余量。图 4-16二、打排孔的方法1. 划线(1) 划加工轮廓线 根据图样所标注的尺寸,划出加工轮廓线,图4-17所示为凹形轮廓划线。(2) 划排孔中心线 根据钻排孔用的钻头的直径,划出排孔的中
16、心连线,在加工轮廓线和排孔中心上打样冲眼,如图4-18所示。 说明 排孔的中心连线到加工轮廓距离= 排孔半径 + 0.2mm 。 排孔中心之间的距离等于 排孔孔径 。 注意 图 4-17 排孔间孔壁要求 相切 。 划线完成后必须要用游标卡尺检测划线尺寸的 正确性 。 加工轮廓上的样冲眼深度 较浅 ,排孔中心上的样冲眼 较深 且圆。2. 钻排孔按照划线所确定的各排孔中心,沿单方向依次钻出排孔,如图4-18所示。 注意 钻孔前需要仔细检查钻床各手柄和开关。 图 4-18 由于钻头直径比较小,需将转速调 高 ,一般为台钻的最高转速。 工件采用 机用平口钳 装夹。二、錾切余料的方法1. 开式结构余料的
17、錾切余料可直接插回母材中的结构,称为开式结构。 说明 本教材模块六中凹件的余料即为开式结构余料。去除开式结构余料的方法有:(1) 锯錾法 锯錾法是在底边钻排孔后,再用锯削的方法锯出两侧面,最后用錾削的方法錾去余料。 注意 当工件的厚度较小,此方法会使工件变形,开口的尺寸增大。(2) 锯折法 锯折法是在底边钻排孔后,再用锯削的方法锯出两侧面,最后用手钳夹住余料,将其从排孔处折断的方法。 说明 此方法主要用于厚度 较小 的工件。 厚度较大的工件用此方法时,可先用錾子在排孔的两侧直径连线处各錾出一条缺口。2. 闭式结构余料的錾切余料只能嵌回母材的结构,称为闭式结构。对于闭式结构,由于不能直接沿着划线
18、锯削加工表面,所以一般情况下可先钻一个 工艺孔 ,然后再穿入锯条,待锯条安装到锯弓上,再将余料锯成若干块,如图4-19所示,最后分别錾去被分割成多块的余料,如图4-20所示。 说明 工艺孔直径需 大于 锯条的高度,特殊情况下,可磨去锯条的顶部,以降低其高度。 注意 錾切余料时,最好将工件平放在台虎钳的砧部进行錾切。 问题 錾切闭式结构余料时,一般情况下为什么要先将余料分割后再进行錾切?答:其原因有以下几点: 錾切余料时,余料将产生变形,尺寸将会增加 。 闭式结构中没有空间可以容纳增加的尺寸 。 余料被分割后,錾切时产生的变形小,尺寸增加也少 。三、内角度样板的使用对于闭式结构中内角度的测量,使
19、用游标万能角度尺或直角尺是不易测量的,通常情况下可使用角度样板检测内角度是否合格。内角度样板检测角度,方法为 透光法 ,如图4-21所示。内角度样板只能对内角进行 定性 测量,无法测得具体数值。 说明 内角度样板可用线切割加工。四、内部结构的测量内部结构一般被称为 孔 。配合件当中,凹件的配合部为内部结构。其尺寸的测量方法有 直接测量法 和 间接测量法 两种。1. 直接测量法用游标卡尺的 内 测量爪直接测量内部结构的尺寸。 注意 直接测量法多用于圆孔或工件外表面形状不规则结构的测量。2. 间接测量法用千分尺测量工件 实体 部分的尺寸后,再用工件的外部尺寸减去 实体 部分的尺寸的测量方法。如图4
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