滑块课程设计资料.docx
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滑块课程设计资料
课程名称：
模具制造工艺学考核日期：
2016年5月16日
对组合式滑块进行工艺性分析，分析至少两种工艺方案。
一、零件分析
如图所示：
一个典型的导套结构，由工作部分和装夹部位所组成。
根据加工要求作如下分析：
1.热处理
材料为T8A钢，热处理要求是硬度在54-58HRC，可以判断最终热处理为：
淬火+回火。
热处理后材料较硬不好加工，所以应该在热处理之前把材料加工好。
2.工作部分
形状是一个立方体，要求不是很高；但是因为是工作表面，表面粗糙度要求较高Ra0.32，要保证这样的质量要求，需要铣削或者磨削来实现。
精加工应该在热处理之后，如果精加工后再热处理，材料热处理过程中引起的热变形和表面氧化，使其无法达到表面精度要求，所以可以判定为在热处理之后进行精车或者磨削。
3.安装要求工作部分和安装部分的平行度为0.025，而且还要保证一定的垂直度0.001，要保证这样的要求，应该在一次装夹过程中完成者两个表面的加工，如果分开来加工，则不能保证精度相同，因为每次装夹都会产生误差。
装夹方式采用平口钳装夹或者采用专用夹具以保证正确的精度要求。
二、加工阶段的划分
通过以上的零件分析，可以初步确定零件的加工过程的五个阶段，即备料、粗加工、热处理、精加工、光整加工。
1.备料
T8A钢材料，可以直接购买成品材料。
进行简单的机械加工，得到想要的毛坯外形，之后再进行其他处理。
2.粗加工
材料为长方体，所以一般采用刨削加工，刨削出非工作表面和粗糙度要求不高的材料的最终形状，值得注意的是，对于工作表面要留有一定的加工余量，以便进行后续的精加工。
3.热处理
产品的最终热处理为：
淬火+回火，一般在工厂中有专门的热处理加工中心，最终得到表面硬度在54-58HRC
4.精加工
由于零件的表面质量要求较高，所以在工作表面进行铣削或者磨削的方式，最终加工完成后，要保证安装部分和工作部分以及表面粗糙的要求。
5.光整加工
光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以减小工件表面粗糙度为目的的加工方法。
光整加工的方法一般有超级光磨、抛光、珩磨和研磨。
（1）超级光磨
超级光磨是用装有细磨粒、低硬度油石的磨头，在一定压力下对工件表面进行光整加工的方法。
设备简单，操作方便超级光磨可以在专门的机床上进行，也可以在适当改装的通用机床（如卧式车床等）上，利用不太复杂的超级光磨磨头进行。
一般情况下，超级光磨设备的自动化程度较高，操作简便，对工人的技术水平要求不高。
（2）抛光
抛光是在高速旋转的抛光轮上涂以磨膏，对工件表面进行光整加工的方法。
方法简便而经济抛光一般不用特殊设备，工具和加工方法也比较简单，成本低。
容易对曲面进行加工由于抛光轮是弹性的，能与曲面相吻合，容易实现曲面抛光，便于对模具型腔进行光整加工。
（3）珩磨
珩磨用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工。
珩磨加工是一种使工件加工表面达到高精度、高表面质量、高寿命的一种高效加工方法，可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值，但不能提高孔与其他表面的位置精度。
（4）研磨
研磨利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工
从应用范围来看，研磨、珩磨、超级光磨和抛光都可以用来加工各种各样的表面，但珩磨则主要用于扎的精整加工。
从所用工具和设备来看，抛光最简单，研磨和超级光磨稍复杂，而珩磨则较为复杂。
从生产效率来看，抛光和超级光磨最高，珩磨次之，研磨最低。
综合上述分析，应该选择研磨加工的方式对零件进行光整加工。
三、加工余量的分析
加工余量的确定方法有计算法、查表法和经验法三种。
（1）计算法
如果对影响加工余量的因素比较清楚，则采用计算法确定加工余量比较准确。
要弄清楚影响余量的因素，必须具备一定的测量手段，掌握必要的统计分析资料。
在掌握了各种误差因素大小的条件下，才能比较准确的计算加工余量。
（2）查表法
此法主要以生产实践和实验研究积累的经验所制成的表格为基础，并结合实际加工情况对数据加以修正，确定正确的加工余量。
这种方法方便、迅速，在生产上得到广泛应用。
（3）经验法
由一些有经验的工程技术人员或工人，根据经验确定加工余量的大小。
由经验确定的加工余量往往偏大，这主要原因是因为客观上怕出废品的缘故，这种方法在模具生产中得到广泛应用。
由以上分析可知，对于此零件的加工余量的分析，应该采用查表法，这样在生产中可以得到相对精度较高的零件。
①由工艺手册查的：
研磨余量为0.01mm，精磨余量为0.1mm，刨削余量为1.2mm，由公式得加工余量为1.21mm。
②确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度。
有机械加工工艺手册查的：
磨削后选定为IT6Ra=0.5微米，铣削加工为IT9Ra=0.8微米，刨削选定为IT13Ra=2.5微米。
四、加工工艺方案比较分析
根据上述的分析，可以制定以下两种加工方案。
（1）方案一
工艺路线为：
下料→刨削→热处理→铣削→研磨。
其中车削和精车以及研磨过程最为重要。
下料
其中，因为零件是立方体的，所以在下料的过程中，本零件应该选择的是长110宽70高50mm的立方体材料。
切削工序
a.平口钳装夹，刨上下平面保证尺寸为40.6；刨削两侧面尺寸60到达图样要求；刨削两侧面保证尺寸为48.6和导轨尺寸8.2；刨削15°斜面保证距地面尺寸为18.4；刨削两端面保证尺寸为101；刨削端面凹槽保证尺寸15.8，槽深达图样要求。
b.粗铣上下平面，保证尺寸40.2并为台肩尺寸8留余量；铣削两端面尺寸100.2；铣削两侧面保证尺寸48.2。
c.进行钳工划线：
划φ20、M10、2xφ6孔的中心线，划端凹槽线。
d.钻孔镗孔：
钻M10螺纹底孔并攻螺纹；钻φ20.8斜孔至φ18；镗φ20.8斜孔至尺寸留研磨余量0.4；钻2xφ6孔至φ5.9。
热处理工序
按热处理工艺对滑块进行处理，保证表面硬度为54-58HRC。
④精加工工序
将工件装夹在工作台上，采用平口钳装夹，铣削上下平面到达尺寸要求，铣削导轨之尺寸要求，铣削两侧面值尺寸要求，铣削两侧面至尺寸要求。
铣削凹槽至尺寸要求，磨斜角15°至尺寸要求，铣削端面尺寸
⑤光整加工
研磨外圆φ20.8至要求。
对于与型芯配装后钻2xφ6孔并配铰孔。
最后钳工装配对2xφ6的空安装定位销。
（2）方案二
工艺路线为：
下料→刨削→磨削→热处理→磨削→研磨。
其中热处理前磨削的过程很重要，既要在非工作表面切削出最终的成型面，又要在工作表面留有一定的加工余量，以便后续磨削，进行精加工。
下料
其中，因为零件是立方体的，所以在下料的过程中，本零件应该选择的是长110宽70高50mm的立方体材料。
切削工序
a.平口钳装夹，刨上下平面保证尺寸为40.6；刨削两侧面尺寸60到达图样要求；刨削两侧面保证尺寸为48.6和导轨尺寸8.2；刨削15°斜面保证距地面尺寸为18.4；刨削两端面保证尺寸为101；刨削端面凹槽保证尺寸15.8，槽深达图样要求。
b.磨上下平面，保证尺寸40.2并为台肩尺寸8留余量；磨两端面尺寸100.2；磨两侧面保证尺寸48.2
c.进行钳工划线：
划φ20、M10、2xφ6孔的中心线。
d.钻孔镗孔：
钻M10螺纹底孔并攻螺纹；钻φ20.8斜孔至φ18；镗φ20.8斜孔至尺寸留研磨余量0.4；钻2xφ6孔至φ5.9。
热处理工序
按热处理工艺对滑块进行处理，保证表面硬度为54-58HRC。
④精加工工序
将工件装夹在工作台上，采用平口钳装夹，磨削上下平面到达尺寸要求，磨削导轨之尺寸要求，磨削两侧面值尺寸要求，磨削两侧面至尺寸要求。
磨削凹槽至尺寸要求，磨斜角15°至尺寸要求，磨削端面尺寸。
⑤光整加工
研磨外圆φ20.8至要求。
对于与型芯配装后钻2xφ6孔并配铰孔。
最后钳工装配对2xφ6的空安装定位销。
5、经济性分析
由上述表格所示：
原材：
材料长110宽70高50，价格为205元
刨削：
25元工时为1h
热处理：
5元，淬火和回火
铣削：
15.76元/时，工时30min=15.76*0.5=7.88元
精密铣削：
160元/时；工时15min=160*0.25=40元
磨削：
21.84元，工时45min
钻削：
25元
铰孔：
10元
研磨：
14.6元，工时30min
修整：
1.25元，工时5min
所以得到方案一的总成本为：
205+25+5+7.88+40+25+10+14.6+1.25=333.73元
方案二总的工艺成本为：
205+25+21.84+25+10+14.6+1.25=302.69元。
综合以上分析，选择方案二为最优的工艺过程，两种方案的工艺卡片的制定如下所示：
方案一
哈理工大学荣成学院
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
产品名称
滑块
零件名称
滑块
共
6
页
第
1
页
材料牌号
T8A
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
长110宽70高50
每毛坯件数
1
每台件数
备注
工
序
号
工序名称
工序内容
车
间
工
段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
1
下料
购买毛坯，按照尺寸长110宽70高50切断
2
刨削
三爪卡盘装夹圆柱料的一头，，刨上下平面保证尺寸为40.6；刨削两侧面尺寸60到达图样要求；刨削两侧面保证尺寸为48.6和导轨尺寸8.2；刨削15°斜面保证距地面尺寸为18.4；刨削两端面保证尺寸为101；刨削端面凹槽保证尺寸15.8，槽深达图样要求。
平口钳
3
铣削
粗铣平面，保证尺寸40.2并为台肩尺寸8留余量；铣削两端面尺寸100.2；铣削两侧面保证尺寸48.2。
平口钳
4
钻
钻M10螺纹底孔并攻螺纹；钻φ20.8斜孔至φ18；镗φ20.8斜孔至尺寸留研磨余量0.4；钻2xφ6孔至φ5.9
5
钳工划线
划φ20、M10、2xφ6孔的中心线，划端凹槽线
6
热处理
淬火+回火
专用设备
7
铣削
铣削上下平面到达尺寸要求，铣削导轨之尺寸要求，铣削两侧面值尺寸要求，铣削两侧面至尺寸要求。
铣削凹槽至尺寸要求，磨斜角15°至尺寸要求，铣削端面尺寸
铣床
平口钳
8
研磨
研磨外圆φ20.8至要求。
对于与型芯配装后钻2xφ6孔并配铰孔
研磨机
专用夹具
9
钻孔铰孔
与型芯配装后钻2xφ6孔并配铰孔
钻床
10
终检
按零件图样要求全面检查
设计（日期）
校对（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
彭聪
2016.
5.16
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
刨削
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
滑块
零件名称
滑块
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6
页
第
2
页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
10
铣
T8A
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛
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