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最新消息| 隔爆型零件機械加工工藝路線的選擇 | 2022-11-07 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://www.163.com/dy/article/FTQFVCHE0518L5FC.html" 工藝人員在對隔爆型零件的施工圖樣熟悉和掌握以及結構工藝性分析以后就可以制訂零件加工的工藝路線。在制訂機械工藝路線時，應該考慮以下基本原則。 1.制訂隔爆型零件機械加工工藝路線的基本原則 在制訂隔爆型零件機械加工工藝路線時，人們應該遵循的總的原則是如何保證實現機械加工的“優質、高效、低成本”，正確地選擇機械加工方法、恰當地安排加工工藝順序和合理地處理加工工序的集中與分散。這些方面都是工藝人員所必須審慎考慮的。 (1)機械加工方法確定原則在選擇防爆電器機械加工方法時，人們應該重點考慮以下幾點：1)生產綱領和現有生產條件按照生產綱領就可以知道生產的批量，就可以確定加工時采用什麼樣的設備和工裝；根據現有生產條件就可以初步確定加工設備是使用現有設備還是需要添加設備，或者采用外協加工。2)零件材料與加工方法不同材料適應的機械加工方法是不同的，有一些適于切削加工，而另一些則適于磨削加工。通常情況下，硬度小的材料適于切削加工，例如有色金屬材料；硬度大的材料除切削加工外還適于磨削加工，例如黑色金屬材料。零件材料一般都標注在零件圖中，人們可以按照圖樣標注材料選擇合適的加工方法。3)加工方法的加工經濟精度、表面粗糙度與零件的技術要求精度、表面粗糙度每一種加工方法都有一個恰當的加工經濟精度和表面粗糙度。正確地選擇符合相應加工經濟精度和表面粗糙度的加工方法有利于實現待加工零件所需的精度和表面粗糙度要求。所謂“加工經濟精度”，是指在正常的加工條件下，即在使用符合標準要求的加工設備、工藝裝備和相應技術等級的操作人員且不延長加工時間的情況下所能夠實現的加工精度。這里列出一些加工方法的加工經濟精度和表面粗糙度的相互關系，供大家在選擇加工方法時參考。①隔爆型外圓表面加工時加工方法與加工經濟精度、表面粗糙度的關系參考表1。表1隔爆型外圓表面加工方法與加工經濟精度、表面粗糙度推薦值 加工方法 加工步驟 加工經濟精度(公差等級) 表面粗糙度Raum 車削 粗車 IT12-IT13 10～80 半精車 IT10-IT11 2.05-10 精車 IT7-IT8 1.25-5 鏡削 粗鏡 IT12-IT13 10-80 半精銑 IT11-IT12 2.5-10 精銑 IT8-IT9 1.25-5 (外)磨削 粗磨 IT8-IT9 1.25-10 半精磨 IT6-IT7 0.63-2.5 表2隔爆型平面加工方法與加工經濟精度、表面粗糙度推薦值 加工方法 加工步驟 加工經濟精度(公差等級) 表面粗糙度Raum 銑削 粗銑 IT11-IT13 5-20 半精銑 IT8-IT11 2.5-10 精銑 IT6-IT8 0.63-5 車削(端面) 粗車 IT12-IT13 10-80 半精車 IT8-IT11 2.5-10 精鏡 IT6-IT8 1.25~5 刨削 粗倒 IT11-IT13 5-20 半精刨 IT8-IT13 2.5-10 精刨 IT6-IT8 0.63-5 插削 - IT8-IT13 2.5-20 拉削 粗拉 IT10-IT11 5-20 (乎)磨削 粗磨 IT8-IT10 1.25-10 ①同表1。③隔爆型孔加工時加工方法與加工經濟精度、表面粗糙度的關系參考表3。 加工方法 加工步驟 加工經濟精度(公差等級) 表面粗糙度Raum 鉆削 (φ15mm) IT11-IT13 5-80 (φ15mm) IT10-IT12 20-80 擴削 粗擴 IT12-IT13 20-20 鑄孔一次擴削 IT11-IT13 10-40 精擴 IT9-IT11 1.25-10 鉸削 半精鉸 IT8-IT9 1.25-10 精鉸 IT1.25-IT10 0.32-5 拉削 粗拉 IT9-IT10 1.25-5 鑄孔一次拉削 IT10-IT11 0.32-2.5 鏜削 粗健 IT12-IT13 5-20 半精鐙 IT10-IT11 2.5-10 精鏜 IT7-IT9 0.63-5 (內)磨削 粗磨 IT9-IT11 1.25-10 ④同表1。這里應該指出的是，各種加工方法所達到的加工經濟精度和表面粗糙度在各種文獻中的描述是不一致的，因而表1一表3所示方法和數據僅供參考。還要強調說明，對于隔爆型零件，表面粗糙度并不是越小越好，非常光滑的表面有利于爆炸生成物通過，容易發生“傳爆”，因而只要符合要求就可以了。(2)機械加工順序安排原則在安排機械加工順序時，人們應該考慮以下幾項主要內容：1)粗加工和精加工的加工順序通常情況下，零件的粗加工和精加工分開進行，而且先進行粗加工后進行精加工。這樣安排有如下優點：①及早地發現被加工零件存在的缺陷，例如氣孔、砂眼等，及早地剔除這些零件，避免浪費人力物力。②較好地減小零件裝夾引起的彈性變形、切削熱引起的熱變形等因素對精加工工序的影響。有時因情況的不同粗加工和精加工也可以安排在一起進行。例如，體積小的零件的加工，或者笨重體大的零件的加工，安排在一起進行加工可以減小裝夾和搬運成本。2)基準面和功能面的加工順序 在加工過程中，基準面的選擇十分重要。“基準面”影響著“功能面”，人們常常先加工基準面后加工功能面。這樣安排的優點如下：①有利于定位基準，例如精基準的定位。②有利于保證加工精度。3)主要表面和次要表面的加工順序一般情況下，先加工主要表面(例如平面)，后加工次要表面(例如孔或鍵槽等)。這樣的安排有如下優點：①有利于定位基準，例如精基準的定位。②有利于保證孔或鍵槽的位置度。這里需要指出的是，在這些加工順序安排中還有一些其他的工序，例如檢驗。檢驗應該采用三檢模式(自檢、互檢、專檢)來保證各道工序加工尺寸的正確性。通常情況下，檢驗應該在機械加工過程中、加工場地轉換前后以及機械加工完成時進行。隔爆型零件必須進行工序檢驗和完工檢驗。(3)機械加工工序集中原則工藝人員在安排加工順序時還應該考慮工序的集中性或分散性。根據每一道工序安排加工的內容多少，人們把工序過程分為工序集中和工序分散兩類。這兩類工序過程各有特點：1)工序集中①一個零件在每道工序中加工工序內容多，因而所需工序少，工藝路線短。②零件裝夾次數少，能夠較好地保證加工精度，而且節約附加工時。③加工設備和工裝相對要復雜一些。④操作人員的技術水平要求相對要高一些。2)工序分散①一個零件在每道工序中加工工序內容少，因而所需工序多，工藝路線長。②加工設備、零件裝夾次數多，費力費時。③加工設備和工裝相對要簡單一些。④操作人員的技術水平要求相對要低一些。在實際應用中，人們應該根據具體情況選擇是采用工藝集中，還是采用工藝分散，抑或是兩者兼之。習慣上，零件結構相對簡單且生產批量又較大時常常采用工藝集中，反之則采用工藝分散。顯然，這不是一個簡單的采用模式。人們應該顧及多種因素，例如零件的批量、技術要求的精度、現有加工設備和工裝的適應性以及操作人員的綜合技術素質等，經過綜合分析來確定。 2.隔爆型零件機械加工工藝路線示例 上面簡單地討論了隔爆型零件機械加工工藝路線的制訂原則，下面大概地介紹一下在防爆電氣設備制造中常用的幾種隔爆型零件的機械加工工藝路線。(1)隔爆型平面在隔爆型電氣設備中，隔爆外殼的殼體和蓋子之間經常采用一種所謂“平面式連接(或稱法蘭式連接)”的隔爆接合面結構。這是由兩個相互耦合的圓環狀平面或矩形環狀平面組成的，是保持設備隔爆安全性能的一個至關重要的結構。 圖隔爆型平面：隔爆外殼法蘭式隔爆接合面結構示意圖這樣的隔爆外殼常常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼板和鑄鋁等材料制成。1)平面式隔爆接合面的要求為了保持隔爆安全性能，平面式隔爆接合面應該符合下列要求：①隔爆接合面寬度的設計值。②隔爆接合面的表面粗糙度(m6.3um)。③隔爆間隙(公差)的設計值。④隔爆接合面法蘭壁厚的設計值。這里需要指出的是，在耦合的兩平面之間，理論上間隙等于零，但是實際上由于平面在加工時有一個平面度存在，所以間隙不等于零。平面度，尤其是線性尺寸大的平面，直接影響著這里的間隙值大小。這是一個不可忽視的問題。2)確定加工工藝路線根據上述對隔爆型平面的分析，按照工藝路線的制訂原則，這里提出隔爆型平面機械加工的工藝路線：粗車－半精車－精車；或者粗刨(銑)－半粗刨(銑)－精刨(銑)。由于零件在加工過程中不要求特殊處理，例如淬火，所以在路線圖中，不要刨削和銑削交叉進行，否則會增加加工設備的種類和裝夾倒換次數，不符合“工序集中”原則。(2)隔爆型圓筒面在隔爆型電氣設備中，設備外殼有時采用圓筒式結構，而且殼體和蓋子常常采用止口配合的隔爆結構。在這種隔爆結構中，隔爆參數(寬度和間隙)，有時由止口的圓筒部分和平面部分一起構成，有時只由止口的圓筒部分單獨構成。這種結構的隔爆外殼常常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼板和鑄鋁等材料制成。1)圓筒式隔爆接合面的要求為保證這種結構的隔爆安全性能，圓筒式隔爆接合面應該符合以下要求：①圓筒部分隔爆接合面寬度(b)的設計值。②平面部分隔爆接合面寬度(A，a)的設計值。③隔爆接合面的表面粗糙度(m6.3um)。④隔爆間隙(公差)的設計值。⑤隔爆接合面法蘭壁厚的設計值。⑥蓋子的圓筒面和平面交界處清根。⑦殼體的(內)圓筒面和平面交界處倒角：α=45o，f小于等于1mm。⑧當隔爆接合面寬度為L=A+b，L1=a+b時圓筒面和平面之間的垂直度(當隔爆接合面不包括平面部分時允許不考慮垂直度)。2)確定加工工藝路線根據上述對隔爆型圓筒面的分析，按照工藝路線的制訂原則，這里提出隔爆型圓筒面機械加工的工藝路線：粗車_半精車_精車。除上述加工路線外，對于鑄鋼件和鑄鐵件，有時也可以采用“粗車。半精車_+粗磨”的方案，但是不是特殊情況一般不要采用這種方案，此方案會增加工件裝夾次數，不符合“工序集中”原則。(3)隔爆型孔在隔爆型電氣設備中，設備外殼上常常有一些孔-軸式隔爆結構，例如操縱桿配合結構。這種結構常常由軸、軸套和隔爆外殼殼壁組成。軸套和軸構成孔.軸式隔爆結構，同樣隔爆外殼殼壁和軸套也構成這種結構。這種結構的隔爆外殼常常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼板和鑄鋁等材料制成；而軸套常常采用銅合金[例如，黃銅(H62)]材料制成；采用銅合金制作的軸套具有較好的耐磨性。 圖隔爆型孔：隔爆外殼孔-軸式隔爆接合面結構示意圖a)孔.軸式隔爆結構b)隔爆外殼殼壁c)襯套(軸套)1)孔.軸式隔爆接合面的要求為保證這種結構的隔爆安全性能，孔-軸式隔爆接合面應該符合以下要求：①隔爆接合面寬度(L)的設計值。②隔爆接合面的表面粗糙度(孔：Ra6.3um或Ra3.2um，軸：Ra3.2um或Ra1.6um)。③隔爆間隙(公差)的設計值。④孔與隔爆外殼殼壁之間的垂直度不做特殊要求。2)確定加工工藝路線根據上述對隔爆型孔的分析，按照工藝路線的制訂原則，隔爆型孔機械加工的工藝路線：鉆_擴，如圖13a所示；或者，鉆斗粗鏜，如圖所示。 a)b)圖隔爆型孔機械加工路線圖(4)隔爆型螺紋在隔爆型電氣設備中，人們有時會采用一些螺紋式隔爆結構，例如圓筒形的隔爆外殼采用隔爆螺紋來緊固蓋子和殼體。這種結構由外螺紋和內螺紋的鋸齒構成隔爆接合面。在實際應用中，螺紋式隔爆結構又分為圓柱形螺紋結構和錐形螺紋結構。這種結構的隔爆外殼常常采用鑄鐵、鑄鋼和鋼板材料(不得采用鋁合金材料)制成。這里以圓柱形螺紋結構為例進行分析。1)螺紋式隔爆接合面的要求為保證這種結構的隔爆安全性能，螺紋式隔爆接合面應該符合以下要求：①螺距(P大于等于0.7mm)的設計值。②精度(中等)。③嚙合扣數的設計值。④嚙合長度的設計值。⑤公差為6H69(GBT9145--2003)。2)確定加工工藝路線根據上述對隔爆型螺紋的分析，按照工藝路線的制訂原則，隔爆型螺紋加工路線分以下兩種：①攻螺紋和套扣成形對于標稱直徑不大于16mm的螺紋，通常采用攻螺紋和套扣的方法成形：·內螺紋：鉆孔攻螺紋。在這種情況下，在工件上鉆孔，且孔的直徑不應該大于螺紋內徑。使用絲錐攻螺紋時，有時可能需要進行兩次：一攻和二攻。 圖隔爆型螺紋：隔爆外殼螺紋式隔爆接合面結構示意圖1一蓋子(外螺紋)2一亮體(內螺紋)外螺紋：粗車板牙套扣。在這種情況下，工件(或毛坯)外圓表面應該光滑，直徑不應該小于螺紋外徑。攻螺紋和套扣一般的尺寸公差等級可以達到IT6-IT8，表面粗糙度可達Ra1.6—6.3um。②車削成形對于公稱尺寸較大的螺紋，通常采用車床車削成形。這種方法可以得到不同精度和表面粗糙度的內、外螺紋。在車削螺紋前，人們應該對工件(或毛坯)進行粗車預加工。預加工后工件的直徑：對于外螺紋，不要小于螺紋外徑；對于內螺紋，不要大于螺紋內徑。當然，除車削螺紋外，人們還可以采用其他方法加工出精度更高、表面粗糙度值更小的螺紋，例如銑削、磨削、滾壓等；只是對于隔爆型螺紋，車削成形就可以達到要求。從上述對隔爆型平面、隔爆型圓筒面、隔爆型孔和隔爆型螺紋提出的機械加工工藝路線可以看出，加工方法和零件材料相適應，工序安排和零件結構相適應，工序集中程度合適。當然，這不是唯一的機械加工路線，人們應該根據自身情況(機械加工能力和實踐經驗)來選擇適合自己的方法。 關鍵字標籤：http://www.wonglee.com.tw/ |
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