零件的机械加工工艺方案设计Word下载.docx

零件的机械加工工艺方案设计Word下载.docx

《零件的机械加工工艺方案设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《零件的机械加工工艺方案设计Word下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。

所以，宽度为

mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

零件材料HT200，考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。

经查《机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±

0.8mm。

毛坯零件图如图1所示：

图１　毛坯图

二、工艺方案设计

1.基准的选择

（1）粗基准的选择：

因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。

（2）精度基准的选择：

为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。

2.制定工艺路线

方案一

工序：

1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°

倒角。

2.粗、精铣削B面。

3.铣削

4.铣削

5.拉花键。

方案二

以

mm圆柱面为粗基准。

选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。

2.拉花键。

以A面为基准，

3.铣削槽B面。

以花键的中心线及A面为基准。

选用X62W卧式铣床加专用夹具

选用X62W卧式铣床加专用夹具。

5.铣削

方案比较选择：

工艺方案一把拉花键放在最后一道工序，这使2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧；

方案二把拉花键放在第一道工序的后边，这样方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。

此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。

3.机械加工余量和工序尺寸

工序尺寸以毛坯尺寸如下：

（1）　A面的加工余量

A面有3±

0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除

（2）　矩形花键底孔

要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为

，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。

钻孔Φ20mm

扩孔Φ21mm

拉花键

花键孔要求以外径定心：

拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取2Ζ=1mm

（3）　B面的加工余量

此工序分2个工步：

1、粗铣B2、面精铣B面。

精加工余量为0.2mm

粗铣加工余量为2.8mm。

4.确定切削用量和基本工时

Ⅰ、工序1：

车削A面

1．加工条件。

工件材料：

灰口铸铁HT200。

σb=145MPa。

铸造。

加工要求：

粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2µ

m

机床C3163-1。

转塔式六角卧式车床。

刀具：

刀片材料。

r=12.ao=6-8b=-10o=0.5Kr=90n=15

2、计算切削用量

（1）已知长度方向的加工余量为3±

0.8mm。

实际端面的最大加工余量为3.8mm。

故分二次加工（粗车和半精车）。

长度加工公差IT１２级取-0.46mm（入体方向）

（2）进给量　根据《切削简明手册》（第3版）表1.4当刀杆尺寸为16mm×

25mm,

3mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取

Φ=60mm，ƒ=0.6-0.8mm/ｒ，按车床说明书取ƒ=0.6mm/n。

由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85，

所以：

实际进给量f=0.6×

0.8=0.48mm/ｒ，按车床说明书　ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ。

（3）计算切削速度。

按《切削简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）。

刀具材料YG6

V=Cv/（Tm·

apxv·

fyv）·

kv

其中：

Cv=158、xv=0.15、yv=0.4、M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28

kmv=1.15、kkv=0.8、kkrv=0.8、ksv=1.04、kBV=0.81。

Vc=158/（600.2·

20.15·

0.530.4）·

1.15·

0.8·

0.81·

0.97=46.9（m/min）

（4）确定机床主轴转速，ns=1000vc/

dw=229.8（r/min）按车床说明书取ｎ＝200r／min，所以实际切削速度V=40.8m/min。

（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1，由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备。

Tm=（L+L1+L2+L3）/nwxf=0.33（min）L=（65-0）/2=32.5L1=3、L2=0、L3=0

3.精车

已知粗加工余量为0.5mm，进给量f.根据《切削用量简明手册》表1.6，f=0.15－0.25mm/r，按车床说明书ｆ＝0.16mm/r，计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）

=158/（600.2·

0.160.4）·

0.97

=83.85（m/min）

确定机床主轴转速.nw=1000vc/

dw=410.8（r/min）按车床说明书取nw=400（r/min），实际切削速度V=57.1m/min，切削工时，查《工艺手册》表6.2-1：

Tm=（L+L1+L2+L3）/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min）

由于下一道工序是钻孔，所以留下Ø

20mm的台阶，所以L=（65-20）/2=22.5mmL1=3、L2=0、L3=0。

4、钻孔、扩孔、倒角

（1）钻孔

钻头选择：

见《切削用量简明手册》表2.2

钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：

双锥修磨具刃，钻头参数：

d＝Ф20mmβ=30°

，2Φ=118°

，2Φ=70°

，bε=3.5mm,ao=12°

Ψ=55°

b=2mm，

根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48。

ａ、按机床进给强度决定进给量：

根据表2.9,当σb＝210MPa

ｄ0＝20.5mm可确定f=0.75。

按车床说明书取f=0.62mm/n.

ｂ、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6寿命T=45min.

ｃ、切削速度　由《切削用量简明手册》，表2.15得Ｖ=21m/min，n=1000V/

D=334.4由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min，取n=280m/min.实际Ｖ=17m/min。

ｄ、基本工时，Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32（min），入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm，所以Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32（min）。

（2）扩孔

刀具直径do=21mm；

刀具几何参数同上。

由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上Tm=0.32，倒角刀具15°

锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。

（3）倒角

刀具：

专用刀具。

此工步使用到专用刀具与手动进给。

检验机床功率按《切削用量简明手册》表1.24可以查出　当σｂ＝160～245HBS、ａｐ≤2.8ｍｍ、ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ、Ｖｃ≤41ｍ／min、Ｐｃ＝3.4kw

按车床说明书取主电机功率Ｐ＝11kw，可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求，钻削功率检验按《切削用量简明手册》表2.21当ｄｏ＝21mm、ｆ＝0.64mm，查得转矩M＝61.8N.M，由《切削用量简明手册》表2.32　得功率公式

ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km

按车床说明书取主电机功率Ｐ＝11，可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要

Ⅱ、工序2拉花键孔

单面齿升：

根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm,拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min），切削工时t=Zblηk/1000vfzZ

式中：

Zb：

单面余量1.5mm（由Φ21mm拉削到Φ25mm）；

L：

拉削表面长度，80mm；

η：

考虑校准部分的长度系数，取1.2；

K：

考虑机床返回行程系数，取1.4；

V：

拉削速度（m/min）；

F：

拉刀单面齿升；

Z：

拉刀同时工作齿数，Z=l/p；

P：

拉刀齿距。

P=（1.25-1.5）sqrt80=1.35sqrt80=12mm

∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7

∴其本工时Tm=1.5×

80×

1.2×

1.4/1000×

3.6×

0.06×

7=0.13（min）

Ⅲ、工序3粗铣，精铣B面

加工要求：

粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。

用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm

机床：

Ｘ62W

加工工件尺寸：

宽度：

40mm长度：

28mm

1.粗铣

1　选择刀具

根据《切削用量简明手册》表3.1铣削宽度ae≤5mm时。

直径为do=50mm故齿数z＝8，由于采用标准镶齿圆柱铣刀，铣刀几何参数（表3.2）rn=10°

ao=16°

2　切削用量

留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±

0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r

3　选择刀具磨钝标准及刀具寿命。

根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命T=120min。

4　决定切削速度Vc

可根据《切削用量简明手册》表3.9

确定：

Z=8,aP=40-70mm,ac=2.8±

0.8ｍｍ,fz=f/z=0.0750.1（mm/z）

由公式：

Vc=（Cv×

do×

qv）/（Tm×

ap×

Xv×

fz×

yv×

ae×

uv×

Zpv）

试中：

Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.