1、 该零件材料为45钢,屈服强度为600MPA,35轴用单边余量2.5mm,两边余量5.0mm,所以毛坯尺寸40,在轴向方向3mm,所以毛坯轴向长度为150mm。 三、选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作,它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理地选择定位基准,可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。所以在做此零件时,我们选择35轴线为基准,并且此基准为设计基准,即遵循“基准重合”的原则。该基准还可作为大部分工序的定位基准,加工其他的次要表面,体现了“基准统一”的选择原则。4、选择加工方法1.平面的加工 平面的加工方法很多,有车、刨、铣、磨、拉等。对
2、于本零件由于表面D、E粗糙度为Ra50,通过粗铣就可以达到。而对于C面粗糙度为Ra6.3通过粗铣也可以达到。而表面A的粗糙度要求为Ra12.5根据GB/T 1804-2000规定,选用中等级,相当于IT13级,故可考虑粗车或粗端铣。2 外圆与退刀槽、攻螺纹 外圆35的加工在本零件中很重要。本次选用CA6140车床,由于表面粗糙度Ra1.6,所以采用粗车-半精车-精车。而对于外圆27,表面要进行攻螺纹,所以进行粗车就可以了。在粗车过后再用螺纹车刀进行攻螺纹。3孔加工 32孔内壁粗糙度为Ra6.3所以就用钻-扩,钻孔后扩孔就可以达到这个精度要求,满足安装配合E9,并且用YT锥柄麻花钻。5的销孔,直
3、接用枪孔钻就可以加工出来。4槽加工 对槽的加工,槽的要求为Ra3.2所以用X6132万能铣床,进过粗铣-精铣就可以达到。5、制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一:工序05:模锻毛坯工序10:45钢正火,为机加工作准备工序15:粗铣二边表面 由于表面粗糙度要求很低所以以任意端面为粗定位,用专用夹具夹紧,铣表面到尺寸。工序20:粗铣C面 由于C面有粗糙度要求所以用专用夹
4、具夹紧,铣表面到尺寸。工序25:钻32的孔 用专业的钻床夹具,进行钻孔工序30:扩32的孔 为达到内壁粗糙度进行扩孔,满足精度要求工序35:粗车35外圆 粗车毛坯40到36外圆,用专用夹具夹紧,粗车到规定尺寸工序40:粗车27,倒角C1 在已经被粗车到36的外圆上,用专用夹具夹紧,继续粗车相应 尺寸到27,并且倒倒角C1工序45:车退刀槽24 在相应尺寸用切槽刀加工退刀槽24,用专用夹具夹紧。工序50:进行热处理调质工序55:半精车35 在粗加工过后进行半精加工,由36的外圆车到35.2工序60:精车35 在半精加工后进行精加工,由35.2的外圆到35工序65:车锥面,倒角C2 进行车锥面,并
5、且倒倒角C2工序70:攻螺纹M271.5-6h 用螺纹车刀在27外圆上进行攻螺纹 工序75:钻5的销孔 在螺纹规定尺寸处进行销孔的加工。工序80:粗铣键槽 用铣床专用夹具,进行键的加工。工序85:精铣键槽 用铣床专用夹具,进行键的加工工序90:铣A面 按照零件图规定铣A面 该方案中工序25、30以及工序75使用同一加工设备(钻床),所以工序25、30两道工序应该安排在后面与工序75连续加工,以减少工件的搬运时间,提高生产效率。由此得出以下方案二。2.工艺路线方案二: 在已经被粗车到36的外圆上,用专用夹具夹紧,继续粗车相应的尺寸到27,并且倒倒角C1 用螺纹车刀在27外圆上进行攻螺纹。 为达到
6、内壁粗糙度进行扩孔,满足精度要求。工序75:虽然方案二工序仍然是十八步,但是效率比方案一提高了。各工序合理安排,减少工件在各加工设备间搬运的次数。并遵循了工艺顺序安排的原则,保证了加工的精度要求。因此,选择方案二进行加工。六、确定加工余量由机械制造工艺学第30至31页的表110,表111,表112确定其加工的的经济精度和经济粗糙度。(1)35的外圆表面:工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精车0.235IT7Ra1.6半精车0.835.2IT9Ra6.3粗车436IT11Ra12.5毛坯40(2)加工M27x1.5-6h的螺纹:攻螺纹M27x1.5-6h927(3) 32E9的孔:扩132I
7、T10R6.3钻31R12.5(4)铣键槽精铣0.57.5IT8半精铣27粗铣5(5)轴向长度84尺寸:车锥面84粗车27端面85粗车35端面8687选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点,。选择加工方法,因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号,主要取决于现场的设备情况。若零件加工余量比较大,加工材料又较硬,有必要校验机床功率。在本设计中,我们最终选择的机床,其经济精度和零件表面的设计要求相适应,初步选定各工序机床如下:(1)工序15:X62W卧式铣床。(2)工序20、75、80、85:X6132万能铣床。(3)工序25、30、35、45、50、55、60:选择CA61
8、40车床(4)工序65、70:选用Z3025钻床。选择夹具 对于成批生产的零件,大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高校的前提下,亦可部分采用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序采用了专用机床夹具,需专门设计,制造。七、确定切削用量及基本时间切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量,确定方法是先确定背吃刀量,再进给量,最后确定切削速度。不同的加工性质,对切削加工的要求不一样。粗加工时,应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度,故一般优先选择尽可能大的背吃刀量,其次选择较大的进给量,最后根据刀具耐用度要求,确定适合的切削速度。精加工时,首先应保证工件的加工精度和表面质量要去,
9、故一般选用较小的背吃刀量和进给量,而尽可能选用较高的切削速度。(1)工序15 本道工序是粗铣端面,已知加工材料为45钢,机床选用XA5032立式铣床,选用刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d-125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14.根据【8】表5-26确定铣刀角度,选择前角=200,后角=120,主偏角k=600,,螺旋角=100,已知铣削宽度为57mm,铣削背吃刀量为ap=4mm 1.确定每齿进给量根据【8】表5-13知XA5032型立式铣床的主电动机功率为7.5KW,查表5-27知当工艺系统刚性中等、镰齿端铣刀加工钢料时,其每齿进ap=0.08-0.15mm/z。
10、由于本工序背吃刀量和铣削宽度较大,选择最小的每齿进给量af=0.08mm/z。根2. 选择铣刀磨钝标准和耐用度据【8】表5-28,用高速钢镰齿端铣刀粗加工钢料时,选择铣刀后刀面磨损极限为1.8mm,查表【8】5-29知铣刀直径d=125mm时,经插值得端铣刀的合理耐用度T=150min。铣削速度可以通过计算得出,但是其计算公式比较复杂,实际生产中使用并不多,这里通过查表确定。3.确定切削速度V和工作台每分钟进给量vf查表【8】5-30知,高速钢铣刀铣削速度为15-25m/min,则所需铣床主轴转速范围是n=38.2-63.7r/m根据XA5032机床的标准主轴转速,由表5-13选取n=60r/
11、min,则实际铣削速度为V=23.55m/min工作台每分钟进给量为vf=fn=afzn=0.08x14x60mm/min=67.2mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选取vf=60mm/min,则实际的每齿进给量为af=vf/zn=0.071mm/z;4.校验机床功率 由表【8】5-31和5-32知,铣削力FZ和铣削功率P计算如下:F=336.15N P=1.31KW最后所确定的切削用量为ap=4mmaf=0.071mm/zvf=60mm/minv=0.39mm/s5基本时间T=l/fn=0.94min2t=1.84min(2)粗车35外圆 本道工序是粗车35外圆,已知加工材料
12、为45钢,机床为CA6140卧式车床,专用夹具,所选刀具为YT15硬质合金车刀 。1.确定背吃刀量 由前述可知,切削单边加工余量为2.0mm,即背吃刀量a=2.0mm2.确定进给量: 根据金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a=2.0mm,则进给量f=0.40.5mm/r,根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43进给量值可知,取横向f=0.4mm/r。 3.确定切削速度 根据金属加工工艺及工装设计第98页表4-58外圆切削速度参考值可知,V=1.51.83m/s,则所需车床主轴转速范围n=709874.2r/min根据金属加工工
13、艺及工装设计第91页表4-43可知,n=710r/min,V=89.17m/minT=l/fn=0.306min(三)粗车27外圆。 本道工序是粗车27外圆,已知加工材料为45钢,机床为CA6140卧式车床,专用夹具,所选刀具为YT15硬质合金车刀 1.确定背吃刀量 由前述可知,切削单边加工余量为4.5mm,即背吃刀量a=4.5mm 2.确定进给量:=4.5mm,则进给量f=0.30.4mm/r,根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43进给量值可知,取横向f=0.3mm/r。3.确定切削速度 根据金属加工工艺及工装设计第98页表4-58外圆切削速度参考值可知V 则所需车床主轴转速范围n=
14、根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43可知,n=710r/min,VT=l/fn=0.15min(四)半精车35外圆本道工序是半精车35外圆,由粗车到36后在进行半精车到35.2.已知加工材料为45钢,机床为CA6140卧式车床,专用夹具,所选刀具为YT15硬质合金车刀由前述可知,切削单边加工余量为0.4mm,即背吃刀量a=0.4mm根据金属加工工艺及工装设计第96页表4-54可知,当加工45钢时,背吃刀量a=0.4mm,则进给量f=0.450.8mm/r,根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43进给量值可知,取f横向=0.5mm/r。根据金属加工工艺及工装设计第98页表4-58切削
15、速度参考值可知,V=1.52.0m/s,=511682r/min根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43可知,n=560r/min,V=98.4m/minT=l/fn=0.189min(五)精车35外圆 本道工序是精车35外圆,由半精车到35.2后在进行半精车到35 已知加工材料为45钢,机床为CA6140卧式车床,专用夹具,所选刀具为YT15硬质合金车刀由前述可知,切削单边加工余量为0.1mm,即背吃刀量a=0.1mm=0.1mm,则进给量f=0.110.15mm/r,根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43进给量值可知,取f横向=0.11mm/r。3.确定切削速度:=0.50.83
16、3m/s, n= =271.42452.19根据金属加工工艺及工装设计第91页表4-43可知n=320Vc=35.36m/minT=l/fn=1.5min(6)钻32孔 本道工序是钻32的孔。由钻31的刀具:YT锥柄麻花钻用钻床专用夹在钻床上进行加工。已知加工材料为45钢,机床为z3025由前述可知,切削加工余量为36mm,即背吃刀量a=36mm根据金属加工工艺及工装设计第101页表4-64查得f=0.450.55mm/r根据【8】表5-51查得f=0.55根据金属加工工艺及工装设计第102页表4-66查得vc=11.531m/minN=122.4r/min根据【8】表5-54可以查出n=80
17、T=l/fn=0.85总结:本设计研究过程中仍然存在一些不足,有的问题还有待进一步深入,具体如下:1)、系统的设计不太完善,还可结合计算机数据库计算分析,整理出更加合理的设计方案;2)、计算零件加工时间时考虑的是主要的工作时间,没将操作者辅助时间加上去。参考文献1王光斗,王春福.机床夹具设计手册.第三版.上海科学技术出版社, 2002. 2田玉顺.机械加工技术手册.北京出版社.1992. 3北京第一通用机械厂.机械工人切削手册(修订第2版).机械工业出版社.1993. 4孟少农.机械加工工艺手册(第1、第2、第3卷).机械工业出版社.1996.5杨叔子.机械加工工艺师手册.机械工业出版社.2004. 6徐灏.机械设计手册(第1、第2、第3、第4、第5卷).机械工业出版社. 1995. 7金属机械加工工艺人员手册修订组.金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社.1982.8王栋、李大磊 机械制造工艺学课程设计指导书.北京 .机械工业出版社.2010.9
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