传感器壳体案例分析重点.docx

1、传感器壳体案例分析重点传感器壳体的工艺分析和程序编制一、零件图分析任务描述：传感器壳体来源于株洲时代卓越汽车电子技术有限公司1、零件的作用传感器壳体。属于箱体类零件，其主要作用是保护传感器。2、零件的材料及其力学性能工件的材料为LY112是铸造铝合金。铸造铝合金是在纯铝的基础上加入其他金属或非金属元素 , 不仅能保持纯铝的基本性能 , 而且由于合金化及热处理的作用 , 使铝合金具有良好 的综合性能。主要采用压力铸造。3、零件的结构工艺分析传感器壳体的加工表面有57g6()端面57g6()外圆37k7内孔及37k7内孔41.5（ ）内孔及其顶面，38.5通孔下底面，1410和84的槽，2M3深1

2、0的螺纹孔。查公差配合与技术测量表2.4 分析如下：57g6():其公差等级为IT6级，表面粗糙度是1.6um。57g6()端面:其公差等级为IT11，表面粗糙度为12.5um。37k7内孔:其公差等级为IT7级表，面粗糙度为1.6um且与57g6()有同轴度要求。 37k7()内孔底面:其加工表面与57g6()轴线有垂直度要 求。41.5（ ）内孔:其公差等级为IT7,表面粗糙度为1.6um且与57g6()有同轴度要求。 41.5（ ）内孔顶面:其公差等级为IT7级，表面粗糙度为1.6um38.5通孔台阶底面:其公差等级为IT7级，表面粗糙度为1.6um, 公差为160um 。 凸台表面:其

3、公差等级为IT8级，表面粗糙度为3.2um。410和84的槽:其公差等级为IT11级,表面粗糙度为12.5um。2M3深10的螺纹孔:其公差等级为IT11，表面粗糙度为12.5um。其余各表面公差等级为IT11表面粗糙度为12.5um。二、毛坯的分析毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。1、毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，

4、毛坯的制造方法主要有以下几种：型材、锻造、铸造、焊接、其他毛坯。该零件材料为LY112，考虑到零件本身的结构以及材料，结构复杂，有较好的铸造性和耐磨性，所以采用铸件，铸造的方法有砂型铸造，金属铸造，精密铸造，压力铸造，离心铸造等。本零件生产批量为中小批量，综上所叙选择铸造中的压力铸造。2、毛坯图的设计毛坯（铸件）图是根据产品零件设计的，经查金属机械加工工艺人员手册表521可知：铝铸件的机械加工单边余量为2mm三、工艺路线的拟定1、定位基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准的选择的正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。 1）粗基准的选择选择粗基准要考虑两个问题：一是 合理的

5、分配加工面的加工余量，二是 保证加 工面与不加工面之间的相互位置关系。根据粗基准的选择原则对该工件进行分析以铸件毛坯的52外圆作为基准比较合理。2）精基准的选择选择精基准首先应确保零件的加工精度，然后再考虑装夹方便，从本工件的精度 及公差要求来看大多数要加工的表面为内孔且其公差要求的确定都是以A为基准，所以暂选57g6为精基准，如在下面的加工过程中有基准重合问题时，应该更换基准。2、加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人

6、的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况互我们学校的具体加工条件，查机械制造工艺表2.16、2.17、2.18按加工表面来阐述的加工方案：加工表面公差等级表面粗糙度加工方法57g6IT6Ra1.6粗车半精车精车-57g6端面IT11Ra 12.5粗车37k7内孔IT7Ra 1.6粗镗半精镗精镗37k7内孔底面IT11Ra 12.5粗镗41.5内孔IT7Ra 1.6粗镗半精镗精镗41.5内孔顶面IT7Ra 1.6粗镗半精镗精镗38.5通孔台阶底面IT7Ra 1.6粗车半精车精车凸

7、台表面IT8Ra 3.2铣410和84的槽IT11Ra 12.5粗铣2M3深10的螺纹孔IT11Ra 12.5钳四、加工顺序的安排1、工序的安排 (1)加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备,人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除大部分余量，并为后续工序提供精基准。半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备。精加工阶段

8、：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量，加工内外轮廓表面。 (2)基面先行原则该零件进行加工时，要将A面先加工，再A面和25.5的内孔为基准来加工，因为A面和25.5的内孔是为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。 (3)先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足

9、不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。 (4)先主后次该零件上加工表面可氛围主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如A面，25.5、26、32的内孔及66的轴，次要加工表面如11、15的内孔及66的外圆表面，对整个工艺过程影响较小的表面，先要加工主要表面，再一主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最终精加工安排在工艺过程最后。 (5)先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于液压泵盖来讲先加工A面，做为定位基准再来加工其余各孔。2、工序划分的

10、确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：在考虑到工件是单批量生产的情况下，宜采用工序集中的原则。 3、辅助工序的安排辅助工序主要包括：检验、清洗、去毛刺、去磁、防锈、和平衡等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的主要措施之

11、一。它通常安排在：1）粗加工全部结束后，精加工之前；2）重要工序前后；3）工件从一个车间转向另一个车间前后；4）全部加工结束之后。4、热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性 能。热处理 主要分预备热处理，最终热处理和消除内应力处理等。为了改善金属的组织和切削性能及消除内应力，在机加工之前安排预备热处理，含碳量在0.5%以上的用退火降低硬度，0.5%以下的用正火提高硬度，易切削。半精加工后和磨削加工之前的热处理为最终热处理，主要用于提高材料强度和硬度，如淬火回火。即能提高硬度，又能改善材料的综合机械性能。消除内应力处理中，精度要求高的工件安排在毛坯加工之前

12、。精度要求高的安排在加工中多次处理，如进行人工时效处理。由于工件是铝件，切削性能良好，只需要进行消除内应力处理（时效处理） 5、拟定加工工艺路线制造工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸，精度等技术要求。能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中小批量生产的条件下，尽量使工序集中来提高生产效率，如有特殊情况使用专用夹具来加工。(1)工艺路线一工序1. 备料 压铸外形毛坯。工序2 热处理 时效处理工序3. 车 57g6（）圆柱，及其两端面，和台阶底面。工序4 车 57g6（）台阶面车内孔37k7(),32,43.7, 41.5（ ）及倒角工序5 铣 铣凸台表面和14X10 8X14的槽，及攻

13、2XM3深为10的螺纹孔。工序6 终检 (2)工艺路线二工序1 备料 压铸外形毛坯。工序2 热处理 时效处理工序3 车 粗车57g6（）外圆，台阶底面留半精车余量，粗车两端面到要求。 工序4 车 粗车内孔37k7()41.5（ ）留半精加工余量，粗车32内孔到要求。 工序5 车 半精车金刚车57g6（）外圆，台阶底面。工序6 车 半精车，精车内孔37k7（）41.5（）工序7 车 粗车43.7内槽工序8 钻 钻及3XM3的底孔。工序9 铣 铣凸台表面和14X10 8X4的槽。工序10 钳工 攻2XM3深10的螺纹孔。工序11 终检 (3)工艺路线三工序1 备料 压铸外形毛坯。工序2 热处理 时

14、效处理工序3 车 车37k7（）32 41.5（）内孔及43.7内槽工序4 车 车外圆57g6（）台阶底面及两端面工序5 铣 铣凸台表面和14X10 8X4的槽。工序6 钳工 攻2XM3深10的螺纹孔。工序7 终检(4)工艺路线的比较与分析上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先车57g6（）外圆再以57g6（）为基准加工其它表面，方案三则相反，是先加工孔再加工57g6（）外圆，而方案二采用的是粗精加工的方法来加工工件，经比较可知，先加工57g6（）外圆有利于保证加工精度，满足公差要求，但方案二中工序较为分散，不适合中小批量生产，而方案一工序4虽然在同一加工平面内，但加工方法不一样，可以将其改做

15、两道工序，且在工序3中的一次性加工内有的内孔不会理，所以把加工43.7及41.5（）调到工序2中，这样更为合理，具体工艺过程如下：工序1 备料 压铸外形毛坯工序2 热处理 时效处理工序3 车 夹52表面车外圆57g6()及其下端面，和台阶底面及41.5（）内孔43.7内槽。 工序4 车 夹57g6（）外圆车37k7（）32内孔及其37k7()内孔底面。工序5 钻 钻3XM3深10的底孔工序6 铣 铣凸台表面和14X10 8X4的槽。工序7 钳工 攻2XM3深10的螺纹孔。工序8 终检6、加工设备的选择工序二、三采用数控卧式车床，数控卧式车床的参数如下：CK7150A型数控车床的主要技术参数名称

16、规格备注床身上最大回转直径505mm床鞍上最大回转直径340mm最大切削直径轴类零件250mm盘类零件500mm外圆最小车削直径20mm最大车削长度1000mm；500最大行程X260mmZ1100mm；600主轴箱主轴转速范围303000r/min主轴恒扭矩转速范围30600r/min主轴恒功率转速范围6002000r/min主轴定心轴颈锥度1415锥孔锥度80mm主轴通孔直径65主轴中心至床面高度290mm主轴中心至地面高度1000mm尾架尾架套筒最大行程80mm尾架套筒直径85尾架套筒锥孔锥度莫氏5活顶尖最小设定单位X0.001mmZ0.001mm最小移动量X0.0005mmZ0.001

17、mm最小检测单位X0.0005mmZ0.001mm进给量及螺距范围工进X0.0016mmZ0.0018mm快进X8m/minZ12螺纹导程0.0018mm/r刀盘驱动方式电动刀位数8外圆刀杆尺寸25mm25mm最大镗刀孔直径40mm卡盘250液压卡盘标准配置机床外形尺寸（长宽高）3160mm1480mm1650mm包装后箱体尺寸（长宽高）3430mm1710mm2164mm机床重量净重3500kg毛重4500kg工序四、五采用立式铣床，铣床的参数如下：型号X51，主轴转速65-1800 r/min，主轴孔径25 mm，工作台面积长宽：1000250，工作台进给量：纵向35-980mm/min，

18、横向25-765 mm/min，升降12-380 mm/min，主电动机功率4.5KW。7、刀具的选择由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，由于工件是铝件，所以选择高速钢刀具即可。序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm1T01 90高速钢粗车刀157g6及端面和台阶底面及倒角0.42 T0290高速钢精车刀157g6及端面和台阶底面及倒角0.13 T03镗杆为88长度为28的粗镗刀137

19、k73241.5的孔及其倒角和43.7的槽0.44T04镗杆为88长度为28的精镗刀137k73241.5的孔及其倒角和43.7的槽0.25T0513的平头铣刀1凸台表面0.66T065的平头铣刀11410的槽0.67T072的平头铣刀184的槽0.68T081.5中心钻1钻2M3的底孔0.38、选择夹具，量具确定装夹方案1）夹具的选择由于数控机床与普通机床的区别，所以在选择夹具时，需要注意许多方面的问题，以便更好的加工零件，该零件的装夹方法如下：第一次装夹： 加工外圆57g6及其下端面和台阶底面和41.5内孔43.7内槽，用三爪夹盘装夹第二次装夹： 加工37k732内孔及其37k7内孔底面，

20、用三爪夹盘装夹第三次装夹： 加工1410 ，84的槽及凸台表面，用平口虎钳装夹2）量具的选择数控加工主要用于单件小批量生产，一般采用常用量具，如1游标卡尺、2千分尺、3深度尺、4 百分表等，测量长度方向尺寸用游标卡尺，百分表，0-25深度千分尺，0-50内径千分尺。 50-75外径千分尺（GB1214-85）卡尺：0-125mm. 0-200mm (0.1mm 0.05mm 0.02mm ) 三种。9、加工路线的确定确定刀具走刀路线主要是提高生产效率，确定正确的加工工艺程序，在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面：应能保证零件的加工精度和表面粗糙度应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效

21、率应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量具体加工路线见走到路线图。五、工序尺寸设计1、加工余量，工序尺寸，及其公差的确定根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）57g6端面工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2粗车2IT11Ra12.5（2）57g6工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2粗车1.25IT11Ra12.5半精车0.65IT8Ra3.2精车0.1IT7Ra1.6（3）台阶底面工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2粗

22、车1.25IT11Ra12.5半精车0.65IT8Ra3.2精车0.1IT7Ra1.6（4）41.5内孔工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2粗镗1.25IT11Ra12.5半精镗0.65IT8Ra3.2精镗0.1IT7Ra1.6（5）43.7内槽工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2.2粗镗1.1IT11Ra12.5（6）32内孔工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2粗镗2IT11Ra12.5（7）37k7内孔工序名称工序余量经济精度表面粗糙度毛坯2.5粗镗1.5IT11Ra12.5半精镗0.9IT8Ra3.2精镗0.1IT7Ra1.62、确定切削用量及功率的校核切削用量的大小对切削力

23、、切削功率，刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下、充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。1）、粗加工时切削用量的选择原则：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。2）、精加工时切削用量的选择原则：首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面粗糙度要求，选取最小的进给量，最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选取较高的切削速度。 (1)工序三1) 工步一 粗车57g6端面到要求a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：

24、三爪自动定心卡盘 c、刀具：T01：90外圆粗车刀d、量具：0-125mm游标卡尺e、切削用量粗车：f=0.5mm/r ap=2mm Vc=142m/min n=1000Vc/d=1000142/3.1459 =741r/min 功率Pn=KcapVcf/601000=25721420.5/601000=0.61Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够2)工步二 粗车57g6及台阶底面留半精车余量a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘 c、刀具T01：90外圆粗车刀d、量具：0-125mm游标卡尺e、切削用量粗车57g

25、6：f=0.8mm/r ap=1.25mm Vc=118m/min n=1000Vc/d=1000118/3.1459 =642r/min 功率Pn=KcapVcf/601000=2571.251180.8/601000=0.5Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够。粗车台阶底面：f=0.8mm/r ap=1.25mm Vc=118m/min n=1000Vc/d=1000118/3.1468 =552r/min 功率Pn=KcapVcf/601000=2571.251180.8/601000=0.5Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 K

26、w，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够3)工步三 半精车57g6及台阶底面留精车余量a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘 c、刀具T02：90外圆精车刀d、量具：0-125mm游标卡尺e、切削用量半精车57g6：f=0.5mm/r ap=0.65mm Vc=161m/min n=1000Vc/d=1000161/3.1458.5=876r/min 半精车台阶底面：f=0.5mm/r ap=0.65mm Vc=161m/min n=1000Vc/d=1000161/3.1468=788r/min 4)工步四 精车57g6及台阶底面到要求a、设备：CK715

27、0Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘 c、刀具： T02：90外圆精车刀d、量具：0-125mm游标卡尺e、切削用量精车57g6：f=0.1mm/r ap=0.1mm Vc=453m/min n=1000Vc/d=1000453/3.1457.2=2522r/min 精车台阶底面：f=0.1mm/r ap=0.1mm Vc=453m/min n=1000Vc/ d=1000453/3.1468=2584r/min 5)工步五 粗镗41.5内孔留半精车余量a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘 c、刀具T03：镗杆为88长度为28的粗镗刀d、量具：0-50mm内径千

28、分尺e、切削用量粗镗：f=1mm/r ap=1.25mm Vc=100m/min n=1000Vc/d=1000100/3.1437.5=849r/min 功率Pn=KcapVcf/601000=2571.251001/601000=0.53Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够6)工步六 半精镗41.5内孔留精车余量a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘 c、刀具T04：镗杆为88长度为28的精镗刀d、量具：0-50mm内径千分尺e、切削用量半精镗：f=0.8mm/r ap=0.65mm Vc=150m/min n=1000Vc/d=1000150/3.1440=1194r/min 7）工步七 精镗41.5内孔到要求a、设备：CK7150Ab、工艺装备：、夹具：三爪自动