一 、零件的工艺分析
?0.03?0.035 摆臂需加工内孔?600mm及两端面,内孔?200mm及两端面,外圆
?100?0.2mm、螺纹M35-6H、外圆槽4×2.5mm、孔φ10mm、螺纹孔M8和4-M8、槽8 F7/h6mm;垂直度0.03mm、平行度0.02和对称度0.025。 二 、工艺规程的设计 1、毛坯的制造形式
零件材料为ZG230-450,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。 2 、 基准面的选择
(1 )粗基准的选择 对零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准,而对若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准,根据这个基准原则,现取Ф104mm的外圆作为粗基准,利用固定短V形块支承Ф104mm
?0.03的外圆作定位面,以消除个2自由度;再以内孔?600mm的下端面为主要定位面,消
除3个自由度;最后以活动V形块对圆弧面R32.5mm进行辅助定位和夹紧,消除1个自由度。
(2) 精基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。 3、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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用CA6140机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案:
工序一:精密铸造铸造。
工序二:去浇冒口、毛刺、清砂。 工序三:人工时效处理。
工序四:车端面D,保证尺寸92mm和表面质量。
车外圆Ф100mm,保证尺寸?100?0.2mm,30mm及表面质量。 车内孔Ф60mm,保证尺寸φ60mm及表面质量。 工序五:车端面E,保证尺寸?300?0.1mm 和表面质量。
?0.035 车内孔φ20mm,保证尺寸?200mm ,60mm及表面质量。 ?0.1 车螺纹外圆,保证尺寸φ34.85mm和?300mm。
切槽4×2.5mm至尺寸。
加工外螺纹M35-6H至尺寸。 工序六:铣槽8F7/h6mm至尺寸。
工序七:钻孔φ8mm,保证尺寸22mm,锪孔φ10mm,保证尺寸15mm和表面质量。 工序八:加工内螺纹4-M8,保证孔深25mm和螺纹深20mm。 工序九:加工内螺纹M8,保证尺寸13mm。 工序十:检验。
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工序十一:上油、入库。
4、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
摆臂的材料为ZG230-450,生产类型为中批量,铸件毛坯。由<<机械制造工艺与机床夹具课程设计指导>>P13查得毛坯的制造方法,经比较,选用熔模精密铸造,查表1-3选取尺寸公差等级为IT7~IT10。
根据以上资料及路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下: (1)下端面至上端面毛坯尺寸为94mm;孔φ58上下两端面之间的毛坯尺寸为62mm;φ18下端面至φ58的毛坯尺寸为32mm;两孔间距为70mm。在车床上加工M35-6H。 两内孔车削加工余量为:a粗车:1.5mm ,b精车:0.5mm (2)在钻床上加工M8、φ10mm、4-M8。 (3)在铣床上加工槽8F7/h6mm。
(4)其他尺寸直接铸造得到。
毛 坯 图
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5、确定切削用量 工序四:
(1) 加工条件
工件材料:ZG230-450。Бs=230MPa,бb=450MPa ,铸件 机床:CA6140车床
刀具;45度焊接式硬质合金车刀,90度外圆车刀,内孔车刀,牌号为YT15 (2 ) 切削用量 1)车上端面
a)切削深度 : 因切削用量较小,故可以选择ap=1mm,分二次走刀加工 b)转速:选择切削速度为90m/min,选择主轴转速为400r/min。 c)进给量:以16×25的车刀,选择进给量为0.5mm/r。 2)车φ60mm内孔
a) 切削深度 :因切削用量较小,故可以选择ap=1mm, 1次走刀即可完成所需尺寸 b)以同样的方法选择转速为500m/min,进给量为0.5 3)车φ100外圆
a)选择ap=1mm,2次走刀即可完成所需尺寸
b)以同样的方法选择转速为450m/min,进给量为0.18。
工序五:
6、(1) 加工条件
工件材料:ZG230-450。Бs=230MPa,бb=450MPa ,铸件 机床:CA6140车床
刀具;45度焊接式硬质合金车刀,90度外圆车刀,内孔车刀,4mm切槽刀,牌号为YT15;M35-6H 板牙。 (2 ) 切削用量 1)车下端面
a)切削深度 : 因切削用量较小,故可以选择ap=1mm,分二次走刀加工。 b)转速:选择切削速度为80m/min,选择主轴转速为400r/min。 c)进给量:以16×25的车刀,选择进给量为0.5mm/r。 2)车φ20mm内孔
a)切削深度 :因切削用量较小,故可以选择ap=1mm, 1次走刀即可完成所需尺寸。 b)以同样的方法选择转速为1120m/min,进给量为0.4。 4)车φ34.85mm外圆
a)选择ap=1mm,2次走刀即可完成所需尺寸。
b)以同样的方法选择转速为900m/min,进给量为0.5。
工序六:铣槽8F7/h6mm (1) 加工条件
工件材料:ZG230-450。Бs=230MPa,бb=450MPa ,铸件 机床:X5032A铣床
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刀具;W18Cr4V硬质合金三面刃铣刀
W18Cr4V硬质合金三面刃铣刀,牌号为YG6,由《切削用量简明手册》〉后称《切削手册》表3.1查得铣削宽度ae<=8mm,深度ap<=1.5,齿数Z=8时,取刀具直径do=6mm。 (2 ) 切削用量 1)粗铣槽
a)切削深度 : 因切削用量较小,故可以选择ap=1.5mm,分3次走刀加工
b)每齿进给量:由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW,查《切削手册》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是对称铣,选较小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为(1.0~1.5)mm 查《切削手册》表3.8, 寿命T=240min
d)计算切削速度 按《切削手册》表3.27中的公式:
也可以由表3.16查得 =89mm/s n=142r/min vf =385mm/s 又根据XA5032铣床参数,选 n=150r/min vf =375mm/s,则 实际的切削速度为94.2m/min, 实际进给量为0.16mm/z 2)精铣槽
a) 切削深度 :因切削用量较小,故可以选择ap=0.5mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齿进给量:由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW,查《切削手册》表3.5可得f=0.5~0.8mm/r,由于是对称铣,选较大量f=0.8mm/r c)查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为(1.0~1.5)mm 查《切削手册》表3.8, 寿命T=240min
d)计算切削速度 按《切削手册》表3.27中的公式:
也可以由表3.16查得 =160mm/s vf =425mm/min n=225r/min,根据XA5032铣床参数,选 n=250r/min vf =450mm/min , 则实际的切削速度为 所以 =143min,实际进给量 所以 =0.05mm/z
工序七:钻孔φ8mm,保证尺寸22mm,锪孔φ10mm (一)钻φ8mm深22mm的孔 (1)加工条件
工艺要求:孔径d=10mm, 孔深l=22mm不通孔。 机床 :Z512钻床
刀具 :高速钢麻花钻头,直径do=8mm, (2)切削用量 1) 决定进给量f
a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7,f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=20/16.5=1.21<3,故取修正系数K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r
b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8,当бb=450MPa,do=20mm,钻头强度 允许的进给量f=1.75mm/r
2)决定钻头的磨钝标准及寿命
由《切削手册》表2.12,当do<=10 mm时,钻头后刀面最大磨钝量取为(0.5~0.8)
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mm,寿命T=60min
3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.70mm/r时,双修磨横刃的钻头,do=20mm时,Vt=13m/min
切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.84
所以 V=VtxKv=13x1.0x1.0x1.0x0.84=10.92m/min 所以n=173.89r/min
根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=185r/min,V=13m/min,f=0.62mm (一)φ10孔深15mm
(1)加工条件
工艺要求:孔径d=10mm。 机床 :Z512钻床
刀具 :高速钢麻花钻头,直径do=8mm, (2)切削用量 1) 决定进给量f
a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7,f=0.52~0.64mm/r 由于L/d=10/16=0.6<3,故取修正系数K=1 所以f=(0.52~0.64)x1=(0.52~0.64)mm/r
b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8,当бb=450MPa,do=10mm,钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r
2)决定钻头的磨钝标准及寿命
由《切削手册》表2.12,当do<=20 mm时,钻头后刀面最大磨钝量取为(0.5~0.8)mm,寿命T=60min
3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.53mm/r时,双修磨横刃的钻头,do=10mm时,Vt=14m/min
切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.5
所以 V=VtxKv=14x1.0x1.0x1.0x0.5=7m/min 所以n=218.59r/min
根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=460r/min,V=14m/min,f=0.4mm/r 工序八:加工内螺纹4-M8,保证孔深25mm和螺纹深20mm。 (一)钻φ6.8mm深25mm的孔 (1)加工条件
工艺要求:孔径d=6.8mm, 孔深l=25mm不通孔。 机床 :Z512钻床
刀具 :高速钢麻花钻头,直径do=6.8mm (2)切削用量 1) 决定进给量f
a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7,f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=20/16.5=1.21<3,故取修正系数K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r
b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8,当бb=450MPa,do=20mm,钻头强度 允许的进给量f=1.75mm/r
2)决定钻头的磨钝标准及寿命
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