主轴箱箱体零件的机械加工工艺规程.doc

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1、目录1概述12零件的分析22.1杠杆臂零件的作用22.2杠杆臂零件的工艺分析22.3杠杆臂零件的材料和毛坯23工艺规程设计33.1基面的选择33.2制订工艺路线33.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定43.4毛坯尺寸的确定54 工艺过程卡片 75 工序卡片 12小结13参考文献141概述本夹具因为要加工两个方向相互垂直的孔，故采用翻转钻磨且钻磨不与钻床安装在一起。根据所加工的零件具体情况，定位采用完全定位，由一面一销加防转销组成。为了结构简单，加紧采用螺纹夹紧装置，导向装置采用固定钻套与换转钻套，安装在上模板和钻模体上。其钻模体的设计本着廉价工艺性好的原则，采用灰铸铁铸造件，上模板与钻模

2、体的连接用圆锥销定位，用螺钉固定连接。主要尺寸由控制臂要求，应尽量是结构简化，其中的配合和精度都有查表来定。再通过对定位误差的计算，可以确定所设计的夹具符合工件要求，适合中批量生产，操作简单方便。最后对夹具的使用方法加以说明。图1杠杆臂2零件的作用2.1箱体类零件的结构特点题目给出的零件是C6140的杠杆臂零件。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.2箱体类零件的工艺分析 杠杆的28H7孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于立式铣床上，加工40凸台端面。工件以28h7孔及端面和水平面底实现完全定位。铣40端面时工件为悬臂，为了防止加工时变形，采用螺

3、旋辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为40的上下平台、钻11H7的孔、钻10H7的小孔、粗精铣28的上下表面。 加工要求有：40的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2um（下平台）、10H7的孔为Ra1.6um。11D孔为Ra6.3mm。其中主要的加工表面是40得端面，要用游标卡尺检查。 2.3箱体类零件的材料和毛坯零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。3工艺规程设计3.1基面的选择（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不

4、加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工28的孔。（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25的孔作为精基准。3.2制订工艺路线(1)、工艺路线方案一： 铸造 时效 涂底漆 工序：铣宽度为40mm的上下平台和宽度为36mm的平台工序：钻孔使尺寸达到10mm 工序：钻孔使尺寸达到27mm。工序：扩孔钻钻孔27使尺寸达到27.5mm。工序：铰孔27.5使尺寸达到28H7。 工序VI：钻、粗、精铰11的孔 工序：检

5、验入库。(2)、工艺路线方案二： 铸造 时效 涂底漆工序：粗铣宽度为40mm的上平台和宽度为36mm的平台工序：精铣宽度为40mm的上平台和宽度为36mm的平台。工序：粗铣宽度为40mm的下平台。工序：精铣宽度为40mm的下平台。工序：扩铰孔使尺寸达到28H7。工序：粗铣宽度为23mm的凸台表面。 工序：精铣宽度为23mm的凸台表面。 工序：钻铰11的小孔使尺寸达到11。 工序：钻绞10H7的孔。 工序：检验入库。工艺方案的比较与分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准， 28孔作为精基准，所以就要加工28孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了10小孔的圆

6、跳动误差精度等。而方案二则根据28孔加工40的上下表面和11的凸台表面，因为他们的加工与28有着一定的定位精度和形状去误差，先粗加工，接着半精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。所以决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。3.3加工余量的确定杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生产类型为中批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调

7、整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献14的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。1）加工40的端面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对28的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为36mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，

8、每次铣削的深度是2.5mm。 4）钻11孔，由于粗糙度要求Ra6.3um，因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。5）钻10孔工，由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3.4毛坯尺寸的确定工序1：粗、精铣孔28下平面（1）粗铣28孔下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献7

9、表3034，取。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣28孔下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献7表3031，取铣削速度：参照参考文献7表3031，取机床主轴转速，由式（2.1）有：按照参考文献7表3.1-31 实际铣削速度：进给量，由式（1.

10、3）有：工作台每分进给量： 工序2：加工孔28到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为28mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔26mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔27.3mm标准高速钢扩孔钻；铰孔28mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献7表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远

11、小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为：由表28-5，故3）校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-31，。根据Z535机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及 根据参考文献7表28-33，取。修正系数：，故 查机床说明书，取。实际切削速度为 （3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-3

12、6，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。2）确定切削速度及 由参考文献7表28-39，取。由参考文献7表28-3，得修正系数，故 查Z535说明书，取，实际铰孔速度 （4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，工序3：粗精铣宽度为40mm的下平台（1）粗铣宽度为40mm的下平台加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献7表30

13、34，取。由式2.1得机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 式（2.2）刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣宽度为40mm的下平台加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。由参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献7表3031，取铣削速度：参照参考文献7表3031，取机床主轴转速，由式（2.1）有：按照参考文献3表3.1-3

14、1 实际铣削速度：进给量，由式（2.3）有：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序4：加工孔11到要求尺寸该孔先由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔拉刀拉出。由文献表8-24拉孔时的余量为0.5mm，故 Z=5.25mm钻孔：工序尺寸及公差为15.5拉孔：工序尺寸及公差为16H9（）由文献表8-69取钻孔的进给量F=0.25mm/r 由文献表8-71求得钻孔时的切削速度为V=0.35m/s=21m/min 由此算出转速为：n=431.4r/min。按钻床的实际转速为480r/min。则实际切削速度为V=23.36m/min。由表8-7

15、8得F=588.6xdxfxKM=225.63xxfxKx10因为加工灰铸造铁时，K= K由8-78可查得K=1 故F=588.6 x15.5x0.25x1=3009.6NM=225.63x15.5x0.25x1x10=13.6N.m它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩，故机床刚度足够。工序5：加工孔10到要求尺寸该孔可选由高速钢钻头钻出底孔后，再由扩孔钻钻出。由文献表8-81得扩孔时的余量为mm，根据实际情况可取为2mm,故钻孔的余量为Z=12-2=10mm钻孔工序尺寸及公差为拉孔工序尺寸及公差为12H9()由文献表8-69,钻孔的进给量f=0.2mm/r，由文献表8-71求得钻孔时的切

16、削速度v=0.35m/s=21m/min由知扩孔的进给量为0.8mm/s由此算出转速为：n=668.8r/min按钻床的实际转速取n=600r/min，则实际切削速度为：v=dn/1000=21.85m/min由表8-78得F=CFdFfFK=588.6xdxfxKM=CdmfKx10=225.63x dxfx Kx0因为加工灰铸铁时K=K 由文献表8-78，可查的K=1，故F=588.6x11.6x0.2x1=1884.1NM=225.63x11.6x0.2x1x10=6.6N.m它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩,故机床刚度足够。小结通过本次对杠杆臂零件的工艺设计，我深深的体会到了做

17、一个工艺设计是需要很多的知识积累的。使我对金属的零件工艺设计有了一定的了解。在设计过程中还遇到了很多的困难；在自己的不懈努力和老师的帮助下并对一些书籍的查阅使问题轻松的解决了。使我学会了解决工艺问题的一些方法，并且通过这些大量的翻阅参考资料和手册使我学会了不少的东西。虽然完成了设计但是在知识方面还有很多欠缺，我会继续努力再接再厉。由于自己的能力有限，在设计中可能存在很多的缺陷，希望老师能给于指正。通过这次工艺设计使我更加巩固了对机械制造工艺学的认识和理解。对以后的设计或工作提供了很大的宝贵经验。在此我深深的感谢蔡老师和同学对我的帮助。参考文献：1 机械制造工艺学 王启平主编 哈尔滨工业大学出版社2 机械制造工艺学课程设计手册3 机械加工工艺手册4 机械加工工艺设计手册5 机械加工工艺人员手册 6 切削用量简明手册忽略此处. 14