CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规则及工艺装备Word文件下载.docx
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零件的材料为ZG45,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
⒈小头孔Φ14以及与此孔相通的的锥孔、M6螺纹孔
⒉以φ40为中心的加工表面
这一组加工表面包括:
φ40的孔,以及其上下两个端面。
这两组表面有一定的位置度要求,即φ40的孔上下两个端面与Φ14的孔有垂直度要求。
⒊由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二确定生产类型
已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年,零件的质量是1.0Kg/个,查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2,可确定该拨叉生产类型为大批生产,所以初步确定工艺安排为:
加工过程划分阶段;
工序适当集中;
加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
三确定毛坯
1确定毛坯种类:
零件材料为HT200。
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,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。
2确定铸件加工余量及形状:
机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7,选用加工余量为MA-G级,并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示:
简
图
加工面代号
基本尺寸
加工余量等级
加工余量
说明
D1
14mm
G
3.02
孔降一级双侧加工
D2
40mm
T2
70mm
6.5
单侧加工
T3
32mm
2.5
T4
3绘制铸件零件图
四工艺规程设计
(一)选择定位基准
1粗基准的选择:
粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有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。
根据这个基准选择原则,现选取φ14孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个φ25作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。
2精基准的选择:
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
㈡制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,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工卡具,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。
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-32、15-33、15-34,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
工序
工序内容
定位基准
001
粗铣两端小头孔上端面
T1及小头孔外圆
002
粗铣中间孔上端面
003
粗铣中间孔下端面
T3及小头孔外圆
004
精铣两端小头孔上端面
005
精铣中间孔上端面
006
精铣中间孔下端面
007
扩两端小头孔
008
精铰两端小头孔
009
扩中间孔半精镗中间孔
010
铣断
T1、D1
011
去毛刺
012
检查
013
若某道工序有误返工
(三)选择加工设备和工艺设备
1机床的选择:
工序001~006均为铣平面,可采用X6140卧式铣床
工序007~008采用钻床。
工序009采用镗床。
工序010采用铣断机床。
2选择夹具:
该拨叉的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。
3选择刀具:
在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质
量。
在铰孔Φ40H13,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。
4选择量具:
两小头孔、中间孔均采用极限量规。
5其他:
对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。
(四)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
1圆柱表面工序尺寸:
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:
加工孔
加工内容
精度等级
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
Φ40H13(D2)
铸件
6
CT9
扩孔
5.8
IT12
Φ40
6.3
2.0
6.25
半精镗
0.2
IT10
3.2
0.05
0.25
Φ14
5.84
φ13
精铰孔
0.06
IT7
φ20
1.6
2平面工序尺寸:
工序号
经济精度
工序尺寸偏差
2
58.5
12
1.60
3.60
27
1.65
21
1.75
0.5
58
11
0.35
1.16
20.5
10
0.47
1.12
20
3确定切削用量及时间定额:
工序001至003以T1为粗基准,粗铣Φ14孔上下端面。
①加工条件
工件材料:
HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。
加工要求:
粗铣Φ14孔上端面。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
铣削宽度ae<
=60,深度ap<
=4,齿数z=10,故据《机械制造工艺设计简明手册》(后简称《简明手册》)取刀具直径do=80mm。
选择刀具前角γo=+5°
后角αo=8°
,副后角αo’=8°
,刀齿斜角λs=-10°
主刃Kr=60°
过渡刃Krε=30°
副刃Kr’=5°
过渡刃宽bε=1mm。
②切削用量
铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需长度。
③计算切削速度按《简明手册》,Vc=
算得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA6140铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
④校验机床功率查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>
Pcc。
故校验合格。
最终确定ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
⑤计算基本工时
tm=L/Vf=(32+80)/475=0.09min。
工序004到工序006以T1及小头孔外圆为基准精铣Φ54孔上下端面。
1.加工条件
精铣Φ40上端面。
=4,齿数z=10,故据《简明手册》取刀具直径do=80mm。
2.切削用量
1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度。
2)每齿进给量机床功率为7.5kw。
查《简明手册》f=0.14~0.24mm/z。
由于是对称铣,选较小量f=0.14mm/z。
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《简明手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《简明手册》表3.8,寿命T=180min
4)计算切削速度按《简明手册》,查得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA6132铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>
最终确定ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
6)计算基本工时
工序007和008以T1及小头孔外圆为基准,扩、精铰Φ14孔,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。
1.选择钻头
选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=13mm,钻头采用双头刃磨法,后角αo=12°
,二重刃长度bε=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度°
°
2.选择切削用量
(1)决定进给量
查《切》
所以,
按钻头强度选择按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量经校验校验成功。
(2)钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度(查《简明手册》)为0.5~0.8mm,寿命.
(3)切削速度
查《切》修正系数
故。
查《简明手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
3.计算工时
由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以减少辅助时间。
扩铰和精铰的切削用量如下:
扩钻:
精铰:
工序009和010T1及小头孔外圆为基准,扩、半精镗Φ40孔
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