CA6140车床的法兰盘Word文件下载.docx
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(一)零件的作用
题目所给的零件是法兰盘(见附图1),其为盘类零件,用于卧式车床上。
车床的变速箱固定在主轴箱上,靠该法兰盘定心。
法兰盘内孔和主轴的中间轴承外圆相配,外圆和变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。
(二)零件的工艺分析
法兰盘共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。
现分述如下:
1.以ф80孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:
ф60H7孔及其倒角以及和其垂直的端面,ф80m6外表面,两个M64*1.5的槽,ф360+0.63孔以及和其垂直的端面,ф52m6外表面B及退刀槽,三个互成
120°
的ф16.5阶梯孔的两端面。
2.以A面为基准的加工表面
三个互成120°
的ф16.5阶梯孔,M、N两个端台。
这两组表面之间有着一定的位置要求,主要是:
ф60H7孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。
由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。
二、工艺规程设计
(一)确定毛坯的制造形式
材料为HT150。
考虑到法兰主要承受静压力,因此选用铸件。
(二)基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确和合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择。
按照有关粗基准的选择原则(如果必须首先保证工件上欲加工表面和不加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面为粗基准),孔ф60H7和B端面有0.04mm的圆跳动公差要求,现选择ф52m6外表面B为粗基准,利用三爪自定心卡盘加持外圆A,并且使卡盘端面紧靠A端面,这样可以消除所有六个自由度,达到完全定位。
(2)精基准的选择。
主要应考虑基准重合的问题。
当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。
(三)制订工艺路线
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保证。
在生产纲领已确定为大批生产的条件下,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。
除此以外,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010粗车ф16.5端面,粗、精车外圆ф80m6及车倒角,车两个槽ф64,车外圆ф52m6、退刀槽及倒角,车端面A。
工序020扩孔ф60H7,扩孔ф360+0.63,绞孔ф60H7,绞孔ф360+0.63
工序030车两个槽M64*1.5,车孔ф60H7倒角。
工序040铣ф80m6端面,铣端台M,铣端台N。
工序050钻三个孔ф16.5,钻三个孔ф11。
工序060拉槽6*6。
工序070磨外圆ф80m6,磨外圆ф52m6。
工序080表面处理,检验入库。
2.工艺路线方案二
工序010粗车ф80m6外圆柱面,车ф120外圆柱面,车ф80m6端面及倒角,车ф16.5端面及倒角,精车外圆ф80m6,粗车ф60H7孔,精车ф60H7孔及倒角,车螺纹M64*1.5,车两个密封槽ф64。
工序020车ф52m6端面,车端面A,车ф52m6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔ф360+0.63,精车孔ф360+0.63。
工序030钻三个孔ф16.5,钻三个孔ф11。
工序040拉槽6*6。
工序050铣端台M,铣端台N。
工序060磨外圆ф80m6,磨外圆ф52m6。
工序070表面处理,检验入库。
3.工艺方案的比较和分析
上述两个工艺方案的特点在于:
方案一选择对孔ф360+0.63进行铸造然后在机加工(扩、绞),对ф60H7孔采取先扩后绞。
在加工过程中,要进行七次装夹,用五套夹具,共八道工序。
方案二选择对孔ф360+0.63进行先钻后车,对ф60H7孔采取先粗车后精车。
在加工过程中,要进行六次装夹,用五套夹具,共七道工序。
相比之下,方案工序更为简单。
在工序安排中,装夹次数越多,定位次数越多,造成的定位误差也就越大,而且所用工时会越多。
而且方案一没能完成车螺纹M64*1.5工序。
除此以外,方案二的010、020工序可合并为一个工序,两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件,因而在所有机加工之前,应先安排除砂工序。
综合考虑以上各方面,对方案进行改进,改进后的具体工艺方案确定如下:
工序010除砂。
工序020粗车ф80m6外圆柱面,车ф120外圆柱面,车ф80m6端面及倒角,车ф16.5端面及倒角,精车外圆ф80m6,粗车ф60H7孔,精车ф60H7孔及倒角,车螺纹M64*1.5,车两个密封槽ф64。
(以ф52m6外圆柱面为粗基准,采用三爪卡盘夹持ф52m6外圆柱面)
车ф52m6端面,车端面A,车ф52m6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔ф360+0.63,精车孔ф360+0.63。
(以ф80m6外圆柱面为精基准,采用三爪卡盘夹持ф80m6外圆柱面)
工序030钻三个通孔ф11,钻三个孔ф16.5,惚沉头孔ф16.5(以端面A为精基准,)
将以上内容一并填入工艺过程卡片,见附表1。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“法兰盘”零件材料为HT150,硬度为,毛坯的重量为kg,生产类型为大批生产,采用铸件。
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1.外圆表面(ф80m6,ф52m6,ф120)
外圆ф80m6,表面粗糙度要求1.6µ
m,公差等级为6级,查《机械加工技术手册》(以下简称《手册》)表3-9(P87)采用先车(只能达7级精度),然后再磨(可达6级精度)。
根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm,查《手册》15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。
外圆ф52m6,表面粗糙度要求为3.2µ
m,公差等级为6级,查《手册》表3-9(P87)采用先车,然后再磨。
根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm,查《手册》15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。
外圆ф120,选用粗车的双边余量为2Z=2mm。
2.内孔表面(ф60H7,ф360+0.63)
内孔ф60H7,查《手册》表3-9(P87),采取先粗车再精车。
根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,查《手册》9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。
内孔ф360+0.63,查《手册》表3-5(P74),为9级公差要求,查《手册》表3-9(P87),采取先钻孔后精车。
根据其尺寸,选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm,查《手册》9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。
3.外圆端面加工余量及公差(ф80m6及ф52m6端面)
外圆ф80m6端面粗糙度要求为6.3µ
m,轴向无公差要求。
查《手册》表3-13(P91),粗铣的表面粗糙度为3.2-6.3µ
m,可达要求,因而选用粗车即可。
选用粗车的加工余量为Z=1mm.
外圆ф52m6端面粗糙度要求为6.3µ
查《手册》表3-13(P91),粗车的表面粗糙度为3.2-6.3µ
6.ф16.5端面
ф16.5端面的粗糙度要求为6.3µ
查《手册》表3-13(P91),粗车的表面粗糙度可达6.3µ
m,因而选用粗车即可。
5.端面A
端面A粗糙度要求为6.3µ
6.端台M、N
端台N距内孔ф36中心的距离为54mm,无公差要求,表面粗糙度要求为6.3µ
m,计算得其需切削量为6±
0.5mm,根据《手册》P480叙述,选用一次铣削成型。
端台M距内孔ф36中心的距离为34.5-0.40-0.20,表面粗糙度要求为6.3µ
m,公差为200µ
m,查《机械制图》表8.5(P232),为12级公差要求,计算得其需切削量为26.5±
0.5mm。
根据《手册》P480叙述,选分四次铣削成型。
(五)确定切削用量及基本工时
工序010:
除砂
工序020:
粗、精车ф80m6外圆柱面,车ф120外圆柱面,车ф80m6端面及倒角,车ф16.5端面及倒角,,粗车ф60H7孔,精车ф60H7孔及倒角,车螺纹M64*1.5,车两个密封槽ф64。
车ф52m6端面,车端面A,粗、精车ф52m6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔ф360+0.63,精车孔ф360+0.63。
工件材料:
HT150,HB=150,金属模铸造。
加工要求:
车外圆ф80m6及车倒角,表面粗糙度要求为1.6µ
m,6级公差要求;
车两个槽M64*1.5;
车外圆ф52m6、退刀槽及倒角,表面粗糙度要求为3.2µ
车端面A,表面粗糙度要求为6.3µ
m。
机床:
C620-1卧式车床。
刀具:
YT15外圆车刀、YT15端面车刀、YT15内圆车刀、高速钢螺纹车刀,刀杆尺寸为16*25mm2。
切削用量:
1.粗车ф80m6外圆柱面
1)进给量f根据《手册》表8-58(P380),当刀杆尺寸为16mm*25mm,ap=1mm,工件直径为80mm时
f=0.8-1.2mm/r
取f=0.8mm/r
2)计算切削速度根据《手册》表8-60(P381),切削速度的计算公式为(寿命选60T)
Vc=CV*KV/(Tmapxfy)m/min
其中:
CV=158,x=0.15,y=0.40,m=0.20。
修正系数见《手册》表8-61至表8-69,即
KMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97。
所以vc=158*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40)
=
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