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5、机加工参数的确定9
6、基本工时的确定11
7、下箱体加工成型后立体图13
8、小结14
1、零件的作用
下箱体的作用是把各个零件连接起来,支撑传动轴,保证各传动机构的正确安装。
其加工质量的优劣,将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性,也将会影响减速器的寿命和性能。
2、零件的工艺分析
下箱体的材料为HT150,即灰铸铁。
根据工程材料知识可以知道:
HT150铸造性能好,工艺简单,铸造应力小;
有一定的机械强度及良好的减振性,流动性能好、体收缩和线收缩小;
综合力学性能低,抗压强度比抗拉强度高约3-4倍。
弹性模量较低;
加工性能普通,和普通钢加工性能相当。
因此下箱体毛坯可选用铸件。
根据零件图可得到:
Φ72,Φ47,Φ35通孔精度等级较高,粗糙度为Ra3.2,需精镗,其余平面及孔粗糙度为Ra6.3,半精铣即可。
主要加工表面如下:
350*220表面粗铣,半精铣;
360*220表面粗铣,半精铣;
Φ82,Φ62,Φ45圆形平面粗铣,半精铣;
Φ72,Φ47,Φ35通孔粗镗,半精镗,精镗;
除2*Φ8盲孔精铰外,其余盲孔均钻孔,粗铰即可。
1、确定零件毛坯的制造形式
根据零件材料(HT150)具有铸造性能好,工艺简单,铸造应力小;
加工性能普通,和普通钢加工性能相当的特性;
同时工件作用为连接,不承受外部应力,且没有动载荷之类的影响;
因此选择毛坯的制造形式为铸件形式。
2、基准选择
根据零件图的要求,对零件而言,尽可能选择不加工面为粗基准,而对有若干不加工表面的工件选用要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准;
同时根据零件毛坯的形式。
粗基准选择为360*220尺寸的底面,同时加工出箱体上端面和底脚上端面,再以箱体左右侧面为粗基准加工圆形平面。
精基准的选择根据互为基准原则和基准重合原则和自为基准原则,选择加工后的上端面为精基准。
特别提出钻孔时需要采用专用夹具以达到定位要求,对于Φ8的圆孔和螺纹孔需要专用夹具和专用刀具来保证角度和位置,同时定位精基准为已加工上端面和Φ72内圆轴线。
3、制定工艺路线
根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的经济度和粗糙度能力,查阅《机械制造工艺学》和《机械制造工艺手册》各加工面的机加工方法(如表1):
表1
查阅《机械制造工艺学》和《机械制造工艺手册》各加工面的加工方法(如表1):
加工面
尺寸及偏差
精度
粗糙度
加工方案
125尺寸上端面
125
无
Ra6.3
粗铣-半精铣
8尺寸上端面
8
17,12尺寸环形端面
17,12
Φ72内圆面
8级
粗镗-半精镗
Φ47内圆面
Φ35内端面
Ra3.2
粗镗-半精镗-精镗
Φ11孔
Φ11
Ra12.5
钻孔
Φ8孔
Φ8
钻-粗铰-精铰
Φ6,Φ4孔
M8,M6螺孔
M8,M6
攻螺纹
机加工序安排如下(表2):
表2
工序号
工序内容
定位基准
04
平面粗铣130尺寸的上端面
箱体底面
05
平面半精铣126尺寸的上端面
06
平面粗铣12尺寸的上端面
07
平面半精铣9尺寸的上端面
08
平面粗铣20,15尺寸的环形端面
箱体左右侧面
09
平面半精铣18,13尺寸的环形端面
10
粗镗Φ69,Φ44,Φ32的孔
已加工上端面
11
半精镗Φ71,Φ46,Φ34的孔,精镗Φ34.8的孔
12
钻Φ11,Φ8,Φ6的孔
13
钻Φ4的孔
已镗孔
14
已镗孔及已钻孔
4、机加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定
通过查阅《机械加工手册》得到相关数据可计算得到工序尺寸(如表3):
表3:
加工面最终尺寸
公差/粗糙度
单边余量
工序尺寸
毛坯尺寸
无,Ra6.3
1.0
4
125←半精铣
126←粗铣130
130
3
8←半精铣
9←粗铣12
17
2
17←半精铣
18←粗铣20
20
12←半精铣
13←粗铣15
15
Φ72(内圆)
0.046,Ra6.3
0.5
1
Φ72←半精镗
Φ71←粗镗Φ69
Φ69
Φ47(内圆)
0.039,Ra6.3
Φ47←半精镗
Φ46←粗镗Φ44
Φ44
Φ35(内圆)
0.039,Ra3.2
0.10
0.4
Φ35←精镗
Φ34.8←半精镗
Φ34←粗镗Φ32
Φ32
4-Φ11孔
无,Ra12.5
Φ11←钻Φ9
Φ9
2-Φ8
0.022,无
0.120
0.42
3.5
Φ8←精铰
Φ7.84←粗铰
Φ7←钻
6-M8
M8←攻螺纹
Φ6←钻
10-M6
M6←攻螺纹
Φ4←钻
因此最终可得到毛坯尺寸为:
加工同时需要保证留有加工余量。
在最终尺寸加上各道工序加工余量即得到各个工序尺寸。
5,机加工参数确定
(1)铣箱体上端面及底脚上端面
选用X53T立式升降台铣床及高速钢粗齿套式端面铣刀(齿数10,直径100)
取背吃刀量等于粗铣深度,即ap=2mm,
查表《机械加工端铣刀进给量》,取工艺系统刚性中等得:
每齿进给量af=0.3~0.5mm/z,
材料为HT150,壁厚为8mm,则其硬度为157~236HBS,查表得高速钢刀具的切削速度为v=0.25~0.35m/s,取v=0.3m/s
(2)铣箱体左右凸台端面
选用X60W卧式铣床及高速钢粗齿套式端面铣刀(齿数10,直径100)
(3)镗孔
选用T611A卧式镗床及高速钢双刃镗刀
查表《卧式镗床的镗削用量》,取工艺系统刚性中等得:
v=20~35m/min,f=0.3~1.0mm/r
取v=25m/min,f=0.5mm/r
转速取500r/min
(4)钻孔,铰孔
选用摇臂钻床Z3025
选用高速钢直柄麻花钻钻孔(孔径8mm)
切深ap=d/2=4mm
查表《高速钢钻头钻孔时的进给量》,得,f=0.27~0.33mm/r,
根据钻床的参数取f=0.3mm/r
根据f=0.3mm/r,计算切削速度v=0.84·
14.7·
7.80.25/(600.875·
21000.125·
0.30.55)=0.403mm/s
N=1000·
v/(3.14·
7.8)=16.454r/s=987.24r/min
根据机床的参数,取N=1000r/min,f=0.3mm/r
重新计算v=3.14·
7.8·
N/(1000·
60)=0.408m/s
6,基本工时的确定(以下所查数据均来自《机械制造工艺设计手册》)
(1)铣上端面
粗铣上端面工步一
切削深度为2mm
铣平面参数:
每齿进给量为af=0.4mm/z,采用端面铣刀,齿数为Z=10,则进给量f=af
Z=4mm/r,直径D=100mm
切削速度取v=0.3m/s
转速ns=
r/min,
ns=57.32r/min
铣削基本时间:
Tj=
Tj1
316/(4*57.32)*60*2+60/(4*57.32)*60=181s
粗铣上端面工步二及精铣上端面同工步一,Tj2=Tj3=181s;
(2)铣底脚上端面
每齿进给量为af=0.4mm/z,采用端面铣刀,齿数为Z=10,则进给量f=af
220/(4*57.32)*60*2=115s
(3)铣左右凸台端面
粗铣工步一
铣削基本时间:
180/(4*57.32)*60*2=94s;
粗铣工步二与半精铣同工步一,Tj2=Tj3=94s
(4)镗孔
粗镗
72孔
镗削深度为2mm,
进给量为f=0.5mm/r,
切削速度为v=25m/min,
转速n=500r/min
Tj=L/(f*n)=50/(500*0.5)=0.2min=30s
(5)钻
8孔和
6
钻头直径分别为d1=8mm,d2=6mm,
进给量分别为ap1=0.5mm,ap2=0.4mm
切屑速度v=0.45m/s
转速ns=
ns1=1074r/min
ns2=1433r/min
车削基本时间:
Tj1=25/(0.5*1074)*60=2.8sTj2=20/(0.4*1433)*60=2.1s
下箱体加工成型后立体图如下图所示
小结
经过这次制造技术基础课程设计,对自己所设计的法兰盘有一定的了解,同时对《制造技术基础》和《工程材料》中的部分知识有所复习,结合实际画图,对我们掌握CAD的能力有所巩固。
整体来说,在此次设计中学习到了很多以前没有用心学过的知识,同时也有对课外知识的自主学习,因此在设计中巩固和学习了一部分知识,对以后我们的实际工作都有很现实的意义。
因为此次是首次进行有关制造技术基础的课程设计,对中间所需要的知识掌握不够牢固,同时缺少实际经验,因此设计中间难免会出现不合理和错误的地方,但是这些不合理和错误的地方将是我们在以后实际工作值得借鉴的地方,因此还请老师多多指教,多多指导。
参考文献
1.王先逵主编,《机械制造工艺学》,机械工业出版社,第2版
2.王绍俊主编,《机械制造工艺设计手册》机械工业出版社,第1版
附:
工艺过程卡
工序卡
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