转速器盘工艺规程设计.docx
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转速器盘工艺规程设计
工艺规程设计
3.1定位基准的选择
本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件,平面和孔是设计的基准,也是装配和测量的基准,在加工时,应尽量以大平面为基准。
先铣出下表面,以下表面为基准,加工出上端面和上表面,再以上端面为基准加工下端面,以上端面为基准钻出I,II,III3个孔;加工前后端面时,先以上端面和I,II,为基准,在铣床上铣出后端面,再以后端面为基准,加工出2个Φ9的孔的前端面。
由于扇形部分的表面比较不易加工,首先以加工出来的下端面为基准加工出I,II,III孔处的各个上端面,再以上端面为基准,加工出I孔处的下端面;零件的2个Φ9孔的上边缘表面是不能用来作为定位基准的。
图2.1
图2.2
3.2制订工艺路线
本设计任务给的零件需要加工的表面有:
端面,内孔,园角等,其加工方法如下:
(1)下表面(大面积表面):
虽然不是重要的表面,没有粗糙度要求,但是定位基准面,用铣车进行端铣平面,粗铣即可。
(2)上边缘面:
不是重要表面,粗铣即可。
(3)I,II,III孔处的上端面:
是重要表面,表面粗糙度R6.3,可以进行粗铣后,再进行半精铣或精铣。
(4)I孔处的下端面:
无表面粗糙度要求,只需进行粗铣即可。
(5)前端面:
是重要表面,也是定为基准面,表面粗糙度R6.3,进行粗铣再半精铣或精铣。
(6)2个Φ9孔的后端面:
表面粗糙度R12.5,只需进行粗铣。
(7)2个Φ9孔的加工:
表面粗糙度R12.5,以下端面为基准,粗铰出2个Φ9孔;;普通铰床即可。
(8)I孔的加工:
表面粗糙度R6.3,可用铰床进行铰孔,粗铰或扩孔均可。
(9)II,III孔的加工:
表面粗糙度R3.2,是要求较高的孔,可进行粗铰→半精铰,或者扩孔→精扩,既可满足要求。
(10)园角:
有R3,R5,R6.5,R15几种园角,可用立铣刀周铣出园角。
方案一:
工序号
工序内容
01
铸造
02
时效
03
涂漆
04
铣Φ9端两侧面
05
铣Φ10端两端面
06
铣Φ9端两端面
07
钻通孔Φ10与钻通孔Φ6
08
钻通孔Φ9
09
镗孔Φ10,孔口倒角0.5X45度
10
检验
11
入库
方案二:
表3
工序号
工序内容
01
铸造
02
时效
03
涂漆
04
铣Φ9端两端面
05
铣Φ10端两端面
06
铣Φ9端两侧面
07
钻通孔Φ10与钻通孔Φ6
08
镗孔Φ10,孔口倒角0.5X45度
09
钻通孔Φ9
10
检验
11
入库
3.3选择加工设备及刀、夹、量具
3.31选择加工设备
(1)工序2,3,4,5和9,10,11,12用的是铣床,分别进行粗铣,精铣。
用普通的卧铣床X62W型万能卧铣床即可。
(2)工序7和工序8是铰孔工序,分别是粗铰和半精铰。
使用普通的铰床即可。
(3)工序6,13加工一个Φ10孔,2个Φ6孔,2个Φ9孔,采用花盘加紧,在立式钻床即可。
可选用Z518型立式钻床。
3.32选择刀具
(1)在工序2,3,4,7铣平面时,铣刀可以选择直齿或错齿的端铣刀和周铣刀,工序中有粗铣和精铣,在粗铣后,要留有一定的加工余量,供精铣工序加工。
(2)钻孔有Φ10,Φ6,Φ9三种孔,需要留一定的加工余量,可用Φ5,Φ8麻花钻直接钻出来。
(3)铰孔需要铰三种孔Φ10,Φ6和Φ9,有粗铰和精铰,粗加工可用YT15,精加工可用YT30。
3.33选择量具
本零件是单件大批量生产,故采用的是通用量具。
选择量具的方法有两种:
一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器具的测量方法的极限误差来选择。
在这里选的是第一种方法。
3.33.1选择平面的量具:
由零件图上看,各平面的相互位置要求不是非常严格,其最小不确定度为0.2mm,选用分度值为0.02mm,测量范围为0-150mm的游标卡尺就行了,因为其不确度为0.02mm,显然满足要求。
3.33.2选择内孔的量具:
此零件对孔的精度要求较高,其中例如I孔的下偏差要求在0.013之内,故可选用分度值为0.01mm,测量范围为0-150mm的内径百分尺,其不确定度为0.008,满足测量精度的要求。
3.34加工量计算表
工序
加工位置
毛坯
(mm)
粗加工
(mm)
半精加工(mm)
精加工
(mm)
总加工余量
(mm)
上表面
13.5
11.5
11
2.5
上端面
12.5(双面)
10.5(双面)
7.8(双面)
3.7
下端面
8.5(双面)
2
前端面
19(双面)
17(双面)
14(双面)
3
后端面
15(双面)
2
Φ10孔
0
Φ9
Φ6孔
0
Φ5
Φ5.7
Φ9孔
0
Φ9
3.35工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具
(1) 28 0.5 分度值为0.02mm,测量范围为0-150mm的游标卡尺
(2)12 0.2 分度值为0.02mm,测量范围为0-150mm的游标卡尺
(3)14 --- 分度值为0.02mm,测量范围为0-150mm的游标卡尺
(4)Φ10 0.013 分度值为0.01mm,测量范围为0-150mm的内径百分尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值为0.02mm,测量范围为0-150mm的游标卡尺
注:
本零件要求测量的尺寸并不是很复杂,故只要这两种量具就足够了。
3.4加工工序设计
五加工工序设计
(一) 确定切削用量及基本工时(机动时间)
在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。
(1)切削用量指:
背吃刀量asp(即切削深度ap)、进给量f及切削速度Vc。
(2)确定方法是:
确定切削深度——>确定进给量——>确定切削速度.(3)具体要求是:
①由工序或工步余量确定切削深度:
精、半精加工全部余量在一次走刀中去除;在中等功率机床上一次走刀ap可达8~10mm。
②按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量:
对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度:
③可用查表法或计算法得出切削速度Vc查,用公式换算出查表或计算法所得的转速nc查,根据Vc查在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n机作为实际的转速,再用换算出实际的切削速度Vc机填入工艺文件中。
对粗加工,选取实际切削速度Vc机、实际进给量f机和背吃刀量asp之后,还要校验机床功率是否足够等,才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。
1 工序钻2个φ9mm孔
(1)、加工条件
工件材料:
HT200正火,бb=220MPa,190~220HBS
加工要求:
钻扩孔φ9mm
机床选择:
选用立式钻床Z525(见《工艺手册》表4.2-14)
(2)、确定切削用量及基本工时
选择φ9mm高速钢锥柄标准麻花钻(见《工艺手册》P84)
d=9L=14mm
f机=0.48mm/r(见《切削手册》表2.7和《工艺手册》表4.2-16)
Vc查=13m/min(见《切削手册》表2.15)
按机床选取n机=195r/min(按《工艺手册》表4.2-15)
所以实际切削速度:
m/min.
基本工时:
l=80mm)l2=(1~4)mm(取4mm)
按《工艺手册》表6.2-5公式计算1.24(min)
2 工序粗、精铣左右端面
(2)粗铣
1)、选择刀具:
根据《工艺手册》表3.1-27,选择用一把YG6硬质合金端铣刀,其参数为:
铣刀外径d0=100mm,铣刀齿数Z=10。
2)、确定铣削深度ap:
单边加工余量Z=1.5±0.27,余量不大,一次走刀内切完,则:
ap=1.5mm
3)、确定每齿进给量fz:
根据《切削手册》表3.5,用硬质合金铣刀在功率为4.5kw的X51铣床加工时,选择每齿进给量fz=0.14~0.24mm/z,由于是粗铣,取较大的值。
现取:
fz=0.18mm/z
4)、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度:
根据《切削手册》表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0~1.5mm,现取1.2mm,根据《切削手册》表3.8铣刀直径d0=100mm的硬质合金端铣刀的耐用度T=180min。
5)、确定切削速度Vc:
根据《切削手册》表3.16可以查Vc:
由ap=1.5mmfz=0.18mm/z,查得
Vc=77mm/zn=245mm/zVƒ=385mm/z
根据X62W型立铣床说明书(表4.2-35)
nc=255r/minVƒc=400mm/min(横向)
6)、计算基本工时:
l=47mml2=2T=0.14min
(2)精铣
1)、选择刀具:
根据《工艺手册》表3.1-27,选择用一把YG6硬质合金端铣刀,铣刀外径d0=100mm,铣刀齿数Z=10
2)、确定铣削深度ap:
由于单边加工余量Z=0.5,故一次走刀内切完,则:
ap=0.5mm
3)、确定每齿进给量fz:
由《切削手册》表3.5,用硬质合金铣刀在功率为4.5kw的X51铣床加工时,选择每齿进给量fz=0.14~0.24mm/z,半精铣取较小的值。
现取:
fz=0.14mm/z
4)、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度:
根据《切削手册》表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0~1.5mm,现取1.2mm,根据《切削手册》表3.8铣刀直径d0=100mm的硬质合金端铣刀的耐用度T=180min。
5)、确定切削速度Vc:
根据《切削手册》表3.16可以查Vc:
由ap≤4mmƒz=0.14mm/z,查得:
Vc=110mm/zn=352mm/zVƒ=394mm/z
根据X62W型立铣床说明书(表4.2-35)
nc=380r/minVƒc=400mm/min(横向)
6)、计算基本工时:
l=40mml2=2
所以本工序的基本时间为:
T=t1+t2=0.14+0.12=0.26min
(3)工序镗φ10工序
φ8粗镗余量参考文献[1]表3-83取粗镗为1.8mm,精镗切削余量为0.2mm,钻孔后尺寸为8H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表2-3
加工表面
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸及公差
φ8
粗镗
1.8
____
ø9.8
φ9.2
精镗
0.2
H8
10H8
孔轴线到底面位置尺寸为56mm,精镗后工序尺寸为10.02±0.08mm,与下底面的位置精度为0.05mm,与左右端面的位置精度为0.06mm,且定位夹紧时基准重合,故不需保证。
0.06mm跳动公差由机床保证。
(2.1)钻孔φ8mm
选择φ8mm高速钢锥柄标准麻花钻(见《工艺手册》P84)
d=8L=8mmf机=0.48mm/r(见《切削手册》表2.7和《工艺手册》表4.2-16)
Vc查=13m/min(见《切削手册》表2.15)
按机床选取n机=195r/min(按《工艺手册》表4.2-15)
所以实际切削速度:
基本工时:
l=80mm)l2=(1~4)mm(取4mm)
按《工艺手册》表6.2-5公式计算1.10min
粗镗孔时因余量为1.8mm,故ap=1.8mm,
查文献[1]表2.4-8
取V=0.4m/s=24m/min
去进给量为f=0.02mm/r
n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min
查文献的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz
pm=FzV*10^-3
CF2=180,
XFz=1
Yfz=0.75
nFz=0
Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1
=1452N
P=0.58kw
取机床效率为0.85
0.78*0.85=0.89kw>0.58kw
故机床的功率足够。
下面计算工序09的时间定额
机动时间
粗镗时:
L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s
精镗时:
f取0.1mm/s
L/(f*n)=45/0.1*380=15s
总机动时间:
T=7.5+15=0.38min
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