制造工艺卡片解读.docx
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制造工艺卡片解读
零件的分析
1、零件
所给零件是液压缸连接座(如图1-1),它在工程机械产品中主要起液压缸和机座的连接作用。
该零件在实际应用中可以起到支撑、连接液压缸和旋转活动等作用;和其它零件通过中间一段M24mr的螺纹来连接,起到可拆卸的效果。
I」
图1-1左锁紧螺杆零件图
2、零件工艺的分析
1)零件图上的主要技术要求为:
锐边倒钝、未注明倒角1.5X45。
2)加工表面及其要求:
1液压缸连接座左侧轴的尺寸为①25-0.041-0.02,表面粗糙度为Ra6.3卩m长度为75mm
2液压缸连接座的槽为3.4X①21,①25外端面与操纵槽右面的距离为51mm
3轴①40外端面与轴中心线的垂直度为0.01mm①40外端面与①25外端面的距离为75mm
4螺纹M24,到①25外端面的距离为45mm
52-①30-0+0.033孔中心线到右侧方形端面距离为35mm
6操纵槽:
宽度为37mm深度为80mm对称面与方头宽度60mm表面的距离为36.5mm
7未注明的表面粗糙度为Ra3.2卩
1、工艺规程设计
1、确定毛坯的制造形式
1)确定毛坯的类型及制造方法
由于零件的材料为45号钢,零件的形状不有圆和方形,如果采用一根圆棒料,在加工时会浪费很多原料,所以采用铸造毛坯。
由于产量属于大批生产,零件的轮廓尺寸不大,选用砂型铸造。
2)确定毛坯的形状、尺寸及公差
铸件采用带芯的分模造型,多件同时浇注,以提高生产效率。
3)毛坯的技术要求
1铸件无明显的铸造缺陷。
2拔摸斜度为30'。
3机加工前正火,消除内应力。
4小圆轴中心线与大圆轴端面的垂直度小于0.01o
4)绘毛坯图
根据附图一所示的零件结构形状,在各加工表面加上加工余量,绘制毛坯图如附图所示。
2、基面的选择
基准的选择
序号
加工面
基准
1
轴①25,轴①40(粗、精基准)
轴线
2
长方体底平面(精加工)
①25轴及端面
3
长方体另外三个面(粗、精基准)
①25轴、长方体底平面
4
2-①30孔(粗、精基准)
长方体底面、①25轴
5
37mm勺操纵槽(粗、精基准)
①25轴、端面、长方体底面
6
轴①25和轴①40的端面(粗、精基准)
长方体四面
7
3.4X①21槽(粗、精基准)
轴线,轴①25端面
8
M24螺纹(粗、精基准)
轴①25外圆
3、制定工艺路线
1)确定各加工表面的加工方法及加工路线:
该液压缸连接座的加工面为:
①25轴外圆、M24螺纹、3.4X①21槽、
①40轴外圆、各端面、长方体外表面、37mm勺操纵槽。
根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求,①25轴外圆、①40轴外圆、各端面加工路线为粗车一精车;长方体五个表面加工路线粗铣一精铣。
2-①30孔的加工路
线为钻一扩一铰。
M24螺纹的加工路线为铣削。
2)工艺路线方案一:
工序号
工序名称
工序内容
备注
01
下料
铸造(砂型)
02
热处理
正火
03
粗车
打中心孔;车长方体左侧端面;车①40外圆;
车①40端面;车①25外圆;车①25端面
04
粗铣
铣长方体下底面;铣长方体二个面;铣长方端
05
热处理
调质:
220-240HBS
06
精车
车长方体左侧端面;车①40外圆;车①40端面;车①25外圆;车①25端面;车倒角;切槽;车削螺纹
07
精铣
铣长方体右端面;铣长方体另外三个面
08
钻削
钻2-①30孔
09
扩绞
扩、铰2-①30孔
2)工艺路线方案二:
工序号
工序名称
工序内容
备注
01
下料
铸造(砂型)
02
热处理
正火
03
粗铣
长方体右侧端面;长方体四个面;
04
粗车
长方体左侧端面;①40外圆;①40外圆端面;
①25外圆;①25外圆端面
05
热处理
调质220-240HBS
06
精铣
长方体右侧端面;长方体四个面
07
钻削
钻2-①30孔
08
扩绞
扩、铰2-①30孔
09
铣削
铣操纵槽
10
精车
长方体左侧端面;①40外圆;①40外圆端面;
①25外圆;①25外圆端面;切槽;倒角;螺纹
3)工艺方案的比较与分析:
工艺路线一是按照先左侧后右侧来加工的,发现加工时所留的余量不能很好的控制计算。
尽量的减少了工件的装夹次数、加工面的相互位置精度不怎么好控制、需要的机床数量数少、减少工件在工序间的运输,减少辅助时间和准备终结时间。
工艺路线二是按照从右侧往左侧来加工的,同样尽量在一台机床上把一些工序都加工完,减少工件的装夹次数、易于保证加工面的相互位置精度、需要的机床数量少、减少工件在工序间的运输时间、减少辅助时间和准备终结时间。
而且在方案二中,先加工孔,再铣槽,可以有效的减少加工孔所引起的槽的变形,提高加工精度。
综上述,我选择第二方案。
4、机械加工余量、工具尺寸及毛坯尺寸的确定
1)毛坯图
1母耳
2)加工余量确定
根据上述原始资料及加工工艺。
查《机械加工实用手册》、,《切削加工简明实用手册》确定,铸件机械加工余量等级为AM-H分别确定各加工表面的加工余量如下:
工序
工序内容
单边余量
工序尺寸
表面粗糙度Ra
工序3
粗铣长方体右侧端面
1.5mm
35mm
12.5卩m
粗铣长方体上下两面
1.5mm
73mm
12.5卩m
粗铣长方体前后两面
1.5mm
60mm
12.5卩m
工序4
粗车长方形左端面
1.5mm
105mm
12.5卩m
粗车①40外圆
1mm
40mm
12.5卩m
粗车①40外圆端面
0.6mm
10mm
12.5卩m
粗车①25外圆
1mm
25mm
12.5卩m
粗车①25外圆端面
0.7mm
75mm
12.5卩m
工序6
精铣长方体右端侧面
0.7mm
35mm
3.2卩m
精铣长方体上下两面
0.7mm
73mm
3.2卩m
精铣长方体前后两面
0.7mm
60mm
3.2卩m
工序7
钻2-①30孔
1mm
30mm
12.5卩m
工序8
扩2-①30孔
0.1mm
30mm
6.3卩m
铰2-①30孔
0.03mm
30mm
3.2卩m
工序9
粗铣操纵槽
1mm
37mm
12.5卩m
精铣操纵槽
0.7mm
37mm
3.2卩m
工序10
精车上方形左端面
0.3mm
105mm
3.2卩m
精车①40外圆
0.1mm
40mm
3.2卩m
精车①40外圆端面
0.2mm
10mm
3.2卩m
精车①25外圆
0.1mm
25mm
3.2卩m
精车①25外圆端面
0.3mm
75mm
3.2卩m
切3.4XO21槽
0mm
3.4mm
3.2卩m
倒角1.5X45°
0mm
3.4mm
3.2卩m
车M24螺纹
0mm
24mm
3.2卩m
5、确定切削用量及基本工时
查《切削加工简明实用手册》,确定一下基本参数。
车刀材料采用硬质合金钢,铣刀材料为高速钢
⑴机床选择:
工序3:
X6025A卧式升降台铣床,YT15螺旋齿7:
24A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用刀具。
工序4:
CL6134A轻型卧式车床,YT15普通硬质合金钢、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。
工序6:
X6025A卧式升降台铣床,YT15螺旋齿7:
24A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mn的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。
工序7:
Z5040圆柱立式钻床,①28mn标准锥柄麻花钻、0-200/0.02mm游标卡尺、钢直尺、①30孔用塞规。
工序8:
Z5040圆柱立式钻床,①29.8YT15扩孔刀及①30YT15锥柄机用铰刀,0-200/0.02mm游标卡尺、钢直尺、①30孔用塞规。
工序9:
X6025A卧式升降台铣床,YT15螺旋齿7:
24A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。
工序10:
CL6134A轻型卧式车床,YT15普通硬质合金钢车刀和切槽刀及倒角刀、螺纹刀、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。
⑵车削加工:
Vc=ndn/1000
ap-——背吃刀量,mm
f------
-进给量,mm/r;
Vc
-切削速度,m/s;
d------
-工件直径,mm
n
-工件转速,r/s;
背吃刀量由单边余量可知,表8-50得进给量f,由表8-56选择切削速度Vc;最后由上述公式确定主轴转速
⑵铣削加工:
Vf=fn=fzZn
ap-——背吃刀量(铣削深度),mm
ae-——侧吃刀量(铣削宽度),mm
f-每转进给量,mm/r;
fz-——每齿进给量,mm/r;
Vf进给速度,mm/s
Z——铣刀齿数;
Vc=nd°n/1000
vc------切削速度,m/s;
d0-——铣刀直径,mmn铣刀转速,r/s;
根据表8-94选取铣刀直径;由加工余量确定背吃刀量(侧吃刀量);其次选取进给量f;切削速度可根据表8-99选取。
最后依据公式计算切削速度,进行校核。
1背吃刀量(侧吃刀量)的确定:
对于圆柱铣刀,当加工余量小于5mm时,一般应使侧吃刀量等于加工余量当加工余量大于5mm或需精加工时,可分两次进给,第二次进给量可取0.5〜2mm
对于面铣刀,当加工余量小于6mm时,可取背吃刀量等于加工余量;当加工余量大于6mm或需精加工时,可分多次进给,最后一次进给量一般可取1mm
2进给量的确定:
一般粗铣时,应首先选取每齿进给量fZ,其数值按照表8-95〜表
8-98选取。
然后利用公式计算进给速度,并参考机床选用接近值
对于半精铣和精铣,应根据工件表面粗糙度要求,按表8-95选取每转进给量,然后利用公式计算进给速度,并参考机床选用接近值。
3确定切削速度:
切削速度可根据表8-99选取。
4计算切削力,校核机床功率:
⑶钻孔加工:
ap=d°/2
Vc=ndo/n
ap-——背吃刀量,mn;
f-进给量,mm/r;
Vc------切削速度,m/s;
do-——钻头直径,mm
n钻头(工件)转速,r/s;
⑷加工时间计算:
总时间是由基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息和生理需要时
间、准备和终结时间这五部分组成。
1基本时间:
t基=(l+l1+I2)•i/(f•n)
注:
式中i=Z/ap
n=1000v/nD
l加工长度(mr)
li刀具的切入长度(mm;
I2-——刀具的切出长度(mm;
i进给次数;
Z力卩工余量(mr);
ap-背吃刀量(mm;
f-进给量(mm/r);
n机床主轴转速(r/min);
v切削速度(m/min);
工
序
工序内容
机床型号
工件(铣刀)直径
背(侧)吃刀量
(每齿)进给量
切削速度
主轴转速
选择刀
具
/、
刀杆尺
寸(B/D
XH)
基本工时
D
加工直径(mr)
2辅助时间:
辅助时间的确定一般有两种方法:
一是在大批量生产中,可先将个辅助动作分解,然后查表确定个分解动作所消耗的时间,并进行累加。
二是在中小批量生产中,可按基本时间的百分比进行估算,并在实际中进行修改,使之趋于合理。
3布置工作地时间:
一般按操作时间的2%-7%来计算。
4休息和生理需要时间:
一般按操作时间的2冰计算。
5准备与终结时间:
当零件数量很大时需计算准备时间。
工
序
3
粗铣长方体右侧端面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
1.5mm
2mm
2.8m
-1・s
375
r/min
直柄立
铣刀
32X45
1min
粗铣长方体上下两面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
1.5mm
2mm
2.8m
-1・s
375r/min
直柄立
铣刀
32X45
0.6m
in
粗铣长方体前后两面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
1.5mm
2mm
2.8m
-1・s
375r/min
直柄立
铣刀
32X45
0.7m
in
工
序
4
粗车长方形左端面
CL6134A
轻型卧式车床
47mm
1.5mm
0.5mm
2.3m
-1・s
1200
r/min
90o端
面车刀
25X25
0.09
min
粗车①40
外圆
CL6134A
轻型卧式车床
47mm
1mm
0.5mm
2.5m
-1・s
1200
r/min
95o外
圆车刀
25X25
0.16
min
粗车①40外圆端面
CL6134A
轻型卧式车床
47mm
0.6mm
0.5mm
2.6m
-1・s
1200
r/min
90o端
面车刀
25X25
O.12min
粗车①25
外圆
CL6134A
轻型卧式车床
47mm
1mm
0.5mm
2.9m
-1・s
1200
r/min
95o外
圆车刀
25X25
0.45
min
粗车①25外圆端面
CL6134A
轻型卧式车床
47mm
0.7mm
0.5mm
2.4m
-1・s
1200
r/min
90o端
面车刀
25X25
0.5m
in
工
序
6
精铣长方体右端侧面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
0.7mm
0.10mm
3.3m
-1・s
950r/
min
直柄立
铣刀
32X45
1.3m
in
精铣长方体上下两面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
0.7mm
0.10mm
3.3m
-1・s
950
r/min
直柄立
铣刀
32X45
0.7m
in
精铣长方体前后两面
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
0.7mm
0.10mm
3.3m
-1・s
950
r/min
直柄立
铣刀
32X45
0.8m
in
工
序
7
钻2-①30
孔
Z5040圆
柱立式钻床
28mm
0.5mm
0.4mm
0.33
-1
m・s
245
r/min
锥柄长麻花钻
标准
0.9m
in
工
序
8
扩2-①30
孔
Z5040圆
柱立式钻床
29.8mm
0.05mm
1.0mm
0.41
-1
m・s
245
r/min
锥柄扩孔钻
标准
0.85
min
铰2-①30
孔
Z5040圆
柱立式钻床
30mm
0.015mm
1.0mm
0.50
-1
m・s
204
r/min
锥柄机用绞刀
标准
1.07
min
工
序
粗铣操纵
槽
X6025A卧
式升降台
35mm
5mm
2mm
1.2m
-1・s
375
r/min
直柄立
铣刀
32X45
5.7m
in
9
铣床
精铣操纵
槽
X6025A卧
式升降台铣床
35mm
0.7mm
0.10mm
1.25m
-1・s
950
r/min
直柄立
铣刀
32X45
1.8m
in
工序
10
精车上方形左端面
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0.3mm
0.2mm
2.9m
-1・s
1400
r/min
90o端
面车刀
25X25
0.23
min
精车①40
外圆
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0.1mm
0.2mm
3.6m
-1・s
1400
r/min
95o外
圆车刀
25X25
0.03
min
精车①40外圆端面
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0.2mm
0.2mm
3.1m
-1・s
1400
r/min
90o端
面车刀
25X25
0.1m
in
精车①25
外圆
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0.1mm
0.2mm
3.4m
-1・s
1400
r/min
95o外
圆车刀
25X25
0.23
min
精车①25外圆端面
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0.3mm
0.2mm
3.2m
-1・s
1400
r/min
90o端
面车刀
25X25
0.4m
in
切3.4XO
21槽
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0mm
0.1mm
2.4m
-1・s
1400
r/min
切槽车
刀
25X25
0.02
min
倒角
1.5X45°
CL6134A
轻型卧式车床
40mm
0mm
0.1mm
2.4m
-1・s
600
r/min
95o外
圆车刀
25X25
0.02
min
车M24螺
纹
CL6134A
轻型卧式车床
25mm
0mm
3mm
1.3m
-1・s
600
r/min
外螺纹
车刀
25X25
0.01
min
2)定位误差计算
定位基准为一
定位误差Jw由基准位置误差和基准不重合误差.:
JB组成,该零件不存在基准位置误差;而设计基准为轴线方向,
端面,故存在基准不重合误差,.■:
jb=0.02-0.041=0.021
所以定位误差50+0.021=0.021<0.033,符合要求。
3)夹紧力的计算
本工件定位方案采用两垂直面定位,夹紧形式是侧向夹紧,计算公式:
KF2LRb】
vy
L」a
符号注释:
W实际所需夹紧力,N
F1水平切削力
F2竖直切削力
L零件长度
c弹簧夹紧头弹性变形系数,当夹紧头瓣数为3、4、6时,其值为600、200、40
卩夹紧元件与工件间的摩擦系数
a夹紧力距夹紧元件接触点下边的距离
b夹紧力距夹紧元件接触点上边的距离
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