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零件分析
1.1零件的作用
法兰盘是一回转体零件,内孔与主轴的中间轴承外圆相配,外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度,实现纵向进给。 1.2零件的工艺分析
?0.045法兰盘有一组加工表面,这一组加工表面以Φ200mm的孔为中心 ,包括:
0.120 端面及外圆柱面;?100-?45-0.34-0.017 外圆柱面 ;Φ91的端面及外圆柱面
Φ4mm的孔;及法兰盘的B面抛光;刻线、?450?0.6mm的外圆柱面及上面的Φ6mm,
镀铬刻字,镀铬。
2 毛坯的制造方式的确定
零件材料为HT200,由于该零件是中小批生产,而且零件轮廓尺寸不大,故采用普通砂型铸造。法兰盘因毛坯比较简单,采用普通砂型铸造毛坯,再进行时
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效处理,最后进行机械加工一般是费时,但进行中小批量生产成本低。这从降低成本,保证加工精度上考虑也是应该的。
3 确定机械加工工艺路线
3.1基准的选择
3.1.1粗基准的选择
粗基准的选择原则:①. 保证工件某些重要表面加工余量均匀;②.保证加工面和非加工面间的位置要求;③.加工余量较小的表面;④.粗基准不重复使用;⑤粗基准应是定位准确,加紧可靠,夹具结构简单,操作方便。
3.1.2精基准的选择
精基准的选择原则:①.基准重合原则;②.基准统一原则;③自为基准原则;④.互为基准原则;⑤便于装夹原则
1)工艺路线
工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面
工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面,粗车Φ91的端面及外圆柱面 工序 3 钻、粗绞Φ20的孔
工序 4 半精车Φ100的端面及外圆柱面,半精车Φ91的外圆柱面,车Φ100、
Φ91外圆柱面上的倒角,车Φ20孔的左端倒角
工序 5 半精车Φ45的端面及外圆柱面,半精车Φ91的右端面,车3×2
退刀槽,车Φ45圆柱面两端的倒角,车Φ20 内孔的右端倒角
工序 6 精车Φ45的外圆,精车Φ91的右端面及外圆柱面 工序 7 精车Φ100的端面及外圆柱面 工序 8 成形车刀粗、半精、精车B面 工序 9 粗铣Φ91圆柱面上的两个平面
工序 10 半精铣Φ91圆柱面上离中心线34mm的平面 工序 11 半精铣Φ91圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 12 精铣Φ91圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 13 精磨Φ91圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 14 磨Φ45外圆柱面 工序 15 钻4×Φ9透孔 工序 16 钻Φ4孔,铰Φ6孔
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工序 17 抛光B面 工序 18 去毛刺 工序 19 刻线、刻字 工序 20 镀铬 工序 21 检验入库
3.1.3加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差的确定
法兰盘零件材料为HT200,硬度190HBS,毛坯重量约为1.8KG,生产类型为中小批生产,采用铸造来制造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1). 车?100外圆表面加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表2.2~2.5,取外圆表面长度余量均为2Z=6mm(均为双边加工)
车削加工余量为: 粗车: 2× 2.5mm 半精车: 2×0.3mm 精车 : 2×0.16mm
0.12公差:径向的偏差为??0..34mm
2).车 ?100、?90、?45端面和?90、?45外圆表面加工余量: 粗车 2× 2mm 半精车 2×0.3mm 精车 : 2×0.16mm 3).钻孔(?20)
查《工艺手册》表2.2~2.5,先钻出来直径是18mm, 工序尺寸加工余量:
钻孔 18mm 扩孔 0.9mm 粗铰孔 0.07 mm 精铰 0.03mm
?0.045公差:径向的偏差为0mm
4).钻孔(?9)
一次性加工完成,加工余量为2Z=9mm
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5).铣削加工余量:
?0.045粗铣:9mm(离?200中心轴为34 mm) 精铣:2 mm
?0.045粗铣:18mm (离?200中心轴为24 mm) 精铣:3 mm
3.1.4确定切削用量 工序Ⅰ
(一).粗车Ф100左端面 (1)选择刀具
选用93°偏头端面车刀,参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床,中心高度210mm。参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为10°,后角为6°,主偏角93°,副偏角为10°,刀尖角圆弧半径0.5,刃倾角为-10°。 (2)确定切削用量
(a)确定背吃刀量ap (即切深ap)
粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成即ap=2mm。
(b)确定进给量f
查《切削用量简明手册》:加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2、工件直径100mm、切削深度ap=2mm,则进给量为0.8~1.2mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f =0.92mm/r。 (c)选择磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9,取车刀后刀面最大磨损量为0.8~1.0mm。焊接车刀耐用度T=60min。 (d) 确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS),ap =2mm,f =0.92mm/r,查出V =1.05m/s。由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》表1.28,查得切削速度的修正系数为:Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,,Ksv=0.85,Kkv=1.0 Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0。 则修正后的
V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv
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=1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =44m/min
其中:Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。 KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。 Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。 Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。
Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。 则:n =140r/min (3)计算基本工时:
按《机械制造工艺设计简明手册》表7-1中公式计算:刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3。
其中:L1为刀具切入长度。 L2为刀具切出长度。 L3为试切附加长度。 由于车削实际端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm,则: L=(106-0)/2+4+2+0=59mm。
T= L×i /(f×n)=59×1÷(0.92×136)=0.47min (其中i为进给次数。) (二).粗车Ф90左端面
(1)选择刀具:与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量ap
粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=2mm。
(b) 确定进给量f
查《切削用量简明手册》:加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2 、工件直径90mm、切削深度ap =2mm,则进给量为0.6~0.8 mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f =0.73mm/r。
(c) 确定切削速度V:
根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS),ap=2mm,f =0.73mm/r,查出V =1.05m/s。由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量手册》表1.25,查得切削速度的修正系数为:Ktv=KTv=1.0,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,
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