3工艺规程设计
3.1 制定零件工艺规程的原则和技术要求
3.1.1 工艺要求
制定零件机械加工工艺过程是生产技术准备工作的一个重要组成部分。一个零件可以采用不同的工艺过程制造出来,但正确与合理的工艺过程应满足以下基本要求:
(1). 保证产品的质量符合图纸和技术要求条件所规定的要求; (2). 保证提高生产率和改善劳动条件; (3). 保证经济性的合理。 3.1.2 技术依据
(1). 产品零件图和装配图,技术条件; (2). 毛坯生产和供应条件; (3). 年生产纲领
(4). 本车间生产条件(包括设备,工人技术等级,劳动场合条件等); (5). 工艺技术条件,手册等。
3.2 生产类型的确定
计算零件生产纲领的公式:
1??%) ??Q?n(1?&%)(式中: Q?4000件/年(产品的年产量)
n?1件/个(每个机器该零件的数量) &?4(零件的备品率) ??1(零件的废品率)
则 ??4000?1?(1?4%)?(1?1%)?4204 (件) 根据生产纲领确定该零件为成批生产。
3.3确定毛坯的制造形式
该零件材料为HT200,考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷,因此选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大,故可采取模锻成型。由于零件年产量为4204件,已达大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。
模锻毛坯具有以下特点:
a. 其轮廓尺寸接近零件的外形尺寸,加工余量及材料消耗均大量减少; b. 其制造周期短,生产率高,保证产品质量
3.4制定工艺路线及方法
3.4.1加工方法的选择
零件各表面加工方法的选择,不但影响加工质量,而且也要影响生产率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法,这取决于表面形状,尺寸,精度,粗糙度及零件的整体构型等因素。
主要加工面的加工方法选择: (1)车A面可选用加工方案如下:
粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm,采用床C3163-1。转塔式六角卧式车床。
(2)尺寸为?22mm的花键孔采用先钻-扩后拉的方案。 (3)铣槽B面,Ra=3.2,用标准镶齿圆柱铣刀铣。 (4)铣80
纸的要求
(5)铣180
+0.012 +0.03
mm的槽,Ra=1.6,采用高速钢错齿三面刃铣刀即可达到零件图
mm的槽,Ra=3.2,采用铣刀即可达到零件图纸的要求
3.4.2 基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,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,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。 3.4.2.1 粗基准的选择
对于一般的平板类零件选用一个底面和侧面作为粗基准是合理的。按照零件有关粗基准的选择原则(当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面为粗基准)。从零件的分析得知,该拨叉选用Φ40的外圆表面为粗基准。 3.4.2.2 精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一,选择以零件的A面为精基准。 3.4.3. 制定工艺路线
零件各表面的加工方法和方案选择,首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求,另外还要考虑生产率和经济方面的要求,在选择时,应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度,结合零件的特点和技术要求,慎重决定。
工艺路线如下:
工序1:粗、精车端面,钻、扩花键孔、倒两端15°倒角,以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
工序2:拉花键。以A面为基准。
工序3:铣槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具
工序4:铣80
床加专用夹具。
工序5:铣180
+0.012 +0.03
mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣
mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式
铣床加专用夹具。
工序6:终检。
3.5机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kg,σb =160MPa HBS=157 生产类型为由大、中批量生产,采用模锻锻模。
根据上述的原始资料加工工艺,分别确定各个加工表面的机械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:
1. A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量,足够把铸铁的硬质表面层切除 2.矩形花键孔。
+0.28要求以矩形花键的外径定心,故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 ,见零件0
图,参照《金属机械加工工艺人员手册》 表3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm 扩孔Φ21mm 拉花键
花键孔要求以外径定心:拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Z=1mm
3.B面的加工余量。
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。 精加工余量为0.2mm 粗铣加工余量为2.8mm
最后将算出的各项数据分别填入下表。同时,按照《机械制造工艺设计手册》第四页上所规定的步骤,计算各表面的各道工序的极限尺寸,也一并填入表内。
表1 工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定
工序名称 工序间余量加工经济表面粗糙工序基本标注工序/mm 度/mm 度/um 尺寸/mm 基本尺寸公差/mm 铣A面 铣B面 毛胚 3 2.8 Ra7 Ra4 40 28 103 3?8
3.6确定切削用量及基本工时
工序 1 :车削A面。 1.加工条件。
工件材料:灰口铸铁HT200。 σb=145 MPa。铸造。 加工要求:粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm 机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。
参考文献《机械制造工艺设计手册 单行本》表2-51
刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量。
(1)已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工(粗车和半精车)。长度加工公差IT12级 取-0.46 mm (入体方向)
(2)进给量、根据《切削简明手册》(第3版)表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ae≤3mm时,以及工件直径为Φ60mm时(由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm)
?=0.6-0.8mm/r.
按C3163-1 车床说明书 取?=0.6 mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以:实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/r
按C3163-1 车床说明书 ?=0.53mm/r
(3)计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27 ,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)
刀具材料YG6
V?Cv?kvT?ap?fmxvyv
其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81