2 工艺规程设计
2.1毛坯制造形式的确定
零件材料为HT200,考虑该零件在实际运行中所受载荷较小,零件属成批或大批生产,零件外轮廓尺寸不大,零件内部有凹槽铸造时需采用活块,故可采用金属性铸造。
2.2基面的选择 2.2.1粗基准的选择:
按照有关粗基准的选择原则和考虑工件各加工表面的余量分配及不 需加工表面与加工表面的位置精度的要求,选用零件外圆弧轮廓作为粗准利用三爪卡盘进行装夹,以消除零件的四个自由度。在利用三爪卡盘进行装夹时零件的重量存在一定的不对称,但考虑零件的尺寸较小不对称重量较少,故此零件在装夹时不需作配重处理。
3.2.2精基准的选择:精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题,当设计基准与
工序基准不重合的时候,应该进行尺寸换算。因此精加工基准在下面的工序中详细说明。
2.2 制定工艺路线 2.3最终的加工路线:
工序I 粗车右端面、孔Φ76及其底平面。以零件的外轮廓作为粗基准。选用C620-1卧式车床,夹具为三爪卡盘。
工序II 粗车零件左端面、Φ80外圆、退刀槽及Φ80的右垂直平面。以零件Φ76内孔及右端面为基准。选用C620-1卧式车床,夹具为专用夹具。
工序III 钻孔Φ24、Φ8、钻M6-7H螺纹孔及攻螺纹,锪平Φ36、Φ22及、M6端面到要求以零件左端面及Φ80的外圆作为基准。选用Z550立式钻床,夹具为专用夹具。
工序IV 精车孔Φ76E8、1×45°倒角及R1.5的倒角。以零件Φ80外圆及左端面为基准。选用C620-1卧式车床,夹具为专用夹具。
工序 V 精车零件左端面、Φ80h8及Φ80的右平面,以零件Φ76E8内孔及右端面为基准。选用C620-1卧式车床,夹具为专用夹具。
工序VI 扩、铰孔Φ24H8孔Φ8,沉孔Φ9.5×90°到要求。以零件Φ80外圆及C面为基准。选用Z525立式钻床,夹具为专用夹具。
工序VII 锪平Φ19及钻孔5-Φ10.5,以零件Φ80外圆及左端面为基准。选
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用Z525立式钻床,夹具为专用夹具。
工序VII 终检
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
变速器轴承外壳零件材料为HT200,硬度为200HBS,毛坯重量约为0.6Kg,生产类型为大批或成批生产,采用在金属型铸造。
各工序的加工余量及工序余量见附表A;
根据其上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
表4.1 Φ76E8内孔工序余量:
毛坯名义尺寸:Φ76-2=Φ74
毛坯最大尺寸:Φ74+0.8=Φ74.8 毛坯最小尺寸:Φ74-0.8=Φ73.2 粗车最大尺寸:Φ75.3+0.3=Φ75.6 粗车最小尺寸:Φ76-0.7=Φ75.3 精车后与零件图尺寸应符合:Φ76E8
加工尺 工 序 毛 坯 寸及公差 加工 前极限尺寸 加工后极限尺寸 最大尺寸 最小尺寸 最大尺寸 最小尺寸 Φ74.8 Φ73.2 最大 加工余量(双边) 2 最小 加工公差(单边) ?0.8?0.8粗 车 精 车 Φ74.8 Φ73.2 Φ75.6 Φ75.3 2.4 0.5 ?0.30 0Φ75.6 Φ75.3 Φ76.106 Φ76.06 0.806 0.46 ?0.106?0.06
表4.2 Φ80h8外圆工序余量:
毛坯名义尺寸:Φ80+2=Φ82(mm)
毛坯最大尺寸:Φ82+0.8=Φ82.8 毛坯最小尺寸:Φ82-0.8=Φ81.2 粗车最大尺寸: Φ80+0.7=Φ80.7 粗车最小尺寸:Φ80.7-0.3=Φ80.4 精车后与零件图尺寸应符合,即Φ80h8。
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加工尺 工 序 毛 坯 寸及公差 加 工 前 极限尺寸 加工后 极限尺寸 最大尺寸 最小尺寸 最大尺寸 最小尺寸 Φ82.8 Φ81.2 最大 加工余量(双边) 2 最小 加工公差(单边) ?0.8?0.8 粗 车 精 车 Φ82.8 Φ81.2 Φ80.7 Φ80.4 1.4 0.5 0?0.30 Φ80.7 Φ80.4 Φ80 Φ79.954 0.746 0.4 0?0.046 4.3 24H8孔工序余量计算表:
钻孔最大尺寸:Φ22+0.21=Φ22.21 钻孔最小尺寸:Φ22-0=Φ22 扩孔最大尺寸:Φ22.2+0.084=Φ22.284 扩孔最小尺寸:Φ24-1.8=Φ22.2 铰孔后与零件尺寸应符合,即:Φ24H8。
加工尺 工 序 钻 孔 寸及公差 加工前 极限尺寸 加工后 极限尺寸 最大尺寸 最小尺寸 最大尺寸 最小尺寸 Φ22.21 Φ22 最大 加工余量(双边) 22 最小 加工公差(单边)
?0.21 0扩 孔 铰 孔 Φ22.21 Φ22 Φ23.8 Φ23.716 1.8 1.506 ?0.0840Φ23.8 Φ23.716 Φ24.052 Φ24 0.252 0.2 ?0.0520
2.5 确定切削用量及基本工时: 2.5.1 车右端面、Φ76内孔及孔底平面
1、车右端面: ? 加工条件:
工件材料:HT200,硬度200HBS
加工要求:粗车右端面
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机床:C620-1卧式车床。
刀具:根据《切削用量简明手册》表1.1,车刀刀杆及刀片的选择:由于行选
用C620-1卧式车床,车床中心高度为200mm(查表1.30C620-1卧式车床技术资料),故选刀杆尺寸为B×H=16mm×25mm,刀片厚度为(4.5mm-6mm)选4.5mm。 ? 刀具材料:查表1.2硬质合金的应用范围分类和用途分组选刀具材料为YG 6.
? 车刀几何形状的选择:查《切削用量简明手册》表1.3车刀切削部分的几何 形 状:前角?=6°前刀面形状为卷屑槽带倒棱型, 后角?0=6°(6°-8°)主偏角
0K=90°, 副偏角K’=10°(10°-15°), 刃角?=-10°, 刀尖圆弧半径?=0.4(0.4-0.8mm), 过度尺寸b=0.5(0.5-1mm),过度刃偏角K=45°。
rrssrs? 切削用量:
? 吃刀深度ap:
余量Z=1.5+0.7=2.2mm,查《切削用量简明手册》表1.4《硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面进给量》f=0.6—0.8mm/r, ap<3mm, 工件直径60—100mm按C620-1车床说明书选择:f=0.6mm/r.
? 切削速度V: c寿命为60min查《切削用量简明手册》表1.9车刀的磨钝标准及寿命,硬质合金粗车铸铁端面。
? 硬质合金粗车铸铁端面,寿命指数m=0.20,修正系数为1.0,
? 切削速度的计算:查《切削用量简明手册》表1.27切削速度计 算公式
(3-1) CkxyTapfvmv? 后刀面最大磨损限度为0.8—1.0取0.8,硬质合金车刀的车刀
V?cvv 式中:C=54.8,y=0.4,m=0.2(查《切削用量简明手册》表1.27切vv削速度计算公式.)Kmv=1.15, K=1.0,tvK=1.04,Kkvkrv=0.73,
Kbv=0.97(查《切削用量简明手册》表1.28车削过程使用条件改变时的修正系
数。)
?2.2?0.654.8 =?1.15?1.04?0.73?0.97
2.27?2.2?0.815Vc?54.8600.20.4?1.15?1.0?1.04?0.73?0.97
=11.4 m/min
ns?1000vc=1000?11.4?dw3.14?85=42.7r/min (3-2)
查《切削用量简明手册》表1.30C620-1卧式车床技术资料:与42.7r/min
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相近的有37.5r/min与46r/min现取46r/min所以实际切削速度为:
??D?nc3.14?85?46=12.3m/min (3-3) V==10001000? 检验机床功率:
查《切削用量简明手册》表1.29切削过程切削力与切削切率的计算公式:
式中:C=900,ap=2.2mm,xfc=1,y=0.75,vc=11.4r/min,nfc=0, fcfcFc?Cfcapxfcfvcnkfcyfcfc (3-4)
(查《切削用量简明手册》表1.27切削速度计算公式.)
kfc=kmfkkr=(HBSnF)?kkrf?krf?k?sf (3-5)
o190=1.02×0.89×1.0×1.0=0.91
k
mf
查《切削用量简明手册》表1.29-1钢和铸铁的硬度和强度改变时切削力
的修正系数。
kkr查《切削用量简明手册》表1.29-2加工钢和铸铁时刀具几何参数改变时
切削力的修正系数。
0.750?900?2.2?0.6?10.22?1.02?0.89=1223N (3-6) Fc查《切削用量简明手册》表1.29切削过程切削力与切削功率的计算公式:
pc?Fv=1223?11.2=0.23 kw (3-7) 6?106?10cc44查《切削用量简明手册》表1.30机床技术资料知当主轴转速为30r/min时功率为5.9kw
? 检验机床进给系统强度:
查《切削用量简明手册》表1.29切削过程切削力与切削功率的计算公式:
y Fp?Cpcapxfpffpvcnfpkfp (3-8)
式中:C=530,ap=2.2mm,xfp=0.9,y=0.75,vc=fpfp11.2r/min,nfp=0,f=0.6m/min. (查《切削用量简明手册》表1.27切削速度计算公式.)
kfp=kmp
kkr=(HBSnF)?kkrf?krf?k?sf (3-9)
o190=1.05×0.5×1.0×1.5=0.79
k
mp
查《切削用量简明手册》表1.29-1钢和铸铁的硬度和强度改变时切削
力的修正系数。
kkr查《切削用量简明手册》表1.29-2加工钢和铸铁时刀具几何参数改变时
切削力的修正系数。
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