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第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
CA6140卧式车床上的法兰盘,为盘类零件,用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘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。零件的Φ100外圆上标有刻度线,用来对齐调节刻度盘上的刻度值,从而能够直接读出所调整的数值;外圆上钻有底部为Φ4 mm上部为Φ6的定位孔,实现精确定位。法兰盘中部Φ20的通孔则给传递力矩的标明通过,本身没有受到多少力的作用。
2.2 零件的工艺分析
CA6140车床法兰盘属于盘套类回转零件,它的所有表面都需要加工,其主要加工面是外圆面、端面及两平面,它们有一定的粗糙度要
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求。现分述如下:
1.Φ100外圆表面及端面,端面所要保证相对于轴线的圆跳动为0.03mm,外圆表面的粗糙度为6.3μm,端面1.6μm和0.4μm。
2.Φ90外圆表面、端面及两平面,端面粗糙度为0.4μm和1.6μm,一个端面相 对于轴线的圆跳动为0.03 mm,两平面的粗糙度为3.2μm 和0.4μm。
3.Φ45外圆表面及Φ45外圆表面上的退刀槽,φ45外圆表面上的R5圆弧面,。
4.Φ20内孔粗糙度要求为1.6μm。
5.Φ45上的销孔Φ4和Φ6,粗糙度为6.3μm,3.2μm。 由上面的分析可知,对于圆跳动而言,可以先加工孔,然后以孔定位,加工端面,保证它们之间的位置精度。由先面后孔原则,先粗车端面,然后加工孔到尺寸要求,再以孔定位加工各个表面。
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第3章 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用金属铸造。零件形状并不复杂,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,内孔铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 这从提高生产率,保证加工精度上考虑也是应该的。
3.2 基面的选择
3.2.1 粗基准的选择
选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准,以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是:一要考虑如何分配各加工表面的余量:二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的,但对于一般的轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言,由于每个表面都要求加工,为保证各表面都有足够的余量,应选加工余量最小的面为粗基准(这就是粗基准选择原则里的余量足够原则)。
现选取φ45外圆面和φ90左端面为粗基准。利用三爪卡盘卡住φ45外圆面并靠住φ90左端面,消除5个自由度,达到部分定位。这里不需要完全定位。2)
精基准的选择
3.2.2 精基准的选择
精基准的选择应满足以下原则:
主要原则有: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。
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基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
互为基准的原则,选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。
自为基准原则,有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。例如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。
此外,还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发,进而保证拨叉A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知,该零件的底平面与小头孔,适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的,它只限制了五个自由度,如果采用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
选择精基准的原则时,重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。
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为使基准统一,先选择φ32的孔和φ16的孔作为精基准。
3.3 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产率。此外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
3.3.1工艺路线方案一
工序1 扩、粗绞Φ20的孔
工序2 粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面,粗车Φ90的外圆柱面
工序3 粗车Φ45端面及外圆柱面,粗车Φ90的端面 工序4 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面
工序5 半精车Φ100的端面及外圆柱面,半精车B面,半精车Φ90的外圆柱面,车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角,车Φ45两端过渡圆弧,车Φ20孔的左端内倒角
工序6 半精车Φ45的端面及外圆柱面,半精车Φ90的端面,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7 精车Φ100的端面及外圆,精车B面 工序8 精车Φ45外圆,精车Φ90端面 工序9 精铣Φ90圆柱面上的两个平面 工序10 钻、绞 4-Φ9的孔 工序11 钻Φ4孔,扩、绞Φ6孔 工序12 磨Φ100、Φ45的外圆柱面 工序13 去除全部毛刺 工序14 B面抛光 工序15 刻线刻字
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