1 零件的分析
零件的工艺分析
这个零件从零件图上可以看出,它一共有3组加工表面,而这三组加工表面之间有一定的位置要求,现将这二组加工表面分述如下:
1.1 以Φ180mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括:Φ180mm的内孔加工面和Φ190的止口加工件及其倒角,尺寸为Φ190止口和Φ180mm的孔的同轴度误差很高,为了保证加工精度。要以止口定位加工孔。
1.2与Φ320mm和Φ190mm的断面没有严格的公差要求,可以不着重考虑,上下两个215x140的面没有什么要求,见光即可。
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2、工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200,考虑到该零件在车床中受的力并保证零件的工作可靠性,零件为中批生产,而且零件的尺寸不大,因此,毛坯可以采用金属磨砂型制造。
2.2基面的选择
基准面选择是工艺规程设计中重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。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。
粗基准的选择:以上下表面和两侧面作为粗基准,以消除Z向,X向,Y向三个自由度,达到完全定位。
对于精基准而言,根据基准重合原则,选用设计基准作为精基准。 2.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状得到合理的保证。在生产纲领中为中批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效率,以便使生产成本尽量下降。
1、 工艺路线方案一 工序Ⅰ 铸造。 工序Ⅱ 时效处理。
工序Ⅲ 平Φ335端面,见光。
工序Ⅳ 平另一端面。 工序Ⅴ 铣上平面。 工序Ⅵ 铣下平面。 工序Ⅶ 钻上平面孔。 工序Ⅷ 钻下平面孔。
工序Ⅸ 以下平面和端面定位镗Φ180的孔和Φ190的止口。 工序Ⅹ 镗Φ190偏差为-0.1的外圆。 工序Ⅺ 钻Φ335面上的14-Φ22孔。 工序Ⅻ 钻Φ320面上的14-Φ22的孔。 工序Ⅻⅰ 去毛刺。 工序ⅩⅢ 质检,入库。
2、 工艺路线方案二 工序Ⅰ 铸造。 工序Ⅱ 时效处理。
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工序Ⅲ 平Φ335端面,见光。
工序Ⅳ 平另一端面。 工序Ⅴ 铣上平面。 工序Ⅵ 铣下平面。 工序Ⅶ 钻上平面孔。 工序Ⅷ 钻下平面孔。
工序Ⅸ 以下平面和端面定位镗Φ180的孔和Φ190的止口。 工序Ⅹ 镗Φ190偏差为-0.1的外圆。 工序Ⅺ 钻Φ335面上的14-Φ22孔。 工序Ⅻ 钻Φ320面上的14-Φ22的孔。 工序ⅹⅡⅰ去贸促
工序ⅩⅡⅡ质检,入库。 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先山下面,再以下面为基准镗孔。方案二是先镗孔在加工上下表面。两相比较可以看出,方案一可以避免加工上定位基准和设计基准不重合的问题,从而保证了止口和内孔的同轴度,而方案二不能,所以选用方案一作为零件的加工工序。
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“拔叉”零件材料为HT200,毛坯重量约为54Kg,生产类型为中批量生产。采用金属磨砂铸造。
根据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:
1.铣端面
考虑左端面的粗糙度Ra为3.2,参照《机械制造工艺设计手册》——一以下简称“手册”,表1—43,确定工序尺寸为Z=3.0mm,其中粗加工的加工余量Z=2.0mm,精加工余量Z=1.0mm,右端面没有粗精度要求,只要求粗加工,所以余量定位3.0mm
2.铣表面
根据“手册”表1—49,取上表面的机械加工余量为4.0mm,下表面
的余量为3.0mm. 粗铣上表面 Z=3.0mm 精铣上表面的台阶面 Z=1.0mm 粗铣下表面 Z=3.0mm
2.5确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ: 铣端面
1\\粗铣直径为335端面 a(f)=0.25mm/Z
v=0.35m/s (21m/min)
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采用高速端面铣刀,d(w)=175mm,齿数Z=16
n (x)=
按机床选取n(w)=31.5r/min=0.522r/s
故实际切削速度v=0.29m/s
切削工时
I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm T(m)=
II1I275+175+3 + + = =121.2s=2.02min naZnaZnaZ0.522x0.25x16
1000v10000.35
x = x =0.637r/s (38.2r/min) 3.14dw3.14175
(2) 粗直径为320端面
粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同。
切削工时
I=45mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm
T(m)=
(3) 精铣直径为320端面 a (f)=0.10mm/Z
v=0.30m/s(18m/min)
采用高速端面铣刀,d(w)=175mm,齿数Z=16 n (x)=
按机床选取n(w)=31.5r/min=0.522r/s
故实际切削速度v=0.29m/s
切削工时
1000v1000x0.30
x = =0.546r/s=(32.76r/min) 3.14dw3.14x175
II1I245+175+3 + + = =106.8s=1.78min naZnaZnaZ0.522x0.25x16
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T(m)=II1I275+175+3naZ +naZ +naZ =0.522x0.10x16
=302.92s=5.05min
工序I:铣215x140上表面。 (1) 粗铣直径为215x140端面。
a(f)=0.25mm/Z
v=0.35m/s (21m/min)
采用高速端面铣刀,d(w)=175mm,齿数Z=16.
n (x)=
1000v1000x0.35
3.14 xdw =3.14x175
=0.637r/s(38.2r/min) 按机床选取n(w)=31.5r/min=0.522r/s 故实际切削速度v=0.29m/s I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm
t(m)=工序1:铣端面,
(1) 粗铣为215x140另一端面。
a(f)=0.255mm/Z
v=0.35m/s(21m/min)
采用高速端面铣刀,d(w)=175mm,齿数Z=16.
n (x)=
10003.14 xv1000x0.35
dw =3.14x175
=0.637r/s(38.2r/min) 按机床选取n(w)=31.5r/min=0.522r/s 故实际切削速度v=0.29m/s
I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm
T(m)=InaZ +I1naZ +I275+175+3naZ =0.522x0.25x16
=121.2s=2.02min
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