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2.2.2法兰盘的工艺性
通过零件图可知,CA6140车床法兰盘属于回转体零件,需要加工所有的表面。 零件大多数表面粗糙度为Ra6.3,精度低的表面通过钻床粗加工就可以了,不需要很高精度的机床加工,精度高的表面需要在高精度磨床上加工才能达到要求,虽然它的粗糙度要求比较高,但考虑到加工尺寸不是很大,工业生产追求经济效益的目的所有工序我均选用在常规设备上进行加工。
该法兰盘共有两组加工表面,其相互之间也是有要求的,现分析如下:以Φ45 h6外圆为初基准的加工表面,以及Φ20 H9孔为中心的加工表面。我先选定Φ45 h6外圆为粗基准,加工出精基准孔Φ20 H9?所在的加工表面,然后将零件掉头,加工另一端面的表面进行加工,保证它们彼此的位置精度。
2.3确定毛坯制造方法,初步确定毛坯形状
2.3.1选择毛坯
零件年产量是大批量,零件要求的材料是HT200, 硬度190~210HB,该灰铸铁耐磨性、强度、耐热性较好,而且零件需加工的尺寸不大,在考虑到提高生产效率保证法兰盘IT11精度后可采用铸造成型的金属型铸造。金属型铸造目前所能生产的铸件,在重量和形状方面还有一定的限制,如对黑色金属只能是形状简单的铸件;铸件的重量不可太大;壁厚也有限制,较小的铸件壁厚则无法铸出。由于零件形状不复杂,重量也不大,且零件的内孔尺寸为Φ20h9,毛坯不需要铸出一个内孔,均满足金属型铸造的要求。另外金属型铸造可以反复使用多次(几百次到几千次),从而节省了制造成本,同时再考虑到节省材料来保证经济利益,故毛坯形状应当尽量接近零件的形状。 2.3.2 绘制法兰盘锻造毛坯简图
由上表所得结果,绘制毛坯简图如2-3-1至2-3-3图所示。
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图2-3-1 法兰盘毛坯图
图2-3-2 法兰盘毛坯图
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图2-3-3 法兰盘毛坯图
2.4拟定法兰盘的工艺路线
2.4.1 定位基准的选择
只有正确的选择了定位基准,才可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化准备结构与种类、提供生产效率;该零件平面的加工涉及到了车、铣、磨等;其孔的加工则涉及到了车、铣,由于本零件的结构紧凑,质量也不大,适用于车削加工,其次车孔、铣孔较为经济。 2.4.2粗基准的选择
粗基准的选择一般为精基准的基位,从而为后续的工序提供精基准。
选择粗基准的保证两条基本原则:一是如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求,则应以不加工面作为粗基准的保证相互位置要求的原则;二是如果要求保证工件某重要表面加工余量均匀时,应选择该表面的毛坯面作为粗基准的余量均匀分配原则。
由于本零件的各个表面都要求加工,为保障每个表面都有足够的余量,应选择加
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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均匀原则)以法兰盘右端Φ45 h6的外圆及Φ90的右端面作为粗基准。利用车床上的三爪卡盘夹紧工件的Φ45h6 外圆可同时消除四个自由度,再以Φ90的右端面定位可限制两个自由度,从而到达成完全定位的要求。 2.4.3 精基准的选择
主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时,应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算,此处不再计算。
2.5工艺路线的制定
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 2.5.1 详细工序
工序1 粗车φ100d11柱体左端面。
工序2 钻、扩、粗铰、精铰φ20 H9孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。
工序3 粗车φ100d11 柱体右端面,粗车φ90 柱体左端面,车45柱体的过度倒圆,粗车外圆
φ45、φ100 d11、φ90,半精车外圆φ45、φ100 d11、φ90,车φ100 d11柱体的倒 角。
工序4 粗车、半精车、精车φ90右端面,车槽3×2,粗车、半精车45h6外圆并在孔φ20H9右
端倒角。
工序5 半精车φ100 d11左、右端面、φ90左端面,精车φ100 d11左右端面、φ90左端面。 工序6 精车φ90右端面
工序7 粗铣、精铣φ90柱体的两侧面。 工序8 钻φ4孔,铰φ6孔。 工序9 钻 4—φ9孔。
工序10 磨削 B面,即φ45外圆面、φ100d11右端面、φ90左端面。 工序11 磨削外圆面φ100d11、φ90。
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工序12 磨削φ90突台距离轴线24的侧平面。 工序13 刻字刻线。
工序14 镀铬。 工序15 检测入库。
2.6机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定
“法兰盘”零件材料为HT200,硬度190HBS,毛坯重量约为2.8KG,生产类型为中批生产,采用铸造毛坯。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,工序及毛坯尺寸如下:
0?45?0.017mm外圆表面,此外圆表面为IT6级,参照《实用机械加工工艺手册》确 1.
定各工序尺寸及加工余量。
0?45?0.017mm外圆表面加工余量: 表2.6.1 工序名称 精磨外圆 精车外圆 半精车外圆 粗车外圆 毛坯 工序余量 0.2 0.4 1.4 3 5 工序基本尺寸 45 45.2 45.6 47 50 工序尺寸的公差 0.017 0.039 0.1 0.3 1.0 工序尺寸及偏差 Φ450?0.017 Φ45.20?0.039 Φ45.60?0.1 0.1Φ47??0.2 0.5Φ50??0.5 0.122.外圆表面Φ100??0.34mm
参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量。
0.12表2.6.2 外圆表面Φ100??0.34mm加工余量: 工序名称 精车外圆 半精车外圆 粗车外圆 毛坯 工序余量 0.5 1.5 4 6 工序基本尺寸 100 100.5 102 106 工序尺寸的公差 0.24 0.30 0.6 1.6 工序尺寸及偏差 0.12Φ100??0.34 Φ100.50?0.30 0.30Φ102??0.30 0.8Φ106??0.8 3.B面Φ450?0.6mm
参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量。 表2.6.3 B面Φ450?0.6mm加工余量:
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