3 盘形零件加工方案和加工余量的确定
3 盘形零件加工方案和加工余量的确定
3.1盘形零件加工方案
盘形零件的加工方案是保证能够达到零件所需尺寸精度、位置精度以及形状精度的基础上所进行的一项优化处理，选择最适合的一种方案使得在加工中保证零件加工中的优质、高产、低消耗[21]。典型的表面加工方案如下表
表3.1 典型表面加工方案
外圆表面加工 经济精度级 粗车-半精车 内孔加工 粗镗-半精镗 平面加工 粗车-半精车 粗铣-精铣
IT8-IT9 IT9 IT8-IT9 IT8-IT10
表面粗粗糙度Ra/um 6.3～3.2
适用范围 淬火钢以外的各种金属
3.2～1.6 淬火钢以外各种材料 6.3～3.2 6.3～1.6
端面 一般不淬硬平面
根据以上参考及零件加工精度的要求及零件的毛坯尺寸与最终尺寸现设计以下三种方案：
图3.1 铸件毛坯图 图3.2 零件图
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工艺路线方案一：
表3.2 工艺路线方案一
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10 工序11
粗车端面A 粗、半精镗内孔E 粗车端面D
以E为基准粗车外轮廓 粗铣F的内槽 调质 半精车端面A 半精车端面D 精铣内槽F 半精车外轮廓 检验
工艺路线方案二：
表3.3 工艺路线方案二 工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10 工序11 工序12
粗镗内孔E 粗车端面A 粗车端面D 粗车外轮廓 粗车内槽F 调质处理 半精镗内孔E 半精车端面A 半精车端面D 半精车外轮廓 精铣F内槽 检验
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工艺路线方案三：
表3.4 工艺路线方案三
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9
粗车端面D 粗铣端面A、内槽F 粗、半精镗内孔E
以内孔E为基准粗车外轮廓 调质处理 半精车端面D 精铣端面A、内槽F 半精车外轮廓 检验
工艺方案优劣点的比较分析：
上述三个方案的特点在于：方案一是先加工端面与内孔，然后以此为基准加工其它部分。方案二是先加工孔，然后以孔为基准加工外轮廓、以及端面。方案三是以轴线为中心先加工端面，然后以端面定位加工孔，以孔为基准加工外轮廓。以上三个方案中，前两道方案无形中增加了加工工序，且经常变换加工基准导致误差增加、成本增加，加工效率降低而方案三采用互为基准的原则既降低了加工工时，还提高了产品的加工质量。因此选用第三种方案进行加工[22]。
以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。
3.2盘形零件加工余量的确定
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
表3.5 机械加工余量 外圆表面（φ100） φ84mm外圆 φ30mm内孔 φ70mm内槽 外圆长度30
2Z=8mm 2Z=6mm 2Z=4mm 2Z=6mm 2Z=3mm
“端盖”零件材料HT150，生产内型为大批量生产，可采用金属型铸造毛坯，设计毛坯形状尺寸还应考虑到：
a. 各加工面的几何形状应尽量简单 b. 工艺基准以设计基准想一致 c. 便于装夹、加工和检查
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e. 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工
根据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：查《机械设计制造工艺简明手册》其余量规定为2.5～3.5现取已能满足加工要求。
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4 切削用量与基本工时的确定
4 切削用量与基本工时的确定
4.1盘形零件切削用量及基本工时
4.1.1工序1：粗车端面D
本工序采用计算法确定切削用量 加工条件 工件材料： HT150 铸件
加工要求：粗车D端面 机床：CA6140卧式车床刀具:刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mm×25mm,主偏角kr=900，前角r0=150，后角а0=80,rξ=0.5mm 刀具图如下：
图4.1 端面车刀具图
计算切削用量 粗车端面D
确定端面最大加工余量，已知毛坯长度方向的加工余量为3，ap=2.6mm计算，长度加工公差按IT12级取-0.25mm（入体方向）确定进给量f：根据切削用量《简明手册》当刀杆尺寸为16mm×25mm，余留0.4的精加工余量，ap≤2.6mm,以及工件直径为100mm时f=0.8～1.2mm/r,按ca6140车床说明书取f=0.81mm/r计算切削速度：按《切削手册》表1.27切削速度的计算公式为（寿命选T60min）
Vc?CvTapfxvmyv *Kv （4.1）
式中Cv=242，Xv=0.15，yv=0.35,m=0.2因为0.8＜工件直径/初始直径＜0.95 所以Kv =0.84
所以 Vc=确定机床主轴转速： ns?242?0.84m/min?99.53m/min （4.2）
600.2?2.60.15?0.810.351000vc?dw?1000?99.53 （4.3） r/min?293.5r/min?*108r/min,现选取320r/min所以 按机床说明书与293.5r/min相近的机床转速为320V?108.53m/min13