根据输出轴的装配要求,选择两顶尖中心孔作为定位精基准,中心孔作为设计基准,用其作为定位基准既符合基准重合,又符合基准统一。当零件的外圆精加工后可以以外圆为精基准加工法兰孔,由于半精加工利用中心孔加工的外圆同心度非常高,以外圆作为基准加工出来的孔的同轴度也很高。粗基准的选择 工件为回转体,属于轴类零件,一般情况下以外圆作为粗基准,保证定位准确夹紧可靠,利用外圆加工出中心孔。 三、选择加工方法
1、加工阶段的划分 (1)粗加工阶段:
其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,去除内孔,端面以及外圆表面的大部分余量,并为后续工序提供精基准,如加工?55、?60、?65、?75、?176外圆柱表面。 (2)半精加工阶段:
其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,如?55、?60、?65、?75外圆柱面,?80内孔等。 (3)精加工阶段:
其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量,如各轴颈外圆精磨。
(4)热处理工序的安排:
热处理的目的是提高材料力学性能,消除残余应力和改善金属的加工性能。热处理主要分:预备热处理,最终热处理和内应力处理等。本零件输出轴材料为45钢,加工前进行正火预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。粗加工之后,为消除因加工变形残余内应力,同时降低材料的硬度,获得零件材料较高的综合力学性能,采用调质处理。
2、零件各加工表面的加工方法如下:
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加工表面 表面粗糙度 Ra3.2 Ra3.2 Ra1.6 Ra1.6 Ra1.6 Ra1.6 Ra3.2 Ra12.5 Ra3.2 Ra12.5 Ra3.2 Ra3.2 公差/精度等级 IT7 IT7 IT6 IT6 IT6 IT6 IT8 IT11 IT7 IT11 IT7 IT8 加工方法 粗铣-精铣 粗铣-精铣 粗车-半精车-粗磨-精磨 粗车-半精车-粗磨-精磨 粗车-半精车-粗磨-精磨 粗车-半精车-粗磨-精磨 粗车-半精车 粗镗 粗镗-半精镗-精镗 粗镗 钻孔-扩孔-粗铰-精铰 粗铣-精铣 ?55端面 ?176端面 ?55外圆柱表面 ?60外圆柱面 ?65外圆柱面 ?75外圆柱面 ?176外圆柱面 ?50孔 ?80孔 ?104孔 ?20通孔 键槽 第三部分 工艺路线的拟定
一、机械加工顺序 1.基面先行原则
该零件进行加工时,同时铣两端面打中心孔,再以中心轴线为基准来加工,因为两端面和?75外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的,才能使定位基准更准确,从而保证各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出来。 2.先粗后精原则
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我们先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗加工将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金属切削效率,另一方面满足精车的余量均匀性要求,若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时,则要安排半精加工。 3.先面后孔原则
对该零件应该先加工圆柱表面,后加工孔,这样安排加工顺序,一方面是利用加工过的平面定位,稳定可靠,另一方面是在加工过的平面上加工孔,比较容易,并能提高孔的加工精度,所以对于输出轴来讲先加工φ75外圆柱面,做为定位基准再来加工其余各孔。 4.工序划分的确定
工序集中与工序分散:工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多,工序集中使总工序数减少,这样就减少了安装次数,可以使装夹时间减少,减少夹具数目,并且利于采用高生产率的机床。故工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行,每道工序的内容很少,最少时每道工序只包括一个简单工步,工序分散可使每个工序使用的设备,刀具等比较简单,机床调整工作简化,对操作工人的技术水平也要求低些。考虑到该零件的生产类型为大批量生产,设计工艺路线是我们主要考虑工序集中,将粗精加工尽量安排在一个工序中。 二、热处理工序
毛坯锻造成型后,应当对毛坯进行正火处理以去除内应力,然后再进行机械加工。在粗加工之后、精加工之前,安排调质处理,调质硬度为 HBS200,获得良好的综合机械性能。 三、辅助工序
在对本零件的所有加工工序完成之后,安排去毛刺、清洗、终检工序。 四、输出轴零件的工艺路线如下: 工序05:锻造毛坯 ;
工序10:以?75mm处外圆及左端面定位,粗车右端面,粗车Ф176mm外圆。 工序15:以?176mm处外圆及端面定位,钻左端中心孔。
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?65mm,?60mm,?55mm 工序20:以?176mm处外圆及端面定位,粗车?75mm,
外圆, 30度斜面及?176mm和?55mm左端面。
工序25:以?75mm处外圆及左端面定位,钻?45mm的孔,车孔?50mm,车
孔?80mm, 留铰的余量,车孔?104mm,倒角。
工序305:修研中心孔。
?65mm,?60mm,?55mm 工序35:以?176mm处外圆及端面定位,半精车?75mm,
外圆。
工序40:热处理:调质处理。 工序45:修研中心孔。
?65mm,?60mm,?55mm 工序50:以?176mm处外圆及端面定位,粗磨?75mm,
外圆。
工序55:以?75mm处外圆及左端面定位,精铰?80mm孔到要求,倒角。 工序60:以?55mm和?755mm外圆定位,粗、精铣键槽。
工序65:以?75mm处外圆及左端面定位,钻孔?18mm,扩孔?19.8mm,铰孔
?20mm,倒角。
工序70:以?176mm处外圆及端面定位,倒角。 工序75:以?176mm右端面和10??20孔定位,钻?8孔。
?65mm,?60mm,?55mm 工序80:以?176mm处外圆及端面定位,精磨?75mm,
外圆。
工序85:去毛刺、清洗、检验 五、确定加工余量及毛坯尺寸 一.各工序加工余量的确定: (1)?55+0.028-0.003外圆 工序名称 供需间余量工序间 工序间尺寸工序间 - 8 -
/mm 经济精度/mm 表面粗糙度Ra/μm /mm 尺寸、公差表面粗糙度Ra/μ/mm m ?55.0280?0.031精磨 0.1 IT6 0.16 55 粗磨 0.4 IT7 1.25 55+0.1=55.1 55.1+0.4=55.半精车 1.1 IT8 3.2 5 55.5+1.1=56.粗车 4.4 IT11 16 6 锻造
(2)?60+0.065-0.045外圆
工序间 供需间余工序名称 量/mm /mm 度Ra/μm 经济精度表面粗糙/mm 差/mm Ra/μm ?60.0650?0.110.16 ?55.10?0.030 ?55.50?0.046 1.25 3.2 ?56.60?0.190 ?61?1.8 16 ?1.8 56.6+4.4=61 工序间 工序间尺寸尺寸、公糙度表面粗精磨 0.1 IT6 0.16 60 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 60+0.1=60.1 ?60.10?0.030 1.25 - 9 -