法兰盘机械加工工艺说明书.doc
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1、法兰盘机械加工工艺说明书232020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是法兰盘(见附图1),其为盘类零件,用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上,靠该法兰盘定心。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。(二)零件的工艺分析法兰盘共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。现分述如下:1以80孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:620.015孔及其倒角以及与其垂直的端面,80h11外表面,两个M641.5的槽,36 0+0.62孔以及与其垂直的端面,52g6外表面B及退刀槽
2、,三个互成120的16.5阶梯孔的两端面。2以A面为基准的加工表面这一组加工表面包括:三个互成120的16.5阶梯孔,一个侧面C,一个平面D。这两组表面之间有着一定的位置要求,主要是:620.015孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,能够先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面,而且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式材料为HT15-33。考虑到法兰主要承受静压力,因此选用铸件。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,能够使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工
3、工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。按照有关粗基准的选择原则(如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面为粗基准),孔620.015与B端面有0.04mm的圆跳动公差要求,现选择52g6外表面B为粗基准,利用三爪自定心卡盘加持外圆A,而且使卡盘端面紧靠A端面,这样能够消除所有六个自由度,达到完全定位。(2)精基准的选择。主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。(三)制订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、尺寸精度及
4、位置精度等技术要求能得到保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,能够考虑采用万能性机床配以专用夹具,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。1工艺路线方案一工序1 粗车16.5端面,粗、精车外圆80h11及车倒角,车两个槽64,车外圆52g6、退刀槽及倒角,车端面A。工序2 扩孔620.015,扩孔36 0+0.62 ,绞孔620.015,绞孔36 0+0.62工序3 车两个槽M641.5,车孔620.015倒角。工序4 镗刀镗R3圆角工序5 铣80h11端面.工序6 钻三个孔16.5,钻三个孔11。工序7 拉槽66。工序8 磨外圆80h11,磨外
5、圆52g6。工序9 铣侧面保证尺寸34.5mm工序10 铣平面保证尺寸54mm 工序11 表面处理,检验入库。2工艺路线方案二工序1 粗车80h11外圆柱面,车120外圆柱面,车80h11端面及倒角,车16.5端面及倒角,精车外圆80h11,粗车620.015孔,精车620.015孔及倒角,车螺纹M641.5,车两个密封槽64。工序2 车52g6端面,车端面A,车52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔36 0+0.62,精车孔36 0+0.62。工序3 钻三个孔16.5,钻三个孔11。工序4 拉槽66。工序5 镗刀镗R3圆角工序6 铣侧面保证尺寸34.5mm工序7 铣平面保证尺寸54mm 工序8
6、 磨外圆80h11,磨外圆52g6。工序9 表面处理,检验入库。3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案一选择对孔36 0+0.62进行铸造然后在机加工(扩、绞),对620.015孔采取先扩后绞。在加工过程中,要进行七次装夹,用五套夹具,共八道工序。方案二选择对孔36 0+0.62进行先钻后车,对620.015孔采取先粗车后精车。在加工过程中,要进行六次装夹,用五套夹具,共七道工序。相比之下,方案工序更为简单。在工序安排中,装夹次数越多,定位次数越多,造成的定位误差也就越大,而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹M641.5工序。除此以外,方案二的1、2工序可合并为一个工序
7、,两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件,因而在所有机加工之前,应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面,对方案进行改进,改进后的具体工艺方案确定如下:工序1 除砂。工序2 粗车80h11外圆柱面,车120外圆柱面,车80h11端面及倒角,车16.5端面及倒角,精车外圆80h11,粗车620.015孔,精车620.015孔及倒角,车螺纹M641.5,车两个密封槽64。(以52g6外圆柱面为粗基准,采用三爪卡盘夹持52g6外圆柱面)车52g6端面,车端面A,车52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔36 0+0.62,精车孔36 0+0.62。(以80h11外圆柱面为精基准,采用三爪卡盘夹持80h11外圆柱
8、面)工序3 钻三个通孔11,钻三个孔16.5,惚沉头孔16.5(以端面A为精基准,)工序4 拉槽66。工序5 镗刀镗R3圆角。工序6 铣侧面保证尺寸34.5mm工序7 铣平面保证尺寸54mm工序8 磨外圆80h11,磨外圆52g6。工序9 表面处理,检验入库。将以上内容一并填入工艺过程卡片,见附表1。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT15-33,硬度为170-240HBS,毛坯的重量为2.5kg,生产类型为大批生产,采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1外圆表面(80h11,52g6,120)外圆80
9、h11,表面粗糙度要求1.6m,公差等级为 6级,查机械加工技术手册(以下简称手册)表3-9(P87)采用先车(只能达7级精度),然后再磨(可达6级精度)。根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm,查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。外圆52g6,表面粗糙度要求为1.6m,公差等级为 6级,查手册表3-9(P87)采用先车,然后再磨。根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm,查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。外圆120,选用粗车的双边余量为2Z=2mm。2内孔表面(
10、620.015,36 0+0.62 )内孔620.015,查手册表3-9(P87),采取先粗车再精车。根据其尺寸,选用粗车的双边余量为2Z=2mm,查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。内孔36 0+0.62,查手册表3-5(P74),为9级公差要求,查手册表3-9(P87),采取先钻孔后精车。根据其尺寸,选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm,查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。3外圆端面加工余量及公差(80h11及52m6端面)外圆80h11端面粗糙度要求为3.2m,轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗铣的表面粗糙度为3.
11、2-6.3m,可达要求,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.外圆52g6端面粗糙度要求为6.3m,轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗车的表面粗糙度为3.2-6.3m,可达要求,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.4. 16.5端面16.5端面的粗糙度要求为3.2m,轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗车的表面粗糙度可达3.2m,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.5端面A端面A粗糙度要求为1.6m,轴向无公差要求。公差等级为 6级,查手册表3-9(P87)采用先车,然后再磨。根据其尺寸,选用粗车的余量为Z=1mm,精车余量为Z=0
12、.5mm,查手册15-13(P567),选用磨削的余量为Z=0.2mm。6. 侧面C,平面D平面D距内孔36中心的距离为54mm,无公差要求,表面粗糙度要求为6.3m,计算得其需切削量为60.5mm,根据手册P480叙述,选用一次铣削成型。侧面C距内孔36中心的距离为34.5-0.40-0.20,表面粗糙度要求为6.3m,公差为200m,查机械制图表8.5(P232),为12级公差要求,计算得其需切削量为26.50.5mm。根据手册P480叙述,选分四次铣削成型。(五)确定切削用量及基本工时工序:除砂工序:粗、精车80h11外圆柱面,车120外圆柱面,车80h11端面及倒角,车16.5端面及倒
13、角,粗车620.015孔,精车620.015孔及倒角,车螺纹M641.5,车两个密封槽64。(以52g6外圆柱面为粗基准,采用三爪卡盘夹持52g6外圆柱面)车52g6端面,车端面A,粗、精车52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔36 0+0.62,精车孔36 0+0.62。(以80h11外圆柱面为精基准,采用三爪卡盘夹持80h11外圆柱面)工件材料:HT150,HB=150,金属模铸造。加工要求:车外圆80h11及车倒角,表面粗糙度要求为1.6m,6级公差要求;车两个槽M641.5;车外圆52g6、退刀槽及倒角,表面粗糙度要求为3.2m,6级公差要求;车端面A,表面粗糙度要求为6.3m。机床:C
14、620-1卧式车床。刀具:YT15外圆车刀、 YT15端面车刀、 YT15内圆车刀、高速钢螺纹车刀,刀杆尺寸为1625mm2。切削用量:1. 粗车80h11外圆柱面1)进给量 f 根据手册表8-58(P380),当刀杆尺寸为16mm25mm,ap=1mm,工件直径为80mm时f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2)计算切削速度 根据手册表8-60(P381),切削速度的计算公式为(寿命选60T)Vc=CVKV/(Tmapxfy)m/min其中:CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系数见手册表8-61至表8-69,即KMv=1.44, ksv=0.8, k
15、kv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。因此 vc=1581.440.81.040.810.97/(600.210.150.80.40) =71.85(m/min)3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100071.85/(3.1480)=286(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(41+1)/2860.8=0.18(min)2. 精车外圆80h11 1)进给量 f 根据手册表8-58(P380)取f=0.6mm/r2)切削速度 根据手册表8-60(P381)vc=102m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000
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