精度.精加工的加工精度一般为IT6~IT7,表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。
3.4.4加工工艺路线方案的比较
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,拟订三个加工工艺路线方案。
方案一: 1、铸造 2、时效处理 3、粗镗Φ38孔 4、精镗Φ38孔 5、车Φ46端面 6、车Φ34端面 7、铣削Φ54左端面 8、铣削Φ54右端面 9、铣削左凸台 10、铣削右凸台
11、铣削支架小端顶部凸台 12、钻支架小端顶部孔φ6 13、钻沉头孔 14、钻φ14孔 15、倒角φ14孔 16、终检 17、清洗入库 方案二: 1、铸造 2、时效处理 3、车Φ46端面
11
4、车Φ34端面 5、铣削Φ54左端面 6、铣削Φ54右端面 7、铣削左凸台 8、铣削右凸台
9、铣削支架小端顶部凸台 10、粗镗Φ38孔 11、精镗Φ38孔 12、钻支架小端顶部孔φ6 13、钻沉头孔 14、钻φ14孔 15、倒角φ14孔 16、终检 17、清洗入库
加工工艺路线方案的论证:
⑴ 从前两步工序可以看出:方案把粗、精加工都安排在一个工序中, 以便装夹、安装工件。
⑵ 再看后面的镗孔、铣孔工序,方案Ⅰ把粗、精加工分在两个不同的工序中,而方案Ⅱ都在一个工序中,这样不但有利于工件的安装,且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。
方案二与方案三区别在于先镗孔后再钻各凸台面小孔。这样钻孔后导致孔内的粗糙度受到影响。
方案2中其工序较为集中,如粗、精加工都安排在一个工序中,以便装夹、安装工件。
由以上分析:方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表:
1、铸造
2、时效处理 3、车Φ46端面 4、车Φ34端面 5、铣削Φ54左端面 6、铣削Φ54右端面 7、铣削左凸台 8、铣削右凸台
12
9、铣削支架小端顶部凸台 10、粗镗Φ38孔 11、精镗Φ38孔 12、钻支架小端顶部孔φ6 13、钻沉头孔 14、钻φ14孔 15、倒角φ14孔 16、终检 17、清洗入库
3.5零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件的锻造采用的是HT200铸造制造,其材料是HT200,生产类型为中批量生产,采用铸造毛坯。
3.5.1毛坯的结构工艺要求
零件为锻造件,对毛坯的结构工艺性有一定要求:
⑴ 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低,因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工,其表面均应设计为非加工表面。
⑵ 为了使金属容易充满模膛和减少工序,铸造件外形应力求简单、平直的对称,尽量避免铸造件截面间差别过大,或具有薄壁、高筋、高台等结构。
⑶ 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 ⑷ 铸造件的整体结构应力求简单。 ⑸ 工艺基准以设计基准相一致。 ⑹ 便于装夹、加工和检查。
⑺ 结构要素统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。
3.5.2零件的偏差计算
⑴ 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量计算
底平面加工余量的计算。根据工序要求,其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:
粗铣:由参考文献[4]表11~19。其余量值规定为2-3mm,现取3mm。查[3]
13
可知其粗铣时精度等级为IT12,粗铣平面时厚度偏差取?0.21mm
精铣:由参考文献[3]表2.3~59,其余量值规定为1.0mm。
参照参考文献[3]表3~2,3~25,2.3~13和参考文献[15]表1~8,可以查得:
钻孔的精度等级:IT?12,表面粗糙度Ra?12.5um,尺寸偏差是0.21mm。 扩孔的精度等级:IT?10,表面粗糙度Ra?3.2um,尺寸偏差是0.084mm。 铰孔的精度等级:IT?8,表面粗糙度Ra?1.6um,尺寸偏差是0.043mm。 孔Φ40H7
IT?13,粗镗孔的精度等级:表面粗糙度Ra?12.5um,尺寸偏差是0.39mm。
精镗孔的精度等级:IT?8,表面粗糙度Ra?1.6um,尺寸偏差是0.039mm。 根据工序要求,小头孔加工分为钻、扩、铰三个工序,而大头孔加工分为粗镗、精镗二个工序完成,各工序余量如下:
钻孔Φ22
参照参考文献[3]表2.3~47,表2.3~48。确定工序尺寸及加工余量为: 加工该孔的工艺是:钻——扩——铰
3.6确定切削用量及基本工时(机动时间)
工序1:车Φ46端面。 机床:车床CA6140
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1,由于C620—1机床的中心高为200mm(表1.30),故选刀杆尺寸B?H=16mm?25mm,刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角V0=12,后角?0=6,
'主偏角Kv=90,副偏角Kv=10,刃倾角?s=0,刀尖圆弧半径rs=0.8mm。
00000①.确定切削深度ap
由于单边余量为5mm,可在一次走刀内完成,故 ap(3-1)
②.确定进给量f
根据《切削加工简明实用手册》可知:表1.4
刀杆尺寸为16mm?25mm,ap?4mm,工件直径100~400之间时, 进给量f=0.5~1.0mmr
按C620—1机床进给量(表4.2—9)在《机械制造工艺设计手册》可知: f=0.7mmr
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表1—30,C620
=
76.5?692=
3.75mm
14
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