零件工艺性分析.doc

减速器箱体数控工艺设计目录一、零件工艺性分析2二、零件毛坯选择2三、定位基准的选择21、选择定位基准时应符合两点要求22、精基准选择原则33、粗基准选择原则3四、加工工艺路线拟定31、 工艺阶段分析32、工艺过程：43、 加工阶段划分44、加工顺序安排5五、工艺过程分析5（1）、铣M面：5（2）、铣平面P,Q5（3）、铣凸台906（4）、数控加工盲孔186（5）、镗通孔456（6）、铰孔257（7）、镗通孔357（8）、镗通孔588（9）、钻M8EQS螺纹孔8（10）手动加工M169六、确定工序设备，刀、夹、量具和其他工具91、设备选择92、量具选择93、夹具选择：94、刀具选择95、刀具卡片，数控工序卡片（见附表）10七、去毛刺10八、清洗10九、检验10十、参考文献11十二、附录12刀具卡片（附表一）12数控加工工序卡片拟定（附表二）13一、 零件工艺性分析检查零件形状和结构，视图中有几个小地方有错，表达清楚，有些尺寸标注缺损不能明确定位。1、 表面精度要求为9级，重要内孔表面精度等级为7级，形位公差要求平行度尺寸偏差为0.021,。2、 零件图上重要尺寸直接标注，而且在加工时还尽量使工艺基准与设计基准重合，尺寸标注合理，遵循基准原则。3、 从结构上可以看出箱体加工时对称孔的尺寸需要一次装夹完成加工满足设计要求的标注。二、 零件毛坯选择1、 查看零件图分析可以看出箱体形状较复杂，材料为HT200，一般铸件适用于形状较复杂的零件，当毛坯精度要求低生产批量较小时，采用木模手工造型法。切除的材料较少，可以提高生产效率。2、 毛坯选择时需要考虑： 零件材料及机械性能要求 零件的结构形状与外形尺寸3、 为了节约材料能源，减小机械加工余量，提高经济效益，只需要有可能就必须尽量用精密铸造，这样可以大大减少机械加工量。4、 毛坯的余量，表面需加工部分余量为2mm，对于孔留有预制孔，用于扩、铰、镗削加工。孔的预制孔大小为25，这样也可以作为粗基准，对精基准的切削加工，毛坯公差在1。三、 定位基准的选择1、 选择定位基准时应符合两点要求（1） 各加工表面应有足够的加工余量，非加工表面尺寸位置符合设计要求；（2） 定位基面应有足够大的接触面积和 分布面积，以保证能承受大的切削力，保证定位稳定可靠。 在制订工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具的复杂程度，为保证工件加工需要的精度要求，因此选择精基准，后选粗基准。2、 精基准选择原则（1） 基准重合原则（2） 基准统一原则（3） 自为基准原则（4） 互为基准原则（5） 便于装夹原则 在减速器箱体工件中，孔45H7，25H7，35H7的设计基准为零件图上M和P面，同时以M和P面为设计基准都有公差要求，在机械加工中加工这些孔，以面M作为定位面，满足设计基准和定位基准重合。3、 粗基准选择原则（1） 选择重要表面为粗基准：选择M面相对的面作为粗基准，装夹定位。（2） 选不加工面为粗基准：以M面相对的底面作为确定M、P、Q基准（3） 选择加工余量最小的面为粗基准（4） 选择较平整光洁，加工面积较大的表面为粗基准（5） 粗基准在同一尺寸去向上只能使用一次 零件图上孔是重要尺寸，M和P面作为设计基准，故选M为精基准四、 加工工艺路线拟定 首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法选择，工序集中和分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题。 工件需加工定位基准面M、P、Q，其中M面为精基准平面加工需要分阶段进行。1、工艺阶段分析零件为小批量生产，木模铸造，IT7级精度箱体孔一般不用拉或磨，而常采用铰孔和镗孔，直径大于60孔不宜采用钻、扩、铰。2、 工艺过程：（1）、 以粗基准定位铣M面，因为M面作为重要孔的设计基准和定位基准，表面粗糙度为3.2m，粗铣精铣（2）、 加工P、Q面表面粗糙度要求不高：铣削（3）、 铣削表面粗糙度为6.4m，两个90的凸台（4）、 18小孔：表面粗糙度为3.2m，尺寸精度要求为H9，加工过程：钻扩铰（5）、 大孔48：表面粗糙度为1.6m，加工过程：粗镗半精镗精镗（6）、 沉头孔58：表面粗糙度为3.2m加工过程：粗镗半精镗（7）、 35小孔：表面粗糙度为1.6m，加工过程：粗镗半精镗精镗 25小孔：表面粗糙度为1.6m，加工过程：钻扩半精铰精铰 （8）、 手动攻螺纹M16，钻螺纹孔M8EQS,加工过程：钻中心孔钻5的孔攻丝 （9）、 去毛刺、清洗 （10）、检验 3、 加工阶段划分 粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此关键问题是提高生产率。 半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 精加工阶段保证各表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。 光整加工阶段对于表面粗糙度要求很小和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。4、 加工顺序安排（1）先粗后精原则 （2）先主后次原则（3）先面后孔原则 （4）基面先行原则五、 工艺过程分析 零件工艺结构复杂，采用铸件，加工机械性能上提高，接近加工形状，去除多余材料较少，提高生产效率，48孔的预制孔大小为25。 上防锈漆和人工时效处理是让零件在铸造生锈，同时产生的内应力能够让零件变形，通过更好的时效处理零件的内应力。普通机床加工铸件尺寸 （1）、铣M面： 铣M面作为精基准，加工M面用铸件的已有孔作为粗基准定位，因为用主要的面来定位加工，能够保证精加工的尺寸，M面余量为2mm。零件厚度粗 铣精 铣剩余量IT等级630102510257.58.51.51610（2）、铣平面P,Q 表面粗糙度要求6.4，精度要求不高直接用普通铣床加工，保证两面满足设计尺寸要求（3）、铣凸台90该表面的精度要求较高，表面粗糙度为3.2，需要分阶段加工去除余料，加工时以Q面定位，用来粗铣表面第一次加工到22.5留有0.5的加工余料，用来第二次半精加工到22，既保证尺寸要求也保证了表面粗糙度值要求 各预制孔粗镗到30，外表面凸台和轮廓没有公差要求直接加工到设计尺寸。数控机床加工主要尺寸要求 （4）、数控加工盲孔18盲孔18加工的表面粗糙度要求是3.2，公差等级要求H9，在加工过程中需要打中心孔，以便盲孔加工 加工顺序：采用5中心钻打孔，扩孔一次加工余量到17mm，选用背吃刀量为1.25mm，切削速度为0.36m.s-1，剩余量由两次铰削完成，第一次半精铰加工用量0.6mm，第二次用量完成精铰，满足箱体尺寸公差和表面粗糙度的要求因为2*45与25具有平行度形位公差要求，所以加工孔时需要先加工精度要求尺寸，为保证设计要求先加工大孔45，然后加工孔25，能够达到设计的精度要求等级。 （5）镗通孔45通孔45表面粗糙度的值较高，同时要求的公差等级上偏差为0.062mm，下偏差为0（以M面作为定位精基准P、Q夹紧）。单位：mm孔径剩余量Vc m/s背吃刀量ap进给量f镗杆长度d=45200.130.2510L10d粗镗100.630.6（10-20）d半精镗40.6180.4精镗0.40.190.22.5第一次加工毛坯总计量135+6=35H11第二次加工毛坯总计量241+3.6=44.6H9第三次加工毛坯总计量344.6+0.4=45H7 45镗削加工后，经过每阶段加工顺序之后能够达到图纸粗糙度要求1.6m。 （6）铰孔25 加工通孔25，根据零件粗糙度1.6，尺寸公差等级H7，零件工艺尺寸要求较高，尺寸用于镗削不合适，采用扩孔和铰孔配合完成设计尺寸要求（单位要求mm）扩孔钻f扩 mm/rapVc m/s剩余量总计量15200.91.11.250.36220+4=24铰孔f铰Vc m/s10201.53.010.370.4524+0.9=24.9精铰0.80.50.370.0525 （7）、镗通孔35 调头镗加工35，在零件图上分析得到孔的表面粗糙度值为1.6m，孔的上偏差为0.062mm，孔的下偏差为0，加工过程中为保证精度，各孔和面加工都应遵循先粗后精原则，加工要求高，需要分多次加工分别来保证孔35的设计尺寸（单位mm）孔径公差等级偏差加工量剩余量总计50IT91010350.0620.53粗镗0.6325+6=31H11半精镗0.41.531+3=34精镗0.10.4534+0.9=34.9H7留下0.1的余量精镗，保证粗糙度要求 （8）镗通孔58通孔58，都由定位面一次装夹完成孔加工，由于孔的粗糙度要求为3.2m，上偏差值为0.074mm，下偏差为0，加工只需要半精加工，第一次加工到45mm，粗镗尺寸到55，第二次加工到57.5，半精镗到58H7（单位mm）孔径剩余量背吃刀量进给量fVc镗杆直径d=5833100.40.50.6640粗镗150.40.6640半精镗0.051.50.60.640每一次加工25+30=5555+3=58（9）、钻M8EQS螺纹孔螺纹孔分布在90mm 的凸台面上，一个凸台面上分布的有四个螺纹孔，成 均布分布，该螺纹孔的加工方法：钻中心孔5mm，钻螺纹底孔6.8mm。倒角， 攻螺纹。在这个面上的 8 个中心孔手动同时打出，底孔同时钻出，螺纹同时攻出。（10）手动加工M16加工螺孔M161.5，零件加工要求是小批量生产，可以用攻丝来完成加工，手动完成螺纹方便对螺纹的加工调试。六、 确定工序设备，刀、夹、量具和其他工具1、设备选择工件材料是HT200，铸件需要先加工基准在铣床X6132A上加工成型，数控机床上加工可用卧式铣镗加工中心完成精加工尺寸要求。2、量具选择 加工各面检测是否符合要求采用游标卡尺，其他量具3、 夹具选择： 夹紧铸件考虑用M作为精基准，放置面底座用到螺旋压板，专用夹具定位夹紧即可。加工中心上旋转工作台以便于调转工件，孔的加工位置尺寸和形状公差，满足在加工中心完成调头转向加工对应孔。4、刀具选择（1）、加工此箱体零件螺纹中心钻（2）、进行扩孔加工时选用锥柄扩孔钻，d=17.85； 标准代号:GBT-4251 2008（3）、麻花钻螺纹旋角一般为2532，增加螺旋角有利于排屑，钻头一般用于高速钢制造，加工M8EQS选用5的麻花钻。（4）、由零件图上18公差等级H9用铰刀加工出孔是实际尺寸，不等于铰刀的实际尺寸，应用高速钢铰刀时，一般情况下，铰出的工件孔径比铰刀实际直径稍大，扩大量称为扩张量，用硬质合金铰刀高速钢铰削时往往产生收缩现象，其减小量P称为收缩量，故用18的高速钢刀具（5）、镗刀的刚性差，切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大，以减小径向力，镗铸件孔或精镗时，一般Rr=90，为避免工件材质不均匀等原因造成扎刀现象以及使刀头底面有足够支承面积，往往需要使镗刀刀尖高于工件中心值h值一般取h=120D(工件直径)或更大些，使切削时前角减小。综合上述考虑：镗35刀具选用8，镗杆直径24，孔45选用机夹式通孔镗刀，58沉头孔选用可转位式镗刀。5、刀具卡片，数控工序卡片（见附表）七、 去毛刺 通过机械加工之后零件成型，产生许多表面都具有惨削，去除机械加工留下的毛刺，用锉刀，手动完成去除即可。八、 清洗 在进行了去毛刺后机械加工结束，对工件表面的遗留铁屑进行清除，采 用气枪进行吹洗，吹除工件表面的铁屑以及加工冷却液九、 检验加工后作为成品还需要做最后的检查，看机械加工后的尺寸是否达到图纸要求的。如达到要求，则 产品合格，如没有达到要求，是否有可能进行返修，如可以返修，如不能，则只有报废。十、 参考文献 李喜桥.加工工业学 北京：北京航空航天大学出版社，2003罗学科.徐宏海.张超英.数控机床刀具及其应用. 北京：化学工业出版社，2005黄如林.刘新佳.汪群.切削加工简明实用手册. -2版.-北京：化学工业出版社，2009.10艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社.十一、 专周总结 进过这一周的学习，首先我们是查阅教材，了解教材中对机械加工中需要注意到的事项，进行工艺进行前的分析，分析过程中我们要查阅许多辅助资料，在教材的基础上进一步掌握工艺编制过程，过程中我们遇到许多问题，老师也给我们做了大概方向的讲解，说了一些基本的工艺注意事项，比如说在选择孔的加工刀具的时候要注意不能把刀具的尺寸选的比加工的零件尺寸还大，这种情况在工艺加工过程中视为零件废品，我们在工艺过程的时候也需要很多方面的查阅，用到的知识和积累很多尤其是对零件毛坯加工余量的安排和设计，零件定位装夹也需要很多方面的考虑，毛坯加工要满足基准要求，加工的所有精度余量都要计算得出结果。通过专周的学习我的工艺制作更清楚，路线需要的准备工作都得到了提升。十二、 附录刀具卡片（附表一）产品名称或代号零件名称减速器箱体零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T015中心钻1钻18，M8EQS中心孔2T0220麻花钻1钻25孔3T0317.85扩刀1扩18孔4T0418H9高速钢铰刀1精铰至18H95T0525H7高速钢铰刀1半精铰精铰到25H76T06镗刀头10镗刀1镗45孔镗杆直径327T07镗刀头8镗刀1镗35孔镗杆直径248T08镗刀头12镗刀1镗58孔镗杆直径40编制审核批准数控加工工序卡片拟定（附表二）单位名称CTU产品名称或代号零件名称零件图号减速器箱体01工序号程序编号夹具名称使用设备 车间 00100717螺旋压板定位销专用夹具卧式加工中心数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/ r.min-1进给速度/mm.min-1背吃刀量/mm备注1B02钻18， M8EQS中心孔T015中心钻1000803钻孔25H7到24T0220麻花钻500604扩孔18H9到17.85T0317.85扩刀800605精铰18H9到要求尺寸T04铰刀18H91