主轴箱箱体零件的机械加工工艺规程

机械制造工艺学课程设计任务书适用专业：机械设计制造及其自动化设计题目：设计箱体零件的机械加工工艺规程一、设计前提：中批生产二、设计内容：零件图 １张课程设计说明书 １份机械加工工艺规程 １套三、课程设计工作计划周一：绘制零件图周二：撰写课程设计说明书草稿周四：制定机械加工工艺规程周五：答辩四、相关教材及参考书目：目录概述 错误未定义书签。零件的分析 2杠杆臂零件的作用 2杠杆臂零件的工艺分析 2杠杆臂零件的材料和毛坯 2工艺规程设计 2基面的选择 2制订工艺路线 2机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4毛坯尺寸的确定 4工艺过程卡片 7工序卡片 12小结 13参考文献 14概述本夹具因为要加工两个方向相互垂直的孔，故采用翻转钻磨且钻磨不与钻床安装在一起。安装在上模板和钻模体上。其钻模体的设计本着廉价工艺性好的原则，采用灰铸铁铸造件，上模板与钻模体的连接用圆锥销定位，用螺钉固定连接。主要尺寸由控制臂要求，应尽量是结构简化，其中的配合和精度都有查表来定。再通过对定位误差的计算，可以确定所设计的夹具符合工件要求，适合中批量生产，操作简单方便。最后对夹具的使用方法加以说明。图1杠杆臂1PAGEPAGE14零件的作用箱体类零件的结构特点C6140的。要求零件的配合要符合要求。箱体类零件的工艺分析杠杆的Φ28H7㎜孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于立式铣床上，加工Φ40㎜凸台端面。工件以Φ28h7㎜孔及端面和水平面底实现完全定位。铣Φ40㎜端面时工件为悬臂，为了防止加工时变形，采㎜的上下平台、钻Φ11H710H7㎜的小孔、粗精铣Φ28㎜的上下表面。加工要求有：上平台Ra3.2um（下平台、Φ10H7Ra1.6um。Φ11DRa6.3mm。其中主要的加工表面是Φ40㎜得端面，要用游标卡尺检查。箱体类零件的材料和毛坯HT200，脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。工艺规程设计基面的选择粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零基准，可用装夹对肩V形块支承45zzyyx、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ28的孔。精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ25的孔作为精基准。制订工艺路线铸造时效涂底漆工序Ⅰ：铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为36mm的平台工序Ⅱ：钻孔使尺寸达到Ф10mm工序Ⅲ：钻孔使尺寸达到Ф27mm。工序Ⅳ：扩孔钻钻孔Ф27使尺寸达到Ф27.5mm。工序Ⅴ：铰孔Ф27.5㎜使尺寸达到Ф28H7。工序VI：钻、粗、精铰Ф11的孔工序Ⅶ：检验入库。铸造时效涂底漆工序Ⅰ：粗铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为36mm的平台工序Ⅱ：精铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为36mm的平台。工序Ⅲ：粗铣宽度为Ф40mm的下平台。工序Ⅳ：精铣宽度为Ф40mm的下平台。工序Ⅴ：扩铰孔使尺寸达到Ф28H7。工序Ⅵ：粗铣宽度为Φ23mm的凸台表面。工序Ⅶ：精铣宽度为Φ23mm的凸台表面。工序Ⅷ：钻铰Ф11的小孔使尺寸达到Ф11。工序Ⅸ：钻绞Ф10H7的孔。工序Ⅹ：检验入库。工艺方案的比较与分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准，Ф28孔作为精基准，所以就要加工Ф28孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了Ф10小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则根据Ф28孔加工Ф40的上下表面和Ф11的凸台表面，因为他们的加工与Ф28有着一定的定位精度和形状去误差，先粗加工，接着半精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。所以决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。加工余量的确定HT200，0.85kg，坯用采用金属模铸造,毛坯尺寸的确定如下：之分。最小余量时应按调整法加工方式予以确定。[146mm0.5mm。加工Φ40[8]4-354-372mm1mm，2mm。对Φ281.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。36mm表面有粗糙度的要求Ra

6.3m，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。Ф11Ra6.3um2mm1.85mm，0.15钻Φ101.60.1mm毛坯尺寸的确定工序1：粗、精铣孔Φ28下平面粗铣Φ28加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献[7]表30—34刀具硬质合金三面刃圆盘铣（面铣刀材料100mm 齿数Z8此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度a ：ap p

1.9mm每齿进给量af

[3]，取af

0.12mm/Z铣削速度V参考文献[7]30—34，取V/s。机床主轴转速n：n式（2.1）d式中V—铣削速度；由式2.1机床主轴转速n：10001.3360n 254r/mind 3.14100按照参考文献[3]表3.1-74 n/min实际铣削速度vvdn1000

3.14100300100060

1.57m/s进给量V ：Vf

aZn0.128300/604.8mm/sf工作台每分进给量f ：f V 4.8mm/s288mm/minm m fa：根据参考文献[7]表2.4-81,a

40mm精铣Φ28加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀：YT15，D10mm ，齿数2，此细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度a ：ap p

0.1mm每齿进给量af

：根据参考文献[7]表30—31，取af

0.08mm/Z铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V0.32m/s机床主轴转速n，由式（2.1）有：10000.3260n /mind 3.14100按照参考文献[7]表3.1-31 n/min实际铣削速度vv

dn1000

3.1410075100060

0.4m/s进给量Vf

，由式（1.3）有：Vf

aZn0.151275/602.25mm/sf工作台每分进给量f ：f V 2.25mm/s135mm/minm m f工序2：加工孔Φ28到要求尺寸HT200200HBS28mmH7，表面Ra

mZ535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔——Φ26mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔——Φ27.3mm标准高速钢扩孔钻；铰孔——Φ28mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。确定钻削用量确定进给量f 根据参考文献[7]表28-10可查出f 0.47~0.57mm/r，由于孔深度比l/d表

30/221.36，klf

0.9，故f (0.47~0.57)0.90.42~0.51mm/rZ535立式钻床说明书，取表f0.43mm/r。根据参考文献[7]表28-8，钻头强度所允许是进给量f'1.75mm/r。由于机床进给机构允许的轴向力Fmax进给量f"1.8mm/r。

15690N（由机床说明书查出9，允许的fff"f可用。确定切削速度vFTPm

根据表28-15，由插入法得：

v 17m/min，F表

4732NT 51.69NM，P表 m

1.25kW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献[7]28-3kMv

0.88，klv

0.75，故v' 17m/0.880.7511.22(m/min)表n'

1000v'表d表0

100011.22mm/22mm

162r/min查Z535机床说明书，取n195r/min。实际切削速度为：dv 0

22mm195r/min

14m/min由表28-5，k kMF

10001.06，故

1000F4732N1.065016(N)T51.69Nm1.0654.8Nm校验机床功率 切削功率P为mP P/n')km 表 MM1.25kW(195/246)1.061.05kW机床有效功率

P' P4.5kW0.813.65kWPE E m故选择的钻削用量可用。即相应地

d 22mm，f0.43mm/r，n195r/min，v14m/min0F5016N，T54.8Nm，Pm

1.05kW确定扩孔切削用量确定进给量f 根据参考文献[7]表28-31，0.8）mm/r0.8）mm/r0.7=0.490.56mm/r。根据表

Z535机床说明书，取f=0.57mm/r。确定切削速度v及n 根据参考文献[7]表28-33，取v表

25m/min。修正系数：

k 0.88，k

1.02(apR

24.722

/1.50.9)mv a 2p故v'表

/0.881.0211.22m/minn'1000v'表

/d)0100011.22mm/min/(24.7mm)286r/min查机床说明书，取n275r/min。实际切削速度为vd0

n10324.7mm275r/min10321.3m/min确定铰孔切削用量确定进给量f 根据参考文献[7]表28-36，f表

1.3~2.6mm，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取f1.6mm/r。确定切削速度v及n 由参考文献[7]表28-39，取v表

8.2m/min。由参考文献[7]表28-3，得修正系数kMv

0.88，

0.99a(根据pR

2524.7

/0.1251.2)a 2p故v'表

8.2m/0.880.997.14m/minn'1000v'表

/(d)010007.14(m/min)25mm)91.5r/min查Z535说明书，取n100r/min，实际铰孔速度vd0

n10325mm100r/min1037.8m/min各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：d0

26mm，f0.43mm/r，n195r/min，v14m/min扩孔：d 27.3mm，f0.57mm/r，n275r/min，v21.3m/min0铰孔：d0

28mm，f1.6mm/r，n100r/min，v7.8m/min工序3：粗精铣宽度为40mm的下平台40mm加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献[7]表30—34刀具硬质合金三面刃圆盘铣（面铣刀材料100mm 齿数Z8此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度a ：ap p

2mm每齿进给量af

[3]，取af

0.12mm/Z铣削速度V参考文献[7]30—34，取V/s。2.1得机床主轴转速n：n10001.3360254r/mind 3.14100按照参考文献[3]表3.1-74 n/min实际铣削速度vv

dn1000

3.14100300100060

1.57m/s进给量V ：Vf

aZn0.128300/604.8mm/sf工作台每分进给量f ：f V 4.8mm/s288mm/minm m fa：根据参考文献[7]表2.4-81,a

30mm被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l30mm，刀具切入长度l：1l0.5(D D2a2)(1~3) 式（2.2）1 0.5(100 1002302)(1~3)5.3mm刀具切出长度l：取l 2mm2 2走刀次数为140mm加工条件：HT200机床：X52K立式铣床。由参考文献[7]30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀：YT15，D10mm ，齿数2，此细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度a ：ap p

1.0mm每齿进给量af

：根据参考文献[7]表30—31，取af

0.08mm/Z铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V0.32m/s机床主轴转速n，由式（2.1）有：10000.3260n /mind 3.14100按照参考文献[3]表3.1-31 n/min实际铣削速度vv

dn1000

3.1410075100060

0.4m/s进给量V ，由式（2.3）有：V aZn0.151275/602.25mm/sf f f工作台每分进给量f ：f Vm m

2.25mm/s135mm/min被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l40mm刀具切入长度l1

：精铣时l1

D100mm刀具切出长度l2走刀次数为1

：取l2

2mm工序4：加工孔Φ11到要求尺寸该孔先由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔拉刀拉出。由文献(3)8-240.5mm，故Z

=110.5=5.25mm钻 2钻孔：工序尺寸及公差为Ф15.50.00440拉孔：工序尺寸及公差为Ф16H9（0.043）0由文献(3)表8-69取钻孔的进给量F=0.25mm/r 由文献(3)表8-71求得钻孔时的切削速度为V=0.35m/s=21m/min 由此算出转速为：n=1000v

1000x21=431.4r/min480r/mind V=dnx15.5x480=23.36m/min8-78F=588.6xdxf0.8xK1000 1000 0 fM=225.63xd1.9xf0.8xK0 m

x10因为加工灰铸造铁时，K=Km f8-78Kf

=1 F=588.6x15.5x0.2