涡轮本体机械加工工艺规程设计说明书(可编辑)

涡轮本体机械加工工艺规程设计说明书课程名称:机械制造技术课程设计院别:机电学院专业:机械电子工程班级:10机电本姓名:杜轩宇学号:20指导教师:张平教务处制二零一零年十二月一三日目录第一部分部件的技术要求及工艺剖析2涡轮本体的技术要求2部件的工艺剖析3第二部分确立部件毛坯3毛坯种类的选择:3毛坯余量确立4第三部分工艺路线的拟订41、基准的选择42.各个表面加工方法的选择53.加工次序的安排5工序次序的安排6第四部分余量和工序尺寸确实定7孔和轴的余量和工序尺寸(工序基准不变的工序尺寸计算)7平面及轴向尺寸的余量和工序尺寸(工序基准变化的工序尺寸计算)9第五部分工艺装备、切削用量和工时10心得与领会:25参照文件25第一部分部件的技术要求及工艺剖析涡轮本体的技术要求该涡轮本体的各项技术要求以下表所示:加工表面尺寸及误差(mm)公差及精度等级表面粗拙度um形位公差mm前端外圆面Φ85IT73.2后端外圆面φ170IT73.2中心孔Φ75IT70.8Φ212外圆面φ212IT143.2Φ25圆周孔φ25IT146.3M6螺纹孔φ6Φ212外圆面的长度104IT8后端外圆面长度34IT8外圆面总长24IT8部件的工艺剖析哪些面是重要表面,哪些面的技术要求较高,哪些面有地点精度要求例:该涡轮本体特别、构造简单,属典型的轮盘类部件。为实现涡轮增压的功能,此中心孔与轴有配合要求,所以加工精度要求较高。涡轮两头面在工作中需承受冲击载荷,为提升钢的抗疲惫强度,要求调质办理,硬度为220-250HRC;为保证中心轴与涡轮盘的垂直度要求垂直度要求为0.10mm。为了提升中心孔与轴的配合要求,要求配合精度H7/h6中心孔的尺寸为mm,且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm。该部件的主要工作表面为中心孔mmH7,在设计工艺规程时应要点予以保证。第二部分确立部件毛坯毛坯种类的选择:依据部件资料、构造和大小选择毛坯种类部件资料为45#,考虑部件在机床运转过程中所受冲击载荷,部件构造又比较简单,生产种类为大量生产,为加强拨叉的强度和冲击韧度,应选择锻件毛坯。毛坯的拔模斜度为5°毛坯余量确立依据锻件估量质量、部件表面粗拙度、形状复杂系数查表5-9由此查得单边余量在厚度方向为1.7~2.2mm,水平方向亦为1.7~2.2mm,即锻件各外径的单面余量为2.0~2.5mm,各轴向尺寸的单面余量亦为2.0~2.5mm。锻件中心孔的单面余量按表5-10为3mm。锻件的复杂系数S/估量物品大体有10Kg即?10Kg锻件最大直径为Φ216mm,长108mm,由公式(5-4),(5-5)得××108×7.85×30kg,S0.33所以定复杂系数为2。表2.1拨叉机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差加工表面部件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm涡轮左右端面2~2.5(两头面分别取2和Φ75中心孔Φ753.02.5Φ69Φ212外圆面Φ2122.33.6Φ216.6Φ85外圆面Φ89Φ212左右端面242.52.229Φ170外圆面Φ1702.52.5Φ175第三部分工艺路线的拟订1、基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,往常先确立精基准,而后再确立粗基准。精基准的选择中心孔mm的轴线是涡轮脚两头面和内孔Φ25设计基准,涡轮左端面是涡轮轴向向上尺寸的设计基准。采纳中心孔mm的轴线和涡轮左端面作精基准定位内孔Φ25mm,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度要求。粗基准的选择选择中心孔mm的外圆面和涡轮右端面作粗基准。采纳mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚平均;采纳涡轮右端面作粗基准加工左端面,能够为后续工序准备好精基准。各个表面加工方法的选择依据部件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗拙度,查工艺手册表?平面加工方案的经济精度和表面粗拙度,表?孔加工方案的经济精度和表面粗拙度,确定拨叉部件各表面的加工方法,如表3.1所示。表3.1拨叉部件各表面加工方案加工表面尺寸及误差尺寸精度等级表面粗拙度加工方案备注Φ212外圆面mmIT14Ra3.2μm粗车?半精车Φ170h6外圆面mmIT6Ra3.2μm粗车?半精车?精车-金刚石车Φ85h7外圆面mmIT7Ra3.2μm粗车?半精车?精车中心孔mmIT6Ra0.8μm粗镗?半精镗-精镗-金刚镗涡轮本体左右端面104±0.0435mmIT14Ra6,3μm粗车Φ212左右端面24±0.026mmIT14粗车加工次序的安排加工阶段的区分该涡轮加工质量要求较高,可将加工阶段区分红粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段,第一将精基准涡轮左端面和中心准备好,使后续工序都可采纳精基准定位加工,保证其余加工表面的精度要求;而后粗车涡轮右端面、外圆面。在半精加工阶段,达成外圆面的精车加工和内孔mm的钻、镗加工;在精加工阶段,进行中心孔的精加工。工序的集中与分别采纳工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产种类为大量生产,能够采纳全能型机床配以专用工、夹具,以提升生产率;并且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不只可缩短协助时间,并且因为在一次装夹中加工了很多表面,有益于保证各加工表面之间的相对地点精度要求。工序次序的安排机械加工工序按照“先基准后其余”原则,第一加工精基准??拨叉头左端面和中心孔;按照“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序;按照“先主后次”原则,先加工主要表面??涡轮左端面和中心孔,后加工次要表面??内孔mm表面;按照“先面后孔”原则,先加工涡轮左端面,再加工中心孔;先车端面,再钻螺纹孔M6。热办理工序模锻成型后切边,进行调质,调质硬度为220~250HBS,并进行酸洗、喷丸处理。喷丸能够提升表面硬度,增添耐磨性,除去毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。协助工序粗加工拨叉脚两头面和热办理后,应安排校直工序;在半精加工后,安排去毛刺和中间查验工序;精加工后,安排去毛刺、冲洗和终检工序。综上所述,该拨叉工序的安排次序为:基准加工??主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工??主要表面半精加工和次要表面加工??热办理??主要表面精加工。详尽工艺过程的拟订,参照教材P261中的表6-13。在综合考虑上述工序次序安排原则的基础上,制定拨叉的工艺路线如表3.3所示。表3.3拨叉机械加工工艺路线(改正后)工序号工序内容定位基准铸造调质以左端面、φ85h7外圆、端面为基准粗车φ170mmφ212端面及外圆,以右端面、φ170外圆、端面为基准粗车φ85mm、φ212mm端面及外圆左端面、φ85h7外圆、端面4钻8xφ25内孔右端面、φ170外圆、端面5粗镗中心孔左端面、φ85h7外圆、端面以右端面、φ170外圆、端面为基准半精车φ85mm、φ212mm、以左端面、φ85h7外圆、端面半精车φ170mm右端面、φ170外圆、端面以左端面、φ85h7外圆、端面为基准精车φ170mm的外圆、以右端面、φ170外圆、端面为基准精车φ85mm的外圆左端面、φ85h7外圆、端面8半精镗、精镗中心孔左端面、φ85h7外圆、端面9磨中心孔左端面、φ85h7外圆、端面攻螺纹孔8xM6钳工去毛刺冲洗终检第四部分余量和工序尺寸确实定孔和轴的余量和工序尺寸(工序基准不变的工序尺寸计算)1)85孔孔已铸出,孔内精度要求达到IT7,Ra1.6,查《工艺手册》和《金属加工工艺设计手册》可知,如表为加工孔35的加工余量毛坯89粗车86.5半精车85.5精车85表外圆加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差精车0.5IT685Ra1.6半精车1IT8粗车2.5IT12毛坏89外圆加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差半精车2IT8212Ra1.6粗车2.6IT12毛坏216.6外圆加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差精车1IT6170Ra1.6半精车2IT8173-2171粗车2IT12175-2173毛坏内孔加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差金刚镗0.3IT675Ra1.6精镗0.7IT7半精镗1IT873+174粗镗4IT1269+473毛坏69平面及轴向尺寸的余量和工序尺寸(工序基准变化的工序尺寸计算)因为L12、L23、L13未标明公差,其公差等级按IT14,则L23、L12、L13表涡轮左端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差粗车2IT14±0.435104104±0.435毛坏106表涡轮右端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差粗车2.5IT14±0.435106106±0.435毛坏108.5表左端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差粗车2.5IT14±0.43525.525±0.435毛坏27.5表右端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限误差粗车2.5IT14±27.5±0.435毛坏29第五部分工艺装备、切削用量和工时内容包含:1、工艺装备包含机床、刀具和夹具切削用量;2、切削速度、进给量和背吃刀量;分工序填写,每个工序内容都要齐备。工序3:粗车170h6、212外圆的端面粗车170h6外圆的端面采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T30min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:3mm每齿进给量:0.65mm/r,依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知,查表得悉,此中242,30,m0.2,3,0.15,0.35,代入公式得116.91m/min机床主轴转速:按机床取实质转速250r/min实质车削速度工作台每分进给量:查验机床功率依据《设计指南》表2-18P34可知,式中,2650,1,0.75,-0.15,,1(《设计指南表2-9》2817.57N切削工时:切削工时T0.54min粗车212外圆的右端面采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:2.5mm工作台每分进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速750r/min实质铣削速度切削工时:切削工时T0.025min粗车170外圆面采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:2mm工作台每分进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速700r/min实质铣削速度切削工时:切削工时T0.025min粗车85的端面采纳机床:查《工艺手册》表3.1-73P904可知,采纳C6132车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》)表5-108P174可知,采纳量具0-200(0.02)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳硬质合金可转位端车刀,资料YT15,6X25mm,r0.8mm,切削用量:切削深度:2mm进给量:0.7/80.62mm/r,依据《设计指南》表5-144P197可知切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知,查表得悉,此中245,180(依据《设计指南》表5-149P199可知,m0.32,0.5,0.15,0.35,0.2,0,1代入公式得0.68m/s机床主轴转速:按机床取实质转速150r/min实质切削速度切削工时:切削工时粗车外圆面采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端铣刀粗加工,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T30min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:1.25mm工作台进给量:切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知,查表得悉,此中242,30,m0.2,3,0.15,0.35,代入公式得40.8mm/min机床主轴转速:按机床取实质转速150r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.24min粗车212外圆的左端面采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:2.5mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速750r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.025min粗车212外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:2.6mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速750r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.04min工序4:钻8X25的内孔采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳Z5140立式钻床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳通用麻花钻,d25mm,af8°,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,选择通用麻花钻标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端铣刀粗加工,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。机床主轴转速:按机床取实质转速200r/min实质钻削速度工作台每分进给量:切削工时:切削工时T1.32min工序5:粗镗中心孔)采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳T612镗床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳镗刀(镗通孔),L250mm,l50选择通用麻花钻标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端铣刀粗加工,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。工作台进给量:机床主轴转速:按机床取实质转速300/min实质切削速度切削工时:切削工时T1.84min工序6:半精车212、170、85外圆半精车85外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端铣车刀粗加工,刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。6)确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:0.75mm工作台每分进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速1200r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.54min半精车212外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀半精加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:1.5mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速750r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.025min半精车170外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C616A卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀半精加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:2mm工作台每分进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速700r/min实质铣削速度切削工时:切削工时T0.068min工序7:精车170、85外圆精车85外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C6132卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀精加工,刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:0.5mm工作台每分进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速1050r/min实质铣削速度切削工时:切削工时T0.08min精车170外圆采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳C616A卧式车床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金可转位车刀,16X25mm,r0.8mm,,依据《设计指南》表5-143P197可知,采纳前角,后角,5)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:1mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速750r/min实质切削速度切削工时:切削工时T0.059min工序8:半精镗、精镗中心孔半精镗中心孔采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳T612卧式镗床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金镗刀,L250mm,l505)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:1mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查切削速度:查《设计指南》表2-17P32可知机床主轴转速:按机床取实质转速50r/min实质切削速度切削工时:切削工时T7.48min精镗中心孔采纳机床:查《工艺手册》可知,采纳T612卧式镗床夹具:三爪自安心卡盘量具:查《机械制造技术基础课程设计指南》(以下简称《设计指南》),采纳量具0-200(0.05)4)刀具:查《金属设计手册》表10-38P872和10-40P882可知,采纳YT15硬质合金镗刀,L250mm,l505)选择车刀磨钝标准及耐用度。依据《设计指南》表5-148P199和表5-149P200可知,用硬质合金端车刀粗加工,车刀刀面最大磨损量为1mm;,耐用度为T60min。确立切削速度和工作台每分钟进给量切削深度:0.7mm工作台进给量:依据《设计指南》表5-144P197可查机床主轴转速:按机床取实质转速50r/min实质切削速