零件加工工艺设计

一、零件工艺分析1.零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.通孔20H7，粗糙度为1.6，此孔为加工其他孔的基准。2.孔7/14，粗糙度为12.5。3.孔6，粗糙度为3.2。4.M面，粗糙度为6.35.S面，粗糙度为6.3。6.T面，粗糙度为6.3。5.R面，粗糙度为6.3。6.N面，粗糙度为6.3根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证三、零件加工工艺设计1.定位基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以圆柱体的20H7孔为精基准。2.零件表面加工方法的选择（1）R端面 公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra6.3，需进行粗铣。（2）30外圆面 为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。（3）N端面 为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。（4）T端面 公差等级按IT10，表面粗糙度为Ra6.3，粗铣即可。（5）M端面 公差等级按IT10，表面粗糙度为Ra6.3，粗铣即可。（6）S端面 公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra6.3，粗铣即可。（7）20H7通孔, 公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需钻、精扩、精铰。（7）6H7孔, 公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra3.2，需钻、精扩、精铰。（8） 3-7通孔 公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra12.5，需钻即可。（9） 3-14沉头孔 公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra12.5，需钻即可。3.制定工艺路线工序：粗铣M面。工序：粗铣N面。工序：粗铣R面。工序：钻-精扩-铰孔至20H7,。工序：粗铣T面。工序：粗铣S面。工序：粗铣-半精铣6相贯孔。工序：钻孔3-7、3-14。工序：清洗。工序：终检。4、 程序设计1.选择加工设备与工艺装备 2.确定工序尺寸（工序）钻=18.6mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰：IT9；钻：IT12；根据上述结果，再由表可查得，20mm的孔精铰余量Z精铰=0.2mm；钻孔余量Z查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：0.030mm；钻：0.120mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：20+0.0300mm；钻孔：18+0.1200mm.工序号设备工 艺 装 备工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序Z550莫氏直柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规工序立式铣床X51直柄键槽铣刀，游标卡尺工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51圆柱形铣刀，卡尺工序Z550莫氏直柄麻花钻，游标卡尺工序清洗机工序塞规，百分表，卡尺等5. 确定切削用量及基本时间（工序）5.1 切削用量的计算（1）钻孔工步被吃刀量的确定 取ap=5.8mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。切削速度的计算 由表，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度v可取为25m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=265r/min,参照表所列Z550 型立式钻床的主轴转速，取转速n=351/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=33.06m/min. (2)精铰工步背吃刀量的确定 取ap=0.10mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.40mm/r。切削速度的计算 由表，切削速度v可取为4m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序铰刀转速n=42.4 r/min,参照表所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nd/1000=4.42m/min.5.2 基本时间tm的计算（1）钻孔工步 根据表，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l=53mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（15mm/2）cot54+1mm=11.89mm;f= 0.4mm/r;n= 351r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4mm/r351r/min)=0.46min=28.1s。（2） 精铰工步 根据表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得该工序的基本时间。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(30mm-29.8mm)/2=0.10mm的条件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=53mm；f=0.4mm/r; n=47r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r47r/min）=3.63min=218s。5.3 辅助时间的计算根据第五章第二节所述，辅助时间与基本时间之间的关系为，可取=0.15，则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间： =精铰孔工步的辅助时间： =。5.4 其他时间的计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于右端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间是作业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的，本工件均取3%，则各工序的其他时间（）可按关系式（3%+3%）X（）计算，分别为：钻孔工步的其他时间：=。精铰孔工步的其他时间：=1.定位方案工件以R端面为定位基准，采用平面，L型块组合定位方案，在定位平面定位，其中平面限制2个自由度、L行块限制4个自由度，共限制了六个自由度，所有六个自由度都被限制了。2.夹紧机构根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用一般的螺旋夹紧机构，通过旋转螺母实现对工件表面夹紧。夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方向垂直，所以需要对夹紧力进行计算。应用下面的公式进行计算：其中：-摩擦系数只在夹紧机构有足够刚性才考虑。 K安全系数，精加工时取1.52。 F切屑力。其中：-切屑条件修正系数。 A单位切屑面积。3.导向装置采用钻套作为导向装置，选用JB/T 8045.2-1999。钻套高度H=37mm，排削间隙h=9mm。4.夹具与机床连接元件在夹具体上设计座耳，用T形螺栓固定。5.夹具体由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面与定位圆柱销在安装时垂直度在16范围内允差0.1mm.此外，因为夹具体受力不打可以选用HT200材料铸造出。 零件图 夹具图 装配图