资源描述
目 录一、零件的分析1零件的作用1零件的工艺分析1二、工艺规程的设计3确定毛坯的制造形式3确定机械加工余量3确定毛坯尺寸4三、定位基准的选择61.精基准的选择62.粗基准的选择6五、工序顺序的安排71.机械加工顺序72.热处理工序7六、机床设备和工艺装备的选用8七、制定工艺路线8八、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定9九、加工表面的切削用量和加工工时的确定10一、零件的分析零件的作用该零件主要结构由两个拐臂片和轴套组成，上面有两耳朵组成，该零件主要起扭矩、转矩的作用。零件的工艺分析拐臂在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，拐臂材料一般采用高强度碳钢和合金钢；该拐臂采用铸钢ZG40Cr。调质处理，硬度为220270HB。分析零件图可知，该零件除了主要工作表面外，其余表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削，车削，钻床的粗加工就可以达到加工要求。主要工作表面加工精度虽然相对较高，但在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。加工表面尺寸及偏差公差/精度等级表面粗糙度拐臂两端面IT1212.5拐臂下端面IT103.2拐臂上叉表面IT106.3孔IT81.6孔IT1012.5槽IT106.3孔IT86.3孔IT1212.5小圆台IT1212.5拐臂共有三组加工表面1. 外圆的中心轴线为基准的加工表面。这一组加工表面包括：外圆左端面、车孔（工艺尺寸）、扩孔至及内孔口倒角。2.以孔（工艺尺寸）的中心轴线为基准加工表面。这一组加工表面包括：外圆右端面，扩孔至及内孔口倒角。铣上叉两平面及小圆台。铣槽宽。铰、钻孔，孔倒。3. 以、孔定位切割内齿铣两面斜边。 二、工艺规程的设计确定毛坯的制造形式选择毛坯毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。该零件的材料为ZG40Cr.因此选用铸造，考虑到该零件的形状复杂，各个加工部位之间的位置都要靠铸造保证，铸造要求比较高，因此选用金属模。由于零件为中批生产，从提高生产效率、保证加工精度上考虑，选用金属模铸也是正确的。确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图确定机械加工余量参见资料知，铸件尺寸公差及机械加工余量按GB/T6414-1999确定。根据 表3-6，（毛坯铸件典型的机械加工余量等级）。选择铸钢的等级为F。根据 表3-4，（大批量生产的毛坯铸件的公差等级），查的CT=8, 根据 表3-3,（铸件尺寸公差）确定毛坯尺寸 分析零件，除的外圆表面为以外，其余表面，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上所查的余量值即可。则毛坯尺寸如下表1-1所示。零件尺寸双面加工余量铸件尺寸1.5 1.524.51.636.52591.5表1-1三、定位基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。因此基准的选择要尽可能正确、合理，这样可以保证加工质量和提高生产率。否则，就会使加工工艺过程中出现许多问题，影响加工质量，造成报废，影响生产的顺利性。选择铸件基准面应符合下列原则1）铸件的基准面应选择在铸件的非加工表面上，以保证铸件的非加工表面，加工表面之间的尺寸精度。如果铸件上有多个非加工表面，应根据简化铸件的铸造工艺和保证铸件加工时定位，夹紧可靠等原则，合理的选择。2）铸件的基准面应尽可能选在铸件的外表面上。如果铸件内腔尺寸精度要求较高时，则基准面应选在由同一个型芯成形的内表面上；3）铸件的内外表面均需要加工时，基准面最好选在加工余量小、尺寸精度高的表面上。这样可避免零件由于加工余量不够、加工精度达不到要求而造成的超差报废。基有粗基准和精基准之分通常先确定精基准，后确定粗基准。该零件加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工，半精加工和精加工。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。粗车拐臂外圆左端面和车孔（工艺尺寸），在半精加工阶段，完成拐臂上叉表面和拐臂斜边表面的半精铣，以及各种孔的钻，铰方案。在精加工阶段，对孔进行铰削加工。1.精基准的选择根据该拐臂的技术要求和装配要求，选择孔的中心轴线和花键孔的中心轴线为精基准。零件上的很多表面都可以采用它们作为基准来进行加工。即遵循了“基准统一”的原则。花键孔的中心轴线是设计基准，选用其做精基准定位钻、铰、钻孔孔 。 这样就实现了设计基准和工艺基准的重合。同时也保证了被加工表面的精度要求。2.粗基准的选择选择粗基准，要注意表面是否平整，有没有飞边，毛刺或者其他缺陷。我选择摇外圆的外圆面做粗基准。表面加工方法的确定加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案的端面IT1212.5粗车的孔IT1212.5粗镗槽IT106.3粗铣半精铣孔IT86.3粗车半精车拐臂下端面IT106.3粗铣半精铣孔IT1212.5钻孔IT81.6钻半精铰精铰复铰圆台IT1212.5粗铣拐臂上叉表面IT106.3粗铣半精铣四、工序的集中和分散零件选用工序集中的原则安排拐臂的加工工序。该拐臂的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短付诸实践，而且由于在一次装家中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。五、工序顺序的安排1.机械加工顺序（1）遵循“先基准后其他”的原则。首先加工精基准拐臂的底面。（2）遵循“先粗后精”的原则。先安排粗加工工序，然后再安排加工工序。（3）遵循“先主后次”的原则。先加工主要表面拐臂的底面、拐臂耳朵端面、拐臂耳朵表面。（3）遵循“先面后孔”的原则。首先加工各个端面和表面，后加工各个孔。2.热处理工序铸造成型后切边，进行调质。调制硬度为220270HB，并进行酸洗，喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面印脱碳而对机械加工带来的不利影响。 3.辅助工序在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清晰和中检工序。综上所述，该拐臂的安排顺序为：基准加工主要加工表面粗加工以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处理主要表面精加工。六、机床设备和工艺装备的选用1 在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可以选用通用设备。2 工艺装备主要包括刀具和量具，夹具等，在工艺卡片中要简明写出它们的名称，如百分表等。此拐臂的生产类型为大批生产，所用的夹具均为专用夹具。七、制定工艺路线工序一：铣除浇口，要求过渡自然。工序二：调质处理220-270HB。工序三：表面喷丸。工序四：1.按左图夹的外圆，车左端平面至筋 车床镗孔（工艺尺寸）,镗孔至深,内孔倒角。 2.以孔定位车端面长，镗孔至深,内孔倒角。 机床型号：CA6140卧式车床 选择刀具：硬质合金刀具YG6 工件装夹: 用专用夹具装夹工序五：1.铣上叉左侧平面保持、铣小圆台保持尺寸18。 2.调面铣叉右侧平面保持，铣小圆台保持尺寸9。3.以孔及左端定位，铣槽宽。 机床型号： X53K立式铣床 选择刀具：选取硬质合金端铣刀，选取高速钢直柄立铣刀，刀齿为三齿。 工件装夹:用专用夹具装夹工序六：以孔定位钻、铰、钻孔，孔倒角。 机床型号：Z525立式钻床 选择刀具：标注高速钢麻花钻、标注高速钢铰刀。 工件装夹: 用专用夹具装夹工序七：以、孔定位切割内齿，留余量0.1。工序八：复拉花键。工序九：以、孔定位铣两面及斜边至尺寸，保持深及，铣四处越程槽及。 机床型号： X53K立式铣床 选择刀具：选取高速钢直柄立铣刀，刀齿为三齿。 工件装夹:用专用夹具装夹工序十:镀锌。工序十一：复铰孔 机床型号：Z525立式钻床 选择刀具：标注高速钢铰刀。 工件装夹: 用专用夹具装夹工序十二：终检八、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定的端面工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差粗车255js12毛坯 59js13 的半圆工序名称工序余量（mm）基本尺寸（mm）经济精度工序尺寸及偏差粗 镗1.553.8H12毛 坯 H13工序名称工序余量（mm）基本尺寸（mm）经济精度工序尺寸及偏差半精铣 0.235js10 粗铣0.635.4js12 毛坯 36.6 js13工序名称工序余量（mm）基本尺寸（mm）经济精度工序尺寸及偏差半精铣 0.223js10粗铣0.623.4js12毛坯24.6 js13槽工序名称工序余量（mm）基本尺寸（mm）经济精度工序尺寸及偏差半精铣 粗铣 毛坯 孔工序名称工序余量（mm）基本尺寸（mm）经济精度工序尺寸及偏差半镗车0.25H10粗镗0.5H12 毛坯 H13工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差复铰0.05H8半精铰0.15H9钻11.8H12孔工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差钻H12拉花键工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差拉花键01H8 九、加工表面的切削用量和加工工时的确定工序三粗车的端面确定最大大加工余量：Z=0.1mm，可一次切除，选择CA6140车床，刀具选择YG15车刀，刀杆规格1625mm，= ，= ，=，=0.5 mm。确定进给量:：根据27-2，根据CA6140机床的进给量，选用1） 切削速度：查27-23，2） 确定主轴转速：，根据CA6140取机床转速710r/min3） 确定切削速度： 工时的计算 根据表5-1（车削加工计算）选择圆环的端面车削，查得相关数据如下:切刀的切入长度见表5-3切刀的超出长度见表5-3附加长度见表5-6进给次数圆环的大径圆环的小径 镗孔（工艺尺寸）粗镗孔（工艺尺寸）确定最大大加工余量：Z=0.5mm，可一次切除，根据20-77，选择镗刀块，YG8,刀杆规格1616mm。选择CA6140车床，确定进给量:：根据29-14，根据CA6140机床的进给量，选用4） 切削速度：查29-14，取5） 确定主轴转速：，根据CA6140取机床转速，6） 确定切削速度： 工时的计算 根据表5-1（车削加工计算）选择镗孔，查得相关数据如下:加工长度切刀的切入长度见表5-3切刀的超出长度见表5-3附加长度见表5-6进给次数 半精镗孔（工艺尺寸）确定最大大加工余量：Z=0.25mm，可一次切除，根据20-77，选择镗刀块，刀杆规格1616mm。选择CA6140车床，确定进给量:：根据29-14，根据CA6140机床的进给量，选用7） 切削速度：查29-14，取8） 确定主轴转速：，根据CA6140取机床转速，9） 确定切削速度： 工时的计算 根据表5-1（车削加工计算）选择镗孔，查得相关数据如下:加工长度切刀的切入长度见表5-3切刀的超出长度见表5-3附加长度见表5-6进给次数 粗铣上叉表面及小圆台1.铣刀直径 根据表2.1-32及硬质合金端铣刀YT15标准GB/T 5342-1985,选择铣刀直径，齿数。2.铣削用量1）背吃刀量：由于加工余量为，故可以一次走刀内完成，取。2）确定每齿进给量：根据表2.1-73，得每齿进给量，取。3）确定铣削速度及铣削功率。根据表2.1-75、表2.1-76，铣刀后刀面最大磨损限度为，刀具寿命。根据给定条件，查表2.1-90，得确定主轴转速：，根据X51取机床转速，确定切削速度：确定每分钟进给量： , 根据X51,取工时的计算根据表5-15加工长度切刀的切入长度见表5-3切刀的超出长度见表5-3进给次数半精铣上叉表面及小圆台1.铣刀直径 根据表2.1-32及硬质合金端铣刀YT15标准GB/T 5342-1985,选择铣刀直径，齿数。2.铣削用量1）背吃刀量：由于加工余量为，故可以一次走刀内完成，取。2）确定每齿进给量：根据表2.1-73，得每齿进给量，取。3）确定铣削速度及铣削功率。根据表2.1-75、表2.1-76，铣刀后刀面最大磨损限度为，刀具寿命。根据给定条件，查表2.1-90，得确定主轴转速：，根据X51取机床转速，确定切削速度：确定每分钟进给量： , 根据X51,取工时的计算根据表5-15加工长度切刀的切入长度见表5-3切刀的超出长度见表5-3进给次数钻、铰孔工序七:钻3mm盲孔1）确定最大大加工余量：Z=3mm，可一次切除，选择Z525钻床，刀具选择3mm标准高速钢钻头；2）确定进给量：根据28-10，f=0.08-0.10mm/r,再根据28-14，查得f=0.10mm/r;3)计算切削速度，查表28-14得 v=20m/min;4)确定主轴转速：，查Z525机床参数n=1360r/min,实际切削速度：工时的计算r/min4mm孔：钻4mm孔：1)确定最大大加工余量：Z=3.8mm，可一次切除。 2)确定进给量：根据表28-10，f=0.08-0.10mm/r,根据Z525机床参数：取f=0.10mm/r，v=22m/min, 3)确定主轴转速：，根据Z525机床参数：n=1360r/min, 实际切削速度： 工时的计算r/min铰：1)确定最大大加工余量：Z=0.2mm，可一次切除，选择Z525钻床，刀具选择4mm标准高速钢铰刀； 2)确定进给量：根据表28-35，f=0.2-0.5mm/r,根据Z525机床参数：取f=0.22mm/r，v=6m/min, 3)确定主轴转速：，根据Z525机床参数：n=545r/min, 实际切削速度： 工时的计算r/min工序八：(1)选用6.1m标准高速钢麻花钻1) 确定最大大加工余量：Z=6.1mm，可一次切除2) 确定进给量:：根据28-10，f=0.18-0.22mm/r,查Z525钻床说明书 ，选用f= 0.22mm/r3) 切削速度：查28-15，4) 确定主轴转速：，根据Z525取机床转速960r/min5) 确定切削速度： 6) 工时的计算r/min(1)选用10.5mm标准高速钢麻花钻1) 确定最大大加工余量：Z=10.5mm，可一次切除2) 确定进给量:：根据28-10，f=0.25-0.31mm/r,查Z525钻床说明书 ，选用f= 0.28mm/r3) 切削速度：查28-15，4) 确定主轴转速：，根据Z525取机床转速545r/min5) 确定切削速度： 6) 工时的计算r/min
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