前橫架零件機械加工工藝及工藝裝備方案

1、此套設(shè)計有全套CAD圖和卡片,1前橫架的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 前橫架的技術(shù)要求前橫架零件技術(shù)要求表加工表面尺寸mm表面粗糙度Ra/a m形位公差/mm前橫架前圜25前橫架底面不允許有凸塊等 缺陷底板螺紋孔M12>r小0.5B凸起螺紋孔M12141小0.1C墊片圓槽小25物平1.2 前橫架的工藝分析分析零件圖可知，零件經(jīng)鑄造后前面需要粗加工，用立式銃床加工前 面。保證螺紋孔的位置度。底面要求不允許有凸塊等缺陷。其余表面均為 鑄造面，不需加工。而主要工作面的加工精度較高，但也可以在正常的生 產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。所以，該零件的工藝 性較好。1.3 確定前橫架

2、的生產(chǎn)類型Q=5000 件/年由14表知，該前橫架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯因為前橫架在工作過程中要承受載荷，毛坯選鑄造件。該前橫架的生 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2.2 毛坯的尺寸公差和機械加工余量由表2-1可知，該前橫架采用熔模鑄造 硅溶膠），其材料為灰鑄 鐵，所以公差等級選 4 6,取6.進而由表 2 3確定鑄件尺寸公差為 0.58mm。由表25選出機械加工余量等級為E。又由表2 4查得鑄件的機械加工余量RMA）為0.4mm。零件表面粗糙度由零件圖可知，該前橫架加工表面的粗糙度Ra等于25卜m,其余均為鑄造面項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注底板厚

3、度220.58表230.4表2 42.3 繪制前橫架鑄造毛坯結(jié)構(gòu)簡圖2475013621541283擬定前橫架工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定為基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)該前橫架零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇前橫架前面和底面作 為精基準(zhǔn)，以此來加工底板上4個螺紋孔和凸起上1個螺紋孔遵循了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。該前橫 架選擇后面為粗基準(zhǔn)，以加工前面，為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3.2 表面加工方法的確定根據(jù)前橫架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工

4、工件各表面的加工方法。如下表所小加工表面尺寸精度等 級表面粗糙度Ra/ n m加工方案備注前橫架前回IT1325粗銃表1 8底板螺紋孔M12IT111.6鉆-絲錐攻內(nèi) 螺紋表 1 7、110凸起螺紋孔M12IT111.6鉆-絲錐攻內(nèi) 螺紋表 1 7、110墊片圓槽（25)IT1212.5鉆表1 73.3 加工階段的劃分該前橫架的加工階段可分為粗加工和精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)<前橫架前面和底面）準(zhǔn)備好，是后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銃前橫 架前面。在精加工階段完成底板四螺紋孔以及凸起螺紋孔和墊片圓槽的鉆 削，再用絲錐攻螺紋，進行螺紋加工。

5、3.4 工序的集中與分散該前橫架選用工序集中原則安排加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批 生產(chǎn)，可采用萬能型機床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序 集中原則是工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且在一次裝夾 中加工了許多孔，有利于保證各孔之間的相對位置精度的要求。3.5 工序順序的安排機械加工工序< 1 ”遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)一前橫架前面。< 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。< 3）遵循“先面后孔”原則，先加工前面，后加工螺紋孔以及墊片圓 槽。3.6 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上流出下列工藝路

6、線工序號工序名稱機床設(shè)備刀具1粗銃前橫架前面立式銃床X51直柄粗加工立銃刀2物平立式鉆床Z525直柄麻花鉆3鉆凸起螺紋孔立式鉆床Z525直柄麻花鉆4鉆底板螺紋孔立式鉆床Z525直柄麻花鉆5攻螺紋立式鉆床Z525絲錐6攻螺紋立式鉆床Z525絲錐4加工余量、工序尺寸和公差的確定4.1 工序1前橫架前面加工余量、工序尺寸和公差的確定以后面B定位，粗銃前面 A,保證工序尺寸 P。Hpi1從圖中知 P=22mm, Z為粗銃余量。查表 24得Z=0.4mm,則 P+Z為 鑄造面基本尺寸設(shè)為P1=P+Z=22.4mm。因為工序尺寸 P1是在粗銃加工中保證的，查表1 20知，粗銃工序的精度等級可達到A面的最終

7、加工要求一IT13 ,因此確定該工序尺寸公差為IT13 ,其公差值為0.33mm,故P1=<22.4 ±0.165 ） mm為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校核。余量Z的校核Zmax=P1maxPmin=<22.4+0.16522） mm=0.565mmZmin=P1min P max =<22.4 0.165 22） mm=0.235mm 余量校核表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。所以工序尺寸及公差為P1= .1 mm4.2 工序4底板螺紋孔<4xM12的加工余量、工序尺寸及公差的確 士 7E由表228知，鉆孔余量為 1mmi由2 3

8、9知，加工 M12的螺紋孔使 用直徑為11mm的麻花鉆。加工完后，用絲錐攻螺紋，即得到 M12的螺紋 孔。5切削用量的計算工序4鉆、用絲錐攻螺紋 <4M12螺紋孔）5.1 鉆孔< 1）背吃刀量的確定取E=11mni< 2 ）進給量的確定 由表5-22 ,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=0.2mm/r 。< 3）切削速度的計算由表522,按工件材料為鑄鐵選硬度為160-200HBs的參數(shù)，切削速度v可取為 24m/min 。由公式<51） n=1000v/冗d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=694.8 r/min，參照表 4-9所列的Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=68

9、0 r/min 。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式<51）,可求出該工序的實際鉆削速度v= n兀d/1000=680 r/min x n x11mm/1000=23.5 m/min 。5.2 攻螺紋< 1）被吃刀量的確定由表241查得，M12X 1mm的螺紋在加工前孔直徑應(yīng)為11mmi 一次攻螺紋的被吃刀量取= =12 - 11=1mni< 2）進給量地選擇因為攻螺紋的進給量就是被加工螺紋的螺距，因此 f=1mm/r。< 3)切削速度的選擇由表 537查得攻螺紋的切削速度v=510m/min ,本方案取 v=5m/min 。由公式<5 1 ) 求工位的主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/

10、兀d=5 x 1000/12/兀=132.7 m/min,又由立式鉆床主軸 轉(zhuǎn)速表4 9,取轉(zhuǎn)速為 140 r/min.在將此轉(zhuǎn)速彳t入公式 <51),可求處該工序的實際切削速度v= n 兀 d/1000=140 r/min x 兀 x 12mm/1000=5.28 m/min.6夾具設(shè)計6.1 確定工件的定位方案本設(shè)計為加工底板螺紋孔，綜合考慮，采用扁頭定位銷可以限制1個自由度，即將工件與板用一個定位長銷連接在一起，B面在底面上被支撐釘支撐，這樣可以限制 X轉(zhuǎn)動，Y轉(zhuǎn)動，Z轉(zhuǎn)動、平動 4個方向的自由 度。再將底板夾緊即共限制了6個方向的自由度。遵循六點定位原則。6.2 計算定位誤差根據(jù)

11、表8-13中查得本設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)L 。式中回表示孔的上偏差，下偏差為0,日表示銷的下偏差，上偏差為0,以定為基準(zhǔn)孔與定位銷間的最小間隙。= =0.11mm , = =0.027mm , 山=0所以國=0.0685mm。6.3 導(dǎo)向元件設(shè)計鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對夾具定 為元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導(dǎo)，防止刀具在加 工中發(fā)生偏斜。本設(shè)計采用可換式鉆套。鉆套的高度和排泄間隙鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、 工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與 鉆套的摩擦越大，一般取1 2.5倍的孔徑，孔徑小精度

12、要求高時，取較大值。鉆套底部與工件間的距離稱為排泄間隙。鉆套高度應(yīng)適當(dāng)選取，排泄間隙較小時切削難以自由排出，使加工表面被破壞；排泄間隙較大時，會降低鉆套對鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。鉆套高度和排泄間隙可按表9 13 選取。6.4 夾緊裝置的選擇6.4.1 夾緊裝置的組成1 動力裝置動力裝置是產(chǎn)生夾緊力的裝置。通常是指機動加緊時所用的氣動、液壓、氣動裝置。2 夾緊元件夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它和工件受壓面的直接接觸面完成夾緊動作。3 中間傳動機構(gòu)中間傳動機構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的傳力機構(gòu)，它將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件。6.4.2 夾緊基本要求1 夾緊時不破壞工件

13、在夾具中占有的正確位置；2 夾緊力要適當(dāng)，既保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形；3 夾緊機構(gòu)操作安全、省力、夾緊迅速；4 夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于制造與維修；5 具有良好的自鎖性。本設(shè)計選擇螺旋夾緊機構(gòu)，定位基準(zhǔn)關(guān)于對稱分布。6.5 夾具體的設(shè)計6.5.1 夾具體設(shè)計的基本要求夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件組成一個有機整體。< 1 ）足夠的剛度和強度設(shè)計夾具時，應(yīng)保證在夾緊力和切削力等外力條件下，不產(chǎn)生過大的變形和振動。必要時，可在適當(dāng)位置設(shè)置若干條加強筋。<

14、 2 ）夾具安裝穩(wěn)定機床夾具通過夾具體安裝在機床工作臺上，安裝應(yīng)穩(wěn)定，為此，機床夾具重心和切削力等力的作用點應(yīng)處在夾具安裝基面內(nèi)。機床夾具高度越大，要求夾具體底面面積也越大。為使夾具體平面與機床工作臺接觸良好，夾具體底平面中間部位應(yīng)適當(dāng)挖空。< 3 ） 夾具體結(jié)構(gòu)工藝性良好設(shè)計時應(yīng)注意夾具體的毛坯制造工藝性、機械加工工藝性和裝配的工藝性。< 4 ）便于清除切屑 為防止加工中切屑聚積在定為元件工作表面或其他裝置中，影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計家具時，要考慮切屑排除問題。6.5.2 夾具體材料及制造方法夾具體鑄造或焊接的方法制造。因為鑄造夾具體有以下特點，所以得到了廣泛的應(yīng)用。< 1 ）鑄造工藝性良好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制；< 2）鑄造夾具體吸振性良好，可減小或避免其受力而產(chǎn)生的振動；< 3）鑄造夾具體承受抗壓能力大，可承受較大的切削力、夾緊力等力的作用。鑄造材料一般采用 HT200 或 HT150 兩種。夾具體應(yīng)進行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。本設(shè)計采用 HT200 。參考文獻鄒青機 . 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)