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第3章 專用夾具的設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商,并設(shè)計工序—鉆底部Ф6孔的夾具設(shè)計。
3.1 問題的提出
本夾具用于在Z525立式鉆床上加工鉆底部Ф6孔的孔。本工序前孔及其端面已加工過。在工序加工時還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而其位置尺寸為自由公差,精度不是主要問題。
3.2 夾具設(shè)計
3.3.1 確定定位方案,選擇定位元件
本夾具用于鉆床鉆底部Ф6孔的孔。本工序前零件的前后端面、底面及相應的孔已加工過。工件以零件的Ф30孔外端面、Ф30孔內(nèi)孔圓芯軸限制五個自由度,限位支撐釘限制一個自由度,實現(xiàn)完全定位。本夾具采用螺母手動對工件進行夾緊,
安裝工件時,先松開螺母,將工件從夾具前面裝入,貼合芯軸,限位支撐釘定位工件保持底部水平,并使限位塊與工件接觸,然后擰緊螺栓,夾緊工件,即可進行加工。
由于本夾具采用端面和芯軸定位,用鉆模板、鉆套保證孔的加工精度。
詳見CAD圖
3.3.2 定位基準選擇
本夾具選擇的基準是零件的孔端面、芯軸定位元件,采用手動夾緊工件快換裝置。
3.3.3 切削力及夾緊力計算
鉆孔刀具:ф6高速鋼錐柄麻花鉆頭。
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36,鉆削扭距計算公式:
M=
式中C=225.63, , ,
磨鈍系數(shù)=1.0, f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得:
M==19(N·m)
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36,鉆削軸向力計算公式:
F=
式中C=225.63, , ,
磨鈍系數(shù)=1.0, f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得
F==1808(N)
鉆絞直徑6孔的刀具:硬質(zhì)合金絞刀
由實際加工的經(jīng)驗可知,絞孔時的主要切削力為絞刀的切削方向,即垂直于工作臺,查《切削手冊》,切削力計算公式為:
其中:,,,,,,與加工材料有關(guān),取0.94;與刀具刃形狀有關(guān),取1.33;與刀具鈍標準有關(guān),取1.0,則:
3.3.4 確定夾緊機構(gòu)
本夾具采用芯軸、端面和圓形螺母實現(xiàn)夾緊。保證工件的加工定位。
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
30
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑軸承座底面(Φ13孔外端面),以軸承座的底座的上表面(Φ9外端面)為定位粗基準
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.34
0.07
2
精銑軸承座底面(Φ13孔外端面),以軸承座的底座的上表面(Φ9外端面)為定位粗基準
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.22
0.04
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
40
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑軸承座端面(Φ9孔上端面),以軸承座的底座的下表面(Φ9外端面)為定位粗基準
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.16
0.03
2
精銑軸承座端面(Φ9孔上端面),以軸承座的底座的下表面(Φ9外端面)為定位粗基準
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.1
0.02
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
50
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.16
0.03
2
精銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.1
0.02
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
60
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
掉頭,粗銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.16
0.03
2
精銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.1
0.02
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
70
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
刨床
B635
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
刨槽2×1mm
專用夾具、刨刀、游標卡尺
600
0.94
1.5
2.0
1
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
80
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鏜床
T611
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗鏜孔Φ30,以軸承座底面(Φ13孔外端面)為基準
專用夾具、鏜刀、游標卡尺
400
30.14
0.6
2
1
0.21
0.04
2
粗鏜孔Φ35
專用夾具、鏜刀、游標卡尺
315
27.7
0.6
3.5
1
0.12
0.02
3
精鏜孔Φ30
專用夾具、鏜刀、游標卡尺
500
43.96
0.6
1
1
0.15
0.03
4
精鏜孔Φ35
專用夾具、鏜刀、游標卡尺
400
41.45
0.6
1
1
0.09
0.02
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
90
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.21
0.04
2
精銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.13
0.03
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
90
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
掉頭,粗銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.21
0.04
2
精銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.13
0.03
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
90
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑Φ9外端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.09
0.02
2
精銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.06
0.01
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
100
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
掉頭,粗銑Φ9外端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
325
30.2
0.15
2
1
0.09
0.02
2
精銑Φ30端面
專用夾具、銑刀、游標卡尺
490
46.16
0.15
1
1
0.06
0.01
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
110
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z515
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆孔Φ6
專用夾具、麻花鉆、游標卡尺
850
16
0.25
1
0.08
0.02
2
鉆孔Φ8
專用夾具、麻花鉆、游標卡尺
600
15.07
0.25
1
0.13
0.03
3
鉆孔Φ9
專用夾具、麻花鉆、游標卡尺
600
16.96
0.25
1
0.13
0.03
4
锪孔Φ13
專用夾具、沉孔鉆、游標卡尺
430
17.55
0.25
1
0.12
0.02
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
軸承座
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金
120
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z515
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
背吃刀量
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆孔Φ4
專用夾具、麻花鉆、游標卡尺
1220
15.32
0.25
1
0.05
0.01
設(shè) 計(日 期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
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軸承座工藝設(shè)計
【摘要】軸承座是用來支撐軸承的,固定軸承的外圈,僅僅 讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動,外圈保持不動,始終與傳動的方向保持一致(比如電機運轉(zhuǎn)方向),并且保持平衡;,軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體,以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體,軸承可以安裝在其中。隨著科學技術(shù)的不斷進步,它在國民經(jīng)濟中占有越來越重要的地位,發(fā)展前景十分廣闊,尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領(lǐng)域。本次課程設(shè)計設(shè)計的課題就是軸承座的設(shè)計,是在學完汽車制造工藝學后進行的一項教學環(huán)節(jié);在老師的指導下,要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程,并且獨立完成的一項工程基本訓練。
【關(guān)鍵詞】軸承座 工藝規(guī)格設(shè)計 夾具設(shè)計 工序 工藝性
目錄
一、工藝性分析 2
1.1零件作用 2
1.2零件工藝性分析 2
二、工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1零件材料 3
2.2毛坯選擇 3
3.3基準的選擇 5
3.4制訂工藝路線 6
3.5機械加工余量、工序尺寸及公差 8
一、工藝性分析
1.1零件作用
設(shè)計題目所給零件為軸承座,主要作用是安裝軸承以支撐軸。
圖1-1
1.2零件工藝性分析
軸承座共有4組主要加工表面。
1、 以Φ30mm/Φ35mm孔為中心的加工表面。
這組加工表面包括:Φ30mm孔和Φ35孔及倒角以及尺寸為38mm與Φ30mm孔軸線垂直的兩個端面。還有一個Φ4mm的油孔。
這組加工表面位置要求為:Φ30mm孔兩外端面的平行度誤差為0.03mm.
2、 以Φ6mm孔為中心的加工表面。
這組加工表面包括:Φ6mm油孔,兩個Φ13mm沉孔,兩個Φ9mm通孔,兩個Φ8mm配作孔,以及與Φ30mm軸線之間尺寸為mm的Φ6mm孔的外端面。
3、 Φ9mm孔的外端面。
這個加工表面的位置要求為:
(1) 與Φ30mm孔的軸線的平行度誤差為0.03mm;
(2) 表面平面度誤差為0.008mm(只允許中間向材料內(nèi)凹下),位置度誤差為0.01mm.
4、 槽21mm。
二、工藝規(guī)程設(shè)計
2.1零件材料
零件材料為HT200,是中碳鋼,其強度較高,塑性和韌性尚高,焊接性差。用于承受較大載荷的小截面調(diào)質(zhì)件和應力較小的大型正火件,以及對心部要求不高的表面淬火件:曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時有形成裂紋的傾向,形狀復雜的零件應在熱水或油水中淬火。
2.2毛坯選擇
2.2.1確定毛坯的類型及制造方法
由于零件的材料為HT200,零件的形狀規(guī)則,同時由于零件屬于中批生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,為了便于生產(chǎn)故選用模鍛毛坯。
模鍛加工工藝的幾點優(yōu)勢:①由于有模膛引導金屬的流動,鍛件的形狀可以比較復雜;②鍛件內(nèi)部的鍛造流線比較完整,從而提高了零件的機械性能和使用壽命。③鍛件表面光潔,尺寸精度高,節(jié)約材料和切削加工工時;④生產(chǎn)率較高;⑤操作簡單,易于實現(xiàn)機械化;⑥生產(chǎn)批量越大成本越低。
從零件材料及力學性能要求,零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小,生產(chǎn)類型,現(xiàn)有生產(chǎn)條件,充分利用新工藝、新材料等多方面綜合考慮選擇模鍛加工工藝中的錘上模鍛。
2.2.2確定毛坯的形狀、尺寸及公差
毛坯的形狀及尺寸如圖3-1所示
圖3-1。
2.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的確定
(1)、確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸
根據(jù)工序尺寸和公差等級,查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精銑底面的工序偏差,按入體原則標注,考慮到高度方向上以下底面為尺寸基準,并要保證中心線到地面的高度為30mm。因此以軸承孔外圓面為粗基準先加工下底面,以加工后的平面為后面加工的精基準。底面的加工余量及工序尺寸見表2-1
表2-1
工序
基本尺寸
工序單邊余量/mm
公差等級
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
21
3
IT14
±1.0
18±1.0
25
粗銑
19
2
IT12
12.5
精銑
18
1
IT8
3.2
(2)、確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸
根據(jù)工序尺寸和公差等級,查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精銑上底面的工序偏差。方便銑削,并要間接保證尺寸15+0.05 0,以及平面度,側(cè)以下底面為精基準加工兩底面。兩上底面的加工余量及工序尺寸見表2-2
表2-2
工序
基本尺寸
工序單邊余量/mm
公差等級
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
18
3
IT14
±1.0
18±1.0
25
粗銑
16
2
IT12
12.5
精銑
15
1
IT8
3.2
(3)、確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸
軸承座左右兩側(cè)平面的加工過程,根據(jù)工序尺寸和公差等級,查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精銑兩側(cè)面的工序偏差。為后面加工做基準,且加工后面工序裝夾方便。兩側(cè)平面的加工余量及工序尺寸見表2-3
表2-3
工序
基本尺寸
工序單邊余量/mm
公差等級
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
88
3
IT14
±1.0
88±1.0
25
粗銑
84
2
IT12
12.5
精銑
82
1
IT8
3.2
(4)、確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸
軸承座前后端面的加工過程根據(jù)工序尺寸和公差等級,查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精銑前后兩端面的工序偏差。因前端面是寬度方向上的尺寸基準,并為加工孔Φ30的一個精基準,因此在次道工序中以基準加工。下底面為兩端面的加工余量及工序尺寸見表2-4
表2-4
工序
基本尺寸
工序單邊余量/mm
公差等級
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
44
3
IT14
±1.0
44±1.0
25
粗銑
40
2
IT12
12.5
精銑
38
1
IT8
3.2
3.3基準的選擇
3.3.1粗基準的選擇
對于加工表面較多的零件,按照粗基準的一般選取原則:(1)各表面有足夠的加工余量;(2)對一些重要表面和內(nèi)表面,應盡量使加工余量分布均勻;(3)各加工表面上的總切削量最小。(4)盡量以不加工表面為粗基準。結(jié)合本零件的加工情況,選取Φ9mm孔的外端面為粗基準。該表面位置要求較高,要求加工余量分布盡可能均勻。以此加工軸承底座底面以及其它表面,用平口鉗夾持Φ30mm兩側(cè)面可實現(xiàn)完全定位。
3.3.2精基準的選擇
根據(jù)零件圖上標注的平行度,垂直度等位置要求,主要考慮互為基準和基準統(tǒng)一與基準重合原則,以粗加工后的底面(Φ13孔外端面)為主要的定位精基準,即以軸承座的下底面為精基準。基準不重合時應該在下文專門進行尺寸換算,此處不再重復。
3.4制訂工藝路線
3.4.1工藝路線方案一
工序1 鑄造毛坯;
工序2 檢驗;
工序3 銑Φ30端面,以軸承座底面(Φ13孔外端面)為定位基準;
工序4 掉頭銑Φ30端面;
工序5 銑軸承座底面(Φ13孔外端面),以軸承座的底座的上表面(Φ9外端面)為定位粗基準;
工序6 刨槽2×1mm;
工序7 銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序8 掉頭銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序9 車孔Φ30、Φ35;
工序10 銑Φ9外端面;
工序11鉆孔Φ9、Φ8、Φ6,锪孔Φ13;
工序12鉆孔Φ4;
工序13去毛刺;
工序14檢查;
3.4.2工藝路線方案二
工序1 鑄造毛坯;
工序2 檢查;毛坯為精鑄件,清理后,退火處理,以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能,在毛坯車間銑削去澆冒口,達到毛坯的技術(shù)要求,然后送到機械加工車間來加工。
工序3 銑軸承座底面(Φ13孔外端面),以軸承座的底座的上表面(Φ9外端面)為定位粗基準;
工序4 銑軸承座端面(Φ9孔上端面),以軸承座的底座的下表面(Φ9外端面)為定位粗基準;
工序5 銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序6 掉頭銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序7 刨槽2×1mm,以軸承座底面(Φ13孔外端面)為基準;
工序8 車孔Φ30、Φ35及端面以軸承座底面(Φ13孔外端面)為基準;
工序9 銑Φ30端面;
工序10 掉頭銑Φ30端面;
工序11 銑Φ9外端面;
工序12鉆孔Φ9、Φ8、Φ6,锪孔Φ13;
工序13鉆孔Φ4;
工序14去毛刺;
工序15檢查;
3.4.3兩個個工藝方案的比較與分析
以上方案大致看上去都是合理的,但仔細考慮零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以軸承座底面(Φ13孔外端面)為定位粗基準銑Φ30端面,不符合粗基準選擇的原則,即不了保證加工面與不加工面的位置要求時,應選擇不加工面為粗基準。同時也不能保證端面與孔Φ30軸線的位置要求。方案二:在工序7車孔Φ30、Φ35及端面,然后再銑其端面,這樣可以保證其端面與孔Φ30軸線的位置要求。
方案二相對來說,裝夾次數(shù)少,可減少機床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作并能生產(chǎn)率高??紤]工廠設(shè)備,能否借用工、夾、量具等具體條件,選擇方案二。最后根據(jù)工序方案二制定出詳細的工序劃分如下所示:
工序1 鑄造毛坯;
工序2 檢查;毛坯為精鑄件,清理后,退火處理,以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能,在毛坯車間銑削去澆冒口,達到毛坯的技術(shù)要求,然后送到機械加工車間來加工。
工序3 銑軸承座底面(Φ13孔外端面),以軸承座的底座的上表面(Φ9外端面)為定位粗基準;
工序4 銑軸承座端面(Φ9孔上端面),以軸承座的底座的下表面(Φ9外端面)為定位粗基準;
工序5 銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序6 掉頭銑孔Φ30側(cè)面、Φ8側(cè)面;
工序7 刨槽2×1mm,以軸承座底面(Φ13孔外端面)為基準;
工序8 車孔Φ30、Φ35及端面以軸承座底面(Φ13孔外端面)為基準;
工序9 銑Φ30端面;
工序10 掉頭銑Φ30端面;
工序11 銑Φ9外端面;
工序12鉆孔Φ9、Φ8、Φ6,锪孔Φ13;
工序13鉆孔Φ4;
工序14去毛刺;
工序15檢查;
3.5機械加工余量、工序尺寸及公差
軸承座零件材料為HT200鋼,硬度為HBS 230—250,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
根據(jù)原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的工序尺寸、機械加工余量如下:
3.5.1銑軸承座底面
工步1:粗銑
刀具:高速鋼面銑刀,D=30mm,齒數(shù)z=6
背吃刀量:=2mm
每齒進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-15,取=0.15mm/z
銑削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-23,取=30m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=325r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
銑削寬度:=44mm
刀具切入長度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下:
具切出長度:查《機械加工工藝師手冊》[1]取=2mm
機動時間:查查《機械加工工藝師手冊》[1]公式如下:
輔助時間:
工步2 精銑
刀具:高速鋼面銑刀,D=30mm,齒數(shù)z=6
背吃刀量:=1mm
每齒進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-15,取=0.15mm/z
銑削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-23,取=40m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=490r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
銑削寬度:=44mm
刀具切入長度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下:
具切出長度:查《機械加工工藝師手冊》[1]取=2mm
機動時間:查查《機械加工工藝師手冊》[1]公式如下:
輔助時間:
其他銑面計算與上述相同,不再計算。
3.5.2鏜孔Φ30、Φ35
工步1:粗鏜Φ30內(nèi)圓
刀具:YG6鏜刀
背吃刀量:=2mm
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=0.6mm/z
銑削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=30m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=400r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
切削工時計算:
輔助時間
工步2:粗鏜Φ35內(nèi)圓
刀具:YG6鏜刀
背吃刀量:=3.5mm
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=0.6mm/z
銑削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=30m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=315r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
切削工時計算:
輔助時間
工步3:精鏜Φ30孔
刀具:YG6鏜刀
背吃刀量:=1mm
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=0.6mm/z
鏜削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=40m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=500r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
切削工時計算:
輔助時間
工步4:精鏜Φ35孔
刀具:YG6鏜刀
背吃刀量:=1mm
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=0.6mm/z
鏜削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表29-14,取=40m/min
機床主軸速度:
,查[3]表4-16,取=400r/min
實際銑削速度:
每分進給量:
切削工時計算:
輔助時間
3.5.3鉆孔Φ6mm、8mm、9mm和锪孔Φ13mm
工步1:鉆孔Φ6
刀具:Φ6高速鋼麻花鉆
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=0.25mm/r
鉆削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=15m/min
機床主軸速度:
查[3]表4-9,取=850r/min
實際鉆削速度:
每分進給量:
鉆孔深度:=12.5mm
刀具切入長度:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
刀具切出長度:查機械加工工藝師手冊》[1]表28-42取=2mm
機動時間:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
輔助時間:
工步2:鉆孔Φ8
刀具:Φ8高速鋼麻花鉆
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=0.25mm/r
鉆削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=15m/min
機床主軸速度:
查[3]表4-9,取=600/min
實際鉆削速度:
每分進給量:
鉆孔深度:=15mm
刀具切入長度:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
刀具切出長度:查機械加工工藝師手冊》[1]表28-42取=2mm
機動時間:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
輔助時間:
工步3:鉆孔Φ9
刀具:Φ9高速鋼麻花鉆
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=0.25mm/r
鉆削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=15m/min
機床主軸速度:
查[3]表4-9,取=600/min
實際鉆削速度:
每分進給量:
鉆孔深度:=15mm
刀具切入長度:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
刀具切出長度:查機械加工工藝師手冊》[1]表28-42取=2mm
機動時間:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
輔助時間:
工步4:锪孔Φ13
刀具:Φ13沉孔鉆
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=0.25mm/r
鉆削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=15m/min
機床主軸速度:
查[3]表4-9,取=430/min
實際鉆削速度:
每分進給量:
鉆孔深度:=8mm
刀具切入長度:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
刀具切出長度:查機械加工工藝師手冊》[1]表28-42取=2mm
機動時間:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
輔助時間:
3.5.4鉆孔Φ4mm4
工步1:鉆孔Φ4
刀具:Φ4高速鋼麻花鉆
進給量:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=0.25mm/r
鉆削速度:查《機械加工工藝師手冊》[1]表28-13,取=15m/min
機床主軸速度:
查[3]表4-9,取=1220r/min
實際鉆削速度:
每分進給量:
鉆孔深度:=10mm
刀具切入長度:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
刀具切出長度:查機械加工工藝師手冊》[1]表28-42取=2mm
機動時間:由《機械加工工藝師手冊》[1]表28-42得:
輔助時間: