1、安徽理工大学毕业设计本科毕业设计说明书 齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真GEAR PUMP MECHANICAL PROCESS EQUIPMENT DESIGN AND CNC SIMULATION学院(部): 机 械 工 程 学 院 专业班级: 联系方式:QQ:1819410887 学生姓名: 全套都有 指导教师: 2012 年 5 月 20 日44齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真摘要零件的工艺编制是否合理,直接关系到零件的加工能否达到质量要求;合理的工艺编制就能使各工序科学地衔接,实现优质、高产低消耗,使生产均衡、顺利地进行。同时,机床夹具在机械制造中也占有重要的
2、地位,合理的夹具设计能可靠地保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。可见这两者在机械制造行业中是至关重要的环节。本次设计的是齿轮油泵上的零件滑油泵体在加工中心机上加工时的专用夹具,因滑油泵体的各个加工面精度要求较高,故夹具要求比较高。在编制加工工艺时,要考虑到各个加工面的各项精度以及形状与位置公差等。齿轮泵泵体采用灰铸铁HT200,其内腔容易受到磨损,为延长齿轮油泵的使用时间,所以要经常对其内腔进行修复。泵壳内腔磨损后,一般采取内腔镶套法修复,即将内腔搪大后镶配铸铁或钢衬套。镶套后,将内腔搪5、阀座的修理:限压阀有球形阀和柱塞式阀两种。球形阀座磨损后,可将
3、一钢球放在阀座上,然后用金属棒轻轻敲击钢球,直到球阀与阀座密合为止。如阀座磨损严重,可先铰削除去磨痕,再用上法使之密合。在设计加工中心的专用夹具时,以加工过的滑油泵体底面为基准,采用一面两销定位,即以泵体底面、定位销和削边销进行定位。为了降低成本、减少装夹时间,采用气动铰链板联动装置。气压缸活塞向右移动时,推杆跟斜楔一起向右运动,从而使支撑钉向上移动,移动压板绕活节螺栓转动从而对工件进行压紧。关键词:滑油泵体,加工中心,专用夹具,工艺编程,一面两销GEAR PUMP MECHANICAL PROCESS EQUIPMENT DESIGN AND CNC SIMULATIONABSTRACTPa
4、rts of the process establishment is reasonable, directly related to the parts of the process can meet the quality requirements; reasonable process planning can make the process scientific convergence, high-quality, high-yield low consumption, the production of a balanced, smooth. Meanwhile, the mach
5、ine tool fixture occupies an important position in the machinery manufacturing, fixture design can reliably guarantee the quality of the workpiece processing, improve processing efficiency, reduce labor intensity, and give full play to expand the process performance of the machine. Visible both in t
6、he machinery manufacturing industry is a vital part. The design of the processing of the oil pump gear pump parts on machining centers, special fixtures are higher, so the fixture requirements are relatively high due to the machined surface accuracy of the oil pump. In the preparation of the process
7、, taking into account the accuracy of the machined surface and the shape and position tolerances.The gear pump body with a gray cast iron HT200, its cavity is susceptible to wear, to extend the use of the gear pump time, so often its cavity repair. Cavity inserts after the wear of the pump housing c
8、avity, in general, repair, upcoming cavity Boring big set with cast iron or steel liner. Casement cavity Boring 5, seat repair: the pressure limiting valve ball valve and plunger valve two. Spherical valve seat wear, a ball placed on the seat, and then gently tap the ball with a metal rod until the
9、ball valve and valve seat seal. Such as the seat is badly worn, hinges can be trimmed away to go to the wear scar, and then on the law to make it fit.Special fixture design and processing center, the underside of the processed oil pump as a benchmark, using the positioning of two sells, that the und
10、erside of the pump body, positioning pins and cutting edge marketing positioning. In order to reduce costs, reduce the clamping time, the use of pneumatic hinge board interlocks. The pneumatic cylinder piston moves to the right, putting together with the wedge moves to the right, so that the support
11、 nails move up, move the plate around the eyelet bolt rotation of the workpiece pressed. KEYWARDS:oil pump, machining centers, special fixtures, process programming, and two sells目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1 引言11.2 课题研究目的11.3 课题研究内容11.4 课题研究现状22零件的分析22.1零件的作用22.2 零件的工艺分析22.3 零件生产类型的确定43 工艺规程的设计43.1 确定毛坯的制
12、造形式43.2 基准的选择53.2.1粗基准的选择53.2.2 精基准的选择53.3 确定机械加工余量及毛坯尺寸63.3.1 求最大轮廓尺寸63.3.2 选取公差等级CT63.3.3 求铸件尺寸公差63.3.4 求机械加工余量等级63.3.5 求要求的铸件机械加工余量(RMA)63.4 零件表面加工方法的选择73.5 制订工艺路线83.6 确定切削用量及基本工时124.1夹具的作用334.2 问题的提出334.3 夹具设计334.3.1确定定位方案334.3.2定位元件的选择344.3.2.1 可换式圆柱定位销344.3.2.2 可换式菱形定位销354.3.2.3定位衬套354.3.2.4支承
13、板364.3.3 确定夹紧方案374.3.4 夹具体的设计384.3.5定位误差分析与计算404.3.6夹具的装配404.3.6.1 夹具的装配顺序404.3.6.2 夹具的调整41结论43参考文献44致谢451绪论1.1 引言夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点:(1)能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证
14、,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。(2)能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。(3)能扩大机床的使用范围 (4)能降低成本。1.2 课题研究目的 此次毕业设计是学完了大学四年的相关专业知识、进行了生产实习之后的一个重要的实践环节。通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后走上工作岗位进行一次综合性的训练和准备。其目的
15、主要在于:1)培养解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计,熟练运用所学机械相关课程正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2)提高结构设计能力。通过夹具设计的训练,能根据被加工零件的加工要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具。3)培养熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。4)进一步培养识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。1.3 课题研究内容本次课题题目为“齿轮油泵机械加工工艺及工艺装备设计与数控仿真”经与指导老师协商,
16、由我对滑油泵体的加工中心加工的专用夹具进行设计,经过对加工零件的三维建模和对加工部位的分析,查阅资料编写其加工工艺过程,与老师讨论其合理性,最终确定加工中心专用夹具方案,夹具采用的是一面两孔定位,考虑到经济及生产率问题,夹紧装置采用的是气动铰链板联动夹紧装置。之后画出夹具的装配图及其零件图并进行三维建模和装配,另因为此零件为数控加工故需要对其编写一套数控加工程序。1.4 课题研究现状由于齿轮泵在液压传动系统中应用广泛,因此,吸引了大量学者对其进行研究。目前,国内外学者关于齿轮泵的研究主要集中在以下方面:(1)齿轮参数及泵体结构的优化设计;(2)齿轮泵间隙优化及补偿技术;(3)困油冲击及卸荷措施
17、;(4)齿轮泵流量品质研究;(5)齿轮泵的噪声控制技术; (6)轮齿表面涂覆技术;(7)齿轮泵的变量方法研究;(8)齿轮泵的寿命及其影响因素研究;(9)齿轮泵液压力分析及其高压化的途径;(10)水介质齿轮泵基础理论研究。提高齿轮泵的工作压力是齿轮泵的一个发展方向,而提高工作压力所带来的问题是:(1)轴承寿命大大缩短;(2)泵泄漏加剧,容积效率下降。产生这2个问题的根本原因在于齿轮上作用了不平衡的径向液压力,并且工作压力越高,径向液压力越大。目前,国内外学者针对以上2个问题所进行的研究是:(1)对齿轮泵的径向间隙进行补偿;(2)减小齿轮泵的径向液压力,如优化齿轮参数、缩小排液口尺寸等;(3)提高
18、轴承承载能力,如采用复合材料滑动轴承代替滚针轴承等。但这些措施都没从根本上解决问题。2零件的分析2.1零件的作用齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮,一个主动,一个被动,依靠两齿轮的相互啮合,把泵内的整个工作腔分两个独立的部分即吸入腔和排出腔。齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转,当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧就形成局部真空,液体被吸入,被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧,齿轮进入啮合时液体被挤出,形成高压液体并经泵排出口排出泵外。滑油泵体与两个齿轮的轮齿形成封闭的空间组成吸入腔和排出腔,从而使低压液体变成高压液体排出齿轮内腔。 2.2 零件的工艺分析 通过对该零件的审查及重新绘制,零件
19、材料为HT150,容易铸造,故易得到毛坯,各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高,且各表面间的相互位置关系要求也较高,现将其主要加工表面及位置要求分述于下:(1) 零件的大小端面间的距离有一定的要求,其间距为58mm且还要保证大端面与其背面间的距离为10mm。两端面的粗糙度值要求为0.8且两平面间平行度公差为0.02,故加工时两面需要研磨。图1-1 滑油泵体三维图图1-2 滑油泵体二维图(2) 以小端面为定位加工的部位。大端面上的四个锥销孔及其本身的加工均要以小端面为定位基准进行加工。(3) 以大端面为定位的加工部位。大端面的背面上412处锪平20,小端面上412及25的锥销孔深20mm,另外
20、还要加工中间孔48、22和52,两个48的孔的轴线与底面的垂直度公差为0.035。左端面上的20的通孔及其倒角和面上两M10螺纹孔也是采用大端面为定位精准的,右端面同样如此。 由以上的分析可以得到,先在普通机床上加工大小端面作为以后加工的精准,然后再将大端面背面上的412的通孔钻出,之后除大端面上的四个锥销孔外,所有的加工均在加工中心机上完成,采用专用夹具定位和夹紧。2.3 零件生产类型的确定根椐参考文献1第一页,机器零件的生产纲领可按下式计算:式中: :机器零件的生产纲领; :机器产品在计划期内的产量; :每台机器产品中该零件的数量;:备品率;:平均废品率。依设计题目知:该零件的产量N=30
21、000台/年,n=1件/台,结合生产实际,备品率和废品率分别取10%和1%;从而有 =33300件/年 该零件是齿轮油泵上的滑油泵体,根椐参考文献2第7页表2-1可知其属于轻型零件,生产类型为大批量生产。3 工艺规程的设计 3.1 确定毛坯的制造形式毛坯的生产方式有铸造、锻造、焊接、轧制等。毛坯的选择是否恰当将直接影响机械加工工艺过程、零件质量、成本和生产率,因此必须根据零件的材料、形状、尺寸、技术要求和生产类型等因素,正确选择毛坯。 根据题目知:零件材料为灰铸铁HT150,具有良好的可铸性,抗压性能好,并具有一定的吸振性,在一般情况下,生产批量较大时,采用铸件就比较经济。由于零件产量为300
22、00件/年,属于大批量生产,故选择铸造毛坯。从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。铸造类型根椐机械加工工艺设计实用手册第498页选用金属模机器造型。表2-1 生产类型与生产纲领的关系生 产 类 型同类零件的年产量/件重型(零件质量大于2000kg)中型(零件质量100200kg)轻型(零件质小于100kg)单件生产 5 20 100成批生产小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大 量 生 产10005000500003.2 基准的选择正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容,选择的正
23、确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高,否则,加工工艺过程中会问题百出,还会造成零件的大批报废。3.2.1粗基准的选择 对于零件粗加工而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取工件大端面的背面作为粗基准,加工大端面。加工时采用三面定位,即用面A、C、P进行定位。3.2.2 精基准的选择根据精基准的选择原则,主要考虑基准重合问题,对于本零件选用结合面和两定位销孔作精定位基准。尽量使得工艺基准与设计基准重合,从而避免了基准不重合造成的误差,从便于装夹来讲也是应该的。对于大端面上的
24、加工部分用小端面作为精基准,而对于另外的加工部分均采用一面两销进行定位,即以大端面和零件上的两对角孔进行定位。3.3 确定机械加工余量及毛坯尺寸本零件材料为HT150,强度较高,耐磨,铸造性能好。生产类型为大批量生产,采用金属模机器造型。各机械加工余量和毛坯尺寸计算如下:3.3.1 求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸,长176mm,宽130,高66mm。故最大尺寸为176mm。3.3.2 选取公差等级CT 滑油泵体采用金属模机器造型,铸件材料为HT150,根据机械加工工艺设计实用手册第498页,可知毛坯铸件的公差等级CT为69级,此处取7级。3.3.3 求铸件尺寸公差 根据滑油泵体加工表面的
25、基本尺寸和铸件公差等级CT,再查机械加工工艺设计实用手册第513517页,除非另有规定,公差带应相对于基本尺寸对称分布。求得各加工表面的铸件尺寸公差如表3-1。 表3-1 机械加工余量及毛坯尺寸项目A面F面P面E面公差等级CT7777加工面基本尺寸F7090170104铸件尺寸公差1.81.11.61.6机械加工余量等级FFFF要求的铸件机械加工余量RMA33443.3.4 求机械加工余量等级根据机械加工工艺设计实用手册第498页,滑油泵体采用金属型机器造型,铸件材料为HT150,知毛坯铸件的机械加工余量等级范围为DF,取F级。3.3.5 求要求的铸件机械加工余量(RMA) 除非另有规定,要求
26、的机械加工余量适用整个毛坯铸件,即对所有需机械加工的表面只规定一个值,且该值应根据最终机械加工后成品铸件的最大轮廓尺寸,在相应的尺寸范围内选取。根据机械加工工艺设计实用手册第517页,根据各个加工面的尺寸大小及加工余量等级为F级,可分别查出各个加工面的机械加工余量(RMA)值,其值大小如表3-1所示。3.4 零件表面加工方法的选择本零件加工表面有:内孔、端面、螺纹孔,材料为HT150,按照加工表面的公差等级和表面粗糙度等要求有要求,参考相关资料,现将各加工表面的加工方法选择如下:图3-1 加工面简图(1)大、小端面P、E的加工 由零件图可知两平面的粗糙度值为0.8且两平面的平行度公差为0.02
27、,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,大小端面的加工过程为粗铣-精铣-磨削。(2)大端面P上孔的加工 面P上412的通孔因其粗糙度值为12.5,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,这四个孔可以直接钻出。在这孔的背面需锪平20,可直接在钻床上用锪钻加工出来。45的锥销孔加工,其孔虽小但因其要求较高,粗糙度值为0.8,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,锥销孔的加工过程为钻孔-绞孔。(3)小端面E上的空的加工 面E上的412的通孔,因其粗糙度值为12.5,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,其可以直接钻出。此面上的25锥销孔其粗糙度值为0.8,查机械
28、加工工艺设计实用手册第404407页可知,这两个锥销孔的加工过程为钻孔-绞孔。中间孔48、22、52的要求粗糙度值不同,其加工方法也不相同,22和52的孔的粗糙度值为12.5,故这两个孔可以粗铣出来,而48的孔,其粗糙度值为0.8且孔的轴线与面P的垂直度公差为0.02,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,此孔需经粗铣-精铣两步加工出来。(4)左端面A的加工 面A的加工,其粗糙度值为3.2,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,此面的加工过程为粗铣-精铣。2M10的螺纹孔可以直接钻出。20孔的倒角可用锥面锪钻直接加工。20的孔因其粗糙度值为12.5,查机械加工工艺设计实用手
29、册第404407页可知,此孔可以直接钻出。(5)右端面的加工 面F的加工,其粗糙度值为3.2,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,此面的加工过程为粗铣-精铣。212的孔,其粗糙度值为12.5,查机械加工工艺设计实用手册第404407页可知,此孔可以直接钻出。3.5 制订工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,针对题目所给零件为大批量生产,可以考虑采用加工中心配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时泵体应有足够的刚度、可靠的密封及耐磨性、应有良好的结构工艺性、形状应力要求匀称和美观。除此之外,还应当考虑经济效果,以便
30、使生产成本尽量下降,提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。工艺路线方案一:1.粗铣精铣大端面P;此时选择D面为初加工的粗基准,采用三面定位(A面.B面.D面),即D面用三个支撑钉.A面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 2.粗铣精铣小端面E;此时以P面为精基准,同样采用三面定位,即A面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 3.磨削端面P与E;此时P面与E面互为基准,这样可以保证其端面粗糙度值为0.8且保证了两面的平行度要求 4.钻小端面E上的412通孔;此时选择P面为精基准,采用三面定位(A面.C面.P面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 5.钻精铰小端面E上的25锥销孔,其深度为20mm;
31、此时选择P面为精基准,采用三面定位(A面.C面.P面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 6.钻大端面P上的412通孔;此时选择P面为精基准,采用三面定位(A面.C面.P面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉7.大端面P上的12通孔除有凸台处其他三个通孔刮平20mm;此时选择P面为精基准,采用三面定位(A面.C面.P面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 8.锪平P面上凸台的上端面;此时选择P面为精基准,采用三面定位(A面.C面.P面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 9.钻精铰大端面P上与油泵内盖相接处的25锥销孔;此时以E面为精基准,采用三面定位(A面.B面.E面),即A
32、面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 10.粗镗半精镗中间孔48与22;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 11.铣孔52;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 12.粗铣精铣面A;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 13.粗铣精铣面F;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 14.在F面上钻20的通孔;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 15.锪倒角1.545;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 16.钻212通孔;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 17.刮平20; 18.在
33、A面上钻2M10的螺纹底孔,深22;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 19.在20孔处锪倒角1.545;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 20手攻螺纹 21.去毛刺,终检入库工艺路线方案二:1.粗铣精铣大端面P;此时选择D面为初加工的粗基准,采用三面定位(A面.B面.D面),即D面用三个支撑钉.A面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 2.粗铣精铣小端面E;此时以P面为精基准,同样采用三面定位,即A面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 3.磨削端面P与E;此时P面与E面互为基准,这样可以保证其端面粗糙度值为0.8且保证了两面的平行度要求 4.钻大端面P上的412通
34、孔;此时选择小面E为精基准,采用三面定位(A面.C面.E面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 5.钻精铰小端面E上的25锥销孔,其深度为20mm;此时选择小面E为精基准,采用三面定位(A面.C面.E面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 6.钻小端面E上的412通孔;此时选择小面E为精基准,采用三面定位(A面.C面.E面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 7.大端面P上的12通孔除有凸台处其他三个通孔刮平20mm;此时选择小面E为精基准,采用三面定位(A面.C面.E面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 8.锪平P面上凸台的上端面;此时选择小面E为精基准,采用三面定位(A面
35、.C面.E面),即A面用两个支撑钉.C面用一个支撑钉 9.钻精铰大端面P上与油泵内盖相接处的25锥销孔;此时以E面为精基准,采用三面定位(A面.B面.E面),即A面用两个支撑钉.B面用一个支撑钉 10.粗铣精铣中间孔48;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 11.铣孔52和22;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 12.粗铣精铣面F;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 13.在F面上钻20的通孔;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 14.锪倒角1.545;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 15.钻212
36、通孔;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 16.刮平20;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位17.粗铣精铣面A;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 18.在A面上钻2M10的螺纹底孔,深22;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 19.在20孔处锪倒角1.545;此时采用一面两销定位,即用平面P与两对角12通孔定位 20.手攻螺纹 21.去毛刺,终检入库工艺方案的比较与分析:一个零件的机械加工工艺过程,往往可以拟定出几个不同的方案,这些方案可能都能满足该零件的技术要求,但它们的经济性、效率和加工速度是不同的,因此要进行经济性
37、比较分析,选择一个在给定的生产条件下最为经济的方案。两种工艺路线方案的工序大体上差不多,工艺路线方案一中,在一次装夹中,大都只加工了一个工序,而方案二中,在一次装夹中,尽量完成多个加工工序,减少了装夹时间,装夹误差、定位误差,也可提高生产效率,但是在一道工序中要完成这么多工步则必须要专门设计的组合机床。根据题目知,生产纲领为大批量,而在成批生产中,在能保证加工精度下,应尽量提高其加工效率。在方案一中,首先在小端面上钻出来412的通孔,这是为了为以后的加工定位方便而先加工出来的,如此可以满足一面两孔的要求。但是此滑油泵体的整体尺寸不大,故而小端面上的两个孔间的距离也不大,如果以其为定位精准,零件
38、可能会欠定位,所以应选择距离较大的两孔进行定位,即可以选择大端面P上的412的通孔作为定位精准。另外在方案一中左右端面是同时加工的,这需要来回转动工作台,浪费工时,应使工序集中,尽量缩短辅助工时。在方案中,是先加工面A后加工面F,此时可以保证面A的尺寸但当加工面F时则不能保证尺寸12 mm,其尺寸会受到面A的影响,所以应先加工面F再加工面A,这样才可以保证两个面的尺寸。另面A上的两个螺纹孔可以直接在面A上机加工不必手攻螺纹,这样可以提高整体加工效率。综合以上的分析,最终可以确定零件的加工工艺路线如下:1. 以大端面的背面D为粗基准,采用三面定位,粗铣大端面P2. 以大端面P为精基准,采用三面定
39、位,粗铣小端面E3. 以小端面E为精基准,采用三面定位,精铣大端面P4. 以大端面P为精基准,采用三面定位,精铣小端面E5. 以大、小端面P、E互为基准,磨削两端面6. 以大端面P为精基准,采用三面定位,钻大端面背面D上的412的通孔7. 以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,钻-精铰小端面上的25锥销孔8. 以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,钻小端面上的412通孔9. 以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,在面D上412通孔处锪平2010.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,粗铣中间孔48,22和 52,半精铣中间孔4811.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,粗
40、铣-精铣面F12.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,钻20的通孔13.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,在面F上锪倒角1.54514.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,在面F上钻212通孔15.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,粗铣-精铣端面A16.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,在面A上锪倒角1.54517.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,钻两螺纹底孔21018.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,攻螺纹2M1019.以大端面P为精基准,采用一面两销进行定位,在面F的背面212处锪平2020.以小端面E为精基准,采用一面两销进行定位,
41、钻-精铰大端面上的25锥销通孔21.以小端面E为精基准,采用一面两销进行定位,钻-精铰大端面上的25锥销盲孔,深20mm22.去毛刺23.终检、入库以上的所有的工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。3.6 确定切削用量及基本工时工序1:以大端面的背面D为粗基准,采用三面定位,粗铣大端面P(1) 加工条件: 加工材料:HT150 金属模机器造型硬度150HBS加工要求:粗铣大端面P,表面粗糙度值为6.3,留有余量1.9mm机床:立式铣床X51刀具:镶齿套式面铣刀,硬质合金钢,d。=200mm,齿数Z=16,后角。=8,主偏角kr=45,过渡刃偏角kr=30 ,s= -20(2) 计
42、算切削用量 1) 决定铣削深度 由于加工余量不大,故可一次走刀内切完,则 =Z=2.1mm 2) 决定每齿进给量fz 参考机械加工工艺设计实用手册第1341页,查得fz=0.140.24mm/z ,但因此时为粗铣端面,故取 fz=0.2mm/z 3)决定初选切削速度、实际切削速度c和实际主轴转速 初选切削速度:查阅资料可知切削速度的取值范围为60110m/min,因此时为粗铣端面故取较小的切削速度,其值可取70m/min,即1.16m/s 机床的主轴转速 现在采用X51立式铣床,根据机床使用说明书,可取其实际主轴转速为:=100r/min 故实际切削速度为: 当=100r/min时,工作台的每
43、分钟进给量 应为:根据机床使用说明书,可取其实际工作台的每分钟进给量为: 每齿的实际进给量:(3)计算基本工时 上式中 、为刀具到加工工件的安全距离, 由切削手册表3.26查出。因此切削用量采用如下:=2.1mm,c=62.8m/min , =100r/min, fz=0.12mm/z,t=0.93min工序2:以大端面P为精基准,采用三面定位,粗铣小端面E(1)加工条件: 加工材料:HT150 金属模机器造型硬度150HBS加工要求:粗铣大端面E,表面粗糙度值为6.3,留有余量1.9mm机床:立式铣床X51刀具:镶齿套式面铣刀,硬质合金钢,d。=120mm,齿数Z=12,后角。=8,主偏角k
44、r=45,过渡刃偏角kr=30 ,s= -20(2)计算切削用量 1) 决定铣削深度 由于加工余量不大,故可一次走刀内切完,则=Z=2.1mm 2) 决定每齿进给量fz 参考机械加工工艺设计实用手册第1341页,查得fz=0.140.24mm/z ,但因此时为粗铣端面,故取 fz=0.2mm/z 3)决定初选切削速度、实际切削速度c和实际主轴转速 初选切削速度:查阅资料可知切削速度的取值范围为60100m/min,因此时为粗铣端面故取较小的切削速度,其值可取70m/min,即1.16m/s 机床的主轴转速: 现在采用X51立式铣床,根据机床使用说明书,可取其实际主轴转速为:=210r/min 故实际切削速度为: 当=210r/min时,工作台的每分钟进给量 应为:根据机床使用说明书,可取其实际工作台的每分钟进给量为: 每齿的实际进给量:(3)计算基本工时 上式中 、为刀具到加工工件的安全距离, 由切削手册表3.26查出。因此切削用量采用如下:=2.1mm,c=79.2m/min , =210r/min, fz=0.19mm/z,t=0.2min工序3:以小端面E为精基准,采用三面定位,精铣大端面P(1)加工条件: