铣床专用夹具的工艺过程.doc

第3章 工艺规程的设计
3.2 基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要的工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工量得到保证，生产率得以提高，否则，不但使加工工艺过程中问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。
3.2.1 粗基准选择原则
1 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准，如在工件上有很多不加工表面。则应有与其中的加工表面的位置精度要求较高的表面作粗基准。
2如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。
3选作粗基准的表面应平整，没有浇口或飞边等缺陷，以便定位可靠。
4 粗基准只能用一次，以免产生较大的的位置误差。
根据以上原则，本零件选取高为12毫米的台作为粗基准。
3.2.2 精基准的选择原则
1用公用基准作为精基准，以消除不重合误差，即“基准重合”原则。
2 尽可能使各个工序的定位都采用同一基准，即“基准统一”。
3 当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即“自为基准”原则。
4为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，遵循“互为基准”原则。
5精基准的选择，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定为基准可靠。同时还应使夹紧机构简单，操作方便。即“便于装夹”原则。
3.2.3 零件各加工表顺序安排
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，再生产纲领已确定为称其生产的条件下，可以采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，出此外还应当考虑经济效果，以便使生产成本下降。
3.2.4 机械加工工序安排的原则
主要表面与次要表面的加工顺序安排原则：
1 基准工序安排：
(1) 基准先行。
(2) 主要表面的粗精加工要分开，以消除切削力带来的变形。
(3) 次要表面的加工，经可能在同一次装夹中加工，以减少装夹次数，节省辅助时间，提高个表面的相对位置精度。
2 热处理工序的安排：退火安排在机械加工之前。
3 辅助工序的安排：
(1) 划线工序安排在机械加工之前；
(2) 清洗工序紧接在光整加工之后；
(3) 油漆工序安排在机械加工之前，热处理之后。
4 检验工序的安排：
(1) 粗加工全部结束后，精加工之前；
(2) 零件从一车间到另一个车之前；
(3) 重要工序之前后；
(4) 零件全部加工结束之后[3]。
3.2.5 工艺路线的拟定
此零件为成批生产，可采用专用夹具使工序集中，以提高生产效率，由于变速该需要加工的平面较少，且要求不高，而孔的加工比较复杂，所以在制定工艺路线是，先考虑加工平面，然后再采用专用夹具进行孔加工。
工艺方案：
1 毛坯铸造
2 时效处理
3 粗铣顶面
4 粗铣底面
5 粗铣左外侧面
6 粗铣右外侧面
7 半精铣底面
8 粗铣凹槽
9 半精铣凹槽
10 半精铣左右侧面
11 半精铣顶面
12 粗镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80
13 半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80
14 钻、扩、绞30和孔21
15 镗内孔35
16 在箱体顶面钻、攻16-M18，钻深18攻深15的螺纹孔
17 在两18孔表平面各钻、攻3-M8，钻深19攻深14，均布螺纹孔
18 在孔80平面各钻、攻2-M16，钻深17攻深13，均布螺纹孔
19 在孔190平面各钻、攻6-M8，钻深22攻深18，均布螺纹孔
20 粗镗底面孔190，孔90，孔85，孔80
21 半精镗底面孔190，孔90，孔85，孔80
22 钻、扩、绞30和孔21
23 镗内孔35
24 在箱体底面钻、攻4-M16，钻深33攻深25的螺纹孔
25 钻、攻8-M8，钻深18攻深15螺纹孔
26 在孔190平面各钻、攻6-M8，钻深22攻深18，均布螺纹孔
27 在箱体左侧面钻、攻12-M8，钻深17攻深15的螺纹孔
28 钻、攻2-M16×1.5螺纹孔
29 在箱体上侧面钻、攻2-M16，钻深45攻深37的螺纹孔
30 清洗、去毛刺、倒角
31 检验
32 涂耐油防锈漆

第4章 确定加工余量、工序及毛坯尺寸
4.1 毛坯余量和工序余量的确定
方法： 1 经验估计法
2 查表法
3 分析计算法
这里采用查表法，为了防止余量不够而产生废品，在查表所得的数量上稍大一些。
此零件材料为灰铸铁,硬度为HB210,生产类型为成批生产，采用砂型铸造，2级精度。
根据以上原始材料及加工工艺要求，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
4.1.1 平面加工
1 顶面：最大加工尺寸：195mm
半精加工余量：Z2=1.5mm
粗加工余量：Z1=2.5mm
毛坯余量：Z=1.5+2.5=4.0mm
粗铣后尺寸：H1=195+1.5=196.5mm
毛坯尺寸：H2=195+4.0=199.0mm
2 底面：最大加工尺寸195mm
半精加工余量：Z2=1.5mm
粗加工余量：Z1=2.5mm
毛坯余量：Z=1.5+2.5=4.0mm
粗铣后尺寸：H1=195+1.5=196.5mm
毛坯尺寸：H2=195+4.0=199.0mm
3 左外侧面：最大尺寸：410mm
半精加工余量：Z2=1mm
粗加工余量：Z1=2mm
毛坯余量：Z=1+2=3m
粗铣后尺寸：H1=195+1=196mm
毛坯尺寸：H2=195+3=198mm
半精铣加工尺寸：H=65+0.7=65.7mm
粗铣加工余量：H=65+2.2=67.2mm
4 右外侧面：最大尺寸：410mm
半精加工余量：Z2=1mm
粗加工余量：Z1=2mm
毛坯余量：Z=1+2=3m
粗铣后尺寸：H1=195+1=196mm
毛坯尺寸：H2=195+3=198mm
半精铣加工尺寸：H=65+0.7=65.7mm
粗铣加工余量：H=65+2.2=67.2mm
4.1.2 孔加工
本零件上的孔直径均小于50，求成批生产，所以零件的孔不预先铸出。
1粗镗、半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80
粗镗至187
半精镗至190
粗镗至83
半精镗至85
粗镗至88
半精镗至90
粗镗至78
半精镗至φ80
2 钻、铰孔30和孔21，镗内孔35
先钻孔至18
铰孔至21
先钻孔至28，深度5mm
铰孔至21,深度5mm
镗内孔至33，深度6mm
镗内孔至35，深度6mm
3 在箱体顶面钻、攻16-M18，钻深18攻深15的螺纹孔
钻孔至17，深度18mm，对孔进行攻螺纹至18×1.5，深度15mm
4 在两18孔表平面各钻、攻3-M8，钻深19攻深14，均布螺纹孔
钻孔至7，深度18mm，对孔进行攻螺纹至8×1，深度15mm
5 在孔80平面各钻、攻2-M6，钻深17攻深13，均布螺纹孔
钻孔至5.2，深度17mm，对孔进行攻螺纹至6×1，深度13mm
6 在孔190平面各钻、攻6-M8，钻深22攻深18，均布螺纹孔
钻孔至7，深度22mm，对孔进行攻螺纹至8×1，深度18mm
7 粗镗、半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80
粗镗至187
半精镗至190
粗镗至83
半精镗至85
粗镗至88
半精镗至90
粗镗至78
半精镗至80
8 钻、铰孔30和孔21，镗内孔35
先钻孔至18
铰孔至21
先钻孔至28，深度5mm
铰孔至21,深度5mm
镗内孔至33，深度6mm
镗内孔至35，深度6mm
9 在箱体底面钻、攻4-M16，钻深33攻深25的螺纹孔
钻孔至14.5，深度33mm，对孔进行攻螺纹至16×1.5，深度25mm
10 钻、攻8-M8，钻深18攻深15螺纹孔
钻孔至7，深度18mm，对孔进行攻螺纹至8×1，深度15mm
11 在孔190平面各钻、攻6-M8，钻深22攻深18，均布螺纹孔
钻孔至7，深度22mm，对孔进行攻螺纹至8×1，深度18mm
10 在箱体左侧面钻、攻12-M8，钻深17攻深15的螺纹孔
钻孔至7，深度7mm，对孔进行攻螺纹至8×1，深度15mm
11 钻沉孔23mm，钻、攻2-M16×1.5螺纹孔
钻孔至23，深度3mm
钻孔至14.5，对孔进行攻螺纹至φ16×1.5
12 在箱体上侧面钻沉孔22和37，钻、攻2-M16，钻深45攻深37的螺纹孔
钻孔至22，深度7mm
钻孔至37，深度1mm
钻孔至10.7，深度45mm，对孔进行攻螺纹至12×1.25，深度15mm
4.2 切削用量的选择
正确的选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的工具耐用度和经济性，保证加工质量，具有相当重要的作用。
4.2.1 粗加工切削用量的选择原则
粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，
选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度αp）中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量。切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度αp，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。
4.2.2 精加工时切削用量的选择原则
精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度αp和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量[4]。
4.2.3 工时定额的确定（单件时间定额）
（4-1）
其中： ＿＿＿＿单件时间
＿＿＿＿基本时间
＿＿＿＿辅助时间
————工作地点技术时间
＿＿＿＿工作地点组织时间
＿＿＿＿休息及身体需要时间
基本时间与辅助时间之和称之为工序时间，以Tg表示，即Tg=Ti+Tf
工作地点技术要求服务时间和组织服务时间由时同成为工作地点服务时间，以Tw表示。
由于后桥箱是成批生产零件，须对整个零件的时间定额计入准备结束时间TZ因此成批生产中加工一批零的总时间为：
（4-2）
其中：＿＿＿＿加工一批零件的时间定额
＿＿＿＿批中的零件数量
＿＿＿＿准备结束时间可查表得之
因而单间总时间定额Th为：
（4-3）
4.2.4 确定切削用量及基本工时
4.2.4.1 粗铣凹槽
加工条件：X53T立式铣床，立铣刀，YT15刀片。根据铣削宽度及深度，查表得：，齿数Z=16，专用卡具。
1.确定背吃刀量 由毛坯图已知铣削宽度，铣削深度
。
2.确定每齿进给量 取
3.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.4mm；耐用度T=150min。
4.确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据《切削手册》表3.27，
。
（4-4）

根据《工艺手册》表4.2-39。取与84.6m/min相近的主轴转速
。
实际切削速度
工作台每分钟进给量为，根据《工艺手册》表4.2-40，取X53T铣床与115.2mm/min相近的进作台进给量
则实际的每齿进给量为

5.计算基本时间

4.2.4.2 半精铣凹槽
加工条件：X53T立式铣床，立铣刀，YT15刀片。根据铣削宽度及深度，查表得：，齿数Z=18，专用卡具。
1.确定背吃刀量 由毛坯图已知铣削宽度，铣削深度
。
2.确定每齿进给量 取
3.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.2mm；耐用度T=120min。
4.确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据《切削手册》表3.27，
。
根据公式（4-4）得：

根据《工艺手册》表4.2-39。取与100.3r/min相近的主轴转速
。
实际切削速度
工作台每分钟进给量为，根据《工艺手册》表4.2-40，取X53T铣床与129.6mm/min相近的进作台进给量

则实际的每齿进给量为
5.计算基本时间

4.3 本章小结
本章先查表确定毛坯的加工余量和工序余量，具体分别计算了各平面和各孔的加工余量。接着说明了粗加工和精加工切削用量的选择原则。最后进行一系列的计算确定切削用量和基本工时。