一、零件的分析1.尾座体的用途题目所给的零件是机床尾座体,Φ17H6的孔与顶尖研配,底面和75°斜面与磨床工作台相连,通过Φ14mm孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。
主要作用是固定顶尖。
圆柱体形的部分有一个Φ17H6孔,并且有一个M6的螺纹孔,顶尖穿过Φ17H6孔,将螺钉拧紧,这样就将顶尖固定。
2.零件的技术要求(1) Φ35左右端面的公差等级为IT12,表面粗糙度为6.3(2) Φ14孔的公差等级为IT12,表面粗糙度为12.5(3)Φ26沉头孔的公差等级为IT12,表面粗糙度为12.5(4)Φ40凸台的公差等级为IT12,表面粗糙度为12.5。
(5)底面A的公差等级为IT7,表面粗糙度为1.6。
(6)底面槽的公差等级为IT12,表面粗糙度为12..5。
(7)斜面B的公差等级为IT7,表面粗糙度为1.6。
(8)右底面的公差等级为IT12,表面粗糙度为12.5。
(9)Φ17H6孔圆度公差为0.003mm;Φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm;Φ17H6孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.005mm;Φ17H6孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.005mm;Φ17H6的孔轴心线与导轨面的位置度误差为0~0.1;Φ17H6的孔与燕尾面的位置度误差不超过0.15;(10)Φ各面的粗糙度达到需要的要求;(11)16Φ17H6的孔需精加工、研配;导轨面配刮10~13点/2525。
二、工艺规程的设计1.确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,硬度为170-241HB。
考虑到零件的形状,由于零件年产量为5000件,已达到大批大量生产水平,故可以采用砂型铸造。
这对提高生产率,保证产品质量有帮助。
此外为消除残余应力还应安排人工时效。
2.基准的选择(1)粗基准的选择。
对于一般零件而言,以加工面互为基准完全合理;但对于本零件来说,如果以Φ17的孔为粗基准可能造成位置精度不达标,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工面作为粗基准)现在选择不加工Φ35的外圆表面和外表不加工面作为粗基准,利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度,再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度,达到完全定位。
用来加工工件的底面。
(2) 精基准的选择。
精度高的基准面A、基准面B和Φ17H6孔两个端面自然就成了精基准,。
因为A、B面既是设计及准又是装配基准这样符合“基准重合”原则,其它各面、孔的加工可以以A、B面为基准这符合“基准统一”原则。
考虑到要保证加工余量均匀以及要有较高的形状、位置精度,故要求Φ17H6孔和A、B面互为基准进行加工。
3.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。
在生产纲领已确定为大批大量生产的条件下,可以考虑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。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本下降,(1)工艺路线方案一:工序1:钻Φ15mm孔工序2:粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面工序3:铣2×2的槽工序4:粗铣基准面B工序5:钻Φ14mm孔,锪Φ26×1的沉头孔工序6:钻孔和攻M6的螺纹工序8:粗铣圆柱体左右端面工序9:粗铣右端面工序10:扩孔,粗铰,精铰Φ17H6孔。
工序11:精铣基准面A工序12:精铣基准面B工序13 :精铣圆柱体左右端面工序14:精铣右端面工序15:锪Φ17H6孔1×45°倒角,去毛刺工序16:配刮底面A和斜面B。
工序17:检查(2)工艺路线方案二:工序1:粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面工序2:粗铣2×2的槽工序3:粗刨基准面B工序4:钻Φ14mm孔,锪Φ26×1的沉头孔工序5:粗铣凸台面工序6:钻Φ15mm孔工序7:车M6螺纹工序8:粗铣圆柱体左右端面工序9:粗铣右端面工序10:粗、精磨Φ17H6孔工序11:精铣基准面A工序12:精刨基准面B工序13:精铣2×2的槽工序14:半精铣圆柱体左右端面工序15:半精铣右端面工序16:车Φ17H6孔1×45°倒角,去毛刺工序17:检查所以,修改后确定工艺如下:工序1:钻Φ15mm孔工序2:粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面工序3:铣2×2的槽工序4:粗铣基准面B工序5:钻Φ14mm孔,锪Φ26×1的沉头孔工序6:钻孔和攻M6的螺纹工序8:粗铣圆柱体左右端面工序9:粗铣右端面工序10:扩孔,粗铰,精铰Φ17H6孔。
工序11:精铣基准面A工序12:精铣基准面B工序13 :精铣圆柱体左右端面工序14:精铣右端面工序15:锪Φ17H6孔1×45°倒角,去毛刺工序16:配刮底面A和斜面B。
工序17:检查4 .机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定:铣削加工加工余量依据《机械加工工艺手册设计实用手册》表8—31查得、钻、扩、铰孔加工加工余量依据《机械加工工艺手册设计实用手册》表8—18查得。
“尾座体”零件材料为HT200,生产类型为小批量生产,采用砂模铸造。
根据上述原始资料及加工工艺,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:(1)尾座体基准面A。
加工余量为:粗铣:Z=2mm,精铣:Z=0.85mm。
(2)Ra=12.5μm的底面。
只要求粗加工。
加工余量:Z= 4mm。
(3)基准面B。
Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。
粗铣Z=2mm,精铣Z=0.85mm。
(4)右端面。
Ra=6.3μm。
要求粗加工和精加工。
粗铣Z=1.3mm,精铣Z=0.7mm。
(5 )圆柱体形左右端面。
Ra=6.3μm。
要求粗加工和精加工。
粗铣Z=1.3mm,精铣Z=0.7mm。
(6)Φ17H6孔。
精铰和研配。
精铰2Z=0.15mm,研配2Z=0.05mm。
“尾座体”的毛坯图见附图2。
5 确定切削用量及基本工时(一)圆柱体左右端面加工加工要求:粗糙度Ra=6.3刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8加工工步的具体参数:(1)粗铣加工余量:1.3mm;a p3.1 进给量f=2.8mm/r 主轴转速加工长度L=35mm 吃刀深度mmn=600r/min 计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》得耐用度s t 3108.10⨯=68.02.035.015.032.02.0060245e fpva a a T k d v =min/420/7603518.03.1)108.10(0.16024568.02.035.015.015.032.0m s m ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(2)精铣加工余量:0.7mm;加工长度L=35mm 吃刀深度mmap7.0= 进给量f=1.2mm/r主轴转速n=956r/min 切削速度v=500m/min(二)Φ17H6孔加工要求:直径17mm 基孔制;六级精度;孔轴与A 、B 面分别由5 的平行度要求;孔有3 的圆度和4 圆柱度的形状精度;孔壁粗糙度为0.4 。
加工工步的具体参数: (1)钻孔至Φ15刀具选择:直径为15mm 的通用麻花钻; 材料:高速钢; 基本参数:d=15mm ,k=2.30mm ,q=13.95mm ,b=8.85mm ,f=1.00mm , 吃刀深度mmap5.7= f=0.35mm/r v=0.35m/sd wvn π1000=min)/445(/430.71514.335.01000r s r =⨯⨯=按机床选取:m in)/500(/33.83r s r n w =考虑其加工长度为mm 80 切削工时:mm l 80= mm l 11=,42=lf n l l l t w m 21++=s86.155.033.834180=⨯++=(2)扩孔至Φ16.5 加工余量:1.5mm刀具选择:直径为 16.5mm 的标准扩孔钻;材料:YG8;基本参数:d=16.5mm ,L=223mm ,l=125mm , ≈11mm 吃刀深度mma p75.0= 进给量f=0.55mm/r 主轴转速n=280r/min切削速度v=15m/minmin)/5.289(/825.45.1614.325.010001000r s r d v n w s =⨯⨯==π按机床选取: m in)/280(/666.4r s r n w =(3)粗铰Φ16.8孔 加工余量:0.3mm刀具选择:直径为 16.8mm 的直柄机用铰刀;材料:YG8;基本参数:d=16.8mm ,L=175mm ,l=54mm , =14mm吃刀深度mma p15.0= 进给量f=1.1mm/r 主轴转速n=250r/min切削速度v=14m/min (4)精铰孔至Φ16.95加工余量:0.15mm ;刀具选择:直径为 16.95mm 的直柄机用铰刀;材料:YG8;基本参数:d=16.8mm ,L=175mm ,l=54mm , =14mm 吃刀深度mma p075.0= 进给量f=0.5mm/r 主轴转速n=300r/min切削速度v=18m/min (5)配研加工余量:0.05mm ; 刀具选择:研棒(6)锪Φ17H6孔1×45°倒角刀具选择:带可换导柱椎柄 锥面锪钻;基本参数: L=180mm l=35mm 。
吃刀深度为1mm ,进给量f=0.8mm/r,主轴转速n=270r/min,切削速度v=15m/min.(三)A 面加工要求:粗糙度1.6 ;配刮10~13/ 25*25。
刀具选择:套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm ,L=45mm ,z=8 加工工步的具体参数: (1)粗铣加工余量:2mm ;加工长度L=152mm 吃刀深度mma p2=进给量f=2.7mm/r 主轴转速n=600r/min 切削速度v=420m/min(2)精铣加工余量:0.85mm ;加工长度L=152mm 吃刀深度mma p85.0=进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=280m/min(3)配刮加工余量:0.15mm ;表面粗糙度:Ra=0.32~0.65(四)槽加工要求:粗糙度Ra=12.5 。
刀具选择:粗齿锯片铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=2.0mm,d=13mm,z=20加工工步的具体参数:(1)铣槽加工余量:2mm;吃刀深度为2mm,进给量为f=0.72mm/r,主轴转速n=28r/min,切削速度v=4660m/min.(五)B面加工要求:粗糙度1.6 ,与A面有夹角。
加工工步的具体参数:(1)粗铣加工余量:2mm ;加工长度L=90mm 吃刀深度mma p2=进给量f=0.15mm/r 主轴转速n=550r/min 切削速度v=145m/min(2)精铣加工余量:0.85mm ;加工长度L=90mm 吃刀深度mma p85.0=进给量f=0.4mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=180m/min(3)配刮加工余量:0.15mm ;刀具选择:单角铣刀材料:YG8;齿数:10;D=40mm;L=10mm;(六)右端面加工要求:粗糙度Ra=6.3刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8加工工步的具体参数:(1)粗铣加工余量:1.3mm;加工长度L=90mm 吃刀深度mma p3.1=进给量f=2.8mm/r 主轴转速n=600r/min 切削速度v=380m/min(2)精铣加工余量:0.7mm; 加工长度L=90mm 吃刀深度mma p7.0=进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=380m/min(七)Φ14孔加工要求:直径14mm;粗糙度Ra=12.5 ;沉头孔粗糙度为12.5刀具选择:直径为14mm的通用麻花钻;材料:高速钢钻头;基本参数:d =14mm,k=2.20mm,q=13.00mm,B=8.25mm,f=1.00mm,加工工步的具体参数:(1)钻孔吃刀深度mma p7 进给量f=0.42mm/r 主轴转速n=210r/min切削速度v=13m/min(2)锪Φ26×1的沉头孔刀具选择:带可换导柱椎柄平底锪钻;基本参数:L=180mm l=35mm吃刀深度为26mm,进给量为0.4mm/r,主轴转速为195r/min,切削速度为16m/min.(八)M6螺纹加工要求:螺纹直径为6mm加工工步的具体参数:(1)钻孔刀具选择:直径为5.80mm的通用麻花钻;材料:高速钢钻头;基本参数:d =5.80mm,k=1.00mm,q=5.40mm,B=3.50mm,f=0.55mm,(2)攻丝(M6丝锥)吃刀深度为0.8mm,进给量为f=0.1mm/r,主轴转速n=545r/min,切削速度v=10.2m/min.(十)底面加工要求:粗糙度Ra=12.5 。