工序号 010 工 种 铸造 工作内容 金属型浇铸 020 030 040 热处理 钻 拉 退火 钻预制孔?22H12 拉内花键?25H7 说 明 铸件毛坯尺寸: 长:80mm 宽:40mm 高:75mm 预制孔、底槽不铸出 专用夹具装夹;轻型圆柱立式钻床(ZQ5035) 专用夹具装夹; 卧式拉床(L6120) 050 060 铣 铣 铣底槽18H11,深35mm 粗、精铣上端面 专用夹具装夹; 卧式铣床(X52K) 专用夹具装夹; 卧式铣床(X52K) 070 钻、铰、攻丝 去毛刺 清洗 检验 入库 钻通孔?6.7mm 攻M8螺纹 专用夹具装夹; 摇臂钻床(Z3025) 组合攻丝机 080 090 2.5 拨叉C的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定
拨叉C的制造采用的是金属型浇铸,其材料是HT200,生产类型为中批量生产,采用铸造毛坯。
2.5.1 毛坯的结构工艺要求
(1).拨叉C为铸造件,对毛坯的结构工艺有一定要求: ①、铸件的壁厚应合适、均匀,不得有突然变化。 ②、铸造圆角要适当,的得有尖棱、尖角。
③、铸件的结构要尽量简化,并要有合理的起模斜度,以减少分型面、芯子。并便于起模。 ④、加强肋的厚度和分布要合理,以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 ⑤、铸件的选材要合理,应有较好的可铸性。 (2).设计毛坯形状、尺寸还应考虑到: ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。
④、结构要统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。 2.5.2 拨叉C的偏差计算
(1).预制孔及花键孔的偏差及加工余量计算 加工预制孔时,由于铸造是没铸出,且为一次钻出,通过拉削后保证花键尺寸?25H7mm,
预制孔尺寸?22H12mm,查《机械加工工艺手册》表2.3-54,得花键拉削余量为0.7~0.8mm,取0.8mm,即预制孔加工到?21.2mm,一次拉削到设计要求,查《机械加工工艺手册》表1.12-11,得花键偏差为0?0.045mm
(2).拨叉上端面的偏差及加工余量计算
根据工序要求,其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:
粗铣:参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为2.7~3.4mm,现取3.0mm。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取?0.28mm。
精铣:参照《机械加工工艺手册》表2.3-59,其余量值规定为1mm。 铸造毛坯的基本尺寸为72?3.0?1?76mm。根据《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7,再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为1.1mm。
? 毛坯的名义尺寸为:72?3.0?1?76mm。毛坯最小尺寸为:76?0.55?75.45mm 毛坯最大尺寸为:76?0.55?76.55mm 粗铣后最大尺寸为:72?1?73mm
粗铣后最小尺寸为:73?0.28?72.72mm
精铣后尺寸与零件图尺寸相同,即保证尺寸72mm,表面与花键轴的平行度公差为
0.1mm。
(3).18H11(180?0.018)槽偏差及加工余量:
铸造时槽没铸出,参照《机械加工工艺师手册》表21-5,得粗铣其槽边双边机加工余量2Z=2.0mm,槽深机加工余量为2.0mm,再由参照参考文献[1]表21-5的刀具选择可得其极限偏差:粗加工为0?0.110,精加工为0?0.013。
粗铣两边工序尺寸为:18?2?16mm;
粗铣后毛坯最大尺寸为:16?0.11?16.11mm; 粗铣后毛坯最小尺寸为:16+0=16mm; 粗铣槽底工序尺寸为:33mm; 精铣两边工序尺寸为:180?0.013,已达到其加工要求:180?0.018。
(4)、2-M8螺纹偏差及加工余量:
参照《机械加工工艺手册》表2.2-2,2.2-25,2.3-13和《互换性与技术测量》表1-8,可以查得:
钻孔的精度等级:IT?12,表面粗糙度Ra?12.5um,尺寸偏差是0.15mm
查《机械加工工艺手册》表2.3-47,表2.3-48,表2.3-71。确定工序尺寸及加工余量为:
加工该组孔的工艺是:钻——攻丝 钻孔: ?6.7mm 攻丝:攻2-M8螺纹孔。
2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)
工序1:钻预制孔
机床:轻型圆柱立式钻床(ZQ5035)
刀具:查《实用机械加工工艺手册》表10-175,选高速钢直柄麻花钻,钻预制孔到?21.2mm,所以d?21.2mm。
进给量f:根据《机械加工工艺手册》表2.4-38,取f?0.5mm/r
切削速度V:参照《机械加工工艺手册》表2.4-41,取V?0.45m/s 机床主轴转速n,有:
1000v1000?0.45?60??405.6r/min, ?d3.14?21.2按照《机械加工工艺手册》表3.1-36,取n?475r/min
?dn3.14?21.2?475??0.52m/s 所以实际切削速度v:v?10001000?60n?切削工时
被切削层长度l:l?80mm 刀具切入长度l1:
d21.2ctgkr?(1~2)?ctg120??1?5.9mm?6mm 22刀具切出长度l2:l2?1~4mm 取l2?3mm
l1?走刀次数为1 机动时间tj2:tj2?L80?6?3??0.37min fn0.5?475工序2.拉内花键?25H7
机床:卧式拉床L6120。
刀具:查《复杂刀具设计手册》表1.3-1,选择拉刀类型为矩形花键拉刀第三型号,该刀具特点:拉削长度大于30mm,同时加工齿数不小于5。材料:W18Cr4V做拉刀材料,柄部采用40Cr材料(具体刀具设计见拉刀设计)。
拉削过程中,刀具进给方向和拉削方向一致,拉刀各齿齿升量详见拉刀设计,拉削的进给量即为单面的齿升量。查《机械加工工艺手册》表2.4-118和2.4-119,确定拉削速度
v=0.116~0.08mms,取v?0.10mms。
拉削工件长度l:l?80mm; 拉刀长度l1:l1?753mm(见拉刀设计);
拉刀切出长度l2=5~10mm,取l2?10mm。
走刀次数一次。
根据以上数据代入公式(计算公式由《机械加工工艺手册》表2.5-20获得),得机动时间tj
tj?l?l1?l280?753?10?s?8.43s?0.14min
1000v1000?0.1工序3.粗、精铣18H11底槽
机床:立式升降台铣床(X52K) 刀具:根据《实用机械加工工艺师手册》表21-5选用高速钢镶齿三面刃铣刀。外径160mm,内径40mm,刀宽粗铣16mm,精铣18mm,齿数为24齿。
(1)、粗铣16槽
铣削深度ap:ap?33mm
每齿进给量af:查《机械加工工艺手册》表2.4-75,得af?0.2~0.3mm/z,取
af?0.2mm/z。
铣削速度V:查《机械加工工艺师手册》表30-33,得V?14m机床主轴转速n:
min1000V1000?14??27.9r/min ?D3.14?160查《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?30r/min
?Dn3.14?160?30??0.25m/s 实际切削速度v:v?10001000?60进给量Vf:Vf?afZn?0.2?24?30/60?2.4mm/s
n?fm: fm?Vf?2.4mm/s?144mm/min
被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l?40mm 刀具切入长度l1:
l1?0.5D?(1~2)
工作台每分进给量
=81mm
刀具切出长度l2:取l2走刀次数1次 机动时间tj1:tj12.精铣18槽 切削深度ap:ap?2mm
?l?l1?l240?81?2??0.85min fm144?35mm
?0.05mm/z,查《机械加工工艺
根据《机械加工工艺手册》表2.4?76查得:进给量af手册》表2.4-82得切削速度V?23m/min,
机床主轴转速n:
1000V1000?23??45.8r/min, ?d3.14?160查《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?47.5r/min
?Dn3.14?160?47.5??0.40m/s 实际切削速度v:v?10001000?60进给量Vf:Vf?afZn?0.05?24?47.5/60?0.95mm/s
n?fm: fm?Vf?0.18mm/s?57mm/min
被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l?40mm, 刀具切入长度l1:
l1?0.5D?(1~2)
工作台每分进给量=81mm
刀具切出长度l2:取l2走刀次数为1 机动时间tj1:tj1?2mm
l?l1?l240?81?2??1.52min fm57本工序机动时间tj?tj1?tj2?0.85?1.52?2.37min
?工序4:粗、精铣上端面
机床:立式升降台铣床X5012
刀具:根据《实用机械加工工艺手册》表10-231,选用高速钢错齿三面刃铣刀,规格为:D?160mm,d?40mm,L?32mm,齿数为12齿。
(1)、粗铣上端面
铣削深度ap:ap?3mm
每齿进给量af:查《机械加工工艺手册》表2.4-75,af?0.15~0.25mmz,取
af?0.20mm。
z铣削速度V:查《实用机械加工工艺师手册》表11-94,得V?15~20m?0.25~0.33m,取V?0.3m
minss机床主轴转速n:
1000V1000?0.3?60n???35.83r/min
?D3.14?160查《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?37.5r/min
?Dn3.14?160?37.5??0.31m/s 实际切削速度v:v?10001000?60进给量Vf:Vf?afZn?0.2?12?37.5/60?1.5mm/s
fm: fm?Vf?1.5mm/s?90mm/min
被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l?80mm 刀具切入长度l1:
l1?0.5D?(1~2)
工作台每分进给量=82mm
刀具切出长度l2:取l2走刀次数为1 机动时间tj1:tj12.精铣上端面 切削深度ap:ap?2mm
?l?l1?l280?82?2??1.82min fm90?1mm
根据《实用机械加工工艺师册》表11-91查得:每齿进给量af?0.01~0.02mm/z,取
af?0.02mm/z,根据《实用机械加工工艺师册》表11-94
查得切削速度V?18m/min
机床主轴转速n:
1000V1000?18n???33.1r/min,
?d3.14?160按照《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?37.5r/min
?Dn3.14?160?37.5??0.31m/s 实际切削速度v:v?10001000?60进给量Vf:Vf?afZn?0.02?12?37.5/60?1.5mm/s
fm: fm?Vf?1.39mm/s?83.6mm/min
被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l?20mm, 刀具切入长度l1:
l1?0.5D?(1~2)
工作台每分进给量=81mm
刀具切出长度l2:取l2走刀次数为1 机动时间tj1:tj1?2mm
l?l1?l220?81?2??1.23min fm83.6本工序机动时间tj?tj1?tj2?1.82?1.23?3.05min
?工序5:钻M8孔并攻丝 机床:摇臂钻床Z3025
刀具:根据参照《机械加工工艺手册》表4.3-9硬质合金锥柄麻花钻头。 1.钻孔?6.7
钻孔前铸件为实心,根据上文所的加工余量先钻孔到?6.7mm再攻丝,所以D?6.7mm。 钻削深度ap:ap?9.5mm
进给量f:根据《机械加工工艺手册》表2.4-38,取f?0.33mm/r 切削速度V:参照《机械加工工艺手册》表2.4-41,取V?0.41m/s 机床主轴转速n,有:
1000v1000?0.41?60??1169.31r/min, ?d3.14?6.7按照《机械加工工艺手册》表3.1-31取n?1600r/min
n?
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