某机床盘类零件制造工艺及工装设计Word格式文档下载.docx

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经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

二工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式零件材料是HT200。

零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。

零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。

（二）基准的选择

1粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，一般以外圆作为粗基准。

一般以非加工表面作为粗基准，但本零件各面均需加工，此时应以加工余量最小的面为粗基准，所以对于本零件可以先以法兰盘右端45的外圆及90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Ф45mm外圆可同时削除五个自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。

2精基准的选择

精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。

以Ф20mm孔为精基准。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

1工艺路线方案

（一）工序Ⅰ钻、扩、铰Φ20的孔，以右端Φ45的外圆为粗基准。

（二）工序Ⅱ粗车Φ100外圆，B面，Φ90外圆及右侧面，3x2槽，Φ45外圆。

粗车零件左右端面

（三）工序Ⅲ粗车零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。

（四）工序Ⅳ半精车Φ100外圆，Φ90外圆。

（五）工序Ⅴ半精车零件左端面。

（六）工序Ⅵ精车Φ100外圆，并倒Φ100，Φ90的倒角。

（七）工序Ⅶ精车零件在端面。

（八）工序Ⅷ粗铣Ф90的左端面；

粗铣、精铣90柱体右侧面。

（九）工序Ⅸ钻4—Φ9孔。

（十）工序Ⅹ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

（十一）工序Ⅺ磨削Φ90外圆及右侧Φ45外圆。

（十二）工序Ⅻ抛光B面。

（十三）工序ⅩⅢ刻字画线。

（十四）工序ⅩⅣ镀铬。

（十五）工序ⅩⅤ检测入库。

工艺方案的比较与分析

工艺方案的特点在于：

以Φ20孔为精加工基准，因此决定选择此方案作为加工工艺路线比较合理。

（四）毛坯尺寸的确定与机械加工余量

由于本零件材料为灰铸铁，由《工艺手册得》，毛坯为双侧加工，MA为G，加工精度为8到10级，这里选取9级。

则，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得：

零件延轴线方向的加工余量为：

2x2.5mm=5mm

Ф100径向加工余量为6mm，轴向加工余量为2x2.5mm=5mm

Ф90径向加工余量为2x2.5mm=5mm，轴向加工余量为2x2.5mm=5mm

Ф45径向加工余量为2x2.5mm=5mm

由《机械零件工艺性手册》表：

2-64得：

Ф100，Ф90柱体圆角为：

R=2mm；

右端Ф45的圆角为：

R=4mm；

铸件上连接法兰的过渡部分尺寸确定为：

R=5mm，C=3mm，H=15mm。

由以上资料得出毛坯尺寸图（见附图）。

（五）确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ钻，扩，铰Ф20孔

1.加工条件

工件材料：

HT200硬度170—241HB，取190HB，机器砂型铸造。

加工要求：

钻，扩，铰Ф20孔

机床：

转塔车床C365L

2.计算切削用量

1）钻Ф18孔

（1）刀具选择：

查《机械制造工艺设计简明手册》选用18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：

f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.76mm/r。

查《切削用量简明手册》去V=13m/min

n=230r/min

按机床选取n=238r/m,故v=18m/min

（3）计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/（f×

n）

=0.66min。

2）扩Ф19.8孔

选用19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：

f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.92mm/r。

扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：

v扩=（1/2~1/3）v钻

查《切削用量简明手册》取VC=0.29m/s=17.4m/min

VC=（1/2~1/3）VC=5.8~8.7m/min

n=93~140r/min

按机床选取n=136r/m,故v=8.5m/min

=（91+14+2）/（0.92×

136）=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

3）铰Ф20

20高速钢锥柄机用铰刀

背吃刀量ap=0.12。

由《切削用量简明手册》表2.11f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68

由《切削用量简明手册》表2.30得v=7.9m/min

n=125.8r/min

按机床选取n=136r/min

所以实际切削速度v=8.54m/min

T=（L+L1+L2）/（f*n）=0.44min

工序Ⅱ粗车Ф100外圆、车B面。

车Ф90外圆及右侧面、3x2槽、Ф45外圆

机床选择：

CA6140车床

刀具1：

刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm

刀具2：

刀片材料为高速钢，成型车刀，刀杆尺寸30x45

刀具3：

刀片才；

材料高速钢，切断车刀，刀杆尺寸16x25

（1）粗车Ф100外圆用刀具1

1）确定背吃刀量a（即切深a）粗车的余量为1.5mm，一次走刀完成，即a=1.5mm。

2）确定进给量

查《切削用量简明手册》：

加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a=1.5mm，则进给量为0.6~0.9mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.86mm/r。

选择磨钝标准及耐用度：

根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。

焊接车刀耐用度T=60mm。

3）确定切削速度V

根据《切削用量简明手册》表1.27

V=57.46m/min

n=172r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与172r/min相近似的机床转速n=200r/min,则实际切削速度V=66.6m/min。

4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：

T=0.149min

（2）粗车Ф90外圆选择刀具：

用刀具1。

1）确定背吃刀量粗车外圆ap=1.1mm。

由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16x25，,工件直径为Ф90mm，则f=0.6~0.9mm/r。

由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

3）确定切削速度VC

V=44m/min

n=147.6r/min

按CA6140车床转速选择与157.5r/min相近似的机床转速n=160r/min,则实际切削速度

V=47.728m/min。

T=（L+L1+L2+L3）×

i/（f×

n）=0.153min

（3）粗车Ф45外圆选择刀具1

1）确定切削深度

粗车外圆，一次走刀，则ap=1.1mm。

由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，则f=0.4~0.5mm/r。

再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.45mm/r。

3）确定切削速度VC

根据《切削用量手册》表1.27查取：

V=62.7m/min

n=399r/min

按CA6140车床说明书，选择与399r/min相近似的机床转速n=400r/min,则实际切削速度

V=62.8m/min。

n）=0.286min。

（4）成型车刀加工B面

1）确定切削深度，一次走刀，则ap=2.5mm。

T=120min

f=0.035~0.070mm/r。

取f=0.050mm/r。

v=40.602m/min

n=121.987r/min

按CA6140车床说明书，选择与121.987r/min相近似的机床转速n=125r/min,则实际切削速度

V=41.605m/min。

n）=11.04min。

（5）车Ф90右端面及3x2槽

1）确定切削深度，一次走刀，则ap=2.5mm。

由《切削用量手册》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。

根据CA6140机床说明书（见《工艺手册》表1.31）取f=0.86mm/r

V=13.965m/min

n=46.815r/min

按CA6140车床说明书，选择与46.815r/min相近似的机床转速n=50r/min,则实际切削速度

V=15.072m/min。

n）=1.419min。

工序Ⅲ粗车零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角

1.加工条件

刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm。

（1）粗车零件左端面，即，粗车Ф100左端面

1）确定切削用量ap=1.1mm。

取进给量为0.6——0.9mm/r。

再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f=0.86mm/r。

V=49.56m/min

n=149r/min

按CA6140说明书，选择与149r/min相近似的机床转速n=160r/min,则实际切削速度

V=53m/min。

T=0.385min

（2）粗车零件右端面

1）确定切削用量ap=2.5mm。

取进给量为0.4～0.5mm/r。

再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f=0.45mm/r。

根据《切削用量简明手册》，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。

V=14m/min

n=89r/min

按CA6140说明书，选择与89r/min相近似的机床转速n=100r/min,则实际切削速度

V=15.7m/min。

T=0.674min

工序Ⅳ

半精车Ф100外圆、B面，Ф90外圆、Ф45外圆

刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，刀尖圆弧半径0.5mm

（1）半精车Ф100外圆用刀具1

1）确定背吃刀量a（即切深a）半车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a=0.9mm。

查《切削用量简明手册》表1.6：

加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a=0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.30mm/r。

车刀耐用度T=60mm。

V=103.071m/min

n=309.971r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与309.871r/min相近似的机床转速n=320r/min,则实际切削速度V=106.509m/min。

T=0.2.6min

（2）半精车Ф90外圆选择刀具：

1）确定背吃刀量半精车外圆ap=1.4mm。

由《切削用量简明手册》表1.6，HT200，刀杆尺寸16x25，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm,工件直径为Ф90mm，则f=0.25~0.40mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.30mm/r，车刀耐用度T=60mm。

V=103.071m/min

n=353.719r/min

按CA6140车床转速选择与353.719r/min相近似的机床转速n=400r/min,则实际切削速度

V=116.557m/min。

n）=0.115min

（3）半精车Ф45外圆选择刀具1

粗车外圆，一次走刀，则ap=1.4mm。

由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则f=0.25~0.40mm/r。

再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.30mm/r。

n=686.719r/min

按CA6140车床说明书，选择与686.719r/min相近似的机床转速n=710r/min,则实际切削速度

V=107.457m/min。

n）=0.246min。

工序Ⅴ半精车零件左端面，即Ф100左端面

半精车Ф100左端面

n=316.235r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与316.235r/min相近似的机床转速n=320r/min,则实际切削速度V=106.509m/min。

T=1.158min

工序Ⅵ精车Ф100外圆，并倒Ф90，Ф100的倒角

1）确定背吃刀量a（即切深a）半车的余量为0.5mm，一次走刀完成，即a=0.5mm。

加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a=0.5mm，表面粗糙度为1.6，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.10~0.15mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.12mm/r。

V=142.020m/min

n=452.292r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与452.292r/min相近似的机床转速n=450r/min,则实际切削速度V=141.3m/min。

T=0.315min

工序Ⅶ精车零件左端面，即Ф100左端面

T=2.00min

工序Ⅷ

粗铣Ф90左右侧面，精铣Ф90右侧面

1.加工条件：

机床的选择：

X62W，功率7.5KW，装夹系统刚性好；

刀具的选择：

铣刀材料为YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根据《工艺手册》表3.1—28，铣刀选择为80～110mm；

由《切削手册》表6---7选择刀具如下：

粗铣刀为粗齿圆柱形铣刀Z=10；

精铣刀为细齿圆柱形铣刀，Z=14，圆柱铣刀寿命为180min

2.切削用量选择：

（1）粗铣左侧面，粗铣刀具

1）切削用量ap=8，ae=11mm，一次完成

2）确定进给量由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取

=0.14-0.24mm/z,取

=0.24mm/z。

3）确定切削速度Vc

由《切削手册》表3,27

V=119.619m/min

n=380.952r/min

根据X61W机床说明书（见《切削手册》表4.2-39）取主轴转速n=475r/min.则实际切削速度为Vc=149.15m/min

当n=475r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×

z×

n机=0.24×

10×

475=1140mm/min.

X62W机床说明书（见《切削手册》表3.23）取fm=950mm/min

4）计算基本工时

T=（L+L1）/fm=（38+5）/950=0.0453min

（2）粗铣右侧面，粗铣刀具

（1）粗铣左侧面，粗铣刀具

1）切削用量ap=8，ae=10mm，俩次完成

V=160.952m/min

n=512.586r/min

根据X61W机床说明书（见《切削手册》表4.2-39）取主轴转速n=600r/min.则实际切削速度为Vc=188.4m/min

当n=600r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×

600=1440mm/min.

T=（L+L1）/fm=（48.2+5+38）/950=0.096min

（3）精铣右侧面精铣刀具

1）切削用量ap=8，ae=1mm，一次完成

V=404.312m/min

n=1287.618r/min

根据X61W机床说明书（见《切削手册》表4.2-39）取主轴转速n=1180r/min.则实际切削速度为Vc370.52m/min

当n=1180r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×

14×

1180=2832mm/min.

X62W机床说明书（见《切削手册》表3.23）取fm=1180mm/min

T=（L+L1）/fm=（48.2+5）/1180=0.0451min

工序Ⅸ钻4-Ф9孔

1）刀具选择

选用Ф9高速钢,锥柄标准麻花钻。

选用Z525型摇臂钻床。

2）确定切削用量

4个孔共走四次刀。

由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由