机械5

一零件的分析 （一）零件的作用 上紧定螺丝，以达到内圈周向、轴向固定的目的但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。 （二）零件的工艺分析 该零件为轴承支架，安装轴承，形状一般，精度要求并不高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图1） （1）由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求均为6.3。轴承座在工作时，静力平衡。 （2）铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。 二确定生产类型 已知此轴承座零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量不足100Kg，查《机械制造工艺与夹具》第7页表1.1-3，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。 三确定毛坯 （1）确定毛坏种类 零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-9。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）绘制铸造件零件图 四工艺规程的设计 （一）定位基准的选择 根据零件图纸及零件的使用情况分析，知Φ62.5H9的孔，轴承端面、顶面、Φ16及Φ12的孔等均需正确定位才能保证。故对基准的选择应予以分析。 （1）粗基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，故应选轴承底座上表面为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它表面。 (2 )精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。 （二）工艺路线的拟定 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 方案一： 工序一：粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。 粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。 铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。 工序二：粗镗及半精镗Ф62.5的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。 工序三：钻、扩Ф12的孔，钻、扩Ф16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具 方案二： 工序一：粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。 工序二：粗镗及半精镗Ф62.5的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。 工序三：粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。 工序四：钻、扩Ф12的孔，钻、扩Ф16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具 工序五：铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。 方案三： 工序一：铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。 工序二：粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。 工序三：粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。 工序四：粗镗及半精镗Ф62.5的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。 工序五：钻、扩Ф12的孔，钻、扩Ф16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具。 三个工艺方案的比较与分析方案一：在第一道工序内容多，工序集中，操作方便。方案二工序分散，方案三在第一道工序时，选择的粗基准为底面，这样不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准这一原则。 方案一与其相比，在铣完底面后，直接在铣床上铣削底面及顶面，如此，相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。另外，零件的加工要求就整体来说，其精度并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工经济性并不是很好。但在选择方案的时候，还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。故本次设计选择方案一。 根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示： 毛坯为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。 工序： （1）粗铣底座底面以轴承座的上表面为粗基准，将毛坯装夹在 X6132万能卧式铣床上，按照粗加工的余量来进行粗铣毛坯。 （2）精铣底座底面以粗铣床的基础上，根据实际情况，调整铣床的相关参数，精加工轴承座的下底面。 （3）粗铣端面 （4）粗铣顶面 （5）镗Φ62.5的内孔 （6）钻Φ12的孔 （7）钻Φ16的孔 （8）去毛刺 （9）检验 根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表10：机械加工工艺过程卡；附表20～90；机械加工工序卡。 （三），机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。 1 .毛坯尺寸的确定，画毛坯图。 轴承座其材料为HT200。由于产品的精度要求不高，生产纲领为中批生产，所以毛坯选用砂型铸造。毛坯铸出后进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。 由文献（1）表2-2，该种铸件的尺寸公差等级为IT9级。 由文献（1）表2-2，可查出铸件主要尺寸的公差，现将主要毛坯尺寸及公差所示： 主要面尺寸零件尺寸 总余量 公差IT 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差IT Φ62.5两端面85 2 2 9 内孔 Φ62．5 4 Φ58.5 9 底面30 2 9 由此，可绘出其零件的毛坯图（见附图2） 2.粗铣底底座底面 底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为Ф120x15，机床的型号………X6132 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取γ ＝５ ～λ ＝-10 κ =60 =10 。 加工要求粗铣轴承座的下底面。 a)确定加工余量 由毛坯图可知：总加工余量为2mm，文献表8-30可知精加工余量为1mm，由于两脚底面较小，根据实际情况，调整为0.2mm，故其粗加工余量为(2-0.2)=1.8mm。 b）确定每齿进给量 由《切削加工简明实用手册》表8-95 ，取每齿粗铣的进给量为0.2mm/Z,取精加工每齿的进给量为1.5mm/Z.粗铣走刀一次ap=1.8mm，精铣走刀一次ap= 0.2mm。 c)计算切削用量 由表8-56，取粗铣、精铣的主轴转速分别为150r/mi
n和300r/mi
n，由前面选择的刀具直径Ф120mm，故相应的切削速度分别为：V = d
n/1000= =56.52m/mi
n V = d
n/1000= m/mi
n=113m/mi
n d)校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。 由文献表2.4-96得切削功率为P =92.4x10-5 Z
nK 取Z=16
n= =2.5r/s =10mm =0.2mm =1.8mm 而K =K KF2由文献表2.4-94可知K =1 KF2=1故K =1 故=92.4x x x x x1.8x16x2.5x1=0.35KW 其所消耗量功率远小于机床功率，故可用。 3.Ф62.5两端面的加工 两端面的加工由铣削来完成，此时，刀具：YG6硬质合金端铣刀，刀具不变，机床不变。工序单边总余量由毛坯图与零件图可知为２mm，由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。由表8-95可得： =2mm f=2mm/r由文献表8-56可得
n=600r/mi
n则就可确定相应的切削的速度：故V= = =226.08m/mi
n 4.Ф12顶面的加工 顶面的加工由铣削来完成，工序余量为2mm由文献表8-95可得=3mm且上表面精度要求不高，故上表面可一次性加工完成。由于上表面较小，可采用端铣刀加工，但是增加了换刀时间，降低了效率。故刀具仍可用刀具刀具直径为Ф120的YG6硬质合金面铣刀。可取f=1.5mm/r由文献表8-56可取
n=600r/mi
n则相应的切削速度V= = =117.75m/mi
n 5.Ф62.5内孔 由零件图及毛坯图知，加工总余量为４mm，由于精度要求，须粗镗和半精镗各一次。由文献表8-86，粗加工时，取进给量F=0.5mm/r =３mm精加工时， =1mm,F=0.2mm/r。由表8-87查得粗镗Ф62.5mm内孔的切削速度V =1.2m/mi
n V =1.6m/mi
n由此算出转速为
n = = =61.15r/mi
n
n = = 81.5m/mi
n 6.钻Ф12孔 该孔可选由高速钢钻头钻出底孔后，再由扩孔钻钻出。由文献表8-81得扩孔时的余量为３mm，根据实际情况可取为2mm,故钻孔的余量为Z =12-2=10mm 钻孔工序尺寸及公差为Ф拉孔工序尺寸及公差为Ф12H9( ) 由文献表8-69,钻孔的进给量f=0.2mm/r，由文献表8-71求得钻孔时的切削速度v=0.35m/s=21m/mi
n由８－７９知扩孔的进给量为0.8mm/s 由此算出转速为：
n= = =668.8r/mi
n 按钻床的实际转速取
n=600r/mi
n，则实际切削速度为：v= d
n/1000= =21.85m/mi
n 由表8-78得F=CFd Ff FK =588.6xd xf xK M=C d mf K x10 =225.63x d xf x K x0 因为加工灰铸铁时K =K由文献表8-78，可查的K =1，故F=588.6x11.6x0.2 x1=1884.1N M=225.63x11.6 x0.2 x1x10 =6.6N.m 它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩,故机床刚度足够。 7.钻Ф16的孔 该孔先由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔拉刀拉出。由文献表8-24拉孔时的余量为0.5mm，故Z = =7.75mm 钻孔：工序尺寸及公差为Ф15.5 拉孔：工序尺寸及公差为Ф16 H9（ ） 由文献表8-69取钻孔的进给量F=0.25mm/r由文献表8-71求得钻孔时的切削速度为V=0.35m/s=21m/mi
n由此算出转速为：
n= = =431.4r/mi
n。按钻床的实际转速为480r/mi
n。则实际切削速度为V= = =23.36m/mi
n。由表8-78得F=588.6xd xf xK M=225.63x xf xK x10 因为加工灰铸造铁时，K = K 由8-78可查得K =1故F=588.6 x15.5x0.25 x1=3009.6N M=225.63x15.5 x0.25 x1x10 =13.6N.m 它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩，故机床刚度足够。 8.时间定额计算 根据设计要求，只计算一道工序的工时，下面计算加工Ф12孔的工时定额。