板类加工及工艺及设计课程设计

.2定位基面的选择基准面的选择分为两种，一种是粗基准面一种是精基准面。在开始的加工工序中。全是未加工过的表面，所以只能以毛坯未加工过的表面为定位基准，这种表面为粗基准面。往后加工工序中可利用以加工过的表面作为定位基准，这种加工表面为做精基准面。3.2.1粗基准的选择粗基准选择的标准如下：（1）通常需要保证工件的需要加工的位置和不需要加工的位置之间的位置度要求，因此通过选定不加工的面作为粗基准面。（2）选择加工面余量比较均衡的位置作为粗基准。（3）当零件的加工面比较多，要选择加工余量较少的面为粗基准面。（4）尽量选择面的平整度、光洁程度比较高，没有气泡等缺口的面作为粗基准，因为其平面度好，比较利于加工和定位。（5）同一个粗基准的面不能重复利用，一个粗基准的面只能利用一次，这样就能减少定位的误差。通过上述的分析，我们选择板类外圆φ119mm毛坯作为粗基准，选择的原因是整个零件主要的定位面只有外圆和端面，即板类的底面为基准3.2.2精基准的选择（1）基准重合：精基准的选择要尽可能的选择已经加工好的面作为精基准；（2）基准统一：当工件以某一个精基准定位时，可以完成加工大多数或其他多个加工面、孔等位置，所以应尽早地把这个基准面加工出来，并且需要达到一定的精度，之后的工序都以它为精基准加工其他面或孔。（3）互为基准：互为基准是两个需要加工的面精度都比较高，而且有相互的位置度关系，所以可以选择两个面互为基准；（4）自为基准：通常该基准面的精度要求比较高，尺寸比较小而且加工的余量也比较小；所以以自己为基准。选择板类零件图的已经好的外圆φ119及左端面。3.3工艺路线的拟定3.3.1表面加工方法选择选择合理的加工步骤：分析平面或内孔等结构，分析需要用什么方法加工。（1）表面：左端平面及5mm台阶面：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；外圆φ119：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；外轮廓102x102：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；铣型腔6边形及6边型凸台：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；四角4-24x9U型槽：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；右端平面：粗糙度Ra3.2μm；粗铣（IT12）——半精铣（IT11）；右端100x100：粗铣（IT12）右端φ50φ45台阶及84x40台阶内腔：粗铣（IT12）φ45台阶3-14x8U型台阶及3-7mmU型槽：粗铣（IT12）两侧圆弧U型槽深8mm：粗铣（IT12）（2）内孔：Φ10通孔：钻（IT12）——扩（IT10）——铰（IT8）；3.3.2加工阶段划分（1）粗加工阶段——尽快切除一定余量——高生产率。（2）精加工阶段——进一步切削余量——提高精度等级。（3）光加工阶段——个别高精度要求加工表面最后的切削余量——保证精度等级。3.3.3加工顺序安排（1）先粗后精各表面加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。（2）先主后次零件的主要加工表面（一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等）应先加工，而次要表面（内孔、螺孔等）可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。（3）先面后孔原则对于零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。（4）先基准后其他该板类的加工和装配大多以平面为基准，搭配两销孔定位。按照加工顺序安排的原则，采用先面后孔的加工顺序。先加工平面，可以为加工精度较高的支承孔提供稳定可靠的精基准，有利于提高加工精度。加工孔时应遵循先主后次的原则，即先加工主要平面或孔，这也符合切削加工顺序的安排原则。（5）加工方案的划分由以上分析可知，该零件的主要加工表面是平面、孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，对于整体箱体零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析整体箱体零件，选择两套方案如下：表3-2加工方案一工序号工序名称工序内容工序设备01下料下料Φ120x52毛坯02铣粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面X51K粗铣、半精铣外圆φ119深35mmX51K粗铣、半精铣外轮廓102x102深13mmX51K粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台X51K粗铣、半精铣四角4-24x9U型槽X51K钻扩绞φ10通孔X51K03铣掉头粗铣、半精铣右端平面保证厚度50mmX51K铣右端100x100深25mmX51K铣右端φ50φ45台阶及84x40台阶内腔X51K铣φ45台阶3-14x8U型台阶及3-7mmU型槽X51K铣两侧圆弧U型槽深8mmX51K04钳去毛刺05检验按图纸检验工件表3-3加工方案二工序号工序名称工序内容工序设备01下料下料Φ120x52毛坯02铣粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面X51K粗铣、半精铣外圆φ119深35mmX51K粗铣、半精铣外轮廓102x102深13mmX51K粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台X51K粗铣、半精铣四角4-24x9U型槽X51K03铣掉头粗铣、半精铣右端平面保证厚度50mmX51K铣右端100x100深25mmX51K铣右端φ50φ45台阶及84x40台阶内腔X51K铣φ45台阶3-14x8U型台阶及3-7mmU型槽X51K铣两侧圆弧U型槽深8mmX51K04钻钻扩绞φ10通孔X51K05钳去毛刺06检验按图纸检验工件加工需要先加工Φ10通孔，使其为定位基准，然而此销孔定位，需要很高的精度，因此先钻Φ11孔完成销孔的加工配合端面定位加工。因此方案一被选作零件的工艺路径；表3-3加工方案一工序号工序名称工序内容工序设备01下料下料Φ120x52毛坯02铣粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面X51K粗铣、半精铣外圆φ119深35mmX51K粗铣、半精铣外轮廓102x102深13mmX51K粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台X51K粗铣、半精铣四角4-24x9U型槽X51K钻扩绞φ10通孔X51K03铣掉头粗铣、半精铣右端平面保证厚度50mmX51K铣右端100x100深25mmX51K铣右端φ50φ45台阶及84x40台阶内腔X51K铣φ45台阶3-14x8U型台阶及3-7mmU型槽X51K铣两侧圆弧U型槽深8mmX51K04钳去毛刺05检验按图纸检验工件3.4加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定对于各个工序的定位基准与设计基准重合时的表面多次加工，其中工序尺寸的计算相对来说比较简单，此时只要根据零件图上的设计尺寸、各个工序的加工余量、各个工序所能达到的精度，在由毛坯开始依次向前推算，直到加工完成为止，即可确定各个工序尺寸及公差。同时结合表面加工方法的加工精度以及毛坯的加工余量等条件要求方可确定工序尺寸的偏差，如下表3-4所示：表3-4主要表面工序尺寸和加工余量以及偏差加工表面工序内容加工精度单边余量工序尺寸右端平面粗铣IT120.851.2半精铣IT110.251左端平面粗铣IT120.850.2半精铣IT110.250外轮廓102x102粗铣IT12213.5半精铣IT110.513型腔6边形及6边型凸台粗铣IT12799半精铣IT11110四角4-24x9U型槽粗铣IT128.58.5半精铣IT110.59Φ10通孔粗镗IT124.5Φ9半精镗IT100.8Φ9.8精镗IT80.2Φ10右端100x100粗铣IT122525右端φ50φ45台阶粗铣IT12225右端平面粗铣IT12215.5半精铣IT110.515左端平面粗铣IT122118.5半精铣IT110.51183.5刀具的选择刀具的选择是针对零件切削加工的非常重要的工艺装备之一，万变不离其宗的是被切削的零件的材质在机床上加工进行切削壳体类零件。如表3-5所示。表3-5刀具表刀具号刀具规格加工表面T01立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面T02立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣外圆φ119深35mm立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣外轮廓102x102深13mmT03立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台T04立铣刀Φ10齿数2粗铣、半精铣四角4-24x9U型槽T05直柄麻花钻Φ9钻φ10通孔T06直柄麻花钻Φ9.8扩φ10通孔T07铰刀Φ10绞φ10通孔T08立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面T09立铣刀Φ40齿数3粗铣、半精铣外圆φ119深35mmT10立铣刀Φ40齿数3掉头粗铣、半精铣右端平面保证厚度50mmT11立铣刀Φ40齿数3铣右端100x100深25mmT09立铣刀Φ40齿数3铣右端φ50φ45台阶及84x40台阶内腔T12立铣刀Φ8齿数2铣φ45台阶3-14x8U型台阶及3-7mmU型槽T13立铣刀Φ12齿数2铣两侧圆弧U型槽深8mmT14立铣刀Φ40齿数3掉头粗铣、半精铣右端平面保证厚度50mmT15立铣刀Φ40齿数3铣右端100x100深25mm3.6切削量计算切削用量包括背吃刀量、进给量和切削速度。确定顺序是确定、，通过主轴转速，确定机床的主轴转速再确定。最后是对加工一个零件的时间一个估计。具体计算如下：1）粗铣、半精铣左端平面及5mm台阶面确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：2mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选490r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度120mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：粗铣、半精铣外圆φ119深35mm确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：2mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选490r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度119mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：3)粗铣、半精铣外轮廓102x102深13mm确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：2mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选490r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度102mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：3)粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：2mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选490r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度102mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：3)粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：2mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选490r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度102mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：4)粗铣、半精铣四角4-24x9U型槽确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-11，选用碳素钢45钢，每转进给量为，择选。确定背吃刀量：4.5mm。确定切削速度，根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-10：，择选=60m/min计算主轴转速：，根据X51立式铣床主轴转速表，选2000r/min。换算成实际切削速度：基本工时：被切削长度24mm，因此切入长度3.7mm，取切出长度，取，进给次数是，。垂直进给速度：基本时间：辅助时间：5）工序02-6钻φ10通孔至φ9采用刀具φ9高速钢麻花钻切削余量4.5mm确定进给量：，择选确定切削速度：，择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为550r/min。机动工时：走刀长度40mm，因此切入长度18mm；切出长度，择选，进给次数是1，则有：基本时间：6）工序02-7扩φ10mm通孔为φ9.8采用刀具φ9.8高速钢麻花钻切削余量0.4mm确定进给量：，择选确定切削速度：，择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为550r/min。机动工时：走刀长度40mm，因此切入长度2mm；切出长度，择选，进给次数是1，则有：基本时间：7）工序02-8铰φ10mm通孔采用刀具φ10硬质合金铰刀切削余量0.1mm确定进给量：，择选确定切削速度：，择选=10m/min换算成主轴转速相近的转速为300r/min。机动工时：走刀长度40mm，因此切入长度0.1mm；切出长度，进给次数是1，则有：基本时间：8)工序03-1粗铣、半精铣型腔6边形及6边型凸台确定进给量：根据《实用金属切削计算手册》REF_Ref10697\r\h查表2-