毕业设计-推土机铲臂右支架零件加工工艺的规程

毕业设计-推土机铲臂右支架零件加工工艺的规程内容摘要：

粗基准，这样可使定位和加紧方便 、可靠。 由于采用机械造型，铸件有一定的精度，基本可以保证 Φ 55mm 孔的加工余量均匀。 又上可看出，粗、精基准选择结果基本上是一致的，均选择了底面 B 与工艺凸台面 C 所构成的组合表面。 选择加工方法 ⑴ 平面的加工 平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。 对于本支架，面 A 与面 B的粗糙度要求 ，其距离尺寸 100mm 为未注公差尺寸。 由表 55，根据 GB/T18042020 规定，选用中等级﹙ m﹚，相当于 IT13 级，故可考虑粗车或粗端铣，但但车削加工底面的工艺凸台 C 时会出现断续车削，冲击较大 ，故选择端铣加工方式。 ⑵ 孔及退刀槽的加工 孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。 对于已铸出 Φ 55mm 孔和 Φ 49mm孔的阶梯型毛坯，可采取在车床上镗孔的方式。 原因之一是该零件的结构紧凑，重量也不大，适用于车削加工；原因之二是该零件精度不是很高，使用车床镗孔较为经济。 15 对于 Φ 49mm 孔，其公差等级为 IT14，退刀槽属未注公差尺寸，两孔都可一次镗出。 Φ 55mm 孔的公差等级为 IT7 级，表面粗糙度要求为 ，可采取 粗镗 —半精镗 —精镗的加工方式。 对于右支架座上四个 M20mm 螺纹底孔及 6 个 Φ 20mm 孔，都属于未注公差尺寸，可在实体上一次钻出。 对于二个 Φ 孔，要求其轴线与 Φ 55mm 孔轴线垂直，且二个 Φ 孔轴线夹角成 47176。 177。 15′，考虑到毛坯上已有预铸孔，可采取一次扩孔实现。 加工方法有两种： ① 用麻花钻扩孔； ② 用扩孔钻扩孔。 在实际生产中常用经修磨的麻花钻当扩孔钻使用。 由表 63 知钻孔的公差等级为IT12~IT13，可以满足加工要求，故这里使用锥柄麻花钻进行扩孔。 ⑶ 螺纹加工 右支架座上 4 个 M20mm 螺纹孔应采取攻螺纹的方式。 在攻螺纹工序之前应设置一道倒角工序，或在本工序中应先设一道 倒角工步，以避免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。 ⑷ 零件的剖开 右支架最终要分成上盖与支架座两部分，剖分面表面粗糙度要求为，中心面应通过 Φ 55mm 孔的轴线。 可利用心轴定位将其一次或分两次在铣床上用锯片铣刀铣开。 为使定位方便及使夹具的结构简单采取在一个工序中分两次安装铣开的方法，即在卧铣刀杆上装有两把锯片铣刀，分别用于铣开右支架的一半。 制定工艺路线 制定工艺路线 应考虑的问题 16 右支架 零件 的生产类型是中批量生产，其工艺特点是尽量选用通用机床并配以专用夹具。 在安排本零件工艺路线 的过程中主要考虑了以下几个方面： ⑴ 底面 B 与 Φ 55mm孔一部分短孔为精基准，同时底面 B 也是粗基准，根据“先面后孔 ”和 “基面先行 ”的原则，最先开始加工顶面 A 与底面 B，底面 B 与工艺凸台面 C 属于同一平面，装卡后一次加工。 ⑵ 右支架加工表面中 Φ 55mm 孔精度最高 ,一切工序都是围绕保证该孔的精度开安排。 根据 “先主后次 ”的原则， Φ 55mm 孔应安排在工艺路线的前部进行，但又不能一次加工到设计要求，否则在后续的工序中利用该表面定位加工一些次要表面时，有可能损伤该表面。 ⑶ “先粗后精 ”是针对整个工艺路线而言的，而并非只对某一 表面而言。 对于Φ 55mm 孔，它是其他次要表面的基准，必须先加工出来。 在具体处理时可将 Φ 55mm 孔半精加工后作为统一的精基准来加工其他次要表面，待这些次要表面加工完成之后在对其精加工至图样要求。 工艺路线安排 如何安排工艺路线，一定要根据现场实际情况，具体情况具体分析。 最终的工艺路线安排如下： 工序 05：粗铣顶面 A 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面。 工序 10：粗细底面 B、工艺凸台 C 面 定位基准：顶面 A。 工序 15：粗镗 Φ 49mm孔（工步一）及退刀槽 3Φ 56mm（工步二） 17 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面及 Φ 55mm毛坯孔。 工序 20：粗镗 Φ 55mm孔（工步一）及倒角 C2（工步二） 定位基准：顶面 A 及 Φ 49mm 孔。 工序 25：半精镗 Φ 55mm 孔 定位基准：顶面 A 及 Φ 49mm 孔。 工序 30：扩 2Φ 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面、 Φ 55mm 孔及 Φ 孔外缘。 工序 35: 2Φ 倒角 C2 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面、 Φ55mm 孔及 孔 外缘。 工序 40：钻 6Φ 20mm孔 定位基准：底面 B。 工艺凸台 C 面。 Φ 55mm 孔及一个 Φ 孔。 工序 45：钻 4M202 螺纹底孔 Φ 18mm 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面、 Φ 55mm 孔及一个 Φ 20mm 孔。 工序 50：精镗 Φ 55mm孔（工步一）及倒角 C2（工步二） 定位基准：顶面 A 及 Φ 49mm 孔。 工序 55；铣开（两次安装） 安装一：铣开零件一侧 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面、 Φ 55mm 孔及一个 Φ 20mm 孔。 安装 二：铣开零件另一侧 18 定位基准：底面 B、工艺凸台 C 面、 Φ 55mm孔及铣开的切口。 工序 60：扩上盖 6Φ 21mm孔 定位基准：剖分面、 Φ 55mm半圆孔及一端面。 工序 65： 4M202 底孔倒角（工步一）、攻 4M202 支架座螺纹（工步二） 定位基准： Φ 55mm半圆孔、端面及一个 Φ 20mm孔。 工序 70：去毛刺、清洗、检验。 加工设备与工艺设备的选择 选择加工设备 最终选择的机床，其经济精度应与零件表面的设计要求相适应，初步选定各工序机床如下： ⑴ 工序 0 10 铣平面： XA5032 立式升降台铣床，主要技术参数见表 574； ⑵ 工序 1 2 50 镗孔：由于加工的零件外轮廓尺寸不大，故宜在车床上镗孔， 选择常用的 CA6140 卧式车床。 同时，由于使用时间长短的不同，各机床的精度也不同，在选择机床进行粗、精加工工序时应不同； ⑶ 工序 35 扩孔、倒角： Z35 摇臂钻床，主要参数见表 563； ⑷ 工序 45 、 60、 65 钻孔、攻螺纹： Z3025 摇臂钻床，主要技术参数见 表 561； ⑸ 工序 55 铣开： XA6132 卧式铣床，主要技术参数见表 5144； 选择夹具 对于成批生产的零件，大多数采用专用机床夹具。 在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下，亦可部分采用通用通用夹具。 本机械加工工艺规程中所 19 有工序均采用了装用机床夹具，需专门设计、制造。 选择刀具 在右支架的加工中，采用了铣、镗、钻、扩、攻螺纹等多种加工方式，与之相对应，初选道具的情况如下： ⑴ 铣刀 工序 0 10 中顶面 A、底面 B 采用端铣刀来进行加工。 工序 05中要求铣削深度为 Pa =4mm，工序 10 要求铣削深度为 Pa =3mm，铣削宽度均为wa=94mm。 根据表 5140，选用高速钢镶齿套式端铣刀。 由表 5141 知所需铣刀直径为 110～ 130mm。 查表 5143 知，满足加工要求的铣刀直径 d=125mm，孔径D=40mm，宽 L=40mm，齿数 z=14。 工序 55 中铣开加工所用铣刀，根据工件尺寸，由表 5144 知，选用中齿 锯片铣刀（ GB61201996） ,直径 d=160mm，孔径 D=32mm，宽 L=5mm，齿数 z=48。 ⑵ 镗刀 在车床上加工的 工序，一般都选用硬质合金刀具。 加工钢制零件可采用 YT 类硬质合金，粗加工时用 YT5，半精加工时用 YT15 精加工时用 YT30，且均可采用 r =45176。 ，直径为 20mm 的圆形镗刀进行加工。 ⑶ 钻头 从零件要求和加工经济性考虑，采用锥柄麻花钻头（ GB 14382020）完成加工工序。 工序 30 中，采用麻花钻扩孔，由表 584 知，选用 d= 的高速钢锥柄麻花钻；工序 35 中， 采用 锪 钻进行倒角；工序 40 中，选用 Φ 20mm的麻花钻钻 6 个 Φ 20mm 孔；工序 45 中，由表 580 知，钻 M20mm 螺纹底孔的钻头直径为 18mm，由表 584 知，选用 d=18mm 的高速钢锥柄麻花钻。 ⑷ 丝锥 根据表 521 可知，选用 M202 细柄机用丝锥（摘自 GB 34642020）完成攻螺纹工序。 20 确定工序尺寸 确定工序尺寸时，对于加工加工精度较低的表面，只需粗加工工序就能保证设计要求，将设计尺寸作为工序尺寸即可，上下偏差也按设计规定。 当加工表面精度较高时，往往要经过数道工序才能达到要求。 对于右支架的加工要求可知，只有 Φ 55mm 的孔加工表面精度要求比较高，其他表面只需经粗加工工序就能保证 设计要求。 因此只需计算 Φ 55mm孔的工序尺寸、余量及公差。 Φ 55mm 孔的加工需要经过三道工序，并且定位基准与工序基准重合。 由前知其总加工余量为 6mm，其公差等级为 IT7 级。 参考卧式铣镗床的切削用量和加工精度参数，由 53 和表 68 知精镗时直径上切深 Pa =～ 表面粗糙度为～ ，孔径公差带为 H6～ H8；半精镗时， Pa =～ 3mm、 Ra25～ ，孔径公差带为 H8～ H9；粗镗时 Pa =5～ 8mm、 Ra25181。 m，孔径公差带为 H10～ H12。 按照上述方法，确定 Φ 55mm孔的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度如 表 31： 表 31 Φ 55mm 孔加工各工序要求 加工表面： Φ 55mm 孔 精镗 半精镗 粗镗 毛坯 工序双边余量 /mm 4 工序尺寸及公差 /mm Φ 55177。 Φ  Φ  Φ 49177。 1 表面粗糙的 /181。 m 25 21 4确定毛坯余量及毛坯尺寸 确定加工余量 如图 41 所示为右支架毛坯图。 该支架材料为 ZG310570，屈服强度s =310MPa，抗拉强度 b =570MPa,采用砂型机器造型，且为成批生产。 下面确定各加工表面的尺寸公差与加工余量。 参考《机械制造技术基础课程设计指南》第五章 “铸件尺寸公差与机械加工余量 ”确定如下。 图 41 右支架毛坯简图 ⑴ 求 最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸可知长： 132mm；宽：100mm高： 170mm，故最大轮廓尺寸为 170mm。 ⑵ 选取公差等级 IT 由表 51，铸造方法按机器造型、铸件材料按铸钢件得公差等级为 IT8～ IT12 级，此处选取为 IT9 级。 22 ⑶ 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 IT，由表53 查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。 ⑷ 求机械加工余量等级 由表 55，铸造方法按机器造型，铸件材料按铸钢件，得机械加工余量等级范围为 F～ H 级，取为 H 级。 ⑸ 求 RMA（要求的 机械加工余量） 因顶面 A 为铸造顶面，故加大取 4mm，其余加工表面加工余量均取 3mm。 所以，由表 54 查得最大轮廓尺寸为 170mm，机械加工余量等级为 H。 表 41 右支架各加工表面加工余量 加工表面 单边余量 /mm 双边余量 /mm 备注 Φ 55mm孔、 Φ 49mm孔 基本尺寸取孔轴向长度尺寸100mm 顶面 A 因铸造顶面，故加大取 面 A、面 B 为双侧均加工，并考虑铸造情况，基本尺寸为 100mm 底面 B 2 个 Φ 孔 基本尺寸为孔深尺 寸 68mm 零件重量约为 加上加工余量，经过估算，毛坯重量约为。 23 确定毛坯基本尺寸 4M 6Φ 20 的孔较小，毛坯应铸成实心。 A 面和 B 面属双侧加工，应由式（ 52）求出，即： R=F+2RMA=100+4+3=107mm （ 41） Φ 55mm孔属于内腔加工，应由公式 53 求出，即： R=F2RMA=5523=49mm （ 42） Φ 49mm 孔属于内腔加工，应由 公 式 53 求出，即： R=F2RMA=4923=43mm （ 43） Φ 孔属于内腔加工，应由公式 53 求出，即： R=F2RMA=3= （ 44） 式中： R 为铸件毛坯的基本尺寸； F 为最终机械加工后的尺寸； RMA为机械加工余量。 所得毛坯尺寸如表 42 所示： 表 42 右支架毛坯尺寸 零件尺寸 /mm 单边加工余量 /mm 毛坯尺寸 /mm 100 顶面 A 为 4，底面 B 为 3 107 Φ 55 3 Φ 49 Φ 49 3 Φ 43 Φ 3 Φ。