x62w铣床箱体加工工艺及夹具设计

x62w铣床箱体加工工艺及夹具设计内容摘要：

以在加工时，要自为基准进行精加工。 粗基准的选择 粗基准选择主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便 为后续工序提供 基准。 粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响，因此，在选择粗基准时，一般应遵循下列原则： （ 1） 保证相互位置要求原则，对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，选择不加工表面作粗基准。 如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表面作粗基准。 （ 2） 保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果首先要求保证工件重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。 （ 3） 便 于工件装夹原则，选择粗基准应使定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。 为此要求选用的粗基准尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边，铸造飞边，铸造洗、冒口或其他缺陷。 （ 4） 粗基准在同一尺寸方向上只允许使用一次的原则。 因为粗基准本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均较差，若在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。 此零件选择 P 面为精基准，为了加工 P 面，选择底面为粗基准，且以底面为粗基准时，定位准确，容易调整平面度和平行度，保证精基准 P 面的位置精度。 加工方法的拟定 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有沉头孔、底面、同轴孔、垂直孔、平行孔等，材料为 HT150。 确定加工方法时必须根据被加工表面的精度和粗糙度要求，选定最终加工方法，然后再选定精加工前的一系列准备工序的加工方法，即选定工艺方案，由粗到精逐渐达到要求。 工件上的加工表面往往需要通过粗加工，半精加工，精加工等才能逐步达到质量要求，加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面一系列预备工序的加工方法和顺序选择表面加工方法时应考虑的因素。 （ 1） 所选择的加工方法 能否达到加工表面的技术要求。 （ 2） 零件材料的性质和热处理要求。 （ 3） 零件的生产类型，所选加工方法必须考虑生产率和经济性。 大批大量应选用生产率高和质量稳定的加工方法。 根据 箱体 零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度 可查 [5]，确定加工件各表面的加工方法，如表 4 所示。 表 4 X62W 铣床箱 体零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表 面 粗 糙 度 Ra m 加工方案 P 面 IT10 粗铣 — 半精铣 底面 IT10 粗铣 248。 13 孔 IT11 粗 铰 1 18 孔端面 IT10 粗铣 248。 30 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 248。 28 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 立面 IT11 粗铣 248。 50 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 248。 25 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 248。 22 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 M12 螺纹孔 钻 — 攻丝 248。 32 孔 IT7 扩 —粗 铰 —精 铰 248。 35 孔 IT8 扩 —粗 铰 —精 铰 加工阶段的划分 该 箱体零件 加工质量要求较高，可将加工阶段划分成 粗 加工和 精加工阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（ P 面）加工好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求，然后粗铣表面、侧面、底面。 在半精加工阶段，完成 P 面 半 精铣加工和孔的扩、铰 加工。 工序 的 集中与分散 选用工序集中原则安排 箱体零件 的加工工序。 该零件的生产类型为大批生产，可以采用组合机床配以专用夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工许多 表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度 要求。 制定工艺路线 零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经历的工序先后顺序。 拟定工艺路线的主要内容，除定位基准的选择外，还包括选择加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确定工序的集中和分散的程度以及选择设备与工艺装配。 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理保证，在生产纲领已确定为大批量生产条件下，可采用万能机床，专用夹具，并尽量使工序分散来提高生产效率。 除此之外，还应考虑经济效率，以便降低经济成本。 还能减少工人的劳动强度、设备投资 、车间面积等。 其中， 机械加工工序 的安排有以下原则： （ 1） 遵循 “先基准后其他 ”原则，首先加工精基准 P 面。 （ 2） 遵循 “先粗后精 ”原则，先安排 粗 加工工序，后安排精加工工序。 （ 3） 遵循 “先主后次 ”原则，先加工主要表面 P 面。 （ 4） 遵循 “先面后孔 ”原则，先加工 P 面，后底面、侧面、和立面再加工各表面上的 248。 248。 1 248。 2 248。 32 等孔。 制定工序时还要考虑 辅助工序 的安排问题： （ 1） 在半精加工后，安排去毛刺，清洗和检验工序。 （ 2） 在加工完面后检验平行度、垂直度。 （ 3） 在加工完 112 孔，检验平行度。 在综 合考虑上述工序安排原则的基础上， 表 5 列出了工件的工艺路线。 表 5 X62W 铣床箱体加工工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 1 粗铣 P 面 、 底面 立式铣床 端铣刀 2 半 精铣 P 面 立式铣床 端铣刀 3 钻 铰 248。 13 孔 组合机床 铰刀 4 铣 1 18 孔端面 立式铣床 立铣刀 5 扩 、 铰 248。 30 孔、 248。 2 8 孔 组合机床 铰刀 6 粗铣 立 面 立式铣床 立铣刀 7 扩 、 铰 248。 50 孔、 248。 2 5 孔 、 248。 22孔、 248。 20 孔 、 248。 18 孔 组合机床 铰刀 8 钻 M12 孔 ， 扩 、 铰 248。 32孔 ，攻丝 M12 孔 组合机床 麻花钻 、 铰刀 9 扩 、 铰 248。 35 孔 组合机床 铰刀 10 去毛刺 钳工台 11 清洗 清洗机 12 检验 机械加工余量和工序尺寸的确定 X62W 铣床箱体 零件材料为 HT150 灰铸铁 ， 生产类型为大批生产，采用离心铸造毛坯。 由于零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式加以确定。 工序铣 P 面、底面的加工余量、工序尺寸和公差的确定 （ 1） 以底面定位，粗铣 P 面，保证工序尺寸 P1； （ 2） 以 P 面定位， 粗铣底面，保证工序尺寸 P2； （ 3） 以底面定位，半精铣 P 面，保证工序尺寸 P3，达到零件图设计尺寸 D 的要求， D=70177。 由图 2 所示加工方案 ,可找出全部工艺尺寸链。 如图 3 所示 ,求解各工序尺寸及公差的顺序如下 ： 图 2 第 2 道工序加工方案示意图 图 3 第 2 道工序 工艺尺寸链图 ① 从图 3 知 ， P3=D=70177。 ； ② 从图 3 所示知 ， P2=P3+Z3， 其中 Z3为半精铣余量 ， 查表 69[1]确定 Z3=1 mm， 则 P2=(70+1)mm=71mm， 由于工序尺寸 P2是在粗铣加工中保证的 ， 查表 68[1]知粗铣 2 序的经济加工精度等级可达到底面的最终加工要求 IT12， 因此确定该工序尺寸公差为 IT12， 其公差值为 mm， 故 P2=（ 71177。 ） mm。 ③ 从图 3 所示工序尺寸链知， P1=P2+Z2, 其中 Z2为粗铣余量，由于底面的加工余量是经粗铣一次切除的，故 Z2 应等于底面的毛坯余量，即 Z2=2mm， P1=(71+2) mm=73mm。 由表 68[1]确定该粗铣工序的经济加工精度等级为 IT13，其公差为 ，故 P1=（ 73177。 ）mm 为验证 确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 (a )余量 Z3的校核 在图 2 所示尺寸链中 Z3是封闭环，故 ： Z3max= P2maxP3min=[71+()]mm= mm (61) Z3min= P2minP3max=[(69+)]mm= mm (b )余量 Z2的校核，在图 2 所示尺寸链中 Z2 是封闭环，故 ： Z2max= P1max P2min =[73+（ ） ] mm= mm (62) Z2 min= P1min P2 max=[（ 71+） ] mm= mm 余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的，将工序尺寸按 “入体原则 ”表示 为 ： P3=70+， P2= mm， P1= mm。 确定切削用量 （ 1） 工序 1 粗铣 P 面和底面 该工序分两个工步，工步 1 是以底面定位，粗铣 P 面；工步 2是以 P 定位，粗铣底面。 由于这两个工步是在一台机床上经过一次走刀加工完成的，因 此它们所选用的切削速度 v 和进给量 f 是一样的，只有背吃刀量不同。 1） 背吃刀量 的确定 工步 1 的背吃刀量 aP1取位 Z1， Z1 等于 P面的毛坯总余量减去工序 2 的余量 Z3，即 Z1=3mm1mm=2mm，而工步 2 的背吃刀量 aP2取位 Z2，则如前所已知 Z2=1mm，故 aP2=2mm。 2） 进给量的确定 查 表 [10]按机床功率为 5~10kW，工件 —夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量 fz取位 mm⁄ z。 3） 铣削速度的计算， 查表 44[5]按镶齿铣刀， d⁄z=200⁄20 的条件选取， 铣削速度 v 可取为 20m⁄min。 由公式 n=1000v⁄πd (63) 可求得该工序铣刀转速。 n=1000 20/（ π 200） =⁄min 参照 表 51[3]所列。