方案一:连杆盖与体的两端面是分开加工的,而方案二则是将连杆盖与体放在一道工序加工,首先能省工时和机床设备等资源。还一个重要的问题是方案一中很多粗、精加工放在一道工序加工,这样粗,精加工的精度要求不同,对机床的精度和其它设备要求也不同。方案二则更加经济,其它加工工序大致相同。方案一中是先加工完结合面后在加工螺栓平面。而方案二则是采用互为基准的原则,先以结合面为粗基准加工,螺栓孔平面,然后以螺栓孔平面为基准加工结合面,这样交替加工可以使两平面达到一定的精度要求。因此相比之下选用方案二。并在其中加入一些辅助工序,如去毛刺,检验等其它辅助工序。最后的加工路线确定如下: 工序1 粗铣两平面 工序2 精铣两平面 工序3 粗镗小头孔 工序4 粗铣工艺凸台 工序5 粗镗大头孔
工序6 粗铣连杆体结合面 工序7 钻螺栓孔 工序8 铰孔、倒角 工序9 攻丝
工序10 铣连杆体轴瓦锁口槽 工序11 精磨结合面 工序12 清洗、检验
工序13 粗铣螺栓孔平面 工序14 粗镗大头孔
工序15 粗铣连杆盖结合面 工序16 精铣螺栓孔平面 工序17 钻螺栓孔 工序18 铰螺栓孔
工序19 铣轴瓦锁口槽 工序20 精磨结合面 工序21 清洗、检验 工序22 粗镗大头孔
工序23 大头孔两端倒角
工序24 钻小头油孔及孔口倒角 工序25 半精镗大头孔 工序26 半精镗小头孔 工序27 精磨两端面 工序28 精镗大头孔 工序29 精镗小头孔 工序30 去毛刺 工序31 珩磨大头孔
工序32 铣小头孔两端面及孔口倒角工序33 去全部毛刺、清洗、检验 工序34 连杆体与盖对号,装配
六、切削用量的选择原则
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正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。
1. 粗加工时切削用量的选择原则
粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切削量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。
金属切除率可以用下式计算:Zw ≈V.f.ap.1000 式中:Zw 单位时间内的金属切除量(mm3/s); V切削速度(m/s);
f 进给量(mm/r); ap切削深度(mm)。
提高切削速度、增大进给量和切削深度,都能提高金属切除率。但是,在这三个因素中,影响刀具耐用度最大的是切削速度,其次是进给量,影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是:首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap,其次选择一个较大的进给量度f,最后确定一个合适的切削速度V. 选用较大的ap和f以后,刀具耐用度t 显然也会下降,但要比V对t的影响小得多,只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值,因此,能使V、f、ap的乘积较大,从而保证较高的金属切除率。此外,增大ap可使走刀次数减少,增大f又有利于断屑。因此,根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是比较有利的。
(1)切削深度的选择:
粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大,一次切不完时,才考虑分几次走刀。
(2)进给量的选择:
粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此,进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下,可选用大一些的进给量;在刚性和强度较差的情况下,应适当减小进给量。
(3)切削速度的选择:
粗加工时,切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率,在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率,则应适当降低切削速度。
2.精加工时切削用量的选择原则
精加工时加工精度和表面质量要求较高,加工余量要小且均匀。因此选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量,并在此基础上提高生产效率。
(1)切削深度的选择:
精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大,否则,当吃刀深度较大时,切削力增加较显著,影响加工质量。
(2)进给量的选择:
精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时,虽有利于断屑,但残留面积高度增大,切削力上升,表面质量下降。
(3)切削速度的选择:
切削速度提高时,切削变形减小,切削力有所下降,而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时,才选用低速,以避开积屑瘤产生的范围。
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由此可见,精加工时选用较小的吃刀深度ap和进给量f,并在保证合理刀具耐用度的前提下,选取尽可能高的切削速度V,以保证加工精度和表面质量,同时满足生产率的要求。
七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差
连杆零件材料为45纲,硬度207—241HBS,毛坯重量为2Kg。生产类型为大批生产,采用在锻上合模模锻毛坯。
加工两端面时的工序间余量是两陪的单边余量,加工其它的平面的工序间余量则是单边余量;加工孔的工序间余量则指的是直径方向的余量。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: 工序名称 粗铣小头孔平面 精磨两端面 精铣两端面 粗铣两端面 锻造 珩磨大头孔 精镗大头孔 粗镗大头孔 半精镗大头孔 锻造 精镗小头孔 半精镗小头孔 工序间 工序间 粗糙度 h12(0?0.25) 0.2IT10(??0.3) 表面 尺寸 Ra6.3 Ra1.25 Ra2.5 Ra5 工序间 公差 34 38 38.8 40 70 70-0.08=69.92 69.8-1.2=68.6 69.92-0.12=69.8 39 39-0.1= 38.9 工序尺寸 粗糙度 34(0?0.25) 0.238??0.3 表面 Ra6.3 Ra1.25 Ra2.5 Ra5 Ra0.8 Ra1.25 Ra5 Ra2.5 Ra6.3 Ra10 加工余量 经济精度 2?2 0.4?2 0.6?2 h8(0?0.039) 38.8h8(0?0.039) 40h111?2 ?1 0.08 0.12 4.6 0.1 h11(0?0.16) 42 ?0.01H6(0) ?0.03H7(0) (0?0.16) ?0.01 ?700?0.03?69.92042?1 Ra0.8 Ra1.25 Ra5 Ra2.5 ?0.03H12(0) ?0.30?68.60 ?0.12H10(0) ?0.12?69.80 ?1.5 0.1 1.2 68.6-4.6= 64 ?0.025H7(0) ?0.10H10(0) ?64?1.5 Ra6.3 Ra10 ?0.025 ?390?0.10?38.90 11
粗镗小头孔 锻造 钻小头油孔 粗铣工艺凸台 锻造 精磨连杆体结合面 粗铣连杆体结合面 锻造 精磨连杆盖结合面 精铣螺栓孔平面 粗铣连杆盖结合面 粗铣螺栓孔平面 锻造 精镗连杆盖导杆孔 钻、扩导杆孔 钻通孔 精镗连杆体导杆孔 钻扩导杆孔 精扩螺纹孔 钻盲孔(长27mm)
4.7 ?0.25H12(0) Ra20 38.9-1.2= 37.7 5 51 55 55+0.5= 55.5 32.5-0.5= 32 33.1-0.6= 32.5 34.6-1.5= 33.1 36-1.4= 34.6 16 16-0.1= 15.9 15.9-3.9= 12 16 16-0.1= 15.9 15.9-5.2=10.7 10.7-0.7= 10 ?0.25?37.70 Ra20 Ra10 Ra12.5 Ra1.6 Ra5 Ra1.6 Ra3.2 Ra5.0 Ra5.0 Ra5.0 Ra10 Ra10 Ra5.0 Ra10 Ra2.5 Ra10 ?1.5 5 2.0 37.7-4.7= 33 H11?0.075(0) ?33?1.5 Ra10 Ra12.5 53?0.5 Ra1.6 Ra5 57?0.5 Ra1.6 Ra3.2 Ra5 Ra5 ?0.075 ?50h11(0?0.19) 51+2=53 h8(0?0.011) h11(0?0.190) 55.5+1.5= 57 h8(0?0.039) 51(0?0.19) 55(0?0.011) 55.5?0.5 0.5 1.5 (0?0.190) 32(0?0.039) 32.50?0.039 33.10?0.16. 34.6?0.5 0.5 0.6 1.5 1.4 h8(0?0.039) h11(0 ?0.16.)h11(0?0.160) 36 ?0.018H7(0) ?0.043H9(0) (0?0.160) ?0.018160 ?0.04315.90 ?0.11120 ?1 0.1 3.9 12 0.1 5.2 0.7 10 36?1 Ra5.0 Ra10 Ra10 Ra5.0 Ra10 Ra2.5 Ra10 ?0.01H11(0) ?0.018H7(0) ?0.043H9(0) ?0.018160 ?0.04315.90 ?0.043H9(0) ?0.09H11(0) ?0.04310.70 ?0.09100 12
八、工时定额的计算
工序1:粗铣两平面
铣刀每齿进给量fz?0.15mmz,根据《机械加工工艺手册》P475,机床功率5-10kw,
选af?0.12~0.18mmz,
切削速度:参考有关手册,确定v?1.33ms,即80mmin《机械加工工艺手册》p478 采用镶齿套式面铣刀,dw?100mm,齿数Z=10,则
ns?1000v1000?80800???255rmin ?dw??100?现采用X52K立式双头回转铣床,根据机床使用说明书,取nw?235rmin 实际切削速度为v??dwnw1000???100?2351000?73.8mmin
当nw?235rmin时,工作台的每分钟的进给量fm应为:
fm?300或375,取fm?375mmmin
当af取0.16mmz时,fm?0.16?10?235?376mmmin
其中l?50?84?134mm,l1?0.5(D?D2?B2)?(1~3)?25.9mm,l2?3mm 基本时间:tm?l?l1?l2134?3?26?2??2?0.435?2?0.87min fm375辅助时间:2?(0.80?0.20)?2.00 单件工时:(0.87?2.00)?1.041?2.99min 工序2:精铣两平面
铣刀每齿进给量af?0.09~0.18mmz,取af?0.10mmz,
切削速度v?2ms,v?2?60?120mmin。采用镶齿套式面铣刀,dw?100mm,齿数
Z?10,则ns?1000v1000?120??382.2rmin,现采用X52K立式双头回转铣床,机?dm??100床主轴转速取nw?375rmin时,工作台的每分钟的进给量应为
fm?fznnw?01.0?10?375?375mmmin,查《机械制造工艺设计手册》表4-16-2得:
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连杆加工工艺规程课程设计说明书
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