回转盘工艺规程设计及镗孔工序夹具设计

共 26 页 第 1 页二回转盘的结构功用分析（一）零件的作用：回转盘是钻床主轴上的一个重要零件，钻床主轴通过回转盘与钻关相连，回转盘与主轴用四个螺钉联接，实现钻床的正确联接。回转盘的轴套孔中安装齿轮齿条，轴套中安装弹簧，钻床工作时，主轴带动回转盘中的齿轮运动，通过齿轮齿条实现钻头的纵向进给，利用弹簧的回弹作用实现钻头的自动复位。(二)零件的工艺分析该零件的材料为 HT180,该材料具有较高的耐磨性,强度,耐热性及减振性.该零件的材料主要加工面为 R.N 面及 370 +0.027 , 62 ， 72 等。02.102.1孔 55，72 的中心线对端面尺在 500mm 上的平行度直接影响到主轴的配合精度和运转精度，因此对孔 55，72的孔应同时镗出，保证其同轴度，使平行度公差降到最小。62 对 90 的同心性允差为 0.02，将直接影响孔与轴的配合，因此在加工时，最好在一次装夹内完成。车削 50mm 的端面保持其尺寸 108，将直接影响方孔内各孔的正确定位以及齿轮运动时的空间。90 轴线与 R 面垂直度允差为 0.03，72 对 55 的圆心允差为 0.05，37 对 55的圆心允差为 0.05，影响回转盘生与主轴联接的正确定位，从而影响主轴传动齿轮与变速箱的锥齿轮的啮合精度。由参考文献机械制造工艺设计简明手册中的有关和孔加工的径向精度及机床达到的位置精度可知，上述要求可以达到，零件的结构工艺性是可行的。共 26 页 第 2 页（三）回转盘的生产纲领，生产类型和其它给定条件根据零件的材料确定毛坯为铸件，其生产类型为中批生产，由机械制造工艺设计简明手册可知，毛坯的铸造方法采用砂型机械造型，又由于零件的内腔及 50，55，37 等孔均须铸出，故应安放型芯，此外，为消除残余应力，铸出后还应安排人工时效处理。参考文献机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5，该种铸件的公差等级为 CT8-10 级，加工余量等级 MA 为 G 级，故取CT 为 9 级，MA 为 G 级。铸件的分型面选择：通过 R 基准的孔轴线且与 90 轴线垂直的面，并在 230mm 处安装一个离心棒，使 230mm 以下部分与左边部分合为一体。浇冒口位置：位于 70mm 的轴心线上，各表面总余量。说明：底面双侧加工孔降一级，双侧加工.加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值R 面 382 G 4.5N 面 230 G 4.537 37 H 3.050 50 H 3.0105 方孔 105 H 4.062 孔 62 H 3.072 孔 72 H 3.060 孔 60 H 3.055 孔 55 H 3.080 孔 80 H 3.075 孔 75 H 3.0共 26 页 第 3 页续表:由参考文献机械制造工艺设计简明手册表 2.2-1，可得铸件主要尺寸公差如下表所示：其零件毛坯合图（附 A，图纸一张）四 工艺规程设计（一）定位基准的选择回转盘 R 面和 55mm 孔的轴心线既是装配基准又是设计基准，用它们作精基准能使加工遵循“基准重合”原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式。其余各面和孔也能用它作定位，这样使加工又遵循了“基准统一”原则，另外 R 面的面积较大，定位比较稳定可靠，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择可以考虑以下几点要求：加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值90 孔 90 H 3.0230 230 H 5.0主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差等级R 面的轮廓尺寸 382 9 391 32N 面的轮廓尺寸 15 45 195 1690 顶面至底面 151 3 154 25230 230 10 240 2890 90 6 96 2250 50 6 56 2080 80 6 86 22共 26 页 第 4 页1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准；如果在工件上有很多不须加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。2）如果必须首先保证某很重要表面与不加工面之间的位置要求，应以首先保证某重要表面的加工余量，均应选择表面作为粗基准。3）如果需保证各加工面都有足够的加工余量应选加式余量较小的表面作为粗基准。4）选择粗基准的表面应平整，没有浇冒口，习砂等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准面，以免产生较大的位置公差。综上所述，分析零件，选择 100 和 70 端面作为粗基准。最先进行机械加工表面上 R 面和 55，72 的孔，可利用压极装夹的和专用夹具装夹。（二）零件表面加工方法的选择：零件表面加工方法选择应考虑以下问题：1）零件表面的加工方法，主要取决于加工表面的技术要求 。这些技术要求 还包括由于基准不重合而提高了作为精基准的技术要求。2）选择加工方法应考虑每种加工方法的加工经济精度范围，材料的性质及可加工性，工件的结构，形状及尺寸大小，生产纲领及批量生产现有设备条件等。3）应考虑各种加工方法的经济精度各表面加工方法的经济精度各表面加工方法 的选择如下：R 面：粗刨两次方孔：粗刨，精刨105 孔：粗刨，精刨， 锪平50：粗车62：粗车，半精车，精车72：粗镗，半精镗，精镗60：粗镗55：粗镗，精镗，研磨80：粗镗37：粗镗，半精镗，精镗75：粗车，半精车，精车90：粗车，半精车，精车共 26 页 第 5 页4-13：钻 锪平 4-32各螺纹孔及其它小孔均用钻床钻孔。（三）加工顺序的安排因孔 55 及 72 的中心线对端面尺在 500mm 上的平行必误差 0.05，故它们 的加工宜采用工序集中的原则 ，即分别在一次装夹下将 R 面的两孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”的加工原则，将R 面 50，105，80 等孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，各面上和螺纹孔等次要表面，放在最后加工工艺路线如下：一、 铸，铸造，翻砂，注意检查缺陷二、 油漆，清砂，刷底面，自然时效三、 划下列各尺位的刨位加工线1以 72，55 外圆毛坯定两孔中心线；2以 230 背面向上，将工件顶起，校平各面加工线；3工件转 90以 72，55，中心线找正划各加工线；4划 230 外圆线；5各孔的中心线对毛面的偏移允差不大于 1.5。四 刨 压板 装夹 校正1刨方孔及 105 端面保持 61.1 表面粗糙度 6.35.02. 刨 100 端面, 表面粗糙度 12.5；3. 刨 70 端面,保持尺寸；4精刨方孔，及 105 端面主尺寸要求；五粗车，四爪及胎具夹压1切平 230 端面保持尺寸为 122；2.0共 26 页 第 6 页2切平 90 端面保持尺寸 29，151 为 152；3车 230 为 231 5.04车 90 为 90.1 .550 至尺寸；6车 62 至 60 ,保持长 38 为 37 ；5.02.05.07.车平 50 端面,保证尺寸 108。六 精车1光车 62 端面；2车 62 至要求保持尺寸 38 ；02.1 2.03倒角 145在 54 处倒角 245切槽 20.5；4车 90 及端面，保持长 30 为 28，及 151 至尺寸要求，015.38精车 230 及端面，保持证长 30 尺寸；2.5切槽 4 0.5,90 倒角 145七 铣 铁槽 125 刻线 360八 钳 钻 4-13 刮 32九 1.粗镗 37 孔2.精镗 37 孔至尺寸线3.镗 80 孔至尺寸,保持尺寸 26 ；2.0 3.04倒内角 145；5粗镗 55 和 72 的孔；6精镗 55 72 的孔，保持 72 至 60 的尺寸为 62；7调头镗 60 至尺寸线8倒内角 145十 1.钻模 钻孔 攻丝2.打字码共 26 页 第 7 页3.研磨 55 孔至尺寸线十一 油漆,补灰十三 钳,装配,按工艺部装及总装四)选择加工设备及刀具,夹具,量具由于是中批生产,因大部分选择通用机床,辅以专用机床,其生产方式以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件各机床上的装卸及各个机床间的传递由人工完成;粗刨 R 面方孔,105mm 的端面以及精刨方孔 105 端面选择龙门刨床,其型号:BQ208A,刀具为机床强力刨刀,材料为YG168,粗镗 37, 80, 60, 55, 72 孔采用坐标,镗床型号 T4163 选择镗通孔的镗力，专用夹具，游标卡尺，内径一平分尺；铣槽 125，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣52K，选择卡盘铣刀，专用夹具和内径平分尺。切平 230 端面及 90 端面选 CA6140 通用车床，选择硬2.0质合金车刀，其材料为 YG6 通用四爪卡盘；夹具的游标卡尺。230 ，90 等孔，选择 CA6140 车床，刀具选择回转位车刀；2.050，62 等孔，选择 CA6140 车床，刀具选择圆形镗刀，通用夹具，游标卡尺和外径平分尺；刮成 432 的孔，选择通用直径为 32mm 带可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为 13，钻 413 孔选择摇臂钻床，Z3025 选择锥柄麻花钻，选用锥柄机用铰刀，专用夹具，快换夹头及塞规，各螺纹孔和螺栓都选用 Z3025 钻床。M 螺纹孔用塞规检验。8共 26 页 第 8 页五）加工工序设计1工序：粗刨方孔及端面，精刨方孔及 105 端面，刨削用量的计算。a刨 100mmr 端面，取粗加工余量为 4.5mm,一次刨削成功,取a =45mm,f=1.5mm/2st 刀杆截面 1625,刀片厚度是 4mm,查文P献27-2-14 得刨削速度 V= kvfgapcxvmr.切削力: N 切削功率；zyzzkFfcapFkw,由于刨刀（机夹强力刨刀），材料为 YG 硬质4106VPzm合金，取主偏角 =45取 k=10,刀具耐度 T=60mm，切削速度确rk定：查文献2表 7.2-14，7-2-5 取 ，6.129vC， ，m=0.2, 则：15.0Xv4.Yv5.K= =34.96kapVfTCrm .1.60294.05. min切削力的计算:Nzyzzz kFfF查文献2表 7.2-14，7-2-5 取则0.1,75.0,.1,90ZZZZ KYXCFz=9004.51.5 1=5489.38N75.切削功率的计算:kw2.31064FzVPm通过上述计算查表 7-2-18刨削速度 V=3.5 in刨削力 Fz=8140N共 26 页 第 9 页刨削功率 Pm=4.72kwb.粗刨 105 端面,取粗加工余量为 2mm,查文献2表 7.2-12 取 =2mm,f=2 则:padstm刨削速度 V= in6.2915.260.195. 刨削功率 Pm= =1.5kw4FzV查文献2表 7-2-18 刨削速度 V=31 min刨削力 Fz=5640N刨削功率 Pm=2.88kw精刨 105 端面取精加工余里为 0.5mm,查文献2表 7-2-14,7-2-15 取 f=10 则5.0padstm刨削速度 V= =7.31.612950. in刨削力 Fz=900 N2307.1刨削功率 Pm= =0.31kw406FzV查文献,2表 7-2-19 取V=15 ,Fz=8535N,Pm=2.0kwmin由以上机床功率计算表明该机床功率足够2.工序五,粗车的工序设计1)粗车 230 端面已知加工材料 HT180 工件尺寸毛坯件.D=240mm,车削后 d=230mm,加工长度 L=15加工要求:车削后表面粗糙度为 Rc=1.6mm车床:CA6140,加工两端支承在顶尖上,由于工件及铸造毛坯加工余量达 6mm 而加工要求又较高 Rc=1.6mm,共 26 页 第 10 页故分两次走刀,粗车加工量取 4mm,精车加工余量为 1mma. 选择刀具1. 选择机夹转位车刀2. 根据机械制造工艺设计指导书表 1.1 CA6140 车床的中心高为 400mm 故选刀杆尺 2030,厚度为 83. 根据表 1.2 粗车(精度)带外皮的铸件毛坯,可选择 YG6 牌号硬质合金.4. 车刀几何尺寸表(1.3)选择平面带倒棱型车刀kr=45,kr=10,x =60,y =8 =-00s10y =1.0mm y =-10,by 0