图33所示为铣床变速箱体图。零件材料为HT200,中批量生产,其加工工艺分析如下:
1.零件图工艺分析
该零件由平面、型腔以及孔系组成。零件结构较复杂,尺寸精度较高。零件上需要加工的孔较多,虽然绝大部分配合孔的尺寸精度最高仅为7级,但孔系内各孔之间的相互位置精度要求较高,除一处垂直度允差为0.03㎜外,其余各处同轴度、平行度允差为0.02㎜。
2.设备的选择
为确保这些孔加工精度的实现,提高生产率,本例选择日本一家公司生产的卧式
加工中心加工该件。机床配有MAZATAL
CAM—2
数控系统,具有3坐标联动,双工作台自动交换,由机械手自动换刀,传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能。刀库容量为60把。工作台面积630㎜×630㎜,工作台横向(X轴)行程910㎜,纵向行程(Z向)行程635㎜,主轴垂向行程710㎜,编程可用人机会话式,一次装夹可完成不同工位的钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序。对于加工变速箱体这类多工位,工序密集工件与普通机床相比,有其独特的优越性。
图33 铣床变速箱体
3.确定零件的定位基准和装夹方式
(1) 定位基准的选择
选择零件上的M、N和S面作为精定位基准,分别限制3个、1个和2个自由度,在加工中心上一次安装完成。除精基准以外的所有表面,由粗至精的全部加工,保证了该零件相互位置精度的全部项目。这三个平面组成的精基准可在通用机床上先加工好。
(2)确定装夹方案
装组合夹具,将夹具各定位面找正在0.01㎜以内,将夹具擦净,夹好。
将工件98±0.1㎜,Ra6.3μm面向下放在夹具水平定位面上,S面靠在竖直定位面上,32±0.2㎜,Ra6.3μm面靠在X向定位面上夹紧,保证工件与夹具定位面之间0.01㎜塞尺不入。当然,各定位面已在前面工序中用普通机床加工完成。
4.加工阶段的划分
为了使切削过程中切削力和加工变形不过大,以及前次加工所产生的变形(误差)能在后续加工中完全切除,可把加工阶段分得细一些,全部配合孔均经过粗→半精→精三个加工阶段。
5.工艺设计说明
(1)对同轴孔系采用“调头镗”的加工方法,先在B0和B180工位上先后对两个侧面上的全部平面和孔进行粗加工;然后再在B0和B180工位上,先后对两个侧面的全部平面和孔进行半精加工和精加工。
(2)为了保证孔的正确位置,在加工中心上对实心材料钻孔前,均先锪孔口平面、钻中心孔,然后再钻孔→扩孔→镗孔或铰孔。
(3)因Ф125H8孔为半圆孔,为了保证Ф125H8孔与Ф52J7孔同轴度0.02㎜的要求,在加工过程中,先用立铣刀以圆弧插补方式粗铣至Ф124.85㎜,然后再精镗。
(4)为保证Ф62J7孔的精度,在加工该孔时,先加工2-Ф65H12卡簧槽,再精镗Ф62J7孔成。
6.刀具选择(见表9)
表9 数控加工刀具卡片
产品名称或代号
|
×××
|
零件名称
|
铣床变速箱体
|
零件图号
|
×××
|
序号
|
刀具号
|
刀具规格名称/㎜
|
数量
|
加工表面(尺寸单位㎜)
|
备注
|
1
|
T01
|
粗齿立铣刀Ф45
|
1
|
铣Ⅰ孔中Ф125H8孔,粗铣Ⅲ孔中Ф131台,精铣Ф131孔
|
|
2
|
T02
|
镗刀Ф94.2
|
1
|
粗镗Ф95H7孔
|
|
3
|
T03
|
镗刀Ф61.2
|
1
|
粗镗Ф62J7孔
|
|
4
|
T05
|
镗刀Ф51.2
|
1
|
粗镗Ф52J7孔至Ф51.2
|
|
5
|
T07
|
专用铣刀Ⅰ24-24
|
1
|
锪平4-Ф16孔端面,锪平4-Ф20H7孔端面
|
|
6
|
T09
|
中心钻Ⅰ34-4
|
1
|
钻4-Ф16孔,钻4-Ф20H7孔,2-M8孔的中心孔
|
|
7
|
T10
|
专用镗刀Ф15.85
|
1
|
镗4-Ф16H8孔至Ф15.85
|
|
8
|
T11
|
锥柄麻花钻Ф15
|
1
|
钻4-Ф16孔
|
|
9
|
T13
|
镗刀Ф79.2
|
1
|
粗镗Ф80J7孔
|
|
10
|
T16
|
镗刀Ф94.85
|
1
|
半精镗Ф95H7孔至Ф94.85
|
|
11
|
T18
|
镗刀Ф95H7
|
1
|
精镗Ф95H7孔
|
|
12
|
T20
|
镗刀Ф61.85
|
1
|
半精镗Ф62J7孔
|
|
13
|
T22
|
镗刀Ф62J7
|
1
|
精镗Ф62J7孔成
|
|
14
|
T24
|
镗刀Ф51.85
|
1
|
半精镗Ф52J7孔
|
|
15
|
T26
|
铰刀Ф52AJ7
|
1
|
铰Ф52J7孔
|
|
16
|
T32
|
铰刀Ф16H8
|
1
|
铰4-Ф16H8孔成
|
|
17
|
T34
|
镗刀Ф79.85
|
1
|
半精镗Ф80J7孔
|
|
18
|
T36
|
倒角刀Ф89
|
1
|
Ф80J7孔端倒角
|
|
19
|
T38
|
镗刀Ф80J7
|
1
|
精镗Ф80J7孔成
|
|
20
|
T40
|
倒角镗刀Ф69
|
1
|
Ф62J7孔端倒角
|
|
21
|
T42
|
专用切槽刀Ⅰ22-28
|
1
|
圆弧插补方式切二卡簧槽
|
|
22
|
T45
|
面铣刀Ф120
|
1
|
铣40尺寸左面
|
|
23
|
T50
|
专用镗刀Ф19.85
|
1
|
半精镗4-Ф20H7孔
|
|
24
|
T52
|
铰刀Ф20H7
|
1
|
铰4-Ф20H7孔
|
|
25
|
T57
|
锥柄麻花钻Ф18.5
|
1
|
钻4-Ф20H7孔底孔Ф18.5
|
|
26
|
T60
|
镗刀Ф125H8
|
1
|
精镗Ф125H8孔
|
|
编制
|
×××
|
审核
|
×××
|
批准
|
×××
|
共 页
|
第 页
|
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|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
7.确定切削用量(略)
8.数控加工工艺卡片拟订(见表10)
表10 铣床变速箱体数控加工工艺卡片
单位名称
|
×××
|
产品名称或代号
|
零件名称
|
零件图号
|
×××
|
铣床变速箱体
|
×××
|
工序号
|
程序编号
|
夹具名称
|
使用设备
|
车间
|
×××
|
×××
|
组合夹具
|
卧式加工中心
|
数控中心
|
工步号
|
工步内容
(尺寸单位㎜)
|
刀具号
|
刀具规格
/ mm
|
主轴转速
/r.min
|
进给速度
/mm.min
|
背吃刀量
/ mm
|
备注
|
1
|
B0
|
|
|
|
|
|
|
2
|
铣Ⅰ孔中Ф125H8孔至Ф124.85
|
T01
|
粗齿立铣刀Ф45
|
300
|
40
|
|
|
3
|
粗铣Ⅲ孔中Ф131台、Z向留0.1㎜
|
T01
|
|
300
|
40
|
|
|
4
|
粗镗Ф95H7孔至Ф94.2
|
T02
|
镗刀Ф94.2
|
150
|
30
|
|
|
5
|
粗镗Ф62J7孔至Ф61.2
|
T03
|
镗刀Ф61.2
|
180
|
30
|
|
|
6
|
粗镗Ф52J7孔至Ф51.2
|
T05
|
镗刀Ф51.2
|
180
|
30
|
|
|
7
|
锪平4-Ф16孔端面
|
T07
|
专用铣刀Ⅰ24-24
|
600
|
60
|
|
|
8
|
钻4-Ф16孔中心孔
|
T09
|
中心钻Ⅰ34-4
|
1000
|
80
|
|
|
9
|
钻4-Ф16孔至Ф15
|
T011
|
锥柄麻花钻Ф15
|
400
|
40
|
|
|
10
|
B1800
|
|
|
|
|
|
|
11
|
铣40尺寸左面
|
T45
|
面铣刀Ф120
|
600
|
60
|
|
|
12
|
粗镗Ф80J7至Ф79.2
|
T13
|
镗刀Ф79.2
|
150
|
30
|
|
|
13
|
粗镗Ф62J7孔至Ф61.2
|
T03
|
|
180
|
30
|
|
|
14
|
锪平4-Ф20H7孔端面
|
T07
|
|
600
|
60
|
|
|
15
|
钻4-Ф20H7孔中心孔
|
T09
|
|
1000
|
80
|
|
|
16
|
钻4-Ф20H7孔至Ф18.5
|
T57
|
锥柄麻花钻Ф18.5
|
350
|
40
|
|
|
17
|
B0
|
|
|
|
|
|
|
18
|
精镗Ф125H8孔成
|
T60
|
镗刀Ф125H8
|
200
|
20
|
|
|
19
|
精铣Ф131孔成
|
T01
|
|
400
|
40
|
|
|
20
|
半精镗Ф95H7孔至Ф94.85
|
T16
|
镗刀Ф94.85
|
200
|
20
|
|
|
21
|
精镗Ф95H7孔成
|
T18
|
镗刀Ф95H7
|
200
|
20
|
|
|
22
|
半精镗Ф62J7孔至Ф61.85
|
T20
|
镗刀Ф61.85H7
|
200
|
20
|
|
|
23
|
精镗Ф62J7孔成
|
T22
|
镗刀Ф62J7
|
200
|
20
|
|
|
24
|
半精镗Ф52J7孔
|
T24
|
镗刀Ф51.85
|
260
|
20
|
|
|
25
|
铰Ф52J7孔成
|
T26
|
铰刀Ф52AJ7
|
100
|
20
|
|
|
26
|
镗4-Ф16H8孔至Ф15.85
|
T10
|
专用镗刀Ф15.85
|
200
|
30
|
|
|
27
|
铰4-Ф16H8孔成
|
T32
|
铰刀Ф16H8
|
100
|
20
|
|
|
28
|
B1800
|
|
|
|
|
|
|
29
|
半精镗Ф80J7孔至Ф79.85
|
T34
|
镗刀Ф79.85
|
200
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
续表
单位名称
|
×××
|
产品名称或代号
|
零件名称
|
零件图号
|
×××
|
铣床变速箱体
|
×××
|
工序号
|
程序编号
|
夹具名称
|
使用设备
|
车间
|
×××
|
×××
|
组合夹具
|
卧式加工中心
|
数控中心
|
工步号
|
工步内容
(尺寸单位㎜)
|
刀具号
|
刀具规格
/ mm
|
主轴转速
/r.min
|
进给速度
/mm.min
|
背吃刀量
/ mm
|
备注
|
30
|
Ф80J7孔端倒角
|
T36
|
倒角刀Ф89
|
300
|
30
|
|
|
31
|
精镗Ф80J7孔成
|
T38
|
镗刀Ф80J7
|
200
|
20
|
|
|
32
|
半精镗Ф62J7孔至Ф61.85
|
T20
|
|
200
|
20
|
|
|
33
|
Ф62J7孔端倒角
|
T40
|
倒角镗刀Ф69
|
300
|
30
|
|
|
34
|
圆弧插补方式切二卡簧槽
|
T42
|
专用切槽刀Ⅰ22-28
|
400
|
20
|
|
|
35
|
精镗Ф62J7孔
|
T22
|
|
200
|
20
|
|
|
36
|
镗4-Ф20H7孔至Ф19.85
|
T50
|
专用镗刀Ф19.85
|
300
|
30
|
|
|
37
|
铰4-Ф20H8孔成
|
T52
|
铰刀Ф20H7
|
100
|
20
|
|
|
编制
|
×××
|
审核
|
×××
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批准
|
×××
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年 月 日
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共 页
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第 页
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