分度盘零件加工工艺及夹具设计

1零件的工艺性分析

1)该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。

2)工序安排以台阶面和Φ100g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。

3)分度盘大端面对Φ35H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶

面对Φ100g6mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm 孔有同轴度要求；6×M12螺纹与和6×Φ32mm孔对100g6mm外圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。

2机械加工工艺规程设计

2.1分度盘的工艺分析及生产类型的确定

2.1.1分度盘的用途

分度盘是一种高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金属切削机床和专用夹具上。

2.1.2分度盘的主要技术要求

按表1-1形式将该分度盘的主要技术要求列于表6-1中。

大外圆Φ180 IT12 12.5

小外圆Φ100g6 IT6 1.6

◎Φ0.01○M C○M 6×Φ32孔6×Φ32H7 IT7 12.5

Φ0.25 D○M Φ35孔Φ35H7 IT7 3.2

Φ36孔Φ36 IT13 12.5

Φ21孔Φ21 IT13 12.5

螺纹孔6×M12-6H IT6 3.2

Φ0.25 D○M

6×Φ12孔6×Φ12±

0.05

IT10 3.2

Φ0.1 D

Φ10销孔Φ10H7 IT7 3.2

Φ12孔底

面

10 IT13 3.2

Φ32孔底

面

20 IT13 12.5

2.1.3审查分度盘的工艺性

1）零件材料45钢，切削加工性良好。

2）分度盘Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。

3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。

2.1.4确定分度盘的生产类型

依设计题目可知生产类型为：大批大量生产

2.2确定毛坯绘制毛胚图

2.2.1毛坯选择

根据材料45钢，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5°。

2.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

1）公差等级

由分度盘零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2）锻件重量

根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为

m=7.50kg。

t

3）锻件复杂系数

对分度盘零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的直径d=Φ180mm，高H=60mm。由公式S=N

m t/=7.50kg/12.0kg≈0.63。

m

由此可确定该分度盘零件的复杂系数为2S级。

4）锻件材质系数

由于该分度盘零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳

素钢，故该锻件的材质系数为1

M级。

5）锻件分模线形状与零件表面粗糙度

根据该分度盘零件的形位特点，采用平直分模面。由零件图可知，该分度盘零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6μm 。

根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2-2中。

表2-2 分度盘锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量

注：根据表2-10的表注，将此表中所有公差按±1/2分配。

2.2.3绘制分度盘锻造毛坯简图

由表2-2所得结果，绘制毛坯简图如图2-1所示。

图2-1

2.3 拟定分度盘工艺路线

2.3.1定位基准的选择

3.1.1精基准的选择

根据该分度盘零件的技术要求和装配要求，选择分度盘大端面为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。分度盘∅35H7mm的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工分度盘∅100g6mm外圆柱面和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。在钻削均布圆周孔时采用∅100g6mm的轴心线作为精基准，做到了设计基准与工艺基准的统一。

3.1.2粗基准的选择

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择分度盘∅100g6mm轴线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。

2.3.2表面加工方法的确定

根据分度盘零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如表2-3所示。

2.3.3加工阶段划分

该分度盘加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

2.3.4 工序集中与分散

采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。

2.3.5工序顺序的安排

1）机械加工工序

遵循”先基准后其他“、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。

2)热处理工序

因模锻件的表面层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行正火处理，软化硬皮；零件Φ100g6mm外圆面和台阶面需进行淬火，由于零件壁厚小，易变形，加之加工精度要求高，为尽量控制淬火变形，在零件粗加工后安排调质处理作预处理。

3)辅助工序

在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。

2.3.6确定工艺路线

在综合考虑上述工序安排原则基础上，表2-4列出了分度盘的工艺路线。