盘工艺规程设计及镗孔工序夹具设计

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φ370+0.027, φ6202.001.0+-，φ7202.001.0+-等。

孔φ55，φ72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φ55，φ72的孔应同时镗出，保证其同轴度，使平行度公差降到最小。

φ62对φ90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φ50mm 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。

φ90轴线与R 面垂直度允差为0.03，φ72对φ55的圆心允差为0.05，φ37对φ55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。

（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φ50，φ55，φ37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φ90轴线垂直的面，并在φ230mm处安装一个离心棒，使φ230mm以下部分与左边部分合为一体。

浇冒口位置：位于φ70mm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.续表:件主要尺寸公差如下表所示：四工艺规程设计（一）定位基准的选择回转盘R面和φ55mm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：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φ100和φ70端面作为粗基准。

最先进行机械加工表面上R面和φ55，φ72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φ105孔：粗刨，精刨，锪平φ50：粗车φ62：粗车，半精车，精车φ72：粗镗，半精镗，精镗φ60：粗镗φ55：粗镗，精镗，研磨φ80：粗镗φ37：粗镗，半精镗，精镗φ75：粗车，半精车，精车φ90：粗车，半精车，精车4-φ13：钻锪平 4-φ32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φ55及φ72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φ50，φ105，φ80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φ72，φ55外圆毛坯定两孔中心线；2．以φ230背面向上，将工件顶起，校平各面加工线；3．工件转90°以φ72，φ55，，中心线找正划各加工线；4．划φ230 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φ105端面保持61.15.0+表面粗糙度6.32. 刨φ100端面, 表面粗糙度12.5；3. 刨φ70端面,保持尺寸；4．精刨方孔，及φ105端面主尺寸要求；五．粗车，四爪及胎具夹压1．切平φ2302.0+端面保持尺寸为122；2．切平φ90端面保持尺寸29，151为152； 3．车φ230 为φ2315.0+ 4．车φ90为90.15.0+ 5．50至尺寸；6．车φ62至φ605.0+,保持长382.0+为375.0+； 7.车平φ50端面,保证尺寸108。

六 精车1．光车φ62端面；2．车φ6202.001.0+-至要求保持尺寸382.0+； 3．倒角1×45°在φ54处倒角2×45°切槽2×0.5；4．车φ90015.0038.0--及端面，保持长30为28，及151至尺寸要求，精车φ2302.0+及端面，保持证长30尺寸； 5．切槽4⨯0.5,φ90倒角1×45° 七 铣 铁槽12×5 刻线360° 八 钳 钻4-φ13刮32 九 1.粗镗φ37孔 2.精镗φ37孔至尺寸线3.镗 φ802.0+孔至尺寸,保持尺寸263.0+； 4．倒内角1×45°； 5．粗镗φ55和φ72的孔；6．精镗φ55 φ72的孔，保持φ72至φ60的尺寸为62； 7．调头镗60至尺寸线 8．倒内角1×45° 十 1.钻模 钻孔 攻丝 2.打字码3.研磨φ55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,φ105mm的端面以及精刨方孔φ105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φ37, φ80, φ60, φ55, φ72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12×5，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φ2302.0+端面及φ90端面选CA6140通用车床，选择硬质合金车刀，其材料为YG6通用四爪卡盘；夹具的游标卡尺。

φ2302.0+，φ90等孔，选择CA6140车床，刀具选择回转位车刀；φ50，φ62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4×32的孔，选择通用直径为φ32mm带可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为φ13，钻4×13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。

8五）加工工序设计1．工序：粗刨方孔及端面，精刨方孔及φ105端面，刨削用量的计算。

a ．刨φ100mmr 端面，取粗加工余量为4.5mm,一次刨削成功,取a P =45mm,f=1.5mm/2st 刀杆截面16×25,刀片厚度是4mm,查文献[2]7-2-14得刨削速度V=kv fgap p c vxv m r... 切削力: z z y z z kF F f F cap F ⨯= N 切削功率；4106⨯=VF P z m kw,由于刨刀（机夹强力刨刀），材料为YG 硬质合金，取主偏角r k =45°取k=10,刀具耐度T=60mm ，切削速度确定：查文献[2]表7.2-14，7-2-5取6.129=v C ，15.0=Xv ，4.0=Yv ，m=0.2,15.1=Kv 则：kv apXVfYvT CrV m ==15.1155.4606.1294.015.02.0⨯⨯⨯=34.96min m 切削力的计算:z z y z z z kF F f F ap CF F ⨯= N查文献[2]表7.2-14，7-2-5取0.1,75.0,0.1,9000====Z Z Z Z KF YF XF CF 则Fz=900×4.5×1.575.0×1=5489.38N 切削功率的计算:2.31064=⨯=FzVPm kw 通过上述计算查表7-2-18 刨削速度V=3.5min m 刨削力 Fz=8140N刨削功率 Pm=4.72kwb.粗刨φ105端面,取粗加工余量为2mm,查文献[2]表 7.2-12取p a =2mm,f=2dst mm 则:刨削速度 V=min 6.2915.122606.12915.02.0m =⨯⨯⨯刨削功率 Pm=4106⨯FzV=1.5kw 查文献[2]表7-2-18刨削速度V=31min m 刨削力 Fz=5640N 刨削功率Pm=2.88kw精刨φ105端面取精加工余里为0.5mm,查文献[2]表7-2-14,7-2-15取5.0=p a f=10dst mm 则 刨削速度V=15.1105.0606.12915.02.0⨯⨯⨯=7.3min m 刨削力 Fz=900253010.15.075.00.1=⨯⨯⨯N 刨削功率 Pm=4106⨯FzV=0.31kw 查文献,[2]表7-2-19取 V=15min m ,Fz=8535N,Pm=2.0kw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φ230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,故分两次走刀,粗车加工量取4mm,精车加工余量为1mm a. 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1.1CA6140车床的中心高为400mm 故选刀杆尺 20×30,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 0=60°,y 0=8°s λ=-10°y ε=1.0mm y 0=-10°,by ≤ 0.5f b. 选择切削用量1. 确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为4mm,因在一次走刀内完成故mm ap 42230240=-=2. 确定进给量f,根据表1-4,在粗车时,刀杆尺 20×30 , ap =3～5mm,以及工件直径为 100～600mm,取f=1.2r m m 确定的进给量须满足车床进给要求,故须进行校验根据1.21当铸铁的强度S b ＞212,ap 4≤,f ≤4, f ≤1.2r m m kr=45°,进给力Ff=1930N,由于Ff 修正系数为ky 0.10=Ff ,k 0.1=sFf λ11.1=kkrfF 故实际进给力Ff=1.2rm m ,可用选择车刀磨钝标准及寿命最大磨损量取为:1表1.9车刀寿命T=30min,确定切削速度Vc 根据表1-10δP ≤4,f ≤1.34r min切削速度Vc(根据表1-10, δP ≤4)切削速度的修正系数为0.1,65.0==v kk ktr r ,0.1=ksv 15.1=ktr ,0.1=kkv 故.Vc /=kv v t =50⨯0.65⨯1.0⨯0.8⨯1.15⨯1.0=29.9min m ,车床主轴CA6140车床说明书，当n min 40r c =.车床主轴允许功率Pz=5.9kw,因Pc<Pz,故所选择的切削用量均可，最后决定的车削用量为min 40,2.1,4r n r mm f mm ap ===，min 1.30m v c =f)计算基本工时，nf l t m =，L+L+y+Δ L=15 根据《机械制造工艺学课程设计》表1.26车削时入切量及超切量:y+s=6mm,则++=y L L Δ=21mm故m t =min 17.12.15.121=⨯2)粗车φ90端面,保持尺寸30为29,151为152,已知:工件尺寸坯件D=96车削后d=90,加工长度34.5.加工要求:车削后表面粗糙度Ra=32车床:CA6140,工件两端面支承在顶尖上由于工件余量达3mm.而加工要求又较高故分两次走刀,粗车加工余量为2.5mm 精车余量为0.5mma).选择刀具1.选择机夹可转位车刀2.选择刀杆尺寸为20×30.刀片厚度为8.3.根据表1.2粗车带外皮的铸件毛坯,可选择YG6牌号硬质合金.4.车刀几何尺寸,选择平面带倒棱型车刀kr=45°,kr=10°,x 0=60°,y 0=8°s λ=-10°y ε=1.0mm y 0=-10°,by ≤ 0.5fb)选择切削用量.1.由于粗加工余量为2.5,在一次走刀内完成,故ap =2.5mm2.确定进给量,根据表1-4,在粗车铸铁时,刀杆尺寸20×30, ap ≤3mm,以及工件直径小于100mm时,f=0.9～1.3r m m 按CA6140车床说明书,选择f=0.96确定的进给量尚须满足车床进给机构强度要求,故须进行校验根据表1.22当铸铁的强度, δP =208～248MPaap ≤3.2,f ≤0.96r m v ,kr=45°,F f =1140N切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故所选f=0.96n m m ,可用选择车刀磨钝标准及寿命磨损量取1mm 车刀寿命T=30min确定切削速度Vc,根据《机械设计制造工艺学指导书》表1.27 V kv apXVfYv T Crm=式中：ksv kkv ktv kmv kv ...=20.015.02.096.05.230189⨯⨯=c v kv其中0.1,0.1==krv ktv15.196.05.2308.18920.015.02.0⨯⨯⨯=vc ×0.63×0.8=48.9r m mmin 2.162909.481000r n =⨯⨯=π按CA6140车床说明书选择Nc=160min r 这时2.481000160961000=⨯⨯==ππpnc vc校验机床功率,当δP =208～1420, ap ≤2.8Vc ≤49min m m Pc=1.7kw切削功率的修正系数0.1==kkrFc kkrpc0.100==c c F ky p ky 故实际切削功率为Pc=1.7根据CA6140车床说明书,当min 160r n c =车床主轴允许功率P E 大于1.7故可行最后决定的车削用量ap =2.5mm,f=0.96,n=160,Vc=48.2min m计算本工时:nf l t m = L=30车削时,入切量及超切量Y+Δ=5.0mm,L=30+5.0=35mm 故min 227.096.016035=⨯=m t3).车φ62至φ60+0.5,保持尺寸长382.0为375.0+已知工件尺寸坯件D=66mm 车削后: d=60mm,工件长度L=38mm加工要求:车削后表面粗糙度为Ra=1.6加工余量为3mm 而加工要求又较高,故分两次走刀,粗车加工余量为2mm 精车加工余量为1mma) 选择刀具查《机械制造工艺学课程设计指导书》可选取圆形镗刀，刀杆直径为20mm ，刀片厚度为8mm ，材料为YG6牌号硬质合金。