扇形板的设计

2 扇形板的分析

2.1扇形板的工艺分析

扇形板是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和表面的精度要求较高，上下表面、圆弧表面都有粗糙度要求，精度要求较高，此外还有φ22+00.021孔要求加工，对精度要求也很高。孔粗糙度要求都是6

Ra，所以都要求精加工。其小头孔与下平面有平行度的公差要求，.1

和φ22+00.021孔有对称度公差要求，因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。

2.2扇形板的工艺要求

一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

图2.1 扇形板的零件图

该零件需要切削加工的地方有5个处：平面加工包括扇形板上端面、下端面；孔系加工包括φ22+00.021；小孔φ8和扇形板两个外圆弧面的加工。不去除材料加工上下两个表面。

⑴以平面为主有：

①扇形板上端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是Ra=6.3；下端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是Ra=3.2；

②扇形板R48弧面采用数控机床加工，其粗糙度要求是Ra=3.2。

⑵孔系加工有：

①φ22+00.021孔的钻、扩钻，粗铰，精铰，并且进行倒角1x45°。其表面粗糙度为Ra=1.6；

②φ8孔钻、铰加工，其表面粗糙度要求1.6

R a ；并且与下端面的平行度要求为0.08µm，与φ22+00.021的对称度为0.1µm。

扇形板毛坯的选择用铸造，因为生产率较高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在3.5-4mm，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。由[3]由于是批量生产。

上面主要是对扇形板零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。

加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：

⑴粗加工阶段

粗加工的目的是切去绝大部分多于的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。粗糙度为Ra80～100μm。

⑵半精加工阶段

半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9～IT10。表面粗糙度为Ra10～

1.25μm。

⑶精加工阶段

精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。

精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra10～1.25μm。

此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。

但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。

加工工艺路线方案

在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产以

考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订加工工艺路线方案（规定零件的左端面为上表面，右端面为下表面）。见下；

1.工艺路线方案一:

工序1：粗铣零件的上端面，以下端面为粗基准，选用X63卧式铣床加工，选用 专用夹具1.

工序2：粗铣零件的下端面，以上端面为粗基准，选用X63卧式铣床加工，选用 专用夹具1.

工序3：精铣零件的下端面，以上端面为精基准，选用X63卧式铣床加工，选用 专用夹具1.

工序4：精铣零件的上端面，以下端面为精基准，选用X63卧式铣床加工，选用 专用夹具1.

工序5：对φ22

+00.021孔进行钻孔，以下端面为基准。 工序

6：对φ22+00.021孔进行扩孔，以下端面为基准。 工序

7：对φ22+00.021孔进行粗铰，以下端面为基准。 工序

8：对φ22+00.021孔进行倒角1X45°，以上、下端面为基准。 工序9：对φ22+00.021孔进行精铰，以下端面为基准。

工序10：对R48外圆弧进行粗铣和精铣，以下端面和孔为基准，使用专用夹具。 工序11：中检。

工序12：对φ8孔空进行钻——粗铰----精铰。以φ22

+0

0.021孔和下端面为基准， 使用专用夹具。

工序13： 清洗表面。

工序14：剔除毛刺。

工序15：终检。 3.5扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定

扇形板的毛胚采用的是45号钢制造,生产类型为批量生产，采用铸造毛坯。

粗铣：由机械余量加工手册知，其单边余量值规定为1.4—2mm ，现取2mm 。

可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取0.21m m -。根据毛胚的

实际尺寸来定粗铣工步。

精铣：由机械余量加工手册知，其单边余量值规定为1mm 。零件加工完成后

其厚度达到要求8.08.032+

-mm .可达到零件表面的粗糙度要求。

铸件的厚度H=32+（2+1）*2=38mm ，查机械加工工艺手册取其公差为+1mm,

铸件的毛坯厚度H 为5.05.038+

-mm 。