典型零件加工工艺分析例.

一、支承套的加工工艺如图所示为升降台铣床的支承套，在两个互相垂直的方向上有多个孔要加工，若在普通机床上加工，则需多次安装才能完成，且效率低，在加工中心上加工，只需一次安装即可完成，现将其工艺介绍如下：支承套简图1．分析图样并选择加工内容支承套的材料为45钢，毛坯选棒料。支承套φ35H7孔对φ100f9外圆、φ60mm孔底平面对φ35H7孔、2×φ15H7孔对端面C及端面C对内φ100f9外圆均有位置精+0.5mm尺寸两端面、度要求。为便于在加工中心上定位和夹紧，将φ100f9外圆、800780其余加工表面（2×φ15H7-0.5mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通机床完成。孔、φ35H7孔、φ60mm孔、2×φ11mm孔、2×φ17mm孔、2×M8－6H螺孔）确定在加工中心上一次安装完成。2．选择加工中心因加工表面位于支承套互相垂直的两个表面（左侧面及上平面）上，需要两工位加工才能完成，故选择卧式加工中心。加工工步有钻孔、扩孔、镗孔、锪孔、铰孔及攻螺纹等，所需刀具不超过20把。国产XH754型卧式加工中心可满足上述要求。该机床工作台尺寸为400mm×400mm，x轴行程为500mm，z轴行程为400mm，y轴行程为400mm，主轴中心线至工作台距离为100~500mm，主轴端面至工作台中心线距离为150~550mm，主轴锥孔为ISO40，定位精度和重复定位精度分别为0.02mm和0.01mm，工作台分度精度和重复分度精度分别为7″和4″。3．工艺设计1）选择加工方法所有孔都是在实体上加工，为防钻编，均先用中心钻钻引正孔，然法再钻孔。为保证φ35H7及2×φ15H7孔的精度，根据其尺寸，选择铰削作其最终加工方法。对φ60mm的孔，根据孔径精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用铣削方法同时完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面选择的加工方案如下：φ35H7孔：钻中心孔→钻孔→粗镗→半精镗→铰孔；φ15H7孔：钻中心孔→钻孔→扩孔→铰孔；φ60mm孔：粗铣→精铣；φ11mm孔：钻中心孔→钻孔；φ17mm孔：锪孔（在φ11mm底孔上）；M6-6H螺孔：钻中心孔→钻底孔→孔端倒角→攻螺纹。2）确定加工顺序为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各个工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕。具体的加工顺序是：第一工位（B0°）：钻φ35H7、2×φ11mm中心孔→钻φ35H7孔→钻2×φ11mm孔→锪2×φ17mm孔→粗镗φ35H7孔→粗铣、精铣φ60mm×12孔→半精镗φ35H7孔→钻2×M6→6H螺纹中心孔→钻2×M6→6H螺纹底孔→2×M6→6H螺纹孔端倒角→攻2×M6→6H螺纹→铰φ35H7孔；第二工位（B90°）：钻2×φ15H7中心孔→钻2×φ15H7孔→扩2×φ15H7孔→铰2×15H7孔。详见表6→13数控加工工序卡片。3）确定装夹方案和选择夹具φ35H7孔、φ60mm孔、2×φ11mm孔及2×φ17mm孔的设计基准均为φ100f9外圆中心线，遵循基准重合原则，选择φ100f9外圆中心线为主要定位基准。因φ100f9外圆不是整圆，故用V形块作定位元件。在支承套长度方向，若选右端面定位，则难以保证φ17mm孔深尺寸0.5mm（因工序尺110支承套装夹示意图1—定位元件2—夹紧机构3—工件4—夹具体寸80mm——11mm无公差），故选择左端面定位。所用夹具为专用夹具，工件的装夹简图如图所示。在装夹时应使工件上平面在夹具中保持垂直，以消除转动自由度。4）选择刀具各工步刀具直径根据加工余量和孔径确定，详见表1数控加工刀具卡片。刀具长度与工件在机床工作台上的装夹位置有关，在装夹位置确定之后，再计算刀具长度。表1数控加工刀具卡片表2数控加工工序卡片注：“B0°”和“B90°”表示加工中心上两个互成90°的工位。二、异形支架的加工工艺1．零件工艺分析该异形支架的材料为铸铁，毛坯为铸件。该工件结构复杂，精度要求较高，各加工表面之间有较严格的位置度和垂直度等要求，毛坯有较大的加工余量，零件的工艺刚性差，特别是加工40h8部分时，如用常规加工方法在普通机床上加工，很难达到图纸要求。原因是假如先在车床上一次加工完成φ75js6外圆、端面和φ62J7孔、+0.122×2.20槽，然后在镗床上加工φ55H7孔，要求保证对φ62J7孔之间的对称度0.06mm及垂直度0.02mm，就需要高精度机床和高水平操作工，一般是很难达到上述要+0.12求的。如果先在车床上加工φ75js6外圆及端面，再在镗床上加工φ62J7孔，2×2.20槽及φ55H7孔，这样虽然较易保证上述的对称度和垂直度，但却难以保证φ62J7孔+0.12与φ75js6外圆之间φ0.03mm的同轴度要求，而且需要特殊刀具切2×2.20槽。另外，完成40h8尺寸需两次装卡，调头加工，难以达到要求，φ55H7孔与40h8尺寸需分别在镗床和铣床上加工完成，同样难以保证其对B孔的0.02mm垂直度要求。异2．选择加工中心通过零件的工艺分析，确定该零件在卧式加工中心上加工。根据零件外形尺寸及图纸要求，选定的仍是国产XH754型卧式加工中心。图形支架零件简3．设计工艺1）选择在加工中心上加工的部位及加工方案φ62J7孔粗镗→半精镗→孔两端倒角→铰φ55H7孔粗镗→孔两端倒角→精镗+0.122×2.20空刀槽一次切成44U型槽粗铣→精铣R22尺寸一次镗40h8尺寸两面粗铣左面→粗铣右面→精铣左面→精铣右面2）确定加工顺序B0°：粗镗R22尺寸→粗铣U型槽→粗铣40h8尺寸左面→B180°：粗铣40h8+0.12+0.4尺寸右面→B270°：粗镗φ62J7孔→半精镗φ62J7孔→切2×φ650×2.20空刀槽→φ62h7孔两端倒角。B180°：粗镗φ55H7孔孔两端倒角→B0°：精铣U型槽→精铣40h8左端面→B180°：精铣40h8右端面→精镗φ55H7孔→B270°铰φ62J7孔。具体工艺过程见表3。3）确定装夹方案和选择夹具支架在加工时，以φ75js6外圆及26.5±0.15尺寸上面定位（两定位面均在前面车床工序中先加工完成）。工件安装简图如图所示。工件装夹示意图表3数控加工刀具卡片卡片表4数控加工工序卡片