后蓋零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

李艷霞

后蓋是減速器的主要基礎(chǔ)件之一，它將提升器、鎖心軸、液壓缸等零部件組合在一起，使它們保持正確的相互位置，并按一定的傳動關(guān)系和要求協(xié)調(diào)地動作。同時，它與箱體等部件組裝在一起構(gòu)成減速器。后蓋是一個薄壁殼體零件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，有四個表面需要加工，支承孔系的加工精度均要求較高，此外還需要加工一系列的螺紋孔和緊固螺栓孔。減速器后蓋形狀復(fù)雜、精度要求高，如果工藝方案不合理就很難加工出合格的產(chǎn)品，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文提出了減速器后蓋的科學(xué)加工工藝方案，從而保證了減速器后蓋的加工質(zhì)量，有效提高了生產(chǎn)效率。

1 零件的技術(shù)要求分析

1.1 主要孔的尺寸精度和形位公差

同軸孔f50H9（前孔）：用來安裝提升器軸，其孔徑尺寸精度等級為IT9，同軸度允差為0.06，孔軸線與結(jié)合面（基準面）的平行度允差為100:0.04。

同軸孔f25H9（后孔）：用來安裝鎖心軸的，其孔徑尺寸精度等級為IT9，同軸度允差為0.06，孔軸線與結(jié)合面（基準面）的平行度允差為100:0.04。

孔系8-f10.5：與箱體連接的緊固螺栓孔，相對于基準面B（結(jié)合面）的位置度誤差為f0.02。

螺紋孔系6-M12：連接液壓缸的螺紋孔，相對于基準面E（A面）的位置度誤差為0.4。

1.2 平面的幾何形狀精度

結(jié)合面：與減速箱體結(jié)合，平面度誤差將影響其密封程度，因此，平面度誤差為0.08。

A面：用來安裝液壓缸，平面度誤差將影響液壓缸的位置，因此，平面度誤差為0.08。

1.3 孔及平面的表面粗糙度

f50H9孔、f25H9孔的表面粗糙度為Ra3.2μm；結(jié)合面的表面粗糙度為Ra6.3μm；其余加工面表面粗糙度為Ra12.5μm。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。此外，在加工過程中，人們應(yīng)注意該零件屬于薄壁殼體件，剛性較差。

2 生產(chǎn)綱領(lǐng)與類型

某公司年產(chǎn)10000臺產(chǎn)品，每臺產(chǎn)品中包含1件后蓋零件，其中備品率為5%，廢品率為1%，零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn（1+a%）（1+b%）=10605（件/年），生產(chǎn)類型屬于大批量生產(chǎn)。

3 毛坯的選擇與確定

3.1 確定毛坯種類

根據(jù)零件材料HT200，確定毛坯為鑄件。依其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，根據(jù)相關(guān)資料可知，毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型，毛坯精度等級CT9，毛坯尺寸公差1～3mm，加工余量等級G[1]。

3.2 確定鑄件余量及形狀

毛坯為砂型機器造型，灰鑄鐵，查閱相關(guān)資料可知，鑄件機械加工余量等級為MA-G級，各表面鑄件機械加工余量如表1所示[1]。

4 機械加工工藝過程設(shè)計

4.1 選擇定位基準

基準的選擇是工藝設(shè)計中的重要工作之一。基準選擇的正確合理，可使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工中會出現(xiàn)許多問題，嚴重則會使零件報廢，導(dǎo)致生產(chǎn)難以進行[2]。

4.1.1 選擇粗基準

選擇粗基準時，主要考慮兩個問題：一是合理地分配各加工面的加工余量；二是保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系[3]。對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面作粗基準。因此，人們應(yīng)選擇與結(jié)合面輪廓相對應(yīng)的輪廓為粗基準，限制三個自由度。

表1 各表面鑄件機械加工余量

4.1.2 選擇精基準

從保證結(jié)合面的孔與孔、孔與面之間的位置關(guān)系考慮，精基準的選擇應(yīng)能保證結(jié)合面在整個加工過程中基本上都用統(tǒng)一的定位基準[4-5]。后蓋的結(jié)合面與各主要支承孔平行，且它的面積大，又是裝配基準面，因此它是理想的精基準，可以用它來限制工件的三個自由度，然后再利用結(jié)合面上的兩孔與其構(gòu)成一面二孔的定位基準，來限制工件的六個自由度。因此，它能滿足整個加工過程中都采用統(tǒng)一定位基準的要求。

4.2 擬定工藝過程

4.2.1 選擇表面加工方法

根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，查閱相關(guān)資料可知，人們可選擇的零件主要表面的加工方法如表2所示[1]。

表2 主要表面的加工方法

4.2.2 確定工藝過程

由于各表面加工方法及粗精基準已基本確定，現(xiàn)按照先粗后精、先主后次、先面后孔、基準先行的原則，確定工藝過程，如表3所示。

表3 后蓋零件工藝過程方案

5 確定工序尺寸

根據(jù)相關(guān)資料，各表面的工序尺寸和尺寸偏差如表4所示[1]。

表4 各表面的工序尺寸及公差

6 確定切削用量及時間定額

以粗、精銑結(jié)合面為例，本文介紹了切削用量及時間定額計算方法。使用機床為X7010，刀具為可轉(zhuǎn)位套式面銑刀（GB5342-85），齒數(shù)Z=28，直徑dw=315，硬質(zhì)合金刀片YG8。

6.1 粗銑

已知：ap=6mm，選取af=0.2mm/z，初取v=69m/min，則銑刀轉(zhuǎn)速為：

6.2 精銑

已知：ap=1mm，選取af=0.19mm/z，初取v=120m/min，則銑刀轉(zhuǎn)速為：

6.3 基本工時的計算

取fm=370mm/min，基本工時Tj為：

因此，單件工時為：Tj=2.12min。

7 結(jié)語

本文分析了后蓋零件的主要作用、應(yīng)用場合以及技術(shù)要求。為了保證加工質(zhì)量，提高加工效率，筆者進行了后蓋零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，并且確定工序尺寸、切削用量及時間定額。這為后蓋加工精度提供了可靠保證，節(jié)約了設(shè)備的投入，具有很好的經(jīng)濟效益。

[1]李云.機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007：23-46.

[2]吳敬，張樹偉.連桿零件加工工藝分析及鉆孔夾具設(shè)計[J].機床與液壓，2013，41（11）：131-132.

[3]陳宏鈞.簡明機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008：27-29.

[4]申東東.礦車輪加工的液塑夾具設(shè)計[J].煤礦機械，2011，32（8）：106-107.

[5]劉旭，朱學(xué)超，李洪偉.基于典型殼體零件加工工藝規(guī)程及鉆孔專用夾具設(shè)計[J].煤礦機械，2012，33（8）：125-126.