CK616床頭箱的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計-鏜孔夾具含4張CAD圖
CK616床頭箱的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計-鏜孔夾具含4張CAD圖,ck616,床頭,機(jī)械,加工,工藝,工裝,設(shè)計,鏜孔,夾具,cad
CK616床頭箱的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是CK616的床頭箱的加工工藝及工裝設(shè)計,其主要任務(wù)有兩個:1.對箱體加工工藝規(guī)程的設(shè)計;2.箱體的工裝夾具的設(shè)計。在整個設(shè)計進(jìn)行中,首先對零件進(jìn)行整體分析,根據(jù)零件的材料,生產(chǎn)綱領(lǐng),具體尺寸確定各面各孔的加工余量,以及其他來確定毛坯的鑄造形式和鑄造的尺寸;其次進(jìn)行工藝路線的制定和加工基面的選擇,進(jìn)行加工余量、工序尺寸、切削用量以及工時的計算與確定。在工裝夾具部分設(shè)計中,首先是確定定位基準(zhǔn)的選擇,根據(jù)各工序的不同特點(diǎn)來進(jìn)行定位基準(zhǔn)的選擇,考慮各工序需要限制的自由度并且根據(jù)限制的自由度設(shè)計夾具體的結(jié)構(gòu)以及夾緊方式,根據(jù)工藝的要求進(jìn)行夾緊力的計算校核,最后進(jìn)行誤差分析,最終完成設(shè)計的要求。關(guān)鍵詞:工藝規(guī)程 定位 夾具 Bedside Box CK616 processing technology and equipment designAbstractThe topic of this graduation design is the headstock CK616 processing technology and equipment design, its main task, there are two: 1. The design of case processing procedures; 2. The body of fixture design. In the whole design, first of all parts of the overall analysis, according to the parts of materials, production platform, the specific size determine the machining allowance of a hole on each side, and the other to determine the size of the blank form of casting and the casting; Secondly in the selection process of formulation and processing base, carries on the machining allowance, the size of the process, cutting dosage as well as the calculation and working hours. In the design of fixture parts, the first is to determine the locating datum choice, according to the different characteristics of each working procedure for locating datum choice, consider need to limit freedom of each process and according to limit freedom of design of concrete structures, and the clamping way, the clamping force is calculated according to the requirement of the process to check, the last error analysis, finally complete the design requirements.Key words: Technological process localization jig目 錄摘 要1Abstract2第一篇 零件的加工4第一章零件的分析4第一節(jié)零件的作用4第二節(jié)零件的工藝分析4第二章 工藝規(guī)程設(shè)計5第一節(jié)確定毛坯的制造形式5第二節(jié)毛坯的材料熱處理5第三節(jié)基面的選擇6第四節(jié)制定工藝路線6第五節(jié) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定9第六節(jié) 確定切削用量及基本工時20第二篇 夾具的設(shè)計54第一章 夾具設(shè)計54第一節(jié)問題的提出54第二節(jié) 夾具設(shè)計55總 結(jié)60參考資料61致 謝62 第一篇 零件的加工第一章 零件的分析第一節(jié) 零件的作用題目所給定的零件是CK616床頭箱的箱體部分,它裝配于床身之上,左端。主要作用是承載各傳動軸,使各傳動軸有一定的位置關(guān)系,能夠平穩(wěn),準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動。主軸箱是機(jī)床的重要的部件,是用于布置機(jī)床工作主軸及其傳動零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。主軸箱采用多級齒輪傳動,通過一定的傳動系統(tǒng),經(jīng)主軸箱內(nèi)各個位置上的傳動齒輪和傳動軸,最后把運(yùn)動傳到主軸上,使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱各部件的加工工藝直接影響機(jī)床的性能。第二節(jié) 零件的工藝分析CK616床頭箱體共有幾組加工表面,他們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:1以基準(zhǔn)面A為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括:頂面,后面286368和前面295368,左側(cè)面345367和右側(cè)面345367, 35368的面,27368的面(基準(zhǔn)面B),還有頂部倒角和頂部油槽。管螺紋孔G3/4,VI軸孔,IX軸孔,4個M10的螺紋孔,放油孔G3/8。2以基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括:軸軸孔100H7,105,115JS6,117,130JS6,3以軸軸孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:軸軸孔62JS6(2個), 62J6,89,軸軸孔55J7,42J7,37, 還有右側(cè)面上6個M6的螺紋孔和左側(cè)面上3個M6的螺紋孔。4以軸軸孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:軸軸孔52H7,52J7。還有右側(cè)面上3個M6的螺紋孔和左側(cè)面上3個M6的螺紋孔。5以軸軸孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:左側(cè)面上3個M8的螺紋孔。6以軸軸孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:左側(cè)面上3個M6的螺紋孔。這幾組加工表面有一定的位置度要求,主要是:(1)前面、基準(zhǔn)面B、左側(cè)面和右側(cè)面與基準(zhǔn)面A的垂直度公差0.1(2)軸軸線與基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B的平行度公差0.04mm(3)軸軸線和軸軸線與基準(zhǔn)C的平行度公差0.029mm(4)軸軸線與基準(zhǔn)D的平行度公差0.029mm(5)軸軸孔55J7與基準(zhǔn)F的同軸度公差0.015mm(6)軸軸孔130JS6與基準(zhǔn)C的同軸度公差0.008mm(7)軸軸孔62J6與基準(zhǔn)D的同軸度公差0.015mm(8)軸軸孔52H7與基準(zhǔn)E的同軸度公差0.015mm(9)軸軸孔20H7和12H7與基準(zhǔn)J的同軸度公差0.12mm (10)130JS6與115JS6的端面相對于基準(zhǔn)C的跳動公差為0.01第二章 工藝規(guī)程設(shè)計第一節(jié) 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,考慮到車床在工作中要求平穩(wěn),要求箱體剛度高而且吸震性能好,由于箱體尺寸較大,故考慮使用鑄造毛坯。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書,主軸箱體的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件,屬大批量生產(chǎn),故使用砂型機(jī)器造型來生產(chǎn)毛坯,如果從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮的話,也是應(yīng)該用砂型鑄造。 第二節(jié) 毛坯的材料熱處理 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大的無法采用整體鑄件時,可以采用焊接結(jié)構(gòu)件,它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成整體毛坯。鑄造出的毛坯在加工前,應(yīng)該先進(jìn)行時效處理,來消除毛坯內(nèi)應(yīng)力,對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后也要再進(jìn)行時效處理。毛坯鑄造時,應(yīng)防止沙眼、縮孔、縮松、氣孔等缺陷出現(xiàn)。特別的是在加工面時要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。第三節(jié) 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計工作中的重中之重?;孢x擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題,而且有時還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇。對于一般的箱體類零件而言,一般采用面積大且加工余量小而均勻的表面為粗基準(zhǔn),對于本次設(shè)計的零件也是如此。主軸箱底面是重要的表面,需要與導(dǎo)軌面進(jìn)行裝配,精度要求高。故選擇底面為粗基準(zhǔn)。(2) 精基準(zhǔn)的選擇。在這里主要考慮基準(zhǔn)重合問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。故根據(jù)工序要求和設(shè)計要求選擇精基準(zhǔn),這在后面有專門敘述,此處不在重復(fù)。第四節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的目的,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)問題,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1 工藝路線方案一工序1 時效處理,油漆,劃線。工序2 粗銑頂面。工序3 粗、精銑底面(基準(zhǔn)面A)。粗銑35368的面。工序4 粗、精銑后面286368和前面295368。工序5 粗、精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367。工序6 粗、精銑27368的面(基準(zhǔn)面B)。工序7 粗銑頂部兩個倒角,精銑頂面。工序8 粗銑頂面油槽。工序9 粗鏜、半精鏜軸軸孔100H7,105,115JS6,117,130JS6,精鏜100H7,115JS6,130JS6;粗鏜、半精鏜軸軸孔62JS6(2個), 62J6,89,精鏜62JS6(2個), 62J6;粗鏜軸軸孔55J7,42J7,37,半精鏜、精鏜55JS7,42J7;粗鏜、半精鏜、精鏜軸軸孔52H7,52J7;工序10 鉆右側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆2個M10的底孔,并攻螺紋。以上均配作。鉆油孔G3/8的底孔,并攻螺紋。工序11 鉆前面上軸軸孔20。鉆6個M5的底孔,并攻螺紋,配作。鉆G3/4的底孔,并攻螺紋。工序12 鉆左側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆3個M8的底孔,并攻螺紋。以上均配作。工序13 鉆后面上軸軸孔12。鉆2個M10的底孔,锪沉頭孔,并攻螺紋。鉆2個12的孔,锪沉頭孔。工序14 鉆底面上3個14的孔。鉆2個M12的底孔,并攻螺紋,配作。工序15 鉆頂面上4個M8的底孔,并攻螺紋,配作。工序16 鉆軸軸孔20H7和12H7,鉸孔。工序17 鉗工加工油槽工序18 清洗,去毛刺,檢驗(yàn)。2工藝路線方案二工序1 時效處理,油漆,劃線。工序2 粗銑頂面。工序3 粗、精銑底面(基準(zhǔn)面A)。粗銑35368的面。粗、精銑 27368的面(基準(zhǔn)面B)。工序4 粗、精銑后面286368和前面295368。工序5 粗、精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367。工序6 粗銑頂部兩個倒角,精銑頂面。工序7 粗銑頂面油槽。工序8 粗鏜所有、軸的軸孔,半精鏜軸軸孔100H7,105,115JS6,117,130JS6,軸軸孔62JS6(2個), 62J6,89,軸軸孔55JS7,42J7;軸軸孔52H7,52J7,精鏜100H7,115JS6,130JS6;62JS6(2個), 62J6;55JS7,42J7;52H7,52J7。工序9 鉆右側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆2個M10的底孔,并攻螺紋。以上均配作。鉆油孔G3/8的底孔,并攻螺紋。工序10 鉆前面上軸軸孔20。鉆6個M5的底孔,并攻螺紋,配作。鉆G3/4的底孔,并攻管螺紋。工序11 鉆左側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆3個M8的底孔,并攻螺紋。以上均配作。工序12 鉆后面上軸軸孔12。鉆2個M10的底孔,锪沉頭孔,并攻螺紋。鉆2個12的孔,锪沉頭孔。工序13 鉆底面上3個14的孔。鉆2個M12的底孔,并攻螺紋,配作。工序14 鉆頂面上4個M8的底孔,并攻螺紋,配作。工序15 鉆軸軸孔20H7和12H7,鉸孔。工序16 鉗工手工加工油槽。工序17 清洗,去毛刺,檢驗(yàn)。3、工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是將基準(zhǔn)面B單獨(dú)拿出來加工,以保證加工精度和與基準(zhǔn)面A的位置精度。而方案二卻不是這樣,方案二是將底面和基準(zhǔn)面B同時加工,通過機(jī)床的精度來保證基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B之間的位置精度,只要選擇合適精度的機(jī)床即可保證位置度要求。可以看出方案二的好處是裝夾一次就可以加工完,減少工作強(qiáng)度,提高工作效率。但是方案二中鏜孔的加工,采取的是粗加工和精加工分開進(jìn)行,這樣雖然使鏜孔加工方便,但是對刀具的耐用時間要求較高,而且對于精度的保證不是太高。方案一采取各軸軸孔分別加工可以很好的保證精度。但是由于本設(shè)計在鏜孔部分采用專用夾具,位置度精度由夾具精度來保證,故對兩種鏜孔方法無特殊要求。重新制定工藝規(guī)程如下:工序1 時效處理,油漆,劃線。工序2 粗銑頂面。以底面為粗基準(zhǔn),選用X2010C龍門銑床。工序3 粗、精銑底面(基準(zhǔn)面A)。粗銑35368的面。粗、精銑27 368的面(基準(zhǔn)面B)。以頂面為精基準(zhǔn),選用X2010C龍門銑床。工序4 粗、精銑后面286368和前面295368。以基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B定位,選用X2010C龍門銑床。工序5 粗、精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367。以基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B定位,精銑頂面,選用X2010C龍門銑床。工序6 粗銑頂部兩個倒角,以基準(zhǔn)面A和前面定位,選用X2010C龍門銑床。工序7 粗銑頂面油槽。以基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B定位,選用X2010C龍門銑床。工序8 粗鏜軸軸孔100H7,105,115JS6,117,130JS6,半精鏜100H7,105,115JS6,117,130JS6,精鏜100H7,115JS6,130JS6;粗鏜軸軸孔62JS6(2個), 62J6,89,半精鏜軸軸孔62JS6(2個), 62J6,89,精鏜62JS6(2個), 62J6;粗鏜軸軸孔55J7,42J7,37,半精鏜、精鏜55JS7,42J7;粗鏜、半精鏜軸軸孔52H7,52J7,精鏜52H7,52J7; 以上各孔均以基準(zhǔn)面A,基準(zhǔn)面B和右側(cè)面為定位基準(zhǔn),采用專用夾具和臥式鏜床T611。工序9 鉆軸軸孔20H7和12H7,鉸孔,采用專用夾具和臥式鏜床T611。工序10 鉆右側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆2個M10的底孔,并攻螺紋。以上各孔均配作。鉆油孔G3/8的底孔,并攻螺紋。選用搖臂鉆床Z3032。工序11 鉆前面上軸軸孔20。鉆6個M5的底孔,并攻螺紋,配作。鉆窺油孔G3/4的底孔,并攻管螺紋。選用搖臂鉆床Z3032。工序12 鉆左側(cè)面上9個M6的底孔,并攻螺紋。鉆3個M8的底孔,并攻螺紋。以上各孔均配作。選用搖臂鉆床Z3032。工序13 鉆后面上軸軸孔12。鉆2個M10的底孔,锪沉頭孔,并攻螺紋,鉆2個12的孔,锪沉頭孔。選用搖臂鉆床Z3032。工序14 鉆底面上3個14的孔。鉆2個M12的底孔,并攻螺紋,配作。選用搖臂鉆床Z3032。工序15 鉆頂面上4個M8的底孔,并攻螺紋,配作。鉆8的油孔。工序16 鉗工手工加工油槽工序17 清洗,去毛刺,檢驗(yàn)。以上工藝詳見加工工藝過程卡。第五節(jié) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CK616床頭箱體零件材料為HT200,硬度為190HBS,毛坯重量約為100kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型機(jī)器造型鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定和加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下:鑄件采用砂型機(jī)器造型鑄造,材料為HT200,查機(jī)械加工余量手冊(以下簡稱余量手冊)表1-6得,成批和大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級CT為810,這里取CT為8。根據(jù)表4-2查得,成批和大批量生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級MA為G級,根據(jù)表4-1得,鑄件機(jī)械加工余量為:以一側(cè)為基準(zhǔn)進(jìn)行單側(cè)加工的數(shù)值為5.0mm。進(jìn)行雙側(cè)加工每側(cè)的余量值為4.5mm。鑄件的公差根據(jù)表1-4得,鑄件尺寸公差數(shù)值為2.2mm。1 頂面(367368)表面粗糙度為Ra=3.2m,要求粗加工和精加工,鑄件尺寸公差為1.1mm,加工總余量為5.0mm,加工余量的計算長度為318mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計算方法,采用誤差復(fù)映計算法,并根據(jù)工序尺寸公差按偏差入體原則,查余量手冊表5-45得,粗銑:Z=4.2mm,本工序的加工精度為IT12,因此可知本工序加工公差為-0.57mm,精銑:Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7,因此可知本工序加工公差為-0.057mm,精銑后滿足零件精度要求和平面度要求,且Ra=6.31.6m。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 頂面與基準(zhǔn)面A之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖1:最后,將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下: 加工余量計算表1.5-1 (mm)工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(頂面,尺寸318mm)粗銑精銑加工前尺寸最大324.1318.8最小321.9318.23加工后尺寸最大324.1318.8318最小321.9318.23317.943加工余量(單邊)5最大5.870.857最小3.10.23加工公差(單邊)1.1-0.57-0.0572 底面(基準(zhǔn)面A)(332368)表面粗糙度為Ra=3.2m,要求粗加工和精加工,鑄件尺寸公差為1.1mm,加工總余量為5.0mm,加工余量的計算長度為318mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計算方法,采用誤差復(fù)映計算法,并根據(jù)工序尺寸公差按偏差入體原則,查余量手冊表5-45得,粗銑:Z=4.2mm,本工序的加工精度為IT12,因此可知本工序加工公差為-0.57mm,精銑:Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7,因此可知本工序加工公差為-0.057mm,精銑后滿足零件精度要求和平面度要求,且Ra=6.31.6m。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 頂面與基準(zhǔn)面A之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖2:最后,將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下:加工余量計算表1.5-2 (mm)工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(底面,尺寸318mm)粗銑精銑加工前尺寸最大324.1318.8最小321.9318.23加工后尺寸最大324.1318.8318最小321.9318.23317.943加工余量(單邊)5最大5.870.857最小3.10.23加工公差(單邊)1.1-0.57-0.0573 35368的面表面粗糙度為Ra=12.5m,要求粗加工即可。鑄件尺寸公差為1.1mm,加工總余量為5.0mm,加工余量的計算長度為27mm,粗銑余量為Z=5mm,本工序的加工精度為IT12,粗銑公差即為零件公差-0.5,且Ra=12.56.3m,滿足零件精度要求。436827的面(基準(zhǔn)面B)表面粗糙度為Ra=3.2m,要求粗加工和精加工,鑄件尺寸公差為1.1mm,加工總余量為5mm,加工余量的計算長度為35mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計算方法,采用誤差復(fù)映計算法,并根據(jù)工序尺寸公差按偏差入體原則,查機(jī)械加工余量手冊表5-45得,粗銑:Z=4.2mm,本工序的加工精度為IT12,因此可知本工序加工公差為-0.25mm,精銑:Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7,因此可知本工序加工公差為-0.025mm,精銑后滿足零件精度要求和平面度要求,且Ra=3.21.6m。由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式來確定。 基準(zhǔn)面B與后側(cè)之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖3: 最后,將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下: 加工余量計算表1.5-3 (mm)工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(基準(zhǔn)面B,零件尺寸35)粗銑精銑加工前尺寸最大41.135.8最小38.935.55加工后尺寸最大41.135.835最小38.935.5534.975加工余量(單邊)5最大5.550.825最小3.10.55加工公差(單邊)1.1-0.25-0.0255后面285368和前面295368表面粗糙度為Ra=3.26.3m,要求粗加工和精加工,鑄件尺寸公差為1.1mm,進(jìn)行雙側(cè)加工每側(cè)加工總余量為4.5mm,加工余量的計算長度為mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計算方法,采用誤差復(fù)映計算法,查機(jī)械加工余量手冊表5-45得,粗銑:單邊Z=3.7mm,本工序的加工精度為IT12,因此可知本工序加工公差為-0.57mm,精銑:單邊Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7,精銑公差即為零件公差+0.5mm,精銑后滿足零件精度要求和平面度要求,且Ra=6.31.6m。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 前面與后面之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖4:最后,將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下: 加工余量計算表1.5-4 (mm)工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(前面和后面,尺寸mm)粗銑精銑加工前尺寸最大378.2368.6最小373.8368.03加工后尺寸最大378.2368.6367.5最小373.8368.03367加工余量(單邊)4.5最大5.0850.4最小2.60.265加工公差(單邊)1.1-0.2850.256左側(cè)面345367和右側(cè)面345367表面粗糙度為Ra=3.2m,要求粗加工和精加工,鑄件尺寸公差為1.1mm,進(jìn)行雙側(cè)加工每側(cè)加工總余量為4.5mm,加工余量的計算長度為3680.3mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計算方法,采用誤差復(fù)映計算法,并根據(jù)工序尺寸公差按偏差入體原則,查機(jī)械加工余量手冊表5-45得,粗銑:單邊Z=3.7mm,本工序的加工精度為IT12,因此可知本工序加工公差為-0.57mm,精銑:單邊Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7,精銑公差即為零件公差0.3mm,精銑后滿足零件精度要求和平面度要求,且Ra=6.31.6m。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 左側(cè)面與右側(cè)面之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖5:最后,將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下: 加工余量計算表1.5-5 (mm)工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(頂面和底面,尺寸318mm)粗銑精銑加工前尺寸最大379.2369.6最小374.8369.03加工后尺寸最大379.2369.6368.3最小374.8369.03367.7加工余量(單邊)4.5最大5.0850.95最小2.60.365加工公差(單邊)1.1-0.2850.157頂部兩個倒角和頂面油槽 表面粗糙度為Ra=6.3m,要求粗加工即可。鑄件尺寸公差為1.1mm,加工總余量為14mm和9mm,三次粗銑完成,本工序的加工精度為IT12,粗銑公差分別為0.3mm和0.21mm,且Ra=12.56.3m,滿足零件要求。頂面油槽沒有粗糙度的要求,粗加工即可。 8軸軸孔100H7mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT7,表面粗糙度為Ra=12.5m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 92mm粗鏜: 97mm Z=5mm半精鏜: 99mm Z=2mm精鏜: mm Z=1mm9軸軸孔117mm預(yù)先鑄造出孔,無加工精度要求,表面粗糙度為Ra=6.3m,要求粗加工和半精加工,參照機(jī)械加工余量手冊,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 109mm粗鏜: 114mm Z=5mm半精鏜: 117mm Z=3mm10軸軸孔105mm預(yù)先鑄造出孔,無加工精度要求,表面粗糙度為Ra=6.3m,要求粗加工和半精加工,參照機(jī)械加工余量手冊,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 97mm粗鏜: 102mm Z=5mm 半精鏜: 105mm Z=3mm11軸軸孔115JS6mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT6,表面粗糙度為Ra=0.8m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 105mm粗鏜: 111mm Z=6mm半精鏜: 114mm Z=3mm精鏜: 115mm Z=1mm12軸軸孔130JS6mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT6,表面粗糙度為Ra=0.8m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 117mm粗鏜: 127mm Z=10mm半精鏜: 129mm Z=2mm精鏜: 130mm Z=1mm13軸軸孔89mm預(yù)先鑄造出孔,無加工精度要求,表面粗糙度為Ra=3.2m,要求粗加工和半精加工,參照機(jī)械加工余量手冊,確定工序尺寸及余量為:粗鏜: 86mm半精鏜: 89mm Z=3mm14軸軸孔62JS6(兩個)預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT6,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 54mm粗鏜: 59mm Z=5mm半精鏜: 61mm Z=2mm精鏜: 62mm Z=1mm15軸軸孔62J6mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT6,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 54mm粗鏜: 59mm Z=5mm半精鏜: 61mm Z=2mm精鏜: 62mm Z=1mm16軸軸孔52H7mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT7,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 44mm粗鏜: 49mm Z=5mm半精鏜: 51mm Z=2mm精鏜: mm Z=1mm17軸軸孔52J7mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT7,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 44mm粗鏜: 49mm Z=5mm半精鏜: 51mm Z=2mm精鏜: mm Z=1mm18軸軸孔55J7mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT7,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:毛坯: 47mm粗鏜: 52mm Z=5mm 半精鏜: 54mm Z=1.5mm精鏜: mm Z=1mm19軸軸孔42J7mm預(yù)先鑄造出孔,加工后精度要求為IT7,表面粗糙度為Ra=1.6m,要求粗加工和精加工,參照機(jī)械加工余量手冊表5-32,確定工序尺寸及余量為:粗鏜: 37mm 半精鏜: 41mm Z=4mm精鏜: mm Z=1mm20軸軸孔37mm預(yù)先鑄造出孔,無加工精度要求和表面粗糙度要求,只需粗加工,參照機(jī)械加工余量手冊 確定工序尺寸及余量:毛坯: 29mm粗鏜: 37mm第六節(jié) 確定切削用量及基本工時一、工序2 粗銑頂面1 加工條件工件材料:HT200,砂型鑄造。加工要求:粗銑頂面。機(jī)床:X2010C龍門銑床。刀具:查切削用量簡明手冊選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,齒數(shù)z=6,加工長度L=367mm。2 計算切削用量1)粗銑頂面的加工余量為Z=4.2mm,余量不大,一次加工,=4.2mm(銑削深度)。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。 據(jù)表3.1得刀具銑削寬度a=90mm。2)進(jìn)給量f,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具平均壽命為T=180min。4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8,D=125mm,Z=12,7.5mm,時,=68m/min,=461mm/min,n=175r/min,通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min,=138.3mm/min,n=52.5r/min。通過查機(jī)床參數(shù),查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=50r/min,實(shí)際切削速度為=19.6m/min。實(shí)際進(jìn)給速度為=138mm/min。5) 切削工時,粗銑加工,銑刀直徑D125mm銑削寬度a100mm,據(jù)表3.20得入切量及超切量y+=27mm,銑刀的行程為L=l+y+=1499mm,故=10.7min。6) 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.17當(dāng)b不小于200mpa,HBS=190,a=90mm,D=125mm,z=6,Vf=138mm/min時,近似為Pm=13.3kw。據(jù)X2010C說明書知,機(jī)床功率為15kw,故能滿足切削用量的要求。二、工序3 粗、精銑底面(基準(zhǔn)面A)。粗銑35368的面。粗、精銑 27368的面(基準(zhǔn)面B)1 加工條件工件材料:HT200,砂型鑄造。加工要求:粗、精銑底面(基準(zhǔn)面A),粗糙度為Ra=3.2m;粗銑35368的面,粗糙度為Ra=12.5m,粗、精銑27368的面(基準(zhǔn)面B),粗糙度為Ra=3.2m。機(jī)床:X2010C龍門銑床。刀具:粗銑底面(基準(zhǔn)面A)和35368的面:查切削用量簡明手冊選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,齒數(shù)z=6, 粗銑27368的面(基準(zhǔn)面B):查金屬切削手冊,高速鋼粗齒錐柄立銑刀,刀片材料YG8,d=16mm,L=120mm,l=36mm,z=3, ,=45,莫氏錐度號數(shù)為2。 精銑底面(基準(zhǔn)面A):查切削用量簡明手冊選粗銑刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,齒數(shù)z=10, 精銑27368的面(基準(zhǔn)面B):查金屬切削手冊,高速鋼細(xì)齒錐柄立銑刀,刀片材料YG3X,d=16mm,L=120mm,l=36mm,z=6, ,=35,莫氏錐度號數(shù)為2。2 計算切削用量(1)粗銑底面(基準(zhǔn)面A),35368的面 1)粗銑底面(基準(zhǔn)面A)和35368的面的加工余量為Z=4.2mm,余量不大,一次加工,=4.2mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=6 2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8,D=125mm,Z=12,7mm,時,=68m/min,=461mm/min,n=175r/min,通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min,=138.3mm/min,n=52.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=50r/min,實(shí)際切削速度為=19.6m/min,實(shí)際進(jìn)給速度為=138mm/min5)切削工時,粗銑加工,銑刀的行程為L=1472mm,故=10.7min。(2)精銑底面(基準(zhǔn)面A)1)精銑底面(基準(zhǔn)面A)的加工余量為Z=0.8mm,一次加工,=0.8mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT7級,公差0.057mm。選刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10 2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,1.5mm,時,=98m/min,=471mm/min,n=250r/min,通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min,=268.47mm/min,n=142.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=150r/min,實(shí)際切削速度為=58m/min,實(shí)際進(jìn)給速度為=270mm/min5)切削工時,粗銑加工,銑刀的行程為L=1468mm,故=5.5min。(3)粗銑27368的面(基準(zhǔn)面B) 1)粗銑27368的面(基準(zhǔn)面B)的加工余量為Z=4.2mm,余量不大,一次加工,=4.2mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。高速鋼粗齒錐柄立銑刀,d=16mm,L=120mm,l=36mm,z=3, ,=45,莫氏錐度號數(shù)為2。 2)進(jìn)給量f,根據(jù)金屬切削手冊表6-13,銑刀直徑d=16,銑削深度5mm,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D25mm查表3.8得刀具壽命為T=60min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.14,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟楦咚黉?,d=16mm,Z=3,時,=17m/min,=46mm/min,n=338r/min。通過查機(jī)床參數(shù),查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=300r/min,實(shí)際切削速度為=15.1m/min。進(jìn)給速度為=45mm/min5)切削工時,粗銑加工,銑刀的行程為L=368mm,故=8.18min。(4)精銑27368的面(基準(zhǔn)面B) 1)精銑27368的面(基準(zhǔn)面B)的加工余量為Z=0.8mm,余量不大,一次加工,=0.8mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT7級,公差0.057mm。高速鋼細(xì)齒錐柄立銑刀,d=16mm,L=120mm,l=36mm,z=6, ,=35,莫氏錐度號數(shù)為2。 2)進(jìn)給量f,根據(jù)金屬切削手冊表6-13,銑刀直徑d=16,銑削深度3mm,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D25mm查表3.8得刀具壽命為T=60min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.14,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟楦咚黉?,d=16mm,Z=6,時,=14m/min,=75mm/min,n=279r/min。通過查機(jī)床參數(shù),查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=300r/min,實(shí)際切削速度為=15m/min。進(jìn)給速度為=90mm/min5)切削工時,精銑加工,銑刀的行程為L=368mm,故=4.1min。三、工序4 粗、精銑后面286368和前面3183681 加工條件工件材料:HT200,砂型鑄造。加工要求:粗、精銑后面286368和前面295368。粗糙度Ra=3.2m機(jī)床:X2010C龍門銑床。刀具:粗銑:查切削用量簡明手冊選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=6,精銑:查切削用量簡明手冊選粗銑刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10,2計算切削用量(1)粗銑后面345368和前面295368。1)粗銑頂面的加工余量為Z=3.7mm,余量不大,一次加工,=3.7mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm,2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,7.5mm,時,=68m/min,=461mm/min,n=175r/min,通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min,=138.3mm/min,n=52.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=50r/min,實(shí)際切削速度為=19.6m/min。進(jìn)給速度為=138mm/min5)切削工時,粗銑加工,銑刀的行程為L=1035mm,故=7.5min。(2)精銑后面345368和前面318368。1)精銑后面286368和前面295368的每側(cè)加工余量為Z=0.8mm,一次加工,=0.8mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT7級,公差0.057mm。選刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10 2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,1.5mm,時,=98m/min,=471mm/min,n=250r/min,通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min,=268.47mm/min,n=142.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=150r/min,實(shí)際切削速度為=58m/min。進(jìn)給量為=270mm/min5)切削工時,精銑加工,銑刀的行程為L=1035mm,故=3.8min四、工序5 粗、精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367,精銑頂面1. 加工條件工件材料:HT200,砂型鑄造。加工要求:粗、精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367。精銑頂面,粗糙度均為Ra=3.2m機(jī)床:X2010C龍門銑床。刀具:粗銑:查切削用量簡明手冊選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=6,精銑:查切削用量簡明手冊選粗銑刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10,2計算切削用量(1)粗銑左側(cè)面345367和右側(cè)面3453671)粗銑頂面的加工余量為Z=3.7mm,余量不大,一次加工,=3.7mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm,2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,7.5mm,時,=68m/min,=461mm/min,n=175r/min,通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min,=138.3mm/min,n=52.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=50r/min,實(shí)際切削速度為=19.6m/min。進(jìn)給速度為=138mm/min5)切削工時,粗銑加工,銑刀的行程為L=981mm,故=7.1min。(2)精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367。1)精銑左側(cè)面345367和右側(cè)面345367的每側(cè)加工余量為Z=0.8mm,一次加工,=0.8mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT7級,公差0.057mm。選刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10 2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,1.5mm,時,=98m/min,=471mm/min,n=250r/min,通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min,=268.47mm/min,n=142.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=150r/min,實(shí)際切削速度為=58.6m/min。進(jìn)給速度為=270mm/min5)切削工時,精銑加工,銑刀的行程為L=981mm,故=3.6min(3)精銑頂面1)精銑精銑頂面的加工余量為Z=0.8mm,一次加工,=0.8mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT7級,公差0.057mm。選刀片材料YG3X,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=10 2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,。3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G3X,D=125mm,Z=12,1.5mm,時,=98m/min,=471mm/min,n=250r/min,通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min,=268.47mm/min,n=142.5r/min。查得銑床主軸轉(zhuǎn)速為50630r/min,選擇轉(zhuǎn)速n=150r/min,實(shí)際切削速度為=58m/min。進(jìn)給量為=270mm/min5)切削工時,精銑加工,銑刀的行程為L=1470mm,故=5.4min五、工序6 粗銑頂部兩個倒角 1加工條件工件材料:HT200,砂型鑄造。加工要求:粗銑頂部兩個倒角。機(jī)床:X2010C龍門銑床。刀具:粗銑:查切削用量簡明手冊選刀片材料YG8,硬質(zhì)合金端銑刀,D=125mm,d=40mm,H=63mm,齒數(shù)z=6, 2計算切削用量1)粗銑頂部兩個倒角的加工余量分別為Z=14mm(2次分別是8,6mm)和Z=9mm(分2分別是5,4mm),4次加工,5mm。經(jīng)濟(jì)精度按IT12級,公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm,2)進(jìn)給量f,根據(jù)切削用量簡明手冊表3-5,X2010C龍門銑床的功率為15kw,得每齒進(jìn)給量,3)銑刀直徑D125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min,4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n通過查表法,根據(jù)表3.15,當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8,D=125mm,Z=12,7.
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