機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).doc
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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目:零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:郭強(qiáng) 學(xué)號(hào):0914112105專(zhuān) 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)老師: 晉中學(xué)院 2012年6月3日目 錄零件的分析零件的作用零件的工藝分析工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)毛坯的制造形式基準(zhǔn)面的選擇粗基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇制定的工藝路線(xiàn)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定確定切削用量及基本工時(shí)繪制零件圖和編制工藝卡夾具設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 繪制夾具裝配圖 1.零件分析1.1 零件的作用題所給的是CA6140車(chē)床上的撥叉,它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換擋作用,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩。零件上方的20mm的孔與操作機(jī)構(gòu)相連,下方的50mm的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸,通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速,兩零件鑄造為一體,加工時(shí)分開(kāi)。1.2 零件的工藝分析CA6140車(chē)床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求,分述如下:1.2.1 以20mm為中心的加工表面這一組加工表面包括:20mm的孔,以及其上下表面,孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)要鉆鉸的8mm的錐孔,一個(gè)M6的螺紋孔,和一個(gè)缺口。1.2.2 以50mm為中心的加工表面這一組加工表面包括:50mm的孔,以及其上、下端面;這兩組表面有一定的位置要求;(1) 50mm的孔的上、下表面與20的孔的垂直度誤差為0.07mm。(2) 20mm的孔的上、下表面與20的孔的垂直度誤差為0.05mm。(3) 50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。(4) 20mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um,精度為IT7。2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200,考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,故選擇鑄造毛坯。圖一 毛坯圖2.2 基準(zhǔn)面的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn),而對(duì)若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn),根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)原則,現(xiàn)取20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩個(gè)短V形塊支承兩個(gè)20mm孔的外輪廓作主要定位面,以消除3個(gè)自由度,再用一個(gè)支承板支撐在72mm的上表面,以消除3個(gè)自由度。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn),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)已確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、 工藝路線(xiàn)方案一:工序一:退火工序二:粗、精銑20 mm、50 mm的下表面,保證其粗糙度為3.2 um工序三:以20 mm的下表面為精基準(zhǔn),粗、精銑20 mm的孔的上表面,保證其粗糙度為3.2 um,其上、下表面尺寸為30mm,工序四:以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20 mm的孔,保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um,垂直度誤差不超過(guò)0.05mm 工序五:以20 mm的下表面為精基準(zhǔn),粗、半精鏜50 mm的孔,保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um工序六;以20 mm的下表面為精基準(zhǔn),粗、精銑50 mm的上表面,保證其與孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07mm,其上、下表面尺寸為12mm工序七:銑斷工序八:以20 mm的孔為精基準(zhǔn),鉆8 mm的錐孔的一半4 mm,裝配時(shí)鉆鉸 工序九:以20mm的孔為精基準(zhǔn),鉆5mm的孔,攻M6的螺紋 工序十:以20 mm的孔為精基準(zhǔn),銑缺口,保證其粗糙度為12.5um 工序十一:檢查 上面的工序可以是中批生產(chǎn),但是其效率不高,并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮,采用下面的方案二。 工藝路線(xiàn)方案二:工序一;退火工序二:粗、精銑20 mm、50 mm的下表面,保證其粗糙度為3.2 um工序三:以20 mm的下表面為精基準(zhǔn),粗、精銑20 mm、50 mm的孔的上表面,保證其粗糙度為3.2 um,20 mm的上、下表面尺寸為30mm,50 mm的上、下表面尺寸為12mm工序四:以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸2 0 mm的孔,保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um,垂直度誤差不超過(guò)0.05 mm 工序五:以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn),粗、半精鏜50 mm的孔,保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um工序六:銑斷工序七:以20 mm的孔為精基準(zhǔn),鉆8 mm的錐孔的一半4 mm,裝配時(shí)鉆鉸 工序八:以20 mm的孔為精基準(zhǔn),鉆5 mm的孔,攻M6的螺紋 工序九:以20 mm的孔為精基準(zhǔn),銑缺口,保證其粗糙度為12.5 um工序十:檢查2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車(chē)床撥叉”零件的材料為HT200硬度為190210HB,毛坯重量為2.2Kg,生產(chǎn)類(lèi)型為中批量,鑄件毛坯。又由(以下稱(chēng)工藝手冊(cè)表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí),表2.2-4查得加工余量等級(jí)為G級(jí),選取尺寸公差等級(jí)為CT10。根據(jù)以上資料及路線(xiàn),分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下:1、延軸線(xiàn)方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(20mm、50mm端面) 查工藝手冊(cè)表2.24取20mm、50mm端面長(zhǎng)度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。銑削加工余量為:a)粗銑:1.5mm b)精銑:1mm毛坯尺寸及公差為:(35土0.3)mm ( 17土0.25)mm2、內(nèi)孔(50mm已鑄成孔)查工藝手冊(cè)表2.22.5,取50mm已鑄成長(zhǎng)度余量為3mm,即已鑄成孔44mm。鏜削加工余量為:a)粗鏜:2mm b)半精鏜:1mm毛坯尺寸及公差為:(48土0.3)mm ()mm3、其他尺寸直接鑄造得到。 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 2.5.1 工序二:粗、精銑孔20mm、50mm的下表面(1) 加工條件工件材料:HT200。b=0.16GPa HBS=190210,鑄件機(jī)床:XA5032立式銑床刀具;W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀,牌號(hào)為YG6,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱(chēng)切削手冊(cè)表3.1查得銑削寬度ae=60mm,深度ap Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中: L=l+y+;根據(jù)切削手冊(cè)表3.26,可得 l+=12mm,所以L(fǎng)=l+y+=32+12=44mm 故 =44/600=0.073min2)粗銑50mm的下表面 a)銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)計(jì)算基本工時(shí) 公式中: L=l+y+;根據(jù)切削手冊(cè)表3.26,可得 l+=0所以L(fǎng)=l+y+=72mm 故 =72/600=0.12min3)精銑孔20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量較小,故可以選擇ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進(jìn)給量:由切削手冊(cè)表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW,查切削手冊(cè)表3.5可得f=0.50.7mm/r,由于是對(duì)稱(chēng)銑,選較小量f=0.7mm/rc)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7,后刀面最大磨損為(1.01.5)mm 查切削手冊(cè)表3.8, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表3.27中的公式: 也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù),選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實(shí)際的切削速度為 所以=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量 所以=0.08mm/ze)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表3.24,Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率Pcm為1.7KW,所以Pcm Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中: L=l+y+;根據(jù)切削手冊(cè)表3.26,可得 l+=80mm, 所以L(fǎng)=l+y+=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)精銑50mm的下表面 a)銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/mb)計(jì)算基本工時(shí) 公式中: L=l+y+;根據(jù)切削手冊(cè)表3.26,可得 l+=80mm所以L(fǎng)=l+y+=72+80=152mm故 =152/375=0.405min2.5.2 工序三:粗、精銑孔20mm、50mm的上表面 本工序的切削用量及基本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔20mm、50mm的下表面相同。2.5.3 工序四:鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20mm的孔(一) 鉆18mm的孔(1)加工條件 工藝要求:孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ,用乳化液冷卻 機(jī)床 :Z535型立式鉆床 刀具 :高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為:由切削手冊(cè)表2.1及表2.2 選修磨橫刃,=28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.7,當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度b200HBS do=18mm時(shí),f=0.700.86mm/r 由于L/d=30/18=1.673,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.700.86)x1=(0.700.86)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8,當(dāng)b=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9,當(dāng)b210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N(Z535鉆床允許的軸向力為15696N(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14)時(shí),進(jìn)給量為1.5mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為f=0.700.86mm/r,根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),選f=0.80mm/r(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16),又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f=0.80mm/r do=21mm時(shí),軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為1.0,故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N,由于FfFmax,故f=0.80mm/r可以用。2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do=18 mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.50.8)mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.80mm/r時(shí),雙修磨橫刃的鉆頭,do=18 mm時(shí),Vt=17m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min 所以=255r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=275r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=0.8mm/r,do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=0.9mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=9mm故 =0.18min(二) 擴(kuò)19.8mm的孔(1)加工條件 工藝要求:孔徑d=19.8mm, 孔深l=30mm,通孔 ,用乳化液冷卻 機(jī)床 :Z535型立式鉆床 刀具 :高速鋼擴(kuò)孔鉆頭 選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆頭,其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為:由切削手冊(cè)表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.10,當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b200HBS do=19.8mm時(shí),f=(0.91.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔 ,故取修正系數(shù)K=0.7所以 f=(0.91.1)x0.7=(0.630.77)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8,當(dāng)b=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9,當(dāng)b210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N(Z535鉆床允許的軸向力為15696N(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14)時(shí),進(jìn)給量為1.5mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為f=(0.630.77)mm/r,根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),選f=0.64mm/r(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16),又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f=0.64mm/r do=21mm時(shí),軸向力Ff=6080N 軸向力的修正系數(shù)為1.0,故Ff=6080N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N,由于FfFmax,故f=0.64mm/r可以用。2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do=19.8 mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.60.9)mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式: 可知f=0.64mm/r時(shí), do=19.8 mm時(shí),Vt=27m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min =370r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=375r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=0.8mm/r,do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=0.75mm/r vc=20m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min(3)計(jì)算基本工時(shí)L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.13min(三) 粗鉸19.94mm的孔(1)加工條件 工藝要求:孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔 機(jī)床 :Z535型立式鉆床 刀具 :高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀,其直徑do=19.94mm,鉆頭幾何形狀為:由切削手冊(cè)表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表2.11,當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b170HBS do=19.94mm時(shí),f=(1.02.0)mm/r,又由于粗鉸之后還要精鉸,所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即 f=2.0mm/r2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do=20 mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨鈍量取為(0.40.6)mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式 可知,vc=7.7m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 所以=105r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=140r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=2.0mm/r,do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=2.0mm/r vc=10m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.14min(四) 精鉸20mm的孔(1)加工條件 工藝要求:孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔,精度等級(jí)為IT7 機(jī)床 :Z535型立式鉆床 刀具 :高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀,其直徑do=20mm:鉆頭幾何形狀為:由切削手冊(cè)表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o(2)切削用量1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表2.11,當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時(shí),f=(1.02.0)mm/r,由于這是粗鉸之后的精鉸,所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 f=1.5mm/r2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do=20 mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨鈍量取為(0.40.6)mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式 可知,vc=9.64m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 所以=131r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=140r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=1.6m do=21 mm 時(shí) Mt=125.6Nm扭矩的修正系數(shù)均為1.0,故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=1.5mm/r vc=10m/min時(shí) Pc=1.5KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.19min2.5.4 工序五:粗、精鏜50 mm的孔(1) 粗鏜48mm孔 1)加工條件 工藝要求:孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔 機(jī)床 :T616鏜床 刀具:YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀,且直徑為20mm的圓形鏜刀(2)切削用量a) 確定切削深度ap ap=2mmb) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵,鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l=100mm時(shí) f=0.400.60mm/r 按T616機(jī)床進(jìn)給量(工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-21)選f=0.58mm/rc) 確定切削速度 v按 切削手冊(cè)表1.27和表1.28 其中:cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8所以 =62.4m/min =414r/min又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/mind) 確定粗鏜48mm孔的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 所以=0.09min(2)半精鏜50mm的孔1)加工條件 工藝要求:孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機(jī)床 :T616鏜床 刀具:YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀,且直徑為20mm的圓形鏜刀2)切削用量e) 確定切削深度ap ap=1mmf) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵,鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l3,故取修正系數(shù)K=0.8所以 f=(0.180.22)x0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8,當(dāng)b=190MPa,do=4.3mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.5mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9,當(dāng)b210MPa,do10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(Z525鉆床允許的軸向力為8830N(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14)時(shí),進(jìn)給量為1.63mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為f=(0.1440.176) mm/r,根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),選f=0.17mm/r(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16),又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f=0.17mm/r do=12mm時(shí),軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為1.0,故Ff=1230N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N,由于FfFmax,故f=0.17mm/r可以用。2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do= 6 mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.50.8)mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.20mm/r時(shí),標(biāo)準(zhǔn)鉆頭,do=4 mm時(shí),Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 所以=1354r/min根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=1360r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=0.17mm/r,do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=0.8KW根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=2.5mm故 =0.15min 2.5.7 工序八:鉆5mm的孔,攻螺紋M6 (1)加工條件 工藝要求;孔徑do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 機(jī)床;Z525立式鉆床刀具: 高速鋼麻花鉆選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=5mm鉆頭的幾何形狀為(由切削手冊(cè)表2.7可知鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為:由切削手冊(cè)表2.1及表2.2 選=30o o=16o 2=118o 21=70o (2)切削用量1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.7,當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b200HBS do=5mm時(shí),f=0.270.33mm/r 由于L/d=6/5=1.23,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.270.33)x1=(0.270.33) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8,當(dāng)b=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9,當(dāng)b210MPa,do10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(Z525鉆床允許的軸向力為8830N(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14)時(shí),進(jìn)給量為1.63mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為f=(0.270.33) mm/r,根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),選f=0.28mm/r(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16),又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f=0.33mm/r do=12mm時(shí),軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為1.0,故Ff=2110N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N,由于FfFmax,故f=0.28mm/r可以用。2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12,當(dāng)do= 6 mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.50.8)mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.30mm/r時(shí),標(biāo)準(zhǔn)鉆頭,do=5 mm時(shí),Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 所以=866r/min根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=960r/min(見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4)檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21,當(dāng)f=0.33mm/r,do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23,當(dāng)b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=15.1m/min時(shí) Pc=1.0KW根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.28mm/r n=nc=960r/min vc=13.6m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=2.5mm故 =0.03min(2)攻M6的螺紋 由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表6.2-14可知 其中:l1=(13)p l2=(23)p公式中的no為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min); i為使用絲錐的數(shù)量;n 為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min);d為螺紋大徑;f為工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件及相關(guān)資料有; f=p=1mm/r d=6mm n=680r/minno=680r/min i=1 所以(1) 切削速度 所以=10.7m/min(2) 基本工時(shí)=0.03min 2.5.8 工序九:銑缺口(1)加工條件工件尺寸:長(zhǎng)為25mm, 寬為10mm機(jī)床:XA5032立式銑床刀具;W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀,牌號(hào)為YG6,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱(chēng)切削手冊(cè)表3.1查得銑削寬度ae=90mm,深度ap=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí),取刀具直徑do=100mm。又由切削手冊(cè)表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=8o,刀齒斜角s=-10o,主刃Kr=60o,過(guò)渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,過(guò)渡刃寬b=1mm(2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小,故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量:由切削手冊(cè)表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW,查切削手冊(cè)表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是對(duì)稱(chēng)銑,選較小量f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7,后刀面最大磨損為(1.01.5)mm 查切削手冊(cè)表3.8, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表3.27中的公式 也可以由表3.16查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為:Kmv=Kmn=Kmvf=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vftkvt=385x1.0x0.8=308mm/min又根據(jù)XA5032銑床參數(shù),選 n=235r/min vf =375mm/s,則實(shí)際的切削速度為: 所以=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為: 所以=0.16mm/ze)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表3.24, 當(dāng)b=(174207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近似為 Pcc=4.6KW根據(jù)XA5032型立銑說(shuō)明書(shū)(切削手冊(cè)表3.30),機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.5x0.75=5.63KW故 PccPcm 因此選擇的切削用量可以采用 即 ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/zf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中: L=l+y+;根據(jù)切削手冊(cè)表3.26,可得 l+=0mm, 所以L(fǎng)=l+y+=25mm 故 =25/375=0.07min3. 繪制零件圖和編制工藝文件3.1 繪制零件圖圖二:零件圖3.2 編制工藝文件1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成工藝過(guò)程 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過(guò)程。工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程 用機(jī)械加工方法,改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使其成為零件的過(guò)程。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由許多工序組合而成,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。工序 一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。安裝 工件經(jīng)一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一部分工序。工位 為了完成一定的工序部分,一次裝夾工件后,工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起,相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。工步 當(dāng)加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。2 工序的合理組合確定加工方法以后,就要按生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù).確定工序數(shù)有兩種基本原則可供選擇.工序分散原則 工序多,工藝過(guò)程長(zhǎng),每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少,極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步,所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡(jiǎn)單,易于調(diào)整和掌握,有利于選用合理的切削用量,減少基本時(shí)間,設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大.工序集中原則 零件的各個(gè)表面的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成,每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多,有利于采用高效的機(jī)床,生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化,生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少,工件裝夾次數(shù)減少,輔助時(shí)間縮短,加工表面間的位置精度易于保證,設(shè)備、工裝投資大,調(diào)整、維護(hù)復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大.批量小時(shí)往往采用在通用機(jī)床上工序集中的原則,批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線(xiàn)生產(chǎn),也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn).將工藝規(guī)程的內(nèi)容,填入具有規(guī)定的格式的卡片中,使之成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件。4. 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。(一)問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆M6螺紋底孔,該孔為斜孔,跟撥叉的中線(xiàn)有一定的角度要求,在加工時(shí)應(yīng)保證孔的角度要求。此外,在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而其位置尺寸為自由公差,精度不是主要問(wèn)題。(二)夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知,M6螺紋孔為斜孔,相對(duì)于撥叉中線(xiàn)有的要求,為使定位誤差為零,應(yīng)該選擇撥叉中線(xiàn)為定位基準(zhǔn)保證該角度。此外,還應(yīng)以20孔端面為基準(zhǔn),從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置,并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具:硬質(zhì)合金麻花鉆,。由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查切削手冊(cè)表2.3,切削力計(jì)算公式為: 其中:,與加工材料有關(guān),取0.94;與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33;與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0,則: 在20孔兩個(gè)端面只需要采用開(kāi)口墊圈和六角螺母適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作. 3、定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷(xiāo),這兩個(gè)定位銷(xiāo)的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配軸的尺寸與公差相同,即。此外,這兩定位銷(xiāo)共同保證加工孔偏斜的角度,其中心連線(xiàn)與工作臺(tái)面成10角。(2)計(jì)算鉆套中心線(xiàn)與工作臺(tái)的垂直度誤差。鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為:襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為:則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為:0.026-0.005=0.021。(3)計(jì)算定位銷(xiāo)軸與工作臺(tái)的平行度誤差。定位銷(xiāo)軸與夾具體孔的最大間隙為:夾具體孔的長(zhǎng)度為14mm,則上述間隙引起的最大平行度誤差為:0.034/14,即0.24/100。4、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,設(shè)計(jì)采用了快換裝置。拆卸時(shí),松開(kāi)夾緊螺母12扣,拔下開(kāi)口墊圈,實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時(shí),松開(kāi)壓緊螺母即可替換可換鉆套,進(jìn)行攻螺紋加工。5、鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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