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XX大學(xué)
課程設(shè)計(jì)論文
支撐套筒零件工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
本文是對(duì)支撐套筒零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析,本課題主要是在支撐套筒零件加工過(guò)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。主要加工部位是平面和孔。在一般情況下,確保比保證精密加工孔很容易。因此,設(shè)計(jì)遵循的原則是先加工面后加工孔??准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過(guò)底面作一個(gè)良好的基礎(chǔ)過(guò)程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過(guò)程第一個(gè),然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中,除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔過(guò)程。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)組合的選擇工具。專(zhuān)用夾具夾具的選擇,有自鎖機(jī)構(gòu),因此,對(duì)于大批量,設(shè)計(jì)夾具會(huì)產(chǎn)生更高的生產(chǎn)力,提高生產(chǎn)效率,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞:支撐套筒,加工工藝,加工方法,工藝文件,夾具
目 錄
摘 要 1
第1章 緒論 3
1.2課題主要研究?jī)?nèi)容 3
1.3研究方法和手段 3
1.4研究目標(biāo) 3
1.5方案可行性分析 3
第2章 零件的分析 4
2.1 零件的作用 4
2.2 零件的工藝分析 4
第3章 支撐套筒零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
3.1毛坯的選擇及鑄造方法 5
3.2基準(zhǔn)的選擇 5
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 5
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 6
3.4 支撐套筒加工主要工序安排 6
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
3.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 8
22
第1章 緒論
1.2課題主要研究?jī)?nèi)容
支撐套筒零件的分析包括:零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術(shù)要求等的分析。確定加工方法,填寫(xiě)加工工藝過(guò)程。?
1、依據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),支撐套筒?型式與尺寸,支撐套筒?技術(shù)條件等,根據(jù)需要標(biāo)注支撐套筒裝配圖的尺寸公差、形位公差等;?
2、根據(jù)支撐套筒的裝配圖,畫(huà)出支撐套筒的零件圖。根據(jù)需要標(biāo)注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等;?
3、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),參考有關(guān)資料,按大批生產(chǎn),安排產(chǎn)品的加工工藝;設(shè)計(jì)加工夾具。
1.3研究方法和手段
(1)調(diào)研、消化原始資料;?
收集整理有關(guān)機(jī)械零件設(shè)計(jì)、裝配工藝、機(jī)械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料,供設(shè)計(jì)時(shí)使用;消化零件制件圖,了解零件的用途,分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求;分析工藝資料,了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。
(2)完成支撐套筒的零件圖及裝配圖;
(3)確定工藝方案,制定加工工藝文件;
(4)設(shè)計(jì)加工夾具;
(5)完成零件圖裝配圖的制作。
1.4研究目標(biāo)
通過(guò)課題的設(shè)計(jì)鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力,熟悉常用材料的使用性能,正確選用材料;掌握夾具設(shè)計(jì)的基本方法和機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本程序和方法;掌握機(jī)械加工工藝的制定過(guò)程,對(duì)一般的制造過(guò)程和方法有初步的了解,了解常用的零部件設(shè)計(jì)軟件,并能熟練運(yùn)用二維及三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。定的機(jī)械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達(dá)到圖紙的各項(xiàng)技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)得到全面總結(jié)和鞏固,對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)得以溫故而知新,更好的掌握學(xué)過(guò)的知識(shí),為將來(lái)的工作奠定一個(gè)良好基礎(chǔ)。
1.5方案可行性分析
1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),搜集有關(guān)資料。
2)了解支撐套筒的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解,并了解夾具的結(jié)構(gòu);
3)?通過(guò)老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。
4)根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)產(chǎn)品
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目給出的零件是支撐套筒。支撐套筒的主要作用是支承各傳動(dòng)軸,保證各軸之間的中心距及平行度,并保證部件正確安裝。因此支撐套筒零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度,而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
2.2 零件的工藝分析
由支撐套筒零件圖可知。支撐套筒是一個(gè)支撐套筒零件,它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)以Φ60外圓及其附屬端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:Φ60外圓及其附屬端面加工;其中表面粗糙度要求為,
(2)以Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:2個(gè)前后端面。
(3)以P面為主要加工平面的加工面。
主要有以下加工部位:
粗車(chē)Φ60外圓及其附屬端面
半精車(chē)Φ60外圓及其附屬端面
精車(chē)Φ60外圓及其端面及倒角1.5X45度
車(chē)4X0.5的退刀槽,車(chē)4X2.4的退刀槽,
粗銑、半精銑尺寸297.5的左側(cè)P端面
精銑尺寸297.5的左側(cè)端面
粗鏜、半精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
鉆孔4-M10螺紋底孔4-φ8
攻絲4-M10
鉆4-φ13.5沉頭孔4-φ20
銑K向20X50鍵槽孔
第3章 支撐套筒零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1毛坯的選擇及鑄造方法
選擇毛坯時(shí)候應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn)因素:
(1)零件的力學(xué)性能要求:相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其力學(xué)性能有所不同。離心澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件,其力學(xué)性能一次遞減。
(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸:直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料,相差較大時(shí)宜采用鍛件;形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件,形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造;尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄,多采用砂型鑄造和自由鍛造;外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鍛造方法,以避免機(jī)械加工。
(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量:生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法,生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。
(4)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件要求:現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。
經(jīng)過(guò)分析考慮,零件材料選取HT200,由于零件結(jié)構(gòu)一般,生產(chǎn)類(lèi)型為中、小批生產(chǎn),在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,力學(xué)性能要求不高,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,零件屬于中批生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]中表3-1選擇金屬型澆注鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為9級(jí).這對(duì)提高生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。
3.2基準(zhǔn)的選擇
定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一,定位選擇的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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時(shí),主要要求保證各加工面有足夠的余量,使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求,并特別注意要盡快獲得精基面。
(1)加工支撐套筒上蓋時(shí)應(yīng)選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準(zhǔn),加工上蓋分合面。我選擇粗基準(zhǔn)的根據(jù)如下:選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準(zhǔn),能保證支撐套筒上蓋其他表面加工余量小二均勻,符合選擇重要表面為粗基準(zhǔn)的原則;支撐套筒上蓋只有螺栓孔上表面不需要進(jìn)行加工,符合選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)的原則;制造毛坯的時(shí)候上表面的加工余量留的最少,符合選擇加工余量量最小的表面為粗基準(zhǔn)的原則;上表面能滿(mǎn)足方便定位、加緊的需求,符合選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)的原則;螺栓孔上表面只用一次,加工出精基準(zhǔn)面就不需要使用,符合粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次的原則。
(2)按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,同理我們可以選擇出支撐套筒底座的底孔的上表面為粗基準(zhǔn),加工底座的底面。
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā),同時(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。?
(1)選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn),加工上蓋端面和油杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準(zhǔn)的根據(jù)如下:精基準(zhǔn)的以“基準(zhǔn)重合”、“基準(zhǔn)統(tǒng)一”、“自為基準(zhǔn)”、“互為基準(zhǔn)”為選擇原則,并且需要保證工件定位精準(zhǔn)、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)可以簡(jiǎn)化操作,能夠準(zhǔn)確定位,加緊可靠,滿(mǎn)足加工表面對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求,方便加工其他表面。
(2)按照精基準(zhǔn)的選擇原則,選擇支撐套筒底座的底面為精基準(zhǔn),加工底座的端面及內(nèi)孔分合面。
(3)按照精基準(zhǔn)的選擇原則,選擇支撐套筒的底面與為精基準(zhǔn),加工支撐套筒的內(nèi)孔。
3.4 支撐套筒加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。支撐套筒加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到支撐套筒加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。因此,頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于支撐套筒,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過(guò)程,現(xiàn)將支撐套筒加工
工藝路線(xiàn):
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
10
鑄造
鑄造
20
時(shí)效
時(shí)效處理
30
粗車(chē)
粗車(chē)Φ60外圓及其附屬端面
40
半精車(chē)
半精車(chē)Φ60外圓及其附屬端面
50
精車(chē)
精車(chē)Φ60外圓及其端面及倒角1.5X45度
60
車(chē)
車(chē)4X0.5的退刀槽,車(chē)4X2.4的退刀槽,
70
粗銑、半精銑
粗銑、半精銑尺寸297.5的左側(cè)P端面
80
精銑
精銑尺寸297.5的左側(cè)端面
90
粗鏜、
半精鏜
粗鏜、半精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
100
精鏜
精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
110
鉆孔攻絲
鉆孔4-M10螺紋底孔4-φ8
120
攻絲
攻絲4-M10
130
鉆孔
鉆4-φ13.5沉頭孔4-φ20
140
銑鍵槽
銑K向20X50鍵槽孔
150
終檢
終檢
160
入庫(kù)
清洗入庫(kù)
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“支撐套筒”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200,硬度HB為170—241,生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
(1)P面的加工余量。
根據(jù)工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59,其余量值規(guī)定為。
(2)孔
毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:毛坯為實(shí)心
鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
3.4.1 機(jī)床選用
①.是粗車(chē)、粗鏜和半精車(chē)、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140型臥式車(chē)床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是鉆孔,選用Z525鉆床。
3.4.2 選擇刀具
①.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“法蘭盤(pán)” 零件材料為HT200,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(以后簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,灰鑄鐵的硬度HB為143~269,表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能,HT200密度ρ=7.2~7.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類(lèi)別
同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件]
重型
(零件重>2000kg)
中型
(零件重100~2000kg)
輕型
(零件重<100kg)
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于30~50,毛坯重量2<100為輕型,確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng),選擇鑄造類(lèi)型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高,適用于大批生產(chǎn),查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類(lèi)別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性,采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)
鑄造方法
公差等級(jí)CT
灰鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。
3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級(jí)CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160,公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。
表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量(JB2854-80)如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級(jí) 6
澆注時(shí)位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)
工序30:粗車(chē)Φ60外圓及其附屬端面切削用量
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為3,可在一次走刀內(nèi)完成,故
=3mm (3-1)
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知:表1.4
刀桿尺寸為,,工件直徑~400之間時(shí),
進(jìn)給量=0.5~1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知:
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174~207時(shí),,,=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.29—2),故實(shí)際進(jìn)給力為:
=950=1111.5 (3-2)
由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9,車(chē)刀后刀面最大磨損量取為,車(chē)刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200~219的鑄件,,,切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故:
==63 (3-3)
===120 (3-4)
根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為:
== (3-5)
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25,=~,,,切削速度時(shí),
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為:
=1.7=1.2 (3-6)
根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:
=3.75,=,==,=
⑦. 計(jì)算基本工時(shí)
(3-7)
式中=++,=
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26,車(chē)削時(shí)的入切量及超切量+=,則=+=
== (3-8)
工序40 半精車(chē)Φ60外圓及其附屬端面
1) 切削深度,單邊余量Z=3mm,分二次切除。
2) 進(jìn)給量,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.9mm/r
3)計(jì)算切削速度=132m/min
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns== 420r/min
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8)與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?,F(xiàn)選取480r/min
所以實(shí)際切削速度==
5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算
=
其中=2985,=1.0,=0.65,=-0.15,
===0.63 =0.61
=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)
切削時(shí)消耗功率===2.81(KW)
由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7-4中CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知,CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時(shí)主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。
6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力=1122.4N.徑向切削力按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算=
其中=1940,=0.9,=0.6,=-0.3,
===0.59 =0.5
所以 =19401.50.51500.590.5=203(N)
而軸向切削力 =
其中=2880,=1.0,=0.5,=-0.4,
===0.34 =1.17
軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N)
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+μ(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。
7)切削工時(shí):t=其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm
所以t==0.1min
工序50 精車(chē)Φ60外圓及其端面及倒角1.5X45度
1) 切削深度。單邊余量Z=3mm.分1次切除
2) 進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.9mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min
4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 378r/min
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min。現(xiàn)選取=400r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=0.83(min)
工序70:粗銑、半精銑尺寸297.5的左側(cè)P端面。
機(jī)床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=3mm
所以銑削深度:=3mm
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1~74,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序80:精銑尺寸297.5的左側(cè)端面
機(jī)床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)[10]
(1)粗銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
(2)精銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序90:粗鏜、半精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
所選用刀具為硬質(zhì)合金(鎢鈷類(lèi)),圓形鏜刀。
①.確定切削深度
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.5可知,當(dāng)粗鏜鑄件時(shí),鏜刀直徑,,鏜刀伸出長(zhǎng)度為時(shí):
=0.15~0.40
按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量(表4.2—9),選擇,
=0.25
③.確定切削速度
= (3-9)
式中=,=0.2,=0.20,=,=0.15
(3-10)
=37
== (3-11)
按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇
=160=2.6
④.計(jì)算基本工時(shí)
選鏜刀的主偏角=,則=,,,,,,,則:
==117
工序100:精鏜Φ40、Φ35H7、Φ36H7內(nèi)孔
所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀,主偏角為K=45,直徑為16mm的圓形鏜刀,其耐用度為。
①.確定切削深度 a
②.根據(jù)表1.5,當(dāng)半精鏜鑄料,鏜刀直徑為,a≤,鏜刀伸出長(zhǎng)度時(shí),進(jìn)給量為:。
③ .確定切削速度 按表1.27的計(jì)算公式確定
V = (3-16)
式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20
V=124.6
選擇C6140機(jī)床轉(zhuǎn)速:n=
n =1200=20
實(shí)際切削速度為: v = 2.08
工序110:鉆孔4-M10螺紋底孔4-φ8
機(jī)床:鉆床Z525
刀具:麻花鉆切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
工序120:攻絲4-M10
機(jī)床:Z525
刀具:釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: (盲孔)
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
工序130:鉆4-φ13.5沉頭孔4-φ20
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為
(3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =
工序140 銑K向20X50鍵槽孔
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》,選取進(jìn)給量 fz=0.12mm/r 背吃刀量 ap=5mm 切削速度 Vc=90m/min 則 n=1000Vc/πd=955.4r/min Vf=n×fz=114.6mm/r
由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 功 率
Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×5×0.12×90/60000=2.07Kw 由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)
查得 Pc=4.5 Kw,效率為η=0.8,機(jī)床功率 Pc×η>Pm,所以機(jī)床功率足夠, 實(shí)際取值為 Vc= 89m/min,n=945r/min,縱向 Vf=105mm/r,橫向 Vf=100 mm/r
精銑: 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》,選取進(jìn)給量 fz=0.10mm/r 背吃刀量 ap=2mm 切 削 速 度 Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1194.2r/min Vf=n×fz=119.4mm/r 功 率 Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×2×0.10×150/60000=1.15Kw 由 于機(jī)床說(shuō)明
書(shū)查得 Pc=4.5 Kw,效率為η=0.8,機(jī)床功率 Pc×η>Pm,所以機(jī)床功率足夠, 實(shí)際取值為 Vc=153.8m/min,n=1225r/min 縱向 Vf=125mm/r,橫向 Vf=130mm/r.