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機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
刀桿
零(部)件圖號
第 1 頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
共 1 頁
材料牌號
毛坯種類
45
毛坯外形尺寸
見附圖
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準終
單件
1
鍛造
正火熱處理
2
粗車
以長方形端面(棒料毛坯的一端)及其外圓面定位,粗車螺紋端面、軸頸、軸頭軸及其端面,粗車退刀槽,以粗車后的螺紋端面及其外圓定位,粗車長方形端面,倒角
車工
車床
游標卡尺,百分表
3
精車
半精車、精車螺紋端面、軸頸、軸頭、軸肩及其端面,倒角
車工
車床
游標卡尺,百分表
4
車螺紋
粗車,半精車,精車螺紋M20x1.5
車工
車床
游標卡尺,百分表
5
粗精銑
粗銑、半精銑前后側(cè)面、正面、長方形端面,以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑弧面
銑工
銑床X63W
游標卡尺,百分表
6
鉆孔
鉆兩側(cè)面φ12的通孔、兩側(cè)面φ4H7的通孔、底端面φ10H9的孔、φ10H7,正面深度為20mm的孔、弧面M8的螺紋孔;
鉗工
搖臂鉆床
游標卡尺,
7
絞孔
鉸、精鉸兩側(cè)面φ4H7的通孔、φ10H7,正面深度為20mm的孔、弧面M8的螺紋孔
鉗工
搖臂鉆床
游標卡尺
8
擴孔
以精車后的軸肩端面及工件中心定位,擴兩側(cè)面φ12的通孔、底端面φ10H9的孔。
鉗工
搖臂鉆床
游標卡尺
9
加工鍵槽
以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑、半精銑寬為2mm,深度大于8mm的間槽
銑工
銑床
游標卡尺,百分表
10
去毛刺
鉗工
刮刀,砂紙
11
終檢入庫
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目:制定刀具(圖5-22)的加工工藝, 設(shè)計鉆鉸Ф10H7孔的鉆床夾具
專 業(yè): 機電一體化技術(shù)
班 級: 機電11-2
學 號: 1130320227
姓 名: 魏 峰
指導教師: 張 學 偉
機械工程系
2013年11月9日
機械工程系
2013年11月15日
目 錄
序 言………………………………………………………………- 1
1 零件的分析……………………………………………………- 1
1.1 零件的作用………………………………………………- 1
1.2 零件的工藝分析…………………………………………- 1
2.毛坯的選擇 ……………………………………………………- 2
3.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………3
3.1 定位基準的選擇-………………………………………… 3
3.2 加工方法的選擇 …………………………………………4
3.3 制定工藝路線………………………………………………5
4.機械加工設(shè)備的選擇 ………………………………………… 7
4.1 確定機床設(shè)備、工件夾具和量具………………………… 7
5.確定加工余量和工序尺寸(單位:MM)………………………8
6.確定切削用量和工時.…………………………………………11
6.1 工序2:粗車削………………………………………… 11
6.2 工序3:精車削 …………………………………………17
6.3工序5:銑面………………………………………………23
6.3工序6:鉆孔………………………………………………25
課程設(shè)計總結(jié) …………………………………………………27
參 考 文 獻………………………………………………………29
序 言
機械制造技術(shù)是我們機械學學生的一門重要的專業(yè)課程,機械制造是我們機電專業(yè)大部分學生的就業(yè)方向。這次課程設(shè)計是我們在畢業(yè)前對機械制造技術(shù)的一次系統(tǒng)復(fù)習,理論聯(lián)系實際的一次實訓,是我們四年的大學中一個不可缺少的部分。
這次課程設(shè)計對我們以后的工作也是一次很好的練習,讓我們?yōu)橐院蟮墓ぷ髁粝铝藢氋F經(jīng)驗。
由于初學能力有限,很多地方做的有誤的地方,懇請老師給與指導。
1 零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給定的零件是C6132車床或CA6140車床的刀桿,它裝在普通車床主軸上的,主要作用是利用彈簧夾頭彈性原理 來夾持一些直徑較小、精度要求較高的零件。
1.2 零件的工藝分析
該刀桿屬于軸類零件,結(jié)構(gòu)較簡單,但精度要求較高。從零件圖的分析可以知道,零件的表面大都由一系列的規(guī)則的直線組成,因此選擇通用的加工方法即可(查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》)。軸類零件的主要加工表面為:
1.以ф22h6軸為中心的加工表面,包括尺寸為M20x1.5的螺紋面,尺寸為3x1.5的退刀槽,尺寸為ф22h6的軸頸,表面粗糙度為0.8, 尺寸為2x0.5的退刀槽,尺寸為ф25js6的軸頭,表面粗糙度為0.8,尺寸為1x0.5的退刀槽,尺寸為ф35的軸肩,表面粗糙度為0.8。
2.以軸肩面為基面,以ф22h6軸為中心,加工剩余軸下部分各表面,底面表面粗糙度為3.2,該部分高50mm,厚26mm,長38mm,弧面R=15,圓角R=3。
3. 以軸肩面為基面,加工孔:ф12mm,與軸肩面垂直距離為30mm的孔,ф8mm,與側(cè)面垂直距離為8mm,表面粗糙度為1.6的孔,ф10H7,深度22mm的鉆孔,ф8m,與軸肩面垂直距離為40mm的螺紋孔,底面ф10H9的孔,各孔位置具體如零件圖所示。
其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求。由以上分析可知,可以先加工軸表面,然后借助專用夾具加工剩余軸下部分,保證它們之間的位置精度要求。
2.毛坯的選擇
設(shè)計題目給定的零件是CA6140車床的刀桿,該車床年產(chǎn)量為8000臺,設(shè)其備品率A為10﹪,機械加工費品率B為1﹪,則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為:
N=8.000×(1+10﹪+1﹪)=8880(件/年)
根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系可知該產(chǎn)品為大批大量生產(chǎn)。
該刀桿形狀不復(fù)雜,尺寸較小,不屬于精密零件或制造要求高的零件,又是大批大量生產(chǎn)。因此由表2-6(《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》)采用45鋼精軋圓棒料即可。
通過查表2.2-34(《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》)得,毛坯直徑應(yīng)選45mm,又由表2.2-35得知,所下棒料切斷時應(yīng)留2mm余量,加工余量每端留4mm,兩端總共應(yīng)留10mm余量,故毛坯的長度為230mm。最終毛坯應(yīng)選擇Φ55×230的45鋼精軋圓棒料。
設(shè)計、繪制毛坯圖:
3.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 定位基準的選擇
第一道工序保證長度215mm時,選擇端面作為定位基準,兩個端面互為精基準。而加工外圓時以軸線為定位基準,同時軸線也為工序基準。而加工剩余軸下部分時以軸肩面為定位基準,軸線為工序基準。加工孔時以軸肩面、軸線為定位基準,符合基準重合原則。
3.2 加工方法的選擇
該零件需要加工的部分主要為:
兩端面,使用45°角車刀車削。下端面Ra=3.2,公差未給出,按《簡明公差標準應(yīng)用手冊》關(guān)于經(jīng)濟加工精度部分取為IT8,查表知需先粗車,再半精車。
1.加工M20x1.5的外螺紋,使用螺紋車刀車削。公差I(lǐng)T8,Ra=3.2,需粗車,半精車。
2.加工寬3mm深1.5mm的退刀槽,使用切斷刀車削。公差I(lǐng)T10,Ra=6.3,需粗車。
3.加工ф22的軸頸,使用外圓車刀車削。公差取IT6,Ra=0.8,需粗車,半精車,精車。
4.加工寬2mm深1.5mm的退刀槽,使用切斷刀車削。公差I(lǐng)T10,Ra=6.3,需粗車及半精車。
5.加工ф25的軸頭,使用外圓車刀車削。公差取IT6,Ra=0.8,需粗車,半精車,精車,磨削。
6.加工寬1mm深1.5mm的退刀槽,使用切斷刀車削。公差I(lǐng)T10,Ra=6.3,需粗車。
7.加工ф35的軸肩,使用外圓車刀車削。公差取IT6,Ra=0.8,需粗車,半精車,精車,磨削。
8.加工弧面,使用特形面銑刀洗削。公差I(lǐng)T10,Ra=6.3,需粗銑,半精銑。
9.加工前側(cè)面(即弧面的兩側(cè)面之一),使用銑刀銑削。公差取IT10, Ra=6.3 ,需粗銑,半精銑。
10.加工后側(cè)面(即弧面的兩側(cè)面之一),使用銑刀銑削。公差取IT10,Ra=6.3,需粗銑,半精銑。
11.加工正面(即弧面對面),使用銑刀銑削。公差取IT10,Ra=6.3,需粗銑,半精銑。
12.加工寬為2mm,深度大于8mm的間槽,使用銑刀銑削。公差I(lǐng)T10,Ra=6.3,需粗銑,半精銑。
13.加工兩側(cè)面φ12的通孔,使用鉆床鉆孔。公差取IT10,Ra=6.3,需鉆孔,擴孔。
14.加工兩側(cè)面φ4H7的通孔,使用鉆床鉆孔。公差取IT8,Ra=1.6,需鉆孔,鉸孔,精鉸孔。
15.加工底端面φ10H9的孔, 深度為50,使用鉆床鉆孔。公差取IT10,Ra=6.3,需鉆孔,擴孔。
16.加工正面φ10H7,深度為20mm的孔,使用鉆床鉆孔。公差取IT8,Ra=6.3,需鉆孔,鉸孔,精鉸孔。
16.加工弧面M8的螺紋孔,使用鉆床鉆孔。公差取IT8,Ra=1.6,需鉆孔,鉸孔,精鉸孔。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批大量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案如下:
工序1:正火熱處理
工序2:以長方形端面(棒料毛坯的一端)及其外圓面定位,粗車螺紋端面、軸頸φ22h6、軸頭φ25js6、軸肩φ35及其端面(另一端),粗車3x1.5mm、2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽,以粗車后的螺紋端面及其外圓定位,粗車長方形端面,倒角;
工序3:以粗車后的長方形端面及其外圓面定位,半精車、精車螺紋端面、軸頸φ22h6、軸頭φ25js6、軸肩φ35及其端面(另一端),倒角;
工序4:粗車,半精車,精車螺紋M20x1.5;
工序5:以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑、半精銑前后側(cè)面、正面、長方形端面,以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑弧面;
工序6:以精車后的軸肩端面及工件中心定位,鉆兩側(cè)面φ12的通孔、兩側(cè)面φ4H7的通孔、底端面φ10H9的孔、φ10H7,正面深度為20mm的孔、弧面M8的螺紋孔;
工序7:以精車后的軸肩端面及工件中心定位,鉸、精鉸兩側(cè)面φ4H7的通孔、φ10H7,正面深度為20mm的孔、弧面M8的螺紋孔;
工序8:以精車后的軸肩端面及工件中心定位,擴兩側(cè)面φ12的通孔、底端面φ10H9的孔。
工序9:以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑、半精銑寬為2mm,深度大于8mm的間槽
工藝10:鉗工去毛刺
工藝11:檢測入庫
4.機械加工設(shè)備的選擇
4.1 確定機床設(shè)備、工件夾具和量具
(1)確定機床設(shè)備
工序2、3、4是粗車、半精車和精車,車螺紋,零件外輪廓尺寸不大,又是回轉(zhuǎn)體,選用C620-1型臥式車床。
工序5、9是銑平面和間槽,選用XA5302型臥式銑床。
其余加工工序是鉆孔,所以選用Z525型立式鉆床。
(2)工件夾具
車削工序中該工件要以一端面和一外圓表面定位,設(shè)計采用專用的彈簧卡頭式夾具。
(3)量具的選擇
測量外圓時采用分度值0.01,測量范圍50-100mm的游標卡尺。測量長度時采用最小單位為1mm的直尺。檢測螺紋時使用螺紋量規(guī)。
5.確定加工余量和工序尺寸(單位:mm)
1.兩端面,查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》表2-4:
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
粗車
15
IT13
215
215 -00.09
毛坯
-
-
230
230
2.軸頸φ22h6,查表2-4
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
精車
0.2/2
IT7
22
φ22-00.025
半精車
1.9/2
IT10
22
φ22-00.1
粗車
11.1/2
IT13
23.9
φ23.9-00.39
毛坯
-
-
45
φ45
3.軸頭φ25js6,查表2-4
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
精車
0.2/2
IT7
25
φ25-00.025
半精車
1.9/2
IT10
25
φ25-00.1
粗車
8.1/2
IT13
26.9
φ26.9-00.39
毛坯
-
-
45
φ45
4. 軸肩φ35,查表2-4
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
精車
0.2/2
IT7
35
φ35-00.025
半精車
1.9/2
IT10
35
φ35-00.1
粗車
8.1/2
IT13
36.9
φ36.9-00.39
毛坯
-
-
45
φ45
5.退刀槽3x1.5mm,查表2-4
工序名稱
工序間余量(兩對面余量之和)
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注(內(nèi)切圓直徑)
粗車
3/2
IT13
17
φ19-00.39
毛坯
-
-
20
φ20
6.前后側(cè)面,查表2-6
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
半精銑
1.9
IT10
26
φ26-00.1
粗銑
8.1
IT13
27.9
φ27.9-00.39
毛坯
-
-
45
φ45
7.正面,查表2-6
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
半精銑
1.9
IT10
17
φ17-00.1
粗銑
3.6
IT13
18.9
φ18.9-00.39
8.螺紋加工,查表2-4
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
精車
0.2/2
IT7
M20x1.5
M20x1.5
半精車
1.9/2
IT10
20.1
φ22-00.1
粗車
1
IT13
22
φ22-00.39
毛坯
-
-
22
φ22-00.025
9.兩側(cè)面φ12的通孔,查表2-5
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
擴孔
1.5/2
IT10
φ12
φ12+0.006
鉆孔
10.5/2
IT13
φ10.5
φ10.5+00.23
毛坯
-
-
0
0
10.φ10H7,正面深度為20mm的孔,查表2-5
工序名稱
工序間余量
工序達到的公差
基本尺寸
入體標注
精鉸孔
0.5/2
IT7
φ10
φ10+0.0015
鉸孔
1.5/2
IT10
φ9.5
φ9.5+0.006
鉆孔
8/2
IT13
φ8
φ8+00.23
毛坯
-
-
0
0
6.確定切削用量和工時
6.1 工序2:粗車削端面、外圓和退刀槽
本工序采用計算法確定切削用量
(1)加工條件
工件材料:45鋼精軋圓棒料,正火。
加工要求:粗車螺紋端面,軸頸φ22h6、軸頭φ25js6、軸肩φ35外圓面,粗車3x1.5mm、2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽,表面粗糙度值R 為6.3。
機床:C620—1臥式車床。
刀具:刀片材料為YT15,刀桿尺寸為16mmx25mm, k=90°,r=15°=12 r=0.5mm。
(2)計算切削用量
1)粗車螺紋端面
1.確定端面最大加工余量:已知毛坯長度方向的最大加工余量為15mm,則毛坯長度方向單邊余量為7.5mm,分兩次加工完成,取:
a=4mm。
2.確定進給量f:
根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版)表1.4,當?shù)稐U16mmx25mm, a<=5mm時,以及工件直徑為45mm時。f=0.5~0.7mm/r,按C620—1車床說明書(見《切削手冊》表1.30)取:
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度:
按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度:
V==110.05(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===779 (r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與779r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取770r/min。實際切削速度 V=346m/min
5.確定基本工時:
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =15mm
i==1 n=779r/min ?=0.5mm
T= = 0.056min
2)車削軸頸φ22h6外圓面:
1.背吃刀量:單邊余量z=(45-22)/2=6.5mm ,分兩次切削,即:
p=3mm。
2.確定進給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版)表1.4,f=0.5~0.7mm/r,按C620—1車床說明書(見《切削手冊》表1.30)取:
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度: 按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度為:
V==119.06(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===842 (r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與842 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速
選取960r/min。實際切削速度 V=432m/min
5.確定基本工時:
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =131mm
i==1 n=842r/min ?=0.5mm
T= = 0.33min
3)車削軸頭φ25js6外圓面:
1.背吃刀量:單邊余量z=(45-25)/2=5mm ,分兩次切削,即:
p=3mm。
2.確定進給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版)表1.4,f=0.5~0.7mm/r,按C620—1車床說明書(見《切削手冊》表1.30)取:
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度:
按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度:
V==121.2(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===853 (r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與853 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速
選取960r/min。實際切削速度 V=431m/min
5.確定基本工時
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =10mm
i==1 n=842r/min ?=0.5mm/r
T= = 0.089min
4)車削軸肩φ35外圓面
計算過程同上,可得:
p=5mm
f=0.5 mm/r
V=132.4(r/min)
n=839 (r/min) 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與853 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取960r/min。實際切削速度 V=441m/min
T=0.041min
5)粗車3x1.5mm、2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽 :
1.選擇刀具: 由《切削用量簡明手冊》表1.2選擇;采用切槽刀,刀具耐用度T=60min;直徑為20mm,刀寬4mm, 。
2.車削3x1.5mm退刀槽:
計算過程參考車削外圓面,取
p=1.5mm
f=0.25 mm/r
V=90.4(r/min)
n=750 (r/min) 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與750 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=356m/min
T=0.032min
3.車削2x0.5mm退刀槽:
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=81.3(r/min)
n=734(r/min) 機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與734r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=341m/min
T=0.035min
4.車削1x0.5mm退刀槽
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=124(r/min)
n=753 (r/min) 機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與753 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=397m/min
T=0.023min
6.2 工序3:精車削端面、外圓
(1)加工條件
機床:C620—1臥式車床。
刀具:所選刀具為卷屑槽帶倒棱型前刀面,主偏角90°,副偏角10°,刀尖半徑0.8mm的YT15硬質(zhì)合金車刀。精車后Ra=0.8。
(2)計算切削用量
1)粗車螺紋端面
1.確定端面最大加工余量:已知毛坯長度方向的最大加工余量為4mm,則毛坯長度方向單邊余量為2mm,分兩次加工完成,?。?
a=2mm。
2.確定進給量f:
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度:
按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度:
V==231.05(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===623(r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與779r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取770r/min。實際切削速度 V=346m/min
5.確定基本工時:
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =15mm
i==1 n=532r/min ?=0.5mm
T= = 0.034min
2)車削軸頸φ22h6外圓面:
1.背吃刀量:單邊余量z=(45-22)/2=4mm ,分兩次切削,即:
p=2mm。
2.確定進給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版)表1.4,f=0.5~0.7mm/r,按C620—1車床說明書(見《切削手冊》表1.30)?。?
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度: 按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度為:
V==119.06(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===564 (r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與842 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速
選取960r/min。實際切削速度 V=432m/min
5.確定基本工時:
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =131mm
i==1 n=842r/min ?=0.5mm
T= = 0.054min
3)車削軸頭φ25js6外圓面:
1.背吃刀量:單邊余量z=(45-25)/2=5mm ,分兩次切削,即:
p=3mm。
2.確定進給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版)表1.4,f=0.5~0.7mm/r,按C620—1車床說明書(見《切削手冊》表1.30)?。?
f=0.5 mm/r
3.計算切削速度:
按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15,《切削手冊》表1.28,即k=1.89, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97,所以切削速度:
V==121.2(r/min)
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===853 (r/min)
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與853 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速
選取960r/min。實際切削速度 V=431m/min
5.確定基本工時
根據(jù)《工藝手冊》表6.2-1公式計算L= L=
+3=3mm =3~5取4mm =10mm
i==1 n=853r/min ?=0.5mm/r
T= = 0.054min
4)車削軸肩φ35外圓面
計算過程同上,可得:
p=5mm
f=0.5 mm/r
V=154.4(r/min)
n=825 (r/min) 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與853 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取960r/min。實際切削速度 V=441m/min
T=0.024min
5)粗車3x1.5mm、2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽 :
1.選擇刀具: 由《切削用量簡明手冊》表1.2選擇;采用切槽刀,刀具耐用度T=60min;直徑為20mm,刀寬4mm, 。
2.車削3x1.5mm退刀槽:
計算過程參考車削外圓面,取
p=1.5mm
f=0.25 mm/r
V=95.4(r/min)
n=754(r/min) 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與750 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=356m/min
T=0.053min
3.車削2x0.5mm退刀槽:
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=83.3(r/min)
n=734(r/min) 機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與734r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=341m/min
T=0.043min
4.車削1x0.5mm退刀槽
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=154(r/min)
n=747(r/min) 機床說明書(見《工藝手冊》表4.2—8)與753 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速,選取770r/min。實際切削速度 V=397m/min
T=0.053min
6.3工序5:粗銑、半精銑前后側(cè)面、正面、長方形端面:
(1)加工條件
加工材料::45鋼,正火
加工要求:以精車后的軸肩端面及其外圓定位,粗銑、半精銑前后側(cè)面、正面、長方形端面;機床選擇:XA5302型立式銑床。工件裝夾在車床的通用夾具上。
(2) 確定切削用量及基本工時
1)銑削前后側(cè)面:
1.切削深度 ap=9.5mm。
2.進給量fz的確定 :此工序選擇YT15硬質(zhì)合金端銑刀,查《切削手冊》表3.1選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下:d0=125mm,ae=90mm,齒數(shù)z=4,根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《切削手冊》[2]表3.5,得fz =0.09—0.18 mm/r?。?
fz=0.18mm/r 。
3.切削速度的確定:根據(jù)所知的工件材料為45鋼,正火,根據(jù)《切削手冊》表3.15,選擇切削速度:
=154m/min。
4.計算主軸轉(zhuǎn)速:n==393r/min,查《切削手冊》表3.15得銑床轉(zhuǎn)速可為n=393r/min。
5.基本時間的確定
tm=
式中Vf=fzn=0.18×4×393=282.96,L=l+y+△,l=165mm,查《切削手冊》表3.25,入切量及其切量y+△=17,則L=(17+165)=182mm故
tm==0.64min
2)銑削正面端面:
計算過程如上,取
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=124(r/min)
n=753 (r/min)
tm =0.023min
3)銑削長方形底端面:計算過程如上,取
p=0.5mm
f=0.25 mm/r
V=124(r/min)
n=753 (r/min)
tm =0.023min
6.3工序6:鉆兩側(cè)面φ12的通孔、兩側(cè)面φ4H7的通孔、底端面φ10H9的孔、φ10H7,正面深度為20mm的孔、弧面M8的螺紋孔;
(1)加工條件
加工材料:45鋼,正火
加工要求:鉆孔,機床選擇:Z525型立式鉆床。工件裝夾在車床的通用夾具上。
(2) 確定切削用量及基本工時:
1)鉆兩側(cè)面φ12的通孔:
1.選擇鉆頭:
由《切削用量簡明手冊》表2.7選擇選擇高速剛麻花鉆頭,其直徑d=10mm, 鉆頭幾何形狀,表2.1-2.2得,雙錐修磨橫刃, ,b=1.5mm ,L=2mm
2.選擇切削用量
進取量f 由《切削用量簡明手冊》表2.7,查得f=0.47~0.57mm/r;孔深修正系數(shù)k=0.95,則f=0.27~0.32mm/r,根據(jù)表2.8得 f =1.0mm/r,由表2.35得
f=0.36mm/r
3.確定切削速度V
切削速度的修正系數(shù)為 由表2.13得V=17m/min
V= Vk=10.2m/min, n=252 (r/min)根據(jù)Z525鉆床說明書可選n=272 (r/min)
4.確定基本時間
T=l/nf=12.24s
2)鉆兩側(cè)面φ4H7的通孔:
計算過程同上,取
f=0.36mm/r
V=18m/min
V= Vk=12.3m/min, n=259(r/min)根據(jù)Z525鉆床說明書可選n=272 (r/min)
T=l/nf=14.24s
3)底端面φ10H9的孔
f=0.36mm/r
V=17.3m/min
V= Vk=13.4m/min, n=252(r/min)根據(jù)Z525鉆床說明書可選n=272 (r/min)
T=l/nf=11.24s
4) φ10H7,正面深度為20mm的孔
f=0.36mm/r
V=17.3m/min
V= Vk=13.4m/min, n=252(r/min)根據(jù)Z525鉆床說明書可選n=272 (r/min)
T=l/nf=11.24s
總結(jié)
為期三周的機械制造工藝課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲?;厥走@段時間的設(shè)計過程,感慨萬千。
在這次設(shè)計過程中,我加強了對課上所學工藝知識的認識,同時也將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來,鞏固了所學的知識。
在設(shè)計工藝規(guī)程的時候我意識到了大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)的不同。我所要設(shè)計工藝的零件十分簡單,如果是單件小批量生產(chǎn)完全可以使用通用機床,夾具直接采用三抓卡盤從而加工出來,但是這樣一來效率將會十分低下。而轉(zhuǎn)而將工序分散以后就發(fā)現(xiàn)即使是這么一個簡單的零件的加工過程也是很復(fù)雜的。
而加工工序的設(shè)計則讓我體會到作為工藝人員的辛苦。由于教材上包含的表格實在太少,需要查的表格又分布在各種設(shè)計手冊之中,特別是因為查之前對手冊的內(nèi)容也不夠了解,查起來十分費事,讓人十分頭痛。而我的設(shè)計圖上沒有標明公差值,也加重了我的負擔。我需要另外查公差設(shè)計手冊來自己確定公差值。有了公差值才能夠進行接下來的工藝設(shè)計和工序設(shè)計。在查表的過程中也了解了各種機床,刀具,夾具,量具等,可謂大開了自己的專業(yè)眼界。
參 考 文 獻
【1】孫本緒 熊萬武等著,機械加工余量手冊.北京:國防工業(yè)出版社,1980
【2】柯建宏 主編,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.武漢:華中科技大學出版社,2008
【3】李益民 主編,機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994
【4】李曉沛 張琳娜等主編,簡明公差標準應(yīng)用手冊.上海:上??茖W技術(shù)出版社,2005
【5】邱宣懷 主編,機械設(shè)計(第4版).北京:高等教育出版社,1997
【6】吳宗澤 羅圣國 主編,機械設(shè)計課程設(shè)計手冊(第3版).北京:高等教育出版社,2006
【7】楊叔子 主編,機械加工工藝師手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2001
- 31 -
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共 1頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
23
刀桿加工工藝過程
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
1
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
乳化液
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
粗車削端面、外圓和退刀槽
C620—1臥式車床
779
1
4
0.5
1
2
3
4
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
2012.11.21
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零(部)件圖號
共 1頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
23
刀桿加工工藝過程
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
1
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
乳化液
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
精車削端面、外圓
C620—1臥式車床
623
0.3
3
0.5
1
2
3
4
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
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日期
2012.11.21