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目 錄
一.零件工藝性分析
(一).?零件的作用??
(二).零件的工藝分析
二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)?確定毛坯的制造形式
(二)?基準(zhǔn)的選擇
(三)?制定工藝路線
(四)?機(jī)械加工余量?工序尺寸及毛坯尺寸的確定?
(五)?確立切削用量及基本工時(shí)
三.夾具的設(shè)計(jì)
(一)?問題的指出
(二)?夾具設(shè)計(jì)
四.課程設(shè)計(jì)小結(jié)
五.參考資料
一:零件工藝性分析
1.1、零件的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉(見附圖1),撥叉是一種輔助零件,通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?;咨厦嬗型箟K,滑套的凸塊插入齒輪的凹位,把滑套與齒輪固連在一起,齒輪帶動滑套,滑套帶動輸出軸,將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離,達(dá)到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知,車換檔時(shí)要減速,這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊,延長零件的使用壽命。寬度為mm的槽尺寸和的花鍵精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿邮够讫X輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。
附圖1 CA6140車床撥叉(831005)零件圖
1.2、零件的工藝分析
CA6140撥叉共有兩組加工表面,它們相互之間有一定的位置關(guān)系?,F(xiàn)分述如下:
(1) 以φ40x82mm圓柱的不加工表面為中心的加工表面。這一組加工表面包括:零件φ40x82mm的外圓表面的右端面,mm花鍵底孔,mm花鍵孔。
(2) 以以花鍵中心線和以φ40x82mm圓柱右表面為中心的加工表面。這一組加工表面包括:尺寸8mm的槽,尺寸18mm的槽。
由上述分析可知,對于這兩組加工表面而言,應(yīng)先加工第一組表面,然后再依次進(jìn)行機(jī)加工。
該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表:
項(xiàng)目
公差等級
偏差(mm)
粗糙度
定位基準(zhǔn)
?25的六齒方花鍵孔
IT7
+0.021
0
1.6
花鍵孔中心線
φ40x82mm圓柱右表面
?22的花鍵底孔
IT12
+0.21
0
6.3
花鍵孔中心線
φ40x82mm圓柱右表面
兩端的2*150倒角
6.3
尺寸8的槽
IT9
+0.03
0
1.6
花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面
尺寸18的槽
IT6
+0.011
0
3.2
花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面
尺寸6的花鍵槽寬
IT9
+0.06
+0.03
3.2
花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面
二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1、確定毛坯的制造形成
? 零件材料為HT200。由于零件為中,小批量生產(chǎn),灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選擇鑄件毛坯。這對提高生產(chǎn)效率、保證加質(zhì)量也是有利的。?
2.2、基準(zhǔn)的選擇
合理選擇定位基準(zhǔn),對保證加工精度、安排加工順序和提高生產(chǎn)效率有著重要的影響。定位基準(zhǔn)有定位粗基準(zhǔn)和定位精基準(zhǔn)之分。定位精基準(zhǔn)簡稱精基準(zhǔn),是用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。定位粗基準(zhǔn)簡稱粗基準(zhǔn),是用毛坯上未加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。從定位的作用看,它主要是為了保證加工表面的位置精度。因此,選擇定位基準(zhǔn)的總原則應(yīng)該是從有位置精度要求的表面中進(jìn)行選擇,要達(dá)到此要求,在思考時(shí)就應(yīng)該先選擇精基準(zhǔn),后選擇粗基準(zhǔn),但在零件的實(shí)際加工中是先使用粗基準(zhǔn),后選擇用精基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)選擇原則:(1)基準(zhǔn)重合原則,(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,(3)互為基準(zhǔn)原則,(4)自為基準(zhǔn)原則。
粗基準(zhǔn)選擇原則:(1)選取不加工的表面為粗基準(zhǔn)原則,(2)選取加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)的原則,(3)選重要的表面為粗基準(zhǔn)原則,(4)選取加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)原則,(5)選取便于工件安裝的表面為粗基準(zhǔn)原則,(6)粗基準(zhǔn)只能使用一次原則。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
因?yàn)橐WC花鍵的中心線垂直于右端面,并根據(jù)選取不加工表面為基準(zhǔn)的原則,所以以Φ40x82mm的外圓表面的粗基準(zhǔn)。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合,以零件的花鍵中心線和以φ40x82mm右表面為精基準(zhǔn)。
2.3、制定工藝路線
? ? 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,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)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
加工順序的總體安排原則為“先粗后精”、“先主后次”、“先基準(zhǔn)后其他”和“先面后孔”。
2.3.1. 工藝路線方案一
工序:
1. 清砂。
2. 人工時(shí)效處理。
3. 粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm圓柱右端面,粗銑、半精銑φ40x82mm圓柱左端面。
4. 鉆、擴(kuò)花鍵底孔、锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。
5. 粗銑、半精銑、精銑上端面,粗、半精銑、精銑mm的槽。粗銑、半精銑、精銑削mm的槽。
6. 拉花鍵,去毛刺。
7. 終檢。
2.3.2.工藝路線方案二
工序:
1. 清砂。
2. 人工時(shí)效處理。
3. 粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm右端面,粗銑、半精銑φ40x82mm左端面。
4. 鉆、擴(kuò)花鍵底孔、锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。
5. 拉花鍵,去毛刺。
6. 檢驗(yàn)。
7. 粗銑、半精銑、精銑上端面,粗銑、半精銑、精銑mm的槽。粗、半精銑、精銑mm的槽。
8. 終檢。
備注:在加工花鍵的工序中,單純從經(jīng)濟(jì)角度考慮可采用鉆、擴(kuò)花鍵底孔,再插鍵槽,但是這種加工方法不能達(dá)到圖紙中精度等級7級的精度要求,故采用鉆、擴(kuò)花鍵底孔,再拉鍵槽的加工方法。
方案分析:
上述兩方案中,工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中5工序很難對工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中,把花鍵放在第一道工序的后邊,這樣,方案二中的7道工序很容易對工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和以φ40mm右表面作為7道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠,所以采用方案二比較合理。
以上工藝過程詳情見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。
2.4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
撥叉零件材料為HT200,硬度HBS170—240,毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)類型為中、小批量生產(chǎn),采用砂型型鑄造毛坯。
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如下:
(1) φ40x82mm的外圓左右端表面。φ40x82mm圓柱左右端面為自由尺寸公差,右端面表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑、半精銑、精銑。參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定加工余量分配:
粗銑的加工余量(單邊):Z=1.7mm
半精銑的加工余量(單邊):Z=1mm
精銑的加工余量(單邊):Z=0.3mm
左端面表面粗糙度值要求為Ra6.3,要求粗銑、半精銑。參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定加工余量分配:
粗銑的加工余量(單邊):Z=2mm
半精銑的加工余量(單邊):Z=1mm
(2) 花鍵孔(82-φxφxmm)。要求花鍵孔為外徑定心,故采用拉削加工。
內(nèi)孔尺寸為mm,見樣圖。參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定孔的加工余量分配:
鉆孔:φ20mm
擴(kuò)孔:φ21mm
拉花鍵孔(82-φxφxmm)
花鍵孔要求外徑定心,拉削時(shí)的加工余量參照《機(jī)械加工工藝手冊》取2Z=1mm。
(3) 寬的槽的加工余量。上端面表面粗糙度值要求Ra=3.2,要求粗銑、半精銑。參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定加工余量分配:
粗銑的加工余量(單邊):Z=3mm
半精銑的加工余量(單邊):Z=0.7mm
精銑的加工余量(單邊):Z=0.3mm
槽底面表面粗糙度值要求Ra=6.3,要求粗銑,、半精銑;槽的內(nèi)側(cè)兩表面的表面粗糙度值要求Ra=1.6,要求粗銑、半精銑、精銑;參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定加工余量分配:
粗銑的加工余量:2Z=6mm
半精銑的加工余量:2Z=1.4mm
精銑的加工余量:2Z=0.6mm
(4) 寬mm的槽的加工余量。槽底面與槽的內(nèi)側(cè)兩表面的表面粗糙度值表面粗糙度值要求Ra=3.2,要求粗銑、半精銑、精銑;參照《機(jī)械加工工藝手冊》確定加工余量分配:
粗銑的加工余量:2Z=8mm
粗銑的加工余量:2Z=8mm
半精銑的加工余量:2Z=1.4mm
精銑的加工余量:2Z=0.6mm
CA6140車床撥叉(831005)毛坯圖見附圖2。
附圖2 CA6140車床撥叉(831005)毛坯圖
2.5、確定切削用量及基本工時(shí)
工序3:粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm右端面,粗銑、半精銑φ40x82mm左端面。
粗銑左端面
1.選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀,YT15
D=40mm , d=16mm, L=32mm, Z=6 ,v=125m/min
2.機(jī)床的選擇
X52K型立式銑床
3.切削用量的選擇
切深:因?yàn)榧庸び嗔繛?.7mm ,可以一次走刀完成
=1.7mm
進(jìn)給量:根據(jù)查得資料,X52K型的說明書,功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度
=0.2mm/齒,則
通過查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74,按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)取
查表3.1-75 取950mm/r
4.時(shí)間定額的計(jì)算
由于是粗銑,整個(gè)刀具不必銑過整個(gè)工件。l=40mm ,,則
粗銑右端面
由于粗銑右端面的機(jī)床選擇和左端面一致,也是一次走刀完成,只是走刀距離不一樣, ,則
半精銑左端面
1.刀具選擇
刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀,刀片采用YT15
D=63mm , d=40mm, L=32mm, Z=8 ,v=100m/min
2.機(jī)床的選擇
X52K型立式銑床
3. 切削用量的選擇
切深:因?yàn)榧庸び嗔繛?mm ,可以一次走刀完成=1mm
進(jìn)給量:根據(jù)查得資料,X52K型的說明書,功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度,取 =0.12mm/齒,則
通過查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74,按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)取
4.時(shí)間定額的計(jì)算
查表3.1-75 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 取475mm/r,l=40mm ,,則
半精銑銑右端面
半精銑右端面的機(jī)床選擇和左端面一致,也是一次走刀完成,只是走刀距離不一樣, ,則
精銑右端面
1.刀具選擇
刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀,刀片采用YT15
D=63mm , d=40mm, L=32mm, Z=8 ,v=120m/min
2.機(jī)床的選擇
X52K型立式銑床
3. 切削用量的選擇
切深:因?yàn)榧庸び嗔繛?.3mm ,可以一次走刀完成 =0.3mm
進(jìn)給量:根據(jù)查得資料,X52K型的說明書,功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度,取 =0.12mm/齒,則
通過查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74,按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)取
4.時(shí)間定額的計(jì)算
查表3.1-75 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 取600mm/r,l=48mm , ,則
工序4:鉆孔、擴(kuò)花鍵底孔φ21mm,及锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。
(1)鉆孔φ20mm。
f=0.75mm/r(見<<切削手冊>>表2.7)
v=13m/min(見<<切削手冊>>表2.15)
=1000v/(π)=1000×13/(π×20)=207r/min
按機(jī)床選取=200r/min(見<<工藝手冊>>)
所以實(shí)際切削速度:
v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min)
切削工時(shí):
t=(L+L1+L2)/f=(82+5+2)/200×0.75=0.6min
(2)擴(kuò)花鍵底孔φ21mm。
根據(jù)<<切削手冊 >>表2.10規(guī)定,查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)φ21mm孔時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選:
f= 1.1mm/r
擴(kuò)孔、鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,根據(jù)其他有關(guān)資料,確定為:
v=0.4v鉆
其中,v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故:
v=0.4×15=6(m/min)
ns=1000×6/(π×21)=91(r/min)
按機(jī)床選取 =90
切削工時(shí):
L1=3mm,L2=1.5mm,L=82mm,則:
t=(3+1.5+82)/(90×1.1)=0.87(min)
(3) 锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角
φ21mm內(nèi)孔2×15°倒角,選用臥式車床c620-1。
f=0.04mm/r(見<<切削手冊>> 表1.8)
當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí),根據(jù)一般資料,確定切削速度v=16m/min,則 =1000v/(πD)=1000×16/(π×21)=242(r/min)
按機(jī)床選取:=240r/min,此時(shí)切削速度為:
v=πD/1000=(π×21×240)/1000=15.8(m/min)
切削工時(shí):L=2,L1=1
t=(L+L1)/(f)=3/(240×0.04)=0.31(min)
工序5:拉花鍵,去毛刺。
單面齒升:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》P658確定拉花鍵孔時(shí)候花鍵拉刀的單面齒升為0.1mm,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》P660確定拉花鍵孔時(shí)候拉削速度為0.06 m/s(3.6m/min)
切削時(shí)間:
t=lηk/1000vfzZ
式中: 單面余量2mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
L 削表面長度,80mm;
η 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù),取1.2;
k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ;
v 拉削速度(m/min);
拉刀單面齒升;
Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=L/p;
P 拉刀齒距。
其中 P=(1.25~1.5)√L =1.35 X √80 =12 mm
所以,拉刀同時(shí)工作齒數(shù) Z=L/P=80/12≈7
因此 帶入公式可得
t=lηk/1000vfzZ=2*80*1.2*1.4/(1000*3.6*0.1*7)=0.11 min
工序7:粗銑、半精銑、精銑削上端面,粗、半精銑、精銑削mm的槽,粗、半精銑、精銑削mm的槽。
(一) 粗銑、半精銑、精銑削上端面
(1)、加工條件
工件材料:HT200
加工要求:保證上端面距離孔的中心線距離為27,且粗糙度為RA3.2
機(jī)床選擇:X5032立式升降臺銑床(參考《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表7-28),采用端銑刀粗銑。
工件裝夾:工件裝夾在銑床專用夾具上。
(2)、確定切削用量及基本工時(shí)
(2.1) 粗銑
(1)、選擇刀具:
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表11-85,選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀,其參數(shù)為:銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。
(2)、確定銑削深度:
單邊加工余量Z=4mm,余量不大,一次走刀內(nèi)切完,則:=3mm
(3)、確定每齒進(jìn)給量:
根據(jù)《金屬切削手冊》表6-10,用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時(shí),選擇每齒進(jìn)給量=0.14~0.24mm/z,由于是粗銑,取較大的值。現(xiàn)?。?
=0.18mm/z
(4)、確定切削速度:
根據(jù)《金屬切削手冊》表6-14可以查:
由 =3mm =0.18mm/z,查得
=60m/min 則:
n=1000v/πd=1000X60/πX50=382r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為375r/min
所以實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=375*π*50/1000=58.9m/min
當(dāng)n=375r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
f=*n*z=0.18x375*10=675mm/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書
=375r/min V?c=1540 mm/min (橫向)
(5)、計(jì)算基本工時(shí):
l=28mm =25mm
T1=(l+)/f=53/675min=0.0785min
(2.2) 半精銑
(1)、選擇刀具:
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表11-85,選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀,其參數(shù)為:銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。
(2)、確定銑削深度:
由于單邊加工余量Z=1,故一次走刀內(nèi)切完,則:=0.7 mm
(3)、確定每齒進(jìn)給量:
根據(jù)《切削手冊》表3.5,用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時(shí),選擇每齒進(jìn)給量=0.14~0.24mm/z,半精銑取較小的值?,F(xiàn)?。?
=0.14mm/z
(4)、確定切削速度:
根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查
由 ≤4mm ?z=0.14mm/z,查得:
=110m/min
n=1000v/πd=1000X110/πX50=700r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為600r/min
所以實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=600*π*50/1000=94.25m/min
當(dāng)n=600r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
f=*n*z=0.14x600*10=840mm/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書
=600 r/min V?c=1540 mm/min (橫向)
(5)、計(jì)算基本工時(shí):
l=28mm =25mm
T2=(l+)/f=53/840min=0.063min?
(2.3) 精銑
(1)、選擇刀具:
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表11-85,選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀,其參數(shù)為:銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。
(2)、確定銑削深度:
由于單邊加工余量Z=0.3,故一次走刀內(nèi)切完,則:=0.3 mm
(3)、確定每齒進(jìn)給量:
根據(jù)《切削手冊》表3.5,用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時(shí),選擇每齒進(jìn)給量=0.14~0.24mm/z,精銑取較小的值?,F(xiàn)取:
=0.14mm/z
(4)、確定切削速度:
根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查
由 ≤4mm ?z=0.14mm/z,查得:
=110m/min
n=1000v/πd=1000X110/πX50=700r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為600r/min
所以實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=600*π*50/1000=94.25m/min
當(dāng)n=600r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
f=*n*z=0.14x600*10=840mm/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書
=600 r/min V?c=1540 mm/min (橫向)
(5)、計(jì)算基本工時(shí):
l=28mm =25mm
T2=(l+)/f=53/840min=0.063min?
(二) 粗、半精銑、精銑削mm的槽
(1)、加工條件
工件材料:灰鑄鐵HT200
工件尺寸:寬為,深為8mm的槽
加工余量:粗加工時(shí)單邊加工余量為Z=4mm
機(jī)床選擇:選擇X5032立式升降臺銑床,使用專用銑床夾具
、確定切削用量及基本工時(shí)
(2.1) 粗銑
粗銑mm的槽,保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸19.7mm,以及槽邊距離右端面為11.3mm,離左端面為11.3mm。
(1)、選擇刀具:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表4.4-15,選擇φ6的直柄立銑刀,齒數(shù)為4。
(2)、確定銑削深度:
由于槽深為8mm,寬為8mm,加工余量比較大且需要半精銑故可分二次走刀,則:
第一次粗銑削深度為:=4mm
第二次粗銑削深度為:=3.3mm
、確定每齒進(jìn)給量:
X5032立式升降臺銑床功率為7.5kw,用高速鋼直柄立銑刀加工時(shí),每齒進(jìn)給量的范圍0.12-0.20mm/z所以選擇每齒進(jìn)給量=0.2mm/z。
(4)、確定切削速度V:
V可根據(jù)《切削手冊》直接查出:?
V=15(m/min) 則
n=1000V/πD=1000X15/πX6=795.7r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為750r/min
所以實(shí)際切削速度為:
V=π/1000=πX6X750/1000=14.14m/min
6)、計(jì)算基本工時(shí):
由于粗銑的余量比較大,分兩次走刀完成,所以基本工時(shí)為:
其中——工作臺的水平進(jìn)給量mm/min
——工作臺的垂直進(jìn)給量mm/min
l1=0.5d+40mm
d為刀具直徑?
因?yàn)樵诖思庸ぶ?,第一刀切削深度?mm,第二刀深度為3.3mm,即h=3.3
(h為垂直下刀的深度(長度))
由表4.2-37查得,取50mm/min
= ×Z×n=0.2×4×750=600mm/min
T3=2l1/=0.143min
(2.1) 半精銑
半精銑mm的槽,保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸19mm,以及離右端面為10.3mm,離左端面為10.3mm,刀具選用φ6的立銑刀,齒數(shù)為4,每齒的進(jìn)給量為=0.15mm/z,所以由《金屬切削手冊》表3.14查得=20m/min
n=1000v/πd=1000X20/πX6=1061r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為950r/min
所以實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=950*π*6/1000=17.9m/min
當(dāng)n=950r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
=*n*z=0.15x950*4=570mm/min
計(jì)算基本工時(shí):
T4=3X(d+40)/=3x43/570=0.23min
(3.1) 精銑
精銑加工時(shí),需要保證尺寸80+0.03 ,尺寸10,粗糙度為R1.6,單邊余量為Z=0.3,刀具選用φ6的立銑刀,齒數(shù)為4,每齒的進(jìn)給量為=0.12mm/z,所以由《切削手冊》表3.14查得=21m/min
(4)、確定切削速度:
根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查
由 ≤4mm ?z=0.02mm/z,查得:
=21m/min
n=1000v/πd=1000X21/πX6=1114r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為1180r/min
所以實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=1180*π*6/1000=22.25m/min
當(dāng)n=1180r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
f=*n*z=0.12x1180*4=566.4mm/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書
=1180 r/min V?c=1540 mm/min (橫向)
(5)、計(jì)算基本工時(shí):
d=6 l=40
T5=(d/2+2l)/f=83/566.4min=0.15min?
粗、半精銑、精銑削mm的槽
(1)、加工條件
工件材料:灰鑄鐵HT200
工件尺寸:寬為,深為23mm的槽
加工余量:粗加工時(shí)單邊加工余量為Z=9mm
機(jī)床選擇:選擇X5032立式升降臺銑床,使用專用銑床夾具
、確定切削用量及基本工時(shí)
精銑mm的槽,保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸50mm,以及槽的單面加工余量為1
(2.1) 粗銑
(1)、選擇刀具:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表4.4-15,選擇φ16的直柄立銑刀,齒數(shù)為6。
(2)、確定銑削深度:
由于槽深為23mm,寬為18mm,加工余量比較大且需要半精銑故可分六次走刀,則:
第一次粗銑削深度為:=4mm
第二次粗銑削深度為:=4mm
第三次粗銑削深度為:=4mm
第四次粗銑削深度為:=4mm
第五次粗銑削深度為:=4mm
第六次粗銑削深度為:=2mm
(3)、確定每齒進(jìn)給量:
X5032立式升降臺銑床功率為7.5kw,用高速鋼直柄立銑刀加工時(shí),每齒進(jìn)給量的范圍0.12-0.20mm/z所以選擇每齒進(jìn)給量=0.2mm/z。
(4)、確定切削速度V:
V可根據(jù)《切削手冊》直接查出:?
V=15(m/min),則
n=1000V/πD=1000X15/πX16=298.4r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為300r/min
所以實(shí)際切削速度為:
V=π/1000=πX16X300/1000=15.08m/min
6)、計(jì)算基本工時(shí):
由于粗銑的余量比較大,分六次走刀完成,所以基本工時(shí)為:
其中——工作臺的水平進(jìn)給量mm/min
——工作臺的垂直進(jìn)給量mm/min
l1=0.5d+40mm
d為刀具直徑?
因?yàn)樵诖思庸ぶ?,第一刀到第五刀切削深度?mm,第六刀深度為2mm,即h=2
(h為垂直下刀的深度(長度))
由表4.2-37查得,取50mm/min
= ×Z×n=0.2×6×300=360mm/min
T=6l1/=6x(0.5d+40)/360min=0.8min
(2.1) 半精銑
半精銑mm的槽,保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸50mm,以及槽的單面加工余量為0.3,刀具選用φ16的立銑刀,齒數(shù)為6,每齒的進(jìn)給量為=0.15mm/z,所以由《切削手冊》表3.14查得=20m/min
n=1000v/πd=1000X20/πX16=397.9r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為375r/min
實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=375*π*16/1000=18.85m/min
當(dāng)n=375r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
=*n*z=0.15x375*6=337.5mm/min
計(jì)算基本工時(shí):
T=3X(d/2+40)/=3x48/337.5=0.43min
(3.1) 精銑
精銑加工時(shí),需要保證尺寸80+0.03 ,尺寸10,粗糙度為R1.6,單邊余量為Z=0.3,刀具選用φ6的立銑刀,齒數(shù)為8,每齒的進(jìn)給量為=0.12mm/z,所以由《切削手冊》表3.14查得=20m/min
(4)、確定切削速度:
根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查
由 ≤4mm =0.12mm/z,查得:
=21m/min
n=1000v/πd=1000X21/πX6=1114r/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為950r/min
實(shí)際切削速度為:
Vc1=π*d0*n/1000=950*π*16/1000=47.75m/min
當(dāng)n=950r/min時(shí),工作臺每分鐘的進(jìn)給量f為:
f=*n*z=0.12x950*8=912mm/min
根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書
=950 r/min V?c=1540 mm/min (橫向)
(5)、計(jì)算基本工時(shí):
d=16 l=40
T=3x(d/2+l)/f=3x48/912min=0.16min?
最后,將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片中,見附表1。
3、 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。
1:問題提出
本夾具主要用來鉆φ20mm的孔,刀具材料為當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8
2:夾具設(shè)計(jì):
(1)定位基準(zhǔn)的選擇:有圖可以知道本圖的定位基準(zhǔn)為φ22孔的中心線,工序基準(zhǔn)也是為φ22孔的中心線。為了消除由于基準(zhǔn)不重合帶來的誤差,應(yīng)使工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合。該零件沒有垂直度,平行度等的要求。
(2)切削力和扭矩的計(jì)算
工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊,使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用,會形成變形或位移,從而影響工件的加工質(zhì)量。所以,工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)十分重要的問題。夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)滿足以下五個(gè)主要原則:
a.夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。
b.夾緊力應(yīng)保持工件的位置在整個(gè)加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。
c.使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。
d.夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。
e.夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、符合工人操作習(xí)慣。
應(yīng)用定位原理幾種情況:
完全定位工件的六個(gè)自由度全部被限制,它在夾具中只有唯一的位置,稱為完全定位。
部分定位工件定位時(shí),并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下,少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下,采用部分定位可簡化定位裝置,在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。
過定位(重復(fù)定位)幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度,稱為過定位。一般情況下,應(yīng)該避免使用過定位。通常,過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響,定位不確定可使工件或定位件)產(chǎn)生變形,所以在一般情況下,過定位是應(yīng)該避免的。
過定位亦可合理應(yīng)用,雖然工件在夾具中定位,通常要避免產(chǎn)生“過定位”,但是在某些條件下,合理地采用“過定位”,反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更顯著。
由以上理論分析和計(jì)算數(shù)據(jù)可以知道當(dāng)轉(zhuǎn)φ20mm的孔的時(shí)候
f=0.75mm/ v=13m/min
在實(shí)際的應(yīng)用中 v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min)
經(jīng)過查表《機(jī)械加工工藝手冊》主編李洪 P550頁
當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8
進(jìn)給量為 f=0.75mm/r時(shí)
速度為 v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min) 時(shí)候
F= 7142N M=70.3338 N.M
(3)定位誤差的分析:
本夾具的主要定位原件兩個(gè)V型塊,由分析可以知道本夾具定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合沒有基準(zhǔn)不重合誤差,但是不難看出本夾具有基準(zhǔn)位移誤差。由于本次轉(zhuǎn)孔為一次初加工,孔的最終精度由拉倒的尺寸和精度保證,因此對于本次轉(zhuǎn)孔的精度要求不是很高。
(4)夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所訴,在設(shè)計(jì)夾具時(shí)候,為了提高勞動生產(chǎn)效率,應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊,但是由于本道工序的鉆床為本工序的粗加工,切削力不是很大,因此手動加緊完全可以實(shí)現(xiàn)加緊的目標(biāo),況且手動加緊又節(jié)省了成本,由于本零件不是大批大量生產(chǎn),所以選擇手動加緊完全可以完成既定目標(biāo)。
(5)對于所選擇的夾具對于零件的夾緊力的計(jì)算
由夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候可以知道該夾具的加緊為手動加緊。
M33螺紋的夾緊力為215 KN
經(jīng)過查表可以知道加緊的時(shí)候u=0.25
此時(shí)的夾緊力為53.75K 〉〉 所需要的7.5 KN 完全符合題意要求
為了防止在鉆孔的時(shí)候扭轉(zhuǎn)此時(shí)的扭矩為 M=1.075KN/M > 0.08 KN/M
因此計(jì)算完全符合題意,可以放心使用。
個(gè)人實(shí)訓(xùn)小結(jié)
幾天的夾具工藝規(guī)程結(jié)束了,這是我們學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)后的一次實(shí)踐課程,也一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。這次課程實(shí)踐,讓我認(rèn)識并了解了一般零件的機(jī)械加工過程,從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力,并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神,加深了學(xué)過的機(jī)械制造技術(shù)和我的專業(yè)課,對自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后的工作和學(xué)習(xí)都打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
幾天的實(shí)踐課讓我對這門課程有了更深的了解,在實(shí)踐的期間我們遇到了不懂得東西都相互問,如果大家都不會我們一起查資料,如果都不知道的大家就一起查資料,如果都不知道的話大家會一起去圖書館看書,問老師,不過即使這樣我們的設(shè)計(jì)圖樣在讓老師看的時(shí)候還是被否定了好幾次,但是我們沒有被這些困難嚇倒,一次接著一次的修改,從新定方案,再讓老師看,知道最終讓老師滿意。
本次課程實(shí)踐讓我收益頗豐,本次課程實(shí)踐讓我明白了什么叫夾具設(shè)計(jì)如何設(shè)計(jì),以及怎樣計(jì)算的問題,這些問題在夾具設(shè)計(jì)課程實(shí)踐之前我根本不懂。本次課程實(shí)踐讓我對這些問題有了更深一步的了解,也增強(qiáng)了對學(xué)習(xí)這門課程的信心??偟膩碚f,這次設(shè)計(jì),使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
1:《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 劉平主編
2:《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編
3:《現(xiàn)代工程制圖》 劉平主編
4:《機(jī)械京都設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ)》 劉品 陳軍主編