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遼寧工程
技術(shù)大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
831005
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁
第1頁
車間
工序號(hào)
工序名
材料牌號(hào)
VI
拉六齒方型花鍵
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
拉床
L515A
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)/s
準(zhǔn)終
單件
0
333.5
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r·s-1
切削速度
/m·min-1
進(jìn)給量
fz/(mm/z)
背吃刀
量/㎜
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)/s
機(jī)動(dòng)
輔助
描圖
1
拉六齒方型花鍵
高速鋼拉刀,游標(biāo)卡尺
3.6
0.06
1
277.8
2
描校
3
4
底圖號(hào)
5
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)
(日期)
審核
(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化
(日期)
會(huì)簽
(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
831005
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁
第1頁
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鍛件
毛坯外形尺寸
每壞件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工序時(shí)間
準(zhǔn)終
單件
Ⅰ
粗車下端面
轉(zhuǎn)塔式六角車床
90度車刀、游標(biāo)卡尺
Ⅱ
精車下端面
轉(zhuǎn)塔式六角車床
Ф20中心鉆、游標(biāo)卡尺
Ⅲ
鉆花鍵孔
立式鉆床
Ф20中心鉆、游標(biāo)卡尺
描圖
Ⅳ
擴(kuò)花鍵孔
立式擴(kuò)床
Ф21擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺
Ⅴ
倒角2x15°
轉(zhuǎn)塔式六角車床
45度偏刀、游標(biāo)卡尺
Ⅵ
拉六齒方型花鍵
立式拉床
高速鋼拉刀
描校
Ⅶ
粗銑右端面
X62W銑床
高速鋼面銑刀、量塊
Ⅷ
精銑右端面
X62W銑床
高速鋼面銑刀、量塊
Ⅸ
銑800。03mm的槽
X62W銑床
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、量塊
X
銑1800。12mm槽
X62W銑床
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、量塊
底圖號(hào)
XI
磨寬為1800。12mm的槽
磨床
量塊
裝訂號(hào)
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
設(shè)計(jì)
(日期)
審核
(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化
(日期)
會(huì)簽
(日期)
標(biāo)記
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目:設(shè)計(jì)CA6140撥叉(831005)零件的加工工藝規(guī)程及拉削Φ6毛坯孔的專用夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí): 機(jī)械工程及自動(dòng)化05-2班
姓 名: 安輝
指導(dǎo)教師: 張連勇
完成日期: 2008.7.1
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) I 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 CA6140 撥叉加工工藝設(shè)計(jì)及加工 Φ6 孔的夾具設(shè)計(jì)。 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 :大 批 生 產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 工 件 的 毛 坯 圖 1 張 (3) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計(jì) 夾 具 對 應(yīng) 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (5) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (6) 夾 具 體 圖 1 張 (7) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 (6000~ 8000 字 ) 1 份 說 明 書 主 要 包 括 以 下 內(nèi) 容 ( 章 節(jié) ) ① 目 錄 ② 摘 要 ( 中 外 文 對 照 的 , 各 占 一 頁 ) ③ 零 件 工 藝 性 分 析 ④ 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) ⑤ 指 定 工 序 的 專 用 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) ⑥ 方 案 綜 合 評 價(jià) 與 結(jié) 論 ⑦ 體 會(huì) 與 展 望 ⑧ 參 考 文 獻(xiàn) 列 出 參 考 文 獻(xiàn) (包 括 書 、 期 刊 、 報(bào) 告 等 , 10 條 以 上 ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 一 律 用 A4 紙 、 縱 向 打 印 . 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計(jì) (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說 明 書 3 天 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) II (5) 準(zhǔn) 備 及 答 辯 2 天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績: 指導(dǎo)教師 日 期 成績評定 采 用 五 級(jí) 分 制 , 即 優(yōu) 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 和 不 及 格 。 優(yōu) 秀 : 設(shè) 計(jì) 方 案 合 理 并 新 穎 , 設(shè) 計(jì) 說 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 豐 富 。 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ; 良 好 : 設(shè) 計(jì) 方 案 合 理 , 設(shè) 計(jì) 說 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 比 較 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 比 較 豐 富 。 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ; 中 等 : 設(shè) 計(jì) 方 案 一 般 , 設(shè) 計(jì) 說 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 比 較 勤 奮 、 創(chuàng) 新 思 想 不 明 顯 ; 及 格 : 設(shè) 計(jì) 方 案 不 完 善 , 存 在 一 些 小 錯(cuò) 誤 , 說 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 勤 奮 精 神 不 夠 : 不 及 格 : 設(shè) 計(jì) 方 案 有 嚴(yán) 重 錯(cuò) 誤 , 設(shè) 計(jì) 說 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 不 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 淺 薄 。 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 精 神 不 夠 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) III 摘 要 這 次 設(shè) 計(jì) 的 是 CA6140 車 床 ( 831005) 撥 叉 , 包 括 零 件 圖 、 毛 坯 圖 、 裝 配 圖 各 一 張 , 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 和 與 工 序 卡 片 各 一 張 。 首 先 我 們 要 熟 悉 零 件 和 了 解 其 作 用 , 它 位 于 車 床 變 速 機(jī) 構(gòu) 中 , 主 要 起 換 檔 作 用 。 然 后 , 根 據(jù) 零 件 的 性 質(zhì) 和 零 件 圖 上 各 端 面 的 粗 糙 度 確 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 擬 定 撥 差 的 工 藝 路 線 圖 , 制 定 該 工 件 的 夾 緊 方 案 , 畫 出 夾 具 裝 配 圖 。 就 我 個(gè) 人 而 言 , 我 希 望 能 通 過 這 次 課 程 設(shè) 計(jì) , 了 解 并 認(rèn) 識(shí) 一 般 機(jī) 器 零 件 的 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 , 鞏 固 和 加 深 已 學(xué) 過 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識(shí) , 理 論 聯(lián) 系 實(shí) 際 , 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 , 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個(gè) 良 好 的 基 礎(chǔ) , 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學(xué) 習(xí) 打 好 基 礎(chǔ) 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) IV Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) V 目 錄 一 、 零 件 工 藝 性 分 析 ............................................................1 1.1、 零 件 的 作 用 ...............................................................1 1.2、 零 件 的 工 藝 分 析 .......................................................1 二 、 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) .................................................2 2.1、 確 定 毛 坯 的 制 造 形 成 ................................................2 2.2、 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ...............................................................2 2.2.1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ........................................................2 2.2.2 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ........................................................2 2.3、 制 定 工 藝 路 線 ...........................................................2 2.3.1 工 藝 路 線 方 案 一 ....................................................3 2.3.2 工 藝 路 線 方 案 二 ....................................................3 三 、 機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 皮 尺 寸 的 確 定 .................4 3.1、 毛 坯 余 量 及 尺 寸 的 確 定 .............................................4 3.2、 確 定 工 序 ..................................................................4 四 、 夾 具 的 設(shè) 計(jì) .................................................................12 4.1、 提 出 問 題 ................................................................12 4.2、 設(shè) 計(jì) 思 想 ................................................................13 4.3、 夾 具 設(shè) 計(jì) ................................................................13 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) VI 4.3.1 定 位 分 析 .............................................................14 4.3.2 切 削 力 、 夾 緊 力 、 切 屑 用 量 和 切 屑 速 度 的 計(jì) 算 ....14 4.3.3 夾 具 操 作 說 明 ......................................................15 五 .體 會(huì) 與 展 望 ...................................................................15 六 . 參 考 文 獻(xiàn) .....................................................................16 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 17
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,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(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18+0.0120mm的槽和滑
移齒輪的配合精度要求很高。
1.2、零件的工藝分析
該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表:
項(xiàng)目
公差等級(jí)
偏差(mm)
粗糙度
定位基準(zhǔn)
?25的六齒方花鍵孔
IT12
+0.20
0
1.6
花鍵孔中心線
?22的花鍵底孔
IT12
+0.20
0
6.3
花鍵孔中心線
兩端的2*150倒角
6.3
花鍵孔中心線
尺寸8的槽
IT9
+0.03
0
1.6
花鍵孔中心線
尺寸18的槽
IT6
+0.012
0
3.2
花鍵孔中心線
?6的花鍵槽寬
IT6
+0.06
+0.03
3.2
花鍵孔中心線
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HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷,因此選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大,故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表5-5取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。
2.2基準(zhǔn)的選擇
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,所以以Φ40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,以零件的下低面為精基準(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。
2.3.1. 工藝路線方案一
工序:
1. 粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。
2. 粗、精銑削B面。
3. 銑削8+0.030mm的槽。
4. 銑削18+0.0120mm的槽。
5. 拉花鍵。
2.3.2.工藝路線方案二
工序:
1. 粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。
2. 拉花鍵。以花鍵中心線及右端面為基準(zhǔn),
3. 銑削槽B面。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具
4. 銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
5. 銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
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2.3.4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3.4.5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下低面作為3.4.5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。
三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
? 零件材料為HT200,毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa HBS。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》(以下簡稱《工藝手冊》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編)知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用模鍛鍛模造毛坯。
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:
3.1.毛坯余量及尺寸的確定
1. 下端面的加工余量:下端面有3±0.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除
2. 矩形花鍵底孔。
要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為Φ22 0+0.28,見零件圖,參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔Φ20mm,擴(kuò)孔Φ21mm,拉花鍵 ,花鍵孔要求以外徑定心:拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》取 2Ζ=1mm
3. 右端面的加工余量。
此工序分2個(gè)工步1、粗銑右端面 2、精銑右端面。精加工余量為0.2mm,粗銑加工余量為2.8mm
3.2、確定工序
工序 Ⅰ :車削下底面。
1.加工條件。
工件材料:灰口鑄鐵HT200。 σb=145 MPa。鑄造。
加工要求:粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm
機(jī)床C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。
刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15
2、計(jì)算切削用量。
(1)已知長度方向的加工余量為3±0.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工(粗車和半精車)。長度加工公差I(lǐng)T 12級(jí) 取-0.46 mm (入 體方向)
(2)進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡明手冊》(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ae≤3mm時(shí),以及工件直徑為Φ60mm時(shí)(由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取Φ60mm)
?=0.6-0.8mm/r.
按C3163-1 車床說明書 取?=0.6 mm/n。
由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.75—0.85 所以:實(shí)際進(jìn)給量f=0.6×0.8=0.48 mm/r
按C3163-1 車床說明書 ?=0.53mm/r
(3)計(jì)算切削速度。按《切削簡明手冊》表1.27 ,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)
刀具材料YG6
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見《切削手冊》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81
∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=46.9(m/min)
(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)
按C3163-1 車床說明書?。睿?00 r/min
所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min
(5)切削工時(shí),按《工藝手冊》表6.2-1
由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
工序II 精車下底面
1) 已知粗加工余量為0.5mm。
2) 進(jìn)給量f. 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6 , f=0.15-0.25mm/r 按C3163-1 車床說明書 f=0.16 mm/r
計(jì)算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163-1 車床說明書 取nw=400(r/min)
實(shí)際切削速度V=57.1m/min
4) 切削工時(shí),查《工藝手冊》表6.2-1
Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)
由于下一道工序是鉆孔,所以留下?20mm的臺(tái)階,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
工序III 鉆花鍵孔
鉆頭選擇:見《切削用量簡明手冊》表2.2
鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù):
d=Ф20mm β=30°,2Φ=118°,2Φ=70°,bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm,=4mm。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-9確定f=0.48
a、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)σb=210MPa
d0=20.5mm 可確定f=0.75。
按C3163-1 車床說明書 取 f=0.62mm/n.
b、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.
c、切削速度 由《切削用量簡明手冊》,表2.15得 V=21m/min
n=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 實(shí)際V=17 m/min
d、 基本工時(shí),Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
工序IV 擴(kuò)花鍵孔
刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。
由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32
倒角刀具15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。
工序V 車倒角
刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。
檢驗(yàn)機(jī)床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.24
可以查出 當(dāng)σb=160~245HBS
ap≤2.8mm f≤0.6mm/r
Vc≤41m/min ?。校悖?.4kw
按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw
可見Pc比P小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求
鉆削功率檢驗(yàn)按《切削用量簡明手冊》表 2.21
當(dāng)do=21 mm f=0.64 mm
查得轉(zhuǎn)矩M=61.8 N.M
《切削用量簡明手冊》表由表2.32 得功率公式
PC=McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw
可見PC比P小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要
工序VI 拉花鍵孔
單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊,確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒
為0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ
式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
L 拉削表面長度,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);
fz 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。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7
∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
工序VII 粗銑右端面
加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2um。
用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm
機(jī)床 :X62W
加工工件尺寸:寬度:40mm 長度:28mm
1) 選擇刀具
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時(shí)。直徑為do=50mm 故齒數(shù)Z=8,由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀
銑刀幾何參數(shù)(表3.2)rn=10°ao=16°
2) 切削用量
留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度ac=2.8±0.8mm,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1mm/r就能滿足要求,但考慮到X62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6mm/r
3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm, 刀具壽命 T=120min(表3.8)
4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定
Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8mm, fz=f/z=0.0750.1mm/z
Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)
Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min
選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系數(shù):
故Pct<0.8,
根據(jù)X62W型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為
Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc<Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z
6) 基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+△=14mm
工序VIII 精銑右端面
1)選擇刀具
刀具與上道工步是同一把刀。
2)切削用量
精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度
ae=0.2mm,f=0.6
3)決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定
ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min
n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
4)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336(min) L1+△=14mm
工序IX 銑削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸:8+0.030mm , 長度L=40mm
加工要求:高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀(精密級(jí)K8)加工余量8 用乳化液冷卻
機(jī)床:X62W
1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級(jí)K8
銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°
ao=12°an=6°Z=16
2) 選擇切削量
由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm
由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中
4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min
n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min
實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min
選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
5) 機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.28 公式
圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94
由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28
Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N
M=FCdo/2×103=15.9N?M
Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書,功率足夠。
6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+△=14mm
工序X 銑寬為180+0.12mm槽
加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長L=40mm,加工余量23mm
由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm,
1) 選擇刀具
銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15°
ao=12°an=6°Z=24
2) 選擇銑削用量
由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm
由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中
4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min
n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min
根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min
實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min
選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
5)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+△=20mm i=2(走兩次)
工序XI 磨18mm槽,
保證尺寸18mm
1) 選擇砂輪。
見《切削手冊》第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為
GZ46KV6P350×40×127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級(jí)。 平型砂輪,其尺寸為16×6×40(D×d×H)。
2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機(jī)床說明書),
v砂=2.5m/s
進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm
3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí)
Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min
最后,將以上各個(gè)工序切削用、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一起填入機(jī)械加工工藝卡片中。
工序號(hào)
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
I
粗車下端面
臥式車床
車刀
游標(biāo)卡尺
II
精車下端面
臥式車床
車刀
游標(biāo)卡尺
III
鉆花鍵孔
立式鉆床
鉆刀
游標(biāo)卡尺
IV
擴(kuò)花鍵孔
立式鉆床
鉆刀
游標(biāo)卡尺
Ⅴ
倒角2x15°
臥室車床
車刀
游標(biāo)卡尺
VI
拉六齒方型花鍵
立式拉床
拉刀
游標(biāo)卡尺
VII
粗銑右端面
立式銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
VIII
精銑右端面
立式銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
IX
銑800。03mm的槽
立式銑床
銑刀
量塊
X
銑1800。12mm槽
立式銑床
銑刀
量塊
XI
磨寬為1800。12mm的槽
磨床
砂輪
量塊
四、 夾具設(shè)計(jì)
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
4.1.提出問題
(1)怎樣限制零件的自由度;V形塊加小平面限制5個(gè)自由度,定位銷限制1個(gè)自由度。
(2)怎樣夾緊;設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。
(3)設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削;此次加工利用拉刀拉削,通過下底面排削。
(4)怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。
4.2.設(shè)計(jì)思想
設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來對φ6孔進(jìn)行加工,這個(gè)孔尺寸精度要求為H7,表面粗糙度Ra3.2。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀,來對工件進(jìn)行加工,考慮到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,采用一次拉削完成。
4.3、夾具設(shè)計(jì)
零件的上半部分為圓柱型,根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)采用V型塊、小平面的夾具來定位。
4.3.1、定位分析
(1)定位基準(zhǔn)的選擇
據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。寬為6 +0.03+0.06mm的槽,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。
(2)定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊,因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線,所以基準(zhǔn)重合△B=0,由于存在間隙,定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。
△Y=0.707δd=0.707×0.025mm=0.0177mm
4.3.2、切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速度的計(jì)算
1.進(jìn)給量:該工序就是通過一次走刀,完成花鍵槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性,刀具選擇的特殊性,被吃刀量暫不用選擇。只要選擇合適的切削速度和進(jìn)給量就可以。根據(jù)機(jī)床剛度和刀具尺寸,此工序需要一次走刀,完成要求的機(jī)械加工要求。加工總深度為Z=76mm??傋叩洞螖?shù)為1次。
2.切屑速度:
根據(jù)有關(guān)手冊,確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ
式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
L 拉削表面長度,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);
fz 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。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7
∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 。
3. 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:花鍵拉刀。
切削力:由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉,切削力方向也是由上向下,只要底面三個(gè)支承釘能夠保證強(qiáng)度,剛度。就能精確加工。保證加工精度。而支承釘能夠保證。所以此處不用算切削力。
由于切削力和夾緊力的方向垂直。平面定位。
Fj=KFL\(H+L)=2.5*250*24/46+24=214N
夾緊力的計(jì)算:由于切削力和夾緊力的方向一致。所以夾緊力定位較小夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.3.3、夾具操作說明
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸。
五.體會(huì)與展望
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績,課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速加緊機(jī)構(gòu),從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率,夾具的加工精度都采用普通級(jí),充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力,所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。
通過本次課程設(shè)計(jì),使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,得到了解決問題和分析問題的能力的初步培養(yǎng),另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說,這次設(shè)計(jì),使我們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)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請各位老師、同學(xué)們批評指正!
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