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確定切削用量和基本工時(shí)
工序2:粗銑?25通孔上表面
機(jī)床:立式銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-73,取銑削速度:參照楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
, 式(1.1)
實(shí)際銑削速度: 式(1.2)
進(jìn)給量: 式(1.3)
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(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:
式(1.4)
取
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間: 式(1.5)
工序3:粗銑?25通孔下表面
機(jī)床:銑床
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-73,取銑削速度:參照楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
, 式(1.1)
實(shí)際銑削速度: 式(1.2)
進(jìn)給量: 式(1.3)
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)楊叔子.《機(jī)械加工工藝師手冊(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:
式(1.4)
取
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間: 式(1.5)
工序5:鉆Φ25H7的通孔
1 鉆孔。加工零件的中心孔,使其達(dá)到指定的尺寸要求
加工中心孔到Φ250+0.023 (先鉆孔到Φ25在加工擴(kuò)孔到Φ250+0.023)
工件材料:HT200 ,金屬模鑄造
加工要求:擴(kuò)孔的加工精度是1.6。
機(jī)床:立式鉆床,Z535
刀具:選用Φ22mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
計(jì)算鉆削用量、
確定進(jìn)給量f 根據(jù)表3.41可查出=(0.47-0.57),由于孔深和孔徑之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系數(shù)。故查立式鉆床Z535,取f=0.53mm/r。根據(jù)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=15690N(由機(jī)床說(shuō)明書查處),根據(jù)表3.4-4,允許的進(jìn)給量 1.8mm/r。
由于所選擇的進(jìn)給量=0.53mm/r 遠(yuǎn)小于和,所以所選用的進(jìn)給量是可以使用的。
確定切削速度v
根據(jù)所給出的條件按照表3.4-8和表3.4-10進(jìn)行計(jì)算,直接按照表3.4-15可以查出相應(yīng)的值
v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上表所給的條件不是完全一樣的,故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知,切削速度的修正系數(shù)=0.88
=0.75,故=17m/min0.880.75=11.22mm/min
查Z535型機(jī)床說(shuō)明書,n=195r/min 那么實(shí)際切削速度為
由表3.4-11,切削力及轉(zhuǎn)矩的休整系數(shù)是=1.06,故F=47321.06=5016N
檢驗(yàn)機(jī)床的功率
切削功率為
機(jī)床有效功率為
由于,故所選的切削用量是可以的,既
相應(yīng)的F=5016N ,T=54.8NM ,
2.?dāng)U孔
擴(kuò)孔選擇=24.5mm標(biāo)準(zhǔn)高速剛擴(kuò)孔鉆頭。
確定擴(kuò)孔進(jìn)給量
根據(jù)表3.4-5,取=(0.7-0.8)0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。
根據(jù)Z535型機(jī)床說(shuō)明書,取=0.57mm/r 。
確定切削速度及
根據(jù)表3.4-34,取=25mm/min
由于切削條件跟上表有不同,切削速度尚需要乘以下修正系數(shù)
故
根據(jù)Z535 機(jī)型說(shuō)明書,取n=275r/min ,實(shí)際擴(kuò)孔速度
3.鉸孔
1)鉸刀
選用25mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀
確定鉸孔切削用量
確定進(jìn)給量根據(jù)表3.4-6查出,=1.3-2.6mm,按照該表注4,進(jìn)給量取小值。
按照Z(yǔ)535型機(jī)床說(shuō)明書,取=1.6mm/r
切削速度和n根據(jù)表3.4-40,取=8.2m/min 。
切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出
故
根據(jù)Z535型機(jī)床說(shuō)明書,取n=100r/min ,實(shí)際鉸孔速度
各個(gè)工序?qū)嶋H切削用量
根據(jù)以上計(jì)算,各工序切削用量如下:
鉆孔:
擴(kuò)孔:
鉸孔:
工序7:
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
1、 工件材料:HT200,金屬模鑄造
加工要求:粗銑寬度為30mm的下平臺(tái),精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床:X52立式銑床
刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計(jì)算切削用量
粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
以知條件:工件的形狀如毛胚所市,工件為HT200鑄造件,硬度180HBW,有外皮,用X50322立式銑床進(jìn)行加工,機(jī)床的功率是7。5KW:所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20),試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985, 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量:由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完,取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量:
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ,采用對(duì)稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75和表2.1-76,銑刀后面最大磨損限度為2mm ,刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到:
給定的材料硬度是190HBW,銑削的寬度是 ;實(shí)際的工件的硬度是180HBW,實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度
=
根據(jù)X5032型立式銑床說(shuō)明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過(guò)計(jì)算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過(guò)程要求的功率,故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
4) 基本功時(shí):1.58min
工序9 鉆?12的孔擴(kuò)孔至?12.7
1、工件材料:HT200,金屬模鑄造,
加工要求:銑孔內(nèi)表面,無(wú)粗糙度要求。機(jī)床:X5032立式銑床
刀具:高速鋼鉆頭
2、計(jì)算切削用量
用Φ11擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊(cè)》進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.193m/s,切削深度是1.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí):t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
用Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊(cè)》進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.204m/s,切削深度是0.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí):t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
第四工序基本工時(shí):t=t1+t2=1.16min.
工序4
1.鉆孔
鉆頭:選擇14的高速鋼鉆頭,和6的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭
確定鉆削用量(大孔)
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1查處=0.61-0.75
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=3/14=0.214
有表格給定的數(shù)值可的比值3,不有加修正系數(shù)
=0.61-0.75mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.25mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4,允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和,故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=14mm/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
基本功時(shí):
t=L/fn=0.35min
(3)確定鉆削用量(小孔)
1)確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1可查出=0.36-0.44mm/r,由于孔深和孔直徑的比值=12.5/6=2.083
所以不有加修正系數(shù)
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3,鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.72mm/r,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4,允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和,故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),表3.4-15可以直接查速度
=12m/min
查Z535機(jī)床說(shuō)明書,取n=195r/min,那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時(shí):t=L/fn=0.89min
加工此處的總的功時(shí):
2.加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋,所以螺紋孔加工到
(1)鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刀
(2)確定鉆削用量
1)確定進(jìn)給量,根據(jù)表3.4-1可查出,選用立式鉆床Z5125A,取進(jìn)給量為=0.20mm/r
根據(jù)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用
確定切削速度v,軸向力F,轉(zhuǎn)矩T以及切削功率,用不同刀具材料進(jìn)行鉆,擴(kuò),鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件,可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得:v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正,由表3.4-9知,切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11,切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長(zhǎng)柄機(jī)用絲錐,工件材料中碳鋼,前角,后角,主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
(3)扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-12
得,
(4)攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=400r/min
m/min
選擇絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時(shí)間的確定
==15.27s
式中 - 工件螺紋長(zhǎng)度(mm)
- 絲錐切削錐長(zhǎng)度(mm)
- 攻螺紋時(shí)的超切量,取=(2-3);
- 攻絲紋時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min)
- 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/mm )
- 工件螺紋距(mm )
工序11 粗精銑Φ5、M6上端面
由工件可以得到尺寸LB=40 30
1、 工件材料:HT200,金屬模鑄造
加工要求:銑寬度為30mm長(zhǎng)度是40mm的平臺(tái),精銑寬度為30mm的上平臺(tái)面達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床:X50322立式銑床
刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計(jì)算切削用量
粗銑寬度為30mm的上平面
以知條件:工件的形狀如毛胚所示,工件為HT200鑄造件,硬度180HBW,有外皮,用X52K立式銑床進(jìn)行加工,機(jī)床的功率是7。5KW:所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20),試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985, 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量:由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完,取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量:
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ,采用對(duì)稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75和表2.1-76,銑刀后面最大磨損限度為2mm ,刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到:
給定的材料硬度是190HBW,銑削的寬度是 ;實(shí)際的工件的硬度是180HBW,實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度=
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過(guò)計(jì)算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過(guò)程要求的功率,故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
7)基本功時(shí):1.466mm
工序12 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z525,為保證加工的孔的位置度,采用專用夾具
1.鉆孔
鉆頭:選擇5的高速鋼鉆頭
1.確定鉆削用量(通孔)
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1查處=0.14-0.18
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=15/5=3.0
有表格給定的數(shù)值可的比值=3,不有加修正系數(shù)
=0.14-0.18 mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.27mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4,允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和,故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=15mm/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
3)基本功時(shí):
t=L/fn=0.29min
2.確定鉆削用量(盲孔)
1)確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1可查出=0.18-0.22mm/r,由于孔深和孔直徑的比值=20/6=3.33
所以有加修正系數(shù)
=(0.18-0.22)0.9=0.162-0.198mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3,鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.27mm/r,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4,允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和,故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),表3.4-15可以直接查速度
=23m/min
查Z535機(jī)床說(shuō)明書,取n=195r/min,那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時(shí):t=L/fn=0.38min
加工此處的總的功時(shí):
2.加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋,所以螺紋孔加工到
(1)鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刀
(2)確定鉆削用量
1)確定進(jìn)給量,根據(jù)表3.4-1可查出,選用立式鉆床Z5125A,取進(jìn)給量為=0.16mm/r
根據(jù)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用
確定切削速度v,軸向力F,轉(zhuǎn)矩T以及切削功率,用不同刀具材料進(jìn)行鉆,擴(kuò),鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件,可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得:v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正,由表3.4-9知,切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11,切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長(zhǎng)柄機(jī)用絲錐,工件材料中碳鋼,前角,后角,主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
(3)扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-12
得,
(4)攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=520r/min
m/min
選擇絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時(shí)間的確定
==12.2s
式中 - 工件螺紋長(zhǎng)度(mm)
- 絲錐切削錐長(zhǎng)度(mm)
- 攻螺紋時(shí)的超切量,取=(2-3);
- 攻絲紋時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/min)
- 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速(r/mm )
- 工件螺紋距(mm )
制動(dòng)杠桿加工工藝
及銑18平面夾具設(shè)計(jì)
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摘 要
制動(dòng)杠桿零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞 制動(dòng)杠桿零件,加工工藝,夾具,定位,夾緊
28
目 錄
摘 要 I
1 緒論 1
2 制動(dòng)杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2制動(dòng)杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4
2.2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2.2基面的選擇 4
2.2.3確定工藝路線 4
2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.2.5確定切削用量 7
2.3小結(jié) 16
3 銑18平面夾具設(shè)計(jì) 17
3.1研究原始質(zhì)料 17
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 17
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 17
3.4 誤差分析與計(jì)算 18
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 19
3.5.1定位銷選用 19
3.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 19
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21
結(jié) 論 23
參考文獻(xiàn) 24
致 謝 26
1 緒論
機(jī)械加工工藝規(guī)程是加工過(guò)程是提供零件的加工過(guò)程和工藝文件操作方法之一,它是具體的生產(chǎn)條件下,更合理的工藝和操作方法,按照規(guī)定的處理的批準(zhǔn),以指導(dǎo)生產(chǎn)后所撰寫的文件的形式。加工過(guò)程一般包括以下情況:在工件的加工工藝路線,每個(gè)過(guò)程的具體內(nèi)容和使用的設(shè)備和工藝設(shè)備,試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法的工件,切削時(shí)間配額的數(shù)量等。
步驟開發(fā)流程規(guī)范
1)生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算,以確定生產(chǎn)的類型。
2)分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖,零件加工分析。
4)制定工藝路線。
5)確定每個(gè)步驟中,計(jì)算需要的尺寸公差。
6),以確定所使用的每一個(gè)過(guò)程的設(shè)備和工具,夾具,量具。
7)來(lái)確定切削的量和固定的工作小時(shí)。
8)確定的主要過(guò)程的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進(jìn),新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
工件夾具是一個(gè)技術(shù)和設(shè)備,它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工,熱處理,裝配,焊接和測(cè)試過(guò)程機(jī)械制造工藝。
“工欲善其事,必先利其器?!?
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái),現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。
2 制動(dòng)杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是制動(dòng)杠桿。它的主要的作用是用來(lái)支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,為此以下是制動(dòng)杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)主要加工面:
1)小頭鉆Φ22以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔;
2)銑40X18平臺(tái);
3)鉆2—M6螺紋孔;
4)銑距離中心為18的一平面。
(2)主要基準(zhǔn)面:
1)以Φ44外圓面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括:Φ22的孔、制動(dòng)杠桿下表面
2)以Φ22的孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:Φ14階梯孔、M8螺紋孔、40X18平臺(tái)、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔平臺(tái)。
制動(dòng)杠桿的Φ22孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?,F(xiàn)分述如下:
本套夾具中用于加工Φ22孔的是立式鉆床。工件以Φ22孔下表面及Φ44孔外圓面為定位基準(zhǔn),在定位塊和V型塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工Φ22時(shí),由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴(kuò)、鉸來(lái)保證其尺寸精度。
本套夾具中用于加工制動(dòng)杠桿的小平面和加工2—M6螺紋孔是立式銑床。工件以孔Φ22及端面和水平面底為定位基準(zhǔn),在長(zhǎng)銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面:包括距離中心為18mm的平臺(tái)
本套夾具中用于加工與Φ22孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以22孔及其下表面和寬平臺(tái)作為定位基準(zhǔn),在大端面長(zhǎng)圓柱銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時(shí),先用Φ7麻花鉆鉆孔,再用M8的絲錐攻螺紋。
2.2制動(dòng)杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
2.2.1確定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。由于年產(chǎn)量為5000件,達(dá)到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的,適合大批生產(chǎn)的鑄造。便于鑄造和加工工藝過(guò)程,而且還可以提高生產(chǎn)率。
2.2.2基面的選擇
(1)粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn),可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊,利用一個(gè)V形塊支承44圓的外輪廓作主要定位,以限制z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,就可加工Φ22的孔。
(2)精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,和便于裝夾,采用Φ22的孔作為精基準(zhǔn)。
2.2.3確定工藝路線
表2.1工藝路線方案一
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
10
采用鑄造的方法獲得毛坯
20
退火, 一般為500-550℃。保溫時(shí)間一般按5 min/mm 計(jì)算。后以 30-50 ℃、min速度隨爐冷到150-200℃出爐,空冷。
30
劃線打點(diǎn)
40
粗車?46右端面并倒角
50
粗車?46左端面并倒角
60
鉆孔Φ19mm
70
擴(kuò)孔?21.7孔
80
鉸?22E8孔
90
銑削40X18端面
100
銑尺寸為18的平面
110
粗銑A向面
120
局部熱處理G42(A面26X22)
130
半精銑A向面
140
鉆2-M6螺紋底孔
150
攻絲2-M6
160
M8螺紋底孔
170
攻絲M8
180
锪Ф14孔
190
去毛刺
200
檢驗(yàn)入庫(kù)
表2.2工藝路線方案二
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
10
采用鑄造的方法獲得毛坯
20
退火, 一般為500-550℃。保溫時(shí)間一般按5 min/mm 計(jì)算。后以 30-50 ℃、min速度隨爐冷到150-200℃出爐,空冷。
30
劃線打點(diǎn)
40
粗車?46右端面并倒角
50
粗車?46左端面并倒角
60
鉆孔Φ19mm
70
擴(kuò)孔?21.7孔
80
鉸?22E8孔
90
銑削40X18端面
100
銑尺寸為18的平面
110
粗銑A向面
120
局部熱處理G42(A面26X22)
130
半精銑A向面
140
鉆2-M6螺紋底孔
150
攻絲2-M6
160
锪Ф14孔
170
M8螺紋底孔
180
攻絲M8
190
去毛刺
200
檢驗(yàn)入庫(kù)
工藝路線的比較與分析:
第二條工藝路線不同于第一條是將“鉆Ф14孔,再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒(méi)變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。而對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都沒(méi)有太大程度的幫助。
以Ф22mm的孔子外輪廓為精基準(zhǔn),先銑下端面。再鉆錐孔,從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面, 再“鉆Ф14孔,加工螺紋孔M8”不便于裝夾,并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線與軸的軸線是非功過(guò)否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下,發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過(guò)程如表2.3所示。
表2.3 最終工藝過(guò)程
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
10
采用鑄造的方法獲得毛坯
20
退火, 一般為500-550℃。保溫時(shí)間一般按5 min/mm 計(jì)算。后以 30-50 ℃、min速度隨爐冷到150-200℃出爐,空冷。
30
劃線打點(diǎn)
40
粗車?46右端面并倒角
50
粗車?46左端面并倒角
60
鉆孔Φ19mm
70
擴(kuò)孔?21.7孔
80
鉸?22E8孔
90
銑削40X18端面
100
銑尺寸為18的平面
110
粗銑A向面
120
局部熱處理G42(A面26X22)
130
半精銑A向面
140
鉆2-M6螺紋底孔
150
攻絲2-M6
160
M8螺紋底孔
170
攻絲M8
180
锪Ф14孔
190
去毛刺
200
檢驗(yàn)入庫(kù)
2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
制動(dòng)杠桿的材料是HT200,毛坯的重量0.85kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下:
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量,實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有:(具體見零件圖)故臺(tái)階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。
1)加工Φ22的端面,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm,粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求,精加工1mm,同理上下端面的加工余量都是2mm。
2)對(duì)Φ22的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6??捎靡淮未旨庸?.9mm,一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。
3)加工寬度為30mm的下平臺(tái)時(shí),用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的加工表面有粗糙度的要求,而銑削的精度可以滿足,故采取分四次的銑削的方式,每次銑削的深度是2.5mm。
5)鉆Ф14階梯孔,由于粗糙度要求,因此考慮加工余量2mm??梢淮未旨庸?.85mm,一次精加工0.15就可達(dá)到要求。
6)加工M8底孔,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm。可一次鉆削加工余量1.1mm,一次攻螺紋0.1就可達(dá)到要求。
7)加工2-M6螺紋,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm??梢淮毋@削加工余量1.1mm,一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。
8)加工2-M6端面,粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求,精加工1mm,可達(dá)到要求。
2.2.5確定切削用量
工序30:粗車?46右端面并倒角
1、加工條件
(1)選擇刀具
1) 選擇直頭焊接式外圓車刀
2)依據(jù),根據(jù)表1.1,車床CA6140的中心高度,所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。
3)依據(jù),根據(jù)表1.2,粗車毛坯為45鋼,可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。
4)依據(jù),根據(jù)表1.3,車刀幾何形狀如表12
表12 車刀幾何形狀角度
刀角名稱
符號(hào)
范圍
取值
主偏角
kr
30~45
45
副偏角
10~15
15
前角
5~10
10
后角
5~8
5
刃傾角
0
0
倒棱前角
-10~ -15
-10
續(xù)表12 車刀幾何形狀角度
倒棱寬度
0.4[(0.3~0.8)f]
1
0.4~0.8
0.5
(2)選擇切削用量
1)、確定切削深度ap 由于粗加工余量?jī)H為3.0mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故
ap=3.0mm
2)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿的尺寸為16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直徑小于40mm時(shí),
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書選擇
確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。
依據(jù),根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570~670MPa,,,, (預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為N。
依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.0,故實(shí)際進(jìn)給力為
N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用
3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm(1.0~1.4),車刀的壽命T=60min。
4)、確定切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算
故 =110m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=120m/min
最后決定的車削用量為
。
式中,l=75mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時(shí)的入切量以及超切量,則L=80mm,故
min
工序40:粗車?46左端面并倒角
1、加工條件
(1)選擇刀具
1) 選擇直頭焊接式外圓車刀
2)依據(jù),根據(jù)表1.1,車床CA6140的中心高度,所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。
3)依據(jù),根據(jù)表1.2,粗車毛坯為45鋼,可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。
4)依據(jù),根據(jù)表1.3,車刀幾何形狀如表12
表12 車刀幾何形狀角度
刀角名稱
符號(hào)
范圍
取值
主偏角
kr
30~45
45
副偏角
10~15
15
前角
5~10
10
后角
5~8
5
刃傾角
0
0
倒棱前角
-10~ -15
-10
續(xù)表12 車刀幾何形狀角度
倒棱寬度
0.4[(0.3~0.8)f]
1
0.4~0.8
0.5
(2)選擇切削用量
1)、確定切削深度ap 由于粗加工余量?jī)H為3.0mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故
ap=3.0mm
2)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿的尺寸為16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直徑小于40mm時(shí),
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書選擇
確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。
依據(jù),根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570~670MPa,,,, (預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為N。
依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.0,故實(shí)際進(jìn)給力為
N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用
3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm(1.0~1.4),車刀的壽命T=60min。
4)、確定切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算
故 =110m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CA6140車床的使用說(shuō)明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=120m/min
最后決定的車削用量為
。
式中,l=75mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時(shí)的入切量以及超切量,則L=80mm,故
min
工序50:鉆、擴(kuò)、鉸?22E8孔
工件材料為HT200,硬度200HBS??椎闹睆綖?2mm,公差為H7,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z525立式鉆床,加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸,加工刀具分別為:鉆孔——Φ19mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ21.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
(1)確定鉆削用量
1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z525立式鉆床說(shuō)明書,取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說(shuō)明書查出),根據(jù)表28-9,允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。
2)確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15,由插入法得:
,
,
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故
查Z525機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為:
由表28-5,,故
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
,,,
相應(yīng)地
,,
(2)確定擴(kuò)孔切削用量
1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31,。根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書,取=0.57mm/r。
2)確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33,取。修正系數(shù):
,
故
查機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為
(3)確定鉸孔切削用量
1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36,,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z525說(shuō)明書,取。
2)確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39,取。由
參考文獻(xiàn)[7]表28-3,得修正系數(shù),
故
查Z525說(shuō)明書,取,實(shí)際鉸孔速度
(4)各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算,各工序切削用量如下:
鉆孔:,,,
擴(kuò)孔:,,,
鉸孔:,,,
工序60:銑削40X18端面
加工條件:
工件材料: HT200,鑄造。
機(jī)床:X52K立式銑床。
查參考文獻(xiàn)[7]表30—34
刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2mm
所以銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34,取。
由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
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)[7]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:
式(2.2)
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
工序70 銑距離中心18平面
加工條件:
工件材料: HT200,鑄造。
機(jī)床: X52K立式銑床。
由參考文獻(xiàn)[7]表30—31
刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。
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)[7]表30—31,取
銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(2.1)有:
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量,由式(2.3)有:
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
工序80:先鉆2-M6螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲2-M6
工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z525立式鉆床,加工工序?yàn)殂@孔至Φ5,選用Φ5的麻花鉆頭。攻M6螺紋,選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39,取
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41,取
由式(2.1)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
攻M6×1.5的螺紋
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐()
進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105,取
由式(2.1)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:
工序90:先鉆M8螺紋底孔,锪Ф14孔,然后進(jìn)行攻絲M8
(1)加工M8底孔
工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z525立式鉆床,加工工序?yàn)殂@孔至Φ7,選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺紋,選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39,取
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41,取
由式(2.1)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
攻M8×1.5的螺紋
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐()
進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105,取
由式(2.1)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:
(2)锪鉆Φ14階梯孔
工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?4mm,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z525立式鉆床,加工工序?yàn)轱零@,加工刀具為:锪鉆孔——Φ14mm小直徑端面锪鉆。
1)確定切削用量
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z525立式鉆床說(shuō)明書,取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說(shuō)明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9,允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15,由插入法得:
,
,
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故
查Z525機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[7]表28-5,,故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
,,,
相應(yīng)地
,,
2.3小結(jié)
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)。
3 銑18平面夾具設(shè)計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑18平面,在銑此平面時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知:在對(duì)18平面進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
銑該平面時(shí)其對(duì)孔的要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面一銷一調(diào)節(jié)支撐釘?shù)亩ㄎ环绞?,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),
即:
由上述計(jì)算易得:
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4 誤差分析與計(jì)算
為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷銷來(lái)定位,其參數(shù)如下表:
表5.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14~30
16
22
~0.011
22
5
1
4
M12
4
3.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖5.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成銑加工,所以選用側(cè)裝對(duì)刀塊。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
結(jié) 論
通過(guò)近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來(lái)最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了設(shè)計(jì)。
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致 謝
在本文完成之際,首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來(lái),他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間,無(wú)論在學(xué)習(xí)還是在生活上,恩師都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識(shí),寬厚的胸懷、無(wú)私的敬業(yè)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開拓進(jìn)取的精神激勵(lì)著我,并言傳身教,身體力行地不斷培養(yǎng)我獨(dú)立思考,深入探索,解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計(jì)關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo),并指明了研究的方向,雖然平日里工作繁多,但在我做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,特別在說(shuō)明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導(dǎo),特此向老師表示衷心的感謝和敬意!
課程設(shè)計(jì)雖已完成了,但由于知識(shí)水平的局限,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏,設(shè)計(jì)還存在許多不足,有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足,我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補(bǔ)充和完善,讓自己成為對(duì)社會(huì)作更多的貢獻(xiàn),成為有用之才。
此外還要感謝那些給予過(guò)我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué),正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力,此設(shè)計(jì)才得以順利完成。