畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)對(duì)角形軸承箱加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
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1、 目錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 序言 3 一、零件的分析 3 (一)零件的作用 3 (二)零件尺寸圖 4 (三)零件的工藝分析 4 二、確定毛坯 5 (一)確定零件的生產(chǎn)類型 5 (二) 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖 6 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 (一)選擇定位基準(zhǔn) 7 (二)制定工藝路線 7 四、機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 9 五、確立切削用量及基本工時(shí) 11 六、夾具設(shè)計(jì) 19 七、參考文獻(xiàn) 20 摘要 該畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)首先進(jìn)行了對(duì)角形軸承箱的零件分析,通過對(duì)角形軸承箱零件進(jìn)行的分析與研
2、究,闡述了其零件工藝分析、毛坯制造形式、毛坯制造方法、基準(zhǔn)選擇、工藝方案路線的確定等相關(guān)內(nèi)容;為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,根據(jù)所給的角形軸承箱的零件圖、技術(shù)要求和加工批量及設(shè)備,通過查閱有關(guān)書籍,了解和掌握了的機(jī)械工藝及夾具設(shè)計(jì)的一般步驟和方法,并運(yùn)用了這些方法和步驟進(jìn)行了角形軸承箱的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制與工序六的專用夾具的設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”地生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),是在我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大
3、部分專業(yè)課,并進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前,對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練,同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是我們對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的總結(jié)。 通過此次此次設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉: 1、 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。 2、 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效省力,經(jīng)濟(jì)合理,而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3、 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料,掌握與本設(shè)計(jì)
4、有關(guān)的各種資料的名稱出處,能夠做到熟練使用。 由于能力有限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多的不足之處,希望各位老師多加指導(dǎo)。 一、零件的分析 (一)零件的作用 題目所給的零件是機(jī)用床的角形軸承箱。它位于車床機(jī)構(gòu)中,主要用來支撐、固定在軸承的箱體,通過固定軸承來實(shí)現(xiàn)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。槽50h11與端面100h11為配合表面有較高的精度和表面粗糙度。140h11為內(nèi)圓較高的定位基準(zhǔn),φ180H7孔為軸承配合有較高的精度。 (二)零件尺寸圖 (三)零件的工藝分析 通過對(duì)該零件的重新繪制知,原樣圖的視圖正確、完整,尺寸、公差及
5、技術(shù)要求齊全。根據(jù)零件的尺寸圖,可以初步擬定零件的加工表面,其間有一定位置度要求。為此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求,分述如下: 在尺寸圖中,左視圖上標(biāo)注的零件的兩側(cè)面(100h11)垂直于基準(zhǔn)C(φ180H7孔的軸線)其垂直度公差為0.1mm。 在左視圖上標(biāo)注的寬度為50h11的(兩槽)槽的兩側(cè)面平行于基準(zhǔn)B(左視圖中零件的左側(cè)面),其平行度公差為0.12mm。 左視圖上標(biāo)注的φ180H7的孔有圓度要求,其圓度公差為0.008mm。 在尺寸圖中,樹視圖上標(biāo)注的寬度為50h11的兩槽的內(nèi)槽面有垂直度要求,其垂直度公差為0.12mm。 主視圖上標(biāo)注為6-?130
6、0.4的孔,有位置度的要求,其位置度公差為0.6mm 在尺寸圖中,俯視圖上標(biāo)注的寬度為50h11槽,有位置度要求,其公差值為0.4mm。 由零件圖可知,零件的不加工表面粗糙度值為6.3um。零件的材料為HT200。 鑄件要求不能有吵眼、疏松、氣孔等鑄造缺陷,以保證零件強(qiáng)度、硬度及剛度,在外力作用下,不致于發(fā)生意外事故。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒有很難加工的表面尺寸,上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們的位置精度要求。 二、確定毛坯 (一)確定
7、零件的生產(chǎn)類型 零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,又是薄壁零件。故選擇鑄件毛坯。假定該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是10000件每年。 依設(shè)計(jì)題目知:Q=5000臺(tái)/年,n=2件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a%和廢品率b%分別取10%和1%。代入公式N=Qn(1+a%)(1+b%)得: N=5000臺(tái)/年2件/臺(tái)(1+10%)(1+1%)=11110 (式1.1) 角形軸承座的重量為29.8kg,由參考文獻(xiàn)[1]表1.1-2知,角形軸承座是中型機(jī)械中的零件,屬輕型零件;并且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 (2) 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖
8、 1、選擇毛坯 該零件材料為HT200,考慮到軸承的正反轉(zhuǎn)和主要受徑向力等情況,以及參照零件圖上所給的該零件不加工表面的粗糙度要求,對(duì)于不進(jìn)行機(jī)械加工的表面的粗糙度通過鑄造質(zhì)量保證,又由于該零件年產(chǎn)量為11110件,屬批量生產(chǎn),且該零件的外形尺寸不復(fù)雜,又是薄壁零件,故采用金屬型鑄造。 2、確定毛坯尺寸 由參考文獻(xiàn)[1]表2.2-3可知,該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8~10級(jí),加工余量等級(jí)由表2.24。故取CT為10級(jí),MA為E級(jí)。參閱文獻(xiàn)資料可知,可用查表得方法確定各加工表面的總余量,但由于查表確定的總余量值各不相同,一般情況下,除非有另有規(guī)定,一般要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛
9、坯鑄件,即對(duì)所有需要機(jī)械加工的表面只規(guī)定一個(gè)值,且該值應(yīng)根據(jù)最終機(jī)械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸,在相應(yīng)的尺寸范圍內(nèi)選取。故取所有加工表面額單邊余量為4mm。其毛坯圖外型尺寸的公差要求及公差值詳見毛坯圖。 2、 設(shè)計(jì)毛坯圖 根據(jù)上面毛坯尺寸的確定,將零件圖轉(zhuǎn)變?yōu)槊鲌D。詳見毛坯零件圖。 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)選擇定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得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。 1、粗基準(zhǔn)的選擇:對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)
10、這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,選取零件的右端面為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇:主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸鏈換算。精基準(zhǔn)是什么? (二)零件表面加工方法的選擇 由上述的零件分析和查閱相關(guān)文獻(xiàn),根據(jù)本零件的加工要求,使用到的主要機(jī)床有:銑床,鏜床,鉆床;銑床主要用來銑削直角邊、槽;鏜床主要用來鏜削端面,鏜孔;鉆床主要用來鉆孔。根據(jù)零件的表面粗糙度質(zhì)量要求和尺寸公差要求,對(duì)要求機(jī)械加工的各端面和孔,現(xiàn)制定加工方法如下: 1、 對(duì)于φ250mm的兩個(gè)端面,其表面粗糙度為6.3um,由參考文獻(xiàn)[1]1.4-8可知:這兩端面可以通過粗銑和半精銑的加工方法獲得要求的表面
11、質(zhì)量,同時(shí)如果在鏜削φ180H7mm孔時(shí),首先就是鏜削端面,也是可以的,也是通過粗鏜,半精鏜。查閱相關(guān)資料可知,對(duì)于φ250mm的端面,可以在鏜孔前換上圓盤銑刀,進(jìn)行鏜床上的銑削加工。 2、 對(duì)于兩個(gè)直角面,其表面粗超度值為6.3um,由參考文獻(xiàn)[1]1.4-8可知:需通過粗銑和半精銑的加工工序獲得。 3、 對(duì)于兩個(gè)直角面上的50h11mm的槽,其表面粗超度值為6.3um,由參考文獻(xiàn)[1]1.4-7可知:這兩個(gè)槽通過粗銑和半精銑的加工工序可獲得。 4、 對(duì)于φ180H7mm的孔,其表面粗糙度值為1.6um,由參考文獻(xiàn)[1]1.4-7可知:可通過粗鏜,半精鏜,精鏜的加工工序獲得。 5、
12、對(duì)于長度為75mm的凹臺(tái),其表面粗糙度值為12.5um,由參考文獻(xiàn)[1]1.4-7可知:只需進(jìn)行一次銑削即可獲得。 6、 對(duì)于零件上的6-φ13以及側(cè)面的2-φ25,這8個(gè)孔,其表面粗糙度為12.5um,只需通過一次鉆削即可獲得。 7、 按照?qǐng)D紙要求,其余未加工表面質(zhì)量,通過鑄造工藝保證。 (三)制定工藝路線 制定工藝路線,在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來制定工藝路線??梢钥紤]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。 工藝路線方案一如下: 工
13、序一 金屬型鑄造毛坯。 工序二 人工時(shí)效。 工序三 粗車φ250端面 工序四 粗車φ180H7孔 工序五 粗銑兩大平面,兩小平面 工序六 半精鏜兩端面、半精鏜180H7孔 工序七 銑槽 工序八 鉆孔 工序九 精鏜φ180H7mm孔 工序十 鉗工去毛刺。 工序方案二如下: 工序一 金屬型鑄造毛坯。 工序二 人工時(shí)效。 工序三 以φ250端面為粗基準(zhǔn),定位安裝,銑加工一直角平面,保證尺寸148mm。 工序四 以已加工的一直角平面為精基準(zhǔn),加工另一直角平面,保證兩平面垂直度公差小于0.12mm。 工序五 以一直角平面為精基準(zhǔn),鏜銷端面及鏜加工φ180
14、H7,,保證孔中心距148mm。 工序六 以φ180H7孔定位夾緊,銑加工另一端面保證尺寸100h11。 工序七 以φ180H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊,銑加工槽50h11,保證尺寸140h11。 工序八 以已加工好的槽50h11定位,加工另一槽50h11,保證尺寸140h11。 工序九 以φ180H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊,銑一邊長度為75mm的凹臺(tái)。 工序十 以φ180H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊,銑另一邊長度為75mm的凹臺(tái)。 工序十一 以孔φ180H7定位,鉆6-φ。 工序十二 以孔φ180H7定位,使用鉆模鉆2-φ25mm的孔。 工序十三 鉗工去毛刺。 工序十四 終檢入庫。
15、 由以上兩種方案可以看出:第一種方案是用車削的方法,在車端面的同時(shí)將孔一并粗車完成,然后將兩個(gè)端面一次銑出,能保證較好的平行度,在用端面定 位,用滑柱鉆模的鉆套中心,用鉆模直接壓緊;方案二是利用鏜床上加工而來的,并且在加工φ180H7時(shí),是以一直角平面為精基準(zhǔn),鏜加工φ180H7,及端面,保證中心距148mm。為了達(dá)到這樣的加工要求,在鏜床上進(jìn)行加工時(shí),需要同時(shí)完成鏜端面,鏜孔的加工過程。方案一是按照先面后孔的原則,因?yàn)橛捎谄矫娑ㄎ槐容^穩(wěn)定,裝夾方便,一般零件多選用平面為精基準(zhǔn),因此總是先加工平面后加工孔。但有些零件平面小,不方便定位,則應(yīng)先加工孔。在這里的工序五中,是以加工好的直角面為精基
16、準(zhǔn)的。同時(shí),由零件圖上,φ180H7的兩端面垂直于孔,而不是,孔垂直于面,也就是說,這兩個(gè)面是以孔為加工基準(zhǔn)的。那么,首先加工一個(gè)面,同時(shí)完成孔的加工,這樣就能保證面與孔的垂直度在0.01mm之內(nèi),然后再以孔為定位基準(zhǔn),加工另一端面,這樣的工藝才是本零件圖上位置度要求的。通過這樣的分析,使用適當(dāng)?shù)脑瓌t,才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的真正意義——靈活,正確的使用已學(xué)的知識(shí)來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)工作。 同時(shí)在車床上鏜φ180H7孔時(shí),仍要做專用的夾具,而在鏜床上加工,則可不必用,并且更能保證零件圖中的位置度要求。對(duì)于鏜床上的經(jīng)濟(jì)性,可利用批鏜的加工方式。 此外方案二中利用鏜床對(duì)于加工軸或孔的端面時(shí),不能夠
17、像和方案一利用車床那樣的車端面,而且在鏜床上鏜削端面的過程中,如果用鏜孔的鏜刀鏜削端面,并不能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的擴(kuò)大鏜削直徑,只能通過人工進(jìn)刀的方式來擴(kuò)大鏜削直徑,這樣無疑就增加了操作上的難度和加工上的成本。與之相比較的另一種方案,就是使用直徑較大的盤刀,一次走到即可完成端面的加工,然后換鏜刀進(jìn)行鏜孔,這樣相比較就節(jié)省了時(shí)間和節(jié)約了加工成本。這里的換刀看上去是比較麻煩,但對(duì)于30多公斤的工件來說,裝夾一次,通過換刀來完成多道加工工序,是經(jīng)濟(jì)可行的! 因些選擇方案二。 四、機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 “角形軸承座,零件材料為HT200,硬度180~200HB,生產(chǎn)類型大批量,金屬型鑄造毛坯。”
18、據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下: 1. 由參考文獻(xiàn)[1]所得的加工余量可以確定毛配總加工余量如下表: 工序號(hào) 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 01 鑄件 02 人工時(shí)效 03 銑加工一直角平面(基準(zhǔn)B面) 4 IT12 6.3 1.0 2.0 04 銑加工另一個(gè)直角平面(與B面相對(duì)的那個(gè)) 4 IT12 6.3 1.0 2.0 05 鏜加工φ180H7,及端面 4 IT9 1.6 0.
19、5 1.0 06 銑φ180H7的另一端面 4 IT12 6.3 2 4 07 銑50h11的槽 8 IT13 6.3 2 4 08 銑另一50h11的槽 8 IT9 6.3 1 2 09 銑長度為75mm的凹臺(tái) IT12 12.5 10 銑另一長度為75mm的凹臺(tái) IT12 12.5 11 鉆6-φ的孔 IT12 12.5 1.5 2.0 12 鉆2-φ25的孔 IT12 12.5 13 鉗工去毛刺 14 終檢入庫
20、 五、確立切削用量及基本工時(shí) 工序一 鑄造毛坯,如毛坯圖(CAXA毛坯圖)。 工序二 人工時(shí)效,消除內(nèi)應(yīng)力。 工序三 1、 加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:以φ250端面為粗基準(zhǔn),定位安裝,銑加工一直角平面,保證尺寸148mm。 機(jī)床:銑床,X62W臥式萬能銑床。 刀具:高速鋼圓柱形銑刀。銑削寬度ae=4mm,深度ap=90mm。根據(jù)《切削手冊(cè)》)取刀具外徑d0=80mm, 選擇刀具前角γo=+10后角αo=16,副后角αo’=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’
21、=5,由于其表面粗糙度值為12.5um,因?yàn)?48mm無尺寸公差要求,故只需進(jìn)行一次粗銑即可達(dá)到要求。 2、 切削用量 (1)確定切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,X62W型臥式萬能銑床的功率為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,查得每齒的進(jìn)給量fz=0.15~0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,銑刀直徑d=80mm,耐用度T=180min。 (3)確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMZ,,由參考文獻(xiàn)[2]計(jì)算公
22、式3.27得: (式5.1 ) 其中由參考文獻(xiàn)[2]表3.28 知:Cv=9.5,qv=0.7,xv=0.3,yv=0.6,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,kv=1.0。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 v=7.875m/min (式5.2) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,X62W型臥式萬能銑床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度v=7.536m/min=0.1256m/s,工作臺(tái)每分鐘的
23、進(jìn)給量 fMZ=0.251230=90mm/min (式5.3) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,X62W型臥式萬能銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇fMZ=95mm/min,則實(shí)際每齒的進(jìn)給量。 (4) 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.28中的計(jì)算公式,銑削是的功率(kW)為 (式5.4) (式5.5) 式中CF=30,xF=1.0,yF=
24、0.65,uF=0.83,qF=0.83,ap=90mm,ae=4mm,fz=0.264,z=12,d=80mm,n=30r/min,kFC=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 Fc=744.96N (式5.6) V=7.536m/min,則 Pc=5.614kW 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,X62W型臥式萬能銑床主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為fz=0.264mm/z,fMZ=95mm/min,n
25、=30r/min,v=0.1256m/s。 3、 基本時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表6-2.7,三面刃銑刀銑面的基本時(shí)間為 (式5.7) 則l1=20mm,l2=4mm,fMZ=95mm/min,i=1; Ti=3.03min=181.8 工序四 1、 加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:以已加工的一直角平面為精基準(zhǔn),加工另一直角平面,保證兩平面垂直度公差小于0.12mm。 機(jī)床:銑床,X62W臥式萬能銑床。 刀具:高速鋼圓柱形銑刀。銑削寬度ae=4mm
26、,深度ap=90mm。根據(jù)文獻(xiàn)[2]取刀具外徑d0=80mm, 選擇刀具前角γo=+10后角αo=16,副后角αo’=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5,過渡刃寬 bε=1mm。由于其表面粗糙度值為12.5um,因?yàn)?48mm無尺寸公差要求,故只需進(jìn)行一次粗銑即可達(dá)到要求。 2、 切削用量 (1)確定切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,X62W型臥式萬能銑床的功率為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,查得每齒的進(jìn)給量fz=0.15~0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
27、 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,銑刀直徑do=80mm,耐用度T=180min。 (3)根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.28中的計(jì)算公式,確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMZ (式5.8) 其中 Cv=9.5,qv=0.7,xv=0.3,yv=0.6,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,kv=1.0。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 v=7.875m/min (式5.9) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.30,可知X62W
28、型臥式萬能銑床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度v=7.536m/min=0.1256m/s,工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量 fMZ=0.251230=90mm/min 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[1]5-76,X62W型臥式萬能銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇fMZ=95mm/min,則實(shí)際每齒的進(jìn)給量。 (式5.10) (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.28中的計(jì)算公式,銑削是的功率(kW)為 (式5.11) (式
29、5.12) 式中CF=30,xF=1.0,yF=0.65,uF=0.83,qF=0.83,ap=90mm,ae=4mm,fz=0.264,z=12,d=80mm,n=30r/min,kFC=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 Fc=744.96N V=7.536m/min,則 Pc=5.614kW 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[1]5-76,X62W型臥式萬能銑床主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為fz=0.264mm/z,fMZ=95mm/min,n=30r/min,v=0.1256m/s。 (5)基本時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表6-2.7,三面刃銑刀銑面的
30、基本時(shí)間為 (式5.13) 則l1=20mm,l2=4mm,fMZ=95mm/min,i=1; Ti=3.03min=181.3s 工序五 Ⅰ粗鏜加工φ180H7的端面 a)加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:以一直角平面為精基準(zhǔn),粗鏜φ180H7的端面; 機(jī)床:鏜床,T68臥式鏜床。 刀具:端銑刀,刀具外徑D=315mm,刀具安裝孔d=60mm,H=80mm,b=25.7mm,刀齒斜角λ=14,主刃Kr=60,齒數(shù)z=20,鏜削寬度ae=250mm,深
31、度ap=2.5mm。 2、 切削用量 (1)確定切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-19,T68型臥式鏜床的功率為6.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,查得每齒的進(jìn)給量fz=0.15~0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,銑刀直徑D=315mm,耐用度T=240min。 (3)由參考文獻(xiàn)[2]計(jì)算公式3.27,確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMZ (式5.14) 其中 Cv=18
32、.9,qv=0.2,xv=0.1,yv=0.4,uv=0.1,pv=0.1,m=0.15,kv=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 v=12.796m/min (式5.15) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-20,T68型臥式鏜床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇n=20r/min,則實(shí)際切削速度v=19.782m/min=0.3297m/s,工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量 fMZ=0.22020=80mm/min (式5.16) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-22,T68型臥式鏜床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇fMZ=80mm/min,則實(shí)際
33、每齒的進(jìn)給量。 (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表3.28中的計(jì)算公式,鏜銑削是的功率(kW)為 (式5.17) (式5.18) 式中CF=30,xF=1.0,yF=0.65,uF=0.83,qF=0.83,ap=90mm,ae=4mm,fz=0.264,z=12,d=80mm,n=30r/min,kFC=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 Fc=274.027N v=19.782m/min,則 Pc=5.42kW 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表4.2-19,T
34、68型臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)功率為6.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為fz=0.2mm/z,fMZ=80mm/min,n=20r/min,v=0.3297m/s。 4、 基本時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表6-2.7,三面刃銑刀銑面的基本時(shí)間為 (式5.19) 則l1=195.2mm,l2=4mm,fMZ=80mm/min,i=1; Ti=5.62min Ⅱ半精鏜加工φ180H7的端面 1、加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:以一直角平面為精基準(zhǔn),半精鏜φ180H7的
35、端面; 機(jī)床:鏜床,T68臥式鏜床。 刀具:端銑刀,刀具外徑D=315mm,齒數(shù)z=20, 刀具外徑D=315mm,刀具安裝孔d=60mm,H=80mm,b=25.7mm,刀齒斜角λ=14,主刃Kr=60鏜削寬度ae=250mm,深度ap=1.5mm。 2、 切削用量 (1)確定切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-19,T68型臥式鏜床的功率為6.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,查得每齒的進(jìn)給量fz=0.06~0.135mm/z,現(xiàn)取fz=0.1mm/z。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,銑刀刀齒后刀面最
36、大磨損量為0.8mm,銑刀直徑D=315mm,耐用度T=240min。 (3)根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表3.27中的計(jì)算公式,確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMZ (式5.20) 其中 Cv=18.9,qv=0.2,xv=0.1,yv=0.4,uv=0.1,pv=0.1,m=0.15,kv=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 v=15.945m/min (式5.21) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-20,T68型臥式鏜床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇n=20r/min,則實(shí)際切削速度v=19
37、.782m/min=0.3297m/s,工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量 fMZ=0.12020=40mm/min (式5.22) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-22,T68型臥式鏜床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇fMZ=80mm/min,則實(shí)際每齒的進(jìn)給量。 (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)粗加工時(shí)校核的機(jī)床功率可知,T68型臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)功率為6.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為fz=0.1mm/z,fMZ=80mm/min,n=20r/min,v=0.3297m/s。 5、 基本時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表6-2.7,三面刃銑刀銑面的基本時(shí)間為
38、 (式5.23) 則l1=195.2mm,l2=4mm,fMZ=80mm/min,i=1; Ti=5.62min Ⅲ粗鏜加工φ180H7的孔 1、加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:以一直角平面為精基準(zhǔn),粗鏜φ180H7的孔; 機(jī)床:鏜床,T68臥式鏜床。 刀具:YG6高速鋼車刀,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表5-122查得,使用矩形方刀桿,1625mm,刀片厚度5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表5-113,選擇鏜刀為Ⅰ型平面型高速鋼車刀,選擇刀
39、具前角γo=6后角αo=7. 2、 切削用量 (1)確定背吃刀量 粗鏜的雙邊余量為6mm,則單邊ap=6/2=3mm. (2)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表5-114,查得f=0.8~1.2mm/r,現(xiàn)取f=1.0mm/r。 確定的進(jìn)給量需要滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校核。 (3)確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMZ (式5.24) 其中 Cv=18.9,qv=0.2,xv=0.1,yv=0.4,uv=0.1,pv=0.1,m=0.15,kv=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 v=15.945m/m
40、in (式5.25) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-20,T68型臥式鏜床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇n=20r/min,則實(shí)際切削速度v=19.782m/min=0.3297m/s,工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量 fMZ=0.12020=40mm/min (式5.26) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-22,T68型臥式鏜床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選fMZ=80mm/min,則實(shí)際每齒的進(jìn)給量。 (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)粗加工時(shí)校核的機(jī)床功率可知,T68型臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)功率為6.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為fz=0
41、.1mm/z,fMZ=80mm/min,n=20r/min,v=0.3297m/s。 6、 基本時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表6-2.7,三面刃銑刀銑面的基本時(shí)間 (式5.27) 則l1=195.2mm,l2=4mm,fMZ=80mm/min,i=1; Ti=5.62min, 工序六 1、 加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:銑φ180H7的另一端面. 機(jī)床:銑床,XA5032臥式銑床。 刀具:硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=40m
42、m,深度ap<=1.5mm 齒數(shù)z=10,故根據(jù)文獻(xiàn)[2]取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5后角αo=8,副后角αo’=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬 bε=1mm。 2、 切削用量 (1)切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,XA5032型臥式萬能銑床的功率為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,因?yàn)榍邢饕缶葹镽a=6.3,切削量較小,故可以選擇ap=2.5mm,一次走刀即可。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,后刀
43、面最大磨損為1.0~1.5mm,壽命T=180min。 (3)根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.27中的計(jì)算公式, 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 V c= (式5.28) 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.30,選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 (式5.29) (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.15 P
44、cc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=2.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。 (5)計(jì)算基本工時(shí) tm=L/ Vf=(225+10)/475=0.495min。 (式5.30) 式中,L=l+y+Δ,l=225, 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切y+Δ=10mm 工序七 1、加工條件:銑50h11的槽。 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:銑50h11的槽。。
45、 機(jī)床:銑床,XA5032臥式銑床。 刀具:硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=40mm,深度ap<=1.5mm 齒數(shù)z=10,故據(jù)文獻(xiàn)[2]表3.1取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5后角αo=8,副后角αo’=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1mm。 2、 切削用量 (1)切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,XA5032型臥式萬能銑床的功率為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵因?yàn)榍邢饕缶葹镽a=6.3,切削量較小,故可以選擇ap=3.0m
46、m,三次走刀即可完成所需長度。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,知后刀面最大磨損為1.0~1.5mm,壽命T=180min。 (3)根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.27中的計(jì)算公式,計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 V c= (式5.31) 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]3.30XA5032型臥式萬能銑床主軸的轉(zhuǎn)速表,選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s。 則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=
47、475/(300*10)=0.16mm/z。 (式5.32) (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.15, Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=2.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。 6)計(jì)算基本工時(shí) tm=2L/ Vf=2(50+10)/475=0.253min。 (式5.33) 式中,L=l+y+Δ,l=50, 根據(jù)表參考文獻(xiàn)[2]表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量y+Δ=10 工序八
48、 1、加工條件 工件材料:HT200, 硬度180~200HB,鑄造; 加工要求:銑另一50h11的槽。 機(jī)床:銑床,XA5032臥式銑床。 刀具:硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=40mm,深度ap<=1.5mm 齒數(shù)z=10, 故根據(jù)文獻(xiàn)[2]取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5后角αo=8,副后角αo’=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1mm 2、 切削用量 (1)切削進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]六-常用銑床的技術(shù)資料表3.30,XA5032型臥式萬能銑床的功率
49、為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤銑刀加工鑄鐵,因?yàn)榍邢饕缶葹镽a=6.3,切削量較小,故可以選擇ap=3mm,三次走刀即可完成所需長度。 (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7,用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵,表刀面最大磨損為1.0~1.5mm,壽命T=180min。 (3)根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.27中的計(jì)算公式,計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 V c= (式5.34) 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.30,選擇nc=475r/min,Vfc=4
50、75mm/s ,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min。 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 (式5.35) (4) 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.15,查Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=0.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。 (5)計(jì)算基本工時(shí) tm=2L/ Vf=2(73+21)/475=0.396min。
51、 (式5.36) 式中,L=l+y+Δ,l=73mm, 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量y+Δ=21mm 工序九 1、加工條件:鉆6-φ的孔。 2、機(jī)床:鉆床,Z525Q立式鉆床。 2.、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=16mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12,二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 . 3、選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.7,按加工要求決定進(jìn)給量:根據(jù)根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.7,當(dāng)加工要求為H12~H13精度,鑄
52、鐵的硬度為180~200HBS,d0=16mm時(shí),fz=0.70~0.86mm/z,所以, fz=0.70mm/r。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.8 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 (2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.12,后刀面最大磨損限度為0.5~0.8mm,壽命. (3)切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.13 修正系數(shù) 故。 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 (4)校驗(yàn)扭矩功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.20 所以 故滿足條件,校驗(yàn)成立。 4、計(jì)算工時(shí) T=L/nf=65/272*1.45=0.163min (式5.37) 工序十 鉗工去毛刺。 工序十一 終驗(yàn)入庫。 六、夾具設(shè)計(jì) 24
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