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機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
CA1340
零件圖號
產(chǎn)品名稱
自動車床
零件名稱
杠桿
共
14
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
Ⅸ
銑槽
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
128*98*34
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
萬能銑床
X61W
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時/s
r/min
m/min
mm/z
mm
機動
輔助
1
粗 銑 槽
直齒三面刃銑刀、直徑d=100mm,寬度為6mm, 專用夾具
100
31.42
0.0825
7
3
25.5
2
半 精 銑 槽
直齒三面刃銑刀,直徑d=100mm,寬度為8mm, 專用夾具
160
50.26
0.064
0.5
1
20.5
設(shè) 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
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
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
CA1340
零件圖號
產(chǎn)品名稱
自動車床
零件名稱
杠桿
共 頁
第1 頁
材料牌號
QT45-5
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
125*98*34
每毛坯可制件數(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
Ⅰ
銑端面
粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的兩端面
X61W型銑床
直齒三面刃銑刀、 專用夾具
Ⅱ
鉆油槽
鉆R3圓弧槽,
Z525型鉆床
麻花鉆、專用夾具
Ⅲ
鉆擴鉸、锪倒角
鉆、擴、粗鉸、精鉸?20H7孔
Z525型鉆床
麻花鉆、擴鉆、鉸刀,锪鉆、專用夾具
Ⅳ
銑端面
粗銑、半精銑?6H7孔的四個端面
X61W型銑床
圓柱銑刀,專用夾具
Ⅴ
鉆,鉸孔
鉆、精鉸?6H7兩孔
Z525型鉆床
麻花鉆、鉸刀,專用夾具
Ⅵ
鉆,鉸孔
鉆、粗鉸、精鉸?8H7兩孔
Z525型鉆床
麻花鉆、鉸刀,專用夾具
Ⅶ
鉆孔、锪沉頭孔
鉆?4油孔,锪?8圓錐沉頭孔
Z525型鉆床
麻花鉆、锪鉆,專用夾具
Ⅷ
鉆孔、攻螺紋
鉆M4螺紋底孔,攻M4螺紋孔
Z525型鉆床
麻花鉆、絲錐,專用夾具
Ⅸ
銑槽
粗銑、半精銑槽
X61W型銑床
直齒三面刃銑刀、 專用夾具
Ⅹ
去毛刺
去除全部毛刺
機床
Ⅺ
清洗
清洗工件表面
機床
Ⅻ
終檢
檢查入庫
底圖號
裝訂號
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
設(shè)計
日期
審核
日期
標準化
日期
會簽
日期
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)
課程設(shè)計說明書
題目:設(shè)計“CA1340自動車床”零件機械加工工藝 規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具
設(shè)計者:
班級學(xué)號:
指導(dǎo)教師:
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書
題目:設(shè)計“CA1340自動車床”零件機械加工工藝 規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具
內(nèi)容:1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張
4.夾具裝配圖 1張
5.夾具體零件圖 1張
6.課程設(shè)計說明書 1份
原始資料:該零件圖樣,Q=2000臺/年,n=1件/臺,每日1班
班 級 學(xué) 號:
學(xué) 生:
指 導(dǎo) 老 師:
序言 3
一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 3
零件的作用 3
零件的工藝分析 4
二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計毛坯圖 5
選擇毛坯 5
確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 6
確定加工余量 6
毛坯圖的繪制 7
三、工藝路線的擬定 7
1、定位基準的選擇 7
2、零件表面加工方法的選擇 8
3、工藝方案的比較和確定 9
4、選擇刀具 10
5、量具的選擇 11
6、確定工序尺寸 12
7、確定切削用量及基本時間 13
工序1 13
工序9 17
四、夾具設(shè)計 18
1、問題的提出 18
2、夾具設(shè)計 19
五、參考文獻 20
序言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題,設(shè)計了機床專用夾具這一經(jīng)典的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,經(jīng)驗不足,設(shè)計中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教。
一、 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1. 零件的作用
題目所給定的零件是CA1340自動車床上的杠桿,它位于自動車床的自動機構(gòu)中,與靈活器配合使用,起制動作用(見圖1-1)。
圖1-1
2. 零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制,發(fā)現(xiàn)視圖的一些問題,并進行了修改,以保證零件圖的可繪制性,其中零件的公差及技術(shù)要求齊全。
總共可以分為三組加工表面,并且要求一定的位置精度:
①以Φ6H7mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:兩個Φ6H7mm的孔,粗糙度為Ra1.6;尺寸為20mm且與兩個孔Φ6H7mm相垂直的四個平面,粗糙度為Ra6.3。其中,主要加工表面為兩個Φ6H7mm的孔。
②以Φ20H7mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:一個Φ20H7mm的孔及其倒角,粗糙度為Ra1.6;兩個與Φ20H7mm孔垂直的平面,粗糙度為Ra3.2;一個中心軸線與Φ20H7mm孔中心軸線平行且相距8mm的圓弧油槽;還有一個與Φ20H7mm孔垂直的油孔Φ4mm,并锪沉頭孔。其中,Φ20H7mm孔及兩端面為主要加工面。
③以Φ8H7mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:兩個Φ8H7mm的孔,Ra1.6;一個槽和一個M4mm的螺紋孔。其中,主要加工表面為Φ8H7mm孔。
這三組加工表面之間有一定的位置要求,主要是:
(1)Φ6H7mm孔與Φ20H7mm孔具有平行度,公差為0.06mm。
(2)Φ8H7mm孔與Φ6H7mm孔具有平行度,公差為0.08mm。
由以上分析可知,對于這三組加工表面而言,可以先加工一面一孔,以它們?yōu)榫珳始庸て渌砻?,并且可以保證加工面之間的位置精度要求。另外,該零件結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好。
二、 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計毛坯圖
1、 選擇毛坯
該零件材料為球墨鑄鐵QT45-5。考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好,在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷,因此,應(yīng)該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為4000件,以達到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,重量在12kg以下,故可采用機械造型中的金屬模鑄造。
2、 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差
參見《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》第五章第一節(jié),鑄件的公差及機械加工余量按GB/T6414-1999確定。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量,應(yīng)先確定如下因素:
1 鑄件公差等級 由該零件的功用和技術(shù)要求,確定為普通級CT8-10
2 零件的表面粗造度 由零件圖知,所有的加工表面Ra≥1.6μm。
3、 確定加工余量
① φ20孔外端面的加工余量(加工余量的計算基本長度為)
② φ6二孔外端面的加工余量
注:公式為R=F+2RMA+CT/2
鑄件毛坯尺寸公差與加工余量
項 目
①
②
公差等級CT
10
10
加工面基本尺寸
80
12
鑄件尺寸公差
3.2
2.2
機械加工余量等級
F
F
RMA
1
0.5
毛坯基本尺寸
87
16.65≈17
確定毛坯尺寸
89
19
4、 毛坯圖的繪制
1 毛坯圖的表示 毛坯總余量確定以后,便可繪制毛坯圖。
① 實線表示毛坯表面輪廓,以雙點劃線表示經(jīng)切削加工后的表面,在剖視圖上可用交叉線表示加工余量。
② 毛坯圖上的尺寸值包括加工余量在內(nèi)。
③ 在毛坯圖上可用符號表示出機械加工工序的基準。
④ 在毛坯圖上注有零件檢驗的主要尺寸及其公差,次要尺寸可不標注
⑤ 在毛坯圖上注有材料規(guī)格及必要的技術(shù)要求
2 毛坯圖的繪制方法
① 用粗實線表示毛坯表面形狀,以雙點劃線表示加工后的表面
② 用雙點劃線畫出經(jīng)簡化了次要細節(jié)的零件圖的主要視圖,將確定加工余量疊加在各相應(yīng)被加工表面上,即毛坯輪廓,用粗實線表示。注意畫出某些特殊余塊。
③ 和一般零件圖一樣,為表達清楚某些內(nèi)部結(jié)構(gòu),可畫出必要的剖視圖、剖面圖。
三、工藝路線的擬定
1、定位基準的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;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。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。
(1)粗基準的選擇。按照有關(guān)粗基準原則,應(yīng)以Φ32mm外圓柱面為粗基準面(兩個短V形塊定位),限制4個自由度,用不加工面(擋銷定位,見夾具裝配圖)限制一個移動的自由度,再用Φ8H7mm孔的外圓面(支撐釘定位)限定一個轉(zhuǎn)動的自由度,達到完全定位。
(2)精基準的選擇。精基準選擇的原則有:基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、互為基準原則和自為基準原則。在選擇時,主要應(yīng)考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算。
2、零件表面加工方法的選擇
⑴工藝路線方案一
工序1 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔端面A。
工序2 粗銑、半精銑Φ6H7mm孔的四個端面及Φ20H7mm孔端面B,精銑端面B。
工序3 鉆Φ4油孔、锪Φ8mm沉頭孔。
工序4 同時鉆Φ6mm、Φ20、Φ8mm孔和R3mm圓弧油槽。
工序5 粗鉸Φ6mm,Φ8mm,Φ20mm三孔。
工序6 锪Φ20H7mm孔兩端倒角。
工序7 粗銑、精銑槽。
工序8 鉆M4螺紋底孔。
工序9 攻M4螺紋孔。
工序10 精鉸Φ6H7mm,Φ8H7mm,Φ20H7mm三孔。
工序11 終檢。
⑵工藝方案二
工序1 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔端面A。
工序2 粗銑、半精銑、精銑Φ6H7mm孔的四個端面及Φ20H7mm孔的B端面。
工序3 鉆R3mm圓弧油槽。
工序4 同時鉆Φ6H7mm,Φ8H7mm兩孔和鉆擴Φ20H7mm孔。
工序5 粗鉸Φ6H7mm,Φ8H7mm,Φ20H7mm三孔。
工序6 精鉸Φ6H7mm,Φ8H7mm,Φ20H7mm三孔。
工序7 锪Φ20H7mm孔兩端倒角。
工序8 鉆Φ4mm油孔,锪Φ8mm沉頭孔。
工序9 鉆M4mm螺紋底孔。
工序10 攻M4mm螺紋孔。
工序11 粗銑、精銑槽。
工序12 終檢。
3、工藝方案的比較和確定
上述兩個方案的特點在于:方案一與方案二在1~2兩道工序相同,只是方案一先加工油槽,然后用它可以限制一個轉(zhuǎn)動的自由度。另外,精鉸孔置于最后加工。而方案二卻不同,精鉸孔置于粗鉸孔之后,可以用它作為精準來加工其它表面,提高精度要求,但從兩方案比較可以看出,它們在位置精度上的要求仍不易保證,并且在一道工序中同時鉆幾個孔,只能選用專門設(shè)計的組合機床(但在成批生產(chǎn)時,在能保證加工精度的情況下,應(yīng)盡量不選用專用組合機床)加工,這樣便增加了加工設(shè)備的要求,經(jīng)濟花費會相應(yīng)提高,因此,綜合以上兩個方案及零件的技術(shù)要求,可以先加工Φ20H7mm孔的兩端面,以它為精基準面,Φ32mm外圓面及R10mm圓弧面輔助定位來鉆R3mm的圓弧油槽(精度要求可以不考慮),擴、鉸Φ20H7mm的孔,然后再以Φ20H7mm孔端面及其孔為精基準面,R10mm圓弧面輔助定位來加工Φ6H7mm,Φ8H7mm孔及部分端面和槽,這樣基準重合與統(tǒng)一,不僅可以保證尺寸精度,還可以保證位置精度。而油孔及螺紋孔,它們的精度要求不高,可以放于最后加工,仍以Φ20H7mm孔端面及其孔與Φ6H7(Φ8H7)mm孔定位。由于加工過程中夾緊也比較方便,于是,最后的加工路線確定如下:
工序1 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的兩端面。以Φ32mm外圓柱面和一個未加工面為粗基準,選用X61W型萬能升降臺銑床并加專用夾具。
工序2 鉆R3圓弧油槽。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ32mm外圓柱面為基準,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序3 鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ20H7mm孔,锪Φ20H7mm孔倒角。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ32mm外圓柱面為基準,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序4 粗銑、半精銑Φ6H7mm孔的四個端面。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準,選用X61W型萬能升降臺銑床和專用夾具。
工序5 鉆、精鉸Φ6H7mm兩孔。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序6 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm兩孔。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序7 鉆Φ4油孔、锪Φ8圓錐沉頭孔。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準, Φ8H7mm孔輔助定位,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序8 鉆M4螺紋底孔、攻M4螺紋孔。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準, Φ6H7mm孔輔助定位,選用Z525型立式鉆床和專用夾具。
工序9 粗銑、半精銑槽。以Φ20H7mm孔的一個端面和Φ20H7mm孔為基準, Φ6H7mm孔輔助定位,選用X61W型萬能升降臺銑床和專用夾具。
工序10 去毛刺。
工序11 清洗
工序12 終檢
4.選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具
(1) 工序1中由于零件材料為球墨鑄鐵QT45-5,在粗銑時要求的精度等不高,且是大批量生產(chǎn),那么就要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性,故可以選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀查《機械加工工藝師手冊》,取銑刀直徑d=125mm,粗齒,z=20齒。半精銑φ20H7mm孔的端面時也可以選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,查《機械加工工藝師手冊》,取銑刀直徑d=125mm,細齒,z=20齒。精銑φ20H7mm孔的端面選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,細齒,d=125mm,z=20齒。
(2) 工序2中鉆R3mm圓弧油槽時選高速鋼長麻花鉆,d=6mm.擴Φ19.8mm孔,選用高速鋼擴鉆,查《機械加工工藝師手冊》,d=19.8mm.
(3) 工序3中粗鉸Φ19.94mm兩孔,由于粗鉸對此處的要求精度所以選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。精鉸Φ20H7mm的孔,選用硬質(zhì)合金鉸刀,查《機械加工工藝師手冊》,d=20H7mm。锪Φ20H7mm孔兩端倒角1×45,锪Φ20H7mm孔兩端倒角1×45。
(4) 工序4中粗銑Φ6H7mm孔的四個端面查《機械加工工藝師手冊》,選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,取銑刀直徑d=40mm,Z=6,粗齒。半精銑Φ6H7mm孔的四個端面,查《設(shè)計指南》表1,選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,取銑刀直徑d=40mm,Z=8,細齒。
(5) 工序5中鉆d=Φ5.8mm兩孔,選用高速鋼麻花鉆。粗鉸Φ5.95mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,查《機械加工工藝師手冊》,d=5.95mm。精鉸Φ6H7mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,查《機械加工工藝師手冊》,d=6H7mm。
(6) 工序6中鉆d=Φ7.8mm兩孔,選用高速鋼麻花鉆,查《機械加工工藝師手冊》,d=7.8mm。粗鉸Φ7.96mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,查《機械加工工藝師手冊》,d=7.96mm。精鉸Φ8H7mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,查《機械加工工藝師手冊》,d=8H7mm。
(7) 工序7中鉆Φ4mm的油孔,選用高速鋼麻花鉆,查《機械加工工藝師手冊》,d=4mm。锪Φ8mm圓錐沉頭孔,選用錐面锪鉆,查《機械加工工藝師手冊》,d=10mm。
(8) 工序8中鉆M4mm的螺紋底孔Φ3mm,選用高速鋼麻花鉆,查《機械加工工藝師手冊》,d=3mm。攻M4mm的螺紋底孔其所用的為標準刀具。
(9)粗銑槽,選用高速鋼直齒三面刃銑刀,查《機械加工工藝師手冊》,直徑d=100mm,寬度為7mm,Z=20,粗齒。
5. 量具的選擇
本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求,尺寸和行狀特點,參考本書有關(guān)治療選擇如下:
(1) 選擇加工孔用量具。發(fā)現(xiàn)三個需要加工的孔都是7級精度,且都是要經(jīng)過粗銑、半精銑、精銑。那么對于加工出的Φ27mm、φmm 、 φmm根據(jù)表5-108中讀數(shù)值0.01mm,測量范圍0-30的千分表。
(2)選擇加工軸向所用量具 因為只需量80mm尺寸,這里也可以選讀數(shù)值為0.01,測量范圍為50-100的千分表。
(3)選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑、精銑兩次加工,但無等級要求,也可以選讀數(shù)值為0.02,測量范圍為5-30的千分表。
所以選擇各加工內(nèi)圓面和各端面的量具如下表
工序
加工面尺寸
尺寸公差
量具
1
80
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍50~100的外徑千分尺(《設(shè)計指南》表5-108)
2
Φ20H7
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍5~30的內(nèi)徑千分尺
3
12
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍0~25的外經(jīng)千分尺
4
Φ6H7
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍5~30的內(nèi)徑千分尺
5
Φ8H7
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍5~30的內(nèi)經(jīng)千分尺
6
Φ4、Φ8
無
讀數(shù)值為0.01、測量范圍0~10百分表
7
8
無
讀數(shù)值為0.02、測量范圍5~30內(nèi)經(jīng)千分尺
③選擇加工軸向尺寸所用的量具 由于該零件的軸向精度不高,均選用讀數(shù)值為0.02、測量范圍0~150游標卡尺(《設(shè)計指南》表5-108)
6、確定工序尺寸
①因要求Φ30以下的孔不鑄造,根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu),Φ6、Φ8和Φ20的孔都是在加工時直接鉆出來的,故其工序尺寸根據(jù)刀具確定。
②φ20孔外端面的加工余量
(1)按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表12-2,取毛坯的單邊加工余量Z=4.5mm,鑄件尺寸精度等級為5,固偏差為±1。
(2)精銑余量:單邊為0.5,精銑偏差即零件偏差.
(3)半精銑余量:單邊為Z=1mm,(見《簡明機械加工工藝手冊》表1-22),加工精度等級為IT11,所以本工序加工偏差為(入體方向)
(4)粗銑加工余量:分兩次走刀,單邊加工余量為Z=3mm, (《簡明機械加工工藝手冊》表1-22),加工精度等級為IT12,所以加工偏差為(入體方向)
③φ6二孔外端面的加工余量
(1) 按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表12-2,取毛坯的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸精度等級為5,固偏差為±0.5。
(2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.7mm見《簡明機械加工工藝手冊》表1-22),加工精度等級為IT11,即本工序加工偏差為
(3)粗銑加工余量: 單邊為=3.5-0.7=2.8mm,分兩次走刀,固每次加工余量為Z=/2=1.4mm,加工精度等級為IT12,所以加工偏差為
④φ6二孔加工余量,兩內(nèi)孔精度要求為IT7級,參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-42,確定工序尺寸及余量為
鉆孔: φ5.8mm
精鉸: φ6.0mm Z=0.2mm
⑤φ8孔的加工余量,孔的精度要求為IT7,《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-42,確定工序尺寸及余量為
鉆孔: φ7.8mm
粗鉸: φ7.96mm Z=0.16mm
精鉸: φmm Z=0.04mm
⑥φ20孔的加工余量,根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-42得:
鉆孔: φ18.0mm
擴孔: φ19.8mm Z=1.8mm
粗鉸: φ19.94mm Z=0.14mm
精鉸: φ20.0mm Z=0.06mm
⑦槽的加工余量,參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-41,確定工序尺寸及余量為
粗銑 : 6.0mm
半精銑 8.0mm Z=2.0mm
毛坯圖見圖3-1
圖3-1
7、確定切削用量及基本時間
工序1 粗銑,半精銑,精銑Φ20H7mm孔的兩端面。 選用機床:X61W萬能升降臺銑床。
1.粗銑Φ20H7mm孔的兩端面
零件材料為球墨鑄鐵QT45-5,故可用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-98和表5-143,取銑刀直徑d=125mm,粗齒,z=20齒。
由于粗銑加工單邊余量為3mm,小于5mm,故銑削寬度=3mm。
①確定每齒進給量 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74和5-144可知, =0.06~0.12mm/z, 取=0.10mm/齒。
②選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148,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=125mm,耐用度T=120min(表5-149)。
③確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中公式計算
式中,
46.63m/min
根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(表5-75),選擇n=125r/min,則實際切削速度v=0.49m/s,工作臺每分鐘進給量為
根據(jù)X61W型臥式銑床工作臺進給量表(表5-76),選擇,其實際進給量fz=0.1mm/z
④校驗機床功率 根據(jù)表2-18的計算公式,銑削時的功率(kw)
將數(shù)值代入上述公式,
X61W銑床主電動機的功率為4Kw,故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為
⑤基本時間 根據(jù)表2-28,三面刃銑刀銑平面的基本時間
2、 半精銑φ20H7mm孔的端面
選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,細齒,d=125mm,z=20齒。
由于加工余量1mm,經(jīng)查手冊,只需一次半精銑,故銑削寬度=1mm
①確定每齒進給量 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74和5-144可知, =0.06~0.12mm/z, 取=0.08mm/齒。
②選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148,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0.5mm,銑刀直徑d=125mm,耐用度T=120min(表5-149)。
③確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中公式計算
式中,
50.16m/min
根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(表5-75),選擇n=125r/min,則實際切削速度v=0.49m/s,工作臺每分鐘進給量為
根據(jù)X61W型臥式銑床工作臺進給量表(表5-76),選擇,其實際進給量fz=0.082mm/z
④校驗機床功率 根據(jù)表2-18的計算公式,銑削時的功率(kw)
將數(shù)值代入上述公式,
X61W銑床主電動機的功率為4Kw,故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為
⑤基本時間 根據(jù)表2-28,三面刃銑刀銑平面的基本時間
3.精銑φ20H7mm孔的端面
選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀,細齒,d=125mm,z=20齒。
由于加工余量為0.5mm,只需一次精銑,故銑削寬度=0.5mm。
①確定每齒進給量 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74和5-144可知, =0.06~0.12mm/z, 取=0.06mm/齒。
②選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148,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0.3mm,銑刀直徑d=125mm,耐用度T=120min(表5-149)。
③確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中公式計算
式中,
66.19m/min
根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(表5-75),選擇n=160r/min,則實際切削速度v=0.63m/s,工作臺每分鐘進給量為
根據(jù)X61W型臥式銑床工作臺進給量表(表5-76),選擇,其實際進給量fz=0.064mm/z
④校驗機床功率 根據(jù)表2-18的計算公式,銑削時的功率(kw)
將數(shù)值代入上述公式,
X61W銑床主電動機的功率為4Kw,故所選切削用量可以采用。所確定的切削 用量為
⑤基本時間 根據(jù)表2-28,三面刃銑刀銑平面的基本時間
工序9 粗銑、半精銑槽。
①粗銑槽,選用高速鋼直齒三面刃銑刀,直徑d=100mm,寬度為7mm,Z=20,粗齒。
查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74和5-144可知, =0.06~0.10mm/z, 取=0.08mm/齒。
根據(jù)表2-17中公式計算
根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(表5-75),選擇n=100r/min,則實際切削速度v=31.42m/min
當=100r/min時,每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.08×20×100=160(mm/min)
查機床說明書,取實際進給速度=165mm/min,則實際進給量
= /Z=165/(20×100)=0.0825(mm/Z)
根據(jù)表2-28,三面刃銑刀銑平面的基本時間
②半精銑槽,選用高速鋼直齒三面刃銑刀,直徑d=100mm,寬度為8mm,Z=20,細齒。
精銑的單邊切削寬度a=0.5mm.
查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74和5-144可知, =0.06~0.10mm/z, 取=0.06mm/齒。
根據(jù)表2-17中公式計算
根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(表5-75),選擇n=160r/min,則實際切削速度v=50.26m/min
當=160r/min時,每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.06×20×160=192(mm/min)
查機床說明書,取實際進給速度=205mm/min,則實際進給量
= /Z=205/(20×160)=0.064(mm/Z)
根據(jù)表2-28,三面刃銑刀銑平面的基本時間
夾具體圖見3-2
圖3-2
四、夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)教師的協(xié)商,決定設(shè)計銑槽專用夾具。本夾具將用于X61W萬能升降臺銑床,刀具為高速鋼三面刃銑刀。
(一) 問題的提出
本夾具主要用來銑槽,該工序要保證槽的兩側(cè)面關(guān)于中心線對稱度,因此夾具設(shè)計要能保證槽兩側(cè)面的對稱度要求,另外還需考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。
(二) 夾具設(shè)計
1. 定位基準的選擇
工件以Φ20H7mm孔、Φ8H7mm孔和孔Φ8H7mm一個端面為定位基準,采用平面與定位銷組合的定位方案,在Φ20H7mm孔上用圓銷定位、Φ8H7mm孔上用菱形銷定位。其中圓柱銷限制2個自由度,菱形銷限制1個自由度,一個面限制了3個自由度,這樣就共限制了6個自由度。
2、 夾緊力的計算
由表式2-18得
代入公式計算得:
查表3-6得:
由上式結(jié)果可知遠小于液壓缸所提供的力,故合格.
3、夾緊機構(gòu)
根據(jù)裝配圖要求,運用機械夾緊可以滿足。采用地腳式液壓缸夾緊機構(gòu),通過使工件與左邊夾具體夾緊,有效地提高了工作效率。
4、對刀裝置
采用直角對刀塊及平面塞尺對刀。選用JB/T8031.3-1999直角對刀塊通過對支座固定在夾具體上,保證對刀塊工作面始終處在平行于走刀路線的方向上;采用固定鉆套對高速麻花鉆刀具進行引導(dǎo),通過鉆套可保證所加工的孔的位置,這樣便不受工件轉(zhuǎn)位的影響。
5、夾具與機床連接元件
采用四個標準螺栓GB/T 5782-2000,固定在底面的四個孔中,用于確定鉆床刀具相對于工件大的位置及機床進給的方向,并能保證與機床工作臺T形槽相匹配的要求。
5、 參考文獻
1、《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》崇凱、李楠編,化學(xué)工業(yè)出版社
2、《機床夾具設(shè)計手冊》楊黎明編,國防工業(yè)出版社
3、《機械加工工藝師手冊》楊叔子編,機械工業(yè)出版社
4、《機床夾具圖冊》上海機器制造學(xué)校和北京機械學(xué)校編,機械工業(yè)出版社
5、《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民編,機械工業(yè)出版社
6、《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》吳宗澤編,高等教育出版社
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