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易堅201003420206
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
十字頭滑套
零件名稱
十字頭滑套
共
頁
第
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
9
精車
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
C6140
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
C6140
夾具編號
夾具名稱
切削液
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
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
夾?320mm外圓,按內(nèi)孔?175mm找正
C6140
2
車?335mm端面
C6140
125
72.61
3
車端面及190+0.10/+0.02mm內(nèi)止口
C6140
125
70.2
4
倒角1x45°
C6140
設(shè) 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
十字頭滑套主軸工藝編制
易堅
201003420206
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
十字頭滑套
零件名稱
十字頭滑套零件
共
頁
第
頁
材 料 牌 號
毛 坯 種 類
HT200
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
鑄
鑄造
鍛工
摩擦壓力機
2
清砂
清砂
鑄造
清砂機
3
熱處理
人工時效處理
熱處理
4
清砂
細清砂
金工
清砂機
5
涂漆
加工表面涂防銹漆
金工
6
劃線
劃十字線,劃?180+0.15/+0.06mm孔線,照顧壁厚均勻,劃350mm總長加工線
金工
7
車
夾?335mm(毛坯)外圓,按線找正,車右端?320mm至圖樣尺寸,車端面及?1900/-0.10mm凸臺,留加工余量5mm,照顧法蘭盤厚度尺寸15mm,粗車內(nèi)孔?180+0.15/+0.06mm至?175mm
金工
CW6140
CW6140
8
車
倒頭,夾?320mm外圓,案內(nèi)孔?175mm找正,車?335mm至圖樣尺寸,車端面及?190+0.10/+0.02mm內(nèi)止口,各留加工余量5mm,照顧法蘭盤厚度尺寸18mm
金工
CW6140
CW6140
9
精車
夾?320mm外圓,按內(nèi)孔?175mm找正,車?335mm端面及?190mm+0.10/+0.02mmx5mm內(nèi)止口至圖樣尺寸,倒角1x45°
金工
CW6140
CW6140
10
精車
倒角,以?190+0.10/+0.02mmx5mm內(nèi)止口及?335mm端面定位壓緊(專用工裝),精車?320mm.端面及?1900/-0.10mmx5mm凸臺,保證總長350mm。精車內(nèi)孔?180+0.15/+0.06mm,至圖樣尺寸,表面粗糙度為Ra1.6μm
金工
CW6140
CW6140專用
11
劃線
劃兩個方法蘭線215mm
金工
12
銑
以?190+0.10/+0.02mmx5mm,內(nèi)止口及?335mm端面定位按線找正壓緊(工裝)銑蘭盤兩側(cè)平面(端銑),保證尺寸215mm
金工
X64w
X64w專用工裝和組合夾具
13
鉆
以?190+0.10/+0.02mmx5mm內(nèi)止口及?335mm端面定位,按十字中心線
找正壓緊,采用鉆模鉆右端蘭盤14x?22mm各孔,锪?36mm平面
金工
深孔鉆床
ZAx3050專用工裝
14
鉆
采用鉆模以?1900/-0.10mm凸臺及?320mm端面定位,按十字中心線找正壓緊,鉆左端蘭盤14x?22mm各孔,锪?36mm平面
金工
深孔鉆床
ZAx3050專用工裝
15
鉆
采用鉆模,按方蘭盤外形找正,鉆、攻8xM6、深10mm螺紋。
金工
深孔鉆床
ZAx3050專用工裝
16
檢驗
按圖樣檢查各部分尺寸及精度。
質(zhì)檢室
專用檢具
17
入庫
涂防銹油、入庫。
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
桂林航天工業(yè)學院
CAXA實訓(說明書)
題 目:CAXA實訓
指導老師:張棟梁
學生姓名:易 堅
學生學號:201003420206
目 錄
設(shè)計任務(wù)書…………………………………………………………1
課程設(shè)計說明書正文………………………………………………2
序言…………………………………………………………………2
一、 零件的分析…………………………………………………2
二、 工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………5
(一)確定毛坯的制造形式………………………………………5
(二)基面的選擇…………………………………………………5
(三)制定工藝路線………………………………………………5
(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………7
(五)確定切削用量及基本工時…………………………………8
三、 專用夾具設(shè)計………………………………………………18
四、 課程設(shè)計心得體會…………………………………………23
參考文獻……………………………………………………………24
桂林航天工業(yè)學院
機械制造工藝課程設(shè)計任務(wù)書
題 目:十字頭滑套機械加工工藝規(guī)程及工藝裝配
設(shè)計內(nèi)容:
1、產(chǎn)品零件圖 1張
2、產(chǎn)品毛坯圖 1張
3、機械加工工藝工程卡片 1份
4、機械加工工序卡片 1套
5、課程設(shè)計說明書 1份
6、夾具設(shè)計裝配圖 1張
7、夾具設(shè)計零件圖 1~2張
序 言
機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)科之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程設(shè)計的一次深入的綜合性的連接,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在我們的大學學習生活中占有十分重要的低位。
就我個人而言,希望通過這次課程設(shè)計對自己的未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。
一、零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給定的零件是十字頭滑套,十字頭滑套位于軸的端部,連接軸與下一級的傳動部件,起到傳遞扭矩與動力的作用。
(二)零件的工藝分析
十字頭滑套共有兩個加工表面,現(xiàn)分述如下:
1、φ190mm內(nèi)止口為中心的加工表面。
這一組加工表面包括:φ190mm定位內(nèi)止口、φ190mm定位凸臺,φ180mm內(nèi)孔,φ335mm、φ320mm的外圓表面,左右兩端各14個φ14mm的孔。
2、M6為中心的加工表面。
這一組加工表面包括:8個M6的螺孔。
加工表面的位置要求:
1)φ190mm定位凸臺與φ180mm滑道孔同軸度公差為φ0.05mm。
2)φ190mm定位內(nèi)止口與φ180mm滑道孔同軸度公差為φ0.05mm。
由以上分析可知,對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,并且保證它們之間的位置精度要求。1)劃線工序 (序6)主要是為了照顧鑄件的壁厚均勻,兼顧各部分的加工量,減少鑄件的廢品率。
2)φ180mm內(nèi)孔,中間部分,由兩段圓弧組成,而內(nèi)孔表面粗糙度要求又較高(Ra1.6μm),在加工中會出現(xiàn)很長一段斷續(xù)切削,所以在加工時,應注意切削用量的選擇及合理的選用刀具的幾何角度。
零件三維圖形
二、工藝規(guī)程設(shè)計
(一)、零件毛坯的制造形式
零件為40Cr鍛件。由于零件年產(chǎn)量大。已達到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。
確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200,考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性,零件為中批生產(chǎn),而且零件的尺寸不大,因此,毛坯可采用金屬模砂型鑄造。
(二)基面的選擇
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、合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。否則,就會使加工工藝過程問題百出,嚴重的話還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法進行。
1、 粗基準的選擇
對于一般的軸類零件而言,以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說,應以兩端的外圓表面作為基準,現(xiàn)定以φ335mm外表面為粗基準,利用止口盤定位,螺栓壓板夾緊,達到定位要求。
2、精基準的選擇
精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算。
(三) 制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外,還應當考慮經(jīng)濟效率,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工序Ⅰ 鑄造。
工序Ⅱ 時效處理。
工序Ⅲ 平 335 端面,見光
工序Ⅳ 平另一端面。
工序Ⅴ 銑上平面。
工序Ⅵ 銑下平面。
工序Ⅶ 鉆上平面孔。
工序Ⅷ 鉆下平面孔。
工序Ⅸ 以下平面和端面定位鏜 180 的孔和 190 的止口。
工序Ⅹ。鏜 190 偏差為-0.1 的外圓
工序 XI 鉆 335 面上的 14- 22 孔。
工序 XII 鉆 320 面上的 14- 22 的孔
工序 XIIi 去毛刺 工序
XIIII 質(zhì)檢,入庫
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ 鑄造。
工序Ⅱ 時效處理。
工序Ⅲ 平 335 端面,見光 工序Ⅳ 平另一端面。
工序Ⅴ 銑上平面。
工序Ⅵ 銑下平面。
工序Ⅶ 鉆上平面孔。
工序Ⅷ 鉆下平面孔。
工序Ⅸ 以下平面和端面定位鏜 180 的孔和 190 的止口。
工序Ⅹ。鏜 190 偏差為-0.1 的外圓 工序 XI 鉆 335 面上的 14- 22 孔。
工序 XII 鉆 320 面上的 14- 22 的孔
工序 XIIi 去毛刺 工序
XIIII 質(zhì)檢,入庫
工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先上下面,再以下面為基準鏜孔;方案二是先鏜孔在加工上下表面。兩相比較可以看出,方案一可以避免加工上定位精準和設(shè)計基準不重和的問題,從而保證了止口和內(nèi)孔的同軸度,而方案而不能,所以選用方案一作為零件的加工工序。
(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“十字頭滑套”零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),可采用砂型鑄造形成毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1、外圓表面(φ335mm及φ320mm)
根據(jù)技術(shù)要求及為簡化毛坯的外形,兩端外圓的直徑余量取2Z=3mm,即直接取兩端外圓表面直徑為φ338mm、φ323mm。
2、外圓表面沿軸線長度方向的加工余量(350mm)
考慮加工工藝的需要,切削兩端面時各留5mm。
3、 內(nèi)孔(φ180mm)
根據(jù)內(nèi)孔的精度要求,參照《工藝手冊》確定工序尺寸及余量為:
粗車孔:φ175mm
精車孔:φ180 mm 2Z=5mm
4、內(nèi)止口(φ190mm×5mm內(nèi)止口)、凸臺(φ190mm×5mm)
加工內(nèi)止口和凸臺時,各留加工余量5mm。
由于毛坯尺寸及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上,加工余量有最大及最小之分。
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn),應該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應按調(diào)整法加工方式予以規(guī)定。
(五)確定切削用量及基本工時
工序1:車削外圓、端面、凸臺及內(nèi)孔。本工序采用計算法確定切削用量。
1、加工條件
工件材料:HT200
加工要求:車右端φ320mm外圓,粗車端面及φ190mm凸臺,粗車內(nèi)孔φ180mm。
機床:CA6140臥式機床。
刀具:刀片材料為硬質(zhì)合金,刀桿尺寸為16x25mm,Kr=450,rs=00,
rE =2mm。
2、計算切削用量
(1)粗車右端面
1)確定端面加工余量:考慮凸臺的影響,取毛坯長度的加工余量為:Zmax=5mm,分兩次加工,ap=2.5mm,按ap=3mm計。
2)確定進給量f:經(jīng)查表《切削手冊》(表2.23)可知,當?shù)稐U尺寸為16x25mm,ap≦3mm以及工件直徑為323mm時,
f=0.8~1.2mm/r
按CA6140車床說明書取f=0.81mm/r(表3.9)。
3)計算切削速度:硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s,即uc=70.2m/min。
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
ns =1000uc/∏dw=(1000x70.2)/ ∏x323≈69r/min
按機床說明書,與69 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為63 r/min、80 r/min。現(xiàn)選取80 r/min。所以實際切削速度為99.39m/min。
5)計算切削工時:
l=(323-40)/2=141.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0
tm=i(l+ l1+ l2+ l3)/ nwf=2x(141.5+2)/(100x0.8)=3.5875min
(2)粗車φ320mm外圓,同時應校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。
1)背吃刀量:單邊余量Z=1.5mm,可一次切除。
2)進給量:根據(jù)《切削手冊》選用f=0.8mm/r。
3)計算切削速度:見《切削手冊》
Vc=={242/(600.2X1.50.15X0.80.35)}X1.44X0.8X0.81X0.97=98m/min
4)確定主軸轉(zhuǎn)速:
ns =1000uc/∏dw=(1000x98)/(∏x323)=97r/min
按機床選取n=100r/min。所以實際切削速度為
u=∏dn/1000=∏x323x98/1000=99.39m/min
5)校驗機床功率:主切削力按《切削手冊》中公式計算
FC=
式中,=900,=1.0,=0.75,=0
=()nF=()0.75=0.94,=0.89
所以,F(xiàn)C=900x1.5x0.80.75×99.390×0.94×0.89N=955.4N
切削時消耗功率為:
Pc==(955.4x99.39)/(6x104)kw≈1.58KW
由CA6140機床說明書可知,CA6140主電動機功率為7.8 KW,當主軸轉(zhuǎn)速為100r/min時,主軸傳遞的最大功率為5.5KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。
6)校驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力FC=955.4N,徑向切削力FP按《切削手冊》中公式計算
FP=
式中,=530,=0.9,=0.75,=0
=()nF=()1.35=0.897,=0.5
所以 FP=530×1.50.9×0.50.6×99.390×0.897×0.5N=225.9N
而軸向切削力 Ff=
式中 , =450,=1.0,=0.4, =0
KM=()Nf=()0.1=0.923,KK=1.17
于是軸向切削力為
FF=450×1.5×0.50.5×99.390×0.923×1.17N=515.4N
取機床導軌與機床之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為:
F=FF+(FC+FP)=515.4+0.1×(955.4+225.9)=633.53N
而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N(見《切削手冊》表1.30),故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
7)切削工時:
t=(l+l1+l2)/nf
式中,l=15, l1=4, l2=0
所以,t=(l+l1+l2)/nf=(15+4)/(100x0.8)=0.238min
(3)粗車凸臺
取ap=2.5mm,f=0.81mm/r,
切削速度:硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s,即uc=70.2m/min。
ns =1000uc/∏dw=(1000x70.2)/ ∏x320≈69r/min
按機床說明書取 ns =80 r/min
則此時: u=98.47m/min
切削工時: t=(l+l1+l2)/nf 式中,l=5, l1=4, l2=0
所以, t=(l+l1+l2)/nf=(5+4)/(80x0.8)=0.141min
(4)粗車內(nèi)孔
取ap=2.5mm,f=0.81mm/r,
切削速度:硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s,即uc=70.2m/min。
ns =1000uc/∏dw=(1000x70.2)/ ∏x175≈128r/min
按機床說明書取 ns =160 r/min
則此時: u=87.92m/min
切削工時: t=(l+l1+l2)/nf 式中,l=180, l1=4, l2=0
所以, t=(l+l1+l2)/nf=(180+4)/(160x0.8)=1.438min
工序2:車φ335mm外圓,粗車端面及φ190mm內(nèi)止口,選用機床:CA6140臥式機床。切削用量計算如下:
(1) 車左端面
1)確定端面加工余量:考慮內(nèi)止口的影響,取毛坯長度的加工余量為:Zmax=5mm,分兩次加工,ap=2.5mm,按ap=3mm計。
2)確定進給量f:經(jīng)查表《切削手冊》(表2.23)可知,當?shù)稐U尺寸為16x25mm,ap≦3mm以及工件直徑為338mm時,
f=0.8~1.2mm/r
按CA6140車床說明書取f=0.81mm/r(表3.9)。
3)計算切削速度:硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s,即uc=70.2m/min。
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
5) ns =1000uc/∏dw=(1000x70.2)/ ∏x338≈66r/min
按機床說明書,與66 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為63 r/min、80 r/min?,F(xiàn)選取80 r/min。所以實際切削速度為85.41m/min。
5)計算切削工時:
l=(338-40)/2=149mm,l1=2mm,l2=0,l3=0
tm=i(l+ l1+ l2+ l3)/ nwf=2x(149+2)/(100x0.8)=3.775min
(2)粗車φ335mm外圓
1)背吃刀量:單邊余量Z=1.5mm,可一次切除。
2)進給量:根據(jù)《切削手冊》選用f=0.8mm/r。
3)計算切削速度:見《切削手冊》
Vc=={242/(600.2X1.50.15X0.80.35)}X1.44X0.8X0.81X0.97=98m/min
4)確定主軸轉(zhuǎn)速:
ns =1000uc/∏dw=(1000x98)/(∏x338)=92.34r/min
按機床選取n=100r/min。所以實際切削速度為
u=∏dn/1000=∏x338x98/1000=104.01m/min
7)切削工時:
t=(l+l1+l2)/nf
式中,l=18, l1=4, l2=0
所以,t=(l+l1+l2)/nf=(18+4)/(100x0.8)=0.275min
(3)粗車φ190mm內(nèi)止口
取ap=2.5mm,f=0.81mm/r,
切削速度:硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s,即uc=70.2m/min。
ns =1000uc/∏dw=(1000x70.2)/ ∏x185≈121r/min
按機床說明書取 ns =125 r/min
則此時: u=72.61m/min
切削工時: t=(l+l1+l2)/nf 式中,l=5, l1=4, l2=0
所以, t=(l+l1+l2)/nf=(5+4)/(125x0.8)=0.09min
工序3:精車φ335mm端面及φ190mm×5mm內(nèi)止口,倒角1×45°。
參照工序2的計算過程。
工序4:精車φ320mm端面及φ190mm×5mm凸臺,精車內(nèi)孔φ180mm。
參照工序1的計算過程。
工序5:銑蘭盤兩側(cè)平面。
fz=0.08mm/齒(參考《切削手冊》)
切削速度:參考有關(guān)手冊,確定u=27m/min。
采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=225mm,齒數(shù)z=20。則
ns=1000u/∏dw=1000x27/(∏x225)=38r/min
現(xiàn)選用X63臥式銑床,根據(jù)機床使用說明書,取nw=37.5r/min,故實際切削速度為u=∏dwnw /1000=∏x225x37.5=26.5r/min
當nw=37.5r/min時,工作臺每分鐘進給量為:
fm= fzZnw=0.08x20x37.5=60mm/min
查機床使用說明書,剛好有fm=60mm/min,故直接選用該值。
切削工時:由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,利用作圖法,可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm。因此,機動工時為:
tm=( l+l1+l2)/ fm =105/60min=1.75min
工序6:鉆右端蘭盤14×φ22mm各孔,锪φ36mm平面。
(1) 鉆孔φ20mm
f=0.41mm/r ,u=12.25m/min (見《切削手冊》)
ns=(1000x12.25)/25∏=155r/min
按機床選取nw=136r/min (按《工藝手冊》)
所以實際切削速度 u=∏dwnw/1000=10.68m/min
切削工時: t=( l+l1+l2)/ nw f=(150+10+4)/(136x0.41)=3min
(2)擴孔φ22mm
根據(jù)《切削手冊》可知,
f=1.6x0.41=0.656mm/r , u=0.4x12.25=4.9m/min
ns=(1000x4.9)/25∏=62.4r/min
按機床選取:nw=68r/min
切削工時:切入時l1=3mm ,切除時l2=1.5mm 則
t=(150+3+1.5)/(68x1.24)=1.83min
(3) 锪φ36mm平面
f=1/3x0.5=0.17mm/r , 按機床取0.19mm/r
u=1/3x25=8.3m/min
ns=1000u/∏D=1000x8.3/(∏x25)=106r/min
按機床選取nw=132r/min, 所以實際切削速度為
u=∏D nw/1000=(∏x36x132)/1000=14.9m/min
切削工時::切入時l1=2mm ,切除時l2=0mm ,l=8mm 則
t=(2+8)/(132x0.19)=0.40min
工序7:鉆左端蘭盤14×φ22mm各孔,锪φ36mm平面。
(1)鉆孔φ20mm
f=0.41mm/r ,u=12.25m/min (見《切削手冊》)
ns=(1000x12.25)/25∏=155r/min
按機床選取nw=136r/min (按《工藝手冊》)
所以實際切削速度 u=∏dwnw/1000=10.68m/min
切削工時: t=( l+l1+l2)/ nw f=(150+10+4)/(136x0.41)=3min
(2)擴孔φ22mm
根據(jù)《切削手冊》可知,
f=1.6x0.41=0.656mm/r , u=0.4x12.25=4.9m/min
ns=(1000x4.9)/25∏=62.4r/min
按機床選?。簄w=68r/min
切削工時:切入時l1=3mm ,切除時l2=1.5mm 則
t=(150+3+1.5)/(68x1.24)=1.83min
(3) 锪φ36mm平面
f=1/3x0.5=0.17mm/r , 按機床取0.19mm/r
u=1/3x25=8.3m/min
ns=1000u/∏D=1000x8.3/(∏x25)=106r/min
按機床選取nw=132r/min, 所以實際切削速度為
u=∏D nw/1000=(∏x36x132)/1000=14.9m/min
切削工時::切入時l1=2mm ,切除時l2=0mm ,l=8mm 則
t=(2+8)/(132x0.19)=0.40min
工序8:鉆、攻8×M6、深10mm螺紋。
1)切削速度的計算;參見《切削用量手冊》刀具壽命T=60min,采用采用高速鋼螺紋車刀,規(guī)定粗車螺紋時ap=0.17,走刀次數(shù)i=4;精車螺紋時ap=0.08,走刀次數(shù)i=2。
Vc= m/min
式中,Cv=11.8, m=0.11, Xv=0.70, yv=0.3, 螺距t1=1, km= (0.637/0.6)1.75=1.11, Kk=0.75
所以粗車螺紋時:uc=1.11X0.75X11.8/( 600.11X 0.170.7X 10.3)=21.57m/min
精車螺紋時:uc=1.11X0.75X 11.8/( 600.11X 0.080.7X 10.3)=36.8m/min
2)確定主軸轉(zhuǎn)速:
粗車螺紋時:n1=1000 uc/∏D=1000x21.57/(∏x6)=1145r/min
按機床說明書取 n=1400r/min
實際切削速度 uc=26.38m/min
精車螺紋時:n2=1000 uc/∏D=1000x36.8/(∏x6)=1953r/min
按機床說明書取 n=2000r/min
實際切削速度 uc=37.68m/min
3)切削工時:取切入長度l1=3mm,粗車螺紋工時:
t1=(l+ l1)i/nf=4x(10+3)/(1145x1)=0.045min
t2=(l+ l1)i/nf=2x(10+3)/(1953x1)=0.013min
所以車螺紋的總工時為:t=t1+ t2=0.058min
三、 專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,通常需要設(shè)計專用夾具?,F(xiàn)為加工給定零件設(shè)計所必須的夾具一套,具體設(shè)計步驟如下;
(1)確定定位方案
① 分析零件圖和工藝文件,熟悉加工的技術(shù)要求;
② 分析工件在加工時學要限定的自由度;
③ 確定定位基準,本設(shè)計的基準為直徑180孔的軸線;
④ 選擇和確定定位元件,本設(shè)計為一面一銷。
⑤ 畫定位簡圖(如下圖),首先畫出工件定位基準與加工表面的理想位置,然后選則定位元件(一面兩銷);
⑥確定夾具在機床上的位置和對刀元件的位置;
⑦定位誤差的分析和計算。
(2)夾緊機構(gòu)的設(shè)計與定位方案設(shè)計密切相關(guān),夾緊機構(gòu)的優(yōu)劣決定夾具設(shè)計的成功與否,因為必須充分的研究討論以確定最佳方案,而不是及于畫圖。在確定夾具設(shè)計方案是應該遵循下列原則:保證加工質(zhì)量,結(jié)構(gòu)簡單,操作省力可靠,效率高,制造成本低。其步驟如下:
① 合理的選擇力的作用點、方向、大小,保證夾緊時穩(wěn)定變形小。
② 設(shè)計夾緊力的大小。設(shè)計時所進行的夾緊力實際上主要考慮在切削力、夾緊力作用下,按照靜力平衡條件求得理論夾緊力,為了保證夾緊力的安全可靠、實際的夾緊力比理論夾緊力大,安全系數(shù)可從有關(guān)手冊中查處。
③ 加緊機構(gòu)的設(shè)計,本設(shè)計的加緊機構(gòu)如下圖
④ 對主要零件(桿件)進行強度計算,對于受壓細長桿,其穩(wěn)定性必須給與考慮。
⑤ 動力裝置的選擇及其他部件的選擇,在大批大量生產(chǎn)中廣泛采用起氣動、液壓和氣動—液壓作為夾緊機構(gòu)的動力裝置以實現(xiàn)加緊,如果采用手動,一定要滿足自鎖條件,對刀元件和導向元件為標準元件,學生可以從有關(guān)手冊中選出,并根據(jù)具體情況是否采用輔助支撐,夾具體是非標準元件,設(shè)計時要遵循下列原則。
(a) 有足夠的剛度和強度;
(b) 結(jié)構(gòu)緊湊并保證使用要求;
(c) 具有良好的機構(gòu)工藝性;
(d) 夾具體安放穩(wěn)定,裝卸方便。
在進行夾具草圖設(shè)計時可以多考慮幾個方案,以便進行分析,從中選擇最佳的方案。
(2)繪制總圖和零件圖,如下圖
①本設(shè)計中要求按1:1比例畫夾具總裝配圖,被加工零件在夾具上的位置,要用雙點劃線表示,夾緊機構(gòu)應處于夾緊狀態(tài)。
②確定圖面,本設(shè)計為左視圖和俯視圖。
③工件的輪廓用雙點劃線表示,夾具在投影時可將工件看成“玻璃體”,不影響投影關(guān)系。
④按定位方案畫出定位元件,必要時用雙點劃線將刀具畫出。
⑤ 對于標準件和成套借用的部件在夾具總圖中只畫出外形輪廓。
⑥保證夾具機構(gòu)合理。
⑦保證機床與夾具、刀具與夾具的相對位置的正確性。
⑧運動部件運動靈活。
⑨夾具具有良好工藝性。
⑩運動部件有潤滑裝置,排屑方便。
零件的選材,尺寸標注及總裝技術(shù)要求合理(有關(guān)技術(shù)要求參閱教材)
四、課程設(shè)計心得
經(jīng)過三個星期的努力,我終于將機械制造課程設(shè)計做完了。在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設(shè)計方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。特別是在做夾具的時候,在夾具我根本什么也不知道,效率太慢,還經(jīng)常出錯,令我非??鄲?。后來在翻閱各種資料下,我找到了問題所在之處,將之解決了。這使我對機械加工工藝規(guī)程分析有了更進一步的了解。盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的。不僅僅掌握了加工工藝的各種數(shù)據(jù)的計算機加工流程,還使得我對一些必備的操作軟件掌握的更加徹底了。對我來說,收獲最大的是方法和能力,那些分析和解決問題的方法與能力。在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié)。總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進。有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美!
參考文獻
1、《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計方法》 段明揚主編2007年1月。 廣西師范大學出版社
2、《現(xiàn)代機械制造工藝設(shè)計實訓教程》 段明揚主編 2007年1月。 廣西師范大學出版社
3、《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 李益民主編1999年10月。 機械工業(yè)出版社
4、《切削用量簡明手冊》 艾興等編2000年3月 機械工業(yè)出版社
5、《金屬機械加工工藝人員手冊》 上??萍汲霭?
6、《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 華楚生 主編2000年4月
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