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學生姓名: 包強 學 號:1230120301
專 業(yè):機械點子工程 指導教師:張中然
題 目:制定拔叉零件的加工工藝,設計18銑槽的銑床夾具
內 容
序號
文 件 名 稱
數 量
1
說明書
頁
2
夾具圖紙
張
3
加工過程卡片
張
4
加工工序卡
張
5
學生姓名: 包強 學 號:1230120301
專 業(yè):機械點子工程 指導教師:張中然
題 目:制定拔叉零件的加工工藝,設計18銑槽的銑床夾具
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
共1 頁
產品名稱
零(部)件名稱
第1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
9
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
臥式銑床
X62W
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
粗銑1800。012mm槽
300
94.2
0.020
1
0.537
2
精銑1800。012mm槽
300
94.2
0.020
1
0.537
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
1
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 1頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
1
1
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
轉塔式六角車床
C3163-1
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
粗車端面A
90度車刀
200
40.8
0.53
2.8
1
0.33
0
2
精車端面A
90度車刀
400
57.1
0.16
0.5
1
0.35
0
3
鉆花鍵底孔
Ф20中心鉆
280
17
0.62
20
1
0.32
0
4
擴花鍵底孔
Ф21擴孔鉆
280
17
0.62
1
1
0.32
0
5
倒角2x15°
45度偏刀
2
2
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
2
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 2頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
2
2
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
拉床
C3163-1
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
拉六齒方型花鍵
高速鋼拉刀
200
0.06
0.06
1
1
0.13
0
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
3
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 3頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
3
3
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X62W
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
粗銑B面
高速鋼面銑刀
160
23.7
0.6
3
1
0.525
0
2
精銑B面
高速鋼面銑刀
210
33.1
0.512
0.2
1
0.336
0
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
4
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 4頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
4
4
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X62W
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
銑800。03mm的槽
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀
375
8
0.018
8
1
0.49
0
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
5
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 5頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
5
5
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X62W
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
銑1800。12mm銑
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀
300
22.9
0.018
8
1
0.537
0
2
銑1800。12mm銑
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀
300
23.9
0.018
8
1
0.537
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學
機 械 加 工 工 序 卡
產品型號
零(部)件圖號
6
共 6頁
產品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 6頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
6
6
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每臺件數
鑄 件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X62W
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸
轉速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數
時間定額
機動
輔助
1
磨寬為1800。12mm的槽
GZ46KV6P350×40×127
3000
2.5
50
0.5
1
3.1
0
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
更改文件號
簽字
日期
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產品型號
零(部)件圖號
第 1 頁
產品名稱
零(部)件名稱
共 1 頁
材料牌號
QT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
1
每臺件數
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內 容
車間
工段
設備
工藝裝備
工時
準終
單件
1
備料
鑄件
2
熱
人工時效
3
粗車
粗車撥叉兩端面
轉塔式六角車床
90度車刀、游標卡尺、通用夾具
19.8s
4
半精車
半精車撥叉兩端面
轉塔式六角車床
90度車刀、游標卡尺、通用夾具
21.0s
5
鉆
鉆、擴花鍵底孔Φ21mm
轉塔式六角車床
中心鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī)
6
倒角
倒角2x15°
轉塔式六角車床
45°偏刀
7
拉花
拉六齒方型花鍵
拉床
高速鋼拉刀、游標卡尺
8
粗銑
粗銑槽B面
X62W臥式銑床
高速鋼面銑刀、游標卡尺、專
31.5s
9
精銑
精銑槽B面
X62W臥式銑床
高速鋼面銑刀、游標卡尺、專
20.16s
10
銑
銑800。03動車mm的槽
X62W臥式銑床
高速鋼直齒精密級三面刃銑
29.4s
11
銑
銑1800。012mm槽
X62W臥式銑床
高速鋼直齒精密級三面刃銑
48.0s
12
磨
磨寬為18 00。012mm的槽
磨床
專用夾具
13
去毛刺
鉗工臺
平銼
14
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數
更改文件號
簽字
日期
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學課程設計說明書
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1
機械制造技術課程設計說明書
設計題目:制定拔叉零件的加工工藝,設計18銑
槽的銑床夾具
專 業(yè): 機械電子工程
班 級: 機電11-2
學 號: 1230120301
姓 名: 包強
指導教師: 張中然
機械工程系
2015年 11 月 20 日
目 錄
一.序言……………………………………………………1
二.零件的分析……………………………………………3
1.零件的作用…………………………………………3
2.零件的工藝分析……………………………………3
三.確定毛坯………………………………………………4
四.工藝規(guī)程設計…………………………………………5
五. 夾具設計……………………………………………14
六. 總結…………………………………………………17
七. 參考文獻……………………………………………18
一、序 言
機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就個人而言,我希望能通過這次課程設計對自己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“四化”建設打下一個良好的基礎。
由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導。
二、 零件的分析
(一)零件的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉(見附圖1)它位于車床變速機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時,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。
(二)零件的工藝分析
CA6140撥叉共有兩組加工表面。
1. 以花鍵孔的中心線為基準的加工面
這一組面包括?25+0.230mm的六齒方花鍵孔、?22+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為27mm的平面。
2. 以工件右端面為基準的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
經上述分析可知, 對于兩組加工表面,可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。
三. 確定毛坯
1 確定毛坯種類:零件材料為HT200??紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,生產類型為大批生產,故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。
2 確定鑄件加工余量及形狀:
《機械制造工藝及設備設計指導手冊》325頁表15-7,選用加工余量為MA-G級,并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量,鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示:(附毛坯圖)
3繪制鑄件零件圖:(附零件圖)
四、工藝規(guī)程設計
基準的選擇。
粗基準的選擇:因為要保證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。
精度基準的選擇:為保證定位基準和工序基準重合,以零件的A面為精基準。
制定工藝路線。
方案一
工序:
粗、精車端面,鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。
粗、精銑削B面。
銑削8+0.030mm的槽。
銑削18+0.0120mm的槽。
拉花鍵。
方案二
工序:
粗、精車端面,鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。
拉花鍵。以A面為基準,
銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具
銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。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行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準。此方案定位精度高,專用夾具結構簡單、可靠,所以采用方案二比較合理。
以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”
機械加工余量。
CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa HBS 生產類型為由大、中批量生產,采用模鍛鍛模。
根據上述的原始資料加工工藝,分別確定各個加工表面的機械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:
A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質表面層切除
矩形花鍵底孔。
要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內孔尺寸為Φ22 0+0.28,見零件圖,參照《金屬機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
擴孔Φ21mm
拉花鍵
花鍵孔要求以外徑定心:拉削時加工余量參照《金屬機械加工工藝人員手冊》取 2Ζ=1mm
B面的加工余量。
此工序分2個工步1、粗銑B面 2、精銑B面。
精加工余量為0.2mm
粗銑加工余量為2.8mm
(五)確定切削用量及基本工時。
工序 Ⅰ :車削A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
機床C3163-1。轉塔式六角臥式車床。
刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15
2、計算切削用量。
(1)已知長度方向的加工余量為3±0.8mm 。實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IT 12級 取-0.46 mm (入 體方向)
(2)進給量、根據《切削簡明手冊》(第3版)表1.4 當刀桿尺寸為16mm×25mm,ae≤3mm時,以及工件直徑為Φ60mm時(由于凸臺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給量乘以k=0.75—0.85 所以:實際進給量f=0.6×0.8=0.48 mm/r
按C3163-1 車床說明書 ?=0.53mm/r
(3)計算切削速度。按《切削簡明手冊》表1.27 ,切削速度的計算公式為(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)確定機床主軸轉速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)
按C3163-1 車床說明書?。睿?00 r/min
所以實際切削速度V=40.8m/min
(5)切削工時,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備
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
2、精車
已知粗加工余量為0.5mm。
進給量f. 根據《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?。妫?.16 mm/r
計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(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)
確定機床主軸轉速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163-1 車床說明書 取nw=400(r/min)
實際切削速度V=57.1m/min
切削工時,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的臺階,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
3、鉆孔、擴孔、倒角。
(1)、鉆孔
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:
d=Ф20mm β=30°,2Φ=118°,2Φ=70°,bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm,=4mm。
根據《切削用量簡明手冊》表2-9確定f=0.48
a、按機床進給強度決定進給量:根據表2.9 ,當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、 決定鉆頭磨鈍標準及壽命 表2.21,當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 由機床技術資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 實際V=17 m/min
d、 基本工時,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)
(2)、擴孔
刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數同上。
由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間,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進給。
(3)、倒角
刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。
檢驗機床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.24
可以查出 當σb=160~245HBS
ap≤2.8mm?。妗?.6mm/r
Vc≤41m/min ?。校悖?.4kw
按C3163-1 車床說明書 主電機功率P=11kw
可見Pc比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求
鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》表 2.21
當do=21 mm f=0.64 mm
查得轉矩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 主電機功率P=11kw
可見PC比P小得多,所以機床功率足夠,所用切削用量符合要
工序Ⅱ 拉花鍵孔
單面齒升:根據有關手冊,確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒
為0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時 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 考慮校準部分的長度系數,取1.2;
k 考慮機床返回行程系數,取1.4 ;
v 拉削速度(m/min);
fz 拉刀單面齒升;
Z 拉刀同時工作齒數,Z=l/p;
P 拉刀齒距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同時工作齒數z=l/p=80/12≈7
∴其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
工序Ⅲ 粗銑,精銑B面。
加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2um。
用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm
機床 :X62W
加工工件尺寸:寬度:40mm 長度:28mm
1. 粗銑
選擇刀具
根據《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=50mm 故齒數Z=8,由于采用標準鑲齒圓柱銑刀
銑刀幾何參數(表3.2)rn=10°ao=16°
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.根據表3.5得每轉進給量f=0.5~1mm/r就能滿足要求,但考慮到X62W功率為7.5kw,機床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書 所以每轉進給量f=0.6mm/r
選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據《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)
決定切削速度Vc、可根據《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 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 機床功率:根據《切削用量簡明手冊》表3.20 當 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系數:
故Pct<0.8,
根據X62W型銑床說明書,機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) 基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+△=14mm
2. 精銑
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《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)基本工時基本工時根據 《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Ⅳ 銑削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸:8+0.030mm , 長度L=40mm
加工要求:高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級K8)加工余量8 用乳化液冷卻
機床:X62W
選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8
銑刀參數:L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°
ao=12°an=6°Z=16
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 現取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命:根據《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X62W型銑床說明書選nc=375r/min
實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min
選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
機床功率:根據《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X62W型銑床說明書,功率足夠。
6) 基本工時基本工時根據 《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Ⅴ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
由于此工步的設計尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達到尺寸精度的要求,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,
選擇刀具
銑刀參數:L=10 D=100mm d=30mm ro=15°
ao=12°an=6°Z=24
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 現取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3)選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命:根據《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和每齒進給量:決定切削速度Vc和每齒進給量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X62W型銑床說明書選nc=300r/min
實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min
選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
5)基本工時基本工時根據 《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Ⅵ 磨18mm槽,
保證尺寸18mm
選擇砂輪。
見《切削手冊》第三章中磨料選擇各表,結果為
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。 平型砂輪,其尺寸為16×6×40(D×d×H)。
切削用量的選擇。砂輪轉速n砂=3000r/min(見機床說明書),
v砂=2.5m/s
進給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm
切削工時。當加工1個表面時
Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min
最后,將以上各個工序切削用、工時定額的計算結果,連同其它加工數據,一起填入機械加工工藝卡片中,見附后表。
五、夾具設計
為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。并設計工序090——銑18mm槽。本夾具將用于臥式銑床,刀具為三面刃立式銑刀.
(一)問題的提出
本夾具是用來銑18mm槽,零件圖中槽的寬度有公差要求,且三面都有粗糙度要求,因此這個槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽為三個側平面的設計基準,.此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度,而精度也有一定要求。
(二)夾具設計
1定位基準選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應以右端面為主要定位基準.由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準時,另外為了防止工件轉動,為限制次自由度,應該以健限制工件旋轉,另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動,因此為了滿足這些定位要求,設計壓板結構,既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。.
2.切削力及夾緊力計算
(1).計算切削力
刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18
=2448N
校核定位銷:
(2).計算夾緊力
由于銑槽的力主要是切削力,軸向力比較小,壓板的力滿足要求。故不需校核。
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為22孔的定位銷
基準移位誤差,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調刀儲存及對刀時消除)
故
滿足自由公差要求。
4銑床夾具的裝配圖見附圖
總結
課程設計即將結束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領,使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入設計打下了好的基礎。
課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的,還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導,使我們學到了好多,也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會,它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。
參考文獻
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