K396-搖臂連桿加工工藝及鏜35孔夾具設(shè)計(jì)【中心距105】
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第4章 鏜Φ35孔夾具設(shè)計(jì)
4.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工鏜Φ35孔夾具設(shè)計(jì),加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。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。
4.2 設(shè)計(jì)要求
在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為了保證加工的要求,首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。
機(jī)床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類
機(jī)床夾具種類繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。
按夾具的使用特點(diǎn)可分為:通用夾具,專用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為:車床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動(dòng)機(jī)床夾具,自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
4.3 夾具的組成
(1) 定位元件
夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件,通過它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個(gè)零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置
對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置,確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞
尺為對(duì)刀裝置。
(4) 連接元件
連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面,保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因此,夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,如圖3-3中的件3,通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。
4.4 夾具的分類和作用
(1)按專業(yè)程度劃分
1)通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí),夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3)通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具,稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對(duì)象不很明確,適用范圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造,其特點(diǎn)是靈活多變,萬能性強(qiáng),制造周期短、元件能反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位,進(jìn)行不同工序的加工。
(2)按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
(3)按夾緊動(dòng)力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同,可分為:手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個(gè)過程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個(gè)過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來快速實(shí)現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實(shí)現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個(gè)過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實(shí)現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中,工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3.降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
按夾緊的動(dòng)力源可分為:手動(dòng)夾具,氣動(dòng)夾具,液壓夾具,氣液增力夾具,電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種:
將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低,一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí),用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn):
a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”
d、改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
4.5 定位、夾緊方案的選擇
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩V形塊的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。夾緊方案采用螺旋機(jī)構(gòu)壓緊。
4.6 切削力及夾緊力的計(jì)算
鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)
刀具的幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得:
圓周切削分力公式:
式中
查[5]表得: 查[5]表 取
由表可得參數(shù):
即:
同理:徑向切削分力公式 :
式中參數(shù):
即:
軸向切削分力公式 :
式中參數(shù):
即:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(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)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF
軸向力:F夾=KF (N)
扭距:
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(4.5)有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 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,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
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)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題,只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法:一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟:
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件:FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下,還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
(2)擴(kuò)力比大;
(3)自瑣性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知螺旋夾緊時(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), 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)。
4.7 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩形塊定位,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 :
注:V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差:
工件以外圓柱面在V型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差δD,因此對(duì)一批工件來說,當(dāng)直徑由最小D-δD變大到D時(shí),工件中心(即定位基準(zhǔn))將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由變大到,其變化量(即基準(zhǔn)位移誤差Δ)從圖(a)中的幾何關(guān)系退出:
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差:
從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng),當(dāng)工件直徑由最小D-δD變到最大D時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為,即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反,故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY-ΔB=-=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207<T 即滿足要求
\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
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。
4.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋機(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。
總 結(jié)
在設(shè)計(jì)過程中,我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè),在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此,這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識(shí),和他們的知識(shí),拓寬。此外,該拉延工藝的設(shè)計(jì),AutoCAD繪圖軟件的使用,并在同一時(shí)間,手繪,所有這些因素都使我們學(xué)到更多的知識(shí),圖像識(shí)別和提高我們的繪圖能力。
但知識(shí)有限,實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)更多的問題,所以我的設(shè)計(jì)也有許多不足之處。如:每個(gè)時(shí)間分配不合理,雖然計(jì)算機(jī)圖形練習(xí),但與手工繪圖相比,少,夾具設(shè)計(jì)的比例,步進(jìn)機(jī)構(gòu)為手動(dòng),并降低成本,但它太簡(jiǎn)單了。需要在未來的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
最后,在這里,感謝老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。
13
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致謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后我的所有幫助過我的老師和同學(xué)說,謝謝你,如果沒有他們幫助,畢業(yè)設(shè)計(jì)很難完成。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺,他淵博的知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格,高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多問題,老師給了我很多的關(guān)心和幫助,并要求任何進(jìn)展,我畢業(yè)于精心的指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì),也經(jīng)常打電話或發(fā)送電子郵件來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)。
在本文中,得到的幫助和機(jī)電工程相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的支持,非常感謝你。
最后,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我再一次感謝我的指導(dǎo),關(guān)心和幫助的老師,領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)生。謝謝你.
目 錄
序 言………………………………………..…………………….……..………...1
1 零件分析…….………………………………………………………………….....2
1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)…….…………………………………..........…2
1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…2
1.3 零件的工藝分析….………………………………………………..………..2
2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)…….…………………………………………………….…...3
2.1確定毛坯的成形方法…………………………………………………...……3
2.2確定鑄造工藝方案………………………………………………...…………3
2.3確定工藝參數(shù)………………………………………………………...………3
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………4
3.1基面的選擇………….……………………………………………..…………4
3.2確定機(jī)械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………6
3.3確定切削用量及基本工時(shí)………...……………………………..…………12
4 總結(jié)………………………..…………………………………………………..…36
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………...…………….…36
i
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)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)和機(jī)械制造工藝學(xué)等課程之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是我們?cè)谧哌M(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我們的大學(xué)課程學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次課程設(shè)計(jì),我深深地體會(huì)到了"千里之行始于足下"的真正含義,我今天認(rèn)真的學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地的進(jìn)行這第一步,就是為了明天能穩(wěn)健地在社會(huì)中奔跑奠定基礎(chǔ)。
本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想,本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí),解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)老師給予指教。
1 零件分析
1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。在本次課程設(shè)計(jì)題目中,已知該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
1.2 零件的作用
本次課程設(shè)計(jì)題目給定的零件是搖臂連桿,搖臂連桿的作用是連接活塞與曲軸,并傳遞兩者之間的作用力。使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由小頭、桿身、大頭三部分組成。連桿小頭和活塞銷連接,小頭孔內(nèi)壓有減磨青銅襯套。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連,連桿軸承蓋用螺栓與大頭的上半部分連接。為了減少摩擦,延長連桿軸頸的壽命,連桿大頭孔中裝有兩個(gè)半圓形的薄壁連桿軸瓦。
1.3 零件的工藝分析
該零件主要加工面有平面、外圓面、孔和鍵槽,是一個(gè)形狀比較簡(jiǎn)單的零件,可通過銑以及鉆來獲得。加工個(gè)參數(shù)如下:
車Φ48外圓面
銑Φ48上端面、銑Φ98和Φ30上端面
銑底端面、粗鏜、精鏜Φ35孔
銑Φ98左側(cè)面、 銑高30的槽
鉆Φ98上端面3-Φ13的孔
在Φ13上锪孔Φ22深6
鉆Φ98上端面2-Φ10的孔
有以上的分析可知,可以先加工圓柱外圓面,再加工端面,然后借助圓柱表面、已加工圓柱中心線為基準(zhǔn)加工其他表面。這樣子對(duì)于后續(xù)的加工,其精度要求更加容易得到保證。
2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的成形方法
搖臂連桿是一種常用的連桿類零件,材料為45鋼,要求具有一定的強(qiáng)度。由于零件輪廓尺寸不大,形狀也不復(fù)雜,在使用過程中主要承受的是扭矩。并且該零件為大批生產(chǎn),采用鑄造生產(chǎn)比較合適,故可采用鑄造成形。此外應(yīng)盡可能選擇各種已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗(yàn)工件。
2.2 確定鑄造工藝方案
2.2.1鑄造方法的選擇
根據(jù)鑄件的尺寸較小,形狀比較簡(jiǎn)單,而且選用45鋼為材料,鑄件的表面精度要求不很高,并且為大批量生產(chǎn),(參考《機(jī)械工程師手冊(cè)》第三篇第2節(jié))選用砂型鑄造。
2.2.2造型的選擇
因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)(參考《機(jī)械工程師手冊(cè)》第三篇第2節(jié)),故選 用砂型機(jī)器造型。
2.2.3 分型面的選擇
選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來的不利影響,本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。
2.3 確定鑄造工藝參數(shù)
2.3.1加工余量的確定
按機(jī)械砂型鑄造,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5,查得鑄件尺寸公差等級(jí)為8~10,加工余量等級(jí)為H,按9公差等級(jí)制造,則單側(cè)加工余量為3.5mm,雙側(cè)加工余量為3mm,則可推出毛坯總尺寸。
2.3.2拔模斜度的確定
零件總體長度小于200mm(包括加工余量值在內(nèi)),采用分模造型后鑄件的厚度很小,靠松動(dòng)模樣完全可以起模,故可以不考慮拔模斜度。
2.3.3收縮率的確定
通常,45鋼的收縮率為1.3%~2% ,在本設(shè)計(jì)中鑄件取2% 的收縮率
2.3.4不鑄孔的確定
為簡(jiǎn)化鑄件外形,減少型芯數(shù)量,直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出,而采用機(jī)械加工形成。
2.3.5鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中,鑄件各表面相交處和尖角處,以R =2mm~4mm圓滑過渡。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇得正確合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工過程中會(huì)問題百出,甚至造成零件大批量報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般的軸類零件而言,以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。通常選取零件上不加工表面作為粗基準(zhǔn),在未加工底端面時(shí),選擇底端面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則中,保證相互位置要求的原則,利用Φ48mm外圓面定位,粗鏜、精鏜Φ35孔。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí),因該進(jìn)行尺寸換算。
3.1.3 制訂工藝路線
生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),故采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時(shí)還可降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案一:
I
鑄造
鑄造
II
時(shí)效處理
時(shí)效處理
III
車
粗車Φ48外圓面
IV
銑
精車Φ48外圓面
V
銑
粗銑底面
VI
銑
精銑底面
VII
鏜
粗鏜、精鏜Φ35孔
VIII
銑
銑Φ98左側(cè)面、倒角1
IX
銑
銑高30的槽
X
鉆
鉆Φ98上端面3-Φ13的孔及右側(cè)的Φ13孔
XI
鉆
在Φ13上锪孔Φ22深6
XII
鉆
鉆Φ98上端面2-Φ10的孔
XIII
檢驗(yàn)
檢驗(yàn),入庫
圖3-1 搖臂連桿圖
工藝路線方案二:
I
鑄造
鑄造
II
時(shí)效處理
時(shí)效處理
III
銑
銑Φ48上端面
IV
銑
銑Φ98和Φ30上端面
V
銑
銑底端面
VI
鏜
粗鏜、精鏜Φ35孔
VII
銑
銑Φ98左側(cè)面、倒角
VIII
鉆
鉆Φ98上端面3-Φ13的孔及右側(cè)Φ13的孔
IX
鉆
在Φ13上锪孔Φ22深6
X
鉆
鉆Φ98上端面2-Φ10的孔
XI
檢驗(yàn)
檢驗(yàn),入庫
。
3.1.4 工藝方案的分析:
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有銑高30的槽以及沒有車Φ48外圓面,從零件圖上可以看出,高30的槽粗糙度6.3,有精度要求的,需要加工,而且Φ48外圓面有一定精度要求,需要加工。這兩個(gè)工序需要加工。這樣我們保證整個(gè)零件的加工精度要求。綜合考慮我們選擇方案一。
3.2 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸
根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下:
3.2.1 車Φ48外圓面
根據(jù)外圓面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表4-10,得可用半精車達(dá)到要求精度,外圓面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為3mm;可先粗車,后半精車。分兩次走刀。具體工序尺寸如表3-1所示
表3-1 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精車
1
H10
Ra3.2
48
粗 車
2
H11
Ra3.2
50
毛 坯
CT9
Ra25
54
3.2.2 銑Φ48上端面
根據(jù)端面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》,得可用半精銑達(dá)到要求精度,端面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為單側(cè)余量3.5mm,具體工序尺寸如表3-2所示。
表3-2工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精銑
3.5
H8
48
毛 坯
CT9
Ra25
51.5
3.2.3 銑Φ98上端面
根據(jù)Φ98上端面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》得可用半精銑達(dá)到要求精度,端面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為3mm;具體工序尺寸如表3-3所示。
表3-3 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精銑
3.5
H10
Ra6.3
98
毛 坯
CT9
Ra25
101.5
3.2.4 銑Φ30上端面
根據(jù)Φ30上端面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》得可用半精銑達(dá)到要求精度,端面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為3.5mm.具體工序尺寸如表3-4所示。
表3-4工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
銑
3.5
H10
30
毛 坯
CT9
Ra25
33.5
3.2.5 銑底端面至尺寸18mm
根據(jù)底端面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》得可用半精銑達(dá)到要求精度,端面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為3mm,具體工序尺寸如表3-5所示。
表3-5工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精銑
3.5
H8
Ra3.2
18
毛 坯
CT9
Ra25
21.5
3.2.6 銑底端面至尺寸75mm
根據(jù)底端面的精度要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》得可用半精銑達(dá)到要求精度,端面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,確定工序尺寸,余量為3mm,具體工序尺寸如表3-6所示。
表3-6工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精銑
3.5
H8
Ra3.2
75
毛 坯
CT9
Ra12.5
78.5
3.2.7 銑Φ98左側(cè)面至尺寸25mm
根據(jù)零件圖示,根據(jù)零件表面要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》,得半精銑即可達(dá)到要求精度。
表3-7工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精銑
3.5
H10
Ra6.3
25
毛 坯
CT9
Ra25
28.5
3.2.8 擴(kuò)、鉸Φ35
毛坯為實(shí)心,Φ35 mm的孔的精度為H8(查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2008軟件版—標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值),查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-30,確定工序尺寸及余量,具體工序尺寸如表3-8所示。
表3-8工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鉸 孔
0.25
H7
Ra0.8
35
鉆 孔
34.75
H12
Ra12.5
34.75
3.2.9 銑高30的槽
根據(jù)零件圖示,銑寬距離中心軸17.5,長距離內(nèi)圓面17的槽,根據(jù)零件表面要求,查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》,得粗銑即可達(dá)到要求精度。
3.2.10 鉆Φ98上端面3-Φ13的孔及右側(cè)的Φ13孔
毛坯為實(shí)心,Φ13 mm的孔的精度按H11,查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》,確定工序尺寸及余量,具體工序尺寸如表3-9所示。
表3-9 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鉸 孔
0.2
H8
Ra6.3
13
鉆 孔
12.8
H11
Ra6.3
12.8
3.2.11 Φ13上锪孔Φ22深6
在孔Φ13 mm的基礎(chǔ)上,锪孔Φ22 mm的孔,其精度為H12(查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2008軟件版—標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值),查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》,確定工序尺寸及余量,具體工序尺寸如表3-10所示。
表3-10 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸公公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鉸 孔
0.2
H9
Ra6.3
9
擴(kuò) 孔
8.8
H12
Ra6.3
8.8
3.2.12 鉆Φ98上端面2-Φ10的孔
毛坯為實(shí)心,Φ10mm的孔的精度按H10,查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》,確定工序尺寸及余量,具體工序尺寸如表3-11所示。
表3-11 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸公公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鉸 孔
0.2
H10
Ra6.3
10
鉆 孔
9.8
H12
Ra6.3
9.8
3.3 確定切削用量及基本工時(shí)
3.3.1 車Φ48外圓面
(1) 粗車
1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇CA6140車床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1,選刀桿尺寸,選刀片厚度為4.5mm,根據(jù)表1.2,選擇YT15硬質(zhì)合金刀片,根據(jù)表1.3,選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃傾角,刀尖圓弧半徑。
2)選擇切削用量
① 切削深度
由于粗車加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 2mm。
②確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.3,可知,則可取進(jìn)給量。
③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9,車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.4mm,刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
按機(jī)床選?。? 120r/min,則
實(shí)際切削速度:
(3-1)
每分鐘進(jìn)給量:
(3-2)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.24,,,,得。
查得切削功率的修正系數(shù):,。故實(shí)際切削時(shí)的功率為。
根據(jù)CA6140說明書,當(dāng),主軸允許的功率為。因?yàn)?,所以可以在此機(jī)床上加工。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
(3-3)
(2)半精車
1) 選擇刀具和機(jī)床
刀桿尺寸及刀厚與粗車相同,選擇YT15硬質(zhì)合金刀片,根據(jù)表1.3,選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃傾角。
2)選擇切削用量
① 切削深度
由于半精車加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 1mm。
②確定進(jìn)給量
半精加工進(jìn)給量主要受表面粗糙度的影響,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6,當(dāng)表面粗糙度為時(shí),可知,則可取進(jìn)給量。
③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9,車刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm,刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.10,,,得。切削速度的修正系數(shù)為1.0,故
(3-4)
根據(jù)CA6140說明書上選,則
實(shí)際切削速度:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.24,,,,得。
根據(jù)CA6140說明書,當(dāng),主軸允許的功率為。因?yàn)?,所以可以在此機(jī)床上加工。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
3.3.2 銑Φ48上端面
(1)選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA6132臥式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=80mm的高速鋼圓柱銑刀。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,當(dāng)使用高速鋼圓柱銑刀,取= 0.15mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm,由銑刀直徑=80mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9, =80mm,z = 6,=41~130mm,≤0.18mm/z,查得=20m/min, =81r/min, =76mm/min
各修正系數(shù):, 則
(3-5)
(3-6)
(3-7)
按機(jī)床選取:= 37.5r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
(3-8)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.19,當(dāng), , ,
,
切削功率的修正系數(shù) 故切削功率為
(3-9)
根據(jù)XA6132銑床說明書查得
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
(3-10)
3.3.3 銑Φ30上端面
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=80mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw(表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,由銑刀直徑=80mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =80mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選取:= 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
3.3.4 銑Φ98上端面,主要銑其上Φ30的上表面
工序同上
3.3.5 銑底端面至尺寸18mm
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=80mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw(表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,由銑刀直徑=80mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =80mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選?。? 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
3.3.6 銑底端面至尺寸75mm
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=100mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw(表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,由銑刀直徑=100mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =100mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選?。? 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
3.3. 7銑Φ98左側(cè)面至尺寸25mm
當(dāng)銑刀每次銑進(jìn),分10次銑削。
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=80mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 2.4mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw (表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,由銑刀直徑=80mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =80mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選?。? 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
⑴ 粗鏜孔
機(jī)床:鏜床T68
刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:
進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4~45,取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1~41,取
實(shí)際切削速度:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
(2)精鏜孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)切削深度,再參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66。因此確定進(jìn)給量
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際切削速度:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
3.3.8 銑高30的槽
考慮在圓柱上銑槽不如一般銑槽,當(dāng)銑至離主軸線17.5的槽時(shí),采用的硬質(zhì)合金端銑刀,由內(nèi)銑至左側(cè),移動(dòng)24mm;當(dāng)銑離主軸線17的槽時(shí),采用的硬質(zhì)合金端銑刀,由內(nèi)銑至前側(cè),移動(dòng)24mm。
采用銑刀銑槽時(shí),分10次銑削
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=17.5mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw(表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm,由銑刀直徑=17.5mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 100min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =17.5mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=137m/min, =436r/min, =349mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選取:= 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
采用銑刀銑槽時(shí),分10次銑削
(1) 選擇刀具和機(jī)床
機(jī)床選擇XA5032式銑床即可,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1,選擇=17.5mm的YT15硬質(zhì)合金刀片。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,所以齒數(shù)z=4。
(2)選擇銑削用量
①銑削寬度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5,當(dāng)使用YT15時(shí),銑床功率為7.5kw(表3.30 XA5032型立式銑床說明書)時(shí),根據(jù)取= 0.18mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm,由銑刀直徑=17.5mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 100min。
④銑削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.15, =17.5mm,z = 4,mm,≤0.24mm/z,查得=137m/min, =436r/min, =349mm/min
各修正系數(shù):, 則
按機(jī)床選取:= 190r/min,則
實(shí)際切削速度:
每分鐘進(jìn)給量:
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.23,當(dāng), , ,
, 故切削功率為
根據(jù)XA5032銑床說明書查得:
,所以所決定的切削用量可以采用。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
3.3.11 鉆Φ13的孔
(1)選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-6,選擇Φ12.8高速錐柄麻花鉆,機(jī)床選擇Z525立式鉆床。
(2) 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7,取f = 0.15 mm/r ~0.19mm/r,查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,故取f = 0.17mm/r。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f ≤0.17mm/r,≤14.5mm時(shí),軸向力= 2520N。軸向力的修正系數(shù)均為1.54,故= 3880.8N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N,由于≤,故 f = 0.17mm/r可用。
②切削速度
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.14,查得45號(hào)鋼加工屬性7類,再查表2.13得當(dāng),雙橫刃磨的鉆頭,當(dāng)時(shí),
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,故
=(m/min)
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,可以考慮選擇選取:,降低轉(zhuǎn)速,使刀具磨鈍壽命上升,所以,
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 12.8mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,故刀具磨鈍壽命T =45min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21,2.23,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
f =0.17mm/r,=392r/min,=15.76m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
3.3.12 鉸孔Φ13:
(1) 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-17,選擇Φ13高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,機(jī)床選擇Z525立式鉆床。
(2) 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取。由《工藝》表4.2-16,得。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24,取。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=6 (m/min)
根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?,所以,
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 13mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm,故刀具磨鈍壽命T =75min。因此,所選擇的切削用量:
f =1.22mm/r,= r/min,= 2.56m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
3.3.13 锪孔Φ22深6
(1)選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-6,選擇Φ22高速錐柄麻花鉆,機(jī)床選擇Z550立式鉆床。
(2) 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7,取f = 0.23 mm/r ~0.29mm/r,查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,故取f = 0.28mm/r。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f ≤0.28mm/r,≤22mm時(shí),軸向力= 6090N。軸向力的修正系數(shù)均為1.54,故= 9378.6N。根據(jù)立式鉆床Z550說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 24520N,由于≤,故 f = 0.28mm/r可用。
②切削速度
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.14,查得45號(hào)鋼加工屬性7類,再查表2.13得當(dāng),雙橫刃磨的鉆頭,當(dāng)時(shí),
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,故
=(m/min)
根據(jù)Z550立式鉆床說明書,可以考慮選擇選取:,降低轉(zhuǎn)速,使刀具磨鈍壽命上升,所以,
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 22mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量為1.0mm,故刀具磨鈍壽命T =50min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21,2.23,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
f =0.28mm/r,=185r/min,=12.78m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
3.3.14 鉆Φ10的孔
(1)選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-6,選擇Φ9.8高速錐柄麻花鉆,機(jī)床選擇Z525立式鉆床。
(2) 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7,取f = 0.13 mm/r ~0.17mm/r,查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,故取f = 0.13mm/r。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f ≤0.13mm/r,≤10.2mm時(shí),軸向力= 1480N。軸向力的修正系數(shù)均為1.54,故= 2279.2N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N,由于≤,故 f = 0.13mm/r可用。
②切削速度
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.14,查得45號(hào)鋼加工屬性7類,再查表2.13得當(dāng),雙橫刃磨的鉆頭,當(dāng)時(shí),
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,故
=(m/min)
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,可以考慮選擇選取:,降低轉(zhuǎn)速,使刀具磨鈍壽命上升,所以
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 9.8mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,故刀具磨鈍壽命T =25min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21,2.23,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
f =0.13mm/r,=680r/min,=20.92m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
3.3.15 鉸Φ10mm的孔
(1) 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-17,選擇Φ10高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,機(jī)床選擇Z525立式鉆床。
(2) 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取mm/r。由《工藝》表4.2-16,得。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24,取。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
(m/min)
根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?,所以,
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 10mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨損量為0.5mm,故刀具磨鈍壽命T =25min。因此,所選擇的切削用量:
f =0.36mm/r,= 97r/min,= 3.05m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
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中心距105
K396
搖臂
連桿
加工
工藝
35
夾具
設(shè)計(jì)
中心
105
- 資源描述:
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