配气机构导块加工工艺及 5-精铣30H11槽夹具设计【含CAD图纸、说明书】【大连交通课设专题】
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机械加工工艺过程卡片产品名称零(部)件名称零件图号材料毛 坯 种 类文件编号配气机构导块ganganHT200铸造造工序号工 序 内 容设 备夹具名称刀具名称量具名称工作等级单件工时名称型号10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M50半精车60外圆及端面, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M60 掉头,车左端面,以右端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M70车R1槽, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘切槽车刀游标卡尺M80半精车59.5外圆及端面,以右端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M90精车60外圆,以59.5外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M100钻17孔,以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M110扩19.7孔,以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1扩孔钻游标卡尺M120铰20H8孔,以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1铰刀内径百分表M130车50内孔,以59.5外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘镗刀游标卡尺M140镗25H7,以外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘镗刀游标卡尺M设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工艺过程卡片产品名称零(部)件名称零件图号材料毛 坯 种 类文件编号配气机构导块ganganHT200铸造造工序号工 序 内 容设 备夹具名称刀具名称量具名称工作等级单件工时名称型号150钻2-6孔,以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M160钻2-3孔,以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M170 铣削宽度为46的两侧面(铣扁),以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H180粗铣30H11槽,以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H190精铣30H11槽,以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H200磨60外圆,以59.5外圆及端面为基准磨床 M114W磨床夹具砂轮螺旋测微器G210终检220清洗入库设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期1 课程设计(论文) 题 目 配气机构导块零件加工工艺规程及精铣 30H11槽夹具设计 所属系部 机械工程系 所属专业 机械设计与制造 所属班级 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 2 摘 要 本文是对配气机构导块零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的 分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、 加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对填 料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化, 并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用 夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容 是设计磨中心孔夹具。 关键词:配气机构导块,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具 Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center. Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 录 摘 要 2 ABSTRACT3 目 录 4 1 绪 论 6 2 零件的分析 5 2.1 零件的工艺分析 5 2.2 零件的工艺要求 5 3 工艺规程设计 6 3.1 加工工艺过程 6 3.2 确定各表面加工方案 6 3.2.1 考虑因素 6 3.2.2 加工方案的选择 7 3.3 确定定位基准 7 3.3.1 粗基准的选择 7 3.3.2 精基准选择的原则 7 3.4 工艺路线的拟订 8 3.4.1 工序的合理组合 8 3.4.2 工序的集中与分散 8 3.4.3 加工阶段的划分 9 3.4.4 加工工艺路线方案的比较 10 3.5 零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 12 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 12 3.5.2 零件的偏差计算 12 3.6 确定切削用量及基本工时(机动时间) 13 3.7 时间定额计算及生产安排 22 4 精铣 30H11 槽夹具设计 24 4.1 设计要求 24 4.2 夹具设计 24 4.2.1 定位基准的选择 24 5 4.2.2 切削力及夹紧力的计算 24 4.3 定位误差的分析 25 4.4 定向键与对刀装置设计 26 4.5 夹具设计及操作的简要说明 29 总 结 30 参考文献 31 致谢 32 1 绪 论 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生 产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经 济效益,生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手 段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的 质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳 动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件 相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它们 的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。 而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是: 完成零件零件加工工艺规程的制定; 完成专用夹具的设计。 通过对零件的初步分析,了解其零件的主要特点,加工难易程度,主要加 工面和加工粗、精基准,从而制定出零件加工工艺规程;对于专用夹具的设计, 首先分析零件的加工工艺,选取定位基准,然后再根据切销力的大小、批量生 产情况来选取夹紧方式,从而设计专用夹具。 2 零件的分析 2.1 零件的工艺分析 图 2-1 配气机构导块 配气机构导块是一个很重要的零件,因为其零件尺寸比较小,结构形状较 复杂,但其加工孔和底面的精度要求较高,此外还有配气机构导块端面要求加工, 对精度要求也很高。零件的底面、中心孔 20 孔粗糙度要求是 ,所以都6.1Ra 要求精加工。其中心孔有同轴度公差要求因为其尺寸精度、几何形状精度和相 互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响 其性能与工作寿命,因此它们的加工是非常关键和重要的。 2.2 零件的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性, 也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的 劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。设计者要考虑加 工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 该加工有七个加工表面:平面加工包括零件底面、底部平面;孔系加工包 括大、小孔。 以外圆为主有: 零件外圆粗、精车磨削加工,其粗糙度要求是 ;0.8Ra 配气机构导块平面的粗、精铣加工,其粗糙度要求是 6 。2.3Ra 孔系加工有: 20、25 钻扩铰加工,其表面粗糙度为 ;1.6Ra 小孔 2-6 钻加工 6.3Ra 零件毛坯的选择铸造,因为生产率很高,所以可以免去每次造型。单边余 量一般在 ,结构细密,能承受较大的压力,占用生产的面积较小。因其13m 年产量是中批量生产。 上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析,选 择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式,从而为工艺规程设计 提供了必要的准备。 3 工艺规程设计 3.1 加工工艺过程 由以上分析可知,该零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般来说, 保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于零件来说,加 工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的 相互关系以各尺寸精度。 由上面的一些技术条件分析得知:零件的尺寸精度,形状精度以及位置关 系精度要求都不是很高,这样对加工要求也就不是很高。 3.2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也 就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时使加工的劳 动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于我们设计零件的 加工工艺来说,应选择能够满足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及设备。 除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足 精度要求及生产率的条件下,应选择价格较低的机床。 3.2.1 考虑因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求, 选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工, 在小批量生产时,采用钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采用拉削加工。 7 要考虑被加工材料的性质,例如:淬火钢必须采用磨削或电加工;而有 色金属由于磨削时容易堵塞砂轮,一般都采用精细车削,高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和 设备,推广新技术,提高工艺水平。 此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求, 工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。 再选择前面各工序的加工方法,如加工某一轴的主要外圆面,要求公差为 IT6,表面粗糙度为 Ra0.63m,并要求淬硬时,其最终工序选用精度,前面准 备工序可为粗车半精车淬火粗磨。 3.2.2 加工方案的选择 由参考文献3表 2.112 可以确定,平面的加工方案为:粗铣精 铣( ) ,粗糙度为 6.30.8,一般不淬硬的平面,精铣的粗糙度可79IT:aR 以较小。 由参考文献 3表 2.111 确定,40H7 孔的表面粗糙度要求为 6.3, 则选择孔的加方案序为:粗车精车。 20 孔加工方法: 因为孔的表面粗糙度的要求 ,所以我们采用钻扩铰的加6.1Ra 工方法。 30H11 的加工方法是: 因孔两侧面表面粗糙度的要求较高,为 ,所以我们采用粗铣. 精铣。 3.3 确定定位基准 3.3.1 粗基准的选择 选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加 工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证零件在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知,主要是选 择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。 8 3.3.2 精基准选择的原则 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证零件在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知,它的底平 面,适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够,如 果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统 一的基准定位的要求。至于两侧面,因为是非加工表面,所以也可以用 的4 孔为加工基准。 选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹 准。 3.4 工艺路线的拟订 对于中批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的 第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零 件底面底部平面。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 3.4.1 工序的合理组合 确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设 备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则: 工序分散原则 工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不 高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人 数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证 这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床, 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费 事,生产准备工作量大。 一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但 由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产。 加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%809c: 苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证 零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg2 9 3.4.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采用工序集中或工序分散是其两个 不同的原则。所谓工序集中,就是以较少的工序完成零件的加工,反之为工序 分散。 工序集中的特点 工序数目少,工件装夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数 和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这 些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床, 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费 事,生产准备工作量大。 工序分散的特点 工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备,简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术水平要求不 高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点,必须根据生产类型。加工要求和工厂的具 体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但 由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现,使得工序集中的优点更为突 出,即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量, 从而可取的良好的经济效果。 3.4.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段: 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工创造较好的条 件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷, 予以报废或修补,以免浪费工时。 粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提 高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生 的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备, 10 保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工 精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7,表面粗糙度为 Ra101.25m。 此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质 的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精 度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶 段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不 把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就 要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 3.4.4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产 可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产 成本,拟订二个加工工艺路线方案。 4.5.1 工艺路线方案一 10 采用铸造的方法获得毛坯 20 退火热处理 30 划线打点 40 粗车60外圆及端面 50 半精车60外圆及端面 60 掉头,车左端面 70 车 R1 槽 80 半精车59.5外圆及端面 90 精车60外圆 100 钻 17 孔 110 扩 19.7 孔 11 120 铰 20H8 孔 130 车 50 内孔 140 钻扩铰 25H7 150 铣削宽度为 46 的两侧面(铣扁) 160 粗铣 30H11 槽 170 精铣 30H11 槽 180 磨 60 外圆 190 终检 200 清洗入库 4.5.2 工艺路线方案二 10 采用铸造的方法获得毛坯 20 退火热处理 30 划线打点 40 粗车60外圆及端面 50 半精车60外圆及端面 60 掉头,车左端面 70 车 R1 槽 80 半精车59.5外圆及端面 90 精车60外圆 100 车 50 内孔 110 钻 17 孔 120 扩 19.7 孔 130 铰 20H8 孔 140 钻扩铰 25H7 12 150 铣削宽度为 46 的两侧面(铣扁) 160 粗铣 30H11 槽 170 精铣 30H11 槽 180 磨 60 外圆 190 终检 200 清洗入库 因左右两端面均对 20mm 孔有较高的位置要求,故它们的加工宜采用工序 集中原则,减少装次数,提高加工精度。根据先面后孔,先主要表面后次要表 面和先粗加工后精加工的原则,将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面,下端 面的精铣放在后面,每一阶段要首先加工上端面后钻孔,左右端面上 20mm 孔 放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原 则,但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面,因工件和夹具 的尺寸较大,在卧式车床上加工时,它们惯性力较大,平衡困难; 通过以上的两工艺路线的优、缺点分析,最后确定工艺路线方案一为该零 件的加工路线。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 10 采用铸造的方法获得毛坯 20 退火热处理 30 划线打点 40 粗车60外圆及端面, 以左端外圆为基准 50 半精车60外圆及端面, 以左端外圆为基准 60 掉头,车左端面,以右端外圆为基准 70 车 R1 槽, 以左端外圆为基准 80 半精车59.5外圆及端面,以右端外圆为基准 90 精车60外圆,以59.5外圆及端面为基准 100 钻 17 孔,以 60 外圆及端面为基准 110 扩 19.7 孔,以 60 外圆及端面为基准 13 120 铰 20H8 孔,以 60 外圆及端面为基准 130 车 50 内孔,以 59.5 外圆及端面为基准 140 镗 25H7,以外圆及端面为基准 150 钻 2-6 孔,以 60 外圆及端面为基准 160 钻 2-3 孔,以 60 外圆及端面为基准 170 铣削宽度为 46 的两侧面(铣扁) ,以 60 外圆及端面为基准 180 粗铣 30H11 槽,以 60 外圆及端面为基准 190 精铣 30H11 槽,以 60 外圆及端面为基准 200 磨 60 外圆,以 59.5 外圆及端面为基准 210 终检 220 清洗入库 3.5 零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件的锻造采用的是 HT150 铸造制造,其材料是 HT150,生产类型为中批 量生产,采用铸造毛坯。 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 零件为锻造件,对毛坯的结构工艺性有一定要求: 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低,因此零件上只有与其它机 件配合的表面才需要进行机械加工,其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序,铸造件外形应力求简单、平直的 对称,尽量避免铸造件截面间差别过大,或具有薄壁、高筋、高台等结构。 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸造件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减 14 少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困 难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类 形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛 坯的种类 3.5.2 零件的偏差计算 30H11 槽的偏差及加工余量计算 30H11 槽计算。根据工序要求,其加工分粗、精铣加工。各工步余量如 下: 粗铣:由参考文献4表 1119。其余量值规定为 2-3mm,现取 3mm。查3可 知其粗铣时精度等级为 IT12,粗铣平面时厚度偏差取 0.21m 精铣:由参考文献3表 2.359,其余量值规定为 。 参照参考文献3表 32,325,2.313 和参考文献15表 18,可以 查得: 钻孔 25 钻孔的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是 。1IT12.5Raumm2.0 扩孔的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是 。03. 84. 铰孔的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是 。8IT1.6Rau0.3 钻孔 20 参照参考文献3表 2.347,表 2.348。确定工序尺寸及加工余量为: 加工该孔的工艺是:钻扩铰 3.6 确定切削用量及基本工时(机动时间) 工序 30:粗车 60 外圆及端面 机床:车床 CA6140 所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 CA6140 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸 = ,刀片mHBm2516 厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角 = ,后角5.4 0V = ,主偏角 = ,副偏角 = ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。06vK09v01s0sr8. .确定切削深度 pa 由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成 .确定进给量 f 15 根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4 刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pam410 进给量 =0.51.0fr 按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知: =0.7f 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 1 30,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN 根据表 1.21,当强度在 174207 时, , , =HBSp4f75.0rmK 时,径向进给力: =950 。045R 切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表 1.292) ,故实际fFroFfKsFfkrFfK 进给力为: =950 =1111.5 (3-2)f17.N 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 = 可用。frm7.0 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为 ,车刀寿5.1 命 = 。Tmin60 .确定切削速度 0V 切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬度 2002196YG 的铸件, , ,切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin3 切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0, =1.0(见表tvKvsvKTvKv 1.28) ,故: = tVv=63 (3-3)00.184.920.1 in4 = = =120 (3-4)nDc17mr 根据 CA6140 车床说明书选择 =1250inr 这时实际切削速度 为:cV = = (3-5)c1Dn1257mi0 16 .校验机床功率 切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25, = , ,HBS160245pam3f ,切削速度 时,rm75.0min50V =CPKW7.1 切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率为:krcPcr0 =1.7 =1.2 (3-3. 6) 根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = , ,故nmi125r EPKW9.5CEP 所选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量为: =5.75 , = , = = , =paf7.0ni125rsr08.Vmin0 .倒角 sr8.3 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 (3-7)nflt = = (3-mt7.01258in46 8) 工序 40:半精车 60 外圆及端面 已知条件与工序相同,车端面及倒角,可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序 30 确定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本时间如下: a =2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T =56pmrsminis 工序 50:半精车 60 外圆及端面 所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 C6021 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸 = ,刀HBm2516 片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角 = ,后角 =m5.4 0V0 ,主偏角 = ,副偏角 = ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。06vK09v01s0sr8. .确定切削深度 pa 由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成,故.2 17 = = pa25.m1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4 刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pa410 进给量 =0.51.0frm 按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知: =0.7f 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 1 30,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN 根据表 1.21,当强度在 174207 时, , , =HBSp4f75.0rmK 时,径向进给力: =950 。045R 切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表 1.292) ,故实际fFroFfKsFfkrFfK 进给力为: =950 =1111.5 由于f17.N 切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 = 可用。frm7.0 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为 ,车刀寿5.1 命 = 。Tmin60 .确定切削速度 0V 切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬度 20021915YT 的铸件, , ,切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0, =1.0(见表tvKvsvKTvKv 1.28) ,故: = tVv=63 (3-12)00.184.920.1 in = = =120 (3-13)nDc174mr 根据 CA6140 车床说明书选择 =1250inr 这时实际切削速度 为:cV 18 = = (3-14)cV10cDn01257min .校验机床功率 切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25, = , ,HBS160245pam3f ,切削速度 时,rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率为:rcPcrK0 =1.7 =1.2 3. 根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = , ,故所ni125EPkw9.5CEP 选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量为: =1.25 , = , = = , =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 工序 60:钻扩铰 20H8。 机床:立式钻床 Z525 刀具:根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔 进给量 :根据参考文献3表 2.438,取 。f rmf/3.0 切削速度 :参照参考文献3表 2.441,取 。V48Vs 机床主轴转速 :n ,100.486539./in317vrd 按照参考文献3表 5.131,取 0 所以实际切削速度 :v.176.5/dnms 切削工时 被切削层长度 :l42m 刀具切入长度 :1 17()105.962rDlctgkctgm 刀具切出长度 : 取2l4l32 走刀次数为 1 19 机动时间 : 1jt42630.5min.jLfn 扩孔 刀具:根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号:E403 切削深度 :pa1.35m 进给量 :根据参考文献3表 2.452,取 。f 0.6/fmr 切削速度 :参照参考文献3表 2.453,取 。V4Vs 机床主轴转速 :n100.462.78/in319vrD 按照参考文献3表 5.131,取 5n 所以实际切削速度 :v.0.52/06dms 切削工时 被切削层长度 :l42m 刀具切入长度 有:11 19.7()20.8632rDdlctgkctgm 刀具切出长度 : ,取lm42l32 走刀次数为 1 机动时间 :2jt30.16in.5jLfn 铰孔 20 刀具:根据参照参考文献3表 4.354,选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度 : ,且 。pa0.15m20D 进给量 :根据参考文献3表 2.458, 取f rmf/0.21 。rmf/0.2 切削速度 :参照参考文献3表 2.460,取 。V sV/3. 机床主轴转速 :n10.32605.7/in14rD 20 按照参考文献3表 5.131 取 315/minr 实际切削速度 :v.4206.3/10Dns 切削工时 被切削层长度 :l2 刀具切入长度 ,10019.7()20.9rDdlctgkctgm 刀具切出长度 : 取2lm4l32 走刀次数为 1 机动时间 :3jt.09.7in315jLnf 该工序的加工机动时间的总和是 :jt.2016.70.48minj 工序 70:车 50 内孔 所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀,主偏角为 K =45 ,直径为 16mm 的圆形镗V0 刀,其耐用度为 。60Tmin .确定切削深度 a p25. .根据表 1.5 ,当半精镗铸料,镗刀直径为 ,a ,镗刀伸出长度* m16p2 时,进给量为: 。m80rf1.0 .确定切削速度 按表 1.27 的计算公式确定* V = (3-16) 式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvin60T V=124.6 in 选择 CA6140 机床转速:n= n =1200 =20minrsr 实际切削速度为: v = 2.08 .确定基本时间 确定的基本时间 50s yxpKfaTCMin13045.6210 21 工序 80:钻 2-6 孔 机床:钻床 Z525 刀具:根据参照参考文献3表 4.39,选硬质合金锥柄麻花钻头 切削深度 :pam3 根据参考文献3表 查得:进给量 ,切削速度4.20.2/fmr 。sV/36.0 机床主轴转速 :n ,in/14764.3010rdV 按照参考文献3表 5.131,取 。n 实际切削速度 :v.0.5/10Dms 切削工时 被切削层长度 :l3m 刀具切入长度 :1 6(12)0242rctgkctg 刀具切出长度 : 取 。2l4ml3 加工基本时间 : jt124.1in0.6jLlfn 工序 90:镗 25H7 孔 (1)选择刀具 1) 选择镗刀 2)依据 ,根据表 1.1,车床 CA6140 的中心高度 , 切 削 用 量 简 明 手 册 20hm 所以选择的刀杆尺寸 BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为 4.5mm。 3)依据 ,根据表 1.2,可以选择 YT15 硬质合金刀具镗刀。 切 削 用 量 简 明 手 册 (2)选择切削用量 1) 、确定切削深度 ap ap=12.5mm 2) 、进给量 f 依据 ,根据表 1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为 切 削 用 量 简 明 手 册 16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于 40mm 时, 0.45/fmr 依据 ,根据 CA6140 车床的使用说明书选择 切 削 用 量 简 明 手 册 22 0.48/fmr 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验 依据 ,根据 CA6140 车床的使用说明书得其进给机构允许的进 切 削 用 量 简 明 手 册 给力为 。max350FN 依据 ,根据表 1.21,当钢的强度 =570670MPa, 切 削 用 量 简 明 手 册 b , , , (预计) 时,进给力为.4p./fr045k6/mincv N。107fF 依据 ,根据表 1.29-2,切削时 的修正系数为 =1.0, 切 削 用 量 简 明 手 册 fFvoFfk =1.0, =1.0,故实际进给力为sFfkkrFf N107.1.07f 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故所选 的进给0.48/fmr 量可用 3) 、车刀磨钝标准及耐用度 T 依据 ,根据表 1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为 切 削 用 量 简 明 手 册 1.0mm(1.01.4) ,车刀的寿命 T=60min。 4) 、确定切削速度 cv 依据 ,根据表 1.28,切削速度的修正系数为 切 削 用 量 简 明 手 册 =1.0, =1.0, =0.8, =1.0, =1.0, 故tvkkrvsvTvkkv1.8Mv =0.94Mtkrsk 依据 ,根据表 1.27,切削速度的计算 切 削 用 量 简 明 手 册 vcmxyCkTapf 故 =110m/min0.2.150.35494698cv r/min/in1nrD 依据 ,根据 CA6140 车床的使用说明书,选择 切 削 用 量 简 明 手 册 23 120/cnrm 这时实际切削速度 为cv
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