K469-制定刀杆(图5-22)的加工工艺 钻铰Ф10H7孔的钻床夹具设计参考素材
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机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数11夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗车削端面、外圆和退刀槽C6201卧式车床779140.51234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数11夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1精车削端面、外圆C6201卧式车床6230.330.51234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数31夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面XA5302型立式铣床3960.20.189.51234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数21夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻两侧面12的通孔、两侧面4H7的通孔Z525型立式钻床272170.361234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数31夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1弧面M8的螺纹孔XA5302型立式铣床3960.20.189.51234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共 1页产品名称零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数21夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1底端面10H9的孔、10H7,正面深度为20mm的孔Z525型立式钻床272170.361234编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2012.11.21 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号刀杆零(部)件图号第 1 页产品名称零(部)件名称共 1 页材料牌号毛坯种类45毛坯外形尺寸见附图每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件1锻造正火热处理2粗车以长方形端面(棒料毛坯的一端)及其外圆面定位,粗车螺纹端面、轴颈、轴头轴及其端面,粗车退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外圆定位,粗车长方形端面,倒角车工车床游标卡尺,百分表3精车半精车、精车螺纹端面、轴颈、轴头、轴肩及其端面,倒角车工车床游标卡尺,百分表4车螺纹粗车,半精车,精车螺纹M20x1.5车工车床游标卡尺,百分表5粗精铣粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣弧面铣工铣床X63W游标卡尺,百分表6钻孔钻两侧面12的通孔、两侧面4H7的通孔、底端面10H9的孔、10H7,正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔;钳工摇臂钻床游标卡尺,7绞孔铰、精铰两侧面4H7的通孔、10H7,正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔钳工摇臂钻床游标卡尺8扩孔以精车后的轴肩端面及工件中心定位,扩两侧面12的通孔、底端面10H9的孔。钳工摇臂钻床游标卡尺9加工键槽以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣、半精铣宽为2mm,深度大于8mm的间槽铣工铣床游标卡尺,百分表10去毛刺钳工刮刀,砂纸11终检入库编制 (日期)审核 (日期)会签 (日期)、处 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 - 0 - 机械制造技术课程设计说明 书 设计题目:制定刀具(图 5-22)的加工工艺, 设计钻铰 10H7 孔的钻床夹具 专 业: 机电一体化技术 班 级: 机电 11-2 学 号: 1130320227 姓 名: 魏 峰 指导教师: 张 学 伟 机械工程系 2013 年 11 月 9 日 机械工程系 2013 年 11 月 15 日 - 1 - 目 录 序 言- 1 1 零件的分析- 1 1.1 零件的作用- 1 1.2 零件的工艺分析- 1 2.毛坯的选择 - 2 3.机械加工工艺规程设计3 3.1 定位基准的选择- 3 3.2 加工方法的选择 4 3.3 制定工艺路线5 4.机械加工设备的选择 7 4.1 确定机床设备、工件夹具和量具 7 5.确定加工余量和工序尺寸(单位:MM)8 6.确定切削用量和工时.11 6.1 工序 2:粗车削 11 6.2 工序 3:精车削 17 6.3 工序 5:铣面23 6.3 工序 6:钻孔25 课程设计总结 27 参 考 文 献29 - 2 - 序 言 机械制造技术是我们机械学学生的一门重要的专业课程, 机械制造是我们机电专业大部分学生的就业方向。这次课程设 计是我们在毕业前对机械制造技术的一次系统复习,理论联系 实际的一次实训,是我们四年的大学中一个不可缺少的部分。 这次课程设计对我们以后的工作也是一次很好的练习,让 我们为以后的工作留下了宝贵经验。 由于初学能力有限,很多地方做的有误的地方,恳请老师 给与指导。 - 3 - 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是 C6132 车床或 CA6140 车床的刀杆,它 装在普通车床主轴上的,主要作用是利用弹簧夹头弹性原理 来 夹持一些直径较小、精度要求较高的零件。 1.2 零件的工艺分析 该刀杆属于轴类零件,结构较简单,但精度要求较高。从 零件图的分析可以知道,零件的表面大都由一系列的规则的直 线组成,因此选择通用的加工方法即可(查机械制造工艺设 计简明手册 ) 。轴类零件的主要加工表面为: 1.以 22h6 轴为中心的加工表面,包括尺寸为 M20 x1.5 的 螺纹面,尺寸为 3x1.5 的退刀槽,尺寸为 22h6 的轴颈,表面 粗糙度为 0.8, 尺寸为 2x0.5 的退刀槽,尺寸为 25js6 的轴头, 表面粗糙度为 0.8,尺寸为 1x0.5 的退刀槽,尺寸为 35 的轴 肩,表面粗糙度为 0.8。 2.以轴肩面为基面,以 22h6 轴为中心,加工剩余轴下部 分各表面,底面表面粗糙度为 3.2,该部分高 50mm,厚 26mm, 长 38mm,弧面 R=15,圆角 R=3。 - 4 - 3. 以轴肩面为基面,加工孔:12mm,与轴肩面垂直距离 为 30mm 的孔,8mm,与侧面垂直距离为 8mm,表面粗糙度为 1.6 的孔,10H7,深度 22mm 的钻孔,8m,与轴肩面垂直距离为 40mm 的螺纹孔,底面 10H9 的孔,各孔位置具体如零件图所示。 其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,粗加工可满足要求。由以 上分析可知,可以先加工轴表面,然后借助专用夹具加工剩余 轴下部分,保证它们之间的位置精度要求。 2.毛坯的选择 设计题目给定的零件是 CA6140 车床的刀杆,该车床年产量 为 8000 台,设其备品率 A 为 10,机械加工费品率 B 为 1, 则该零件的年生产纲领为: N=8.000(1+10+1)=8880(件/年) 根据生产类型与生产纲领的关系可知该产品为大批大量生产。 该刀杆形状不复杂,尺寸较小,不属于精密零件或制造要求 高的零件,又是大批大量生产。因此由表 2-6(机械制造技术 基础)采用 45 钢精轧圆棒料即可。 通过查表 2.2-34(机械制造工艺设计简明手册)得, 毛坯直径应选 45mm,又由表 2.2-35 得知,所下棒料切断时应留 2mm 余量,加工余量每端留 4mm,两端总共应留 10mm 余量,故 - 5 - 毛坯的长度为 230mm。最终毛坯应选择 55230 的 45 钢精轧 圆棒料。 设计、绘制毛坯图: 3.机械加工工艺规程设计 3.1 定位基准的选择 第一道工序保证长度 215mm 时,选择端面作为定位基准, 两个端面互为精基准。而加工外圆时以轴线为定位基准,同时 轴线也为工序基准。而加工剩余轴下部分时以轴肩面为定位基 准,轴线为工序基准。加工孔时以轴肩面、轴线为定位基准, 符合基准重合原则。 3.2 加工方法的选择 该零件需要加工的部分主要为: - 6 - 两端面,使用 45角车刀车削。下端面 Ra=3.2,公差未给 出,按简明公差标准应用手册 关于经济加工精度部分取4 为 IT8,查表知需先粗车,再半精车。 1.加工 M20 x1.5 的外螺纹,使用螺纹车刀车削。公差 IT8,Ra=3.2,需粗车,半精车。 2.加工宽 3mm 深 1.5mm 的退刀槽,使用切断刀车削。公差 IT10,Ra=6.3,需粗车。 3.加工 22 的轴颈,使用外圆车刀车削。公差取 IT6,Ra=0.8,需粗车,半精车,精车。 4.加工宽 2mm 深 1.5mm 的退刀槽,使用切断刀车削。公差 IT10,Ra=6.3,需粗车及半精车。 5.加工 25 的轴头,使用外圆车刀车削。公差取 IT6,Ra=0.8,需粗车,半精车,精车,磨削。 6.加工宽 1mm 深 1.5mm 的退刀槽,使用切断刀车削。公差 IT10,Ra=6.3,需粗车。 7.加工 35 的轴肩,使用外圆车刀车削。公差取 IT6,Ra=0.8,需粗车,半精车,精车,磨削。 8.加工弧面,使用特形面铣刀洗削。公差 IT10,Ra=6.3, 需粗铣,半精铣。 9.加工前侧面(即弧面的两侧面之一) ,使用铣刀铣削。公 差取 IT10, Ra=6.3 ,需粗铣,半精铣。 10.加工后侧面(即弧面的两侧面之一) ,使用铣刀铣削。 公差取 IT10,Ra=6.3,需粗铣,半精铣。 - 7 - 11.加工正面(即弧面对面) ,使用铣刀铣削。公差取 IT10,Ra=6.3,需粗铣,半精铣。 12.加工宽为 2mm,深度大于 8mm 的间槽,使用铣刀铣削。 公差 IT10,Ra=6.3,需粗铣,半精铣。 13.加工两侧面 12 的通孔,使用钻床钻孔。公差取 IT10,Ra=6.3,需钻孔,扩孔。 14.加工两侧面 4H7 的通孔,使用钻床钻孔。公差取 IT8,Ra=1.6,需钻孔,铰孔,精铰孔。 15.加工底端面 10H9 的孔, 深度为 50,使用钻床钻孔。 公差取 IT10,Ra=6.3,需钻孔,扩孔。 16.加工正面 10H7,深度为 20mm 的孔,使用钻床钻孔。 公差取 IT8,Ra=6.3,需钻孔,铰孔,精铰孔。 16.加工弧面 M8 的螺纹孔,使用钻床钻孔。公差取 IT8,Ra=1.6,需钻孔,铰孔,精铰孔。 3.3 制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精 度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在 生产纲领已经确定为大批大量生产的条件下,可以考虑采用通 用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除 此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工 艺路线方案如下: - 8 - 工序 1:正火热处理 工序 2:以长方形端面(棒料毛坯的一端)及其外圆面定位,粗 车螺纹端面、轴颈 22h6、轴头 25js6、轴肩 35 及其端面(另一端),粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm 退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外圆定位, 粗车长方形端面,倒角; 工序 3:以粗车后的长方形端面及其外圆面定位,半精车、精车 螺纹端面、轴颈 22h6、轴头 25js6、轴肩 35 及 其端面(另一端),倒角; 工序 4:粗车,半精车,精车螺纹 M20 x1.5; 工序 5:以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣、半精铣前后 侧面、正面、长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外 圆定位,粗铣弧面; 工序 6:以精车后的轴肩端面及工件中心定位,钻两侧面 12 的通孔、两侧面 4H7 的通孔、底端面 10H9 的孔、 10H7,正面深度为 20mm 的孔、弧面 M8 的螺纹孔; 工序 7:以精车后的轴肩端面及工件中心定位,铰、精铰两侧面 4H7 的通孔、10H7,正面深度为 20mm 的孔、弧面 M8 的螺纹孔; 工序 8:以精车后的轴肩端面及工件中心定位,扩两侧面 12 的通孔、底端面 10H9 的孔。 工序 9:以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣、半精铣宽为 2mm,深度大于 8mm 的间槽 - 9 - 工艺 10:钳 工 去 毛 刺 工 艺 11: 检测入库 4.机械加工设备的选择 4.1 确定机床设备、工件夹具和量具 (1)确定机床设备 工 序 2、 3、 4 是 粗 车 、 半 精 车 和 精 车 , 车 螺 纹 , 零 件 外 轮 廓 尺 寸 不 大 , 又 是 回 转 体 , 选 用 C620-1 型 卧 式 车 床 。 工 序 5、 9 是 铣 平 面 和 间 槽 , 选 用 XA5302 型 卧 式 铣 床 。 其 余 加 工 工 序 是 钻 孔 , 所 以 选 用 Z525 型 立 式 钻 床 。 (2)工件夹具 车削工序中该工件要以一端面和一外圆表面定位,设计采 用专用的弹簧卡头式夹具。 (3)量具的选择 测量外圆时采用分度值 0.01,测量范围 50-100mm 的游标卡 尺。测量长度时采用最小单位为 1mm 的直尺。检测螺纹时使用 螺纹量规。 5.确定加工余量和工序尺寸(单位:mm) - 10 - 1.两端面,查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表 2- 4: 2.轴颈 22h6,查表 2-4 3.轴头 25js6,查表 2-4 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 粗车 15 IT13 215 215 - 00.09 毛坯 - - 230 230 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 22 22 -00.025 半精车 1.9/2 IT10 22 22 -00.1 粗车 11.1/2 IT13 23.9 23.9 - 00.39 毛坯 - - 45 45 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 25 25 -00.025 - 11 - 4. 轴肩 35,查表 2-4 5.退刀槽 3x1.5mm,查表 2-4 6.前后侧面,查表 2-6 半精车 1.9/2 IT10 25 25 -00.1 粗车 8.1/2 IT13 26.9 26.9 -00.39 毛坯 - - 45 45 工序名 称 工序间 余量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 35 35 -00.025 半精车 1.9/2 IT10 35 35 -00.1 粗车 8.1/2 IT13 36.9 36.9 -00.39 毛坯 - - 45 45 工序名 称 工序间余量 (两对面余量 之和) 工序达到 的公差 基本尺寸 入体标注 (内切圆 直径) 粗车 3/2 IT13 17 19 -00.39 毛坯 - - 20 20 工序名 工序间 工序达到的公 基本尺寸 入体标注 - 12 - 7.正面,查表 2-6 8.螺纹加工,查表 2-4 9.两侧面 12 的通孔,查表 2-5 称 余量 差 半精铣 1.9 IT10 26 26 -00.1 粗铣 8.1 IT13 27.9 27.9 -00.39 毛坯 - - 45 45 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 半精铣 1.9 IT10 17 17 -00.1 粗铣 3.6 IT13 18.9 18.9 -00.39 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 M20 x1.5 M20 x1.5 半精车 1.9/2 IT10 20.1 22 -00.1 粗车 1 IT13 22 22 -00.39 毛坯 - - 22 22 -00.025 工序名 称 工序间余 量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 - 13 - 10.10H7,正面深度为 20mm 的孔,查表 2-5 6.确定切削用量和工时 6.1 工序 2:粗车削端面、外圆和退刀槽 本工序采用计算法确定切削用量 (1)加工条件 工件材料:45 钢精轧圆棒料,正火。 加工要求:粗车螺纹端面,轴颈 22h6、轴头 25js6、 轴肩 35 外圆面,粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm 退刀 槽,表面粗糙度值 R 为 6.3。a 机床:C620 1 卧式车床。 刀具:刀片材料为 YT15,刀杆尺寸为 16mmx25mm, 扩孔 1.5/2 IT10 12 12 +0.006 钻孔 10.5/2 IT13 10.5 10.5 +00.23 毛坯 - - 0 0 工序名 称 工序间 余量 工序达到的公 差 基本尺寸 入体标注 精铰孔 0.5/2 IT7 10 10 +0.0015 铰孔 1.5/2 IT10 9.5 9.5 +0.006 钻孔 8/2 IT13 8 8 +00.2 3 毛坯 - - 0 0 - 14 - k =90,r =15 =12 r =0.5mm。r00R (2)计算切削用量 1)粗车螺纹端面 1.确定端面最大加工余量:已知毛坯长度方向的最大加工 余量为 15mm,则毛坯长度方向单边余量为 7.5mm,分两次加工完 成,取: a =4mm。p 2.确定进给量 f: 根据切削用量简明手册 (第三版)表 1.4,当刀杆 16mmx25mm, a =5mm 时,以及工件直径为 45mm 时。p f=0.50.7mm/r,按 C6201 车床说明书(见切削手册 表 1.30)取: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度:BV V = =110.05c 97.0814.0.15.045241.0 (r/min) 4.确定机床主轴转速: - 15 - n = = =779 (r/min)sdVC10451.30. 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 779r/min 相近的机床转速选取 770r/min。实际切削速度 V=346m/min 5.确定基本工时: 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =15mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=779r/min =0.5mmpZ T= = 0.056min .Lifn 2)车削轴颈 22h6 外圆面: 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=( 45-22) /2=6.5mm , 分 两a 次 切 削 , 即 : p=3mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 (第三版) 表 1.4,f=0.50.7mm/r,按 C6201 车床说明书(见切 削手册表 1.30)取: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算 公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT - 16 - =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.myv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度为:BV V = =119.06c 97.0814.15.0345241.0 (r/min) 4.确定机床主轴转速: n = = =842 (r/min)sdVC10451.306.9 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 842 r/min 相近 的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=432m/min 5.确定基本工时: 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =131mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=842r/min =0.5mmpZ T= = 0.33min .Lifn 3)车削轴头 25js6 外圆面: 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=( 45-25) /2=5mm , 分 两 次a 切 削 , 即 : p=3mm。 - 17 - 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 (第三版) 表 1.4,f=0.50.7mm/r,按 C6201 车床说明书(见切 削手册表 1.30)取: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度:BV V = =121.2(r/min)c 97.0814.0.15.032441.0 4.确定机床主轴转速: n = = =853 (r/min)sdVC10451.32. 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 853 r/min 相近 的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=431m/min 5.确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =10mm1tanpvlk2l3 - 18 - i= =1 n=842r/min =0.5mm/rpZa T= = 0.089min .Lifn 4)车削轴肩 35 外圆面 计算过程同上,可得: p=5mma f=0.5 mm/r V =132.4(r/min)c n =839 (r/min) 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)s 与 853 r/min 相近的机床转速,选取 960r/min。实际切削速度 V=441m/min T=0.041min 5)粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm 退刀槽 : 1.选 择 刀 具 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 1.2 选 择 ; 采 用切槽刀,刀 具 耐 用 度 T=60min; 直 径 为 20mm, 刀 宽 4mm, 。09rk 2.车削 3x1.5mm 退刀槽: 计算过程参考车削外圆面,取 p=1.5mma f=0.25 mm/r - 19 - V =90.4(r/min)c n =750 (r/min) 按机床说明书(见工艺手册表s 4.28)与 750 r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际 切削速度 V=356m/min T=0.032min 3.车削 2x0.5mm 退刀槽: p=0.5mma f=0.25 mm/r V =81.3(r/min)c n =734(r/min) 机床说明书(见工艺手册表 4.28)s 与 734r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际切削速度 V=341m/min T=0.035min 4.车削 1x0.5mm 退刀槽 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) 机床说明书(见工艺手册表 4.2s 8)与 753 r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际切削速 度 V=397m/min T=0.023min - 20 - 6.2 工序 3:精车削端面、外圆 (1)加工条件 机床:C620 1 卧式车床。 刀具:所选刀具为卷屑槽带倒棱型前刀面,主偏角 90, 副偏角 10,刀尖半径 0.8mm 的 YT15 硬质合金车刀。精车后 Ra=0.8。 (2)计算切削用量 1)粗车螺纹端面 1.确定端面最大加工余量:已知毛坯长度方向的最大加工 余量为 4mm,则毛坯长度方向单边余量为 2mm,分两次加工完成, 取: a =2mm。p 2.确定进给量 f: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度:BV V = =231.05c 97.0814.0.15.045241.0 (r/min) - 21 - 4.确定机床主轴转速: n = = =623(r/min)sdVC10451.30. 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 779r/min 相近的机床转速选取 770r/min。实际切削速度 V=346m/min 5.确定基本工时: 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =15mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=532r/min =0.5mmpZ T= = 0.034min .Lifn 2)车削轴颈 22h6 外圆面: 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=( 45-22) /2=4mm , 分 两 次a 切 削 , 即 : p=2mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 (第三版) 表 1.4,f=0.50.7mm/r,按 C6201 车床说明书(见切 削手册表 1.30)取: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算 公式为 - 22 - V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度为:BV V = =119.06c 97.0814.15.0345241.0 (r/min) 4.确定机床主轴转速: n = = =564 (r/min)sdVC10451.306.9 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 842 r/min 相近 的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=432m/min 5.确定基本工时: 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =131mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=842r/min =0.5mmpZ T= = 0.054min .Lifn 3)车削轴头 25js6 外圆面: - 23 - 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=( 45-25) /2=5mm , 分 两 次a 切 削 , 即 : p=3mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 (第三版) 表 1.4,f=0.50.7mm/r,按 C6201 车床说明书(见切 削手册表 1.30)取: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15, 切削手册vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv 表 1.28,即 k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, msvrv k =0.97,所以切削速度:BV V = =121.2(r/min)c 97.0814.0.15.032441.0 4.确定机床主轴转速: n = = =853 (r/min)sdVC10451.32. 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)与 853 r/min 相近 的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=431m/min 5.确定基本工时 - 24 - 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =10mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=853r/min =0.5mm/rpZ T= = 0.054min .Lifn 4)车削轴肩 35 外圆面 计算过程同上,可得: p=5mma f=0.5 mm/r V =154.4(r/min)c n =825 (r/min) 按机床说明书(见工艺手册表 4.28)s 与 853 r/min 相近的机床转速,选取 960r/min。实际切削速度 V=441m/min T=0.024min 5)粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm 退刀槽 : 1.选 择 刀 具 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 1.2 选 择 ; 采 用切槽刀,刀 具 耐 用 度 T=60min; 直 径 为 20mm, 刀 宽 4mm, 。09rk 2.车削 3x1.5mm 退刀槽: 计算过程参考车削外圆面,取 - 25 - p=1.5mma f=0.25 mm/r V =95.4(r/min)c n =754(r/min) 按机床说明书(见工艺手册表 4.2s 8)与 750 r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际切削速 度 V=356m/min T=0.053min 3.车削 2x0.5mm 退刀槽: p=0.5mma f=0.25 mm/r V =83.3(r/min)c n =734(r/min) 机床说明书(见工艺手册表 4.28)s 与 734r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际切削速度 V=341m/min T=0.043min 4.车削 1x0.5mm 退刀槽 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =154(r/min)c n =747(r/min) 机床说明书(见工艺手册表 4.28)s 与 753 r/min 相近的机床转速,选取 770r/min。实际切削速度 V=397m/min - 26 - T=0.053min 6.3 工序 5:粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端 面: (1)加 工 条 件 加 工 材 料 : :45 钢 , 正 火 加 工 要 求 : 以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣、半精铣 前后侧面、正面、长方形端面;机 床 选 择 : XA5302 型 立 式 铣 床 。 工 件 装 夹 在 车 床 的 通 用 夹 具 上 。 (2) 确定切削用量及基本工时 1)铣削前后侧面: 1.切削深度 a p=9.5mm。 2.进给量 fz 的确定 :此工序选择 YT15 硬质合金端铣刀, 查切削手册表 3.1 选择硬质合金端铣刀的具体参数如下: d0=125mm,a e=90mm,齿数 z=4,根据所选择的 X61 卧式铣床功率 为 4KW,查切削手册 2表 3.5,得 fz =0.090.18 mm/r 取: fz=0.18mm/r 。 3.切削速度的确定:根据所知的工件材料为 45 钢,正火, 根据切削手册表 3.15,选择切削速度: =154m/min。cv 4.计算主轴转速:n= =393r/min,查切削手册1254.30 表 3.15 得铣床转速可为 n=393r/min。 5.基本时间的确定 - 27 - tm= vfL 式中 Vf=fzn=0.184393=282.96,L=l+y+, l=165mm,查切削手册表 3.25,入切量及其切量 y+=17, 则 L=(17+165)=182mm 故 tm= =0.64min96.281 2)铣削正面端面: 计算过程如上,取 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) s tm =0.023min 3)铣削长方形底端面:计算过程如上,取 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) s tm =0.023min - 28 - 6.3 工序 6:钻两侧面 12 的通孔、两侧面 4H7 的 通孔、底端面 10H9 的孔、10H7,正面深度为 20mm 的孔、弧面 M8 的螺纹孔; (1)加 工 条 件 加 工 材 料 : 45 钢 , 正 火 加 工 要 求 : 钻 孔 , 机 床 选 择 : Z525 型 立 式 钻 床 。 工 件 装 夹 在 车 床 的 通 用 夹 具 上 。 (2) 确定切削用量及基本工时: 1)钻两侧面 12 的通孔: 1.选 择 钻 头 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 2.7 选 择 选 择 高 速 刚 麻 花 钻 头 , 其 直 径 d=10mm, 钻 头 几 何 形 状 , 表 2.1-2.2 得 , 双 锥 修 磨 横 刃 , ,b=1.5mm ,L=2mm5a03.5b 2.选 择 切 削 用 量 进 取 量 f 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 2.7, 查 得 f=0.47 0.57mm/r; 孔 深 修 正 系 数 k=0.95, 则 f=0.27 0.32mm/r,根 据 表 2.8 得 f =1.0mm/r, 由 表 2.35 得 f=0.36mm/r 3.确定切削速度 Vc 切削速度的修 正 系 数 为 .tk1.0cvk 由表 2.13 得 V =17m/min 0.85rk1.zvkc V= V k=10.2m/min, n=252 (r/min)根据 Z525 钻 床 说 明 书c 可 选 n=272 (r/min) - 29 - 4.确定基本时间 T=l/nf=12.24s 2)钻两侧面 4H7 的通孔: 计算过程同上,取 f=0.36mm/r V =18m/min c V= V k=12.3m/min, n=259(r/min)根据 Z525 钻 床 说 明 书 可 选 n=272 (r/min) T=l/nf=14.24s 3)底端面 10H9 的孔 f=0.36mm/r V =17.3m/min c V= V k=13.4m/min, n=252(r/min)根据 Z525 钻 床 说 明 书 可 选 n=272 (r/min) T=l/nf=11.24s 4) 10H7,正面深度为 20mm 的孔 f=0.36mm/r V =17.3m/min c V= V k=13.4m/min, n=252(r/min)根据 Z525 钻 床 说 明 书 可 选 n=272 (r/min) T=l/nf=11.24s - 30 - 总结 为期三周的机械制造工艺课程设计已经接近尾声。回首这段 时间的设计过程,感慨万千。 在这次设计过程中,我加强了对课上所学工艺知识的认识, 同时也将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机 械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来,巩 固了所学的知识。 在设计工艺规程的时候我意识到了大批量生产和小批量生 产的不同。我所要设计工艺的零件十分简单,如果是单件小批 - 31 - 量生产完全可以使用通用机床,夹具直接采用三抓卡盘从而加 工出来,但是这样一来效率将会十分低下。而转而将工序分散 以后就发现即使是这么一个简单的零件的加工过程也是很复杂 的。 而加工工序的设计则让我体会到作为工艺人员的辛苦。由 于教材上包含的表格实在太少,需要查的表格又分布在各种设 计手册之中,特别是因为查之前对手册的内容也不够了解,查 起来十分费事,让人十分头痛。而我的设计图上没有标明公差 值,也加重了我的负担。我需要另外查公差设计手册来自己确 定公差值。有了公差值才能够进行接下来的工艺设计和工序设 计。在查表的过程中也了解了各种机床,刀具,夹具,量具等, 可谓大开了自己的专业眼界。 参 考 文 献 【1】孙本绪 熊万武等著,机械加工余量手册.北京:国防工业 出版社,1980 【2】柯建宏 主编,机械制造技术基础课程设计.武汉:华中科 技大学出版社,2008 【3】李益民 主编,机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工 业出版社,1994 - 32 - 【4】李晓沛 张琳娜等主编,简明公差标准应用手册.上海:上 海科学技术出版社,2005 【5】邱宣怀 主编,机械设计(第 4 版).北京:高等教育出版 社,1997 【6】吴宗泽 罗圣国 主编,机械设计课程设计手册(第 3 版).北 京:高等教育出版社,2006 【7】杨叔子 主编,机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版 社,2001
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