轴承座的铣端面专用夹具设计及机械加工工艺装备含4张CAD图
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称轴承座共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号40铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件150x70x12011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/minmm机动辅助1粗铣左,右端面,以左,右端面,为粗基准YG6硬质合金盘铣刀游标卡尺10520.70.12765232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型号零件图号产品名称零件名称轴承座共页第页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类 铸 件毛坯外形尺寸150x70x120每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10铸造铸造毛坯20热处理时效热处理,去除应力30粗铣.半精铣.精铣底端面粗铣底端面至顶端距离为106mm半精铣到105.2mm精铣至105mm立式铣床X51YG6硬质合金端铣刀,游标卡尺,专用夹具60.71s40粗铣左,右端面粗铣左,右端面至61mm,Ra=1.2um立式铣床X51YG6硬质合金端铣刀,游标卡尺,专用夹具73.14s50精铣左,右端面精铣左,右端面至60mm,Ra=3.0um立式铣床X51YG6硬质合金端铣刀,游标卡尺,专用夹具73.14s60粗镗,粗铰,精铰60孔粗镗到59.5mm,粗铰59.9mm,精铰60mm,保证与底面垂直度误差不超过0.03mm,Ra=3.0umZ550型立式钻床.T617卧式镗床镗刀(刀头)铰刀,内径千分尺,塞规260.45s70钻4-11孔钻到4-11mm孔Z550型立式钻床麻 花 钻37.45s80锪4-16孔锪4-16mm孔,保证表面粗糙度为Ra=6.3umZ550型立式钻床带导杆直柄端面锪钻,深度游标卡尺.卡规33.32s90钻2-8孔钻至2-8mm孔Z550型立式钻床麻 花 钻10.53s100钻4-M8螺纹孔钻4-M8螺纹孔Z550型立式钻床丝 锥,游标卡尺9.07s110去毛刺钳工台平矬120终检塞规,百分表,卡尺等设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)2020.07.12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 期任 务 书一、设计题目:轴承座机械加工工艺规程及铣端面工序的专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约5000-8000字) 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,绘制零件图。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具装配图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天,完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 合格 ,设计内容反映的基本概念及计算 合格 ,设计方案 合格 ,图纸表达 较合格 ,说明书撰写 较合格 ,答辩表现 较合格 。摘 要机床夹具设计之前,首先应分析零件图以及该零件所在部件或总成的装配图,掌握该零件在部件或总成中的位置,功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求,明确零件的主要工作表面,以便在拟订工艺规程是采取措施予以保证。在机械加工过程中,采用机械加工的方法,改变毛坯的形状,尺寸,相互位置关系和边面质量,使其成为可完成某种使用要求的零件过程。在机床上加工工件时,为了是工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸和位置公差要求,在开动机床进行加工之前,必须首先使工件占有一正确位置。机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。工件装夹是否准确,迅速,方便和可靠,将直接影响工件的加工质量,生产效率,制造成本和生产安全。在成批,大量生产中,工件装夹是通过机床夹具来实现的。关键词:工艺;工序;切削用量;夹紧;定位。AbstractMachine Tool fixture design, should first of all parts of the map and parts of the components or assembly assembly,master of the components or parts in the assembly in the positi function or not, as well as parts of the assembly of the tech requirements of specific parts The main work surface to a point of order in the formulation process is to take measures to guarantee. In the machining process, using the method of processing machinery, the change in rough shape, size, location and mutual-facequality, making it a requirement to be completed using some parts of the process. In the processing machine parts, in order to be part of the process by processing the surface can achieve the required size and location of tolerance requirements, starting in machine for processing before, we must first make a correct position of the workpiece possession. Machine Tool fixture mechanical processing system is an important part. Workpiece clamping the accuracy, rapid, convenient and reliable, will directly parts of the processing quality, productivity, manufacturing costs and production safety. In bulk, mass production,workpiece clamping fixture through the machine to achieve.Keywords:process;process;cuttingparameters;clamping.目 录1、零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析11.3确定生产类型12、确定毛坯22.1、确定毛坯种类:22.2、确定铸件加工余量及形状:23、工艺规程设计33.1选择定位基准:33.2制定工艺路线33.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定54、夹具设计21总结24参考文献251、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是轴承座。它用于定位和承重。1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1、小孔2-8、小孔4-11以及与此孔相通的16的锪平孔、4-M8螺纹孔2、大圆孔603、轴承座底面、小孔端面、大圆孔端面,大圆孔两端面与小孔中心线的垂直度误差为0.02mm,底座端面与大孔中心线的平行度误差为0.03mm。由上面分析可知,可以粗加工轴承座下端面,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。1.3、确定生产类型已知此轴承座零件的生产纲领为5000件,查机械制造工艺设计简明手册第2页表1.1-2,可确定该轴承座生产类型为中批生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。2、确定毛坯2.1、确定毛坯种类:零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择金属摸机械造型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-10。2.2、确定铸件加工余量及形状:查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用加工余量为MA-F级,并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量,如下表所示:表2-1:铸件的分型面的选用及加工余量简 图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量毛坯基本尺寸公差等级CT说 明D1105F1.5107.410单侧加工D260F0.5262.410双侧加工Z160F4单侧加工3、工艺规程设计3.1选择定位基准:1 粗基准的选择:作为粗基准的平面应平整,没有飞边,毛坯或其他表面缺欠,以凸台侧面为粗基准。2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准。3.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:方案一:工序1 铸造铸造毛坯;工序2 热处理时效热处理,去除应力;工序3 粗铣,半精铣,精铣底端面,以左,右为粗基准,采用X51立式铣床加用三爪夹盘夹具;工序4 粗铣左,右端面,以左,右端面为定位基准,采用X51立式铣床加专用夹具;工序5 精铣左,右端面,以左,右端面为定位基准,采用X51立式铣床加专用夹具;工序6 粗镗,粗铰,精铰60孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序7 钻4-11孔,以底端面为定位基准,采用Z550卧式镗床加专用夹具;工序8 锪4-16孔,以底端面为定位基准,保证表面粗糙度为6.3,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序9 钻2-8孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序10 钻4-M8螺纹孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序11 粗铰、精铰20孔,以T2和32外圆为基准,采用Z525立式钻床加专用夹具;工序12 去毛刺;工序13 终检。方案二:工序1 铸造铸造毛坯;工序2 热处理时效热处理,去除应力;工序3 粗铣,半精铣,精铣底端面,以左,右为粗基准,采用X51立式铣床加用三爪夹盘夹具;工序4 粗铣左,右端面,以左,右端面为定位基准,采用X51立式铣床加专用夹具;工序5 精铣左,右端面,以左,右端面为定位基准,采用X51立式铣床加专用夹具;工序6 粗镗,粗铰,精铰60孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序7 钻4-11孔,以底端面为定位基准,采用Z550卧式镗床加专用夹具;工序8 锪4-16孔,以底端面为定位基准,保证表面粗糙度为6.3,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序9 钻2-8孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序10 钻4-M8螺纹孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加专用夹具;工序11 去毛刺;工序12 终检。经比对最终选择方案二3.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、孔工序尺寸: 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下: 表3-1:加工工序的加工余量表加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大60铸件 4CT10粗镗0.5IT859.53.33.53.546粗铰0.1IT859.93.20.3540.446精铰 0 IT7603.00.0540.1304-11钻0IT11111111.114-16锪0IT10166.35.0752-8钻0IT9888.036表3-2平面工序尺寸工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大铸件2.4CT1001粗铣,半精铣,精铣,底端面0.210561.57.7502粗铣D,D端面0.761.7101.57.7503精铣D,D端面0.56071.86.383、确定切削用量及时间定额:工序1 一 粗铣底端面,以左,右端面为粗基准1. 加工条件工件材料:HT200,b =170240MPa,铸造;工件尺寸:aemax=60mm,l=150mm;加工要求:粗铣底端面,加工余量2.4mm;机床:X51立式铣床;刀具:YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角00后角08,副后角0=10,刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1)确定切削深度ap 因为余量较小,故选择ap=1.4mm,一次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可采用不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5,使用YG6硬质合金端铣刀加工,机床功率为4.5kw(据简明手册表4.2-35,X51立式铣床)时: fz=0.090.18mm/z故选择:fz=0.18mm/z。3)确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据简明手册表3.8)。4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap7.5,fz0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:其中 ,p=1,将以上数据代入公式:确定机床主轴转速: 。根据简明手册表4.2-36,选择nc=490r/min,vfc=585mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:vc=m/min=192m/minf zc=v fc/ncz=585/49012 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24,近似为:Pm =92.410daazkkw=0.2785kw根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw Pm。故校验合格。最终确定:ap=1.4mm,nc=490r/min,vf=585mm/s,vc=192m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时 tmL/ vf,L=l+ y+,l=150mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+=40mm,则:tmL/ Vf=(150+40)/585=0.32min。二 半精铣底端面,以左,右端面为粗基准1. 加工条件: 机床:X51立式铣床;刀具:YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径d0=125mm根据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角00后角08,副后角0=10,刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。工件材料:HT200,b =170240MPa,铸造;工件尺寸:aemax=60mm,l=150mm;加工要求:粗铣底端面,加工余量0.8mm;2. 切削用量1)确定切削深度ap 因为余量较小,故选择ap=0.8mm,一次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可采用不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5,使用YG6硬质合金端铣刀加工,机床功率为4.5kw(据简明手册表4.2-35,X51立式铣床)时: fz=0.090.18mm/z故选择:fz=0.12mm/z。3)确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据简明手册表3.8)。4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap7.5,fz0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:其中 ,p=1,将以上数据代入公式:确定机床主轴转速: 。根据简明手册表4.2-36,选择nc=725r/min,vfc=585mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:vc=m/min=285m/minf zc=v fc/ncz=585/72512 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24,近似为:Pm =92.410daazkkw=0.8783kw根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw Pm。故校验合格。最终确定:ap=1.4mm,nc=725r/min,vf=585mm/s,vc=358m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时 tmL/ vf,L=l+ y+,l=150mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+=40mm,则:tmL/ Vf=(150+40)/585=0.32min。三精铣底端面,以左,右端面为定位基准1. 加工条件: 机床:X51立式铣床;刀具:YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角00后角08,副后角0=10,刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。工件材料:HT200,b =170240MPa,铸造;工件尺寸:aemax=60mm,l=150mm;加工要求:粗铣底端面,加工余量0.2mm;2. 切削用量1)确定切削深度ap 因为余量较小,故选择ap=0.2mm,一次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可采用不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5,使用YG6硬质合金端铣刀加工,机床功率为4.5kw(据简明手册表4.2-35,X51立式铣床)时: fz=0.090.18mm/z故选择:fz=0.09mm/z。3)确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据简明手册表3.8)。4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap7.5,fz0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:其中 ,p=1,将以上数据代入公式:确定机床主轴转速: 。根据简明手册表4.2-36,选择nc=1225r/min,vfc=980mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:vc=m/min=481m/minf zc=v fc/ncz=980/122512 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24,近似为:Pm =92.410daazkkw=1.4651kw根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw Pm。故校验合格。最终定:ap=1.4mm,nc=1225r/min,vf=980mm/s,vc=439m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时 tmL/ vf,L=l+ y+,l=150mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+=40mm,则:tmL/ Vf=(150+40)/585=0.32min。01工序总基本工时为:T=0.32min+0.32min+0.19min=0.83min工序2 粗铣左,右端面,以左,右端面,为粗基准1. 加工条件: 工件材料:HT200,b =170240MPa,铸造;工件尺寸:aemax=105mm,l=150mm;加工要求:粗铣D端面,加工余量0.7mm机床:X51立式铣床;刀具:YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角00后角08,副后角0=10,刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1)确定切削深度ap 因为余量较小,故选择ap=0.7mm,两次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可采用不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5,使用YG6硬质合金端铣刀加工,机床功率为4.5kw(据简明手册表4.2-35,X51立式铣床)时: fz=0.090.18mm/z故选择:fz=0.12mm/z。3)确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据简明手册表3.8)。4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap7.5,fz0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:其中 ,p=1,将以上数据代入公式:确定机床主轴转速: 。根据简明手册表4.2-36,选择nc=590r/min,vfc=765mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:vc=m/min=232m/minf zc=v fc/ncz=590/76512 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24,近似为:Pm =92.410daazkkw=0.3156kw根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw Pm。故校验合格。最终确定:ap=0.7mm,nc=590r/min,vf=765mm/s,vc=232m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时 tmL/ vf,L=l+ y+,l=150mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+=40mm,则:tmL/ Vf=(150+40)/765=0.25min。因为走刀两次,所以t=20.25=0.5min粗铣D端面与粗铣D端面工序相同。所以T=0.5min2=1min工序3 精铣左,右端面,以左,右端面为定位基准,保证垂直度误差不超过0.03mm1. 加工条件: 工件材料:HT200,b =170240MPa,铸造;工件尺寸:aemax=105mm,l=150mm;加工要求:精铣D端面,加工余量0.5mm机床:X51立式铣床;刀具:YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角00后角08,副后角0=10,刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1)确定切削深度ap 因为余量较小,故选择ap=0.5mm,两次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可采用不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5,使用YG6硬质合金端铣刀加工,机床功率为4.5kw(据简明手册表4.2-35,X51立式铣床)时: fz=0.090.18mm/z故选择:fz=0.09mm/z。3)确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据简明手册表3.8)。4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap7.5,fz0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:其中 ,p=1,将以上数据代入公式:确定机床主轴转速: 。根据简明手册表4.2-36,选择nc=725r/min,vfc=765mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:vc=m/min=285m/minf zc=v fc/ncz=725/76512 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24,近似为:Pm =92.410daazkkw=0.5763kw根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw Pm。故校验合格。最终确定:ap=0.5mm,nc=725r/min,vf=765mm/s,vc=285m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时 tmL/ vf,L=l+ y+,l=150mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+=40mm,则:tmL/ Vf=(150+40)/765=0.25min。因为走刀两次,所以t=20.25=0.5min精铣D端面与精铣D端面工序相同。所以T=0.5min2=1min工序4 粗镗,粗铰,精铰60孔,以底端面为定位基准,保证平行度误差不超过0.03mm,孔的表面粗糙度精度达到3.0。1 粗镗工步1)选择刀具类型:刀头。2)选择机床:T617卧式镗床。3)背吃刀量的确定 取a=3.5mm。4)进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导书表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.8mm/r.按工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为25m/mm. 由公式(5-1)n=,可求得该工序钻头转速n=838.1r/min. 参照表4-9所列T617卧式镗床的主轴转速,取转速n=960r/min. 再将此转速代入(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=28.64r/min.2 粗铰工步.1) 背吃刀量的确定 取a=0.4mm2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31取该工步的每转进给量f=1.2mm/r3) 切削速度的计算由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为6/min。由公式(5-1)n=,可求得该工序钻头转速n=31.9r/min所列Z550型立式钻床的主轴转速,取转速n=47min。再将此转速代入(5-1),可求出该工序的实际铰削速度v=8.84m/min.3 精铰工艺1)背吃刀量的确定 取a=0.1mm2)进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31取该工步的每转进给量f=1.2mm/r3)切削速度的计算由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为2m/min. 由公式(5-1)n=,可求得该工序钻头转速n=10.62r/min. 所列Z550型立式钻床的主轴转速,取转速n=32r/min. 再将此转速代入(5-1),可求出该工序的实际铰削速度v=6.03m/min.二 时间定额计算1. 粗镗工步单边余量Z=9.5mm,可一次切除,所以a=9.5mm。F=0.8mm/r.n=960r/mmt=0.081min.2. 粗铰工艺基本时间计算公式:t=可求出该工序的基本时间。式l,l由表5-42取a=0.2mm, k=15,l=60mm, l=0.75mm,l=28mm,f=0.2mm/r,n=47r/min.t=1.57min.3. 精铰工艺基本时间计算公式:t=可求出该工序的基本时间。式l,l由表5-42取a=0.05mm, k=15,l=60mm, l=0.19mm,l=13mm,f=1.2mm/r,n=32r/min.t=1.91min.所以t=0.081+1.57+1.91=3.561min.工序5 钻4-11孔,以底端面为定位基准。1.钻孔工号(1)背吃刀量的确定 取a=11mm。(2)进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31取该工步的每转进给量f=0.18mm/r.(3)切削速度的计算由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为20m/min. 由公式(5-1)n=,可求得该工序钻头转速n=579r/min. 所列Z550型立式钻床的主轴转速,取转速n=735r/min. 再将此转速代入(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=25.39m/min.2.时间定额计算基本时间计算公式:t=可求出该工序的基本时间。式中l=11mm,l=cotk+(12)= cot54+1=4.95mm,l=1mm,f=0.18mm/r,n=735r/min.所以t=0.128min因为有4个孔,所以t=0.128=0.512min。工序6 锪4-16孔,以底端面为定位基准,保证表面粗糙度为6.3.一.选用刀具:带导杆直柄端面锪钻。大径D=16mm,小径d=8mm。二.切削用量的计算 1. 背吃刀量的确定 a=5mm.2. 进给量的确定 f=0.3mm/r,切削速度V可取为V=18m/min,由n=358.1r/min,所以取Z550立式铣床,n=500r/min,实际切削速度v=25.12r/min.三. 时间定额计算基本时间计算公式:t=可求出该工序的基本时间。式中l=10mm,l=cotk+(12)= cot54+1=6.744mm,l=1mm,f=0.3mm/r,n=500r/min.所以t=0.12min因为有4个孔,所以t=0.12=0.48min。工序7 钻2-8孔,以底端面为定位基准,采用Z550立式钻床加工。一 钻孔工号1 背吃刀量的确定 取a=8mm。2 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31取该工步的每转进给量f=0.18mm/r.3 切削速度的计算由机械制造技术基础课程设计指导书表5-31工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为20m/min. 由公式(5-1)n=,可求得该工序钻头转速n=796r/min. 所列Z550型立式钻床的主轴转速,取转速n=996r/min. 再将此转速代入(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=25.02m/min.二 时间定额计算基本时间计算公式:t=可求出该工序的基本时间。式中l=8mm,l=cotk+(12)= cot54+1=3.873mm,l=1mm,f=0.18mm/r,n=996r/min.所以t=0.072min因为有2个孔,所以t=0.0722=0.144min。工序8 攻4-M8螺纹孔,以底端面定位基准,采用Z550立式钻床加工。攻M8螺纹孔由工艺设计手册表6.2-14可知t=(+)i其中:l=(13)p,l=(23)p,公式中的n为丝锥或工件回程每分钟转数(r/min);i为使用丝锥的数量;n为丝锥或工件每分钟转数(r/min);d为螺纹大径;f为工件每转进给量等于工件螺纹的螺距P由上述条件及相关资料有:f=p=1.25mm/r;d=8mm;n=680r/min;i=1所以l=2, l=31. 切削速度:v=17.08m/min2. 基本工时:t=(+)1=0.031min.因为有4个孔,所以t=0.0314=0.124min。辅助时间ta的计算辅助时间tf与基本时间tj之间的关系tf=(0.150.2)tj本例 取tf=0.15tj则各工序的辅助时间分别为:工序01 tf=0.150.83min=01245min=7.47s工序02 tf=0.151min=0.15min=9s工序03 tf=0.151min=0.15min=9s工序04 tf=0.153.561min=0.5341min=32.05s工序05 tf=0.150.512min=0.0768min=4.61s工序06 tf=0.150.48min=0.072min=4.32s工序07 tf=0.150.144min=0.0216min=1.30s工序08 tf=0.150.124min=0.0186min=1.12s其他时间计算工序01 tb+tx=6%(0.83+0.1245)min= 0.05727min=3.44s工序02 tb+tx=6%(1+0.15)min=0.069min=4.14s工序03 tb+tx=6%(1+0.15)min=0.069min=4.14s工序04 tb+tx=6%(3.561+0.5341)min=0.2457min=14.74s工序05 tb+tx=6%(0.0768+0.512)min=0.0353min=2.12s工序06 tb+tx=6%(0.48+0.072)min=0.03312min=1.9872s工序07 tb+tx=6%(0.144+0.0216)min=0.009936min=0.60s工序08 tb+tx=6%(0.124+0.0186)min=0.008556min=0.5134s单个时间tdj的计算工序01 tdj=0.83min+0.1245min+0.05727min=1.01177min=60.71s工序02 tdj=1min+0.15min+0.069min=1.219min=73.14s工序03 tdj=1min+0.15min+0.069min=1.219min=73.14s工序04 tdj=3.561min+0.5341min+0.2457min =4.3408min=260.45s工序05 tdj=0.512min+0.0768min+0.0353min=0.6241min=37.45s工序06 tdj=0.48min+0.072min+0.003312min=0.5553min=33.32s工序07 tdj=0.144min+0.0216min+0.009936min=0.176min=10.53s工序08 tdj=0.124min+0.0186min+0.008556min=0.15min=9.07s 4、 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。经过考虑,决定设计第2道工序粗铣D,D端面,以D,D为定位基准的铣床夹具。本夹具将用于X51立式铣床,刀具为YG6硬质合金端铣刀。4.1.问题的提出本夹具主要用来粗铣D,D端面工件,由于本道工序已经是加工的最初阶段,而且是大批量生产,所以,本道工序加工时,主要应该考虑如何提高精度,在此基础上在一定程度上提高劳动生产率,降低劳动强度。4.2夹具设计 (1)、定位基准选择 考虑工件的加工结构,可以采用平面定位方式。如果以两个凸台端面作为定位基准,由于距加工表面较远,易引起较大的误差,因此采用两个凸台端面作为定位位置,而下端面作为主要定位面。同时考虑到生产率要求不是很高,故可以采用手动夹紧。 (2)、切削力及夹紧力计算 刀具:YG6硬质合金端铣刀,B=3,中齿,Z=12由切削手册表3.28查得切削力公式其中,其中,水平分力:垂直分力:在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数其中,为基本安全系数1.5; 为加工性质系数为1.1; 为刀具钝化系数为1.1; 为断续切削系数为1.1。所以,为克服水平切削力,实际夹紧力N应为其中分别为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,。则此时N大于所需的550N的夹紧力,故本夹具可以安全工作。3、定位误差分析 前一道工序中已经使工件尺寸基本达到要求,考虑工件的加工结构,可以采用“一面两点”的定位方式。以2个凸台端面作为定位面,同时下端面为基准面,由于定位基准与工序基准不重合,所以有一定的基准不重合误差。定位基准位置不变,不会产生基准位移误差。同时考虑到生产率要求不是很高,故可以采用手动夹紧,满足精度要求。所以能满足精度要求.4夹具设计及操作的简要说明如前所述,由于是大批量生产,故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最初阶段,故对精度有较高的要求,必须保证刀具与工件的相对位置精度。夹具装有对刀块,可以使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀(与塞尺配合使用);同时夹具体底面的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置,以有利于铣削加工。 夹具装配图及夹具体零件图分别后图。总结这次课程设计历时三个多星期,通过这三个星期的学习,发现了自己的很多不足,自己知识的很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。 在这个过程中,我也曾经因为实践经验的缺乏失落过,也曾经因为成功而热情高涨。生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。虽然这只是一次课程设计,可是平心而论,也耗费了我们不少的心血,这就让我不得不佩服专门搞开发的技术前辈,才意识到老一辈对我们社会的付出,为了人们的生活更美好,他们为我们社会所付出多少心血啊! 通过这次课程设计,我想说:为完成这次课程设计确实很辛苦,但苦中仍有乐,这十几天的一起工作的日子,让我们有说有笑,相互帮助,配合默契,多少人间欢乐在这里洒下,大学里一年的相处还赶不上这十来天的实习,我感觉我和同学们之间的距离更加近了。 对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富,经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。参考文献1 张耀宸 机械加工工艺设计使用手册M 航空工业出版社 19932 杨黎明 机床夹具设计手册M 国防工业出版社 19963 贾安冬 焊接结构及生产设计M 天津大学出版社 19894 王政 焊接工装夹具及变位机械M 机械工业出版社 20015 陈焕明 焊接工装设计基础 M 航空工业出版社 20046 刘川 焊接手册(第2版)M 机械工业出版社 20017 胡家秀 简明机械零件设计使用手册M 机械工业出版社 19998 吴宗泽、罗圣国 机械设计课程设计手册 M 高等教育出版社 19999 王保民 设计综合课程设计 M 械工业出版社10 王之栎 机械原理课程设计手册M 重庆大学出版社
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