WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计【含CAD图纸、文档全套】【GJ系列】
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夹具夹紧力的优化及对工件定位精度的影响B.Li 和 S.N.Mellkote布什伍德拉夫机械工程学院,佐治亚理工学院,格鲁吉亚,美国研究所由于夹紧和加工,在工件和夹具的接触部位会产生局部弹性变形,使工件尺寸发生变化,进而影响工件的最终加工质量。这种效应可通过最小化夹具设计优化,夹紧力是一个重要的设计变量,可以得到优化,以减少工件的位移。本文提出了一种确定多夹紧夹具受到准静态加工部位的最佳夹紧力的新方法。该方法采用弹性接触力学模型代表夹具与工件接触,并涉及制定和解决方案的多目标优化模型的约束。夹紧力的最优化对工件定位精度的影响通过3-2-1式铣夹具的例子进行了分析。关键词:弹性 接触 模型 夹具 夹紧力 优化 前言 定位和夹紧的工件加工中的两个关键因素。要实现夹具的这些功能,需将工件定位到一个合适的基准上并夹紧,采用的夹紧力必须足够大,以抑制工件在加工过程中产生的移动。然而,过度的夹紧力可诱导工件产生更大的弹性变形 ,这会影响它的位置精度,并反过来影响零件质量。所以有必要确定最佳夹紧力,来减小由于弹性变形对工件的定位误差,同时满足加工的要求。在夹具分析和综合领域上的研究人员使用了有限元模型的方法或刚体模型的方法。大量的工作都以有限元方法为基础被报道参考文献1-8。随着得墨忒耳8,这种方法的限制是需要较大的模型和计算成本。同时,多数的有限元基础研究人员一直重点关注的夹具布局优化和夹紧力的优化还没有得到充分讨论,也有少数的研究人员通过对刚性模型9-11对夹紧力进行了优化,刚型模型几乎被近似为一个规则完整的形状。得墨忒耳12,13用螺钉理论解决的最低夹紧力,总的问题是制定一个线性规划,其目的是尽量减少在每个定位点调整夹紧力强度的法线接触力。接触摩擦力的影响被忽视,因为它较法线接触力相对较小,由于这种方法是基于刚体假设,独特的三维夹具可以处理超过6个自由度的装夹,复和倪14也提出迭代搜索方法,通过假设已知摩擦力的方向来推导计算最小夹紧力,该刚体分析的主要限制因素是当出现六个以上的接触力是使其静力不确定,因此,这种方法无法确定工件移位的唯一性。 这种限制可以通过计算夹具工件系统15的弹性来克服,对于一个相对严格的工件,该夹具在机械加工工件的位置会受夹具点的局部弹性变形的强烈影响。Hockenberger和得墨忒耳16使用经验的接触力变形的关系(称为元功能),解决由于夹紧和准静态加工力工件刚体位移。同一作者还考察了加工工件夹具位移对设计参数的影响17。桂 18 等 通过工件的夹紧力的优化定位精度弹性接触模型对报告做了改善,然而,他们没有处理计算夹具与工件的接触刚度的方法,此外,其算法的应用没有讨论机械加工刀具路径负载有限序列。李和Melkote 19和乌尔塔多和Melkote 20用接触力学解决由于在加载夹具夹紧点弹性变形产生的接触力和工件的位移,他们还使用此方法制定了优化方法夹具布局21和夹紧力22。但是,关于multiclamp系统及其对工件精度影响的夹紧力的优化并没有在这些文件中提到 。本文提出了一种新的算法,确定了multiclamp夹具工件系统受到准静态加载的最佳夹紧力为基础的弹性方法。该法旨在尽量减少影响由于工件夹紧位移和加工荷载通过系统优化夹紧力的一部分定位精度。接触力学模型,用于确定接触力和位移,然后再用做夹紧力优化,这个问题被作为多目标约束优化问题提出和解决。通过两个例子分析工件夹紧力的优化对定位精度的影响,例子涉及的铣削夹具3-2-1布局。1 夹具工件联系模型 11 模型假设该加工夹具由L定位器和带有球形端的c形夹组成。工件和夹具接触的地方是线性的弹性接触,其他地方完全刚性。工件夹具系统由于夹紧和加工受到准静态负载。夹紧力可假定为在加工过程中保持不变,这个假设是有效的,在对液压或气动夹具使用。在实际中,夹具工件接触区域是弹性分布,然而,这种模式的发展,假设总触刚度(见图1)第i夹具接触力局部变形如下: (1) 其中(j=x,y,z)表示,在当地子坐标系切线和法线方向的接触刚度第 19 页 共 15 页图1 弹簧夹具工件接触模型。 表示在第i个接触处的坐标系(j=x,y,z)是对应沿着xyz方向的弹性变形,分别 (j= x,y,z)的代表和切向力接触 ,法线力接触。12 工件夹具的接触刚度模型集中遵守一个球形尖端定位,夹具和工件的接触并不是线性的,因为接触半径与随法线力呈非线性变化 23。由于法线力接触变形作用于半径和平面工件表面之间,这可从封闭赫兹的办法解决缩进一个球体弹性半空间的问题。对于这个问题, 是法线的变形,在文献23 第93页中给出如下: (2)其中式中 和是工件和夹具的弹性模量,、分别是工件和材料的泊松比。切向变形沿着和切线方向)硅业切力距有以下形式文献23第217页 (3)其中、 分别是工件和夹具剪切模量一个合理的接触刚度的线性可以近似从最小二乘获得适合式 (2),这就产生了以下线性化接触刚度值:在计算上述的线性近似, (4) (5)正常的力被假定为从0到1000N,且最小二乘拟合相应的R2值认定是0.94。2夹紧力优化 我们的目标是确定最优夹紧力,将尽量减少由于工件刚体运动过程中,局部的夹紧和加工负荷引起的弹性变形,同时保持在准静态加工过程中夹具工件系统平衡,工件的位移减少,从而减少定位误差。实现这个目标是通过制定一个多目标约束优化问题的问题,如下描述。2.1 目标函数配方工件旋转,由于部队轮换往往是相当小17的工件定位误差假设为确定其刚体翻译基本上,其中 、和 是 沿,和三个正交组件(见图2)。图2 工件刚体平移和旋转工件的定位误差归于装夹力,然后可以在该刚体位移的范数计算如下: (6)其中表示一个向量二级标准。 但是作用在工件的夹紧力会影响定位误差。当多个夹紧力作用于工件,由此产生的夹紧力为,有如下形式: (7)其中夹紧力是矢量,夹紧力的方向矩阵,是夹紧力是矢量的方向余弦,、和 是第i个夹紧点夹紧力在、和方向上的向量角度(i=1、2、3.,C)。在这个文件中,由于接触区变形造成的工件的定位误差,被假定为受的作用力是法线的,接触的摩擦力相对较小,并在进行分析时忽略了加紧力对工件的定位误差的影响。意指正常接触刚度比,是通过(i=1,2L)和最小的所有定位器正常刚度相乘,并假设工件、取决于、的方向,各自的等效接触刚度可有下式计算得出(见图3),工件刚体运动,归于夹紧行动现在可以写成: (8)工件有位移,因此,定位误差的减小可以通过尽量减少产生的夹紧力向量 范数。因此,第一个目标函数可以写为:最小化 (9)要注意,加权因素是与等效接触刚度成正比的在、和 方向上。通过使用最低总能量互补参考文献15,23的原则求解弹性力学接触问题得出A的组成部分是唯一确定的,这保证了夹紧力和相应的定位反应是“真正的”解决方案,对接触问题和产生的“真正”刚体位移,而且工件保持在静态平衡,通过夹紧力的随时调整。因此,总能量最小化的形式为补充的夹紧力优化的第二个目标函数,并给出:最小化 (10)其中代表机构的弹性变形应变能互补,代表由外部力量和力矩配合完成,是遵守对角矩阵的, 和是所有接触力的载体。如图3 加权系数计算确定的基础内蒙古科技大学本科生毕业设计(外文翻译)2.2 摩擦和静态平衡约束在(10)式优化的目标受到一定的限制和约束,他们中最重要的是在每个接触处的静摩擦力约束。库仑摩擦力的法律规定(是静态摩擦系数),这方面的一个非线性约束和线性化版本可以使用,并且19有: (11)假设准静态载荷,工件的静力平衡由下列力和力矩平衡方程确保(向量形式): (12)其中包括在法线和切线方向的力和力矩的机械加工力和工件重量。2.3界接触力由于夹具工件接触是单侧面的,法线的接触力只能被压缩。这通过以下的的约束表(i=1,2,L+C) (13)它假设在工件上的法线力是确定的,此外,在一个法线的接触压力不能超过压工件材料的屈服强度()。这个约束可写为: (i=1,2,,L+C) (14) 如果是在第i个工件夹具的接触处的接触面积,完整的夹紧力优化模型,可以写成:最小化 (15)3模型算法求解式(15)多目标优化问题可以通过求解约束24。这种方法将确定的目标作为首要职能之一,并将其转换成一个约束对。该补充()的主要目的是处理功能,并由此得到夹紧力()作为约束的加权范数最小化。对为主要目标的选择,确保选中一套独特可行的夹紧力,因此,工件夹具系统驱动到一个稳定的状态(即最低能量状态),此状态也表示有最小的夹紧力下的加权范数。 的约束转换涉及到一个指定的加权范数小于或等于,其中是 的约束,假设最初所有夹紧力不明确,要确定一个合适的。在定位和夹紧点的接触力的计算只考虑第一个目标函数(即)。虽然有这样的接触力,并不一定产生最低的夹紧力,这是一个“真正的”可行的解决弹性力学问题办法,可完全抑制工件在夹具中的位置。这些夹紧力的加权系数,通过计算并作为初始值与比较,因此,夹紧力式(15)的优化问题可改写为: 最小化 (16)由: (11)(14) 得。类似的算法寻找一个方程根的二分法来确定最低的上的约束, 通过尽可能降低上限,由此产生的最小夹紧力的加权范数。 迭代次数K,终止搜索取决于所需的预测精度和,有参考文献15: (17)其中表示上限的功能,完整的算法在如图4中给出。 图4 夹紧力的优化算法(在示例1中使用)。图5 该算法在示例2使用4 加工过程中的夹紧力的优化及测定上一节介绍的算法可用于确定单负载作用于工件的载体的最佳夹紧力,然而,刀具路径随磨削量和切割点的不断变化而变化。因此,相应的夹紧力和最佳的加工负荷获得将由图4算法获得,这大大增加了计算负担,并要求为选择的夹紧力提供标准, 将获得满意和适宜的整个刀具轨迹 ,用保守的办法来解决下面将被讨论的问题,考虑一个有限的数目(例如m)沿相应的刀具路径设置的产生m个最佳夹紧力,选择记为, , ,在每个采样点,考虑以下四个最坏加工负荷向量: (18)、和表示在、和方向上的最大值,、和上的数字1,2,3分别代替对应的和另外两个正交切削分力,而且有:虽然4个最坏情况加工负荷向量不会在工件加工的同一时刻出现,但在每次常规的进给速度中,刀具旋转一次出现一次,负载向量引入的误差可忽略。因此,在这项工作中,四个载体负载适用于同一位置,(但不是同时)对工件进行的采样 ,夹紧力的优化算法图4,对应于每个采样点计算最佳的夹紧力。夹紧力的最佳形式有: (i=1,2,m) (j=x,y z,r) (19)其中是最佳夹紧力的四个情况下的加工负荷载体,(C=1,2,C)是每个相应的夹具在第i个样本点和第j负荷情况下力的大小。是计算每个负载点之后的结果,一套简单的“最佳”夹紧力必须从所有的样本点和装载条件里发现,并在所有的最佳夹紧力中选择。这是通过在所有负载情况和采样点排序,并选择夹紧点的最高值的最佳的夹紧力,见于式 (20): (k=1,2,C) (20)只要这些具备,就得到一套优化的夹紧力,验证这些力,以确保工件夹具系统的静态平衡。否则,会出现更多采样点和重复上述程序。在这种方式中,可为整个刀具路径确定“最佳”夹紧力 ,图5总结了刚才所描述的算法。请注意,虽然这种方法是保守的,它提供了一个确定的夹紧力,最大限度地减少工件的定位误差的一套系统方法。5影响工件的定位精度它的兴趣在于最早提出了评价夹紧力的算法对工件的定位精度的影响。工件首先放在与夹具接触的基板上,然后夹紧力使工件接触到夹具,因此,局部变形发生在每个工件夹具接触处,使工件在夹具上移位和旋转。随后,准静态加工负荷应用造成工件在夹具的移位。工件刚体运动的定义是由它在、和方向上的移位和自转(见图2),如前所述,工件刚体位移产生于在每个夹紧处的局部变形,假设为相对于工件的质量中心的第i个位置矢量定位点,坐标变换定理可以用来表达在工件的位移,以及工件自转如下: (21)其中表示旋转矩阵,描述当地在第i帧相联系的全球坐标系和是一个旋转矩阵确定工件相对于全球的坐标系的定位坐标系。假设夹具夹紧工件旋转,由于旋转很小,故也可近似为: (22) 方程(21)现在可以改写为: (23)其中是经方程(21)重新编排后变换得到的矩阵式,是夹紧和加工导致的工件刚体运动矢量。工件与夹具单方面接触性质意味着工件与夹具接触处没有拉力的可能。因此,在第i装夹点接触力可能与的关系如下: (24)其中是在第i个接触点由于夹紧和加工负荷造成的变形,意味着净压缩变形,而负数则代表拉伸变形; 是表示在本地坐标系第i个接触刚度矩阵,是单位向量. 在这项研究中假定液压/气动夹具,根据对外加工负荷,故在法线方向的夹紧力的强度保持不变,因此,必须对方程(24)的夹紧点进行修改为: (25)其中是在第i个夹紧点的夹紧力,让表示一个对外加工力量和载体的61矢量。并结合方程(23)(25)与静态平衡方程,得到下面的方程组: (26)其中,其中表示相乘。由于夹紧和加工工件刚体移动,q可通过求解式(26)得到。工件的定位误差向量, (见图6),现在可以计算如下: (27) 其中是考虑工件中心加工点的位置向量,且 6模拟工作 较早前提出的算法是用来确定最佳夹紧力及其对两例工件精度的影响例如:1适用于工件单点力。2应用于工件负载准静态铣削序列 如左图7 工件夹具配置中使用的模拟研究 工件夹具定位联系; 、和全球坐标系。 3-2-1夹具图7所示,是用来定位并控制7075 - T6铝合金(127毫米127毫米38.1毫米)的柱状块。假定为球形布局倾斜硬钢定位器/夹具在表1中给出。工件夹具材料的摩擦静电对系数为0.25。使用伊利诺伊大学开发EMSIM程序参考文献26 对加工瞬时铣削力条件进行了计算,如表2给出例(1),应用工件在点(109.2毫米,25.4毫米,34.3毫米)瞬时加工力,图4中表3和表4列出了初级夹紧力和最佳夹紧力的算法 。该算法如图5所示 ,一个25.4毫米铣槽使用EMSIM进行了数值模拟,以减少起步(0.0毫米,25.4毫米,34.3毫米)和结束时(127.0毫米,25.4毫米,34.3毫米)四种情况下加工负荷载体,(见图8)。模拟计算铣削力数据在表5中给出。图8最终铣削过程模拟例如2。表6中5个坐标列出了为模拟抽样调查点。最佳夹紧力是用前面讨论过的排序算法计算每个采样点和负载载体最后的夹紧力和负载。7结果与讨论例如算法1的绘制最佳夹紧力收敛图9,图9对于固定夹紧装置在图示例假设(见图7),由此得到的夹紧力加权范数有如下形式:.结果表明,最佳夹紧力所述加工条件下有比初步夹紧力强度低得多的加权范数,最初的夹紧力是通过减少工件的夹具系统补充能量算法获得。由于夹紧力和负载造成的工件的定位误差,如表7。结果表明工件旋转小,加工点减少错误从13.1到14.6不等。在这种情况下,所有加工条件改善不是很大,因为从最初通过互补势能确定的最小化的夹紧力值已接近最佳夹紧力。图5算法是用第二例在一个序列应用于铣削负载到工件,他应用于工件铣削负载一个序列。最佳的夹紧力,对应列表6每个样本点,随着最后的最佳夹紧力,在每个采样点的加权范数和最优的初始夹紧力绘图10,在每个采样点的加权范数的,和绘制。结果表明,由于每个组成部分是各相应的最大夹紧力,它具有最高的加权范数。如图10所示,如果在每个夹紧点最大组成部分是用于确定初步夹紧力,则夹紧力需相应设置,有比相当大的加权范数。故是一个完整的刀具路径改进方案。上述模拟结果表明,该方法可用于优化夹紧力相对于初始夹紧力的强度,这种做法将减少所造成的夹紧力的加权范数,因此将提高工件的定位精度。图108结论该文件提出了关于确定多钳夹具,工件受准静态加载系统的优化加工夹紧力的新方法。夹紧力的优化算法是基于接触力学的夹具与工件系统模型,并寻求尽量减少应用到所造成的工件夹紧力的加权范数,得出工件的定位误差。该整体模型,制定一个双目标约束优化问题,使用-约束的方法解决。该算法通过两个模拟表明,涉及3-2-1型,二夹铣夹具的例子。今后的工作将解决在动态负载存在夹具与工件在系统的优化,其中惯性,刚度和阻尼效应在确定工件夹具系统的响应特性具有重要作用。9参考资料:1、J. 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In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength目 录摘要Abstract第一章 绪论 3第二章 零件的工艺分析32.1 零件的工艺分析 32.2 确定毛坯的制造形式 32.3 箱体零件的工艺性 3第三章 拟定箱体加工的工艺路线 3 3.1 定位基准的选择 33.2 加工路线的拟定 4第四章 加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 4.1 机盖 6 4.2 机座 7 4.3 机体 8第五章 确定切削用量及基本工时 9 5.1 机盖 95.2 机座 145.3 机体 23第六章 夹具设计 346.1 粗铣下平面夹具 346.2 粗铣前后端面夹具 36参考文献 40结论 41 附录 42外文资料及译文 47 附件 零件图和夹具图及加工工艺卡第一章:概述箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.第二章:零件工艺的分析2.1 零件的工艺分析2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7,表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同轴度为0.02mm。2.1.2 其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um,机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um,结合处的缝隙不大于0.05mm,机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。2.2 确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形,切削性能好,价格低廉,且抗振性和耐磨性也较好,因此,一般箱体零件的材料大都采用铸铁,其牌号选用HT20-40,由于零件年生产量2万台,已达到大批生产的水平,通常采用金属摸机器造型,毛坯的精度较高,毛坯加工余量可适当减少。2.3 箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂,加工的表面多,要求高,机械加工的工作量大,结构工艺性有以下几方面值得注意:2.3.1 本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类,其中通孔加工工艺性最好,阶梯孔相对较差。2.3.2 箱体的内端面加工比较困难,结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径,当内端面的尺寸过大时,还需采用专用径向进给装置。2.3.3 为了减少加工中的换刀次数,箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致,本箱体分别为直径11和13。第三章:拟定箱体加工的工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分,通常先确定精基准,然后确定粗基准。3.1.1 精基准的选择根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准,机盖以下平面和两定位销孔为精基准,平面为330X20mm,两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度,定位稳定可靠;在一次安装下,可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面,也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准,实现“基准统一”;此外,这种定位方式夹紧方便,工件的夹紧变形小;易于实现自动定位和自动夹紧,且不存在基准不重合误差。3.1.2 基准的选择加工的第一个平面是盖或低坐的对和面,由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则,因而在加工盖回底座的对和面时,无法以轴承孔的毛坯面作粗基准,而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀,减少箱体装合时对合面的变形。3.2 加工路线的拟定3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于:整个加工过程分为两个大的阶段,先对盖和低座分别进行加工,而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面,紧固孔和定位空的加工,为箱体的装合做准备;第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序,将盖与底座合成箱体,并用二锥销定位,使其保持一定的位置关系,以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。 表一 WHX112减速机箱盖的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统,冒口,型砂,飞边,飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5粗铣以分割面为装夹基面,按线找正,夹紧工件,铣顶部平面,保证尺寸3mm专用铣床6粗铣以已加工上平面及侧面做定位基准,装夹工件,铣结合面,保证尺寸12mm,留有磨削余量0.050.06mm专用铣床7磨磨分割面至图样尺寸12mm专用磨床8钻以分割面及外形定位,钻4 11mm孔,413mm孔,钻攻4 M6mm孔专用钻床9检验检查各部尺寸及精度 表二 WHX112减速机机座的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统,冒口,型砂,飞边,飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5粗铣以分割面定位装夹工件,铣底面,保证高度尺寸242.5mm专用铣床6粗铣以底面定位,按线找正,装夹工件,铣分割面留磨量0.5-0.8mm专用铣床7磨以底面定位,装夹工件,磨分割面,保证尺寸240mm专用磨床8钻钻底面419mm,411mm,413mm专用钻床9钻钻攻3M16mm,15mm,4M12mm,深25mm专用钻床10钻钻攻2M16mm,深15mm, 3M6mm,深10mm专用钻床11钳箱体底部用煤油做渗漏试验12检验检查各部尺寸及精度 表三 WHX112减速机箱体合箱后的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1钳将箱盖,箱体对准和箱,用10M12螺栓,螺母紧固2钻钻,铰26mm的锥销孔,装入锥销专用钻床3钳将箱盖,箱体做标记,编号4粗铣以底面定位,按底面一边找正,装夹工件,兼顾其他三面的加工尺寸,铣前后端面,保证尺寸260mm专用铣床5粗铣以底面定位,按底面一边找正,装夹工件,兼顾其他三面的加工尺寸,铣左右端面,保证尺寸260mm专用铣床6精铣以底面定位,按底面一边找正,装夹工件,兼顾其他三面的加工尺寸,铣前后两端面,保证端面A的垂直度为0.048专用铣床7精铣以底面定位,按底面一边找正,装夹工件,兼顾其他三面的加工尺寸,铣左右两端面,保证端面A的垂直度为0.048专用铣床8粗镗以底面定位,以加工过的端面找正,装夹工件,粗镗蜗杆面110mm轴承孔,留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08,与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床9粗镗以底面定位,以加工过的端面找正,装夹工件,粗镗蜗轮面110mm轴承孔,留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08,与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床10检验检查轴承孔尺寸及精度11半精镗以底面定位,以加工过的端面找正,装夹工件,半精镗蜗杆面110mm轴承孔,留加工余量0.10.2mm专用镗床12半精镗以底面定位,以加工过的端面找正,装夹工件,半精镗蜗轮面110mm轴承孔,留加工余量0.10.2mm专用镗床13精镗以底面定位,以加工过的端线找正,装夹工件,按分割面精确对刀(保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm),加工蜗杆面轴承孔专用镗床14精镗以底面定位,以加工过的端线找正,装夹工件,按分割面精确对刀(保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm),加工蜗轮面轴承孔专用镗床15钻用底面和两销孔定位,用钻模板钻,攻蜗杆轴承空端面螺孔专用钻床16钻用底面和两销孔定位,用钻模板钻,攻蜗轮轴承空端面螺孔专用钻床17锪孔用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角445度专用钻床18钳撤箱,清理飞边,毛刺19钳合箱,装锥销,紧固20检验检查各部尺寸及精度21入库入库 第四章:机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯的尺寸如下:4.1 机盖4.1.1 毛坯的外廓尺寸:考虑其加工外廓尺寸为330230133 mm,表面粗糙度要求RZ为3.2um,根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.35及表2.36,按公差等级79级,取7级,加工余量等级取F级确定, 毛坯长:330+23.5=337mm 宽:230+23=236mm 高:133+22.5=138mm4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量: 为了保证加工后工件的尺寸,在铣削工件表面时,工序5的铣削深度ap=2.5mm,工序6的铣削深度ap=2.45mm,留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度ap=0.05mm4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量:(1)钻4-11mm 孔钻孔:10mm,2Z=10 mm,ap=5mm扩孔:11mm,2Z=1mm, ap=0.5mm(2)钻4-13mm 孔钻孔:13mm,2Z=13 mm,ap=6.5mm(3)攻钻4-M6mm 孔钻孔:6mm,2Z=6 mm,ap=3mm攻孔:M6mm4.2 机体4.2.1 毛坯的外廓尺寸:考虑其加工外廓尺寸为330260240 mm,表面粗糙度要求RZ为3.2um,根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.35及表2.36,按公差等级79级,取7级,加工余量等级取F级确定, 毛坯长:330+23.5=337mm 宽:260+23=266mm 高:240+23=246mm4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量:为了保证加工后工件的尺寸,在铣削工件表面时,工序5的铣削深度ap=2.5mm,工序6的铣削深度ap=2.45mm,留磨削余量0.05mm,工序10的磨削深度ap=0.05mm4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量:(1)钻4-19mm 孔钻孔:16mm,2Z=16 mm,ap=8mm扩孔:19mm,2Z=3mm, ap=1.5mm(2)钻4-11mm 孔钻孔:10mm,2Z=10 mm,ap=5mm扩孔:11mm,2Z=1mm, ap=0.5mm(3)钻4-13mm 孔钻孔:13mm,2Z=13 mm,ap=6.5mm(4)攻钻3-M16mm ,2M16mm孔钻孔:16mm,2Z=16 mm,ap=8mm攻孔:M16mm(5)攻钻8-M12mm 孔钻孔:12mm,2Z=12 mm,ap=6mm攻孔:M12mm(5)攻钻3-M6mm 孔钻孔:6mm,2Z=6 mm,ap=3mm攻孔:M6mm4.3 箱体4.3.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量:为了保证加工后工件的尺寸,在铣削工件表面时,工序4的铣削深度ap=2.0mm,工序5的铣削深度ap=0. 5mm4.3.2 加工的工序尺寸及加工余量:(1)钻绞2-6mm 孔钻孔:4mm,2Z=4 mm, ap=2mm绞孔:6mm(2)镗2-110mm轴承孔粗镗:109.4mm,2Z=4.4 mm,ap=2.2mm半精镗:109.8mm,2Z=0.4mm, ap=0.2mm 精镗:109.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm(3)攻钻8-M12mm 孔钻孔:12mm,2Z=12 mm,ap=6mm攻孔:M12mm第五章:确定切削用量及基本工时 5.1 箱盖5.1.1 工序5 粗铣顶面(1)加工条件: 工件材料:灰铸铁加工要求:粗铣箱盖上顶面,保证顶面尺寸3 mm机床:卧式铣床X63刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为125 mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,可一次铣削,切削深度ap=2.5mm确定进给量f:根据工艺手册),表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为:V=dwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为l+l1+l2=125+3+2=130mm 故机动工时为: tm =130150=0.866min=52s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1552=7.8s其他时间计算: tb+tx=6%(52+7.8)=3.58s故工序5的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 5.1.2 工序6 粗粗铣结合面(1)加工条件: 工件材料:灰铸铁加工要求:精铣箱结合面,保证顶面尺寸3 mm机床:卧式铣床X63刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削,切削深度ap=2.45mm确定进给量f:根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为:V=dwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为: tm =335150=2.23min=134s辅助时间为: tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算: tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序6的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s5.1.3 工序7 磨分割面工件材料:灰铸铁加工要求:以底面及侧面定位,装夹工件,磨分割面,加工余量为0.05mm 机床:平面磨床M7130 刀具:砂轮 量具:卡板(1) 选择砂轮见工艺手册表4.82到表4.88,则结果为 WA46KV6P35040127其含义为:砂轮磨料为白刚玉,粒度为46号,硬度为中软1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为35040127(DBd)(2) 切削用量的选择 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程(3) 切削工时 工艺手册式中L加工长度,L=330mm b加工宽度,230mm Zb单面加工余量,Zb =0.0 5mm K系数,1.10 V工作台移动速度(m/min) fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm) fr工作台往返一次砂轮径向进给量(mm) 辅助时间为: tf=0.15tm=0.15162=24.3s 其他时间计算: tb+tx=6%(162+24.3)=11.2s 故工序7的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s5.1.4 工序8 钻孔(1)钻4-11mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为11mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用10mm的麻花钻头走刀一次, 扩孔钻11mm走刀一次10mm的麻花钻: f=0.25mm/r(工艺手册2.4-38) v=0.53m/s=31.8m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度11mm扩孔:f=0.57mm/r(工艺手册2.4-52)v=0.44m/s=26.4m/min(工艺手册2.4-53)ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔,故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(10.8+10.8)=86.4s 辅助时间为: tf=0.15tm=0.1586.4=12.96s 其他时间计算: tb+tx=6%(86.4+12.96)=5.96s 故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s (2)钻4-13mm 孔工件材料:灰铸铁加工要求:钻4个直径为13mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用13mm的麻花钻头走刀一次,f=0.25mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.44m/s=26.4m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔,故总时间为T=4t=420.4=81.6 s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1581.6=12.2s其他时间计算: tb+tx=6%(81.6+12.2)=5.6s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s (3)钻4-M6mm 孔工件材料:灰铸铁加工要求:攻钻4个公制螺纹M6mm的孔 机床:立式钻床Z535型刀具:6mm的麻花钻M6丝锥钻4-6mm的孔f=0.15mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.61m/s=36.6m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 辅助时间为: tf=0.15tm=0.1590=13.5s其他时间计算: tb+tx=6%(90+13.5)=6.2s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻4-M6mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间:l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm,t= (l+l1+l2)2/nf4=1.02(min)=61.2s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1561.2=9.2s其他时间计算: tb+tx=6%(61.2+9.2)=4.2s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s故工序8的总时间T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s5.2 机座5.2.1 工序5 粗铣箱体下平面(1)加工条件: 工件材料:灰铸铁加工要求:粗铣箱结下平面,保证顶面尺寸3 mm机床:卧式铣床X63刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为140 mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削确定进给量f:根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为:当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为l+l1+l2=140+3+2=145mm 故机动工时为: tm =145150=0.966min=58s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1558=8.7s其他时间计算: tb+tx=6%(58+8.7)=4s故工序5的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.75+4=70.7s5.2.2 工序6 粗铣箱体分割面(1)加工条件: 工件材料:灰铸铁加工要求:精铣箱结合面,保证顶面尺寸3 mm机床:卧式铣床X63刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削确定进给量f:根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min则ns=1000v/dw=(100027)(3.14225)=38(r/min)根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为:当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为: tm =335150=2.23min=134s辅助时间为: tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算: tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序6的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s5.2.3 工序7 磨箱体分割面工件材料:灰铸铁加工要求:以底面及侧面定位,装夹工件,磨分割面,加工余量为0.05mm 机床:平面磨床M7130 刀具:砂轮 量具:卡板(1)选择砂轮见工艺手册表4.82到表4.88,则结果为 WA46KV6P35040127其含义为:砂轮磨料为白刚玉,粒度为46号,硬度为中软1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为35040127(DBd)(2)切削用量的选择 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程(3)切削工时式中L加工长度,L=330 mm b加工宽度,230mm Zb单面加工余量,Zb =0. 5mm K系数,1.10 V工作台移动速度(m/min) fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm) fr工作台往返一次砂轮径向进给量(mm) 辅助时间为: tf=0.15tm=0.151113.2=24.3s 其他时间计算: tb+tx=6%(162+24.3)=11.2s 故工序7的单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=195.5s5.2.4 工序8 钻孔(1)钻4-19mm 孔 工件材料:灰铸铁加工要求:钻4个直径为19mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用16mm的麻花钻头走刀一次, 扩孔钻19mm走刀一次16mm的麻花钻: f=0.30mm/r(工艺手册2.4-38) v=0.52m/s=31.2m/min(工艺手册2.4-41)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 19mm扩孔:f=0.57mm/r(工艺手册2.4-52)切削深度ap=1.5mmv=0.48m/s=28.8m/min(工艺手册2.4-53)ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔,故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(14.5+7.6)=88.4s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1588.4=13.3s其他时间计算: tb+tx=6%(88.4+13.2)=6.1s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s (2)钻4-11mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为11mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用10mm的麻花钻头走刀一次, 扩孔钻11mm走刀一次10mm的麻花钻: f=0.25mm/r(工艺手册2.4-38) v=0.53m/s=31.8m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 11mm扩孔:f=0.57mm/r(工艺手册2.4-52)v=0.44m/s=26.4m/min(工艺手册2.4-53)ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔,故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(10.8+10.8)=86.4s 辅助时间为: tf=0.15tm=0.1586.4=12.96s 其他时间计算: tb+tx=6%(86.4+12.96)=5.96s 故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s (3)钻4-13mm 孔工件材料:灰铸铁加工要求:钻4个直径为13mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用13mm的麻花钻头走刀一次,f=0.25mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.44m/s=26.4m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔,故总时间为T=4t=420.4=81.6 s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1581.6=12.2s其他时间计算: tb+tx=6%(81.6+12.2)=5.6s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s 故工序8的单件时间: T=207.8+99.5+105.3=413.6s5.2.5 工序9 钻孔工件材料:灰铸铁加工要求:攻钻3个公制螺纹M16mm,深15mm和攻钻4个公制螺纹M12mm,深25mm 的孔(1) 攻钻3M16mm,深15mm 孔 机床:组合钻床刀具:16mm的麻花钻M16丝锥钻3-16mm的孔f=0.32mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.57m/s=34.2m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度辅助时间为: tf=0.15tm=0.1526.7=4s其他时间计算: tb+tx=6%(26.7+4)=1.8s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻3-M16mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间:l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为: tf=0.15tm=0.1538.7=5.8其他时间计算: tb+tx=6%(38.7+5.8)=2.7s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s(2)攻钻4-M12mm,深25mm 孔 机床:立式钻床Z535型刀具:12mm的麻花钻M12丝锥钻4-12mm的孔f=0.25mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.51m/s=30.6m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度辅助时间为: tf=0.15tm=0.1572=10.8s其他时间计算: tb+tx=6%(72+10.8)=5s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min) 故机动加工时间:l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为: tf=0.15tm=0.1576.3=11.5s其他时间计算: tb+tx=6%(76.3+11.5)=5.3s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s故工序9的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s5.2.6 工序10 钻孔工件材料:灰铸铁加工要求:攻钻2个公制螺纹M16mm,深15mm和攻钻3个公制螺纹M6mm,深10mm 的孔(1)攻钻2M16mm,深15mm 孔 机床:组合钻床刀具:16mm的麻花钻M16丝锥钻2-16mm的孔:f=0.32mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.57m/s=34.2m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 V=dwnw /1000=31.42(m/min)t= (l+l1+l2 ) 2/ nw f=38/(1000.32) =0.3min=18s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1518=2.7s其他时间计算: tb+tx=6%(18+2.7)=1.2s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =18+2.7+1.2=21.9攻2-M16mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间:l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,t= (l+l1+l2)2/nf2=0.43(min)=25.8s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1525.8=3.9s其他时间计算: tb+tx=6%(25.8+3.9)=1.8s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =25.8+3.9+1.8=31.5s(2)攻钻3M6mm,深10mm 孔 机床:立式钻床Z535型刀具:6mm的麻花钻M6丝锥钻3-6mm的孔f=0.15mm/r(工艺手册2.438,3.1-36) v=0.61m/s=36.6m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度辅助时间为: tf=0.15tm=0.1542=6.3s其他时间计算: tb+tx=6%(42+6.3)=2.9s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s 攻3-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间:l=10mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为: tf=0.15tm=0.1525.8=4.4s其他时间计算: tb+tx=6%(29.5+4.4)=2s故单件时间: tdj=tm+tf+tb+tx =29.5+4.4+2=35.9s故工序10的总时间T=21.9+31.5+51.2+35.9=140.5s5.3 机体5.3.1 工序2 钻,铰2个直径为6mm深28mm的孔(1)钻孔工步工件材料:灰铸铁加工要求:钻2个直径为4mm深28mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用4mm的麻花钻头走刀一次, f=0.11mm/r(工艺手册2.4-38) v=0.76m/s=45.6m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=580(r/min)按机床选取nw=530r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 V=dwnw /1000=41.6(m/min)(2)粗铰工步工件材料:灰铸铁 加工要求:铰2个直径为6mm深28mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用46mm的绞刀走刀一次, f=0.4mm/r(工艺手册2.4-38) v=0.36m/s=21.6m/min(工艺手册2.4-41) ns=1000v/dw=275(r/min)按机床选取nw=275r/min, (按工艺手册3.1-36)所以实际切削速度 故tm=2(t1 +t2)=100.8s tf=0.15tm=0.15100.8=15.1s tb+tx=6%(100.8+15.1)=7s 故工序2的总时间: tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s 5.3.2 工序4 半精铣前后端面(1)加工条件工件材料:灰铸铁加工要求:半精铣箱体前后2个端面机床:卧式铣床X63刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm,可一次铣削,切削深度ap=2.0mm确定进给量f:根据工艺手册,表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为:当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是半精铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为: 辅助时间为: tf=0.15tm=0.1568=10.2s其他时间计算: tb+tx=6%(68+10.2)=4.1s故铣一端面的时间: tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求铣2个端面,则工序4的总时间为: T=2tdj=282.3=164.6s5.3.2 工序5 半精铣左右端面(1)加工条件工件材料:灰铸铁加工要求:半精铣箱体左右2个端面机床:
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