车床转盘零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计【铣削燕尾面及凹台面】【车削底面P 外圆面N 端面L 空刀面和倒角】【说明书+CAD】
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工序卡片工序一: 粗铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面青 岛 理 工 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称铣燕尾面零件名称车床转盘零件零件重量材 料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸造设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式铣床X51工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数背吃刀量进给量切削速度基本工时1粗铣M、H面高速钢单角铣刀11.8mm0.083mm/z0.41m/s144.96s4粗铣凹台面硬质合金镶齿三面刃铣刀11.8mm0.208mm/z0.14m/s138.9设 计 者杨 凯指导教师刘 琨 明共 页第1页工序二: 粗铣+半精铣转盘的两个端面Q和R青 岛 理 工 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称铣端面零件名称车床转盘零件重量材 料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸造设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式铣床X61工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数背吃刀量进给量切削速度基本工时1以端面为基准,铣削凸台表面。高速钢镶齿面铣刀13mm0.25mm/z0.335m/s69s设 计 者杨 凯指导教师刘 琨 明共 页第1页工序三: 粗车+半精车+精车加工转盘底面P、外圆面N、端面青 岛 理 工 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称车加工零件名称车床转盘零件重量材 料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸造设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式车床C620-1工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数背吃刀量进给量切削速度基本工时1粗车外圆面N硬质合金YG8可转位车刀,刀杆尺寸BH为16mm25mm,,刀片厚度为5mm。12.5mm1.0mm/r35.7m/min4.8s设 计 者杨 凯指导教师刘 琨 明共 页第1页工序四: 钻、扩、铰35H7孔青 岛 理 工 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称钻孔零件名称车床转盘零件重量材 料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸造设备夹具辅助工具名称型号专用夹具型立式钻床Z550工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数背吃刀量进给量切削速度基本工时1钻孔25的标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。112.5mm0.90mm/r15.09m/min13.16s2扩钻孔33的标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。14mm1.0mm/r20.21m/min9.6s3扩孔34.8mm标准高速钢扩孔钻10.9mm1.2mm/r28.5m/min4.8s4铰孔35mm标准高速钢铰刀10.1mm1.0mm/r10.99m/min15.66s设 计 者杨 凯指导教师刘 琨 明共 页第1页工序五:钻213孔青 岛 理 工 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称钻孔零件名称车床转盘零件重量材 料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸造设备夹具辅助工具名称型号专用夹具型立式钻床Z550工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数背吃刀量进给量切削速度基本工时1钻孔13的标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。17.50.57mm/r11.23m/min24s设 计 者杨 凯指导教师刘 琨 明共 页第1页5青岛理工大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称车床转盘零件名称车床转盘共1页第1页材料 牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数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设备工时/s准终单件1铣削粗铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面,以底面P为主要定位基准,两侧面K为第二定位基准。X51立式铣床专用夹具138.92铣削粗铣+半精铣转盘的两个端面Q和R,以M、H面以及未加工面N为定位基准。X61卧式铣床专用夹具693车削粗车+半精车+精车加工转盘底面P、外圆面N、端面L等以已加工面M、H、Q面定位,实现完全定位。C620-1卧式车床专用夹具4.84铣削粗铣+半精铣加工转盘的196mm圆弧面和尺寸132mm的两侧面K,以底面P、外圆面N、燕尾面H定位。X51立式铣床专用夹具526铣削精铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面,以已加工面底面P为主要定位基准,以已加工两侧面K为第二定位基准。X51立式铣床专用夹具21.37钻孔钻、扩、铰孔Z550型立式钻床专用夹具15.668钻孔钻2孔Z550型立式钻床专用夹具249倒角、去毛刺倒角、去毛刺C620-1卧式车床专用夹具10检验检查 LATHEThe basic machines that are designed primarily to do turning, facing and boring are called lathes. Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathe can do boring, facing, drilling, and reaming in addition to turning, their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the workpiece. These accounts for the fact that lathes of various types are more widely used in manufacturing than any other machine tool.Lathes in various forms have existed for more than two thousand years. Modem lathes date from about 1797, when Henry Maudsley developed one with a lea&crew. It provided controlled, mechanical feed of the tool. This ingenious Englishman also developed a changegear system that could connect the motions of the spindle and lea&crew and thus enable threads to be cut.Lathe Construction. The essential components of a lathe are depicted in the block diagram. These are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage assembly, quick-change gear box, and the lea&crew and feed rod.The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well-normalized or aged gray or nodular cast iron and provides a heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inverted V-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted V and one flat way in one or both sets. Because several other components are mounted and/or move on the ways they must be made with precision to assure accuracy of alignment. Similarly, proper precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged. Any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed. The ways on most modem lathes are surface hardened to offer greater resistance to wear and abrasion.The headstock is mounted in a fixed position on the inner ways at one end of the lathe bed. It provides a powered means of rotating the work at various speeds. It consists, essentially, of a hollow spindle, mounted in accurate bearings? And a set of transmission gears similar to a truck transmission through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from eight to eighteen speeds, usually in a geometric ratio, and on modem lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives.Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types, a longitudinal hole extends through the spindle so that long bar stock can be fed through it. The size of this hole is an important size dimension of a lathe because it determines the maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through the spinale. The inner end of the spindle protrudes from the gear box and contains a means for mounting various types of chucks, face plates, and dog plates on it. Whereas small lathes often employ a threaded section to which the chucks are screwed, most large lathes utilize either cam-lock or key-drive taper noses. These provide a large-diameter taper that assures the accurate alignment of the chuck, and a mechanism that permits the chuck or face plate to be locked or unlocked in position without the necessity of having to rotate these heavy attachments. Power is supplied to the spindle by means of an electric motor through a V-belt or silent-chain drive. Most modem lathes have motors of from 5 to15 horsepower to provide adequate power for carbide and ceramic tools at their high cutting speeds.The tailstock assembly consists, essentially, of three parts. A lower casting fits on the inner ways of the bed and can slide longitudinally thereon, with a means for clamping the entire assembly in any desired location. An upper casting fits on the lower one and can be moved transversely upon it on some type of keyed ways. This transverse motion pemfits aligning the tailstock and headstock spindles and provides a method of tuming tapers. The third major component of the assembly is the tailstock quill. This is a hollow steel cylinder, usually about 2 to sinches in diameter, that can be moved several inches longitudinally in and out of the upper casting by means of a handwheel and screw. The open end of the quill hole terminates in a morse. Taper in which a lathe center, or various tools such as drills, can be held. A graduated scale, several inches in length, usually is engraved on the outside of the quill to aid in controlling its motion in and out of the upper casting. A locking device permits clamping the quill in any desired position.The carriage assembly provides the means for mounting and moving cutting tools. The carriage is a reianvely fiat H-shaped casting that rests and moves on the outer set of ways on the bed. The transverse bar of the carriage contains ways on which the cross slide is mounted and can be moved by means of a feed screw that is controlled by a small handwheel and a graduated dial. Through the cross slide a means is provided for moving the lathe tool in the direction normal to the axis of rotation of the work.On most lathes the tool post actually is mounted on a compound rest. This consists of a base, which is mounted on the cross slide so that it can be pivoted about a vertical axis, and an .upper casting. The upper casting is mounted on ways on this base .so that it can be moved back and forth and controlled by means of a short lead screw operated by a handwheel and a calibrated dial.Manual and powered motion for the carriage, and powered motion for the cross slide, is provided by mechanisms within the apron,attached to the front of the carriage. Manual movement of the carriage along the bed is effected by turning a handwheel on the front of the apron, which is geared to a pinion on the back side. This pinion engages a rack that is attached beneath the upper front edge of the bed in an inverted position. To impart powered movement to the carriage and cross slide, a rotating feed rod is provided. The feed rod, which contains a keyway throughout most of its length, passes throughthe two reversing bevel pinions and is keyed to them. Either pinion cam be brought into mesh with a mating bevel gear by means of the reversing lever on the front of the apron and thus provide forward or reverse power to the carriage. Suitable clutches connect either the rack pinion or the cross-shde screw to provide longitudinal motion of the carriage or transverse motion of cross slide.For cutting threads, a second means of longitudinal drive is provided by a lead screw. Whereas motion of the carriage when driven by the feed-rod mechanism takes place through a friction clutch in which shppage is possible, motion through the lead screw is by a direct, mechanical connection between the apron and the lead screw, s This is achieved by a split nut. By means of a clamping lever on the front of the apron, the split nut can be closed around the lead screw. With the split nut closed, the carriage is moved along the lead screw by direct drive without possibility of slippage.Modern lathes have a quick-change gear box. The input end of this gear box is driven from the lathe spindle by means of suitable gearing. The output end of the gear box is connected to the feed rod and lead screw. Thus, through this gear train, leading from the spindle to the quick-change gear box, thence to the lead screw and feed rod, and then to the carriage, the cutting tool can be made to move a specific distance, either longitudinally or transversely, for each revolution of the spindle. A typical lathe provides, through the feed rod, forty-eight feeds ranging from 0.002 inch to 0.118 inch per revolution of the spindle, and, through tne lead screw, leads for cutting forty-eight different threads from 1.5 to 92 per inch. On some older and some cheaper lathes, one or two gears in the gear train between the spindle and the change gear box must be changed in order to obtain a full range of threads and feeds.车床用与车外圆、端面和镗孔等加工的机床叫车床。车削很少在其他种类的机床上进行,因为其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床除了用于车外圆外还能用于镗孔、车端面、钻孔和铰孔,车床的多功能性可以使工件在一次定位安装中完成多种加工。这就是在生产中普遍使用各种车床比其他种类的机床都要多的原因。两千多年前就已经有了车床。现代车床可以追溯到大约1797年,那时亨利莫德斯利发明了一种具有丝杠的车床。这种车床可以控制工具的机械进给。这位聪明的英国人还发明了一种把主轴和丝杠相连接的变速装置,这样就可以切削螺纹。车床的主要部件:床身、主轴箱组件、尾架组件、拖板组件、变速齿轮箱、丝杠和光杠床身是车床的基础件。它通常是由经过充分正火或时效处理的灰铸铁或者球墨铸铁制成,它是一个坚固的刚性框架,所有其他主要部件都安装在床身上。通常在床身上面有内外两组平行的导轨。一些制造厂生产的四个条导轨都采用倒“V”形,而另一些制造厂则将倒“V”形导轨和平面导轨相结合。由于其他的部件要安装在导轨上并(或)在导轨上移动,导轨要经过精密加工,以保证其装配精度。同样地,在操作中应该小心,以避免损伤导轨。导轨上的任何误差,常常会使整个机床的精度遭到破坏。大多数现代车床的导轨要进行表面淬火处理,以减小磨损和擦伤,具有更大的耐磨性。主轴箱安装在床身一端内导轨的固定位置上。它提供动力,使工件在各种速度下旋转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮类似于卡车变速箱所组成,通过变速齿轮,主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有818种转速,一般按等比级数排列。在现代车床上只需扳动24个手柄,就能得到全部挡位的转速。目前发展的趋势是通过电气的或机械的装置进行无级变速。由于车床的精度在很大程度上取决于主轴,因此主轴的结构尺寸较大,通常安装在紧密配合的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔,长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸,因为当工件必须通过主轴孔供料时,它确定了能够加工棒料毛坯的最大外径尺寸。主轴的内端从主轴箱中凸出,其上可以安装多种卡盘、花盘和挡块。而小型的车床常带有螺纹截面供安装卡盘之用。很多大车床使用偏心夹或键动圆锥轴头。这些附件组成了一个大直径的圆锥体,以保证对卡盘进行精确地装配,并且不用旋转这些笨重的附件就可以锁定或松开卡盘或花盘。主轴由电动机经V带或无声链装置提供动力。大多数现代车床都装有515马力的电动机,为硬质合金和金属陶瓷合金刀具提供足够的动力,进行高速切削。尾座组件主要由三部分组成。底座与床身的内侧导轨配合,并可以在导轨上做纵向移动,底座上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座安装在底座上,可以沿键槽在底座上横向移动,使尾座与主轴箱中的主轴对中并为切削圆锥体提供方便。尾座组件的第三部分是尾座套筒,它是一个直径通常在23英寸之间的钢制空心圆柱轴。通过手轮和螺杆,尾座套筒可以在尾座体中纵向移入和移出几英寸。活动套筒的开口一端具有莫氏锥度,可以用于安装顶尖或诸如钻头之类的各种刀具。通常在活动套筒的外表面刻有几英寸长的刻度,以控制尾座的前后移动。锁定装置可以使套筒在所需要的位置上夹紧。拖板组件用于安装和移动切削工具。拖板是一个相对平滑钓H形铸件,安装在床身外侧导轨上,并可在上面移动。大拖板上有横向导轨,使横向拖板可以安装在上面,并通过丝杠使其运动,丝杠由一个小手柄和刻度盘控制。横拖板可以带动刀具垂直于工件的旋转轴线切削。大多数车床的刀架安装在复式刀座上,刀座上有底座,底座安装在横拖板上。可绕垂直轴和上刀架转动;上刀架安装在底座上,可用手轮和刻度盘控制一个短丝杠使其前后移动。溜板箱装在大拖板前面,通过溜板箱内的机械装置可以手动和动力驱动大拖板以及动力驱动横拖板。通过转动溜板箱前的手轮,可以手动操作拖板沿床身移动。手轮的另一端与溜板箱背面的小齿轮连接,小齿轮与齿条啮合,齿条倒装在床身前上边缘的下面。利用光杠可以将动力传递给大拖板和横拖板。光杠上有一个几乎贯穿于整个光杠的键槽,光杠通过两个转向相反并用键连接的锥齿轮传递动力。通过溜板箱前的换向手柄可使啮合齿轮与其中的一个锥齿轮啮合,为大拖板提供“向前”或“向后”的动力。适当的离合器或者与齿条小齿轮连接或者与横拖板的螺杆连接,使拖板纵向移动或使横拖板横向移动。对于螺纹加工,丝杠提供了第二种纵向移动的方法。光杠通过摩擦离合器驱动拖板移动,离合器可能会产生打滑现象。而丝杠产生的运动是通过溜板箱与丝杠之间的直接机械连接来实现的,对开螺母可以实现这种连接。通过溜板箱前面的夹紧手柄可以使对开螺母紧紧包合丝杠。当对开螺母闭合时,可以沿丝杠直接驱动拖板,而不会出现打滑的可能性。现代车床有一个变速齿轮箱,齿轮箱的输入端由车床主轴通过合适的齿轮传动来驱动。齿轮箱的输出端与光杠和丝杠连接。主轴就是这样通过齿轮传动链驱动变速齿轮箱,再带动丝杠和光杠,然后带动拖板,刀具就可以按主轴的转数纵向地或横向地精确移动。一台典型的车床的主轴每旋转一圈,通过光杠可以获得从0叩2到0118英寸尺寸范围内的48种进给量;而使用丝杠可以车削从15到92牙英寸范围内的48种不同螺纹。一些老式的或价廉的车床为了能够得到所有的进给量和加工出所有螺纹,必须更换主轴和变速齿轮箱之间的齿轮系中的一个或两个齿轮。7毕业设计(论文)任务书 专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 题目 车床转盘零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计 专题 车床转盘零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计 主 要 内 容 及 要 求 主要内容: (1) 确定生产类型,对零件进行工艺分析。 (2) 选择毛坯种类及制造方法,绘制零件毛坯综合图。 (3) 拟订零件的机械加工工艺过程,选择各工序的加工设备和工艺装备,确定 各工序切削用量和工序尺寸,计算某一代表工序的工时定额。 (4) 填写工艺文件:工艺过程卡片(或工艺卡片)和工序卡片(可视工作量大 小只填部分主要工序的工序卡片) 。 (5) 设计指定工序的专用夹具,绘制夹具装配总图和主要零件图。 (6) 撰写毕业设计说明书。 要求:必须以负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果。 在教师指导下,独立完成设计任务,培养较强的创新意识和学习能力,获得机械 工程师的基本训练。使整个设计在技术上是先进的,在经济上是合理的,在生产上是 可行的。工艺规程设计应满足加工质量、生产率、经济性要求,机床夹具设计方案应 合理,有一定的特色和见解。计算步骤清晰,计算结果正确;设计制图符合国家标准; 使用计算机设计、计算和绘图;设计说明书要求内容完整、文字通顺、语言简练、图 示清晰,重要计算公式和数据应注明出处。 设计说明书不少于 2 万字,查阅文献 15 篇以上,翻译与课题有关的英文资料 2 篇, 译文字数不少于 5 千汉字,绘制图纸折合总量不少于 5 张 A1。 主要技 术参数 该零件图样一张,生产类型为中批生产,每日一班。 进 度 及 完 成 日 期 3 月 23 日 4 月 5 日(2 周):课题调研,理解熟悉设计任务,借阅资料,翻译英 文文献,制订设计计划。 4 月 6 日 4 月 12 日(1 周):分析、抄画零件图,绘制零件 毛坯综合图。 4 月 13 日 5 月 10 日(4 周):选择加工方案,确定工艺路线和工艺尺寸,编制 机械加工工艺规程。 5 月 11 日 5 月 31 日(3 周):设计专用夹具,绘制夹具总装图及其主要零件图。 6 月 1 日 6 月 14 日(2 周):技术文件编制,编写完成毕业设计说明书,打印图 纸,上交说明书和图纸。 6 月 15 日 6 月 21 日(1 周):教师审阅毕业设计,学生准备答辩。 教学院长签字 日 期 教研室主任签字 日 期 指导教师签字 日 期 指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日 指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日 答 辩 委 员 会 评 语 指导教师给定 成绩(30%) 评阅人给定 成绩(30%) 答辩成绩 (40%) 总 评 答辩委员会主席 签字 评 定 成 绩 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 I 摘要 用与车外圆、端面和镗孔等加工的机床叫车床。车削很少在其他种类的机床上进 行,因为其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床除了用于车外圆 外还能用于镗孔、车端面、钻孔和铰孔,车床的多功能性可以使工件在一次定位安装 中完成多种加工。这就是在生产中普遍使用各种车床比其他种类的机床都要多的原因。 车床的主要部件:床身、主轴箱组件、尾架组件、拖板组件、变速齿轮箱、丝杠 和光杠 大多数车床的刀架安装在复式刀座上,刀座上有底座,底座安装在横拖板上。可 绕垂直轴和上刀架转动;上刀架安装在底座上,可用手轮和刻度盘控制一个短丝杠使 其前后移动。 转盘用螺栓与中滑板紧固在一起,松开螺母,可使其在水平面内扳转任意角度, 小滑板沿转盘上的导轨可以做短距离的移动,当转盘扳转某一角度后,小滑板便可带 动车刀做相应的斜向移动。普通车床的转盘位于上刀架和下刀架之间,它是上刀架的 导向件,当需要用小刀架车锥面时,可通过赚盘相对于下刀架的转动来调整锥角, 本说明书堆车床转盘零件的作用,零件的工艺过程,夹具设计做了比较系统完整 的分析和论证。对工艺规程的设计做了详细的说明,并制定了合理的加工工艺路线, 编制了一整套的机械加工工艺卡片。对关键工序的加工余量、工序尺寸、工序公差、 切削用量等进行了计算。对机械加工工艺过程中需要的夹具具进行了设计分析,保证 整个工艺过程的完整性。 关键词:金属切削;转盘;精度;工艺规程;公差 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 II Abstract The basic machines that are designed primarily to do turning, facing and boring are called lathes. Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathe can do boring, facing, drilling, and reaming in addition to turning, their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the workpiece. These accounts for the fact that lathes of various types are more widely used in manufacturing than any other machine tool. Lathe Construction: The essential components of a lathe are depicted in the block diagram. These are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage assembly, quick-change gear box, and the lea Turntable; Precision; Technical schedule; Tolerance 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 III 目录 摘要 .I Abstract.II 目录 .III 第 1 章 绪论 .1 1.1 课题研究的意义及现状 .1 1.2 论文主要研究内容 .1 2.1 零件的作用 .2 2.2 零件的工艺分析 .2 第 3 章 机械加工工艺规程的设计 .3 3.1 机械加工工艺规程的定义 .3 3.2 机械加工工艺过程的组成 .3 3.3 机械加工工艺规程的作用 .3 3.4 机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容 .4 3.5 计算生产纲领确定生产类型 .4 3.6.确定毛坯的制造形式 .5 3.7.基准的选择 .5 3.8 制定工艺路线 .7 3.9 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .7 3.10 确定切削用量及基本时间 .11 第 4 章 机床夹具设计 .26 4.1 机床夹具介绍 .26 4.2 夹具设计 .32 结论 .35 参考文献 .36 致谢 .37 附件 1 .38 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 IV 附件 2 .49 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 1 第 1 章 绪论 1.1 课题研究的意义及现状 当今社会,工业正在飞速发展,各种新型产品日新月异,机械已成为工业发展的 一支主导力量,机械加工水平的高低直接影响着工业前进的步伐,而在机械加工中车 工是机械加工中最常用的工种。在金属车削机床中,车床约占总数的一半左右。无论 是成批大量生产还是单件小批量生产,以及在机械维护管理当面,车削加工都占有重 要的地位。而车床转盘作为车床的一个重要部件,它的重要作用是不可忽视的。普通 车床的转盘位于上刀架和下刀架直接按,它是上刀架的导向件,当需要用小刀架车锥 面时,可通过转盘相对于下刀架的转动来调整锥角,转盘用螺栓与中滑板紧固在一起, 松开螺母可使其在水平面内扳转任意角度,小滑板沿转盘上的导轨可做短距离的移动, 当转盘扳转一角度后,小滑板便可带动车刀做相应的斜向移动。 1.2 论文主要研究内容 车床转盘零件的材料是 HT200。毛坯用铸造的方法加工,因为是中批量生产,适 合用机械造型的方法铸造。 本论文中对车床转盘零件的铸造方法及毛坯到零件的机械加工工艺过程和加工时 候的技术要求做了详细的分析。并对某些中药的工序刀具的车削速度和车削工时进行 了较为严密的计算。 为了保证加工质量,提高劳动生产率,需要设计专用夹具,本文设计出某些重要 工序专用夹具的装配图和零件图。 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 2 第 2 章 零件的分析 2.1 零件的作用 题目所给的是车床转盘零件。普通车床的转盘位于刀架部件的上刀架与下刀架之 间,它是上刀架的导向件,当需要用小刀架车锥面时,可通过转盘相对于下刀架的转 动来调整锥角。 2.2 零件的工艺分析 图 2-1 车床转盘零件零件图 普通车床的转盘零件,从零件图可以看出,零件的主要加工面有:底面 P 及 70h6 外圆面 N;燕尾槽导轨面 M 及 H; 35H7 孔; 196mm 圆弧面和尺寸 132mm 两侧面 K 及其端面 Q 等。 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 3 第 3 章 机械加工工艺规程的设计 3.1 机械加工工艺规程的定义 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。其中规 定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。 它在具体的生产条件下,是最合理或较合理工艺过程和操作方法,并按规定的书 写形式写成工艺文件,经审批后用来指导生产。工艺规程中包括工序的排列顺序,加 工尺寸、公差及技术要求、工艺设备及工艺措施、切削用量及工时定额等内容。 3.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程由若干个按一定顺序排列的工序组成。机械加工的每一个工序 又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。 工序-一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连 续完成的那一部分工艺过程。 安装-如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成的那 部分工序内容称为一个安装。 工位-在工件的一次按装中,通过分度(或移位)装置,使工件相对于机床 床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。 工步-加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工 位内容,称为一个工步。 走刀-切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容,称为一次走刀。 3.3 机械加工工艺规程的作用 根据机械加工工艺规程进行生产准备(包括技术准备) 。 机械加工工艺规程是生产计划、调度,工人的操作、质量检查等的依据。 新建或扩建车间(或工段) ,其原始依据也是机械加工工艺规程。 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 4 3.4 机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容 3.4.1 机械加工工艺规程的设计原则 设计机械加工工艺规程应遵循如下原则: 1)可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。 2)必须能满足生产纲领的要求。 3)在满足技术要求和生产纲领要求的前提下,一般要求工艺成本最低。 4)尽量减轻工人 的劳动强度,保障生产安全。 3.4.2 机械加工工艺规程的设计步骤和内容 1)阅读装配图和零件图 2)工艺审查 3)熟悉或确定毛坯 4)拟定机械加工工艺路线 5)确定满足各工序要求的工艺装备(包括机床、夹具、刀具和量具等) 6)确定各主要工序的技术要求和检验方法 7)确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差 8)确定切削用量 9)确定时间定额 10)填写工艺文件 3.5 计算生产纲领确定生产类型 该产品年产量为 3000 件/年,备品率为 10%,废品率为 1% N=Qn(1+a%+b%)(3-1) =3000 1 (1+10%+1%) =3300 件/年 生产类型不同,其生产过程和生产组织、车间的机床布置、毛坯的制造方法、采 用的工艺设备、加工方法和工人的熟练程度等都有不同要求。因此在制定工艺路线的 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 5 时候应该首先确定该产品的生产类型,以便更好的组织生产。 表 3-1 各种生产类型的规范 零件的年生产纲领(件/年)生产类型 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 5 20 100 小批生产 5-100 20-200 100-200 中批生产 100-300 200-500 500-5000 大批生产 300-1000 500-5000 5000-50000 大量生产 1000 5000 50000 车床转盘零件为小型零件,根据生产纲领 3330 件/年,在表 3-1 中对应 500-5000 件/年,所以应确定该生产类型为中型生产。 3.6.确定毛坯的制造形式 毛坯的选择既影响到毛坯制造工艺又影响到机械加工工艺,要根据生产纲领、材 料的工艺特性及零件对材料性能的要求和零件的结构等因素而定。 生产纲领的大小 零件材料以及零件对材料组织和性能的要求。例如:铸铁和青铜不能锻造只能 用铸件。 零件的结构形状和外形尺寸。 先有生产条件 选择毛坯时,要考虑毛坯制造的实际水平、生产能力、设备情 况及外协的可能性和经济性。 根据以上条件零件材料选择为 HT200,毛坯采用铸件。因为转盘零件位于上刀架与 下刀架直接按,它是上刀架的导向件,零件工作时要求有一定的抗震性。零件为中批 量生产,对生产效率要求高,可采用机械砂型铸造。 3.7.基准的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工 质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还 会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 6 (1)粗基准的选择。 粗基准的选择应以下面的几点为原则:a 应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。 b 当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时,应选不加工的表面作为粗基准。 c 要保证工件上某重要表面的余量均匀时,则应选择该表面为定位粗基准。d 当全部表 面都需要加工时,应选余量最小的表面作为基准,以保证该表面有足够的加工余量。 对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工 件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。因本零件毛坯 是铸造加工形成,铸造精度处于中等水平,粗基准选底面 P 和两侧面 K 面,实现限制 六个自由度的完全定位。 (2)精基准的选择。 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、 可靠、方便。为此,一般遵循下列五条原则: 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准 与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面 间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从 而可减少夹具设计和制造工作。例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨 削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表 面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。 例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能 保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工 表面本身为基准。例如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。此外,像拉孔 在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。 便于装夹原则。所选择的精基准,应能保证定位准确、可靠,夹紧机构简单, 操作方便。这称为便于装夹原则。 此外,还应选择工件上精度高、尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。 这里主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 7 尺寸换算,要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发,进而保证转盘 零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 3.8 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等 技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的情况下,可以考虑采用 万能性机床配以专用夹具,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: 工序:粗铣燕尾面 M、H 及空刀面和凹台面,以底面 P 为主要定位基准,两侧面 K 为第二定位基准。 工序:粗铣+半精铣转盘的两个端面 Q 和 R,以 M、H 面以未加工面 N 为定位基准。 工序:粗车+半精车+精车加工转盘底面 P、外圆面 N、端面 L 等以已加工面 M、H、Q 面定位,实现完全定位。 工序:粗铣+半精铣加工转盘的 196mm 圆弧面和尺寸 132mm 的两侧面 K,以底 面 P、外圆面 N、燕尾面 H 定位。 工序:精铣燕尾面 M、H 及空刀面和凹台面,以已加工面底面 P 为主要定位基准, 以已加工两侧面 K 为第二定位基准。 工序:钻、扩、铰 孔。357 工序:钻 2 孔。1 工序 VIII 倒角、去毛刺。 工序 IX:检验 以上工艺过程详见附件三“机械加工工艺卡片” 。 3.9 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 进行机械加工余量的分析计算,是为了确定最有利的加工余量,以节省材料。利 用分析计算法,必须有可靠的数据,否则难以进行。 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 8 3.9.1 选择毛坯 毛坯经铸造生产,已经由零件图给出。 3.9.2 影响加工余量的因素 1)被加工表面上道工序尺寸公差 a 2)被加工表面上道工序表面粗糙度 和缺陷层yRaH 3)被加工表面上道工序的空间误差 ae 4)本道工序装夹误差 b 3.9.3 确定机械加工余量的方法 确定加工余量的方法有三种:计算法、查表法和经验法。本零件加工余量的确定 采用查表修正法。 已知零件的生产类型为中批生产,毛坯的制造方法选用砂型机械造型,因为零件 的 35 孔需要铸出,因此需要安放型芯。因此,为了消除残余应力,铸造后应安排人 工时效。 (1)铸造尺寸公差 铸造尺寸公差有 16 级,由于是中批生产,毛坯的制造方法采用砂型机械制造的方 法。砂型铸造机器造型时灰铸铁毛坯铸件的公差等级为 8-10,选取该零件毛坯铸件的 公差等级为 9 级,选错箱值为 1.0。 (参数由机械制造工艺设计简明手册 李益民 哈尔滨工业大学 查取) (2)铸件机械加工余量 对于中批生产的铸件加工余量由机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 查得, 表 3-2 各加工表面总余量 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 9 加工表面 基本尺寸 (mm) 加工余量等 级 加工余量数 值(mm) 说明 H 面 74 H 3.0 可归为孔轴配合, 双侧加工 M 面 22 G 3.0 配合面,下箱铸造, 单侧加工 Q 面 234 G 4.0 自由公差,要求较 低,双侧加工 N 面 70 H 3.0 轴孔配合,降低一 级,双侧加工 K 面 196(1 32) G 4.0 没有严格要求,双 侧加工 P 面 22 H 3.5 分型要求降低一级, 单侧加工 G 面 44 G 3.0 下箱铸造,有粗糙 度要求,单侧加工 表 3-3 主要毛坯尺寸及公差 主要加工面 零件尺寸 (mm) 总加工余量 (mm) 毛坯尺寸(mm) 公差 CT(mm) H 面 74 6 80 1 M 面 22 3.5+3.0 28.5 1 Q 面 234 8 242 1 N 面 70 6 76 1 K 面 19(132) 8(6) 20(138) 1 P 面 22 3.0+3.5 28.5 1 G 面 44 2.5+3.5 49 1 各面的具体代号见零件图。 选取 MA 为 G 级,各表面的总余量见表 3-2。由机械制造工艺设计简明手册表 2.2-1 可查得铸件的各主要尺寸公差。转盘零件的毛坯铸件选择 P 面所在的平面为分型 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 10 面,冒口系统的类型采用顶注式浇注系统,原因是零件的高度不大且结构简单、中等 壁厚的板块类零件。 3.9.4 毛坯零件综合图 零件-毛坯综合图一般包括以下内容:铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工 艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根的位置、工艺基准及其他有关技术要 求等。本次设计的零件浇冒口设计在零件 70 圆端面垂直方向上,具体采用的浇注方 式为顶浇注的一般形式。分型面选在 P 面所在的平面上,这样铸造零件大部分在下箱, 容易铸造和保证良好的质量。因为砂型机器造型的铸件,零件应设计拔模斜度,零件 的拔模斜度为 3,铸造圆角取 。52R 零件-毛坯综合图的技术条件一般包括以下内容:合金牌号、铸造方法、铸造的精 度等级、未注明的铸造斜角及圆角半径、铸造的检验等级、铸件综合技术条件、铸件 的交货状态、铸件是否进行气压或液压试验、热处理硬度等。具体的要求见零件-毛坯 图。 图 3-1 车床转盘零件毛坯-零件图 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 11 3.10 确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 ,进给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 ,f,再pa pa 确定 v。 (所用公式和参数均选自1 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.) (一)工序:粗铣燕尾面 M、H 及空刀面和凹台面 1、加工条件:零件毛坯为 HT200 铸件, =200MbaP 加工要求:铣削 M、H 面及凹台面, =1.6aR 本工序可分为以下工步:粗铣 M、H 面铣空刀面粗铣凸台面粗铣凹台面。 2、切削用量: (1)工步粗铣 M、H 面 铣刀选用单角铣刀,D=63mm,55,L=16mm, =10, =16,周齿 16,端00 齿 8,齿数 Z=20,选用 X51 立式铣床。 1)确定每齿进给量 zf 根据表 5-145 查得,当 3mm 时, 0.06-0.1mm/z,故选取 =0.08 mm/z。pazf zf 2)选择铣刀磨钝标准和耐用度 根据表 5-148,用高速钢单角铣刀粗加工铸铁件,铣刀刀齿后面最大磨损量为 1.2mm;铣刀直径 d=63mm,耐用度 T=120min(表 5-149)。 3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 Mzf 根据表 2-17 中的公式计算: V= (3-2) vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中: =22.8, =0.45, =0.1, =0.2, =0.3,VCvqvxvyvu =0.1,m=0.33,T=120min. =16mm, =0.08mm/z, =1.8mm,z=20,d=63vp pazfea =23.64m/min1208.10.16203.32.3. 45v 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 12 min/49.1634.210rdvnc 选用 X51 型立式铣床为 n=125r/min=2.083r/s,则实际切削速度 v=24.73m/min=0.41m/s,工作每分钟的进给量为 ,选择 =100mm/min,则实际的每齿进给量为min/96208.60zffzMzMf 。zfzz /3.1 4)校验机床功率。 根据表 2-18 的计算公式,铣削的功率为 (3-3)10cFp (3-4)cFwFq ueyzxc knafCdZ 式中: =30, =1.0, =0.65, =0.83,FCFxFyFu =0, =0.83, =0.083mm/z, =1.0FwFqzfFck 则 Nc 2.430.112563.80.803.1 kw7.4.cp X61 铣床的 主电动机的功率为 4kw,故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量 为 =0.08mm/z, =100mm/min,n=125r/min,v=0.41m/szfMzf 3、基本时间 根据表 2-25,角铣刀铣燕尾槽的基本时间为 (3-5)iflTzMj21 式中:l=227mm, , =25mm,madle 6.12)8.63(.)(1 2lsTj 94in1210.27 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 13 (2)工步粗铣凹台面 铣刀选用硬质合金镶齿三面刃铣刀,D=80mm,L=16mm,齿数 Z=10,选用 X51 立式铣 床。 1)确定每齿进给量 zf 根据表 5-145 查得,当 3mm 时, 0.15-0.3mm/z,故选取 =0.2mm/z。pazf zf 2)选择铣刀磨钝标准和耐用度 根据表 5-148,用硬质合金铣刀粗加工铸铁件,铣刀刀齿后面最大磨损量为 1.5mm;铣刀直径 d=63mm,耐用度 T=180min(表 5-149)。 3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 Mzf 根据表 2-17 中的公式计算: V= (3-6) vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中: =18.9, =0.2, =0.1, =0.4, =0.1,cvq =0.1,m=0.15,T=180min. =1.8, =0.08mm/zvppzf =32mm,z=10,d=22,ea =9.07m/min1032.08.109.1.5. . v min/.4.7rdvnc 选用 X51 型立式铣床为 n=125r/min=2.083r/s,则实际切削速度 v=8.635m/min=0.14m/s,工作每分钟的进给量为 ,选min/120.60zffzM 择 =125mm/min,则实际的每齿进给量为 。zMf zfzz /8.12560 4)校验机床功率。 根据表 2-18 的计算公式,铣削的功率为 (3-7)10cFp 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 14 (3-8)cFwFq ueyzxpc knafCd 式中: =54.5, =0.9, =0.74, =1.0,FcFx =0, =1.0, =0.083mm/z, =1.0wqzfcFk 则 Nc 96.420.1125308.540.174.9 kw5.6cp X51 铣床的 主电动机的功率为 4kw,故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量 为 =0.208mm/z, =125mm/min,n=125r/min, v=0.14m/szfMzf 3、基本时间 根据表 2-25,端铣刀铣凹台面的基本时间为: (3-9)iflTzMj21 式中:l=196mm, , =25mm,madle 5.3)6(3)(1 2lsTj 918in5.21096 (二)工序 II 铣削转盘的两端面 Q 及 R 1.加工条件:HT200, ,铸件abMp2 加工要求:铣削端面粗糙度为 3.2 2.切削用量:本工序是粗铣端面,铣刀选用高速钢端面镶齿三面刃铣刀, D=80,L=12, =8, =15, =10,齿数 Z=10。端面单边加工余量 Z=3mm,高00 速钢刀具铣削时,粗铣便能达到 3.2 的粗糙度。又查机械工艺手册可知,当加工余量 小于 6mm 时,可一次性切除,所以铣削深度 =3mm,铣削宽度为 =22mm(Q 面)paea /37mm(R 面),机床选用 X61 卧式铣床。 1)确定每齿的进给量 zf 根据表 5-144,X61 立式铣床的铣削功率为 4KW,工艺系统刚性为中等,查得每齿 进给量 =0.15-0.30,现取 =0.25mm/z。zf zf 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 15 2) 选择铣刀磨钝标准及耐用度。 根据表 5-148,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5-2.0mm,铣刀直径 D=80mm,耐 用度 T=180min。 3) 确定切削速度和工作台每分钟进给量 Mzf 根据表 2-17 中的公式计算: V= (3-10) vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中: =18.9, =0.20, =0.1, =0.4, =0.1,VCq =0.1,m=0.15,T=180min. =1.8mm, =0.25mm/z, =22,z=10,d=80vppZfea =18.91m/min1025.031889.1.4.1.5.0 v min/5.8.rdvnc 根据 X61 型立式铣床主轴转速表选择 n=80r/min=1.333r/s,则实际切削速度 v= =20.1m/min=0.335m/s,工作每分钟的进给量为10dn ,选择 =150mm/min,则实际的每齿进给量为min/1502.06zffzMzMfzfzz /.15 4)校验机床功率 根据表 2-18 的计算公式铣削时的功率为 (3-11)10cFp (3-12)cFwFq ueyxpcknafCdZ 式中: =54.5, =0.9, =0.74, =1, =1.0, =0, =1.0FCFxFy cFk 代入计算得 =78.77N,c kwpc 0264.135.78 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 16 X61 铣床的电动机的功率为 4kw,故切削用量可以采用, smvrnmfzfzMz /35.0i,/8i,/150,/25.0 (2)基本时间 由公式: (3-12)iflTzMj21 切削 Q 面时: 2ea 式中 l=39mm, ,madl e 1.32)80(5.0)31()(5.0 221 2l 切削 R 面时: 37ea 式中 l=132mm, ,madl e 7.42)3780(5.0)31()(5.0 221 2l 故此工序铣刀总行程 =2 (39+3.1+2)+(132+4.7+2)=226.9mmzL 切削基本时间: = =1.15min=69s. iflTzMj21509.6 (三)工序 III 车削加工转盘底面 P、外圆面 N、端面 L、空刀面和倒角 1. 加工条件:工件为 HT200 铸件 加工要求:外圆面 N 粗糙度为 3.2,底面 P 粗糙度为 1.6,精度要求较高,须精加 工。 本工序可分为以下几个工步:粗车外圆面 N;精车外圆面 N;粗车空刀面; 粗车底面 P;半精车底面 P;倒角。 2. 切削用量 (1)确定工步:粗车外圆面 N 的切削用量。 机床选为 C620-1 卧式车床,刀具材料为硬质合金 YG8 可转位车刀,由于 C620-1 车床的中心高位 200mm,故选刀杆尺寸 B H 为 16mm 25mm,,刀片厚度为 5mm。根据表 5-113 选择车刀切削部分几何形状为平面带到棱型,前角 =5,后角 =6,主偏00 角 =90,副偏角 =10,刃倾角 =0,刀尖圆弧半径 =0.8mm。rrs 1)确定背吃刀量 pa 由表 5-33 查得粗车外圆后精车外圆余量为 1mm。故粗车外圆面的背吃刀量应选择 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 17 为 = =2.5mm。pa216 2)确定进给量 f 根据表 5-114,在粗车铸铁、刀杆尺寸为 16mm 25mm、 3mm、工件直径为pa 60100 时,f=0.61.4mm/r,按 C620-1 车床的进给量(表 5-57)选择 f=1.0mm/r。 确定的经给量尚需满足机床机构强度的要求,故需进行检验。 根据表 5-55,C620-1 车床进给机构允许的进给力 =3530N。maxF 根据表 5-124,当铸铁 =200 、 2.8mm、f 1.2mm、 =45时,进给bMPapr 力 =950N。fF 的修正系数为 =1.17, =1.2, =1.0, =1.0(表 2-12) ,故实际进f FkFk0FsFk 给力为 =950 1.17 1.2 1.0 1.0=1333.8Nf ,所以进给量 f=1.0mm/r 可用。fFmax 3)确定车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5-119,车刀后刀面最大磨损量取为 0.8mm,可转位车刀耐用度 T=30min。 4)确定切削速度 V 根据表 5-120,当用 YG8 硬质合金车刀加工铸铁 =200 、 2.8mm、f 1.2mm/r 时,切削速度 V=60m/min。bMPap 切削速度的修正系数为 =1.15、 =0.9、 =0.8、 =0.83、 =1.0、 =0.89(表 2-9) ,故Tvkvsvktvvkv =60 1.15 0.9 0.8 0.83 1.0 0.89=36.7m/min n= = =153.8r/mind10764.3. 按 C620-1 车床的转速(表 5-56) ,选择 n=150r/min=2.5r/s,则实际切削速度 = = =35.7m/min。v10n015. 5)校验机床功率 由表 5-126,当硬质合金刀具切削铸铁 HBS=160245、 2.8mm、f 1.2mm/r、V=35.7m/min 时, =1.7kw。pa cP 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 18 切削功率修正系数为 =1.0、 =1.15、 =1.0、 =0.8、 =0.83、cPkcTPcMPkcsPctPk =1.0(表 2-9) ,故实际切削时的功率为cPk =1.7 1.0 1.15 1.0 0.8 0.83 1.0=1.3kw。 根据表 5-59,当 n=150r/min,机床主轴允许功率 =5.9kw。 ,故所选切削EcE 用量可在 C620-1 车床上进行。 最后确定的切削用量为 =2.5mm、f=1.0mm/r、n=150r/min、V=35.7m/minpa 6)确定粗车外圆面的基本时间 根据表 2-21,车外圆的基本时间为 (3-13)ifnllifLTj 3211 式中:l=7mm, =45,r =2.5+(23)=5mm, = =0,f=1.0mm/r,n=150r/min,i=1)(tan1rpl 2l3 则 = =0.08min=4.8s1jT0.57 (四)工序 V:钻、扩、铰 35H7 孔 一、钻、扩、铰 35H7 孔 1.钻孔 (1)钻头 选用 25 的标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。 (2)确定切削用量 1)确定进给量 ,根据表 5-127 可查出 =0.780.96mm/r,由于孔深和孔径之比f f 不需要修正,所以选用 Z550 型立式钻床,由表 5-66 选取进给量为35/0dl =0.90mm/r.f 根据表 5-64,机床进给机构允许的轴向力 =24525N,进给量为 0.122.64,maxF 由于所选择的进给量 介于 0.122.64,故所选 可用。f f 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 19 1) 确定钻头的磨钝标准和耐用度 由表 5-130 可查得钻头的后刀面最大磨损限度为 0.81.2,故选择后刀面最大磨 损限度为 1.0,钻头的刀具寿命为 T=75min 2) 确定切削速度 v、进给力 、转矩fFcM 由表 2-13,钻孔时的切削速度计算公式为 (3-14)vyxpm zvckfaTdC0 式中: =11.1, =0.25, =1.0, =0.125, =0, =0.4vCvzvkvxvy 故 = =15.09m/minc 0.19.5127.4.0.0. n= = =192.25r/min0dv.3 根据表 5-65 选择 Z535 钻床转速为 195r/min 故实际切削速度为 V= 15.3m/min109524.0n 由表 2-15,钻孔时轴向力计算公式为 (3-15)FyzFf kfdC0 式中: =420, =1.0, =0.8, =1.0FCFzyk 故 9651.2N.190.2548.1f 由表 2-15,钻孔时转矩计算公式为 (3-16)MyzckfdC0 式中: =0.206, =2.0, =0.8, =1.0MCzMyk 故 118.3Nm.190.2506.8.c 3) 校验机床功率 由表 2-15,切削功率 为cP = 2.41kw (3-17)03dvMcc253.18 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 20 机床的有效功率为 =7.5 0.85=6.375kwP 由于 ,故所选的钻削用量可用,即c min/3.15in,/19,/90.,250 vrmfd 相应地: kwPNMFccf 4.2,3.8,.61 5)钻孔基本时间确定 (3-18)fnljLT21 式中:l=22mm, = 14.5, =2)21(cot21Dl 45cot2l 故 sTj 16.3min.09.0 2.扩钻孔 (1)选用 33 的标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。 (2)确定切削用量 1)确定进给量 ,根据表 5-127 可查出 =1.01.2mm/r,再由表 5-66 选择 Z535f f 钻床的进给量为 =1.0mm/r. 根据表 5-64,机床进给机构允许的轴向力 =15696N,进给量为 0.111.6,maxF 由于所选择的进给量 介于 0.111.6,故所选 可用。f f 2)确定钻头的磨钝标准和耐用度 由表 5-130 可查得钻头的后刀面最大磨损限度为 0.81.2,故选择后刀面最大磨 损限度为 1.0,钻头的刀具寿命为 T=110min 3)确定切削速度 v、进给力 、转矩fFcM 由表 2-13,钻孔时的切削速度计算公式为 (3-19)vyxpm zvckfaTdC0 式中: =15.2, =0.25, =1.0, =0.125, =0, =0.4vCvzvkvvy 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 21 故 = =20.58m/mincv0.1.41032.5405. 故 n= = =198.6r/min0d.8 根据表 5-65 选择 Z535 钻床转速为 195r/min 故实际切削速度为 V= 20.21m/min109534.0nd 由表 2-15,钻孔时轴向力计算公式为 (3-20)FyzFf kfdC0 式中: =420, =1.0, =0.8, =1.0FCFzyk 故 13860N.10.3428.1f 由表 2-15,钻孔时转矩计算公式为 (3-21)MyzckfdC0 式中: =0.206, =2.0, =0.8, =0.87MCzMy 故 173.7Nm8.96.032.0.2c 4) 校验机床功率 由表 2-15,切削功率 为cP = 3.55kw (3-22)03dvMcc321.07 机床的有效功率为 =4.5 0.81=3.65kw 由于 ,故所选的钻削用量可用,即cP min/21.0in,/195,/96.0,30 vrmfd 相应地: kwPNMFccf .3,7.3,18 (5)钻孔基本时间的确定 (3-23)fnljLT21 青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书 22 式中:l=22mm, = 6, =2)21(cot211dDl 245cot3l 故 sTj 6.9min.0956. 3.扩孔 (1)扩孔钻 选用 34.8mm 标准高速钢扩孔钻 (2)确定扩孔切削用量 1)确定进给量 f 根据表 5-128,扩孔时的进给量介于 1.21.5 之间,选择进给量为 f=1.2mm 根据表 5-64,Z535 型立式钻床进给机构允许的轴向力 =15696N,进给量为maxF 0.111.6, 由于所选择的进给量 介于 0.111.6,故所选 可用。f f 2)确定钻头的磨钝标准和耐用度 由表 5-130 可查得钻头的后刀面最大磨损限度为 0.91.4,故选择后刀面最大磨 损限度为 1.0,钻头的刀具寿命为 T=50min 3)确定切削速度 v、进给力 、转矩fFcM 由表 2-13,钻孔时的切削速度计算公式为 (3-24)vyxpm zvckfaTdC0 式中: =18.8, =0.2, =1.0, =0.125, =0, =0.4vCvzvkvxvy 故 = =25.37m/minc 0.18.512034.40. 故 n= = =244.8r/min0dv.7 根据表 5-65 选择 Z535 钻床转速为 275r/min 故实际切削速度为 V= 28.5m/min102758.34.10
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