K438-圆盖工艺及钻10孔夹具设计【圆盘类 最大直径90】【CAD高清图纸和文档打包】
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摘 要零件的加工工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编得合不合理,直接关系到零件最终能否达到质量要求;另外,夹具的设计也是不可缺少的一部分,它关系到能否提高加工效率的问题。因此这两者在机械加工中是至关重要的环节。本设计说明书第一章首先对圆盖的结构特征和工艺进行了深入的分析,之后确定了圆盖的生产类型,紧接着对圆盖的工艺规程进行了系统的说明。其主要内容包括毛坯的制造形式;圆盖的工艺路线;圆盖的毛坯尺寸;各道工序加工余量的确定;各道工序的定位基准以及基本工时的计算。接下来,由上面的工艺规程,我们可以得到圆盖的各项参数,通过AutoCAD软件,绘制出圆盖的零件图。根据圆盖的工艺规程和零件图各参数进行工艺文件的编制。本设计说明书第二章内容是针对圆盖工艺规程中的钻圆盖90外圆面10孔的夹具设计。首先,本设计说明书对该道工序的定位方案进行了详细的分析,确定定位方案后选择定位元件和夹紧力作用点,夹紧方式。在整个定位、夹紧的确定工作都结束后,开始进行切削力和夹紧力的计算以及校核工作,计算该夹具各方向的定位误差以及校核。最后,通过Pro/E三维设计软件设计出该套夹具的三维图。关键词:圆盖 工艺规程 夹具设计 ABSTRACTThe processing technology of the parts, occupies very important position in the mechanical processing. The reasonable degree of the component directly related to the component that can meet the quality requirements. In addition, the fixture design is also an indispensable part. It is related to the problems which can improve the efficiency of the machining. So both of them is a vital link in the mechanical processing . First of all, the first chapter of this design specification to the structure characteristics and technology of the dome carried on the thorough analysis. After that, determined the production type of the dome, and then illustrate the procedure of the dome systematically. Its main contents include the manufacture of blank form; Dome of the craft route; The blank size of dome; The determination of each working procedure machining allowance; The locating datum of different operating procedures and calculation of the basic working hours. Next, by the above procedure, we can get various parameters of the dome by AutoCAD software, then draw the detail drawings of the dome. The content of the second chapter in the design specification, including the theory of dome procedure drill dome 90 cylindrical surface 10 hole jig design. First of all, this design manual for the procedure analyzed the locating of this scheme in detail. Determine the positioning scheme choice after positioning components and clamping force point and the clamping way. After the determination of the entire positioning and clamping work, we can begin the calculation work of the cutting force, the clamping force and checking. Calculate the fixture positioning error of each direction and then check it. Finally, design the jig set of three-dimensional figure by the 3 d design software named Pro/E.Key word: dome process planning jig design大连交通大学2011届本科生毕业设计(论文)前 言机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。机械制造业为整个国民经济提供技术装备。本科毕业设计,对于一个即将进入社会的大学生来说,是很有意义的,不同于原来的一些课程设计。高等工科院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸多环节,着重培养学生综合分析和解决问题的能力及独立工作的能力、组织管理和社交能力。同时,对学生的思想品德,工作态度及作文等诸多方面都会有很大影响。对于增强事业心和责任感,提高毕业生的全面素质具有重要意义。 本次设计是提高圆盖的加工效率,设计正确的加工工艺路线,以及有关工序的夹具。这次设计涉及到圆盖零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分,涵盖了机械制造专业大部分的专业基础知识。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件。由于时间仓促,经验不足以及水平有限,本次设计难免有许多不妥和错误之处,敬请批评指正,以便及时改正。 第一章 零件的分析(一)零件的作用题目所给的是圆盖,圆盖的种类很多,用途也很广。圆盖的一端可以是封闭的,用于变速箱主轴侧面,阻止外界灰尘进入箱体内,起密封作用,具有一定的强度,防止内部的流体流出;也可用于固定轴承,起到轴向定位的作用,保证阀杆正常传动开关。(二)零件的工艺分析 圆盖的各加工表面:(1)90右端面和55右端面;(2)90左端面和52左端面;(3)90、55和52外圆面;(4)16孔内表面;(5)32孔内表面;(6)两个10孔内表面;(7)3个M5螺孔内表面;(8)6个沉头孔内表面;各表面相互精度要求:(1)90右端面与16孔中心线有垂直度0.08位置要求;(2)90外圆面与16内圆面有同轴度0.04位置要求。第二章 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT150。考虑到圆盖在工作过程中不承受冲击载荷,也没有各种应力,毛坯选用铸件即可满足工作要求。由于该圆盖的轮廓尺寸不大,形状亦不是很复杂,生产类型为大批量生产,完成任务的期限许可,故选用金属型铸造。这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。(二)基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证加工质量,提高生产率。否则,就会使加工过程问题百出,严重的还会造成零件的大批报废,使生产无法进行。1. 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不加工表面,应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准),这里选择圆盖左端面作为粗基准。2. 精基准的选择根据该圆盖零件的技术要求,选择圆盖右端面和16孔作为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工,即遵循“基准统一”原则。(三)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技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用专用机床和夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应考虑经济效果,以便降低生产成本。1. 工艺路线方案一:工序10:铸造毛坯;工序20:热处理;工序30:粗车、半精车、精车90右端面及55右端面;工序40:钻、铰16孔;工序50:钻、扩、粗铰、精铰32孔;工序60:钻、扩侧面10孔;工序70:钻、扩右端面10孔;工序80:钻3X4.2孔,攻螺纹;工序90:钻6X7孔,锪钻6X12沉孔;工序100:终检;2. 工艺路线方案二:工序10:铸造毛坯;工序20:粗车、半精车90、55右端面,车左端面,车外圆面;工序30:钻15孔;工序40:扩16孔;工序50:扩30孔;工序60:粗车、半精车31.93孔;工序70:钻90外圆面10孔;工序80:钻55右端面10孔;工序90:钻6X7孔,锪钻6X12沉孔;工序100:钻3X4.2孔;工序110:精车55、90右端面;工序120:精车32孔;工序130:终检;3.工艺方案的比较与分析方案二将粗精加工分开,表面粗糙值度要求较高的加工表面最后加工,这样可以保证精加工表面的加工质量。因此选择方案二作为最终的工艺路线。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定圆盖零件材料为HT150,硬度为100200HB,生产类型为大批量生产,可采用金属型铸造。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,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 90、55右端面根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-3,当铸造方法为金属型铸造,毛坯材料为灰铸铁时,公差等级CT为79,现选公差等级为9级;根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,当工艺方法为金属型铸造,毛坯材料为灰铸铁时,加工余量等级MA为F;根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,当基本尺寸在0100mm,尺寸公差等级CT为9级,加工余量等级MA为F时,加工余量数值为2.02.5mm(粗车1.5mm,半精车1mm,根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-5,轴径50120mm,零件全长1850mm时,精车余量0.7mm)。2. 90和52左端面表面粗糙度12.5,粗车即可。根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-3,当铸造方法为金属型铸造,毛坯材料为灰铸铁时,公差等级CT为79,现选公差等级为9级;根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,当工艺方法为金属型铸造,毛坯材料为灰铸铁时,加工余量等级MA为F;根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,当基本尺寸在0100mm,尺寸公差等级CT为9级,加工余量等级MA为F时,加工余量数值为2.02.5mm,现取2mm。3. 90、55和52外圆面考虑到这三段外圆面并没有表面粗糙度的要求,只要求粗加工即可,现设定直径余量2Z=3mm可满足加工余量。4.16孔根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-8,确定工序尺寸及余量为:钻孔:15mm扩孔:16mm5. 32孔根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-8,确定工序尺寸及余量为:扩孔:30mm扩孔:31.75mm扩孔:31.93mm扩孔:32mm 图2-1 圆盖毛坯图(五)确定切削用量及基本工时工序20:粗车、半精车55、90右端面,车左端面及外圆面1.加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:粗车、半精车55、90右端面,表面粗糙度值为3.2;车左端面及外圆面,表面粗糙度值为12.5.机床:CA6140卧式车床刀具:刀片材料为YG6,刀杆尺寸为16mm25mm,前角0=10,后角0=8,主偏角r=90,副偏角r=10,刃倾角s=0。(1)粗车55、90右端面1)端面加工余量:ap=1.5mm2)确定进给量f:根据切削用量简明手册表1-4,当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为60mm时,f=0.50.7mm/r。根据CA6140车床说明书取f=0.51mm/r(参见表1-27)。3)计算切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=86,Xv=0,Yv=0.4,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04所以V=35.4m/min。4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=100035.4/3.1490=125.3r/min根据机床说明书,与125.3 r/min相近的机床转速为125 r/min及160r/min。现选取160r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=1603.1490/1000=45.2m/min5)计算切削工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1,圆环的端面车削T0=Li/fn , L=(d-d1)/2+l1+l2+l3根据表5-3,当ap2mm,主偏角r=90时,l1=l2=0,根据表5-6,当测量工具为游标卡尺时,试刀的附加长度l3为5mm。则 L=(90-55)/2+5=22.5mm T0=22.5/0.51160=0.28min(2)半精车55、90右端面1)端面加工余量:ap=1.5mm2)确定进给量f:根据切削用量简明手册表1-4,当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为60mm时,f=0.50.7mm/r。根据CA6140车床说明书取f=0.51mm/r(参见表1-27)。3)计算切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=86,Xv=0,Yv=0.4,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04所以V=35.4m/min。4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=100035.4/3.1490=125.3r/min根据机床说明书,与125.3 r/min相近的机床转速为125 r/min及160r/min。现选取160r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=1603.1490/1000=45.2m/min5)计算切削工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1,圆环的端面车削T0=Li/fn , L=(d-d1)/2+l1+l2+l3根据表5-3,当ap2mm,主偏角r=90时,l1=l2=0,根据表5-6,当测量工具为游标卡尺时,试刀的附加长度l3为5mm。则 L=(90-55)/2+5=22.5mm T0=22.5/0.51160=0.28min(3)车55、90外圆面1)背吃刀量:单边余量Z=1.5mm,可一次切除。2)确定进给量f根据切削用量简明手册表1-4,当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为60mm时,f=0.50.7mm/r。根据CA6140车床说明书取f=0.61mm/r(参见表1-27)。3)计算切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=215,Xv=0.15,Yv=0.45,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.83,ksv=0.8,kkv=1所以V=75m/min4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=100075/3.1490=265.4r/min根据机床说明书,与265.4r/min相近的机床转速为250 r/min及320r/min。现选取320r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=3203.1490/1000=90.4m/min5)检验机床功率主切削力Fz根据切削用量简明手册表1-22所示公式计算Fz=9.8160nFzCFzapXFzfYFzvnFzkFz(N)式中CFz=270,XFz=1,YFz=0.75,nFz=-0.15,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=0.89(参见表1-22.1,表1-22.3)所以Fz=671.9N切削时消耗的功率Pc为:Pc=FzV/6104=1.01kw由CA6140机床说明书可知,CA6140主电动机功率为7.5kw,所以机床功率足够,可以正常工作。6)校验机床进给系统强度:已知主切削力Fz=671.9N,径向切削力Fy根据切削用量简明手册表1-22所示公式计算Fy=9.8160nFyCFyapXFyfYFyvnFykFy(N)式中CFy=199,XFy=0.9,YFy=0.6,nFy=-0.3,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=0.5(参见表1-22.1,表1-22.3)所以Fy=78.4N而轴向切削力Fx=9.8160nFxCFxapXFxfYFxvnFxkFx(N)式中CFx=294,XFx=1,YFx=0.5,nFx=-0.4,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=1.17(参见表1-22.1,表1-22.3)所以Fx=134.2N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给系统的作用力为F=Fx+(Fz+ Fy)=209.3N而机床纵向进给系统可承受的最大纵向力为3530N(见切削用量简明手册表1-26),故机床进给系统可正常工作。7)计算切削工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1所示T0=(l+l1+l2+l3)/fn式中l=20mm, l1= l2=0mm, l3=5mm(参见表5-3,表5-6)则T0=0.13min(4)车52、90左端面1)背吃刀量:ap=2mm2)确定进给量f根据切削用量简明手册表1-4,当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为60mm时,f=0.50.7mm/r。根据CA6140车床说明书取f=0.51mm/r(参见表1-27)。3)计算切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=86,Xv=0,Yv=0.4,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04所以V=35.4m/min4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=100035.4/3.1452=216.8r/min根据机床说明书,与265.4r/min相近的机床转速为200 r/min及250r/min。现选取250r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=2503.1452/1000=41.2m/min5)计算切削工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1所示,圆环的端面车削:T0=L/fn, L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3根据表5-3,当ap2mm,主偏角r=90时,l1= l2=0mm,根据表5-6,当测量工具为游标卡尺时,试刀的附加长度l3=5mm则 L=24mm, T0=0.19min(5)车52外圆面1)背吃刀量:单边余量Z=1.5mm,可一次切除。2)确定进给量f根据切削用量简明手册表1-4,当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为60mm时,f=0.50.7mm/r。根据CA6140车床说明书取f=0.61mm/r(参见表1-27)。3)计算切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=215,Xv=0.15,Yv=0.45,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.83,ksv=0.8,kkv=1所以V=75m/min4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=100075/3.1452=459.3r/min根据机床说明书,与459.3r/min相近的机床转速为400 r/min及500r/min。现选取500r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=5003.1452/1000=81.6m/min5)计算切削工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1所示T0=(l+l1+l2+l3)/fn式中l=12mm, l1= l2=0mm, l3=5mm(参见表5-3,表5-6)。则T0=0.087min工序30:钻15孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:钻15孔,表面粗糙度值为6.3机床:Z535型立式钻床刀具:选择高速钢麻花钻头,其直径d0=15mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55,b=1.5mm,l=3mm。2.选择切削用量(1)决定进给量f根据钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2-5,当工件材料为HT150,钻头直径为15mm时,进给量f的范围是0.61mm/r0.75mm/r。根据Z535机床说明书,选择f=0.72mm/r。由于是加工通孔,为了避免孔将钻穿时钻头折断,宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f=0.72mm/r,d17.5mm时,轴向力F=6080N。轴向力的修正系数为1.0,故Fc=6080N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15690N,由于Fc1520mm,加工材料为HT150时,进给量f在0.91.1mm/r之间。根据CA6140机床说明书,选取f=0.91mm/r。(2)决定扩孔钻的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册表2-28,当加工材料为铸铁,刀具为高速钢,扩孔钻直径d020mm时,后刀面最大磨损限度为0.60.9mm,现取0.8mm;扩孔钻耐用度为1800s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-29,扩孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=27.9,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.59m/s(4)确定主轴转速n=1000Vc/d=10000.59/3.1416=11.7r/s根据机床说明书,现选取n=12.5r/s=710r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=11.83.1416/1000=0.59m/s3.计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=6.4mm,根据表5-11,超出长度l2=1mm;所以T0=0.069min工序50:扩30孔1.加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:扩30孔。机床:CA6140刀具:高速钢扩孔钻,其直径d0=30mm。钻头几何形状为(参见切削用量简明手册表2-26):前角0=20,后角0=10,主偏角r=60,副偏角=30,刃倾角s=0,=30,ba1=1mm。2.选择切削用量(1)决定进给量f根据切削用量简明手册表2-27,当扩孔钻直径d02530mm,加工材料为HT150时,进给量f在1.11.3mm/r之间。根据CA6140机床说明书,选取f=1.12mm/r。(2)决定扩孔钻的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册表2-28,当加工材料为铸铁,刀具为高速钢,扩孔钻直径d020mm时,后刀面最大磨损限度为0.91.4mm,现取1.2mm;扩孔钻耐用度为2400s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-29,扩孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=27.9,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.45m/s(4)确定主轴转速n=1000Vc/d=10000.45/3.1430=4.78r/s根据CA6140机床说明书,现选取n=5.33r/s=320r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=5.333.1430/1000=0.5m/s3.计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=12mm,根据表5-11,超出长度l2=2mm;所以T0=0.067min工序60:粗车、半精车31.93孔1.加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:粗车31.75孔、半精车31.93孔。机床:CA6140刀具:YG6硬质合金刀片 刀具几何形状为(参见切削用量简明手册表1-1,表1-3):前角0=10,后角0=7,主偏角r=30,副偏角r=20,刃倾角s=-10。 2.选择切削用量(1)粗车31.75孔1)决定切削深度apap=(31.75-30)/2=0.875mm2)决定进给量f根据切削用量简明手册表1-5,f的范围是0.20.3mm/r,根据CA6140机床说明书,选取f=0.26mm/r。3)决定车刀的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册表1-10,车刀后刀面最大磨损限度为0.81mm,现取1.0mm;车刀耐用度为T=3600s。4)决定切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=189.8,Xv=0.15,Yv=0.2,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=1,kkv=1所以V=1.87m/s。5)确定主轴转速n=1000Vc/d=10001.87/3.1431.75=18r/s根据CA6140机床说明书,现选取n=18.67r/s=1120r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=18.673.1431.75/1000=1.86m/s6)计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1所示公式T0=L/fn, L=l+l1+l2+l3根据表5-3, l1=1.7mm,l2=0mm;根据表5-6,试刀的附加长度 l3=5mm。所以T0=0.057min(2)半精车31.93孔1)决定切削深度apap=(D-d)/2=(31.93-31.75)/2=0.057mm2)决定进给量f根据切削用量简明手册表1-5,f的范围是0.20.3mm/r,根据CA6140机床说明书,选取f=0.24mm/r。3)决定车刀的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册表1-10,车刀后刀面最大磨损限度为0.60.8mm,现取0.8mm;车刀耐用度为T=3600s。4)决定切削速度根据切削用量简明手册表1-21,切削速度的计算公式为(寿命选T=3600s):V=CVkV/601-mTmapXvfYv(m/s)式中CV=189.8,Xv=0.15,Yv=0.2,m=0.2,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=1,kkv=1所以V=2.66m/s。5)确定主轴转速n=1000Vc/d=10002.66/3.1431.93=26.5r/s根据CA6140机床说明书,现选取n=23.3r/s=1400r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=23.33.1431.93/1000=2.33m/s6)计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-1所示公式T0=L/fn, L=l+l1+l2+l3根据表5-3, l1=1.7mm,l2=0mm;根据表5-6,试刀的附加长度 l3=5mm。所以T0=0.05min工序70:钻90外圆面处10孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:钻10孔机床:Z535型立式钻床刀具:选择高速钢麻花钻头,其直径d0=10mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55,b=1mm,l=2mm。2.选择切削用量(1)决定进给量f根据钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2-5,当工件材料为HT150,钻头直径为10mm时,进给量f的范围是0.47mm/r0.57mm/r。根据Z535机床说明书,选择f=0.57mm/r。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f=0.57mm/r,d12mm时,轴向力F=3580N。轴向力的修正系数为1.0,故Fc=3580N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15690N,由于FcFmax,故f=0.57mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表2-9,当d0=10mm,刀具材料为高速钢时,后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,现取0.7mm;当钻头直径在610mm,加工材料为铸铁时,钻头的耐用度T=2100s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-23,钻孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmfYv(m/s)式中CV=25.3,Zv=0.25,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.59m/s4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=10000.59/3.1410=18r/s根据机床说明书,现选取n=18.3r/s=1100r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=18.33.1410/1000=0.57m/s3.计算基本工时(1)钻10孔工时:根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=4mm,根据表5-9注释,为了保证钻头不受拘束地进给接近加工表面,表内的切入长度应该增加,对于d15mm的钻头为1mm,即l1=4+1=5mm;根据表5-9,当钻头直径d=10mm时,超出长度l2=1.5mm;所以T0=0.061min(2)攻螺纹工时:根据金属机械加工工艺设计手册表5-22所示公式T=(l+l1)/fn+(l+l1)/fn1式中l=17mm, l1=(13)P,即l1=3.6mm,则T=0.066min。所以 T总= T0+ T=0.127min工序80:钻55右端面10孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:钻55右端面10孔机床:Z535型立式钻床刀具:选择高速钢麻花钻头,其直径d0=10mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55,b=1mm,l=2mm。2.选择切削用量(1)决定进给量f根据钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2-5,当工件材料为HT150,钻头直径为10mm时,进给量f的范围是0.47mm/r0.57mm/r。根据Z535机床说明书,选择f=0.57mm/r。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f=0.57mm/r,d12mm时,轴向力F=3580N。轴向力的修正系数为1.0,故Fc=3580N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15690N,由于FcFmax,故f=0.57mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表2-9,当d0=10mm,刀具材料为高速钢时,后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,现取0.7mm;当钻头直径在610mm,加工材料为铸铁时,钻头的耐用度T=2100s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-23,钻孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmfYv(m/s)式中CV=25.3,Zv=0.25,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.59m/s4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=10000.59/3.1410=18r/s根据机床说明书,现选取n=18.3r/s=1100r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=18.33.1410/1000=0.57m/s3.计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=4mm,根据表5-9注释,为了保证钻头不受拘束地进给接近加工表面,表内的切入长度应该增加,对于d15mm的钻头为1mm,即l1=4+1=5mm;根据表5-9,当钻头直径d=10mm时,超出长度l2=1.5mm;所以T0=0.034min工序90:钻67孔,锪钻612沉孔a.钻67孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:钻67孔机床:Z35摇臂钻床刀具:高速钢麻花钻头,其直径d0=7mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55 2.选择切削用量(1)决定进给量f根据钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2-5,当工件材料为HT150,钻头直径为7mm时,进给量f的范围是0.36mm/r0.44mm/r。根据Z35机床说明书,选择f=0.4mm/r。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f0.51mm/r,d12mm时,轴向力F=2990N;当加工材料为灰铸铁,且HB164时,轴向力的修正系数为0.85,即F=29900.85=2541.5N根据Z35钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=19620N,由于FcFmax,故f=0.4mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表2-9,当d0=7mm,刀具材料为高速钢时,后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,现取0.7mm;当钻头直径在610mm,加工材料为铸铁时,钻头的耐用度T=2100s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-23,钻孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmfYv(m/s)式中CV=25.3,Zv=0.25,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.6m/s4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=10000.6/3.147=27.3r/s根据机床说明书,现选取n=28.3r/s=1700r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=28.33.147/1000=0.62m/s3.计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=4mm,根据表5-9注释,为了保证钻头不受拘束地进给接近加工表面,表内的切入长度应该增加,对于d15mm的钻头为1mm,即l1=4+1=5mm;根据表5-9,当钻头直径d=7mm时,超出长度l2=1mm;所以T0=0.038min,即6个孔的总加工时间:T总=6 T0=0.228minb. 锪钻612沉孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:锪钻612沉孔机床:Z35摇臂钻床刀具:平底锪钻,其直径d0=12mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55 2.选择切削用量(1)决定进给量f锪钻时,由于锪孔的切削面积小,标准锪钻的切削刃数目多,切削较平稳,所以进给量为钻孔的23倍。现取为2倍,即f=0.42=0.8mm/r。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f=0.8mm/r,d12mm时,轴向力F=4270N;根据Z35钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=19620N,由于FcFmax,故f=0.8mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表2-9,当d0=12mm,刀具材料为高速钢时,后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,现取0.7mm;当钻头直径在1120mm,加工材料为铸铁时,钻头的耐用度T=3600s。(3)决定切削速度锪钻时的切削速度应比钻孔低,一般为钻孔切削速度的1/21/3,现取1/3倍,即V=0.61/3=0.2m/s4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=10000.2/3.1412=5.4r/s根据Z35机床说明书,现选取n=6.25r/s=375r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=6.253.1412/1000=0.24m/s3.计算基本工时根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1)/fn,l1=0.52mm(现取1mm)所以T0=0.023min,即6个孔锪钻总时间:T总=6 T0=0.138min工序100:钻34.2孔1加工条件工件材料:HT150,金属型铸造。加工要求:钻34.2孔机床:Z35摇臂钻床刀具:高速钢麻花钻头,其直径d0=4.2mm。钻头几何形状(参见切削用量简明手册表2-1,表2-2):双锥修模横刃,=30,2=116,21=70,b=2.5mm,0=13,=55 2.选择切削用量(1)决定进给量f根据钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2-5,当工件材料为HT150,钻头直径为4.2mm时,进给量f的范围是0.27mm/r0.33mm/r。根据Z35机床说明书,选择f=0.32mm/r。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力,再进行比较来校验。由切削用量简明手册表2-16查出钻孔时的轴向力,当f=0.32mm/r,d12mm时,轴向力F=2110N;当加工材料为灰铸铁,且HB164时,轴向力的修正系数为0.85,即F=21100.85=1793.5N根据Z35钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=19620N,由于FcFmax,故f=0.32mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表2-9,当d0=4.2mm,刀具材料为高速钢时,后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,现取0.7mm;当钻头直径小于6mm,加工材料为铸铁时,钻头的耐用度T=1200s。(3)决定切削速度根据切削用量简明手册表2-23,钻孔时切削速度的计算公式:V=CVd0ZvkV/601-mTmfYv(m/s)式中CV=25.3,Zv=0.25,Yv=0.4,m=0.125,Kv见切削用量简明手册表1-21.1表1-21.6,即KMv=(150/HB)1.3=1所以V=0.35m/s4)确定机床主轴转速n=1000Vc/d=10000.35/3.144.2=26.5r/s根据Z35机床说明书,现选取n=28.3r/s=1700r/min。所以实际的切削速度为:V=nd/1000=28.33.144.2/1000=0.37m/s3.计算基本工时(1)钻孔工时:根据金属机械加工工艺设计手册表5-7所示公式T0=(l+l1+l2)/fn根据表5-10,当2=116时,切入量l1=0.4D,即l1=4mm,根据表5-9注释,为了保证钻头不受拘束地进给接近加工表面,表内的切入长度应该增加,对于d15mm的钻头为1mm,即l1=4+1=5mm;根据表5-9,当钻头直径d=7mm时,超出长度l2=1mm;所以T0=0.035min,即3个孔的总加工时间:T总=3T0=0.105min(2)攻螺纹工时:根据金属机械加工工
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