工艺夹具-泵体工艺规程及镗Φ48H8孔夹具设计
工艺夹具-泵体工艺规程及镗48H8孔夹具设计,工艺,夹具,规程,48,h8,设计
四 川 理 工 学 院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 泵体工艺规程及镗48H8孔夹具设计 系: 机电工程 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 机制03.2班 学号: 030110916 学生: 郎喆 指导教师: 姜明 接受任务时间 2007.03.05 教研室主任 (签名)系主任 (签名)1毕业设计(论文)的主要内容及基本要求1 零件图一张, 毛坯图一张 夹具装配图一份, 夹具零件图一套 机械加工工艺卡一套, 主要工序工序卡一份 设计说明书一份。2原始数据零件图一张, 生产纲领10000件3指定查阅的主要参考文献及说明1机械制造工艺手册 机械零件设计手册 夹具设计手册4. 进度安排设计(论文)各阶段名称起 止 日 期1零件功能, 结构, 尺寸, 精度, 要求分析及相关资料收集2007.03.05-303.162机械加工工艺设计2007.03.19-03.303工序设计2007.04.02-04.13夹具设计2007.04.16-05.11说明书编制2007.05.14-05.254检查及提交论文2007.05.28-06.055答辩及准备2007.06.06-2007.06.24四川理工学院毕业设计(论文)摘 要这次毕业设计课题泵体工艺规程及镗48H8孔夹具设计。在机加工工艺编制方面,主要通过分析产品零件图和相关技术要求,查阅泵体类零件相关资料,结合生产批量要求、零件的工艺结构要素、制造经济性、可行性等多方面因素,最终安排了24道工序来完成泵体的加工,其中包括各道工序的加工方法,机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择,基准面的选取,定位和夹紧方案的拟定。另外,在夹具设计方面,主要就镗48H8孔这个工序进行了夹具方案的分析,计算和最终敲定,并用一张装配图和夹具零件图来表达设计出的夹具方案。关键字:工序卡 工艺路线 夹具设计IABSTRACTThis disquisition just selects such a taskto design pump technology rules and clamp of 48H8. In programming machinary processing technology, I carefully analyze the detail drawing of product and related technogical requirement, look into related materials of pump parts, combine the requirement of production quantity and elements of part technology, including production economics and feasibilities. Finally, I arranged 24 processes to finish processing the pump, including processing methods of every process, choosing of machine tool, cutting tool, clamp, auxiliary tool and measuring tool, choosing of base level, and drawing up of plans of position and clamping. Moreover, in designing clamp, I mainly analyze, calculate and finalize the clamp plan of 48H8 technology, and express the designed plan by using an assembly drawing and an detain drawing of clamp.Key word: Operation sheet Process routeFixture designing四川理工学院毕业设计(论文)目 录中文摘要英文摘要第一章 绪论1第二章 工艺规程设计2 2.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工艺分析22.1.3 工艺路线的安排22.2 毛坯选择32.3 工艺路线的拟定3 2.2.1 工艺路线方案一32.2.2 工艺路线方案二52.2.3 工艺方案的比较与分析6第三章 加工余量确定及工序尺寸计算8 3.1 毛坯尺寸83.2 泵体各平面加工工序余量83.3 内孔48H8加工工序余量93.4 最终毛坯工序加工余量及公差9第四章 切削用量及工时的确定114.1 工艺制造装备的选择114.2 切削用量及工时的计算11第五章 镗48H8孔夹具设计49 5.1 夹具的作用及设计条件495.2 夹具的设计计算49 5.2.1 定位基准的选择495.2.2 定位误差的分析505.2.3 工件自由度的限制505.2.4 确定夹紧方式505.2.5 夹紧力的计算50 5.2.6 液压系统的设计过程51第6章 结论54参考文献55致谢56III第一章 绪论机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件:合理的机械加工工艺规程,能实现产品优质、高产和低消耗的生产。同时机械加工工艺规程也是生产准备和计划调度的主要依据:有了机械加工工艺规程,在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列的准备工作,如原材料和毛坯的供应,机床的调整,专用工艺装备的设计与制造,生产作业计划的编排,劳动力的组织,以及生产成本的核算等。有了机械加工工艺规程,就可以制定所生产产品的进度和相应的调度计划,使生产均衡、顺利地进行。机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求,同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此,机械加工工艺规程设计是一项重要的工作,要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。在制订工艺规程时,应根据零件的产量和现有的设备条件,综合考虑加工质量、生产率和经济性的要求,经过反复分析比较,确定最优或最适合的方案。本次题目为“泵体工艺规程及镗48H8孔夹具设计”,零件的产量为10000件/年,属于大批量生产,因此,需要考虑使用专用夹具来提高生产率。参考类似零件的加工方案及查工艺手册,结合所给零件的技术要求及外型特点进行工艺路线的拟定及其镗孔专用夹具夹具的设计。57 第二章 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是齿轮泵泵体零件,箱体是机器的基础零件,其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体,并使之保持正确的相对位置,彼此协调工作,以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度,良好的密封性和散热性。因此,箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。2.1.2 零件的工艺分析1、零件形状:此泵体的外形较复杂,有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是顶面和大、小端面以及轴孔,轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下:(1)外形基本上是多个平面组成的封闭式多面体; (2)结构形状比较复杂,内部为空腔形;(3)泵体的加工面,主要是大量的平面,此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。2、技术要求如下:(1)尺寸精度 轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。(2)位置精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度,同一轴线上各孔的同轴度,以及孔端面对孔轴线的垂直度等。(3)此外,为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求,箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求;各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求2.1.3 工艺路线的安排泵体要求加工的表面很多。在这些加工表面中,平面加工精度比孔的加工精度容易保证,于是,泵体轴孔(主要孔)的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。因此,在工艺路线的安排中应注意三个问题:1、工件的时效处理泵体结构复杂壁厚不均匀,铸造内应力较大。由于内应力会引起变形,因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形。一般精度要求的箱体,可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间,得到自然时效的效果。但自然时效需要的时间较长,否则会影响箱体精度的稳定性。对于特别精密的箱体,在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效,迅速充分地消除内应力,提高精度的稳定性。2、排加工工艺的顺序时应先面后孔由于平面面积较大定位稳定可靠,有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看,平面比孔加工容易。先加工批平面,把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除,在加工分布在平面上的孔时,对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此,一般均应先加工平面。3、粗、精加工阶段要分开泵体均为铸件,加工余量较大,而在粗加工中切除的金属较多,因而夹紧力、切削力都较大,切削热也较多。加之粗加工后,工件内应力重新分布也会引起工件变形,因此,对加工精度影响较大。为此,把粗精加工分开进行,有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来,然后在精加工中将其消除。2.2 毛坯选择根据零件图可知,零件材料为灰口铸铁,零件形状为非圆柱体,且属于大批生产,因此选用铸造毛坯,这样,毛坯形状与成品相似,加工方便,省工省料。2.3 工艺路线的拟定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,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产效率,除此之外,应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。2.3.1 工艺路线方案一 工序1机械砂型铸造毛坯 工序2 人工失效温度(500550)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准铣顶平面尺寸106铣两平面尺寸57 工序6 镗孔48H8至45深29.5钻16H8孔至13深13钻220+0.021 到19 工序7 镗32H11孔至29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100150) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54成 工序14 划各平面孔线 工序15 镗32H11深14,倒角 工序16 镗通孔端48H8,220+0.021,倒角 镗盲孔端48H8,镗16H8深14,倒角 工序17 检验 工序18 钻底座410,扩202 工序19 钻底座1220 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序20 钻底座12 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻26T16钻6M8-7HT20至6.6攻6M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2M8T15至6.6 攻2M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检2.3.2 工艺路线方案二 工序1机械砂型铸造毛坯 工序2 人工失效温度(500550)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准铣顶平面尺寸106铣两平面尺寸57 工序6 镗孔48H8至45深29.5钻16H8孔至13深13钻220+0.021 到19 工序7 镗32H11孔至29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100150) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 钻底座410,扩202 工序14 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54 工序15 划各平面孔线 工序16 镗32H11深14,倒角 工序17 镗通孔端48H8,220+0.021,倒角 镗盲孔端48H8,镗16H8深14,倒角 工序18 检验 工序19 钻底座1220 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序20 钻底座12 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻26T16钻6M8-7HT20至6.6攻6M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2M8T15至6.6 攻2M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案二采用的基准统一原则,减少了加工误差,从而能更好的保证加工精度。方案一使用了工序集中原则,减少了装夹的次数,节约工时,因此选用第一个方案,具体如下:工序1机械砂型铸造毛坯工序2 人工失效温度(500550)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准铣顶平面尺寸106铣两平面尺寸57 工序6 镗孔48H8至45深29.5钻16H8孔至13深13钻220+0.021 到19 工序7 镗32H11孔至29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100150) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54 工序14 划各平面孔线 工序15 镗32H11深14,倒角 工序16 镗通孔端48H8,220+0.021,倒角 镗盲孔端48H8,镗16H8深14,倒角 工序17 检验 工序18 钻底座410,扩202 工序19 钻底座1220 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序20 钻底座12 扩G3/812丝孔至15.2,倒角245 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻26T16钻6M8-7HT20至6.6攻6M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2M8T15至6.6 攻2M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检第三章 加工余量确定及工序尺寸计算根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线,采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量,中间工序公差按经济精度选定,上下偏差按入体原则标注,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:3.1 毛坯余量“泵体”零件材料为HT200,查参考文献机械加工工艺手册(以后简称工艺手册),表2.2-17 各种铸铁的性能比较,得灰铸铁的硬度HB为143269,表2.2-23 灰铸铁的物理性能,HT200密度=7.27.3(g / cm3),计算零件毛坯的重量约为5 kg。根据原始资料,该零件为10000件/年的年产量,毛坯重量5kg630mm,宽度200,平面长度100200,对应上表零件的半精铣工序余量为1.0mm。考虑到热处理对零件的影响,最终确定半精铣工序单边余量为1.5mm。查表3.2-27 铣及磨平面时的厚度公差 按上表,零件厚度1830mm,粗铣(IT13)厚度公差-0.33mm,半精铣(IT11)厚度公差-0.13。零件平面最大尺寸120260,毛坯为灰铸铁,半精加工余量为1.5mm,由于零件毛坯是用铸造而成的,综合考虑铸造加工余量和粗加工余量,最终确定零件的粗铣工序单边余量为4.5mm。3.3 内孔48H8加工工序余量查工艺手册,表11.4-2 卧式镗床的加工精度按表11.4-2,要达到48H8所需精度及表面粗糙度要求,需进行粗镗半精镗精镗,对应加工精度为:粗镗:孔径公差H10,孔距公差1.0;表面粗糙度Ra 2512.5半精镗:孔径公差H9,孔距公差0.1;表面粗糙度Ra 12.56.3精镗:孔径公差H8,孔距公差0.02;表面粗糙度Ra 3.21.6查表3.2-10 基孔制8级精度(H8)孔的加工,确定48H8的粗镗加工直径余量为12mm,半精镗工序加工直径余量为2.8mm,精镗工序加工直径余量为0.2mm。粗镗工序加工直径余量为9mm。3.4 最终毛坯工序加工余量及公差各平面工序加工余量及公差:表3-1 表面加工余量及公差工序名称工序单边余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差半精铣1.5IT11(0-0.13)5410354(0-0.13)103(0-0.13)粗铣4.5IT13( 0-0.33)55.5104.555.5( 0-0.33)104.5(0-0.33)毛坯61.860109601.81091.8内孔48H8工序加工余量及公差:表3-2 48H8工序余量及公差表工序名称工序直径余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精镗0.2IT8(+0.0390)4848 (+0.0390)半精镗2.8IT9( +0.0620)47.847.8(+0.0620)粗镗9IT10(+0.10)4545(+0.10)毛坯121.836361.8 毛坯详细尺寸请见毛坯图!图1.1 零件毛坯铸造图第四章 切削用量及工时的确定4.1 工艺制造装备的选择本文所有机加工设备及工艺装备,是零件外型及加工技术要求查工艺手册得到的。4.2 切削用量及工时的计算一、工序4:按划线,校正,铣底平面平 加工条件工件材料:灰口铸铁 HT200硬度HB:143269 机床查工艺手册(下同)再根据毛坯形状,选择相应加工机床为: 立式升降台铣床X5032主轴转速范围(r/min):401800主电动机功率(KW):7.5 选择刀具查工艺手册,表9.2-1 铣刀类型与用途选择硬质合金镶齿端面铣刀查表9.2-25 铣刀直径选择 本道工序,铣削深度p =6mm,铣削宽度a w =110mm,按上表选取铣刀直径d 0 =160mm。再查表9.2-14 可转位铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=8查表9.2-27 硬质合金铣刀角度 前角0 =5、0 =17、0 =6、r=5、r=45、bs =1.0mm、=40查表9.4-3 硬质合金端铣刀、圆柱形铣刀和圆盘铣刀铣削平面和凸台的进给量 选择刀具材料为YG8,每齿进给量a f =0.20 mm/z,对应0 =12;在中等刚性下,余量为6 mm时,取r =75;当以r =6075端面铣刀铣削铸铁时,取s = -10。 铣削速度vCv d0 qvv= kvTm ap xv af yv aw uv zpv 查表9.4-8 Cv 、q v 、x v 、y v 、u v 、p v 、m的值粗铣工序单边余量ap = 6 mm,每齿进给量a f =0.20 mm/z,铣削宽度aw =110mm;查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min;203160 0.2v= =55.76 m/min1800.32 6 0.15 0.20 0.35 110 0.2 80v 55.76n= 1000 = 1000 111 r/mind 0 160根据立式铣床说明书取:n=150r/minvf =af zn=0.28118=188.8 mm/min根据立式铣床说明书取:vf =190 mm/min 铣削力、扭矩和铣削功率 CF ap xF af yF aw uF zFz = kFzd0 qF nwF查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值5346 0.9 0.20.74 110 1.0 8Fz = 2444 N160 1.0 1180Fz d0 2444160M = = = 195.52 Nm2103 2103Fz v 244459.32Pm = = =2.42KW6104 6104 校验机床功率由于机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 工时的确定铣削切削时间的计算:查工艺手册,表9.4-31 铣削切削时间计算公式查表9.4-33 端铣刀铣平面的切入和切出行程 按上表选l1 + l2 =34 mm,l w =97.5 mm,根据切削时间计算公式:l w + l1 + l2 97.5+34t m = = = 0.70 minvf 190考机械工业劳动定额教程第十五章 第二节 铣床工时定额的制定,工序定额的计算公式:t单 =(t工步 +t工辅)(1+K)式中:K 布、休时间占工作时间的百分率计算铣削一批零件的时间定额公式:T批 = n t单 + t准式中:n 一次投产加工的零件数 t准 准备结束时间铣床的布、休时间百分比一般可取815 %;准备结束时间可参看表15-22,装卸工件的辅助时间可参看表15-23。表15-23 铣床装卸辅助时间表已算出零件重量为5kg,根据上表取t工辅 =1.70 min;铣床的布、休时间百分比取10%t单 =(t工步 +t工辅)(1+K)=(0.70+1.70)(1+10%)=2.64min表15-22 铣床加工准备结束时间表根据立式升降台铣床X5032的工作台行程取t准 =7min;T批 = n t单 + t准 =50002.64+7=13207min。二、工序5:掉面,以底平面为基准,铣顶平面尺寸106mm,铣平面尺寸57mm1、铣顶平面尺寸106mm 刀具此工件表面可用端铣刀加工,也可用圆柱铣刀加工;可用硬质合金铣刀,也可用高速钢铣刀,现采用硬质合金端铣刀加工。查工艺手册,表9.2-25 铣刀直径选择 本道工序,铣削深度p =6mm,铣削宽度a w =61.5mm,按上表选取铣刀直径d 0 =125mm再查表9.2-14 可转位铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=6查表9.2-27 硬质合金铣刀角度 前角0 =5、0 =17、0 =6、r=5、r=45、bs =1.0mm查表9.4-3 硬质合金端铣刀、圆柱形铣刀和圆盘铣刀铣削平面和凸台的进给量 mm 选择刀具材料为YG8,每齿进给量a f =0.200.29 mm/z,对应0 =12;在中等刚性下,余量为6 mm时,取r =75;当以r =6075端面铣刀铣削铸铁时,取s = -10。 铣削用量确定铣削深度ap :由于加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故ap =6mm。确定每齿进给量a f :根据表9.4-3,X5032万能铣的功率为7.5KW,根据表9.4-3,刀具材料为YG8硬质合金端铣刀铣削铸铁平面,每齿进给量a f=0.200.29 mm/z,采用对称铣削,故取此范围内的小值,该取a f =0.20 mm/z。 确定铣刀的磨钝标准及耐用度:查表9.4-6 铣刀磨钝标准选择铣刀后刀面最大磨损限度为2.0mm;查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min。 确定铣削速度v及铣削功率Pm :根据所给条件,可直接查表9.4-13 YG8硬质合金铣刀(GB5342-85)铣削灰铸铁(190HB)的铣削速度及铣削功率根据上表查的v表 =59m/min,Pm表 =2.31KW上表中铸铁硬度为190HB,铣削宽度a w=75mm,现工件硬度为180HB,实际铣削宽度为a wR =61.5mm,故应根据表9.4-11 查出铣削条件改变时的修正系数:kMv =1.15,kMPm =0.89(表9.4-11第2项)kSv =0.75(表9.4-11第3项)kawv=0.98,kawPv=1.2(表9.4-11第7项)考虑修正系数后的铣削速度v表 为:v表 =591.150.750.98=49.87 m/min计算出刀具转速n及进给速度vf为:1000v 100049.87n= = 127 r/mind 0 125vf =a f zn=0.26127=152.4mm/min根据立式铣床说明书取:n=150r/min,vf =150 mm/min这时v 58.91m/min,a f 0.17mm/z 校验机床功率:考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率:Pm表 =2.310.891.22.72KW此外,铣削功率还与铣削速度有关,由表查出v表 =59m/min,现实际上选用的v=58.91 m/min故v 1.0v表根据表9.4-11第12项,考虑铣削速度变化对铣削功率的影响,由于kvPm =1.0,故实际铣削功率Pm =2.72KW查工艺手册,由于=0.75,机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 切削时间的确定查工艺手册,表9.4-31 铣削切削时间计算公式查表9.4-33 端铣刀铣平面的切入和切出行程 按上表选l1 + l2 =11 mm,l w =61.5 mm,根据切削时间计算公式:l w + l1 + l2 61.5+11t m = = = 0.49 minvf 1502、铣平面尺寸57mm 刀具此工件表面用立铣刀加工,可用硬质合金铣刀,也可用高速钢铣刀,但立铣刀铣削平面多采用高速钢铣刀,因此采用高速钢立铣刀加工。查工艺手册,表9.2-2 立铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=6查表9.2-26 高速钢铣刀角度 根据上表高速钢立铣刀角度取:前角0 =10,0=14,0 =18,r =3,r =45,bs=1.0mm,=45查金属加工工艺人员手册,表14-69铣削进给量实际铣刀直径d0=63mm,结合上表取每齿进给量a f =0.120.2 mm/z 铣削用量确定铣削宽度aw :由于加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故aw =6mm。确定每齿进给量a f :根据金属加工工艺人员手册表14-69, 高速钢立铣刀铣削平面,每齿进给量 af =0.18 mm/z。 确定铣刀的磨钝标准及耐用度:查表9.4-6 铣刀磨钝标准选择铣刀后刀面最大磨损限度为0.30mm;查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表取T=120min;确定铣削速度v及铣削功率Pm :根据所给条件,可直接查表9.4-24高速钢立铣刀(GB6116-85)铣削灰铸铁及铜合金平面及凸台的铣削速度及铣削功率根据上表查的v表 =25m/min,Pm表 =0.94KW上表中铸铁硬度为190HB,铣削宽度a p=40mm,齿数z=4,现工件硬度为180HB,实际铣削宽度为a pR =84mm,齿数zR=6,故应根据表9.4-11 查出铣削条件改变时的修正系数:kMv =1.0,kMPm =1.0(表9.4-11第2项)kSv =0.75(表9.4-11第3项)kawv=0.80,kawPv=2.1(表9.4-11第7项)kzv=0.89(表9.4-11第8项)考虑修正系数后的铣削速度v表 为:v表 = 251.00.750.800.89 13.35 m/min计算出刀具转速n及进给速度vf为:1000v 100013.35n= = 68 r/mind 0 63vf =a f zn=0.18668=73.44mm/min根据立式铣床说明书取:n=75r/min,vf =75 mm/min这时v 14.85m/min,a f 0.17mm/z 校验机床功率:考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率:Pm表 =0.941.02.11.98KW此外,铣削功率还与铣削速度有关,由表查出v表 =25m/min,现实际上选用的v=75m/min故v 3v表根据表9.4-11第12项,考虑铣削速度变化对铣削功率的影响,由于kvPm =3.0,故实际铣削功率Pm =5.94KW由于机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值小于铣削功率Pm ,但超出值在准许范围内,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 切削时间的确定查工艺手册,表9.4-31 铣削切削时间计算公式 l w + l1 + l2t m = vf查表9.4-32 得切入和切出行程 l1 + l2 =21 mm,l w =126 mm,根据切削时间计算公式: l w + l1 + l2 126+21t m = = = 1.96 minvf 75由于是两平面,所以T工步 =1.962=3.92 min3、工时的确定参考机械工业劳动定额教程,表15-23 铣床装卸辅助时间表已算出零件重量为5kg,根据上表取t工辅 =2.45 min;铣床的布、休时间百分比取10%t单 =(t工步 +t工辅)(1+K)=(3.92+0.49+2.45)(1+10%)=7.55min表15-22 铣床加工准备结束时间表根据立式升降台铣床X5032的工作台行程取t准 =9min;T批 = n t单 + t准 =50007.55+9=37759min。三、工序6:镗孔48H8至45深29.5mm;钻16H8孔至13深13mm;钻220+0.021 到19mm根据工艺手册选择在立式镗床T7220上进行镗削加工。1、镗孔48H8至45尺寸保持29.5mm1 具及刀杆查工艺手册,表11.2-10 普通刀杆 由于48H8是盲孔,因此选择莫氏锥柄3,D=20mm,L=120mm,b=8mm的刀杆;再根据表11.2-2 单刃镗刀,选择刀具BH=8mm8mm,L=2540mm,r = 45。2 削用量确定镗削深度ap :由于直径上加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故ap =6mm。查表11.4-1 卧式镗床的镗削用量由于是粗加工带外皮的铸铁件,选择硬质合金刀片牌号YG8, v表取40 m/min,f表取1.0mm/r。计算出刀具转速n:1000v 100040n= = 283 r/mind 0 45vf=fn=1.0283=283mm/min根据立式铣床说明书取:n=300r/min,vf =300 mm/min这时v 42.42m/min,f =1.0mm/z镗削力、镗削功率计算: CF ap xF af yF aw uF zFz = kFzd0 qF nwF查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值56930 1.0 1.00.8 6 0.9 1Fz = 2785 N45 0.9 3000Fz d 0 278545M = = 62.67 Nm2103 2103Fz v 278542.42Pm = = =1.97KW6104 6104 校验机床功率:查工艺手册,由于=0.75,机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。3 切削时间的确定:l1 =5 mm,l w =29.5 mm,根据切削时间计算公式:l w + l1 29.5+5t m = i= 2 = 0.24 minvf 3002、钻16H8孔至13深13mm刀具的选择查工艺手册,表10.2-5高速钢麻花钻的类型和用途一般钻头直径20mm采用直柄麻花钻,由于是钻13深13的孔,因此选择直柄麻花钻;查表10.2-7 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度(摘自GB6137-85) l = 151mm,l1 = 101mm查10.2-8 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值(根据GB6137-85) =30, 2=118,f =12,=4060查表10.4-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min2 钻削用量查工艺手册,表10.4-9 钻、扩、铰孔实施切削速度的计算公式再结合表10.4-14,进给量f 表取0.2 mm/r根据计算公式Cv d0 zv 8.113 0.25V表= kv = 22.35 m/minTm ap xv f yv 600.12513 00.20.55计算出刀具转速n:1000v 100022.35n= = 548 r/mind 0 13vf=fn=0.2548 =109.6mm/min根据立式铣床说明书取:n = 600 r/min,vf =118 mm/min,这时v 24.51m/min,f 0.20mm/z钻孔时轴向力、扭矩及功率计算:查表10.4-11钻孔时轴向力、扭矩及功率计算公式轴向力:F=CF d0 zF f yF kF = 420131.00.200.81507N扭矩:M= CM d0 zM f yM kM =0.206132.00.200.810NM功率:Mv 1024.51Pm = = 0.63 KW30d0 3013查工艺手册,由于=0.75,机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。钻削加工机动时间:查表10.4-43,钻孔加工机动时间计算公式:l w + lf + l1t m = fn手动进给钻盲孔时:dmlf = cotr 4mm2l1 =0 l w + lf + l1 13+4t m = = 0.15 minfn 0.26003、钻220+0.021 到19mm刀具的选择查工艺手册,表10.2-5高速钢麻花钻的类型和用途一般钻头直径20mm采用直柄麻花钻,由于是钻19深27.5的孔,因此选择直柄麻花钻;查表10.2-7 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度(摘自GB6137-85) l = 205mm,l1 = 140mm查10.2-8 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值(根据GB6137-85) =30, 2=118,f =10,=4060查表10.4-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min 钻削用量查工艺手册,表10.4-9 钻、扩、铰孔实施切削速度的计算公式再结合表10.4-14,进给量f 表取0.26mm/r根据计算公式Cv d0 zv 8.1190.25V表= kv = 21.27 m/minTm ap xv f yv 600.12527.5 00.260.55计算出刀具转速n: 1000v 100021.27n= = 357 r/min d 0 19vf=fn=0.2357 =71.4mm/min根据立式镗床说明书取:n = 375 r/min,vf =75 mm/min这时v 22.34m/min,f =0.2mm/z钻孔时轴向力、扭矩及功率计算:查表10.4-11钻孔时轴向力、扭矩及功率计算公式轴向力:F=CF d0 zF f yF kF = 420191.00.20.82203N扭矩:M= CM d0 zM f yM kM =0.206192.00.20.821NM功率:Mv 2122.34Pm = = 0.83 KW30d0 3019校验机床功率:查工艺手册,由于=0.75,机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。钻削加工机动时间:查表10.4-43,钻孔加工机动时间计算公式:l w + lf + l1t m = fn机动进给: dmlf = cotr +3 9mm 2l1 =24,取l1 = 4mm l w + lf + l1 27.5+9+4t m = = 0.54 minfn 0.23754、工时的确定参考机械工业劳动定额教程,表15-23 铣床装卸辅助时间表已算出零件重量为5kg,根据上表取t工辅 =2.45 min;铣床的布、休时间百分比取10%t单 =(t工步 +t工辅)(1+K)=(0.24+0.15+0.54+2.45)(1+10%)=3.72min表15-22 铣床加工准备结束时间表根据立式升降台铣床X5032的工作台行程取t准 =9min;T批 = n t单 + t准 =50003.72+9=18609min。四、工序7:镗32H11孔至29深13mm刀具及刀杆查工艺手册,表11.2-10 普通刀杆 由于32H11是阶梯孔,因此选择莫氏锥柄3,D=20mm,L=120mm,b=8mm的刀杆;再根据表11.2-2 单刃镗刀,选择刀具BH=8mm8mm,L=3050mm,r = 90,r = 0,f=2mm。镗削用量确定镗削宽度aw:由于直径上加工余量为10mm,故需在两次走刀内切完,故每次吃刀深度aw=5mm。查表11.4-1 卧式镗床的镗削用量由于是粗加工带外皮的铸铁件,选择硬质合金刀片牌号YG8, v表取40 m/min,f表取1.0mm/r。计算出刀具转速n:1000v 100040n= = 439 r/mind 0 29vf=fn=1.0439=439mm/min根据立式铣床说明书取:n=475r/min,vf =475mm/min这时v 43.28m/min,f =1.0mm/z镗削力、镗削功率计算:CF ap xF af yF aw uF zFz = kFzd0 qF nwF查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 569131.0 1.00.8 5 0.9 1Fz = 1521 N 29 0.9 3000 Fz d 0 152129M = = 22.06 Nm 2103 2103 Fz v 152143.28Pm = = =1.10KW 6104 6104 校验机床功率:查工艺手册,由于=0.75,机床有效功率PE 为:PE = PE = 7.00.75 = 5.25 KW其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 切削时间的确定:l1 =5 mm,l w =13 mm,根据切削时间计算公式: l w + l1 13+5t m= = = 0.04 minvf 475由于需两次走刀完成,所以T工:T工 = t m i =0.0
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工艺夹具-泵体工艺规程及镗Φ48H8孔夹具设计,工艺,夹具,规程,48,h8,设计
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