输出轴数控加工工艺及主要工装设计(全套含CAD图纸、工艺工序卡、说明书)
XX 大学毕业设计论文1第一章 前言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予原谅。1.1、零件的作用题目所给定的零件是动力输出装置中的主要零件:动力输出轴。主要作用是传递扭矩,使动力能够传出。 80 孔与动力源(电动机主轴等)配合起定心作用。用 10-0.42120 销将动力传至该轴,在由 55 处通过键 16 5 将动力输出,A、B 是两端支0.1942 0.23承轴颈。零件如图:1.2 划分阶段:粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变第一章 前言2形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m 。精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7,表面粗糙度为 Ra101.25m。光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为Ra1.250.32m。此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。1.3、零件的工艺分析本零件加工时可分为 3 部分,他们之间有一定的位置要求。现分述如下:1.车端面以及外圆这一组加工表面包括:外圆 55 、 60 、 65 、 75 及倒角、前后0.230.540.230.23端面、阶梯孔 50、 80 、 104 及倒角.其中外圆 60 与 75 为两端支承0.421 .54.轴颈,分别为 A、B 面。A 与 B 面有圆跳动公差为 0.04。2.钻孔这一组加工表面包括:钻 10- 20 、钻斜孔 2- 8、铣键槽 16 5。0.19423.磨外圆磨 60 、 65 、 75 以及阶梯孔 80 。0.540.23.300.421由以上分析可知,对于这三组加工平面而言,可以先加工一组表面,然后借助于专XX 大学毕业设计论文3用夹具加工另外两组表面,并且保证他们之间的位置精度要求。第二章 工艺规程设计4第二章 工艺规程设计2.1、确定毛坯的制造形式1.零件材料为 45 钢。考虑到在运行中要正、反转以及加速,零件则经常承受交变载荷及冲击载荷,因此该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。由于零件为大批量生产,而且零件的轮廓不大。故可采用模锻成型。采用在自由锻设备上用自由锻方法制坯,然后在胎膜中成型。这从提高生产效率、保证加工精度上考虑,也是应该的。2.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。其基面选择是否正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。1.粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。现选取外圆 75 为粗基准。利用自动定心的窄口卡爪,夹在 75 外圆柱面上,用以0.23 0.23消除 、x 方向、y 方向自由度。z2.精基准的选择。主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。毛坯如图:2.2、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,可以考虑采用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效率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降低。工艺路线方案1.模锻毛坯2.粗车两端面及其他各部3.钻 2-B/15 中心孔4.粗车、半精车外圆 55、 60、 65、 755.半精车前后端面6.倒角 1 457.车阶梯孔 50、 80、 104,半精车 80 孔XX 大学毕业设计论文58.倒角 1 459.调质处理10.研磨中心孔11.半精磨外圆 55、 60、 65、 7512.钻、粗铰 10- 20 孔13. 钻 2- 8 孔14.倒角 1 4515.铣键 16 516.去毛刺,修整17.检验、入库2.3、加工方法的选择本零件的加工有端面、槽、外圆、内孔及小孔等,材料为 HBS200。参考机械制造工艺设计简明手册上的有关数据,其加工方法选择如下:(1) 55mm 的外端面:参考机械制造工艺设计简明手册根据 GB180079 规定其公差等级为 IT9,表面粗糙度为 Ra2.5 ,需要进行粗车、半精车表面。(2) 104mm 的外端面:参考机械制造工艺设计简明手册根据 GB180079 规定其公差等级为 IT9,表面粗糙度为 Ra3.2 ,需要进行粗车、半精车表面。(3) 55、 60、 65、 75mm 的外圆:公差等级为 IT7。表面粗糙度为 Ra1.25,需要进行粗车、半精车、磨。(4)阶梯孔 50、 80、 104:其中 50、 104 粗糙度要求为 12.5,公差等级为IT11,只需进行粗车。 80 公差等级为 IT9,表面粗糙度要求为 Ra3.2,须进行粗车、半精车。(5)孔 10- 20:其公差等级为 IT8,表面粗糙度为 Ra3.2,须进行钻、粗铰。(6)键槽 16 5:槽宽的公差等级为 IT9,表面粗糙度要求为 Ra6.3,须进行粗铣。槽深的公差等级为 IT8,表面粗糙度要求 Ra3.2,须进行粗铣、半精铣。(7)孔 2- 8 :公差等级为 IT11,表面粗糙度要求为 Ra12.5.直接钻即可达到要求。2.4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定输出轴零件材料为 45 钢,硬度 200HBS,生产类型为大批量生产,采用在自由锻设备上用自由锻方法制坯,然后在胎膜中成型。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:查机械加工工艺手册表 2.3-39、2.3-42、2.3-48、2.3-431.前端面毛坯尺寸 257 mm1.5磨削 252 2Z=0.5mm 半精车 252.5 2Z=1.1mm 粗车 253.6 2Z=3.4mm2.后端面第二章 工艺规程设计6毛坯尺寸 252 mm1.5磨削 252 2Z=0.5mm 半精车 252.5 2Z=1.1mm 粗车 253.6 2Z=3.4mm3.外圆 550.23毛坯尺寸 80 mm1.5磨削 55 2Z=0.4mm 半精车 55.4 2Z=1.1mm 粗车 56.5 2Z=23.5mm4.外圆 60 0.54毛坯尺寸 80 mm1.磨削 60 2Z=0.4mm 半精车 60.4 2Z=1.1mm 粗车 61.5 2Z=18.5mm5.外圆 65 0.23毛坯尺寸 80 mm1.5磨削 65 2Z=0.4mm 半精车 65.4 2Z=1.1mm 粗车 66.5 2Z=13.5mm6.外圆 75 0.23毛坯尺寸 80 mm1.5磨削 75 2Z=0.4mm 半精车 75.4 2Z=1.1mm 粗车 76.5 2Z=3.5mm7.阶梯孔 50此孔粗糙度要求为 12.5,只要求粗加工,此时余量为 2Z=50mm。8. 阶梯孔 80 0.421半精车 80 2Z=1.1mm粗车 81.1 2Z=31.1mm9.阶梯孔 104此孔粗糙度要求为 12.5,只要求粗加工,此时余量为 2Z=24mm。10.钻孔 2- 8此孔粗糙度要求为 12.5,只要求粗加工,此时余量为 2Z=8mm。11.钻孔 10- 20粗铰 20 2Z=0.2mm钻 20.2 2Z=20.2mm12.铣键 16 5精铣 5 2Z=0.8mmXX 大学毕业设计论文7粗铣 4.2 2Z=4.2mm13 粗车其他各部,包括 10- 20 孔上端部、30圆锥面、与外圆 75 垂直面。0.2310- 20 孔上端部 2Z=5mm30圆锥面 2Z=5mm与外圆 75 垂直面 2Z=5mm0.232.5、确定切削用量及基本工时1.粗车端面加工条件工件材料:45 钢调质, =0.6GPa,模锻b加工要求粗车两端面机床:查机械设计加工工艺手册C620-1 卧式车床。刀具:刀片材料 YT15,刀杆尺寸 16 25mm ,Kr=90,r=15,a =12,2 0r =0.5mm。z计算切削用量粗车前端面从 257mm 至 253.6mm,已知毛坯长度方向的加工余量为 3.4 ,单边余23量为 1.7 ,故可一次走刀切除,每次 a =1.71.5 p进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 当刀杆尺寸为 16 25mm,a 3mmp以及工件直径为 55 时f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.2.150.3544.810.9767=144.9(m/min)确定主轴转速n = = =576.8scwd.980按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=158m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l ,l =2mm,l =4mm,l =0mm,i=22d123123t = = =0.039minm23winf406.5第二章 工艺规程设计82.粗车右端面切削深度 粗车后端面从 253.6mm 至 247.5mm,已知毛坯长度方向的加工余量为 3.4 ,单边余23量为 1.7 ,故可一次走刀切除,每次 a =1.7.1.5 p进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 当刀杆尺寸为 16 25mm,a 3mmp以及工件直径为 55 时f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.2.150.3544.810.9767=144.9(m/min)确定主轴转速n = = =576.8scwd.980按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=158m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l ,l =2mm,l =4mm,l =0mm,i=22d123123t = = =0.082minm123wllinf806.53.钻中心孔 2-B6/15加工条件机床 Z35A 摇臂钻床,刀具 B 型中心钻查机械加工工艺手册表 4.3-2切削深度 单边余量为 z=3,故可一次走刀切除,a =3p进给量 f f=0.075mm/r查机械加工工艺实用手册表 15-39切削速度 V =18m/minc确定主轴转速XX 大学毕业设计论文9n = = =955r/mins10cwVd186按机床选取 n=1000(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=9.8m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL=10,l = 取 l =ctg60+2=51(2)2rdctgk:61l =0mm,l =0mm,i=23t = = =0.406minm13wlinf05.74.粗车外圆 55切削深度 粗车外圆从 80 至 56.5 单边余量为 z=11.75,故需两次走刀切除,第一次1.5a =6,第二次 a =5.75pp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.5 0.7mm/r 取 f=0.5mm/r:计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.2.150.3544.810.976=183(m/min)确定主轴转速n = = =728.5scwVd80按机床选取 n=800(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=200m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.108minm13wlinf806.5检验机床功率 主切削力按机械加工工艺手册第一卷表 8.4-10F =C a f v kzzfpzxyfzn其中 C =2795, =1, =0.75, =-0.15zf zfz第二章 工艺规程设计10K =( ) =( ) =0.81pm80bfn608.75K =0.89rkF =2795 =919 Nc.75.151. .9切削时消耗的功率 P 为P = = =2.42KWc460zcV498由机械加工工艺手册C620-1 主轴电动机功率为 7.8KW。当主轴转速为 630r/min时,主轴传递的最大功率为 5.5KW,所以机床功率足够,可正常加工。检验机床进给系统强度已知主轴切削力 F =919 N,径向切削力 Fz yF = C a f v kyfpvxfyn其中 C =1950,x =0.90,y =0.6,n =0.3fvf vfvfK =( ) =( ) =0.678pm80bfn6081.35K =0.5rkF =1950 =158 Ny.9.60.317597.而轴向切削力:F = C a f v kxxfpxyfxn其中 C =2880,x =1.0,y =0.5,n =-0.4xffxfxfK =( ) =( ) =0.75pm80bfn6081.K =1.17rk轴向切削力=2880 =412 Nf 0.50.41.719231.7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机构的作用力为F= F + (F +F )=412+0.1(919+158)=519.7 Nxzy而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可正常工作。5.粗车外圆 60切削深度 粗车外圆从 80 至 61.5 单边余量为 z=9.25mm,故需两次走刀切除,第一次1.5a =5mm,第二次 a =4.25mmpp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)XX 大学毕业设计论文11V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.2.150.3544.810.976=160.9(m/min)确定主轴转速n = = =640.5(r/min)scwd6.980按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=158m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = 2=0.044minm13wllinf60.56.粗车外圆 65切削深度 粗车外圆从 80 至 66.5 单边余量为 z=6.25mm,故需两次走刀切除,第一次1.5a =3.25mm,第二次 a =3mmpp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vvv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97mskrvkrV =c0.20.150.3544.810.9763=166(m/min)确定主轴转速n = = =662scwd6.980按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=158m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfn第二章 工艺规程设计12L= +l + l + l2d123t = = =0.049minm13wllinf560.7. 粗车外圆 75切削深度 粗车外圆从 80 至 76.5 单边余量为 z=1.75mm,故可一次走刀切除1.5a =1.75mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.9767=137(m/min)确定主轴转速n = = =547(r/min)scwd6.980按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=158m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.121minm13wlinf706.5检验机床功率 主切削力按机械加工工艺手册第一卷表 8.4-10F =C a f v kzzfpzxyfzn其中 C =2795, =1, =0.75, =-0.15zf zfzK =( ) =( ) =0.963pm630bfn603.75K =0.89rkF =2795 =1093 Nc.75.151.89.8切削时消耗的功率 P 为P = = =2.8KWc460zcV43由机械加工工艺手册C620-1 主轴电动机功率为 7.8KW。当主轴转速为 630r/min 时,XX 大学毕业设计论文13主轴传递的最大功率为 5.5KW,所以机床功率足够,可正常加工。检验机床进给系统强度已知主轴切削力 F =1067 N,径向切削力 Fz yF = C a f v kyfpvxfyn其中 C =1950,x =0.90,y =0.6,n =0.3fvf vfvfK =( ) =( ) =0.936pm630bfn6031.5K =0.5rkF =1950 =251 Ny.9.60.17589.而轴向切削力:F = C a f v kxxfpxyfxn其中 C =2880,x =1.0,y =0.5,n =-0.4xffxfxfK =( ) =( ) =0.952pm630bfn6031.K =1.17rk轴向切削力=2880 =523 Nf 0.50.41.7189521.7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机构的作用力为F= F + (F +F )=523+0.1(1093+251)=657.4xzy而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可正常工作。8.半精车外圆 55切削深度 半精车外圆从 56.5 至 55.4 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =651scwd.56第二章 工艺规程设计14按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=111.7m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.068minm13wlinf806.5检验机床功率 主切削力按机械加工工艺手册第一卷表 8.4-10F =C a f v kzzfpzxyfzn其中 C =2795, =1, =0.75, =-0.15zf zfzK =( ) =( ) =0.963pm630bfn603.75K =0.89rkF =2795 =349 Nc.75.15.29.8切削时消耗的功率 P 为P = = =0.7KWc460zcV43由机械加工工艺手册C620-1 主轴电动机功率为 7.8KW。当主轴转速为 630r/min时,主轴传递的最大功率为 5.5KW,所以机床功率足够,可正常加工。检验机床进给系统强度已知主轴切削力 F =349 N,径向切削力 Fz yF = C a f v kyfpvxfyn其中 C =1950,x =0.90,y =0.6,n =0.3fvf vfvfK =( ) =( ) =0.936pm630bfn6031.5K =0.5rkF =1950 =80 Ny.9.60.529.而轴向切削力:F = C a f v kxxfpxyfxn其中 C =2880,x =1.0,y =0.5,n =-0.4xffxfxfK =( ) =( ) =0.952pm630bfn6031.K =0.923rk轴向切削力:=2880 =178 Nf 0.50.4.189521.7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机构的作用力为F= F + (F +F )=178+0.1(80+349)=221 NxzyXX 大学毕业设计论文15而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可正常工作9.半精车外圆 60切削深度 半精车外圆从 61.5 至 60.4 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =598(r/min)scwd.615按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=122m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.022minm13wlinf60.510.半精车外圆 65切削深度 半精车外圆从 66.5 至 65.4 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976第二章 工艺规程设计16=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =551(r/min)s10cwVd15.6按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=132m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.098minm13wllinf560.11.半精车外圆 75切削深度 半精车外圆从 76.5 至 75.4 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =551(r/min)scwd.65按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=132m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.304minm13wllinf7065.检验机床功率 主切削力按机械加工工艺手册第一卷表 8.4-10F =C a f v kzzfpzxyfzn其中 C =2795, =1, =0.75, =-0.15zf zfzXX 大学毕业设计论文17K =( ) =( ) =0.963pm630bfn603.75K =0.89rkF =2795 =349 Nc.75.15.29.8切削时消耗的功率 P 为P = = =0.7KWc460zcV43由机械加工工艺手册C620-1 主轴电动机功率为 7.8KW。当主轴转速为 630r/min时,主轴传递的最大功率为 5.5KW,所以机床功率足够,可正常加工。检验机床进给系统强度已知主轴切削力 F =349 N,径向切削力 Fz yF = C a f v kyfpvxfyn其中 C =1950,x =0.90,y =0.6,n =0.3fvf vfvfK =( ) =( ) =0.936pm630bfn6031.5K =0.5rkF =1950 =80 Ny.9.60.529.而轴向切削力:F = C a f v kxxfpxyfxn其中 C =2880,x =1.0,y =0.5,n =-0.4xffxfxfK =( ) =( ) =0.952pm630bfn6031.K =0.923rk轴向切削力:=2880 =178 Nf 0.50.4.189521.7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机构的作用力为F= F + (F +F )=178+0.1(80+349)=221 Nxzy而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可正常工作。12.半精车前端面切削深度 半精车前端面从 253.6 至 252.5 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf第二章 工艺规程设计18其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vvv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97mskrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =651(r/min)scwd.56按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=111.7m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.054minm13wllinf56.013.半精车后端面切削深度 半精车后端面从 248.6 至 247.5 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除 a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.50.7mm/r 取 f=0.5mm/r计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =651(r/min)scwd.56按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=111.7m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123XX 大学毕业设计论文19t = = =0.054minm123wllinf56.014.车阶梯孔 50切削深度 单边余量为 z=25mm,可分五次走刀切除第一次 a =5mm,以后每次都是 5mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.5 0.7mm/r 取 f=0.5mm/r:计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.2.150.3544.810.976=161(m/min)确定主轴转速n = = =566(r/min)scwd6182按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=179m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.263minm13wllinf60.515.车阶梯孔 80切削深度 车阶梯孔 80 从 50 至 81.1 单边余量为 z=15.55mm,可分三次走刀切除第一次a =5.55mm,以后每次都是 5mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.5 0.7mm/r 取 f=0.5mm/r:计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkr第二章 工艺规程设计20V =c0.20.150.3544.810.976=163(m/min)确定主轴转速n = = =575(r/min)scwd6182按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=179m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.438minm13wllinf406.516. 车阶梯孔 104切削深度 车阶梯孔 104 从 81.1 至 104 单边余量为 z=12.05mm,可分两次走刀切除第一次 a=6mm,第二次 a =6.05mmpp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.5 0.7mm/r 取 f=0.5mm/r:计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=165.5(m/min)确定主轴转速n = = =586(r/min)scwd6.182按机床选取 n=630(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=178m/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.228minm13wllinf06.517.半精车 80XX 大学毕业设计论文21切削深度 半精车车阶梯孔 80 从 81.1 至 80 单边余量为 z=0.55mm,可一次走刀切除a =0.55mmp进给量 f,根据机械加工工艺手册表 2.4-4 f=0.5 0.7mm/r 取 f=0.5mm/r:计算切削速度,按机械加工工艺手册表 8.4-8,切削速度的计算公式(寿命选T=60min)V = (m/min)cvxympCKTf其中 C =242,X =0.15,y =0.35,m=0.2 修正系数 K 即:vv vK =1.44,K =0.8,K =1.04,K =0.81,K =0.97msvkrvkrV =c0.20.150.3544.810.976=115.5(m/min)确定主轴转速n = = =406(r/min)scwd.182按机床选取 n=500(m/min) (查表 3.1-18) 机床加工工艺手册 。实际切削速度为 V=142/min切削工时,按表 2.5-3 t= wlfnL= +l + l + l2d123t = = =0.144minm13wllinf065.18.半精磨 55 由 55.4 至 55选择砂轮 由机械加工工艺手册4.8 中磨料的选择各表选取:A46GV69 350 40127其含义为:砂轮磨料为棕刚玉,粒度为 46 号,硬度为中软 1 级,陶瓷结合剂,6 号组织手型砂轮其尺寸为 350 (D B d)40127切削用量的选择 砂轮速度: n=1500r/min,V=30m/s轴向进给量:f =0.2B=8mm(双线程) 机械加工工艺设计实用手册表 15-67a径向进给量: f =0.02(双线程)r工件速度 v =100wV = =0.3(m/s)27.510N= = =1.737r/md.34切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1第二章 工艺规程设计22表 2.5-12t = = =63.32(s)j2barlzknf80.14.73219 半精磨 60 从 60.4 至 60切削用量的选择 砂轮速度: n=1500r/min,V=30m/s轴向进给量:f =0.2B=8mm(双线程) 机械加工工艺设计实用手册表 15-67a径向进给量: f =0.02(双线程)r工件速度 v =100wV = =0.3(m/s)27.510N= = =1.592r/md.346切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12t = = =23.32(s)j2barlzknf70.1.598220.半精磨 65 从 65.4 至 65切削用量的选择 砂轮速度: n=1500r/min,V=30m/s轴向进给量:f =0.2B=8mm(双线程) 机械加工工艺设计实用手册表 15-67a径向进给量: f =0.02(双线程)r工件速度 v =100wV = =0.3(m/s)27.510N= = =1.47r/md.346切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12t = = =25.26(s)j2barlzknf70.1.48221. 半精磨 75 从 75.4 至 75切削用量的选择 砂轮速度: n=1500r/min,V=30m/s轴向进给量:f =0.2B=8mm(双线程) 机械加工工艺设计实用手册表 15-67a径向进给量: f =0.02(双线程)r工件速度 v =100wV = =0.3(m/s)27.510XX 大学毕业设计论文23N= = =1.273r/m10vd0.3475切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12t = = =96.23(s)j2barlzknf0.1.738222.钻 10- 20选择机床按机械加工工艺设计实用手册表 15-39 选取 Z35A 摇臂钻床.切削用量进给量 f=0.4mm/r切削速度 v=18m/min主轴转速n = = =286.6r/mins10wvd1820按机床选取 n=300r/min。实际切削速度 m/min。23.410v切削工时t= wlfnl=30,l = ,l =21 6.820)2(2ctgctgkdr 2t= 有 10 个孔 t=3.38min308.6.38423.钻 2- 8切削用量进给量 f=0.15mm/r切削速度 v=18m/min主轴转速n = = =716.56r/mins10wvd18按机床选取 n=800r/min。实际切削速度 m/min。285.210v切削工时t= wlfnl=30,l = ,l =21 3.42608)2(2ctgctgkdr 2t= min0.4.3.24.铣键槽 165第二章 工艺规程设计24 根据机械加工工艺手册第一卷表 3.1-74 选取 X63W 机床。据表 9.2-4 选用直柄键槽铣刀:d =16,d =16,l=28,L=7512切削深度单边余量 a =8,可两次切除。每次 a =8。p p确定每齿进给量 f据表机械加工工艺手册2.4-78 选择 =0.03f确定铣刀的磨钝耐久度现将铣刀后刀面最大磨损限度取为 1.0mm,耐用度为 T=5.4 s。 机械加工工艺手310册表 2.4-71,2.4-72。据表 2.4-87 V=107.4m/min p =0.7m采用 Y15 铣刀 d =12,步数 z=4w主轴转速N = r/mins10107.4683.wvd按机床选取 N = 1500r/mins故 m/min.5.31010nv切削工时当转速为 1500r/min 工作台每分钟进给量应该为:= , =0.03 =20mm/minmfzwn45据表 2.5-10 切削工时 t=mtzldif其中 l=55,d=16,i=2t = =0.975minm516204XX 大学毕业设计论文25第三章 夹具设计3.1 夹具的作用及设计条件机械制造业中广泛采用的能迅速把工件固定在准确位置上或同时能够确定加工工具位置的一种辅助装置,这种装备统称为夹具。在金属切削机床上采用的夹具统称为机床夹具。夹具在机械加工中起着重要的作用,它直接影响机械加工的质量、工人劳动强度、生产率和成本。一、夹具在现代机械加工中应用得相当广泛,它能够起到下列作用:(1) 保证稳定可靠地达到各项加工精度要求(2) 缩短加工工时,提高劳动生产率(3) 降低生产成本(4) 减轻工人劳动强度(5) 可由较低技术等级的工人进行操作(6) 能够扩大机床工艺范围二、 机床夹具作用实现必须满足三个条件:夹具在机床上的准确装夹;. 工件在夹具中占有正确的加工位置;. 刀具相对于工件有准确的位置。3.2 夹具设计计算3.2.1、确定工件定位方式、分析定位误差。1.定位基准的选择 在这里选择“一面双销”的定位方式,底面放在分度盘上,定位孔选择 10- 20孔的其中 2 个,2 孔互为 180。2.定位误差分析(1)定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为 2 个阶型定位销,该定位销的尺寸与公差为: 20 , 16 。76Hn两定位销中心矩: 402682xkgxkLL两定位销中心距公差:取:2 2lg110.5.()()0.7.1533xklg0.1求 :取销 1 与孔 1 的配合为 ,则孔 1 的尺寸及公差为 ,而得销min1 726Hn0.1821 的尺寸公差为 。0.624min10.求 d : =12-0.006=11.9941D第三章 夹具设计26求 1()():0.1dT求 c:c= =0.141+0.036-0.006=0.171min)()(jkL查表 2.1(P29)得 b=3求 : =cb/D =01713/12=0.042750.0432mini2d2:d2=D - =12-0.043=11.957 (即 )n 957.12maxd取 T(d)=0.011(IT6),则=12-0.054=11.9462mind ,T(d )=0.011(IT6)043.512由于本到工序加工 2- 8 孔并无任何形状精度要求,故能满足要求。3.2.2、确定刀具导引方式和导引元件本工序的夹具要用到钻模支架,采用上面单导向,钻杆与机床浮动连接主要使用于钻孔长度 通孔或同轴度孔,保证较高的中心距或者同轴度要求。保证几个孔同1.5lD时加工时不互相干涉。钻套用 T10A 做成,热处理 T10A HRC 58 64,渗碳深度 0.8 1.2 :。m钻 孔时钻套的标记示例:88 ;H=28 的 A 型固定钻套:dm钻套 A GB 2262-802钻套见下图:3.2.3、确定工件夹紧方式,选择夹紧机构, 计算夹紧力钻削时的主钻削力计算:运用表 8.410 公式:ZFFZFZxynpcafvk= 10.7509882.4=691NXX 大学毕业设计论文27由表 8.410 和表 8.411 的公式中系数及指数:=900, =1.0, =0.75, =0, =0.4FZcFZxFZyFZnZk工件采用的是一面两销定位的方式,故防止工件在切削力 P 作用下平移所需夹紧力:由公式 12kpQf式中系数 03
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