撥叉831005的銑18槽夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖-版本1.1
撥叉831005的銑18槽夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖-版本1.1,18,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad,版本
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
1
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 1頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
1
1
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
轉(zhuǎn)塔式六角車床
C3163-1
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗車端面A
90度車刀
200
40.8
0.53
2.8
1
0.33
0
2
精車端面A
90度車刀
400
57.1
0.16
0.5
1
0.35
0
3
鉆花鍵底孔
Ф20中心鉆
280
17
0.62
20
1
0.32
0
4
擴(kuò)花鍵底孔
Ф21擴(kuò)孔鉆
280
17
0.62
1
1
0.32
0
5
倒角2x15°
45度偏刀
2
2
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
2
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 2頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
2
2
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
拉床
C3163-1
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
拉六齒方型花鍵
高速鋼拉刀
200
0.06
0.06
1
1
0.13
0
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
3
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 3頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
3
3
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X62W
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑B面
高速鋼面銑刀
160
23.7
0.6
3
1
0.525
0
2
精銑B面
高速鋼面銑刀
210
33.1
0.512
0.2
1
0.336
0
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
4
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 4頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
4
4
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X62W
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑800.03mm的槽
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀
375
8
0.018
8
1
0.49
0
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
5
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 5頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
5
5
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X62W
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑1800。12mm銑
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀
300
22.9
0.018
8
1
0.537
0
2
銑1800。12mm銑
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀
300
23.9
0.018
8
1
0.537
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
6
共 6頁(yè)
產(chǎn)品名稱
撥 叉
零(部)件名稱
撥 叉
第 6頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
6
6
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄 件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X62W
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
通用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
磨寬為1800。12mm的槽
GZ46KV6P350×40×127
3000
2.5
50
0.5
1
3.1
0
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
目 錄
序言 1
第1章 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 2
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1確定毛坯制造方法,初步確定毛坯形狀 3
2.2基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3
2.3制定工藝路線 3
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
第3章 銑18mm槽夾具設(shè)計(jì) 13
3.1提出問題 13
3.2夾具設(shè)計(jì) 13
3.2.1定位基準(zhǔn)選擇 13
3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算 13
3.2.3定位誤差分析 13
設(shè)計(jì)小結(jié) 15
參考文獻(xiàn) 16
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程,經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié);在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程,并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí),也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的:
1.能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
2.通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具(或量具)的訓(xùn)練,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。
3.課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程,并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等,增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。
就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為自己今后從事的職業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于個(gè)人能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,希望各位老師給予指教。
第1章 零件的分析
1.1零件的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉(見附圖1)它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為18+0.0120mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。
1.2零件的工藝分析
CA6140撥叉共有兩組加工表面。
1.以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括?25+0.230mm的六齒方花鍵孔、?22+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為27mm的平面。
2.以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽經(jīng)上述分析可知, 對(duì)于兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯制造方法,初步確定毛坯形狀
零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷,因此選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大,故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-5取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。
2.2基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
因?yàn)橐WC花鍵的中心線垂直于右端面,所以以Φ40的外圓表面的粗基準(zhǔn)。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合,以零件的A面為精基準(zhǔn)。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1)工藝路線方案一
工序1:粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。
工序2:粗、精銑削B面。
工序3:銑削8+0.030mm的槽。
工序4:銑削18+0.0120mm的槽。
工序5:拉花鍵。
工序6:磨寬為18mm的槽。
2)工藝路線方案二
工序1:粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。
工序2:拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)。
工序3:銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專
用夾具。
工序4:銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑
床加專用夾具。
工序5:銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
工序6:磨寬為18mm的槽。
3)工藝方案的比較與分析
上述兩方案中,工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對(duì)工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中,把花鍵放在第一道工序的后邊,這樣,方案二中的3.4.5道工序很容易對(duì)工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,所以采用方案二比較合理。
以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大批量生產(chǎn),采用模鍛鍛模。
根據(jù)上述的原始資料加工工藝,分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:
1.A面的加工余量:
A面有3±0.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除
2.矩形花鍵底孔:
要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為Φ22 0+0.28,見零件圖,參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表3-59確定孔加工余量的分配。
鉆孔Φ20mm
(1)擴(kuò)孔Φ21mm
(2)拉花鍵
(3)花鍵孔要求以外徑定心:拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 2Ζ=1mm
3.B面的加工余量:
此工序分2個(gè)工步(1)粗銑B面 (2)精銑B面。
精加工余量為0.2mm
粗銑加工余量為2.8mm
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
工序1:車削A面。
1.加工條件
工件材料:灰口鑄鐵HT200。 σb=145 MPa。鑄造。
加工要求:粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm
機(jī)床:C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。
刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15
2.計(jì)算切削用量
(1)已知長(zhǎng)度方向的加工余量為3±0.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工(粗車和半精車)。長(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T 12級(jí) 取-0.46 mm (入體方向)
(2)進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ae≤3mm時(shí),以及工件直徑為Φ60mm時(shí)(由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取Φ60mm)
?=0.6-0.8mm/r.
按C3163-1 車床說明書 取?=0.6 mm/n。
由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.75—0.85 所以:實(shí)際進(jìn)給量f=0.6×0.8=0.48 mm/r
按C3163-1 車床說明書 ?=0.53mm/r
(3)計(jì)算切削速度。按《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27 ,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)
刀具材料YG6
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見《切削手冊(cè)》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81
∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=46.9(m/min)
(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)
按C3163-1 車床說明書?。睿?00 r/min
所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min
(5)切削工時(shí),按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
3.精車
已知粗加工余量為0.5mm。
進(jìn)給量f. 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6 , f=0.15-0.25mm/r 按C3163-1 車床說明書?。妫?.16 mm/r
計(jì)算切削速度 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163-1 車床說明書 取nw=400(r/min)
實(shí)際切削速度V=57.1m/min
切削工時(shí),查《工藝手冊(cè)》表6.2-1
Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)
由于下一道工序是鉆孔,所以留下?20mm的臺(tái)階,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
4. 鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。
(1)鉆孔
鉆頭選擇:見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2
鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù):
d=Ф20mm β=30°,2Φ=118°,2Φ=70°,bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm,=4mm。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-9確定f=0.48
1)按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)σb=210MPa
d0=20.5mm 可確定f=0.75。按C3163-1 車床說明書取 f=0.62mm/n.
2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.
3)切削速度 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,表2.15得 V=21m/min
n=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 實(shí)際V=17 m/min
4)基本工時(shí),Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
(2)擴(kuò)孔
刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。
由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32
倒角刀具15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。
(3)倒角
刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。
檢驗(yàn)機(jī)床功率 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.24
可以查出 當(dāng)σb=160~245HBS
ap≤2.8mm?。妗?.6mm/r
Vc≤41m/min ?。校悖?.4kw
按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw,可見Pc比P小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求
鉆削功率檢驗(yàn)按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.21
當(dāng)do=21 mm f=0.64 mm
查得轉(zhuǎn)矩M=61.8 N.M
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表由表2.32 得功率公式PC=McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km,按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw,可見PC比P小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要
工序2 拉花鍵孔
單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒
為0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ
式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
L 拉削表面長(zhǎng)度,80mm;
η 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2;
k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ;
v 拉削速度(m/min);
fz 拉刀單面齒升;
Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=l/p;
P 拉刀齒距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7
∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
工序3 粗銑,精銑B面。
加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2um。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm
機(jī)床 :X62W
加工工件尺寸:寬度:40mm 長(zhǎng)度:28mm
1. 粗銑
(1)選擇刀具
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時(shí)。直徑為do=50mm 故齒數(shù)Z=8,由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,銑刀幾何參數(shù)(表3.2)rn=10°ao=16°
(2) 切削用量
留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度ac=2.8±0.8mm,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1mm/r就能滿足要求,但考慮到X62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6mm/r
(3)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm, 刀具壽命 T=120min(表3.8)
(4)決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定
Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8mm, fz=f/z=0.0750.1mm/z
Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)
Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min
選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
(5)機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系數(shù):
故Pct<0.8,
根據(jù)X62W型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為
Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc<Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z
(6) 基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+△=14mm
2. 精銑
(1)選擇刀具
刀具與上道工步是同一把刀。
(2)切削用量
精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度
ae=0.2mm,f=0.6
(3)決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定
ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min
n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
(4)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336(min) L1+△=14mm
工序4 銑削銑削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸:8+0.030mm , 長(zhǎng)度L=40mm
加工要求:高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀(精密級(jí)K8)加工余量8 用乳化液冷卻
機(jī)床:X62W
選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級(jí)K8
銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=16
1)選擇切削量
由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
2) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大
磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中
3) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min
n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min
實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min
選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選
Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
4)機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28 公式
圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94
由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28
Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N
M=FCdo/2×103=15.9N?M
Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書,功率足夠。
5) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+△=14mm
工序5 銑寬為180+0.12mm槽。
加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長(zhǎng)L=40mm,加工余量23mm。
由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm,
1)選擇刀具
銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24
2)選擇銑削用量
由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨
損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中
4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切
削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min
n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min
根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min,實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min ,
選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min, 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
5)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+△=20mm i=2(走兩次)
工序6磨18mm槽
保證尺寸18mm
1)選擇砂輪。
見《切削手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為
GZ46KV6P350×40×127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級(jí)。 平型砂輪,其尺寸為16×6×40(D×d×H)。
2)切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機(jī)床說明書),
v砂=2.5m/s
進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm
3)切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí)
Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min
最后,將以上各個(gè)工序切削用、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一起填入機(jī)械加工工藝卡片中,見附后表。
第3章 銑18mm槽夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序銑18mm槽。本夾具將用于臥式銑床,刀具為三面刃立式銑刀.
3.1提出問題
本夾具是用來銑18mm槽,零件圖中槽的寬度有公差要求,且三面都有粗糙度要求,因此這個(gè)槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),.此工序只是粗加工,因此本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度也有一定要求。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1定位基準(zhǔn)選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng),為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動(dòng),因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。.
3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算
(1).計(jì)算切削力
刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18
Fz=9.81*Cf*af*yF*ae*uf*z*Kfz/nf
Cf=30,Xf=1.0,yF=0.65,uF=0.83,wF=0,qF=0.83
ap=16mm,ae=8mm,af=0.15,KFZ=0.67
Fz=9.81x30x16x0.15x0.65x80.83x18x0.67/800.83x1=2448N
校核定位銷:?=F/A
=2248/πx112x10-4
=0.60MPa<[?]
(2).計(jì)算夾緊力
由于銑槽的力主要是切削力,軸向力比較小,壓板的力滿足要求。故不需校核。
3.2.3定位誤差分析
夾具的主要定位元件為22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除)
故
滿足自由公差要求。
設(shè)計(jì)小結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組兩名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說,這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正!
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