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機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 題目 C 刀片 75 直頭外圓可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計以及車 床溜板箱的撥叉機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 分院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成績 目 錄 2 1 刀具部 分 3 1 1 選擇刀片夾固結(jié) 構(gòu) 3 1 2 選擇刀片材料 硬質(zhì)合金號 3 1 3 選擇車刀合理角 度 3 1 4 選擇切削用 量 3 1 5 選擇刀片型號和尺 寸 3 1 6 確定刀墊型號的尺 寸 4 1 7 計算角 度 4 1 8 選擇刀桿材料和尺 寸 7 1 9 選擇偏心銷及其相關(guān)尺 寸 8 3 2 工藝規(guī)程設(shè) 計 9 2 1 有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)分析和功 用 9 2 1 1 零件的功 用 9 2 1 2 零件的結(jié)構(gòu)分 析 9 2 1 3 課題 提供的技術(shù)資料 9 2 2 毛坯的種 類 10 2 2 1 確定毛坯的種 類 10 2 3 定位基準(zhǔn)的選擇原 則 10 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇原 則 10 4 2 3 2 精基準(zhǔn)的選擇原 則 10 2 4 工藝規(guī)程的 擬 10 2 4 1 制定工藝規(guī)程的原 則 10 2 4 2 擬定工藝路 線 11 方案 1 11 方案 2 11 2 5 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確 定 11 2 6 確定定切削用量及基本工 時 12 參考文 獻(xiàn) 23 1 可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計 設(shè)計題目 已知 工件材料 GCr15 鋼 使用機床 CA6140 加工后 dm 72 Ra3 2 需精車 5 完成 加工余量自定 設(shè)計裝 C 片刀 75 直頭外圓 端面車刀 設(shè)計步驟 1 1 選擇刀片夾固結(jié)構(gòu) 考慮到加工在普通車床上 CA6140 進(jìn)行 屬于連續(xù)切削 采用偏心式刀片夾 固結(jié)構(gòu) 1 2 選擇刀片材料 硬質(zhì)合金牌號 由原始條件給定 被加工工件材料為 GCr15 鋼 連續(xù)切削 完成粗 半精車 兩道工序 按照硬質(zhì)合金的選用原則 選取刀片材料 硬質(zhì)合金牌號 為 YT15 1 3 選擇車刀合理角度 根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則 并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀 幾何角度的形 成特點 選取如下四個主要角度 1 前角 15 2 后角 5 3 主偏角 75 4 刃傾角 4 后角 的實際數(shù)值以及副后角在計算刀槽角度時 經(jīng)校驗后確定 1 4 選擇切削用量 根據(jù)切削用量的選擇原則 查表確定切削用量為 半精車 1mm f 0 3mm r v 120m minpa 1 5 選擇刀片型號和尺寸 1 5 1 選擇刀片有無中心固定孔 由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式 因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片 1 5 2 選擇刀片形狀 按選定的主偏角 75 選用菱形刀片 1 5 3 選擇刀片精度等級 選用 U 級 1 5 4 選擇刀片內(nèi)切圓直徑 d 或刀片邊長 L 根據(jù)已選定的 可求出刀刃的實際參加工作 為 parKs seL 6 1 03 L 1 5 1 55 psersaincoLK seL 1 5 5 選擇刀片厚度 S 根據(jù) f 利用諾模圖 得 S 2 5pa 1 5 6 選擇刀尖圓弧半徑 r 根據(jù) f 利用諾模圖 得連續(xù)切削 0 4par 1 5 7 選擇刀片斷屑槽型式和尺寸 根據(jù)條件 選擇 S 型 當(dāng)?shù)镀吞柡统叽绱_定后 斷屑槽尺寸便可確定 確定刀片型號 CNUG120404 V1 尺寸 0 4r L 12 9 d 12 70 S 4 76 5 16 m1 3 308 m2 1 8181d 1 6 確定刀墊型號和尺寸 硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸選擇 取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀片的型號 和尺寸 適合于偏心式夾固結(jié)構(gòu)的需要 并與刀片型號為 CNUG120404 V1 相對應(yīng) 的硬質(zhì)合金刀墊的型號為 C12B 其具體尺寸為 L 11 88 d 11 70 S 3 18 6 6 0 4 D 8 C 1 51dr 1 7 計算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度 刀片幾何角度和刀槽 幾何角度之間的關(guān)系 刀槽角度計算步驟是 1 7 1 刀桿主偏角 75 rgKr 1 7 2 刀槽刃傾角 sg 4 sg 1 7 3 刀槽前角 g0 刀槽底面可看作刀面 則刀槽前角 的計算公式g0 7 snboog cta1ttan 將 15 20 4 代入得 0 s 0 0883og tan 則 5 05 取 5 og 1 7 4 驗算車刀后角 0 車刀后角 的驗算公式為0sognb ctat1tan0 當(dāng) 0 時 nb sog20tn 將 5 5 og s 代入 0 08706 則 4 98 0ta 0 與所選后角值相近 可以滿足切削要求 而刀桿后角 og0 故 4 98 取 5 ogog 1 7 5 刀桿副偏角 rK 180 75 90 15 rK 而 180 rg r rrr rg r 180 rrgr 2rbosogsscot t1 tanc tani c 將 6 4 90 代入 g s rb 得 cot 0 1705 80 32 rb 8 180 75 89 58 24 68 rgK 取 24 68 r 1 7 6 驗算車刀副后角 0 og 0 tantcs t1ab sgn 當(dāng) 0 時 nb 2 0ogttsg og stacsainogrr sgtintcsrr 將 5 4 80 32 代入og sg s r r 017 tan 則 4 78 og 0 074s ta 則 4 3 sg 再將 4 78 4 3 代入 o sg 得 tan tan 4 78 4 3 0 068 0 2co 得 4 75 可以滿足切削要求 綜合上述計算結(jié)果 可以歸納出 車刀的幾何角度為 15 4 96 75 15 44 o 0 rK r 5 4 93 s 刀桿與刀槽的幾何角度為 5 5 75 24 68 og og rgK rg 9 4 5 s og 1 8 選擇刀桿材料和尺寸 1 8 1 選擇刀桿材料 選用 45 號鋼為刀桿材料 熱處理硬度為 HRC38 45 發(fā)黑 1 8 2 選擇刀桿尺寸 1 選擇刀桿截面尺寸 因加工使用 CA6140 普通車床 其中心高為 140mm 并考慮到為提高刀桿 選取刀桿截面尺寸 B H 25 25mm 由于切削深度 1mm 進(jìn)給量pa f 0 3mm r 可以不必校驗刀桿強度 2 選擇刀桿長度尺寸 選取刀桿長度為 150mm 1 9 選擇偏心銷及其相關(guān)尺寸 1 9 1 選擇偏心銷材料 偏心銷材料選用 40Cr 熱處理硬度為 HRC40 45 發(fā)黑 1 9 2 選擇偏心銷直徑 和偏心量 ecd 0 2 0 4 mmcd1 前面已經(jīng)選定 5 16 括號內(nèi)取 0 41d 則 5 16 0 4 4 76mmc 偏心量 e 即 021 為使計算方便 取 0 13 1 1 2 0d22 則 取 e 0 75mmmde7 95 30 為使刀片夾固可靠 選用自鎖性較好的螺釘偏心銷 并取落定偏心銷轉(zhuǎn)軸 直徑 為 M62 1 9 3 計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置 10 用公式 2 6 和 2 7 將 m 和 n 求出 見圖 2 4 即 10dmsin22de cos inco01 根據(jù)前邊已選定的各尺寸得知 5 16mm d 12 7mm1d 4 76mm e 0 75mm 取 0 o30 則 mMoo 52 6cs27 416530sin7 21 N30in c 2 工藝規(guī)程設(shè)計 11 2 1 有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)分析和功用 2 1 1 零件的功用 題目所給定的零件是 CA6140 車床的撥叉 它位于車床變速機構(gòu)中 主要起 換檔 使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作 獲得所需的速度和扭矩的作用 零件上方的 20 孔與操縱機構(gòu)相連 二下方的 50 半孔則是用于與所控制齒 輪所在的軸接觸 通過上方的力撥動下方的齒輪變速 兩件零件鑄為一體 加 工時分開 2 1 2 零件的結(jié)構(gòu)分析 CA6140 車床共有兩處加工表面 其間有一定位置要求 分述如下 1 以 20 為中心的加工表面 這一組加工表面包括 20 的孔 以及其上下端面 上端面與孔有位 021 置要求 孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔 下端有一個 28 的斜凸臺 這三個 都沒有高的位置度要求 2 以 50 為中心的加工表面 這一組加工表面包括 50 的孔 以及其上下兩個端面 520 這兩組表面有一定的位置度要求 即 50 的孔上下兩個端面與 20 的孔 520 021 有垂直度要求 由上面分析可知 加工時應(yīng)先加工一組表面 再以這組加工后表面為基準(zhǔn) 加工另外一組 2 1 3 課題 提供的技術(shù)資料 2 1 4 生產(chǎn)綱領(lǐng) 由于零件年產(chǎn)量為 3000 10000 件 已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平 生產(chǎn)類型為 批量生產(chǎn) 2 1 5 技術(shù)資料 12 2 2 毛坯的種類 2 2 1 確定毛坯的種類 零件材料為 HT150 鑄鐵 考慮到零件經(jīng)常在干摩擦的條件下工作 應(yīng)選用 減磨性和耐磨性好以及具有優(yōu)異減震性的材料 因此應(yīng)該選擇鑄件 以抵抗零 件工作時的摩擦和震動 保證零件工作可靠 此外 為消除殘余應(yīng)力 鑄造后 安排人工時效處理 2 3 定位基準(zhǔn)的選擇原則 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 當(dāng)零件有不加工表面時 則應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn) 若零件有若干 個不加工表面時 則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗 基準(zhǔn) 底面作粗基準(zhǔn) 底面以三個支承釘為主要定位面以消除 三個自zyx 由度 再用一塊條形支承板定位以消除 兩個自由度 最后用一個卡緊裝置zy 以消除 自由度達(dá)到完全定位 x 13 2 3 2 精基準(zhǔn)的選擇原則 精基準(zhǔn)的選則主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重 合時 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算 2 4 工藝規(guī)程的擬定 制定工藝路線的出發(fā)點 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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下 可以 采用外能機床配以專用工夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 除此以外 還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果 以便降低生產(chǎn)成本 2 4 1 制定工藝規(guī)程的原則 1 保證零件的加工質(zhì)量 可靠地達(dá)到產(chǎn)品圖紙所提供出的全部技術(shù)條件 并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗 2 盡量降低工人的勞動強度 使其有良好的工作條件 3 在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上 采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù) 4 工藝規(guī)程應(yīng)正確 完整 統(tǒng)一 清晰 5 工藝規(guī)程應(yīng)規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn) 其幅面 格式與填寫方法以及所用的術(shù)語 符號 代號等應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 6 工藝規(guī)程中的計量單位應(yīng)全部使用法定計量單位 2 4 2 擬定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求 以及加工方法所 能達(dá)到的經(jīng)濟精度 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 可以考慮采用萬能性機床配以 專用工卡具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 除此之外 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 選擇零件的加工 方法及工藝路線方案如下 方案 1 工序 1 粗 精銑 32 的上端面 以 32 的外圓面為粗基準(zhǔn) 采用 X51 立式銑床加專用夾具 工序 2 鉆 擴 鉸 精鉸 20 孔 以 32 的上端面為基準(zhǔn) 采用 Z525 立式鉆床加專用夾具 工序 3 粗 精銑 32 和 72 的下端面 以 32 的內(nèi)圓面為基準(zhǔn) 采用 X51 立式銑床加專用夾具 工序 4 粗精銑 72 的上端面 以 32 的下端面為基準(zhǔn) 采用 X51 立 式銑床加專用夾具 工序 5 粗 精鏜 50 孔 以 32 的下端面為基準(zhǔn) 工序 6 鉆 4 通孔 工序 7 用三面刃銑刀銑斜槽面 工序 8 銑斷 采用 X60 臥式銑床加專用夾具 工序 9 去毛刺 工序 10 清洗 工序 11 檢查 14 方案 2 工序一 粗 精銑 20 孔上端面 工序二 鉆 擴 鉸 精鉸 20 50 孔 工序三 粗 精銑 50 孔上端面 工序四 粗 精銑 50 20 孔下端面 工序五 切斷 工序六 鉆 4 孔 裝配時鉆鉸錐孔 工序七 鉆一個 4 孔 攻 M6 螺紋 工序八 清洗 工序九 檢查 2 5 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140 車床撥叉 零件材料為 HT150 硬度 200HBW 毛坯重量 1 2KG 生產(chǎn)類型大中批量 鑄造毛坯 據(jù)以上原始資料及加工路線 分別確定各家工表面的機械加工余量 工序 尺寸及毛坯尺寸如下 1 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差 20 50 端面 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 以下稱 工藝手冊 表 2 2 2 5 取 20 50 端面長度余量均為 2 均為雙邊加工 銑削加工余量為 粗銑 1mm 精銑 1mm 2 內(nèi)孔 50 已鑄成孔 查 工藝手冊 表 2 2 2 5 取 50 已鑄成孔長度余量為 2 即鑄成孔直 徑為 46mm 工序尺寸加工余量 鉆孔 R9mm 擴孔 0 125mm 粗鉸 0 035mm 精鉸 0 015mm 3 其他尺寸直接鑄造得到 15 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn) 應(yīng)該采用調(diào)整加工 因此在計算最大 最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn) 加工余量計算表 工序 加工尺寸及公差 鍛件毛坯 32 上下端面距離 7 零件尺寸 34mm 擴 20 孔 粗 精鉸 20 孔 加工前尺寸 34mm 18mm 19 8mm 加工后尺寸 30mm 19 7mm 19 94mm 加工余量 單邊 2 0mm 0 85mm 0 07mm 加工公差 單邊 0 021 0 0 021 0 工序 1 粗 精銑 32 的上端面 以 32 的外圓面為粗基準(zhǔn) 粗銑 32 上端面 1 加工條件 工件材料 HT150 b 170 240MPa 鑄造 工件尺寸 aemax 72mm L 176mm 加工要求 粗銑 20 孔上端面 加工余量 1mm 機床 X51 立式銑床 刀具 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度 ae 90 深度 ap 6 齒數(shù) z 12 故根 據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 后簡稱 簡明手冊 表 3 1 取刀具直徑 dw 125mm 根據(jù) 切削用量手冊 后簡稱 切削手冊 表 3 16 選擇刀具前 角 0 0 后角 0 8 副后角 0 10 刃傾角 s 10 主偏角 Kr 60 過渡刃 Kr 30 副偏角 Kr 5 2 切削用量 1 確定切削深度 ap 因為余量較小 故選擇 ap 1mm 一次走刀即可完成 2 確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序為粗加工 尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮 從而可采用不對稱 端銑 以提高進(jìn)給量提高加工效率 根據(jù) 切削手冊 表 3 5 使用 YG6 硬質(zhì) 合金端銑刀加工 機床功率為 4 5kw 據(jù) 簡明手冊 表 4 2 35 X51 立式銑 床 時 16 fz 0 09 0 18mm z 故選擇 fz 0 18mm z f fz z 0 18 12 2 16mm r 3 確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 切削手冊 表 3 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1 5mm 由于 銑刀直徑 dw 125mm 故刀具使用壽命 T 180min 據(jù) 簡明手冊 表 3 8 4 計算切削速度 vc 和每分鐘進(jìn)給量 vf 根據(jù) 切削手冊 表 3 16 當(dāng) dw 125mm Z 12 ap 7 5 fz 0 18mm z 時 vt 98m min nt 250r min vft 471mm min 各修正系數(shù)為 kMV 1 0 kSV 0 8 切削速度計算公式為 vpvezvpTwc kuayfxqdcvm 其中 ae72 ap1245 vC2 0v15 xv3 0yv 8 0 1 kSvMv uv 13 min8T 將以上數(shù)據(jù)代入公式 zmfz 8 02Z i 214 032 735 018 143 0vc 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 in 4rdvnwcs 按機床說明書 工藝手冊 與 545r min 相近的轉(zhuǎn)速為 600r min 取機床主軸轉(zhuǎn)速為 600r min 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 36 選擇 nc 300r min vfc 390mm min 因此 實 際進(jìn)給量 vc m min 118m min10 nd 031254 5 校驗機床功率 根據(jù) 切削手冊 表 3 24 近似為 Pcc 3 3kw 根據(jù)機床使用說明書 主軸 允許功率 Pcm 4 5 0 75kw 3 375kw Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 4 0mm nc 300r min vf 390mm s vc 118m min fz 0 1mm z 6 計算基本工時 tm L vf L l y L 176mm 查 切削手冊 表 3 26 入切量及超切量為 y 40mm 則 tm L Vf 176 40 390 0 55min 精銑 20 上端面 刀具 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 機床 X51 立式銑床 查 切削手冊 表 3 5 進(jìn)給量 取 f 6mm rmin 0 1 5fz 17 參考有關(guān)手冊 確定 采用 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 min 124 則 12 5 zmdw i 3650rnws 現(xiàn)采用 X51 立式銑床 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 36 取 min 30rnw 故實際切削速度 mi 75 10321ndvw 當(dāng) 時 工作臺每分鐘進(jìn)給量 mi 30rnw 取為 980mm minin 8325 mzfm 精銑時 7 y 基本工時 t 72 980 0 07 min 工序 2 鉆 擴 20 孔 以 32 上端面為基準(zhǔn) 選擇鉆頭 機床 Z525 立式鉆床 根據(jù) 切削手冊 表 2 1 2 2 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭 粗鉆時 do 18mm 鉆頭采用雙錐后磨橫刀 后角 o 12 二重刃長度 b 3 5mm 橫刀長 b 2mm 寬 l 4mm 棱帶長度 ml5 1 102 30 2 選擇切削用量 1 確定進(jìn)給量 按加工要求確定進(jìn)給量 查 切削手冊 rmf 5 4 由 切削手冊 表 2 7 系數(shù)為 0 5 則 367 8 30 dl rmf 265 0 1 50 4 按鉆頭強度選擇 查 切削手冊 表 2 8 鉆頭允許進(jìn)給量為 rmf 0 2 按機床進(jìn)給機構(gòu)強度選擇 查 切削手冊 表 2 9 機床進(jìn)給機構(gòu)允許軸 向力為 8330N 時 進(jìn)給量為 rf 93 0 以上三個進(jìn)給量比較得出 受限制的進(jìn)給量是工藝要求 其值為 0 215 0 265mm r 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 16 最終選擇進(jìn)給量 rmf 2 0 根據(jù) 切削手冊 表 2 19 查出 鉆孔時軸向力 Ff 2500N 軸向力修正系數(shù) 為 1 0 故 Ff 2500N 根據(jù) Z525 立式鉆床使用說明書 機床進(jìn)給機構(gòu)允許的最 大軸向力為 8830N Ff 故所選進(jìn)給量可用 2 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度 查 簡明手冊 為 0 6mm 壽命 min45 T 3 切削速度 18 查 切削手冊 表 2 30 切削速度計算公式為 m min vyxpmvckfaTdz0 其中 5 9Cvm180 25 0vz125 m9pa0 vx 查得修正系數(shù) 故實際 0vy2f Tk8 0lvk 1tk 的切削速度 in 5 98 02 1605 952 0vc 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 查工藝手冊為 184r min mi 16rdvnwcs 4 檢驗機床扭矩及功率 查 切削手冊 表 2 20 當(dāng) f 0 26 do 19mm 時 Mt 31 78N m 修正 系數(shù)均為 1 0 故 MC 31 78 N m 查機床使用說明書 Mm 144 2 N m 查 切削手冊 表 2 23 鉆頭消耗功率 Pc 1 3kw 查機床使用說明書 kwPE26 81 02 由于 故切削用量可用 即 mcM C rf 2 0 min 7rnc in 4 5vc 3 計算工時 i64 0 78 nfLtm 4 擴孔至 19 8 查 切削手冊 表 2 10 擴孔進(jìn)給量為 并由機床使用rmf 8 0 7 說明書最終選定進(jìn)給量為 rmf 81 根據(jù)資料 切削速度 其中 為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切鉆v40鉆 削速度 故 in 3594 0v in 1 68 1rs 根據(jù)機床使用說明書選取 97w 基本工時 mi4 0 3 097 yLt 5 粗鉸至 m41 刀具 專用鉸刀 機床 Z525 立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定 鉸刀的進(jìn)給量為 0 8 1 2mm z 進(jìn)給量取 fz 0 81mm r 機床主軸轉(zhuǎn)速取為 140r min 則其切削速度為 fz nw 19 min 7 8dnv 機動時切削工時 38mm 830 li4 1 43 ftwm 6 精鉸至 2 刀具 d0 機床 Z525 立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定 鉸刀的進(jìn)給量取 0 48mm r 機床主軸轉(zhuǎn)速取為 f 140r min 則其切削速度為 nw min 8 dnv 機動時切削工時 38mm830 lmi57 4 138 ftwm 工序 3 粗 精銑 32 72 下端面 以 32 內(nèi)園面為基準(zhǔn) 粗銑 32 72 下端面 1 加工條件 工件材料 HT150 b 170 240MPa 鑄造 工件尺寸 aemax 72mm L 176mm 加工要求 粗銑 20 孔下端面 加工余量 1mm 機床 X51 立式銑床 刀具 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度 ae 90 深度 ap 6 齒數(shù) z 12 故根 據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 后簡稱 簡明手冊 表 3 1 取刀具直徑 dw 125mm 根據(jù) 切削用量手冊 后簡稱 切削手冊 表 3 16 選擇刀具前 角 0 0 后角 0 8 副后角 0 10 刃傾角 s 10 主偏角 Kr 60 過渡刃 Kr 30 副偏角 Kr 5 2 切削用量 1 確定切削深度 ap 因為余量較小 故選擇 ap 1mm 一次走刀即可完成 2 確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序為粗加工 尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮 從而可采用不對稱 端銑 以提高進(jìn)給量提高加工效率 根據(jù) 切削手冊 表 3 5 使用 YG6 硬質(zhì) 合金端銑刀加工 機床功率為 4 5kw 據(jù) 簡明手冊 表 4 2 35 X51 立式銑 床 時 fz 0 09 0 18mm z 故選擇 fz 0 18mm z f fz z 0 18 12 2 16mm r 3 確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 切削手冊 表 3 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1 5mm 由于銑刀 直徑 dw 125mm 故刀具使用壽命 T 180min 據(jù) 簡明手冊 表 3 8 4 計算切削速度 vc 和每分鐘進(jìn)給量 vf 20 根據(jù) 切削手冊 表 3 16 當(dāng) dw 125mm Z 12 ap 7 5 fz 0 18mm z 時 vt 98m min nt 250r min vft 471mm min 各修正系數(shù)為 kMV 1 0 kSV 0 8 切削速度計算公式為 vpevzpTwckuayfxqdvm 其中 72 mp4 245vC2 0 qv15 xv3 0 yv 8 0 1 kSvMv uvp3 min8T 將以上數(shù)據(jù)代入公式 zmfz 8 02Z i 142 02 735 081 413 0vc 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 min 61rdvnwcs 按機床說明書 工藝手冊 與 361 相近的轉(zhuǎn)速為 480mm 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 36 選擇 nc 300r min vfc 390mm min 因此 實 際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為 vc m min 118m min10 nd 031254 f zc v fc ncz 390 300 12 mm z 0 1mm z 5 校驗機床功率 根據(jù) 切削手冊 表 3 24 近似為 Pcc 3 3kw 根據(jù)機床使用說明書 主軸 允許功率 Pcm 4 5 0 75kw 3 375kw Pcc 故校驗合格 最終確定 ap 4 0mm nc 300r min vf 390mm s vc 118m min fz 0 1mm z 6 計算基本工時 tm L vf L l y L 176mm 查 切削手冊 表 3 26 入切量及超切量為 y 40mm 則 tm L Vf 176 40 390 0 55min 精銑 32 72 的下端面 刀具 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 機床 X51 立式銑床 查 切削手冊 表 3 5 進(jìn)給量 取為 6mm rmin 0 1 5fz 參考有關(guān)手冊 確定 采用 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 min 124v 則 12 5 zmdw i 3650rvnws 現(xiàn)采用 X51 立式銑床 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 36 取 min 30rnw 故實際切削速度 21 min 75 103251ndvw 主軸轉(zhuǎn)速 所以取 480r min mi 60rcs 當(dāng) 時 工作臺每分鐘進(jìn)給量 i 3rnw 取為 980mm minin 180325 zfm 本工序切削時間為 min 62 0981572 fltm 工序 4 粗 精銑 72 端面 以 32 的下端面為基準(zhǔn) 粗銑 72 上端面 刀具 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 6 40 zdw 機床 X51 立式銑床 根據(jù) 切削手冊 查的 f 1 56mm rmafpz 1 13 現(xiàn)采用 X51 立式銑床 根據(jù) 簡明手冊 4 2 36 查得取 min 30rw 故實際切削速度 in 7 3104dvnw 當(dāng) 時 工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為mi 3r min zfwm 3903 查說明書 取 in 40m 計算切削工時 yL82172 因此 in 039 ftm 精銑 72 端面 由 切削手冊 表 3 6 查得 min 08 640fzdz sv 45 0 f 0 42mm r 即 27m min 因此 現(xiàn)采用 i 21471rvnws 22 X51 立式銑床 取 工作臺每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為 min 210rnw fmin 8 68 zfm 查機床使用說明書 取 10fm 銑削基本工時 in84 27 t 工序 5 粗 精鏜 50 孔 以 32 下端面為基準(zhǔn) 粗鏜 50 孔 機床 T68 臥式鏜床 單邊余量 0 1mz ap0 1 由 簡明手冊 4 2 20 查得取 rmf 52 由 簡明手冊 4 2 21 查得取 in 計算切削工時 13 0 1 ftmL 精鏜 50 孔 單邊余量 可一次切除 則 z0 1 ap0 1 由 切削手冊 表 1 6 查得 進(jìn)給量 取為 0 27mm r 4 25 rmfz 由 切削手冊 表 1 1 查得 則 in 10mv i 6375010rdvnw 查 簡明手冊 表 4 2 20 取為 630r min w 加工基本工時 in038 56312 fnlt 工序 6 鉆 4 通孔 鉆 4 通孔 刀具 專用刀具 機床 Z525 立式鉆床 確定進(jìn)給量 根據(jù) 切削手冊 表 2 7 查得 f rmf 26 0 查 Z525 機床使用說明書 現(xiàn)取 查 切削手冊 表 2 15 rmf 2 0 23 計算機床主軸轉(zhuǎn)速 min 17v min 6948 710rdws 按機床選取 所以實際切削速度為 i i 10 nv 計算切削基本工時 min06 2 684 fyltm 工序 7 用三面刃銑刀銑斜槽面 刀具 硬質(zhì)合金三面刃銑刀 機床 X51 立式銑床 根據(jù) 簡明手冊 查得 根據(jù) 切削手冊 查得 1663 Zmdw 因此 f 1 6mm r 10 zmfz in 136270rdvnws 現(xiàn)采用 X51 立式銑床 取 故實際切削速度為 i 0rwmi 8 901v 當(dāng) 時 工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 min 3rnw in 1601 Zfz 根據(jù) 切削手冊 表 4 2 37 查得 取 min 165fm 計算切削基本工時 因此 ylL5 372 1 in27 01653 fLtm 工序 8 銑斷 以 D1 為基準(zhǔn) 采用 X60 臥式銑床加專用夾具 選擇鋸片銑刀 d 160mm l 4mm 中齒 Z 40 采用 X61 臥式銑床 查 簡明手冊 選擇進(jìn)給量為 切削速rmf 10 度為 則 min 27v in 5462710dvnws 根據(jù) 簡明手冊 表 4 2 39 取 故實際切削速度為 min r 此時工作臺每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為 fm 24 min 401 0nZfwzm 查 簡明手冊 表 4 2 40 剛好有 fm 計算切削基本工時 in25 0437 fylt 工序 9 去毛刺 工序 10 清洗 工序 11 檢查 其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片 參考文獻(xiàn) 1 作者 艾興 肖詩綱 機械加工余量手冊 機械工業(yè)出版社 1992 年 2 作者 王茂源 機械制造基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社 1996 年第二次出版 3 作者 吳拓 方瓊珊 實用工藝加工機械手冊 機械工業(yè)出版社 1996 年 出版