后法蘭盤零件的加工工藝及鉆φ7斜孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】
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哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目:制定后法蘭盤零件的加工工藝,設(shè)計(jì)鉆Φ7斜孔的鉆床夾具
專 業(yè): 機(jī)械電子工程
班 級(jí): 12-3
學(xué) 號(hào): 1230120331
姓 名: 朱欣桐
指導(dǎo)教師: 張中然
機(jī)械工程系
2015年11月20日
目錄
一、序言 1
二、零件分析 2
(一)零件作用 2
(二)零件的工藝分析 2
三、選擇毛坯 3
(一)確定毛坯的成型方法 3
(二)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4
(四)鑄造工藝參數(shù)的確定 4
四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
(一)定位基準(zhǔn)的選擇 4
(二)工件表面加工方法的選擇 5
(三)制定工藝路線 6
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的確定 10
五 夾具設(shè)計(jì) 35
(一)確定設(shè)計(jì)方案 36
(二)定位誤差分析 37
(三)產(chǎn)生定位誤差的原因 37
(四)定位誤差的計(jì)算 38
(五)夾具的使用說(shuō)明 40
六、總結(jié) 41
七、參考文獻(xiàn) 42
43
一、序言
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言,通過(guò)這次設(shè)計(jì),基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題,鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。
二、零件分析
(一)零件的作用
對(duì)于我們大多數(shù)人來(lái)說(shuō)可能是聽說(shuō)過(guò)法蘭一詞但是我們卻并不知道它準(zhǔn)確是干什么的現(xiàn)在我們就對(duì)這個(gè)詞加以說(shuō)明,法蘭連接(flange,joint)由一對(duì)法蘭、一個(gè)墊片及若干個(gè)螺栓螺母組成。墊片放在兩法蘭密封面之間,擰緊螺母后,墊片表面上的比壓達(dá)到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形,并填滿密封面上凹凸不平處,使聯(lián)接嚴(yán)密不漏。法蘭連接是一種可拆連接。按所連接的部件可分為容器法蘭及管法;按結(jié)構(gòu)型式分,有整體法蘭、活套法蘭和螺紋法蘭。常見的整體法蘭有平焊法蘭及對(duì)焊法蘭。平焊法蘭的剛性較差,適用于壓力p≤4MPa的場(chǎng)合;對(duì)焊法蘭又稱高頸法蘭,剛性較大,適用于壓力溫度較高的場(chǎng)合。
(二)零件的工藝分析
法蘭盤共有兩組加工的表面。先分述如下:
1) 以Φ151mm、Φ125mm、Φ78mm三孔為精基準(zhǔn)的加工表面。
這一組加工表面包括:一個(gè)Φ78的孔及其倒角;一個(gè)Φ196外圓及其倒角;Φ150外圓及其倒角;Φ83外圓及其倒角;Φ110外圓及其倒角;Φ125外圓及其倒角;Φ151外圓及其倒角;Φ196左端面;6×Φ11通孔;6×Φ18止端孔。
2) 以Φ150右端面為基準(zhǔn)加工表面。
這一組加工表面包括:Φ196右端面;3×0.5退刀槽;Φ5孔; 6×M6螺孔;R25半圓。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求:
1) Φ196左端面與Φ151、Φ125、Φ78軸形位公差0.03mm。
2) 6×Φ11孔軸線與Φ196外緣位置公差0.6mm,同時(shí)與Φ151、 Φ125、Φ78軸線垂直相交。
經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析,我們可先選定粗基準(zhǔn),加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工,保證它們的位置精度。
三、選擇毛坯
(一)確定毛坯的成型方法
該零件材料為HT200。由于其鑄造性能良好,且為中批生產(chǎn),可選擇砂型鑄造機(jī)器造型。
毛坯的熱處理方式 鑄件鑄造后應(yīng)安排時(shí)效處理,以消除殘余的鑄造應(yīng)力,防止在機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)變形情況。
(二)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件因散熱面積大,壁厚較薄,冷卻快,故有可能產(chǎn)生白口鐵組織,但因?yàn)榇思?duì)防止白口的要求不嚴(yán),又采用砂型鑄造,保溫性能好,冷卻速度較慢,故能滿足使用要求。
(三)鑄造工藝方案的確定
根據(jù)鑄件的尺寸較小,形狀比較簡(jiǎn)單,而且選用灰口鑄鐵為材料,并且鑄件的表面精度要求不高,結(jié)合生產(chǎn)條件(參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表2-6選用砂型鑄造。
(四)鑄造工藝參數(shù)的確定
按手工砂型鑄造,灰鑄鐵查《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》表1-11,查得加工余量等級(jí)為,轉(zhuǎn)查表1-12。
四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)定位基準(zhǔn)的選擇
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得宜提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正進(jìn)行。
1)粗基準(zhǔn)的選擇。
對(duì)于法蘭盤零件而言可歸為軸類零件,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相互位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。選擇比較平整、平滑、有足夠大面積的表面,并且不許有澆、冒口的殘跡和飛邊。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取右邊Φ45外圓及Φ90的右端面的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用三爪卡盤夾緊Φ45外圓可同時(shí)削除 五個(gè)自由度,再以的Φ90右端面定位可削除一個(gè)自由度。
對(duì)外圓 Φ196、Φ150、Φ110和Φ151、Φ125、Φ78(共兩塊V形塊加緊,限制4個(gè)自由度,底面兩塊支撐板定位面限制1個(gè)自由度,使缺少定位,不過(guò)是可以靠?jī)蓚€(gè)V形塊加緊力來(lái)約束Z軸的扭轉(zhuǎn)力,然后進(jìn)行鉆削)的加工,這樣對(duì)于回轉(zhuǎn)體的發(fā)蘭盤而言是可以保證相關(guān)面的標(biāo)準(zhǔn),確保的圓周度。
2)精基準(zhǔn)的選擇。
以Φ151、Φ125、Φ78為精基準(zhǔn)加工表面。這一組加工表面包括:右3×2退刀槽;Φ5和M6孔。因?yàn)橹饕獞?yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。
(二)工件表面加工方法的選擇
1) Φ196mm的左端面尺寸精度要求不高,表面粗糙度為 Ra6.3um,要粗車,半精車。
2) Φ125JS6mm的內(nèi)圓柱面公差等級(jí)為IT7表面粗糙度為Ra1.6um,需要粗 車,半精車,精車,磨削。
3) B面與A面,其端面尺寸精度高,表面粗糙度都為Ra1.6um,需要 粗車,半精車,精車,磨削。
4) Φ196mm外圓柱面尺寸精度不高,表面粗糙度為Ra6.3um,需要粗車,半精車。
5) Φ150K6mm的外圓柱面,表面精度高,表面粗糙度為Ra1.6μm,需 要粗車,半精車,精車,磨削。
6) Φ110mm的端面表面粗糙度為Ra1.6μm,需要粗車,半精車,精車, 磨削
7) Φ78mm的內(nèi)圓柱面表面粗糙的為Ra=6.3um,需要粗 車,半精車。
8) Φ18及Φ11的螺栓孔表面粗糙度為Ra1.6μm,需粗鏜, 精鏜。
9) Φ110mm的內(nèi)圓柱面粗糙度為Ra1.6μm,需粗鏜, 精鏜。
(三)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,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Ⅰ Φ196粗車。粗車Φ150。粗車Φ196外圓。粗車Φ110外圓。
工序Ⅱ 粗車R25半圓。
工序Ⅲ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ151、Φ125、Φ78孔并車孔左端的倒角。
工序Ⅳ 半精車Φ196、Φ150左端面,半精車外圓Φ110、Φ150、Φ196,車柱體上的倒角C1.5。
工序Ⅴ 車槽3×0.5。倒角C2圓角
工序Ⅵ 粗銑、精銑Φ90柱體的兩側(cè)面。
工序Ⅶ 鉆Φ5孔,M6螺孔。
工序Ⅷ 鉆6×Φ11孔,6×Φ18止端孔。
工序Ⅸ 磨削B面,即兩端面。
工序Ⅹ 磨削外圓面Φ196、Φ150。
工序Ⅺ 刻字刻線。
工序Ⅻ 鍍鉻。
工序ⅩⅢ 檢測(cè)入庫(kù)。
2) 工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗車Φ196柱體。
工序Ⅱ 粗加工Φ151、Φ125、Φ78孔:鉆中心孔Φ76,擴(kuò)孔Φ77.8。
工序Ⅲ 粗車外圓Φ110 、Φ196、Φ150,半精車外圓Φ110 、Φ150、Φ196、,車Φ196柱體的倒角,車Φ110 柱體的過(guò)度倒圓。
工序Ⅳ 車槽3×2,粗車、半精車外圓 外圓及倒角。
工序Ⅴ 粗鉸Φ150.5、Φ124.5、Φ77.5。精鉸Φ151、Φ125、Φ78。
工序Ⅵ 粗鉆Φ6.8,Φ擴(kuò)孔7.
工序Ⅶ 鉸M6螺孔。
工序Ⅷ 鉆 Φ5孔。
工序Ⅸ 鉆 6×Φ11通孔, 6×Φ18止端孔。
工序Ⅹ 磨B面,即 兩端面。
工序Ⅺ B面拋光
工序Ⅻ 刻字刻線
工序XIII Φ196外圓鍍鉻
工序XIV 檢驗(yàn)入庫(kù)
3) 工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先粗加工表面的毛坯,基本按照加工原則來(lái)加工的,先粗加工半精加工精加工。給鉆Φ151、Φ125、Φ78孔確定基準(zhǔn),確??椎男形还睿贿^(guò)一次性加工好Φ151、Φ125、Φ78孔,同時(shí)零件Φ151、Φ125、Φ78孔要求很高的,在后面的加工會(huì)對(duì)它的精度的影響,并且Φ196和Φ150右端面要與Φ151、Φ125、Φ78軸有一定位置公差,這樣很難保證它們的位置的準(zhǔn)確性。而方案二是只給Φ20鉆孔保證底座平面度,不過(guò)鉆頭的下鉆時(shí)不能準(zhǔn)確定位,會(huì)影響的Φ151、Φ125、Φ78位置公差,從而也影響后面加工的Φ196和Φ150的端面跳動(dòng)。不過(guò)在方案二中Φ151、Φ125、Φ78孔粗鉆擴(kuò)和鉸是分開加工,粗鉸ΦΦ150.5、Φ124.5、Φ77.5孔。2、精鉸Φ151、Φ125、Φ78孔,放在精車Φ196、Φ150前面,這樣確保左端面和右端面要與軸有一定位置公差。綜合的方案如下:
工序Ⅰ 粗車Φ196外圓。粗車Φ110外圓。粗車Φ150外圓。
工序Ⅱ 粗車Ф78內(nèi)圓、粗車Ф110內(nèi)圓、粗車Ф150內(nèi)圓。
工序Ⅲ 鉆Φ6.8孔、擴(kuò)Φ7孔。
工序Ⅳ 半精車Φ196外圓。半精車左Φ110外圓。半精車Φ150外圓并倒角C1.5。車過(guò)渡圓角R2。
工序Ⅴ 半精車Ф78內(nèi)圓、半精車Ф110內(nèi)圓、半精粗車Ф125內(nèi)圓、半精車Ф150內(nèi)圓。倒角C7。切槽3×0.5。
工序Ⅵ 粗鉸Φ3。精鉸Φ5。
工序Ⅶ 倒角。
工序Ⅷ 粗銑兩端面。精銑兩端面。
工序Ⅸ 鉆Ф5孔、Ф7斜孔。鉸M6螺孔。
工序Ⅹ 鉆 6×Φ11透孔,6×Φ18止端孔。
工序Ⅺ 磨外圓。磨B面,即 兩端面。
工序Ⅻ 磨R25半圓
工序XIII B面拋光
工序XIV 刻字刻線
工序XV 鍍鉻
工序XVI 檢驗(yàn)入庫(kù)。
總工藝方案的分析:本方案基本克服了一二方案的缺點(diǎn),繼承它們的優(yōu)點(diǎn)??梢宰龅较却旨庸?>半精加工=>精加工,Φ151粗鉆擴(kuò)和鉸是分開加工,粗鉸Φ4.94。2、精鉸Φ4,放在精車Φ196、Φ150,這樣確保Φ196和Φ150要與中心軸有一定位置公差??梢源_保Φ151加工面精度。
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT200,硬度190HBS,毛坯重量約為2.8KG,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序及毛坯尺寸如下:
1) 車Φ196外圓表面加工余量及公差。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取外圓表面長(zhǎng)度余量均為2Z=6mm(均為雙邊加工)
車削加工余量為:
粗車: 2× 2.5mm
半精車: 2×0.3mm
精車 : 2×0.2mm
2) 車Φ196 、Φ150、Φ110外圓表面加工余量:
粗車: 2× 2mm
半精車: 2×0.3mm
精車 : 2×0.2mm
3) 鉆孔(Φ151、Φ125、Φ78)
查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,先鉆出來(lái)直徑是Φ149、Φ123、 Φ76, 工序尺寸加工余量:
鉆孔 Φ149、Φ123、Φ76
擴(kuò)孔 0.9mm
粗鉸孔 0.07 mm
精鉸 0.03mm
4) 鉆孔(Φ5)
一次性加工完成,加工余量為2Z=9mm
5) 銑削加工余量:
粗銑: 5mm
精銑: 2 mm
粗銑: 149mm、123mm、76mm
精銑: 3 mm
其他尺寸直接鑄造得到。
由于本設(shè)計(jì)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(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
5) 確定切屑用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ
(一).粗車Ф196外圓
1)選擇刀具:
90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質(zhì)合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角-10°,刀尖圓弧直徑0.5mm。
2)確定切削用量
a 確定背吃刀量
粗車外圓,加工余量為2.5mm(半徑值),一次走刀,則ap=2.5mm。b 確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200,ap=2.5mm,工件直徑為100mm,則f=0.8~1.2 mm/r。再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.92 mm/r。
c 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由《切削用量手冊(cè)》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0 mm,焊接耐用度T=60min。
d 確定切削速度V:
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11查取:V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.5mm、f =0.92mm/r、車刀為YG6硬質(zhì)合金查得),由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變,查取切削速度修正系數(shù):Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的
V`=1.33×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=49.5 m/min 則:n = 157.6r/min
按C365L車床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2)選擇與157.5r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =183r/min,則實(shí)際切削速度V = 57.5m/min。
綜上,此工步的切削用量為:a =2.5mm,f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。
3) 計(jì)算基本工時(shí):
T= (12+3+3+0)×1/(0.92×183)=0.107min。
(二).粗車Ф150外圓
1)選擇刀具:與粗車Ф196外圓同一把。
2)確定切削用量
a 確定背吃刀量
粗車外圓加工余量2mm(半徑值),一次走刀,ap=2mm.。
b 確定進(jìn)給量:
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》材料HT200刀桿16×25㎜^2,工件直徑50㎜,切深2mm,則 f為0.4—0.5mm/r,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.41mm/r.
c 確定切削速度V:
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,YG6硬質(zhì)合金加工HT200(180-199HBS),ap=2mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系數(shù):
Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0, Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的:
V=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min
則:n=350r/min,取標(biāo)準(zhǔn)n機(jī)=322r/min,則V機(jī)=45.5m/min.
綜上:ap =2mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。
3) 計(jì)算工時(shí)
T= (30+5+5+0) /(0.41×322)=0.303min.
綜上,此工步的切削用量為:ap =2mm,f =0.92 mm/r, n =136r/min,V =42.7m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):
L=(101-46)/2+4+0+0=31.5mm
T=31.5×1÷(0.92×136)=0.252min。
工序Ⅱ
(一).粗車右邊Ф78內(nèi)圓
1)選擇刀具
2)確定切削用量:
a 確定背吃刀深度ap.
粗車加工余量為2mm.由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm,一次走刀完成,則取ap=2mm。
b 確定進(jìn)給量f:
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》加工材料HT200車刀刀桿尺寸16×25㎜^2工件直徑45mm,切削深度2mm,屬<3mm,則進(jìn)給量為0.4--0.5mm/r,再根據(jù)C365L車床及《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查取橫向進(jìn)給量f=0.41mm/r。
c 確定切削速度V:
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表12當(dāng)用YG6硬質(zhì)加工HT200,180—199HBS =2mm,f=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件改變Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的:
V`=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min,
則n= 350.47r/min,按C365L車床轉(zhuǎn)速(〈機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)〉表4.2-2)選擇與350.47 r/min相近轉(zhuǎn)速為322r/min,則實(shí)際切削速度V= 45.7m/min
3)計(jì)算基本工時(shí)
L =50/2+4+2=31mm,
T= 31×1/(0.41×322)=0.235min.
(二).粗車Ф110內(nèi)圓
1)選擇刀具:與粗車Ф100外圓同一把。
2)確定切削用量
a:確定背吃刀量
粗車外圓加工余量2.0mm(半徑值),一次走刀,ap=2.0mm.。
b:確定進(jìn)給量:
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》材料HT200,工件直徑50㎜,切深2.0mm,則 f為0.4—0.5mm/r,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.41mm/r.
c:確定切削速度V:
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表12,YG6硬質(zhì)合金加工HT200(180-199HBS),ap=2.5mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系數(shù):
Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的
V`=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min
則:n=350r/min,取標(biāo)準(zhǔn)n機(jī)=322r/min,則V=45.5m/min.
綜上:ap =2.0mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。
3)計(jì)算工時(shí)
T= (41+3+3+0) /0.41×322=0.356min
(三).粗車Ф151內(nèi)圓
1)選擇刀具:與粗車Ф100外圓同一把。
2)確定切削用量
a:確定背吃刀量
粗車外圓,加工余量為2.0mm,一次走刀,則ap=2.0mm。
b: 確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200, ap=2.0mm,工件直徑為90mm,則f=0.6~0.8mm/r。再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.76mm/r。
c: 確定切削速度V
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表12查?。篤=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.0mm、f =0.76mm/r、車刀為YG6硬質(zhì)合金),由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變,查取切削速度修正系數(shù):
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的:
V`=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=49.5m/min
則:n =1000×49.5/3.14×90=175.2r/min。
按C365L車床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2)選擇與157.5r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =183r/min,則實(shí)際切削速度V = 51.7m/min。
綜上,此工步的切削用量為:a =2.0mm,f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (9+3+3+0)×1/(0.76×183)=0.108min。
工序Ⅲ
(一)鉆Φ6.8孔
1)機(jī)床選擇:
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用Z535立式鉆床。
2)刀具選擇:
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用直徑18mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。
3)切削用量選擇:
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》Z535立式鉆床進(jìn)給量取f =0.72mm/r。查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取V =0.35m/s=21m/min則n =371.36r/min
按機(jī)床選取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min
4)計(jì)算基本工時(shí):
由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表7-5中公式得
T=(L+L1+L2)/(f×n)=(91+11+0)/(0.72×400)=0.3542min。
(二) 擴(kuò)Φ7孔
1)刀具選擇:
選用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄擴(kuò)孔鉆。
2)確定切削用量:
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》Z535立式鉆床進(jìn)給量取f =0.96mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,由公式:V擴(kuò)=(1/2~1/3)V鉆
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取V =0.35m/s=21m/min
V擴(kuò)=(1/2~1/3)V鉆=7~10.5m/min則:n=112.5~168.8r/min
按機(jī)床選取n =140r/m,故V = 3.14×19.8×140/1000=8.7m/min
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (91+14+2)/(0.96×140)=0.871min。
工序Ⅳ
(一)半精車Ф196外圓
1)選擇刀具:
90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質(zhì)合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。
2)確定切削用量
a:確定背吃刀量
半精車外圓,加工余量為0.3mm(半徑值),一次走刀,則ap=0.3mm。
b:確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.1—2查取f =0.28mm/r。
c:選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:
后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.8~1.0,耐用度為T=60min。
d:確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11查取:VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG6硬質(zhì)合金),由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變,查取切削速度修正系數(shù):
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的:
V`=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 則:n =1000×79.3/(3.14×100)=252.5r/min
按C365L車床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2)選擇與252.5r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實(shí)際切削速度V = 101.1m/min。
綜上,此工步的切削用量為:ap =0.3mm,f =0. 28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (9.7+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.174min。
(二)半精車Φ110 外圓
1)選擇刀具:用半精車Φ100外圓車刀。
2)確定切削用量
a 確定背吃刀
半精車外圓雙邊加工余量為0.6mm,一次走刀成,asp=0.9/2=0.3mm。
b 確定進(jìn)給量f
查《機(jī)械工藝》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r。
c 確定切削速度V
查《切削手冊(cè)》表12取2.13m/s,修正系數(shù)同上:
Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min 則:n =561.2r/min取車床轉(zhuǎn)速為550r/min,則實(shí)際切削速度Vc=77.75m/min。
綜上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。
3)計(jì)算工時(shí)
T= (30.3+5+5+0) ×1/(0.28×550)=0.262min。
(三)半精車Ф150外圓
1)選擇刀具:與半精車Ф100外圓同一把。
2)確定切削用量
a 確定背吃刀量
半精車外圓,加工余量為0.6mm,一次走刀,則asp=0.6/2=0.3mm。
b 確定進(jìn)給量
由《切削用量手冊(cè)》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.1-2查取f =0.28mm/r。
c 確定切削速度V:
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11查?。篤C=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG6硬質(zhì)合金),由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變,查取切削速度修正系數(shù):
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的
V`=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 則: n =1000×79.3/(3.14×90)=280.6r/min
按C365L車床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2)選擇與280r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實(shí)際切削速度V = 91m/min。
綜上,此工步的切削用量為:ap=0.3mm,f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.166min。
其中L=9mm,L1=3mm,L2=3mm,L3=0mm,i=1
(四)倒角(Ф110)
1)選擇刀具:
90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質(zhì)合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。
2)切削用量:
背吃刀量ap=1.5mm,手動(dòng)進(jìn)給,一次走刀。
V =80m/min, n =1000×80/3.14×90=283r/min
按C365L說(shuō)明書:n =238r/min, V =3.14×238×90/1000=67m/min
3) 基本工時(shí):由工人操控,大約為0.03min。
(五)倒角(Ф196)
1)選擇刀具:
90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質(zhì)合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。
2)切削用量:
背吃刀量ap=1.5mm,手動(dòng)進(jìn)給,一次走刀。
V =80m/min, n =1000×80/3.14×100=254.7r/min
按C365L說(shuō)明書:n =238r/min, V = 3.14×238×100/1000=74.7 m/min。
3) 基本工時(shí):由工人操控,大約為0.03min。
(六)車過(guò)渡圓R2
1)刀具選擇
YG6硬質(zhì)合金成形車刀R=5mm。
2)確定切削用量
a:確定背吃刀量:ap=z=5mm,一次走完成。
b:確定進(jìn)給量:手動(dòng)進(jìn)給。
c:確定切削速度n=430r/mm V=60.76m/min
3)計(jì)算基本工時(shí)
T≦0.05min,即工人最慢加工速度。
工序Ⅴ
(一)半精車內(nèi)圓
選擇刀具:用半精車¢90外圓車刀
1)確定切削深度
半精車外圓,一次走刀,則ap=0.3mm。
2)確定進(jìn)給量
查《機(jī)械工藝》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r。
3)確定切削速度V
查《切削手冊(cè)》表12取2.13m/s,修正系數(shù)同上:
Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min, 則:n =561.2r/min取車床轉(zhuǎn)速為550r/min,則實(shí)際切削速度Vc=77.75m/min。
綜上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):
T=(40.8+3+3+0)×1/(0.28×550) =0.304min。
(二)倒角
1)用端面車刀加工余量7mm,背吃刀量 ap=3.5mm,手動(dòng)進(jìn)給,兩次走刀。V給=60m/min,則:n給=424.6r/min,按取n =430r/min,則V=60.79m/min
2)計(jì)算基本工時(shí):由工人操控,大約為0.10min
(三)車3×0.5退刀槽
1)選擇刀具:
選擇90°切槽刀,車床C365L轉(zhuǎn)塔式車床高210mm,故刀桿尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,選用YG6刀具材料,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角為10°,后角8°,主偏角90°,副偏角3°,刀尖圓弧半徑0.2--0.5取0.5mm,刃傾角0°。
2)確定切削用量:
a 確定背吃刀深度 :
ap=z=2.16mm,一次走刀完成。
b 確定進(jìn)給量f:
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》切深為3mm,屬于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中C365L車床取f=0.41mm/r.
c 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表10,取車刀后面最大磨損量為0.8--1.0mm,焊接刀耐用度T=60min。
d 確定切削速度V:
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》,YG6,180—199HBS, ap<=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系數(shù):
KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0
則Vc=1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×1.0×1.0=49.7m/min,
則:n =351.6r/min,按C365L車床轉(zhuǎn)速(見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表)選擇與351.6相近的轉(zhuǎn)速n=322r/min,則實(shí)際切削速度為V=45.52m/min,最后決定切削用量為 ap=3.6mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.52m/min.
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= [(45-41)/2+4+0+0]/(0.41×322)=0.0454min
工序Ⅵ
(一)、粗鉸Φ3
1)刀具選擇:
高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀。后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4~0.6mm,耐用度T=60min
2)確定切削用量:
背吃刀量ap=0.07mm
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得:f=1.0~2.0mm/r,取f=1.60mm/r。
參看《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3-48V=6.37m/min則:n=1000×6.37/(3.14×19.94)=101.7r/min按機(jī)床選取n =140r/min則:V = 3.14×140×19.94/1000=8.788m/min
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (91+14+2)/(1.60×140)=0.4777min。
(二)、精鉸Φ5。
1)刀具選擇:
直徑5mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀。
2)確定切削用量:
背吃刀量ap=0.03mm。切削速度與粗鉸相同,故n =140r/mmin。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.22 mm/r
V= 3.14×140×20/1000=8.796r/min
3)計(jì)算基本工時(shí):
T= (91+14+2)/(1.22×140)=0.626min
工序Ⅶ
(一)倒角
1)刀具選擇:用倒Ф100左端面的車刀。
2)確定切削用量:
背吃刀量ap=1.0mm,手動(dòng)一次走刀。
V=30m/min,an =1000×30/(3.14×20)=477.7r/min由機(jī)床說(shuō)明書,n =430r/min
則:V =3.14×430×20/1000=27.02m/min
3)計(jì)算基本工時(shí):由工人操控,大約為0.03min.
(二 )倒角(內(nèi)孔右側(cè))
1)刀具選擇:同上。
2)確定切削用量
背吃刀量ap=1.0mm,手動(dòng)一次走刀。
V=30m/min,則:n =477.7r/min
由機(jī)床說(shuō)明書,n=430r/min,V`= 3.14×430×20/1000=27.02m/min
3)計(jì)算基本工時(shí):由工人操控,大約為0.03min.
工序Ⅷ
(一)精銑兩側(cè)面
1)工序要求
左邊端面表面粗糙度Ra=3.2,選X63臥式銑床,使用專用夾具.
選擇刀具:由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5.45及銑刀桿手冊(cè),選兩把高鋼鑲齒三面刃銑刀,銑刀外徑d0=160mm,d=40mm,L=20mm,Z=22mm(由《切削用量手冊(cè)》表4.1, 4.2)
2)確定銑削深度
由于左邊余量為2mm,右邊余量為3mm,所以左邊二次走刀完成,右邊三次走刀完成,則ap=1mm.
3)確定每齒進(jìn)給量fz
由《切削用量手冊(cè)》表3.3在X63銑床功率為10kw(《切削用量手冊(cè)》表3.25),工藝系統(tǒng)剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時(shí),選每齒進(jìn)給量fz=0.08mm/z
4)選銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為0.2mm,由《切削用量手冊(cè)》表3.8銑刀直徑d0=160mm,則T=150min
5)確定切削速度Vc
由《切削用量手冊(cè)》表3.11,取Vc=30 m/min,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8,
Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min 則:nc =43r/min
查X63機(jī)床說(shuō)明書(見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39)選取主軸轉(zhuǎn)速n=47.5r/min.則實(shí)際切削速度為Vc’=23.87m/min,當(dāng)n=47.5r/min時(shí),工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm=Vf=fz×z×n=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63機(jī)床說(shuō)明書(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-40)選取銑床工作臺(tái)進(jìn)給量Vf =fm=75mm/min
6)計(jì)算基本工時(shí)
L(距離24mm面)=76.13mm,
L(距離34mm面)=58.96mm,
L1=[1×(160-1)]^0.5+2=14.6mm,
L2=2~5=5
則:T(距離24mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(76.13+14.6+5) ×3/980=0.293 min
T(距離34mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(58.96+14.6+5) ×2/980=0.16min
工序Ⅸ
(一)鉆Ф5孔、Ф7斜孔
選用Z35型搖臂鉆床。
1)刀具選擇:
由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用直徑5mm、7mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。
2)確定切削用量:
查《切削用量手冊(cè)》f=0.18~0.22mm/r,由鉆床取f=0.20mm/r.由《切削用量手冊(cè)》取V =21m/min,則n=1671.1r/min ,由Z35鉆床取n =1700r/min,故VC = 21.36m/min.
3)基本工時(shí):
L1=(D-d1)/2×cotKr+(1~2)=3mm,
L2=2mm,
L=12.5mm
則:T= (L+L1+L2)/(f×n)0.05147min
(二) 鉸M6螺孔
1)刀具選擇:
直徑6mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6mm,耐用度T=60min。
2)確定切削用量:
a:加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊(cè)》f=0.27—0.33mm/r,由《工藝手冊(cè)》f=0.26mm/r。
b:確定切削速度:
KV=1,CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3
則:V = 8.9576m/min 得n =474.56r/min
取n =420 r/min 則:V =7.92 m/min
3)基本工時(shí):
L1=13~15=14mm,L2=2~4=3 mm,L=7mm
T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.21978min
工序Ⅹ
(一) 鉆6×Ф11 通孔、6×Ф18止端孔
選用Z35型搖臂鉆床
1)刀具選擇
選用直徑11mm、18mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。
2)確定切削用量
6個(gè)孔共走六次刀。由《切削用量手冊(cè)》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取f=0.40mm/r.
由《切削用量手冊(cè)》,取V查=0.36m/s=21.6m/min
由鉆床說(shuō)明書,取n機(jī)=850r/min,故V=24.03 m/min
3)計(jì)算基本工時(shí):
L1=8mm,L2=0mm,L=8mm
T=4×(L+L1+L2)/(f×n)=0.188min
工序Ⅺ
選用M131W萬(wàn)能磨床,使用專用磨床夾具。
(一) 磨削Ф110外圓
1)選擇砂輪
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.2-1,表3.2-2,表4.2-30得砂輪選擇結(jié)果為:P平行砂輪,砂輪尺寸300×50×203,TH黑碳化硅磨料,X橡膠結(jié)合劑,60#磨料粒度。查《金屬工藝人員手冊(cè)》砂輪耐用度為T=1800s。
2)確定切削用量
砂輪速度n=2670r/min (查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進(jìn)給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.
徑向進(jìn)給量fr=2.58×10^(-3) ×d^0.3×K1×K2/(fa×v×T^0.5) = 2.58×10^(-3) ×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5)=0.052mm
3)計(jì)算基本工時(shí)
T=(Zb×A/ftm+K×t)×k (5-11)
=(0.04×1/0.052+1.1×0.16) ×0.8=0.7565min
d-工件直徑
K1-砂輪直徑的修正系數(shù)
K2-工件材料的修正系數(shù)
v-工件速度
T-砂輪常用合理耐用度
(二) 磨削外圓Ф196
1)選擇砂輪
選用磨削Ф110外圓同一砂輪。
2)確定切削用量
砂輪速度n=2670r/min(查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進(jìn)給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.
徑向進(jìn)給量fr=2.58×10^(-3) ×100^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.066mm
3)計(jì)算基本工時(shí)
T= (0.04×1/0.066+1.1×0.05) ×0.8=0.5288min
Zb-單面加工余量
A-切入次數(shù)
ftm-切入法磨削進(jìn)給量
K-考慮加工終了時(shí)的無(wú)火花光磨以及為消除加工面宏觀幾何形狀誤差二進(jìn)行的局部修磨的系數(shù)。
t-光整時(shí)間
k-光整時(shí)間的修正系數(shù)
(三) 磨削Ф150外圓
1)選擇砂輪
選用磨削Ф110外圓同一砂輪。
2)確定切削用量
砂輪速度n=2670r/min (查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進(jìn)給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.
徑向進(jìn)給量fr= 2.58×10^(-3) ×90^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.064mm/r
3)計(jì)算基本工時(shí)
經(jīng)同學(xué)討論,決定設(shè)計(jì)第Ⅶ道工序鉆6×Φ11孔的專用夾具,本夾具將用于Z525搖臂鉆床T= (0.04×1/0.064+1.1×0.04) ×0.8=0.5352min
(四)磨削B面
選用M120W萬(wàn)能外圓磨床,使用專用夾具,選用切入磨法。
1)砂輪選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.2-1,表3.2-2,表4.2-30得砂輪選擇結(jié)果為:PZA單面凹帶錐砂輪,砂輪尺寸300×40×127,TH黑碳化硅磨料,X橡膠結(jié)合劑,60#磨料粒度。查《金屬工藝人員手冊(cè)》砂輪耐用度為T=1800s。
2)確定切削用量
砂輪速度n=2200r/min (查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=40mm,則軸向進(jìn)給量fa=(0.5~0.8)B=0.75B=30mm/r
徑向進(jìn)給量fr=2.58×10^(-3) ×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm/r
3)計(jì)算基本工時(shí)
T= (0.05×1/0.052+1.65×0.16) ×0.8=0.98min
工序XII B面拋光
工序XIII 刻線、刻字
工序XIV Ф196外圓鍍鉻
工序XV 檢測(cè)入庫(kù)
五 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)成本,需要設(shè)計(jì)專用夾具。按指導(dǎo)老師的布置,設(shè)計(jì)工序鉆Φ7孔的鉆床夾具。
鉆Φ7孔的鉆床夾具
本夾具主要用于鉆Φ7孔,由于該孔精度要求較高,所以,在本道工序加工時(shí),應(yīng)該考慮其精度要求,同時(shí)也要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
(一)確定設(shè)計(jì)方案
1)定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮,選擇Φ78孔為基準(zhǔn),即以一面上一心軸(自由度限制數(shù):5)配合以一擋銷(自由度限制數(shù):1)使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
2)切削力和卡緊力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力 Fi=2.52N
扭矩 Mc=7.416x10-6N·M
由于扭矩很小,計(jì)算時(shí)可忽略。
卡緊力為F=Ff/2u=5.04N
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1xS2xS3xS4xF=10.06N
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。
(二)定位誤差分析
定位誤差
工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工 件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:
a 工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
b 夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,夾具相對(duì)機(jī)床主軸(或刀具)或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位 置誤差,也稱對(duì)定誤差。
c 加工過(guò)程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng) 等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛的加工誤差。
(三)產(chǎn)生定位誤差的原因
1)基準(zhǔn)不重合來(lái)帶的定位誤差:
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合, 兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表 面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2)間隙引起的定位誤差:
在使用心軸、銷、定位套定位時(shí),定位面與定位元件間的間隙可使工件定心 不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3)與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
a 定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
b 導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生 的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。
c 夾具在機(jī)床上的安裝誤差,即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向 產(chǎn)生的位置誤差。
d 夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向 元件、定向元件等元件的磨損。
(四)定位誤差的計(jì)算
1) 定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔Φ78 與定位銷Φ78p6 的間隙產(chǎn)生,最大間隙為 0.015mm。
2)鉆模板襯套中心與鉆模板配合尺寸為Φ7H7/p6,最大間隙為 0.015mm。
3) 鉆套與襯套的配合間隙,有Φ7H7/g6 可知最大間隙為 0.041mm。
4)鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽略。
5)鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差 e,由下式求出:
e=( H/2 + h + b )△max/H
e----刀具引偏量(mm)
H----鉆套導(dǎo)向高度(mm)
h----鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)
△max----刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為Φ7H7/r6, 可知△max=0.028mm; H=36mm, h=20, 將 B=30mm 代入,可求得 e=0.05mm。
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算,實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大 值,各誤差方向也很可能不一致,因此,其最和誤差可按概率法求和:
Δ∑ = 0.0282 + 0.032 + 0.0242 + 0.052 = 0.024mm
該項(xiàng)誤差大于中心距允差 0.1mm 的 2/3,可用。
本工序采用一定位心軸,一擋銷定位,工件始終靠近定位銷的一面,而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于卡具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
(五)夾具的使用說(shuō)明
1)夾具的操作步驟
工件以內(nèi)孔Φ90以及其端面在定位心軸上定位限制5個(gè)自由度,以Φ20孔用插銷定位,限制一個(gè)自由度。工件需安裝3次每次用定位拉桿分3度,可加工三個(gè)均布孔。工件用螺母14以及開口壓板13進(jìn)行壓緊。 安裝工件時(shí),先將菱形螺
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