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1、 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目: 輸出軸 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及 鉆孔 專用夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目: 輸出軸 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及 鉆孔 專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)(班級)設(shè)計(jì)題目輸出軸機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) 如圖所示是輸出軸簡圖。毛坯材料為45鋼中批量生產(chǎn),采用通用機(jī)床進(jìn)行加工。熱處理方式為調(diào)質(zhì),處理后硬度要求為200-230HBW。試完成該零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及加工1020孔鉆床夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求一、 設(shè)計(jì)者必須發(fā)揮獨(dú)立思考能力,禁止抄襲他人成果,不允許雷同。積極主動與指導(dǎo)教師流,每一進(jìn)展階段至少與指導(dǎo)教師交流二次。二、設(shè)計(jì)
2、成果:1、夾具裝配圖一張, A1;2、設(shè)計(jì)說明書一份;3、工藝規(guī)程卡一套,工序卡3-5張。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容:(1) 封面(2) 目錄(3) 摘要和關(guān)鍵詞、(4) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(5) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的詳細(xì)過程主要包括:) 零件的結(jié)構(gòu)分析) 生產(chǎn)類型的確定) 毛坯的選擇與毛坯簡圖的繪制) 工藝路線的擬定) 各工序的加工余量及工序尺寸的確定。) 切削用量的計(jì)算和確定) 時(shí)間定額的計(jì)算和確定(6)專用夾具設(shè)計(jì)的詳細(xì)過程1)明確夾具的功效,選擇夾具的類型2)定位方案的選擇、分析、比較和確定3)夾緊方案的選擇、分析、比較和確定4)對定方案的選擇、分析、比較和確定5)夾具各部分元件的選擇6)夾具
3、的精度分析7)夾具的特點(diǎn)(7)參考文獻(xiàn)(要包含資料的編號、作者名、書名、出版地、出版者、出版年月)。三、定稿完成后,按照學(xué)校要求打印、裝訂,裝袋,并和電子稿一起交給老師,并準(zhǔn)備答辯。工作量1、夾具裝配圖一張, A1;2、設(shè)計(jì)說明書一份;3、工藝規(guī)程卡一套,工序卡3-5張。工作計(jì)劃序號環(huán)節(jié)時(shí)間分配備注1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作0.52機(jī)械加工工藝規(guī)程制定1.03填寫機(jī)械加工工藝卡片0.54專用夾具設(shè)計(jì)25撰寫設(shè)計(jì)說明書0.56答辯0.5小 計(jì)5天參考資料1、金屬切削加工手冊;2、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊;3、機(jī)械制造工藝學(xué);4、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字年 月 日目目 錄序 言1第一章
4、.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 技術(shù)要求分析11.2 零件的工藝分析1第二章.選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖22.1 選擇毛坯22.2 毛坯尺寸的確定2第三章.選擇加工方法,制定加工藝路線33.1 定位基準(zhǔn)的選擇33.2 加工方法的選擇3 3.3 制定工藝路線.4第四章.工序設(shè)計(jì)54.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備54.2 選用夾具64.3 選用刀具64.4 選擇量具64.5 確定工序尺寸6第五章.確定切削用量及基本工時(shí)95.1 切削用量95.2 基本時(shí)間16第六章.夾具設(shè)計(jì)166.1 確定定位方式,選定定位元件166.2 確定導(dǎo)向裝置176.3 切削力和夾緊力的計(jì)算176.4 確定
5、工件夾緊方案,設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)176.5 確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸186.6 夾具使用說明18設(shè)計(jì)結(jié)論19參考文獻(xiàn)193 / 14輸出軸加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì) 摘要:機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對世界經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用,而機(jī)械加工工藝的編制是機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計(jì),著重于幾個(gè)重要表面的加工,具有一定的尺寸、形狀、位置要求,還有一些強(qiáng)度、表面粗糙度要求,機(jī)械加工工藝規(guī)程制定和專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),不僅實(shí)踐性強(qiáng),而且對學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)要求較高。然而這些都會在文中得以體現(xiàn)。 序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)
6、行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接,也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此,它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識點(diǎn)都聯(lián)系起來,系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門課程的一個(gè)階段總結(jié),是對課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過程。由于知識和經(jīng)驗(yàn)所限,設(shè)計(jì)會有許多不足之處,所以懇請老師給予指導(dǎo)。第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確
7、定 1.1 技術(shù)要求分析 題目所給定的零件車床輸出軸,其主要作用,一是傳遞轉(zhuǎn)矩,使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力;二是工作過程中經(jīng)常承受載荷;三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼,是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼,綜合力學(xué)性能良好,淬透性低,水淬時(shí)易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件,選用鑄件。 1.2 零件的工藝分析從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡單,其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面,50、80、104的內(nèi)圓柱表面,10個(gè)20的通孔,圖中所給的尺寸精度高,大部分是IT6級;粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um,要
8、求不高;位置要求較嚴(yán)格,表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對75、60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對80內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對55外圓軸線的對稱度為.0.08mm;熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理,到200HBW,保持均勻。 通過分析該零件,其布局合理,方便加工,我們通過徑向夾緊可保證其加工要求,整個(gè)圖面清晰,尺寸完整合理,能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小,符合要求。第二章 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖 2.1 選擇毛坯毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用,材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性,毛坯的制造方法主要有以下幾種:1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他
9、毛坯。根據(jù)零件的材料,推薦用型材或鍛件,但從經(jīng)濟(jì)方面著想,如用型材中的棒料,加工余量太大,這樣不僅浪費(fèi)材料,而且還增加機(jī)床,刀具及能源等消耗,而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度,沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量,所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。 2.2 毛坯尺寸的確定毛坯(鍛件)圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的,經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊金屬機(jī)械加工工藝人員手冊知粗車-半精車-精車各余量,從而可得毛坯余量。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定,內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為:外圓角半徑:;內(nèi)圓角半徑:。按表5-11,外模鍛斜度,內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖 毛坯圖第三章.選擇
10、加工方法,制定加工工 藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇本零件為帶孔的軸類零件,孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選回轉(zhuǎn)軸線為定位基準(zhǔn),即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言,即選50孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工,而孔作為精基準(zhǔn),應(yīng)先進(jìn)行加工,因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。3.2 加工方法的選擇1.回轉(zhuǎn)體表面面的加工:面的加工方法有很多,本零件主要是加工外圓面和端面。55、60外圓面的加工精度采用7級精度可以滿足要求,故可采取粗車-半精車-精車的加工方式。65、75外圓面的加工精度要采用6級精度才能達(dá)到要求,故采用粗車-半精車-粗磨-精
11、磨的加工方式。2.孔的加工:孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。對于內(nèi)孔采取在車床上鏜孔的方式。原因是結(jié)構(gòu)緊湊,重量不大,適用于車削加工。通孔1020采用在車床上鏜孔的方式,斜孔28在鉆床床鉆孔。3.鍵槽的加工:零件上的鍵槽在銑床上銑。其公差等級為IT7,兩側(cè)的粗糙度為Ra3.2m,槽底面的粗糙度為Ra6.3m??刹捎么帚?精銑的加工方式。 4兩端面的加工:端面的加工在銑床上進(jìn)行,其公差等級為IT7,粗糙度的要求分別為Ra25m,Ra,12.5m。3.3 制定工藝路線制定工藝路線是制定工藝規(guī)程最重要的工作,也體現(xiàn)了工藝師工藝水平的重要方面。其原則是,在保證零件的幾何形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量的前
12、提下,盡可能提高生產(chǎn)率,降低成本,取得好的經(jīng)濟(jì)效益。1.工藝路線的確定:基準(zhǔn)先行原則 該零件加工時(shí)應(yīng)該先55端面為粗基準(zhǔn)加工176外圓面及其端面,再以176為基準(zhǔn)加工55端面及其外圓面。先粗后精原則 先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗加工將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金屬切削效率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求,若粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí),則要安排半精加工。先面后孔原則 對該零件應(yīng)該先加工圓柱表面,后加工孔,這樣安排加工順序,一方面是利用加工過的平面定位,穩(wěn)定可靠,另一方面是在加工過的平面上加工孔,比較容易,并能提高孔的加工精度。先主后次原則
13、先加工主要表面,后加工次要表面。這里的主要表面是指基準(zhǔn)面,主要工作面。次要表面是指鍵槽、內(nèi)孔等其他表面。次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求。因此,在主要表面達(dá)到一定的精度之后,再以主要表面定位加工次要表面。2.工藝路線安排如下: 1.工序05 用三爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,粗車176外圓和粗銑176端面。 2.工序10 用三爪卡盤定位176回轉(zhuǎn)體表面,并且粗銑55端面和粗車55、60、65、75的回轉(zhuǎn)體表面。 3.工序15 用三爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,半精車55、60、65、75、176的外圓。 4.工序20 用三爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,粗磨65、75的外圓表面。 5.工序25 用三
14、爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,粗車、半精車過度錐面。 6.工序30 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn),粗鏜內(nèi)孔50、80、104。 7.工序35 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn),半精鏜內(nèi)孔50、80、104。 8.工序40 以80孔的中心線為基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸孔1020。 9.工序45 鉆斜孔28。 10.工序50 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn),粗銑鍵槽。 11.工序55 熱處理:調(diào)質(zhì)處理硬度為200-230HBW。 12.工序60 精車65、75的外圓及錐面。 13工序65 用三爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,精磨65、75的外圓表面。 14.工序70 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn),精銑鍵槽,用三爪卡盤定位55回轉(zhuǎn)體表面,精銑176端面;用
15、三爪卡盤定位176回轉(zhuǎn)體表面, 精銑55端面。15.工序75 去毛刺、清洗、檢驗(yàn)。第四章 工序設(shè)計(jì) 4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備1.選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床2.選擇加工設(shè)備及選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn),選擇了加工方式,機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號,取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。最終選擇的機(jī)床,其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng),初步選定的機(jī)床如下: (1)工序10、15、55中進(jìn)行的操作分別是粗銑176端面、銑55端面、粗銑鍵槽、精銑鍵槽,精銑176端面,精銑55端面,用的設(shè)備是X53T立式銑床。(2)工序45中鉆、擴(kuò)、鉸孔1020,工序50中鉆斜孔28,選用Z30
16、25搖臂鉆床。(3)其余工序如加工端面和外圓,都可以在CA6140臥式車床進(jìn)行。 4.2選用夾具本零件除銑銷,鉆小孔等工序需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。4.3 選用刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率,工件的加工精度,已加工表面質(zhì)量,刀具的磨損和加工成本,所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個(gè)重要部分,刀具應(yīng)具有高剛度,足夠的強(qiáng)度和韌度,高耐磨性,良好的導(dǎo)熱性,良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,抗粘接性,化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼,推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具,因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和
17、耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小、壽命長,所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面: 90半精車,精車外圓柱面:前角為90的車刀。鉆頭:高速鋼刀具,直徑為30;直徑為18;擴(kuò)孔鉆:直徑為19.8;鉸刀:直徑為20。鏜刀,刀桿長度為200.BH1625。4.4 選擇量具本零件屬大批大量生產(chǎn),一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn),參考參考文獻(xiàn)5相關(guān)資料,選擇如下:讀數(shù)值0.02、測量范圍0150游標(biāo)卡尺,讀數(shù)值0.01、測量范圍0150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的內(nèi)徑千分尺,讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的
18、外徑千分尺,讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的內(nèi)徑百分表。4.5 確定工序尺寸確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。 前面已確定各圓柱面的總加工余量(毛坯余量),應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量,然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表:外圓柱面176軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車2IT106.3176 粗車3IT1212.5179毛坯2181外圓柱面55軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序
19、間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車1.0IT61.655半精車1.5IT103.256粗車2.5IT126.357.5毛坯26060軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車1.0IT61.660半精車1.5IT103.261粗 車2.5IT126.362.5 毛 坯26565軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車1.0IT61.665半精車1.5IT103.266粗車2.
20、5IT126.367.5 毛坯27075軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車1.0IT61.675半精車1.5IT103.276粗車2.5IT126.377.5 毛坯280104內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜1.8IT73.2104粗鏜3.2IT106.3103.2 毛坯29980內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜1.5IT73.2
21、80粗鏜2.5IT106.378.5 毛坯27650內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜1.5IT73.250粗鏜2.5IT106.348.5毛坯246第五章 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是確定、,再確定。本說明書選取工序1粗車外圓為例確定其切削用量及基本時(shí)間。5.1.切削用量本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?5鋼,鍛件,有外皮;機(jī)床為CA6140型臥式車床,工件裝夾在三爪自定心卡盤中。 確定外圓的切削用量。 所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀,根據(jù)表5-112,由于C
22、A6140機(jī)床的中心高為200mm,故選用刀桿尺寸BH=16mm25mm,刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-133,選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面,前角,后角、主偏角、,副偏角、刃傾角、刀尖圓弧半徑。確定背吃刀量 由于粗車雙邊余量為2.5mm,則2.25mm。確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-114,在粗車鋼件、刀桿尺寸為、工件直徑為時(shí),。按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量選擇。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表5-55,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。根據(jù)表5-123,當(dāng)鋼材、, (預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力。Ff的修正系數(shù)為,故實(shí)際進(jìn)給力為,由于,所選的可用。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用
23、度 根據(jù)表5-119,車刀后刀面最大磨損量取為1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。確定切削速度v 根據(jù)表5-120,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時(shí),時(shí),切削速度。切削速度的修正系數(shù)為,表2-9。則有:切削用量包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng),確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量,最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì),對切削加工的要求是不一樣的。因此,在選擇切削用量時(shí),考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。 粗加工時(shí),一般優(yōu)先選用盡可能大的背吃刀量,其次選擇較大的進(jìn)給量,最后根據(jù)刀具的耐用度情況選擇合適的切削速度。 精加工時(shí),一般選擇小得背吃刀量和進(jìn)給量,從而盡可能的提高切削速度。粗車550.0280.003外圓的切削用量
24、本工序?yàn)榇周囃鈭A55,機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。 已知:加工材料:4鋼,鍛件,有外皮;工件尺寸:坯件D=60,車削后D=57.5,加工長度;加工要求:車削后表面粗糙度6.3m。 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 7-4 選用的刀具為YT5牌號硬質(zhì)合金車刀,選擇的參數(shù)為:主偏角,副偏角,后角,前角,刃傾角,刀尖圓弧半徑。選擇切削用量:確定背吃刀量ap由于粗加工的余量為2.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成,故ap=2.5/2=1.25mm。確定進(jìn)給量f由于零件本次加工的加工余量小,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表1.1-47及機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-42,取f=0.51mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐
25、用度 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-40,后刀面最大磨損限度取1.1mm,刀具的耐用度為T=60 Min。 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf本零件的材料為45鋼,ap=1.25mm,f=0.51mm/r,根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32對車削速度進(jìn)行修正:根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0;根據(jù)工件材料的強(qiáng)度,得修正系數(shù)KMv=1.0;根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=0.8;刀具的材料為YT5,得修正系數(shù)為:Ktv=0.65;此處為車削,得修正系數(shù)KKv =1.0;得修正系數(shù)為主偏角為60o得修正系數(shù)為KKrV=0.92。 所以,KTv=1.0,KM
26、v=1.0,Ksv=0.8 ,Ktv=0.65,KKv =1.0,KKrV=0.92 切削速度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-43,取數(shù)值: Cv=291,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(TmapXvfyv)KTvKMvKsvKtvKKvKKrV 所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=67.92 m/min 轉(zhuǎn)速n=1000V/d=100067.92/60=360.32 r/min根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇320 r/min,則實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=60320/1000=60
27、.32 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下: Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601000 (KW)式中,CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75,nFz,=-0.15,KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz, 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32得:與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0;與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0;與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =0.94;與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.10。因此總的修正系數(shù)為KFz = KT
28、FzKMFzKKrFzKr.Fz =1.034所以,切削力為Fz =26501.251.00.510.7560.32-0.151.034=1118.5 N 切削功率為 Pm =1118.560.32/601000KW =1.124 KW根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊,查得CA1640臥式車床主動機(jī)功率PE =7.5 KW ,因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為: ap=1.25mm; f=0.51mm/r V=60.32 m/min (n=320 r/min)半精車550.0280.003外圓的切削用量 本工序?yàn)榘刖囃鈭A55,原來的直徑為57.5,車削后D=56機(jī)床采用最常用的CA6
29、140臥式車床。 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 7-4 選用的刀具為YT15牌號硬質(zhì)合金車刀,選擇的參數(shù)為: 主偏角Kr=45o,副偏角K, r=10o,前角。=10o,刃傾角s=-5o,后角。=6o,車刀刀尖圓弧半徑r=0.6mm。 選擇切削用量: 確定背吃刀量ap由于粗加工的余量為1.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成,故ap=1.5/2=0.75mm。 確定進(jìn)給量f 由于零件本次加工的加工余量小,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表1.1-47及機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-42,取f=0.30mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-40,后刀面最大磨損限度取0.8mm,刀具
30、的耐用度為T=60 Min。 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf本零件的材料為45鋼,ap=0.75mm,f=0.30mm/r,根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32對車削速度進(jìn)行修正:根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0;根據(jù)工件材料的強(qiáng)度,得修正系數(shù)KMv=1.0;根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0;刀具的材料為YT15,得修正系數(shù)為:Ktv=1.0;此處為車削,得修正系數(shù)KKv =1.0;得修正系數(shù)為主偏角為45o得修正系數(shù)為KKrV=1.0。 所以,KTv=1.0,KMv=1.0,Ksv=1.0 ,Ktv=1.0,KKv =1.0,KKrV=1.0 切削速
31、度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-43,取數(shù)值: Cv=291,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(TmapXvfyv)KTvKMvKsvKtvKKvKKrV所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=170.43 m/min轉(zhuǎn)速n=1000V/d=1000170.43/57.5=943.47 r/min根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇710r/min,則實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=57.5710/1000=128.26 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-45,查得切削力
32、Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下: Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601000 (KW)式中,CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75,nFz,=-0.15,KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz, 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32得:與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0;與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0;與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =1.0;與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.04。因此總的修正系數(shù)為KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz =1.04所以,切削力為Fz =26500.751.
33、00.300.75128.26-0.151.04=291.88 N 切削功率為 Pm =291.88128.26/601000 KW =0.624 KW根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊,查得CA1640臥式車床主動機(jī)功率PE =7.5 KW ,因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為: ap=0.75mm; f=0.30mm/r V=128.26 m/min (n=710 r/min)精車550.0280.003外圓的切削用量 本工序?yàn)榘刖囃鈭A55,原來的直徑為56,車削后D=55,機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 7-4 選用的刀具為YT30牌號硬質(zhì)合金車刀
34、,選擇的參數(shù)為:主偏角Kr=30o,副偏角K, r=5o,前角。=10o,刃傾角s=0o,后角。=6o,車刀刀尖圓弧半徑r=0.4mm。選擇切削用量:確定背吃刀量ap由于粗加工的余量為1.0mm,故ap=1.0/2=0.5mm。 確定進(jìn)給量f 由于零件本次加工的加工余量小,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表1.1-47及機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-42,取f=0.08 mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-40,后刀面最大磨損限度取0.5mm,刀具的耐用度為T=60 Min。 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf本零件的材料為45鋼,ap=0.50mm,f=0.
35、08mm/r,根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32對車削速度進(jìn)行修正:根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0;根據(jù)工件材料的強(qiáng)度,得修正系數(shù)KMv=1.0;根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0;刀具的材料為YT30,得修正系數(shù)為:Ktv=1.4;此處為車削,得修正系數(shù)KKv =1.0;得修正系數(shù)為主偏角為30o得修正系數(shù)為KKrV=1.13。 所以,KTv=1.0,KMv=1.0,Ksv=1.0 ,Ktv=1.4,KKv =1.0,KKrV=1.13 切削速度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-43,取數(shù)值: Cv=291,Xv
36、=0.15,yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(TmapXvfyv)KTvKMvKsvKtvKKvKKrV 所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=560.66 m/min 轉(zhuǎn)速n=1000V/d=1000560.66/56=3186.85 r/min根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇1400 r/min,則實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=561400/1000=246.3 m/min 檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下: Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601
37、000 (KW)式中,CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75,nFz,=-0.15,KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz, 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-32得:與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0;與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0;與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =1.13;與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.08。因此總的修正系數(shù)為KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz =1.2204 所以,切削力為Fz =26500.51.00.080.75246.3-0.151.2204=106.2 N 切削功率為 Pm =106.2246
38、.3/601000 KW =0.0.436 KW根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊,查得CA1640臥式車床主動機(jī)功率PE =7.5 KW ,因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為: ap=0.5mm; f=0.08mm/r V=246.3 m/min (n=1400 r/min)粗車60+0.065 -0.045外圓的切削用量按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇,則實(shí)際切削速度。最后確定切削用量為:,。5.2.基本時(shí)間確定粗車外圓的基本時(shí)間t 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時(shí)間為:根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時(shí)間為:式中:, 則其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略第六章 夾具設(shè)
39、計(jì)本夾具是第11道工序鉆通孔的專用夾具。刀具為直柄麻花鉆8-L GB/T 6135.31996。在給定的零件中,對本步加工的定位并未提出具體的要求,是自由公差,定位要求較低。因此,本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便性與快速性以及實(shí)現(xiàn)鉆孔的分度上。下面是夾具設(shè)計(jì)過程:6.1 確定定位方式,選擇定位元件工件以大端面和2個(gè)18孔定位基準(zhǔn),如圖3.1,屬一面兩孔定位。采用平面與兩定位銷組合定位方案,其中平面限制3個(gè)自由度,定位銷一個(gè)為圓柱銷,限制2個(gè)自由度,一個(gè)為菱形銷,限制1個(gè)自由度,共限制6個(gè)自由度屬完全定位。 兩定位銷設(shè)計(jì): (1)取兩銷中心距為140mm;(2)取圓柱銷直徑為;(3)按機(jī)械制造工藝學(xué)1表6-1選取菱形銷寬度:b=4mm;(4)按h6菱形銷確定菱形銷的直徑公差,最后得到。6.2 確定導(dǎo)向裝置本工序?yàn)樵谛泵嫔香@孔,采用特殊鉆套,如下圖。因生產(chǎn)批量較大,鉆套結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成可換的。排屑間隙 h=0.7d= 0.78= 5.6mm,取 d=6mm。鉆套導(dǎo)引高度H=1.
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