萬向節(jié)滑動叉零件的機械加工工藝規(guī)程裝備設計[1][1]_第1頁
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文檔簡介

1、萬向節(jié)滑動叉零件的機械加工工藝規(guī)程設計 摘要本次設計是汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩,使汽車獲得前進的動力;二是當汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時,由本零件可以調整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上有兩個孔,是用來安裝滾針軸承并且與十字軸相連,起萬向節(jié)軸節(jié)的作用。而零件外圓內的花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合,用于傳遞動力之用。而這次的夾具也是用于裝夾此零件,而夾具的作用也是為了提高零件的勞動生產率、保證加工質量、降低勞動強度。而夾具的另一個目的也是為了固定零件位置,使其得到最高的效率。設計說明一、計算生產綱領,確定生產類型設計題目為汽車底盤傳動

2、軸上的萬向節(jié)滑動叉,可知該產品為大批量生產。二.零件的分析1零件的作用汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩,使汽車獲得前進的動力;二是當汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時,由本零件可以調整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上由兩個39mm的孔,用已安裝滾針軸承并與十字軸相連,起萬向聯(lián)軸節(jié)作用。零件65mm外圓內為50mm 與傳動軸端部的花鍵軸相配合,用于傳遞動力之用。萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面,它們之間是由一定的位置要求?,F分析如下:(1) 以孔為39mm心的加工表面。這一組加工表面包括:兩個39mm的孔及其倒角,尺寸為118 mm的與兩個孔39mm相垂直

3、的平面,還有在平面上的四個M8螺孔。其中,主要加工表面為39mm的兩個孔。(2)以50mm花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括: 50mm十六齒方齒花鍵孔,55mm階梯孔,以及65mm的外圓表面和M601mm的外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要有以下位置要求:50mm花鍵孔與39 mm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100:0.2;39mm二孔外端面對39mm孔垂直公差度為。50mm花鍵槽寬中心線與39mm中心線偏轉角度公差為2由上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以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,并且保證它們之間的位置精度要求。三、確定毛坯的制造方

4、法,初步確定毛坯的形狀零件材料是45鋼??紤]到汽車在運行中要經常加速及正、反向行駛,零件在工作過程中則經常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠性。由于零件屬于中或者大批量生產,而且零件的尺寸不大,故可采用模鍛成型。這對提高生產率、保證加工質量也是有利的。零件的形狀并不復雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,各內孔不鍛出。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定,那是再設計、繪制毛坯圖。四、工藝規(guī)程設計1定位基準的選擇定位基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。定位基準選擇得正確與合理,可以使得加工質量得到保證,生產率得以提高。否則,加工過程會問

5、題百出,更有甚者,還會造成零件大批量報廢,使得生產無法正常進行。(1)粗基準的選擇:對于一般的軸類零件而言,以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說,如果以65mm外圓(或62mm外圓)表面作基準(四點定位),則可能造成這一組內外圓柱表面與零件的叉部外形部不對稱。按照有關粗基準的選擇原則,現選取叉部兩個39mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊支承這兩個39 mm的外輪廓作主要定位面,以消除X移動、X轉動、Y移動、Y轉動四個自由度;再用一對自動定心的窄口卡爪夾持在65mm外圓柱面上(夾持短),用以消除Z移動Z轉動兩個自由度,達到完全定位。(2)精基準的選擇:精基準的選擇

6、主要應該考慮基準重合問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算。2.零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有外圓、內孔、端面、內螺紋等,材料為45鋼。參考機械制造工藝設計手冊(以下簡稱工藝手冊)表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8、表1.4-14、表1.4-17等,其加工方法選擇如下:(1)62mm外圓面 為標注公差尺寸,根據GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT13;表面粗糙度為Rz200m相當于Ra50m,只需進行粗車(表1.4-6)(2)M601-6h外螺紋 普通螺紋,精度等級為中等級,表面粗糙度為m,需進行粗、精車削(表、表、表)(3)M601-6h端面 端面至39mm孔

7、軸線長度為185mm,為未標注公差尺寸,按IT12級;表面粗糙度為Rz200m相當于Ra50m,只需進行粗車(表1.4-8)(4)43mm花鍵底孔 公差等級為IT11;表面粗糙度為Rz50mm),毛坯為實心,未沖出孔。采用鉆孔(擴)鉆孔擴孔(表1.4-7)(5)55mm沉頭孔 為未標注公差尺寸,按IT12級;m,在加工43mm花鍵底孔后,锪55mm沉頭孔即達要求(表1.4-7)(6)花鍵孔m,故采用拉削加工(表1.4-17)(7)39m,毛坯為實心,未沖出孔。采用鉆孔(擴)鉆孔擴孔半粗鏜精鏜(表1.4-7)(8)39兩孔外端面 兩孔外端面之間長度尺寸118m。采用粗銑精銑加工方法(表1.4-8

8、)m。采用鉆底孔攻螺紋(表1.4-17)(10)Rcl/8錐螺紋 普通螺紋。采用鉆底孔攻螺紋(表1.4-17)(11)三處倒角 M601-6h45倒角,表面粗糙度為Rz200m(相當于Ra50m),只需粗車即可(表1.4-6);43mm花鍵底孔處的560倒角,m45倒角,表面粗糙度為Rz50m(m),只需锪鉆即可(表1.4-7)由于生產類型為大批生產,故采用萬能機床配以專用夾具, 盡量使工序集中來提高生產率。除此之外,還降低成產成本。確定的加工工藝為:工序1:車端面及外圓62mm,60mm,并車螺紋M601mm。以兩個叉耳外輪廓(限制4點)及65mm外圓(限制2點)為粗基準定位,選用C620-

9、1臥式車床和專用夾具。工序2:鉆、擴花鍵底孔43mm,锪沉頭孔55mm,以62mm外圓(限制4點)及M601-6h端面(限制1點)為基準定位,選用C365L轉塔車床。工序3:43mm花鍵底孔530倒角。以62mm外圓(限制4點)及55mm沉頭孔端面(限制1點)為基準定位,選用C620-1車床和專用夾具。工序4:鉆錐螺紋Rcl/8底孔。選用Z525立式鉆床及其專用鉆模。這里安排鉆Rcl/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時為消除回轉自由度而設置的定位基準。本工序以43mm花鍵底孔(限制4點)及M601-6h端面(限制1點)定位,并利用叉部外輪廓消除回轉自由度。工序5:中檢。工序6:拉花鍵孔。利用4

10、3mm花鍵底孔(限制4點)、55mm沉頭孔端面(限制1點)及Rcl/8錐螺紋底孔(限制1點)定位,選用L6120臥式拉床加工。工序7:粗銑39mm二孔外端面,以花鍵孔(限制5點)及M601mm端面(限制1點)定位,選用X63臥式銑床加工工序8:鉆、擴39mm二孔及其倒角。以花鍵孔(限制5點)及M601mm端面(限制1點)定位,選用Z535立式鉆床加工。工序9:半精、精鏜39mm二孔。選用T740型臥式金剛鏜床及其專用夾具加工,以花鍵孔(限制5點)及及M601mm端面(限制1點)定位。工序10:磨39mm二孔外面,保證尺寸1180-0.07 mm,以39mm孔(限制4點)及花鍵孔(限制2點)定位

11、,選用M7130平面磨床及其專用夾具。工序11:鉆叉部四個M8mm螺紋底孔并倒角120。選用Z525立式鉆床及其專用夾具,以花鍵孔(限制4點)及39mm(限制2點)孔定位。工序12:攻螺紋4-M8mm及Rcl/8。以花鍵孔(限制4點)及39mm(限制2點)孔定位,選用Z525立式鉆床及專用夾具加工。工序13:沖箭頭。用油壓機加工。以花鍵孔(限制5點)及及M601mm端面(限制1點)定位。工序14:終檢。4.確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,設計、繪制毛坯圖(1)確定毛坯余量(機械加工總余量)、毛坯尺寸及其公差,設計、繪制毛坯圖銅質鍛模件的機械加工余量根據JB3834-85和JB3835-8

12、5來確定。確定時,根據零件重量來初步估算毛坯鍛件的重量,加工表面的加工精度,形狀復雜系數,由工藝手冊表2.2-25查得除孔以外各內外表面的加工總余量(毛坯余量)??椎募庸た傆嗔坑杀?.2-24查得。表2.2-24和表2.2-25中的余量為單邊余量。本零件“萬向節(jié)滑動叉”零件材料為45鋼,硬度HBS為207241,毛坯重量約為6kg,生產類型大批生產,采用在鍛錘上合模模鍛毛坯,零件材質系數為M1(表2.2-11)外圓表面(62mm及M601mm)毛坯余量 加工表面形狀比較簡單鍛件復雜系數為S1;由鍛件重量為6,加工精度為F1(加工表面未經磨削或Ramm,為F2),形狀復雜系數為S1,查工藝手冊表

13、2.2-25的直徑余量2Z=4-5mm;但是62mm表面未自由標注公差,且表面粗糙度Ra200m,只要求粗加工,為簡化模鍛毛坯外形,直接取65mm,余量2Z=3mm,滿足粗車加工要求,而M601mm的外圓直徑余量為2Z=5mm,查表65mm的直徑公差為mm,即毛坯尺寸為65mmM601mmmm,則毛坯尺寸為187mm。39mm兩孔外端面的毛坯余量 由重量6、加工精度F2(加工表面經磨削,為F2)、形狀復雜系數S3、材質系數M1長度方向120mm,查表2.2-25的單邊余量為Z=2-3mm,取Z=2mm;另查表得長度方向公差為mm即長度方向毛坯尺寸為187mm。39mm兩孔和花鍵孔及M8-6h四

14、個螺紋孔、Rc1/8錐螺紋的毛坯均為實心,未沖出孔。(2)確定工序余量、工序尺寸及其公差本零件各加工表面的加工方法已經在前面根據有關資料確定。本零件的各加工表面的各工序的加工余量除粗加工工序的加工余量外,其余工序的加工余量根據工藝手冊表2.3-9、表2.3-12、表2.3-20、表2.3-21等確定。粗加工工序的加工余量不是由表中查處,而是加工總余量(毛坯余量)減去其余工序各加工余量之和。本零件的加工表面(除內外圓倒角外)的工藝路線、工序余量,工序尺寸及其公差、表面粗糙度如表2.1所示。表2.1萬向節(jié)滑動叉各加工表面的工藝路線、工序、工序尺寸及其公差注:-工序1:車削端面、外圓及螺紋。本工序采

15、用計算法確定切削用量。(1)加工條件工件材料:45鋼正火,b=0.60GPa,模鍛,207-241HBS。加工要求:粗車M601mm m、62mm外圓,表面粗糙度值Rz=200m;車螺紋m。機床選用C620-1臥式車床;工件裝夾在專用夾具上。(2)確定切削用量及基本工時切削用量的確定全部采用查表法1) 粗車M601mm端面: 選擇刀具:選擇45彎頭外圓車刀,C620-1車床的中心高為200,按切削手冊表1.1選取刀桿尺寸為1625,刀片厚度為4.5;粗車鍛件毛坯,選擇YT15硬質合金刀具材料;前刀面為卷屑槽倒棱型,前角=12=8,=45,=0 確定切削用量:(a)確定背吃刀量已知端面單邊余量為

16、2,加上7的拔模斜度凸出部分,則端面的最大毛坯余量為8.1,但實際上,由于以后還要鉆花鍵底孔41(擴孔到43),因此端面不必全部加工,而可留出一個3240芯部待以后鉆花鍵底孔43時加工掉,故此時的端面實際最大毛坯我、余量為6,分2次走刀完成,故=3(b)確定進給量f0.9/r,按C620-1車床說明書(切削手冊表1.30)橫進給量取f=0.52/r(c)選擇車刀磨鈍標注及耐用度:查工藝手冊表1.9,取車刀后刀面最大磨損量為1,焊接車刀耐用度T=60min(d)確定切削速度根據切削手冊表1.10,當用YT15硬質合金刀縱車加工=560620MPa鋼料,3,f/r,切削速度為=138m/r。由于實

17、際車削過程使用條件的改變,根據切削手冊表1.28,切削速度的修正系數為:=1, =1.0,=0.8,=0.65,=1.18,=138111=85(m/min)n=416(r/min)按C620-1車床的轉速選擇與416r/min相近的轉速(粗車偏低,精車偏高)為:n=380r/min 則實際切削速度為=(m/min)(e)校驗機床功率:車削時的功率P可由切削手冊表1.24查出,切削時的功率為P=2.9Kw。由于實際車削過程使用條件的改變,根據切削手冊表1.29-2,切削功率的修正系數為:=1.0,=1.0,故實際切削時的功率為:P=2.9 1 (Kw)根據C620-1車床說明書,當n2.9Kw

18、,故所選擇得切削用量可在C620-1車床上進行。(f)校驗機床進給機構強度:由切削手冊表1.21,進給力F=760N。由于實際車削過程使用條件的改變,根據切削手冊表1.29-2車削時進給力的修正系數為:=1.0, =1.0, =1.0,故實際進給力為:F=760111=760(N)根據C620-1車床說明書,進給機構的進給力F=5100N(橫走刀),因F F,故選用的f=0.52/r的進給量可用。最后決定的切削用量為:=3, f=0.52/r, n=380r/min, 計算基本工時:按工藝手冊表6.2-1公式計算:L=12.5,L=2,L=0,L=0t=2)粗車62mm外圓: 選擇刀具:與粗車

19、M601端面同一把刀。 確定切削用量:(a)確定背吃刀量已知端面單邊余量為,可一次走刀完成,故=(b)確定進給量f0.9/r,按C620-1車床說明書(切削手冊表1.30)橫進給量取f=0.71/r(c)選擇車刀磨鈍標注及耐用度:查工藝手冊表1.9,取車刀后刀面最大磨損量為1,焊接車刀耐用度T=60min(d)確定切削速度根據切削手冊表1.10,當用YT15硬質合金刀縱車加工=560620MPa鋼料,3,f0.75/r,切削速度為=123m/r。由于實際車削過程使用條件的改變,根據切削手冊表1.28,切削速度的修正系數為:=1, =1.0,=0.8,=0.65,=1.0,=1.0故=12311

20、11=64(m/min)n=313(r/min)按C620-1車床的轉速選擇與416r/min相近的轉速(粗車偏低,精車偏高)為:n=305r/min 則實際切削速度為=(m/min)最后決定的切削用量為:=, f=0.71/r, n=305r/min, =m/min計算基本工時:按工藝手冊表6.2-1公式計算:L=90,L=4,L=0, t=0.43min3)車60外圓: 選擇刀具:選擇彎頭焊接式外圓車刀,刀桿尺寸為1625,刀片厚度為4.5;粗車鍛件毛坯,選擇YT15硬質合金刀具材料;前刀面為卷屑槽倒棱型,前角=15=6,=90,=8,=0,=2mm 確定切削用量:(a)確定背吃刀量由于單

21、邊余量為Z=1mm,可一次走刀完成,故=1(b)確定進給量f查切削手冊表1.6,在加工材料為45鋼,得f=0.350.50/r,按C6200/r(c)選擇車刀磨鈍標注及耐用度:查工藝手冊表1.9,取車刀后刀面最大磨損量為,焊接車刀耐用度T=60min(d)確定切削速度根據切削手冊表1.10,當用YT15硬質合金刀縱車加工=560620MPa鋼料,f/r,切削速度為=156m/r。由于實際車削過程使用條件的改變,根據切削手冊表1.28,切削速度的修正系數為:=1, =1.0,=,=.故=15611111=(m/min)n=649(r/min)按C620-1車床的轉速選擇與649r/min相近的轉

22、速為:n=610r/min 則實際切削速度為=119(m/min)最后決定的切削用量為:=1(一次走刀), f0/r, n=610r/min, =119m/min計算基本工時:按工藝手冊表公式計算:L=20,L=4,L=0,t=0.079min4)車螺紋M60-6h:選擇刀具:采用YT15硬質合金螺紋車刀,刀具耐用度T=60min確定切削用量:(a)確定切削用量和走刀次數:根據切削手冊表1.17和表1.18,最后一次走刀的橫向切削用量為0.025mm。因而規(guī)定:粗車螺紋時:走刀3次,每次精車螺紋時:走刀3次,前兩次=0.048mm,最后一次的 (b)確定進給量f由于螺距P=1mm,且為單頭螺紋

23、,所以工件一轉,刀具應走過一個螺距,即f=1/r(c)確定切削速度8選?。捍周嚶菁y時=30m/min,精車螺紋時=45mm/min,則:n=159r/minn=238r/min根據C620-1車床說明書選擇粗、精車螺紋時的機床轉速為:n=150r/min,n=230r/min。則實際切削速度為:粗車螺紋:=精車螺紋:=計算基本工時:按切削手冊4公式計算:L=15,L=3,L=0,粗車螺紋:t=精車螺紋:t=0.24min所以車螺紋的基本工時為:t= t+ t工序2切削及其基本工時的確定:鉆、擴花鍵底孔43mm,惚沉頭孔55mm,選用轉塔車床C365L。(1)鉆孔25mm:選擇25mm高速鋼錐柄

24、標準麻花鉆(工藝手冊表3.1-6):fv=14m/minn=178(r/min)按機床選取n=136r/min(),所以實際切削速度為:=10.68(m/min)基本工時:t=2.94min(工藝手冊表6.2-5計算)(2)鉆孔41mm:選擇41mm高速鋼錐柄標準麻花鉆(工藝手冊表3.1-6)鉆41mm孔:根據工藝方法表1.2-15介紹,利用鉆頭進行擴鉆時,其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度的關系為:1.8)fv=()v式中f ,v-加工實心孔時的進給量和切削速度?,F由手冊查出:f=0.65mm/r,v=14m/minvn=5436r/min按機床選取n=44r/min

25、,所以實際切削速度為;v=5.67(m/min)基本工時:L=150,L=7,L=2mm, t=(3)擴花鍵底孔43mm:選擇43mm高速鋼錐柄擴孔鉆根據切削手冊表2.10規(guī)定,查的擴孔鉆孔431.3mm/r;并根據機床選取f=1.24/r擴孔鉆孔時的切削速度,根據工藝方法表1.2-15確定為:v=()v 式中v-加工實心孔時的切削速度?,F由手冊查出v=12m/min故v=()v=()12=64m/minn=4429r/min按機床選?。簄=44r/min則實際切削速度為=5.94(m/min)基本工時:L=150,L=3,L=1.5, t=(4)锪圓柱沉頭孔55;選取55高速鋼锪鉆。根據工藝

26、方法介紹,锪沉頭孔時,其進給量和切削速度為鉆孔時的?,F由切削手冊查出:(切削手冊表2.7)(切削手冊表2.13及表2.14,按5類加工性)f=()=()/rv=()v=()/rn=4027r/min按機床選?。簄=44r/min f=0.28mm/r所以實際切削速度為:=7.6(m/min)基本工時:L=8,L=2,t=在本工序中,加工55沉頭孔時的測量長度,由于工藝基準與設計基準不重合,故進行尺寸換算。按圖樣要求,加工完畢后應簡潔保證尺寸45(按自由尺寸公差去IT16,公差值為1.6,即)。 尺寸鏈如圖2-3所示,尺寸為封閉環(huán),已給定尺寸為增環(huán)及A尺寸為減環(huán)(锪沉頭孔加工時應直接保證的軸向工

27、序尺寸)。A=用極限法計算尺寸鏈得:A=工序3切削用量及基本工時的確定:43mm內孔倒角530,選用C620-1臥式車床;工件裝夾在車床專用夾具上。選用60 彎刀外圓焊接車刀,刀桿尺寸為1625,刀片厚度為4.5;粗車鍛件毛坯,選擇YT15硬質合金刀具材料;前刀面為卷屑槽倒棱型,前角=12=8,=30,=60,=0,=1mm倒角530,相當于用主偏角=30的車刀從里(中心)向外進行橫向車削也即相當于車端面。因而進給量和切削速度可參照端面確定;確定背吃刀量=5mm,一次走刀切完。確定進給量f=0.52/r,也可采用手動。確定切削速度=85m/min,則n=451(r/min)按C620-1車床的

28、轉速選擇n=380r/min,則實際切削速度為=71.6(m/min)基本工時:按工藝手冊表6.2-1公式計算:L=5,L=3 t=工序4切削及其基本工時的確定:鉆錐螺紋Rc1/8底孔()選用Z525立式車床,使用專用鉆床夾具。選擇高速鋼直柄麻花鉆(見工藝手冊表3.1-5):f=0.22/r,=14m/min,則n=506(r/min)按C620-1車床的轉速選擇與649r/min相近的轉速為:n=392r/min() 則實際切削速度為=(m/min)計算基本工時:L=11,L=4,L=3mm, t=工序5中檢工序6切削及其基本工時的確定:拉花鍵孔,選用L6120臥式車床,使用專用拉床夾具。選

29、擇高速鋼花鍵拉刀。根據工藝手冊表1.2-18可確定花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm,拉削速度為v=0.06m/s(3.6m/min)計算基本工時:式中-單面余量,3.5mm(由43mm拉削到50mm)-拉削表面長度,140mm -拉削速度(m/min) -拉刀單面齒升 -拉刀同時工作的齒數, -工件拉削表面長度(mm) -拉刀齒距 =所以拉刀同時工作的齒數工序7切削及其基本工時的確定:粗銑39二孔端面,保證二端面之間的尺寸,單邊加工余量Z=;選用X63臥式車床,使用專用銑床夾具。(1)選擇刀具:根據工藝手冊表3.1-27及銑刀樣本手冊,選擇兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀,同時銑削2端面,銑刀外徑,銑

30、刀齒數z=20。(2)確定切削深度;由于單邊加工余量Z=1.8mm,余量不大,故可放在一次走刀內完成,則=1.8mm。(3)確定每齒進給量;根據切削手冊表3.3,在X63銑床功率為10Kw(工藝手冊表4.2-38),工藝系統(tǒng)剛性為低等,用高速成鋼盤銑刀加工時,選擇每齒進給量=/z。(4)選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度. 查工藝手冊表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm,耐用度T=240min(5)確定切削速度根據切削手冊表3.27,=27(m/min)n=38(r/min)根據X63機床說明書選取銑主軸轉速:n=r/min 則實際切削速度為=(m/min)當n=37.5r/min時,工作

31、臺的每分鐘進給量即進給速度=(即)=60mm/min根據X63機床使用說明書(見工藝手冊表4.2-40)選取銑床工作臺進給量,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。(6)計算基本工時:由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,可得出銑刀的行程=105mm,則基本工時為:工序8切削及其基本工時的確定:鉆、擴39mm二孔及倒角,選用Z535立式車床,使用專用鉆床夾具。(1)鉆孔25mm,選擇高速鋼錐柄麻花鉆()鉆25mm孔。選擇高速鋼花鍵拉刀。根據工藝手冊表1.2-18可確定花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm,拉削速度為v=0.06m/s(3.6m/min) ,由于本零件在加工25mm的孔時屬

32、于低剛度零件,故進給量應乘系數0.5,則根據Z535機床說明書(工藝手冊表4.2-16),現取f確定切削速度=19m/min。所以n=242(r/min)根據機床說明書,取n=195r/min 則實際切削速度為=15.3(m/min)計算基本工時:按工藝手冊表6.2-1公式計算:L=19,L=9,L=3mm, t=(2)擴鉆37mm;選擇37mm高速鋼錐柄麻花鉆擴鉆37mm孔。利用37mm的鉆頭對25mm的孔擴鉆。根據工藝方法表1.2-15的規(guī)定,擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取。由切削手冊表2.7,查的,乘以系數0.5,:由切削手冊表2.13和表2.14,查得鉆孔的切削速度,并按工藝方

33、法表1.2-15得:根據機床說明書,取n=68r/min則實際切削速度為=7.9(m/min)計算基本工時(兩個孔):(3)擴孔采用38.7mm專用擴孔鉆。進給量:,機床主軸轉速,則實際切削速度為:計算基本工時(兩個孔):(4)倒角雙面。采用高速鋼90 锪鉆(50mm)。為縮短輔助時間,取倒角和擴孔時的主軸轉速相同:手動進給工序9切削及其基本工時的確定:半精鏜、精鏜二孔,選用T740金剛鏜床。(1)半精鏜孔至38.9mm,選擇YT15鏜刀,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜取全部余量,=0.1mm。根據有關手冊,確定金剛鏜床的切削速度為=100m/min則由于T740金剛鏜床進給量、主軸轉速為無級

34、調速,故以上進給量、切屑速度、轉速可以作為加工時實際使用的進給量f、切削速度、轉速n計算基本工時(兩個孔): (2)精鏜孔至。選擇YT30鏜刀,由于精鏜與半精鏜孔共用一個鏜桿,利用金剛鏜床同時對工件進行半精、精鏜孔,故切削用量及工時均與精鏜相同。=;f=0.1mm/r;n=816r/min;=100m/min;t=.64min工序10切削及其基本工時的確定:磨39mm二孔外面,保證尺寸,選用M7130平面磨床,使用專用磨床夾具。(1)選擇砂輪:見工藝手冊表3.2-13.2-10磨床選擇各表,結果為: 其含義為:砂輪磨料為白剛玉WA,粒硬度為46 ,硬度為中軟1級K,陶瓷結合劑V,6號組織,平型

35、砂輪,砂輪尺寸為 ;(2)切削用量的選擇:砂輪轉速,則。按工藝方法表1.2-25選取得:軸向進給量工件速度徑向進給量(3)計算基本工時:當加工2個表面時(見工藝手冊表6.2-8)式中加工長度,73mm;加工寬度,68mm單邊加工余量,工作臺移動速度(m/min)工作臺往返一次砂輪軸向進給量(mm)工作臺往返一次砂輪徑向進給量(mm)工序11切削及其基本工時的確定:鉆螺紋底孔4-,選用Z525立式鉆床,使用專用鉆床夾具。(1) 選擇10mm的120鉆。(2) 選擇切削用量: 按取,故實際的切削速度為(3)計算基本工時(4個孔):故兩個面4個螺紋時:倒角仍然取。手動進給。工序12切削及其基本工時的

36、確定:攻螺紋4-M8mm及Rcl/8,選用Z525立式鉆床,使用專用鉆床夾具。(1) 攻螺紋4-M8mm 選擇M8mm高速鋼機用絲錐。 選擇切削用量:進給速度=P(工件螺紋螺距),即=7.5m/min,則按Z525機床說明書(工藝手冊表4.2-15)選取n=272r/min, 則實際切削速度為=6.8m/min。計算基本工時:故兩個面4個螺紋時:(2) 攻螺紋Rcl/8; 選擇切削用量:進給速度=P(工件螺紋螺距),即切削速度和n按加工M8mm選取,即n=272r/min, 計算基本工時:最后,將以上各工序切削用量、工時的計算結果,連同其他加工數據,一并填入表2-2機械加工工藝過程卡片和表2-

37、3機械加工工序卡。6專用夾具設計 為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。夾具將用于X63臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀,對工件的兩個端面同時進行加工。本夾具主要是用來粗銑39mm二孔的兩個端面,這兩個端面對39mm孔及花鍵孔都有一定的技術要求。但加工到本道工序時,39mm孔尚未加工,而且這兩個端面在工序9還要進行磨削加工。因此,在本道工序加工時,主要應考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度。定位基準的選擇由零件圖可知,39mm二孔端面應對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要求,其設計基準為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零,應該選擇以花鍵孔定位的自動定心夾具。但這種

38、自動定心夾具在結構上將過于復雜,因此這里只選用以花鍵孔為主要定位基面。為了提高加工效率,現決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個39mm孔端面同時進行加工。同時,為了縮短輔助時間,準備采用氣動夾緊。切削力及夾緊力的計算刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀,225mm,z=20,則F=(cFapxFfzyFaeuFz)/(d0qFnwF)(切削用量簡明手冊)式中:cF=650mm,ap=3.1mm,xF=10mm,fz=0.08mm,yF=0.72,ae=40mm(在加工面上測量的近似值) uF=0.86,d0=225mm, qF=0.86, wF=0,z=20,所以F=(6504020)/225=1456(N)

39、當用兩把刀銑削時,F實=2F=2912(N)水分分力:FH=實=3203(N)垂直分力:FV=實=873(N)在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數K=K1K2K3K3式中:K1基本安全系數,1.5; K2加工性質系數,1.1; K3刀具鈍化系數,1.1; K4斷續(xù)切削系數,1.1。則F=KFH3203=6395(N)選用氣缸-斜楔夾緊機構,楔角=10,其結構形式選用型,則擴力比i=3.42。為克服水平切削力,實際夾緊力N應為N(f1+f2)=KFH所以N=(KFH)/(f1+f2)其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數,f1=f2=0.25。則N=6395/0.5=12790(N)氣缸選用100mmpa時,氣缸推力為39

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