車(chē)床撥叉零件831008課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

aa 夾具設(shè)計(jì) aa1.1零件的作用方的Φ14mm的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的Ф40mm的半孔則是用于與所控制1.2零件的工藝分析CA6140車(chē)床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述.2.1以Ф14mm為中心的加工表面.2.2以Ф40mm為中心的加工表面mm與Ф40的孔的垂直度誤差為0.15mm。mm與Ф14的孔的垂直度誤差為0.15mm。(4)Ф14mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um，精度為IT7。2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)aa2.1毛坯的制造形式2.2基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)，而對(duì)若干個(gè)不加基準(zhǔn)原則，現(xiàn)取Ф14mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短V形塊支承兩個(gè)Ф14mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在mm個(gè)自由度。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。2.3制定工藝路線(xiàn)得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)生產(chǎn)成本盡量下降。工序一：鑄造毛坯m保證其粗糙度為3.2um，Ф14mm的上、下表面尺寸為28aamm，Ф40mm的上、下表面尺寸為10mm工序四：以Ф14mm的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф14mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2um，垂直度誤差不超過(guò)0.15mm工序五：以Ф14mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф40mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2um工序六：銑斷雙體工序七：熱處理工序八：檢驗(yàn)，封油入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表2.2-4查得加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為CT10。根據(jù)以上資料及路線(xiàn)，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延軸線(xiàn)方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(Ф14mm、Ф40mm端面)查《工藝手冊(cè)》表2.2~4取Ф14mm、Ф40mm端面長(zhǎng)度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。2、內(nèi)孔(Ф40mm已鑄成孔)查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5，取Ф40mm已鑄成長(zhǎng)度(48土0.3)mm(50+0.50)mmaa3、其他尺寸直接鑄造得到。2.5確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1工序二：粗、精銑孔Ф14mm、Ф40mm的下表面(1)加工條件工件材料：HT200。б=0.16GPaHBS=190~210，鑄件b3.1查得銑削寬度a<=60mm,深度a<=4,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑d=80mm。又由《切epo削手冊(cè)》表3.2選擇刀具的前角r=+5o;后角a=8o;副后角a’=8,刀齒斜角λs=-10o,主ooo(2)切削用量1)粗銑Ф14mm的下表面a)切削深度因切削用量較小，故可以選擇a=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。pb)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊(cè)》表3.5c)查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為(1.0~1.5)mm查《切削手冊(cè)》表3.8,壽命T=180mind)計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》表3.27中的公式：cdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得vc=98mm/sn=439r/minvf=490mm/s又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選aan=475r/minv=600mm/s，則實(shí)際的切削速度為：fdnv=occ1000f=vfczvnzcf=0.13mm/zf)計(jì)算基本工時(shí)Lt=mVfL=l+y+Δ=32+12=44mm故t=44/600=0.073minm2)粗銑Ф40mm的下表面a)銑削Ф40mm的下表面與銑削Ф14mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即a=1.5mmn=475r/minv=600mm/sv=119.3m/minf=0.13mm/zpcfcczb)計(jì)算基本工時(shí)Lt=mVf公式中：L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得l+Δ=0所以L(fǎng)=l+y+Δ=72mm故t=72/600=0.12minm3)精銑孔Ф14mm的下表面a)切削深度因切削用量較小，故可以選擇a=1.0mm,一次走刀即可完成所需尺寸pb)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊(cè)》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.7mm/rac)查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為(1.0~1.5)mm查《切削手冊(cè)》表3.8,壽命T=180mind)計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》表3.27中的公式：cdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得vc=124mm/svf=395mm/minn=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選n=475r/minv=375mm/min,則實(shí)際的切削速度為fdnv=occ1000cvf=fcc所以f=375=0.08mm/z最終確定a=1.0mmn=475r/minpcf)計(jì)算基本工時(shí)v=375mm/minv=119.3mm/minfccLt=mVfL=l+y+Δ=32+80=112mm故t=112/375=0.3minm2)精銑Ф40mm的下表面a)銑削Ф40mm的下表面與銑削Ф14mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即a=1.0mmn=475r/minv=375mm/minv=119.3mm/mpcfccab)計(jì)算基本工時(shí)Lt=mVfL=l+y+Δ=72+80=152mmL故t==152/375=0.405minmVf2.5.2工序三：粗、精銑孔Ф14mm、Ф40mm的上表面2.5.3工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф14mm的孔(一)鉆Ф18mm的孔 (1)加工條件工藝要求：孔徑d=18mm,孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷卻機(jī)床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表2.1及表ol=4mm(2)切削用量α=10oo2Φ=118o2Φ=70ob=3.5mm1εb=2mm1)決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度б<=200HBSd=18mm時(shí)，f=0.70~0.86mm/rbo由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1aa所以f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/rb)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.9，當(dāng)б<=210MPa,d<=20.5mm,機(jī)床bo進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N(Z535鉆床允許的軸向力為15696N(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-14)時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū)，選f=0.80mm/r(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-16)，又由《切削手冊(cè)》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.80mm/rdo<=21mm時(shí)，軸向力f軸向力的修正系數(shù)為1.0，故F=7260Nf根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于F<Fmax,故f=0.80mm/r可以用。f2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由《切削手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d<=18mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.5~0.8)mm,o壽命T=60min3)決定切削速度由《切削手冊(cè)》表2.15可知f=0.80mm/r時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，d=18mm時(shí)，Vt=17m/mino切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/mintvoaa1)決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.10，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度б200HBSbd=19.8mm時(shí)，f=(0.9~1.1)mm/roLd30/19.8=1.52因擴(kuò)孔之后還須鉸孔，故取修正系數(shù)K=0.7fx.63~0.77)mm/rb)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.9，當(dāng)б<=210MPa,d<=20.5mm,機(jī)床bo進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N(Z535鉆床允許的軸向力為15696N(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-14)時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.63~0.77)mm/r，根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū)，選f=0.64mm/r(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-16)，又由《切削手冊(cè)》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.64mm/rd<=21mm時(shí)，軸o向力F=6080Nf軸向力的修正系數(shù)為1.0，故F=6080Nf根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于F<Fmax,故f=0.64mm/r可以用。f2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由《切削手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d<=19.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為(0.6~0.9)omm,壽命T=30min3)決定切削速度由《切削手冊(cè)》表2.30中的公式：v=vov=vokcTmaxvfyvvpa可知f=0.64mm/r時(shí)，d=19.8mm時(shí)，Vt=27m/mino切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/mintv根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=375r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-15)4)根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.21，當(dāng)f<=0.8mm/r，d<=21mm時(shí)oM=73.57N.m,根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),當(dāng)n=375r/min，M>Mccmc又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPado<=14mmf<=0.75mm/rv<=20m/min時(shí)P=1.7KWcc根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),P<PcE所以有M<MP<P故選擇的切削用量可用。cmcE即f=0.64mm/rn=n=375r/minv=23m/mincc(3)計(jì)算基本工時(shí)Lt=mnfL=l+y+Δ由《切削手冊(cè)》表2.29查得y+Δ=10mmt=30+10=0.13min(三)粗鉸Ф19.94mm的孔 (1)加工條件工藝要求：孔徑d=19.94mm,孔深l=30mm,通孔a機(jī)床：Z535型立式鉆床選擇高速鋼鉸刀，其直徑d=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表2.6r=18oooa=10ook=60ork=30orεb=1mma1(2)切削用量1)決定進(jìn)給量f根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度б>170HBSbd=19.94mm時(shí)，of=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量即f=2.0mm/r2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由《切削手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d<=20mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為(0.4~0.6)mm,o壽命T=60min3)決定切削速度由《切削手冊(cè)》表2.30中的公式v=vov=vokcTmaxvfyvvp可知，v=7.7m/minc切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/mintv根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=140r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-15)4)根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.21，當(dāng)f<=2.0mm/r，d<=21mm時(shí)oaM=137.7N.m,根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),當(dāng)n=140r/min，M>Mccmc又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)б=(170~213)MPabd<=14mmf<=2.0mm/rov<=10m/min時(shí)P=1.7KWcc根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),P<PcE所以有M<McmP<PcE故選擇的切削用量可用。即f=2.0mm/r(3)計(jì)算基本工時(shí)n=n=140r/minv=6.55m/minccLt=mnfL=l+y+Δ由《切削手冊(cè)》表2.29查得y+Δ=10mm故t=30+10=0.14min(四)精鉸Ф14mm的孔 (1)加工條件工藝要求：孔徑d=19.94mm,孔深l=30mm,通孔，精度等級(jí)為IT7機(jī)床：Z535型立式鉆床選擇高速鋼鉸刀，其直徑a=7oa=18oo1 (2)切削用量d=14mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表2.6or=0o1)決定進(jìn)給量f根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度б>170HBSd=14mm,加工精度要求為bofmmraf=1.5mm/r2)決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由《切削手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d<=20mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為(0.4~0.6)mm,o壽命T=60min3)決定切削速度由《切削手冊(cè)》表2.30中的公式v=vov=vokcTmaxvfyvvp可知，v=9.64m/minc切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=9.64x1.0x1.0x0.85x1.0=8.2m/mintv根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇n=140r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-15)c4)根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.21，當(dāng)f<=1.6md<=21mm時(shí)M=125.6Nmot扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故M=125.6Nmc又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)v<=10m/min時(shí)P=1.5KWccб=(170~213)MPabd<=14mmf<=1.5mm/ro根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書(shū),P<PcE所以有M<Mcm即f=1.5mm/rPPPcEn=n=140r/minv=8.2m/mincc(3)計(jì)算基本工時(shí)aaLt=mnfL=l+y+Δ由《切削手冊(cè)》表2.29查得y+Δ=10mm2.5.4工序五：粗、精鏜Ф52mm的孔(1)粗鏜Ф50mm孔1)加工條件工藝要求：孔徑d=46mm的孔加工成d=50mm,通孔刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為14mm的圓形鏜刀 (2)切削用量a)確定切削深度apb)確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.5當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為14mm,ap<=2mm,孔徑d<=40mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l<=100mm時(shí)f=0.40~0.60mm/r按T616機(jī)床進(jìn)給量(《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-21)選f=0.58mm/rc)確定切削速度vcv=vkTmaxvfyvvpaa其中：c=158x=0.15y=0.40m=0.20T=60minvvvK=1.0K=1.0K=0.8K=1.0TvmvsvtvK=KxKxKxK=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8Tvmvsvtv1又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速選n=370r/mind)確定粗鏜Ф50mm孔的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角x=45o則rf=0.58mm/rn=370r/minl=3.5mm1l=4mm2l=12mml=03又l+l+l+lt=123imnf)半精鏜Ф40mm的孔1)加工條件工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=40mm,通孔刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為14mm的圓形鏜刀2)切削用量e)確定切削深度apf)確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.5當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為14mm,ap<=2mm,孔徑d<=40mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度al<=100mm時(shí)f=0.40~0.60mm/r按T616機(jī)床進(jìn)給量(《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-21)選f=0.41mm/rg)確定切削速度vcv=vkTmaxvfyvvp其中：c=158x=0.15y=0.40m=0.20T=60minvvvK=1.0K=1.0K=0.8K=1.0TvmvsvtvK=KxKxKxK=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8Tvmvsvtv1又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速選n=370r/minh)確定半精鏜Ф40mm孔的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角x=45o則rf=0.58mm/rn=370r/minl=3.5mm1l=4mm2l=12mml=03又l+l+l+lt=123imnf2.5.5工序六：銑斷工件尺寸：長(zhǎng)72mm深12mm加工要求：將雙體銑開(kāi)a屬切削手冊(cè)》第三版)表6-7B=4mmd=160mmZ=50d=32mmr=10oa=16oooo2)切削用量a)決定每齒進(jìn)給量fz查《切削手冊(cè)》表3.4可得f=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.042~0.028)mm/zz由于是對(duì)稱(chēng)銑取f=0.028mm/zb)后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊(cè)》表3.8壽命T=150minc)計(jì)算切削速度《切削手冊(cè)》表3.27中的公式cdqv=vovKcTmaxfyuaZpvvpvzvve可得v=76.7m/minc根據(jù)XA6132銑床選主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min所以實(shí)際的切削速度為v=75.36m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：f=0.026x50x150=195mm/minmz又根據(jù)XA6132銑床的參數(shù)，取工作臺(tái)進(jìn)給量為190mm/z則：實(shí)際的進(jìn)給量為f=190=0.025mm/zd)計(jì)算基本工時(shí)aaLt=mVf公式中：L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得l+Δ=0所以L(fǎng)=l+y+Δ=22mmL故t==22/190=0.12minmVf2.5.6工序七：銑缺口 (1)加工條件工件尺寸：長(zhǎng)為25mm,寬為10mmW18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》后稱(chēng)《切削手冊(cè)》表3.1查得銑削寬度a<=90mm,深度a<=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑d=100mm。epo又由《切削手冊(cè)》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=8o,刀齒斜角(2)切削用量a)切削深度因切削用量較小，故可以選擇a=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。pb)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊(cè)》表3.5c)查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為(1.0~1.5)mm查《切削手冊(cè)》表3.8,壽命T=180mind)計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》表3.27中的公式acdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得v=77m/minnt=245r/minvft=385m/min各修正系數(shù)為：K=K=K=1.0mvmnmvfK=K=K=0.8svsnsvf故V=VK=77x1.0x0.8=61.6m/minctvn=nk=245x1.0x0.8=196r/mintnvf=vk=385x1.0x0.8=308mm/minftvt又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選n=235r/minv=375mm/s，則實(shí)際的切削速度為：fdnv=occ1000所以v=3.14100235=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：c1000f=vfczvnzc所以f=375=0.16mm