车床转盘零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计模板.doc
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毕业设计(论文)任务书 专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 题目 车床转盘零件机械加工工艺规程和专用夹具设计 专题 车床转盘零件机械加工工艺规程和专用夹具设计 主 要 内 容 及 要 求 关键内容: (1) 确定生产类型,对零件进行工艺分析。 (2) 选择毛坯种类及制造方法,绘制零件——毛坯综合图。 (3) 拟订零件机械加工工艺过程,选择各工序加工设备和工艺装备,确定各工序切削用量和工序尺寸,计算某一代表工序工时定额。 (4) 填写工艺文件:工艺过程卡片(或工艺卡片)和工序卡片(可视工作量大小只填部分关键工序工序卡片)。 (5) 设计指定工序专用夹具,绘制夹具装配总图和关键零件图。 (6) 撰写毕业设计说明书。 要求:必需以负责态度对待自己所做技术决定、数据和计算结果。 在老师指导下,独立完成设计任务,培养较强创新意识和学习能力,取得机械工程师基础训练。使整个设计在技术上是优异,在经济上是合理,在生产上是可行。工艺规程设计应满足加工质量、生产率、经济性要求,机床夹具设计方案应合理,有一定特色和见解。计算步骤清楚,计算结果正确;设计制图符合国家标准;使用计算机设计、计算和绘图;设计说明书要求内容完整、文字通顺、语言简练、图示清楚,关键计算公式和数据应注明出处。 设计说明书不少于2万字,查阅文件15篇以上,翻译和课题相关英文资料2篇,译文字数不少于5千汉字,绘制图纸折合总量不少于5张A1。 关键技术参数 该零件图样一张,生产类型为中批生产,每日一班。 进 度 及 完 成 日 期 3月 23日 ~ 4 月 5日(2周):课题调研,了解熟悉设计任务,借阅资料,翻译英文文件,制订设计计划。 4月 6日 ~ 4 月 12日(1周):分析、抄画零件图,绘制零件——毛坯综合图。 4月 13日 ~ 5 月 10日(4周):选择加工方案,确定工艺路线和工艺尺寸,编制机械加工工艺规程。 5月 11日 ~ 5月 31日(3周):设计专用夹具,绘制夹具总装图及其关键零件图。 6月 1日 ~ 6 月 14日(2周):技术文件编制,编写完成毕业设计说明书,打印图纸,上交说明书和图纸。 6月 15日 ~ 6 月 21日(1周):老师审阅毕业设计,学生准备答辩。 教学院长签字 日 期 教研室主任签字 日 期 指导老师签字 日 期 指 导 教 师 评 语 指导老师: 年 月 日 指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日 答 辩 委 员 会 评 语 评 定 成 绩 指导老师给定 成绩(30%) 评阅人给定 成绩(30%) 答辩成绩 (40%) 总 评 答辩委员会主席 签字 摘要 用和车外圆、端面和镗孔等加工机床叫车床。车削极少在其它种类机床上进行,因为其它机床全部不能像车床那样方便地进行车削加工。因为车床除了用于车外圆外还能用于镗孔、车端面、钻孔和铰孔,车床多功效性能够使工件在一次定位安装中完成多个加工。这就是在生产中普遍使用多种车床比其它种类机床全部要多原因。 车床关键部件:床身、主轴箱组件、尾架组件、拖板组件、变速齿轮箱、丝杠和光杠 大多数车床刀架安装在复式刀座上,刀座上有底座,底座安装在横拖板上。可绕垂直轴和上刀架转动;上刀架安装在底座上,可用手轮和刻度盘控制一个短丝杠使其前后移动。 转盘用螺栓和中滑板紧固在一起,松开螺母,可使其在水平面内扳转任意角度,小滑板沿转盘上导轨能够做短距离移动,当转盘扳转某一角度后,小滑板便可带动车刀做对应斜向移动。一般车床转盘在上刀架和下刀架之间,它是上刀架导向件,当需要用小刀架车锥面时,可经过赚盘相对于下刀架转动来调整锥角, 本说明书堆车床转盘零件作用,零件工艺过程,夹具设计做了比较系统完整分析和论证。对工艺规程设计做了具体说明,并制订了合理加工工艺路线,编制了一整套机械加工工艺卡片。对关键工序加工余量、工序尺寸、工序公差、切削用量等进行了计算。对机械加工工艺过程中需要夹具具进行了设计分析,确保整个工艺过程完整性。 关键词:金属切削;转盘;精度;工艺规程;公差 Abstract The basic machines that are designed primarily to do turning, facing and boring are called lathes. Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathe can do boring, facing, drilling, and reaming in addition to turning, their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the workpiece. These accounts for the fact that lathes of various types are more widely used in manufacturing than any other machine tool. Lathe Construction: The essential components of a lathe are depicted in the block diagram. These are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage assembly, quick-change gear box, and the lea & crew and feed rod. On most lathes the tool post actually is mounted on a compound rest. This consists of a base, which is mounted on the cross slide so that it can be pivoted about a vertical axis, and an .upper casting. The upper casting is mounted on ways on this base .so that it can be moved back and forth and controlled by means of a short lead screw operated by a hand-wheel and a calibrated dial. The turntable is fastened to the middle slip board by bolts. Loose the nut, we can make the turntable rotated in the level for no mater what angle. The minor slip board can move along the rail of turntable for a short distance. When the turntable rotates an angle, the minor slip board will make a sidelong displacement carrying. Generally, the turntable locates between the up and down knife rest, it is the up knife rest’s oriented member. When we want to cut the cone by using the minor, we can rotate the turntable. This essay will cover an integrated analyzing and demonstrates about the turntable’s function, mechanical workout techniques and the design of clamp used. It will give a detailed illuminate about the technical procedure, set down a reasonable technical routings, and work out a complete set of card for mechanical workout techniques. Keywords: Metal cutting; Turntable; Precision; Technical schedule; Tolerance 目录 摘要 I ABSTRACT II 目录 III 第1章 绪论 1 1.1课题研究意义及现实状况 1 1.2论文关键研究内容 1 2.1零件作用 2 2.2零件工艺分析 2 第3章 机械加工工艺规程设计 3 3.1机械加工工艺规程定义 3 3.2机械加工工艺过程组成 3 3.3机械加工工艺规程作用 3 3.4机械加工工艺规程设计标准、步骤和内容 4 3.5计算生产纲领确定生产类型 4 3.6.确定毛坯制造形式 5 3.7.基准选择 5 3.8制订工艺路线 7 3.9机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确实定 7 3.10确定切削用量及基础时间 11 第4章 机床夹具设计 26 4.1机床夹具介绍 26 4.2夹具设计 32 结论 35 参考文件 36 致谢 37 附件1 38 附件2 49 第1章 绪论 1.1课题研究意义及现实状况 当今社会,工业正在飞速发展,多种新型产品日新月异,机械已成为工业发展一支主导力量,机械加工水平高低直接影响着工业前进步伐,而在机械加工中车工是机械加工中最常见工种。在金属车削机床中,车床约占总数二分之一左右。不管是成批大量生产还是单件小批量生产,和在机械维护管理当面,车削加工全部占相关键地位。而车床转盘作为车床一个关键部件,它关键作用是不可忽略。一般车床转盘在上刀架和下刀架直接按,它是上刀架导向件,当需要用小刀架车锥面时,可经过转盘相对于下刀架转动来调整锥角,转盘用螺栓和中滑板紧固在一起,松开螺母可使其在水平面内扳转任意角度,小滑板沿转盘上导轨可做短距离移动,当转盘扳转一角度后,小滑板便可带动车刀做对应斜向移动。 1.2论文关键研究内容 车床转盘零件材料是HT200。毛坯用铸造方法加工,因为是中批量生产,适适用机械造型方法铸造。 本论文中对车床转盘零件铸造方法及毛坯到零件机械加工工艺过程和加工时候技术要求做了具体分析。并对一些中药工序刀具车削速度和车削工时进行了较为严密计算。 为了确保加工质量,提升劳动生产率,需要设计专用夹具,本文设计出一些关键工序专用夹具装配图和零件图。 第2章 零件分析 2.1零件作用 题目所给是车床转盘零件。一般车床转盘在刀架部件上刀架和下刀架之间,它是上刀架导向件,当需要用小刀架车锥面时,可经过转盘相对于下刀架转动来调整锥角。 2.2零件工艺分析 图2-1 车床转盘零件零件图 一般车床转盘零件,从零件图能够看出,零件关键加工面有:①底面P及70h6外圆面N;②燕尾槽导轨面M及H;③35H7孔;④196mm圆弧面和尺寸132mm两侧面K及其端面Q等。 第3章 机械加工工艺规程设计 3.1机械加工工艺规程定义 要求产品或零部件制造工艺过程和操作方法等工艺文件称为工艺规程。其中要求零件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件称为机械加工工艺规程。 它在具体生产条件下,是最合理或较合理工艺过程和操作方法,并按要求书写形式写成工艺文件,经审批后用来指导生产。工艺规程中包含工序排列次序,加工尺寸、公差及技术要求、工艺设备及工艺方法、切削用量及工时定额等内容。 3.2机械加工工艺过程组成 机械加工工艺过程由若干个按一定次序排列工序组成。机械加工每一个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。 ①工序----一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对多个)工件连续完成那一部分工艺过程。 ②安装----假如在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成那部分工序内容称为一个安装。 ③工位----在工件一次按装中,经过分度(或移位)装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上安装内容称为工位。 ④工步----加工表面、切削刀具、切削速度和进给量全部不变情况下所完成工位内容,称为一个工步。 ⑤走刀----切削刀具在加工表面上切削一次所完成工步内容,称为一次走刀。 3.3机械加工工艺规程作用 ①依据机械加工工艺规程进行生产准备(包含技术准备)。 ②机械加工工艺规程是生产计划、调度,工人操作、质量检验等依据。 ③新建或扩建车间(或工段),其原始依据也是机械加工工艺规程。 3.4机械加工工艺规程设计标准、步骤和内容 3.4.1机械加工工艺规程设计标准 设计机械加工工艺规程应遵照以下标准: 1)可靠地确保零件图样上全部技术要求实现。 2)必需能满足生产纲领要求。 3)在满足技术要求和生产纲领要求前提下,通常要求工艺成本最低。 4)尽可能减轻工人 劳动强度,保障生产安全。 3.4.2机械加工工艺规程设计步骤和内容 1)阅读装配图和零件图 2)工艺审查 3)熟悉或确定毛坯 4)确定机械加工工艺路线 5)确定满足各工序要求工艺装备(包含机床、夹具、刀具和量具等) 6)确定各关键工序技术要求和检验方法 7)确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差 8)确定切削用量 9)确定时间定额 10)填写工艺文件 3.5计算生产纲领确定生产类型 该产品年产量为3000件/年,备品率为10%,废品率为1% N=Qn(1+a%+b%)………………………………(3-1) =30001(1+10%+1%) =3300件/年 生产类型不一样,其生产过程和生产组织、车间机床部署、毛坯制造方法、采取工艺设备、加工方法和工人熟练程度等全部有不一样要求。所以在制订工艺路线时候应该首先确定该产品生产类型,方便愈加好组织生产。 表3-1多种生产类型规范 生产类型 零件年生产纲领(件/年) 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 ≤5 ≤20 ≤100 小批生产 >5-100 >20-200 >100-200 中批生产 >100-300 >200-500 >500-5000 大批生产 >300-1000 >500-5000 >5000-50000 大量生产 >1000 >5000 >50000 车床转盘零件为小型零件,依据生产纲领3330件/年,在表3-1中对应500-5000件/年,所以应确定该生产类型为中型生产。 3.6.确定毛坯制造形式 毛坯选择既影响到毛坯制造工艺又影响到机械加工工艺,要依据生产纲领、材料工艺特征及零件对材料性能要求和零件结构等原因而定。 ①生产纲领大小 ②零件材料和零件对材料组织和性能要求。比如:铸铁和青铜不能铸造只能用铸件。 ③零件结构形状和外形尺寸。 ④先有生产条件 选择毛坯时,要考虑毛坯制造实际水平、生产能力、设备情况及外协可能性和经济性。 依据以上条件零件材料选择为HT200,毛坯采取铸件。因为转盘零件在上刀架和下刀架直接按,它是上刀架导向件,零件工作时要求有一定抗震性。零件为中批量生产,对生产效率要求高,可采取机械砂型铸造。 3.7.基准选择 基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理能够使加工质量得到确保,生产率得以提升。不然,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,是生产无法正常进行。 (1)粗基准选择。 粗基准选择应以下面几点为标准:a应选能加工出精基准毛坯表面作粗基准。b当必需确保加工表面和不加工表面位置和尺寸时,应选不加工表面作为粗基准。c要确保工件上某关键表面余量均匀时,则应选择该表面为定位粗基准。d当全部表面全部需要加工时,应选余量最小表面作为基准,以确保该表面有足够加工余量。 对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面工件,则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。因本零件毛坯是铸造加工形成,铸造精度处于中等水平,粗基准选底面P和两侧面K面,实现限制六个自由度完全定位。 (2)精基准选择。 选择精基按时要考虑关键问题是怎样确保设计技术要求实现和装夹正确、可靠、方便。为此,通常遵照下列五条标准: ①基准重合标准。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这么能够避免定位基准和设计基准不重合而引发基准不重合误差。 ②基准统一标准,应尽可能选择统一定位基准。基准统一有利于确保各表面间位置精度,避免基准转换所带来误差,而且各工序所采取夹具比较统一,从而可降低夹具设计和制造工作。比如:轴类零件常见顶针孔作为定位基准。车削、磨削全部以顶针孔定位,这么不仅在一次装夹中能加工大多书表面,而且确保了各外圆表面同轴度及端面和轴心线垂直度。 ③互为基准标准。选择精基按时,有时两个被加工面,能够互为基准反复加工。比如:对淬火后齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这么能确保齿面余量均匀。 ④自为基准标准。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,能够选择加工表面本身为基准。比如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位。另外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,全部是自为基准例子。 ⑤便于装夹标准。所选择精基准,应能确保定位正确、可靠,夹紧机构简单,操作方便。这称为便于装夹标准。 另外,还应选择工件上精度高、尺寸较大表面为精基准,以确保定位稳固可靠。 这里关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,要从确保孔和孔、孔和平面、平面和平面之间位置出发,进而确保转盘零件在整个加工过程中基础上全部能用统一基准定位。 3.8制订工艺路线 制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理确保。在生产纲领已确定为中批生产情况下,能够考虑采取万能性机床配以专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外,还应该考虑经济效果,方便使生产成本尽可能下降。 工艺路线方案: 工序Ⅰ:粗铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面,以底面P为关键定位基准,两侧面K为第二定位基准。 工序Ⅱ:粗铣+半精铣转盘两个端面Q和R,以M、H面以未加工面N为定位基准。 工序Ⅲ:粗车+半精车+精车加工转盘底面P、外圆面N、端面L等以已加工面M、H、Q面定位,实现完全定位。 工序Ⅳ:粗铣+半精铣加工转盘196mm圆弧面和尺寸132mm两侧面K,以底面P、外圆面N、燕尾面H定位。 工序Ⅴ:精铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面,以已加工面底面P为关键定位基准,以已加工两侧面K为第二定位基准。 工序Ⅵ:钻、扩、铰孔。 工序Ⅶ:钻2孔。 工序VIII倒角、去毛刺。 工序IX:检验 以上工艺过程详见附件三“机械加工工艺卡片”。 3.9机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确实定 进行机械加工余量分析计算,是为了确定最有利加工余量,以节省材料。利用分析计算法,必需有可靠数据,不然难以进行。 3.9.1选择毛坯 毛坯经铸造生产,已经由零件图给出。 3.9.2影响加工余量原因 1)被加工表面上道工序尺寸公差 2)被加工表面上道工序表面粗糙度和缺点层 3)被加工表面上道工序空间误差 4)本道工序装夹误差 3.9.3确定机械加工余量方法 确定加工余量方法有三种:计算法、查表法和经验法。本零件加工余量确实定采取查表修正法。 已知零件生产类型为中批生产,毛坯制造方法选择砂型机械造型,因为零件35孔需要铸出,所以需要安放型芯。所以,为了消除残余应力,铸造后应安排人工时效。 (1)铸造尺寸公差 铸造尺寸公差有16级,因为是中批生产,毛坯制造方法采取砂型机械制造方法。砂型铸造机器造型时灰铸铁毛坯铸件公差等级为8-10,选择该零件毛坯铸件公差等级为9级,选错箱值为1.0。(参数由《机械制造工艺设计简明手册》 李益民 哈尔滨工业大学 查取) (2)铸件机械加工余量 对于中批生产铸件加工余量由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5查得, 表3-2各加工表面总余量 加工表面 基础尺寸(mm) 加工余量等级 加工余量数值(mm) 说明 H面 74 H 3.0 可归为孔轴配合,双侧加工 M面 22 G 3.0 配合面,下箱铸造,单侧加工 Q面 234 G 4.0 自由公差,要求较低,双侧加工 N面 70 H 3.0 轴孔配合,降低一级,双侧加工 K面 196(132) G 4.0 没有严格要求,双侧加工 P面 22 H 3.5 分型要求降低一级,单侧加工 G面 44 G 3.0 下箱铸造,有粗糙度要求,单侧加工 表3-3关键毛坯尺寸及公差 关键加工面 零件尺寸(mm) 总加工余量(mm) 毛坯尺寸(mm) 公差CT(mm) H面 74 6 80 1 M面 22 3.5+3.0 28.5 1 Q面 234 8 242 1 N面 70 6 76 1 K面 19(132) 8(6) 20(138) 1 P面 22 3.0+3.5 28.5 1 G面 44 2.5+3.5 49 1 各面具体代号见零件图。 选择MA为G级,各表面总余量见表3-2。由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1可查得铸件各关键尺寸公差。转盘零件毛坯铸件选择P面所在平面为分型面,冒口系统类型采取顶注式浇注系统,原因是零件高度不大且结构简单、中等壁厚板块类零件。 3.9.4毛坯零件综合图 零件-毛坯综合图通常包含以下内容:铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量和工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其它相关技术要求等。此次设计零件浇冒口设计在零件70圆端面垂直方向上,具体采取浇注方法为顶浇注通常形式。分型面选在P面所在平面上,这么铸造零件大部分在下箱,轻易铸造和确保良好质量。因为砂型机器造型铸件,零件应设计拔模斜度,零件拔模斜度为3°,铸造圆角取。 零件-毛坯综合图技术条件通常包含以下内容:合金牌号、铸造方法、铸造精度等级、未注明铸造斜角及圆角半径、铸造检验等级、铸件综合技术条件、铸件交货状态、铸件是否进行气压或液压试验、热处理硬度等。具体要求见零件-毛坯图。 图3-1车床转盘零件毛坯-零件图 3.10确定切削用量及基础时间 切削用量包含背吃刀量,进给量f和切削速度v。确定次序是先确定,f,再确定v。(所用公式和参数均选自[1] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].) (一)工序Ⅰ:粗铣燕尾面M、H及空刀面和凹台面 1、加工条件:零件毛坯为HT200铸件,=200M 加工要求:铣削M、H面及凹台面,=1.6 本工序可分为以下工步:①粗铣M、H面②铣空刀面③粗铣凸台面④粗铣凹台面。 2、切削用量: (1)工步①粗铣M、H面 铣刀选择单角铣刀,D=63mm,55°,L=16mm,=10°,=16°,周齿16°,端齿8°,齿数Z=20,选择X51立式铣床。 1)确定每齿进给量 依据表5-145查得,当3mm时,0.06-0.1mm/z,故选择=0.08 mm/z。 2)选择铣刀磨钝标准和耐用度 依据表5-148,用高速钢单角铣刀粗加工铸铁件,铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm;铣刀直径d=63mm,耐用度T=120min(表5-149)。 3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 依据表2-17中公式计算: V= (3-2) 式中:=22.8,=0.45,=0.1,=0.2,=0.3, =0.1,m=0.33,T=120min.=16mm,=0.08mm/z,=1.8mm,z=20,d=63 =23.64m/min 选择X51型立式铣床为n=125r/min=2.083r/s,则实际切削速度v=24.73m/min=0.41m/s,工作每分钟进给量为,选择=100mm/min,则实际每齿进给量为。 4)校验机床功率。 依据表2-18计算公式,铣削功率为 (3-3) (3-4) 式中:=30,=1.0,=0.65,=0.83, =0,=0.83,=0.083mm/z,=1.0 则 kw X61铣床 主电动机功率为4kw,故所选切削用量能够采取。所确定切削用量为=0.08mm/z,=100mm/min,n=125r/min,v=0.41m/s 3、基础时间 依据表2-25,角铣刀铣燕尾槽基础时间为 (3-5) 式中:l=227mm,,=2~5mm, (2)工步④粗铣凹台面 铣刀选择硬质合金镶齿三面刃铣刀,D=80mm,L=16mm,齿数Z=10,选择X51立式铣床。 1)确定每齿进给量 依据表5-145查得,当3mm时,0.15-0.3mm/z,故选择=0.2mm/z。 2)选择铣刀磨钝标准和耐用度 依据表5-148,用硬质合金铣刀粗加工铸铁件,铣刀刀齿后面最大磨损量为1.5mm;铣刀直径d=63mm,耐用度T=180min(表5-149)。 3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 依据表2-17中公式计算: V= (3-6) 式中:=18.9,=0.2,=0.1,=0.4,=0.1, =0.1,m=0.15,T=180min.=1.8,=0.08mm/z =32mm,z=10,d=22, =9.07m/min 选择X51型立式铣床为n=125r/min=2.083r/s,则实际切削速度v=8.635m/min=0.14m/s,工作每分钟进给量为,选择=125mm/min,则实际每齿进给量为。 4)校验机床功率。 依据表2-18计算公式,铣削功率为 (3-7) (3-8) 式中:=54.5,=0.9,=0.74,=1.0, =0,=1.0,=0.083mm/z,=1.0 则 kw X51铣床 主电动机功率为4kw,故所选切削用量能够采取。所确定切削用量为=0.208mm/z,=125mm/min,n=125r/min,v=0.14m/s 3、基础时间 依据表2-25,端铣刀铣凹台面基础时间为: (3-9) 式中:l=196mm,,=2~5mm, (二)工序II铣削转盘两端面Q及R 1.加工条件:HT200,,铸件 加工要求:铣削端面粗糙度为3.2 2.切削用量:本工序是粗铣端面,铣刀选择高速钢端面镶齿三面刃铣刀,D=80,L=12,=8°,=15°,=10°,齿数Z=10。端面单边加工余量Z=3mm,高速钢刀具铣削时,粗铣便能达成3.2粗糙度。又查机械工艺手册可知,当加工余量小于6mm时,可一次性切除,所以铣削深度=3mm,铣削宽度为=22mm(Q面)/37mm(R面),机床选择X61卧式铣床。 1)确定每齿进给量 依据表5-144,X61立式铣床铣削功率为4KW,工艺系统刚性为中等,查得每齿进给量=0.15-0.30,现取=0.25mm/z。 2) 选择铣刀磨钝标准及耐用度。 依据表5-148,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5-2.0mm,铣刀直径D=80mm,耐用度T=180min。 3) 确定切削速度和工作台每分钟进给量 依据表2-17中公式计算: V= (3-10) 式中:=18.9,=0.20,=0.1,=0.4,=0.1, =0.1,m=0.15,T=180min.=1.8mm,=0.25mm/z,=22,z=10,d=80 =18.91m/min 依据X61型立式铣床主轴转速表选择n=80r/min=1.333r/s,则实际切削速度v= =20.1m/min=0.335m/s,工作每分钟进给量为,选择=150mm/min,则实际每齿进给量为 4)校验机床功率 依据表2-18计算公式铣削时功率为 (3-11) (3-12) 式中:=54.5,=0.9,=0.74,=1,=1.0,=0,=1.0 代入计算得=78.77N, X61铣床电动机功率为4kw,故切削用量能够采取, (2)基础时间 由公式: (3-12) ①切削Q面时: 式中l=39mm,, ②切削R面时: 式中l=132mm,, 故此工序铣刀总行程=2(39+3.1+2)+(132+4.7+2)=226.9mm 切削基础时间:==1.15min=69s. (三)工序III车削加工转盘底面P、外圆面N、端面L、空刀面和倒角 1. 加工条件:工件为HT200铸件 加工要求:外圆面N粗糙度为3.2,底面P粗糙度为1.6,精度要求较高,须精加工。 本工序可分为以下多个工步:①粗车外圆面N;②精车外圆面N;③粗车空刀面;④粗车底面P;⑤半精车底面P;⑥倒角。 2. 切削用量 (1)确定工步①:粗车外圆面N切削用量。 机床选为C620-1卧式车床,刀具材料为硬质合金YG8可转位车刀,因为C620-1车床中心高位200mm,故选刀杆尺寸BH为16mm25mm,,刀片厚度为5mm。依据表5-113选择车刀切削部分几何形状为平面带到棱型,前角=5°,后角=6°,主偏角=90°,副偏角=10°,刃倾角=0°,刀尖圆弧半径=0.8mm。 1)确定背吃刀量 由表5-33查得粗车外圆后精车外圆余量为1mm。故粗车外圆面背吃刀量应选择为==2.5mm。 2)确定进给量f 依据表5-114,在粗车铸铁、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为60~100时,f=0.6~1.4mm/r,按C620-1车床进给量(表5-57)选择f=1.0mm/r。 确定经给量尚需满足机床机构强度要求,故需进行检验。 依据表5-55,C620-1车床进给机构许可进给力=3530N。 依据表5-124,当铸铁=200、2.8mm、f1.2mm、=45°时,进给力=950N。 修正系数为=1.17,=1.2,=1.0,=1.0(表2-12),故实际进给力为=9501.171.21.01.0=1333.8N ,所以进给量f=1.0mm/r可用。 3)确定车刀磨钝标准及耐用度 依据表5-119,车刀后刀面最大磨损量取为0.8mm,可转位车刀耐用度T=30min。 4)确定切削速度V 依据表5-120,当用YG8硬质合金车刀加工铸铁=200、2.8mm、f1.2mm/r时,切削速度V=60m/min。 切削速度修正系数为=1.15、=0.9、=0.8、=0.83、=1.0、=0.89(表2-9),故 =601.150.90.80.831.00.89=36.7m/min n===153.8r/min 按C620-1车床转速(表5-56),选择n=150r/min=2.5r/s,则实际切削速度 ===35.7m/min。 5)校验机床功率 由表5-126,当硬质合金刀具切削铸铁HBS=160~245、2.8mm、f1.2mm/r、V=35.7m/min时,=1.7kw。 切削功率修正系数为=1.0、=1.15、=1.0、=0.8、=0.83、=1.0(表2-9),故实际切削时功率为 =1.71.01.151.00.80.831.0=1.3kw。 依据表5-59,当n=150r/min,机床主轴许可功率=5.9kw。<,故所选切削用量可在C620-1车床上进行。 最终确定切削用量为=2.5mm、f=1.0mm/r、n=150r/min、V=35.7m/min 6)确定粗车外圆面基础时间 依据表2-21,车外圆基础时间为 (3-13) 式中:l=7mm,=45°, =2.5+(2~3)=5mm,==0,f=1.0mm/r,n=150r/min,i=1 则==0.08min=4.8s (四)工序V:钻、扩、铰35H7孔 一、钻、扩、铰35H7孔 1.钻孔 (1)钻头 选择25标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刀。 (2)确定切削用量 1)确定进给量,依据表5-127可查出=0.78—0.96mm/r,因为孔深和孔径之比不需要修正,所以选择Z550型立式钻床,由表5-66选择进给量为=0.90mm/r. 依据表5-64,机床进给机构许可轴向力=24525N,进给量为0.12~2.64, 因为所选择进给量介于0.12~2.64,故所选可用。 1) 确定钻头磨钝标准和耐用度 由表5-130可查得钻头后刀面最大磨损程度为0.8~1.2,故选择后刀面最大磨损程度为1.0,钻头刀具寿命为T=75min 2) 确定切削速度v、进给力、转矩 ①由表2-13,钻孔时切削速度计算公式为 (3-14) 式中:=11.1,=0.25,=1.0,=0.125,=0,=0.4 故 ==15.09m/min n===192.25r/min 依据表5-65选择Z535钻床转速为195r/min 故实际切削速度为V=15.3m/min ②由表2-15,钻孔时轴向力计算公式为 (3-15) 式中:=420,=1.0,=0.8,=1.0 故9651.2N ③由表2-15,- 配套讲稿:
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