杠桿課程設(shè)計說明書

1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計“杠桿”零件的 機械制造工藝規(guī)程及工藝裝配學(xué)校 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 院系 機電工程系班級 機械 0802學(xué)生 任云龍學(xué)號 200840147指導(dǎo)教師 熊矢 王忠時間 2010年 12月 12日一 、序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(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)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深 入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大 學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言,我希望能通個這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次 適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力有

2、限,設(shè)計尚有許多不足之處,請各位老師給予指教。二、杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是 CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。 要求零件的配合要符合要求。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為 HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、 脆性高,為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下:(1主要加工面:1小頭鉆 0.023025+以及與此孔相通的 14階梯孔、 M8螺紋孔;2鉆 0.1012.7+錐孔及銑 0.1012.7+錐孔平臺;3鉆 2 M6螺紋孔;4銑杠桿底面及 2 M6螺紋孔端面。(2主要基準(zhǔn)面:1

3、以 45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括:0.023025+的孔、杠桿下表面2以 0.023025+的孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:14階梯孔、 M8螺紋孔、 0.1012.7+錐孔及 0.1012.7+錐孔平臺、 2 M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是 M8螺紋孔和 0.1012.7+錐孔平臺。杠桿的 25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下:本套夾具中用于加工 25孔的是立式鉆床。工件以 25孔下表面及 45孔 外圓面為定位基準(zhǔn),在定位塊和 V 型塊上實現(xiàn)完全定位。加工 25時,由于孔表 面粗糙度為 1.6a R m =。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。本套

4、夾具中用于加工杠桿的小平面和加工 12.7是立式銑床。工件以0.023025+ 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn),在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全 定位。加工表面:包括粗精銑寬度為 30mm 的下平臺、鉆 12.7的錐孔, 由于 30mm 的下平臺 的表面、 孔表面粗糙度都為 6.3a R m =。其中主要的加工表面是 孔 12.7,要用 12.7鋼球檢查。本套夾具中用于加工與 25孔相通的 M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以0.023025+孔及其下表面和寬度為 30mm 的下平臺作為定位基準(zhǔn),在大端面長圓柱銷、 支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工 M8螺紋底孔時,先用 7麻花鉆鉆孔,再 用 M8

5、的絲錐攻螺紋。2.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施2.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料 HT200。由于年產(chǎn)量為 4000件,達到大批生產(chǎn)的水平,而且零件 的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的,適合大批 生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率。2.2.2基面的選擇(1粗基準(zhǔn)的選擇 對于本零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,選擇本零 件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗 基 準(zhǔn),可用裝夾對肩臺 進行加緊,利用一個 V 形塊支承 45圓的外輪廓作主要定位,以限制 z 、 z 、 y 、 y 四個自由度。再以一面定位消除

6、 x 、 x 兩個自由度,達到完全定位 , 就可加工 25的孔。(2精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題,和便于裝夾,采用 25的孔作為精基準(zhǔn)。2.2.3確定工藝路線表 2.1工藝路線方案一 表 2.2工藝路線方案二 續(xù)表 2.2工藝路線的比較與分析:第二條工藝路線不同于第一條是將“工序 5鉆 14孔,再加工螺紋孔 M8” 變?yōu)椤肮ば?7粗精銑 M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣 的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。以 25mm 的孔子外輪廓為精基準(zhǔn),先銑下端面。再鉆錐孔,從而保證了兩 孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原

7、則。若選第二條工 藝路線而先上端面, 再“鉆 14孔,加工螺紋孔 M8”不便于裝夾,并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這 個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。從提高效率和保證精度這兩個前提下,發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以 我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表 2.3所示。表 2.3 最終工藝過程 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的材料是 HT200,毛坯的重量 0.85kg ,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛 坯用采用金屬模鑄造 , 毛坯尺寸的確定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余

8、 量其實只是名義 上 的加工余量,實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此計算最大與 最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。毛坯與零件不同的尺寸有:(具體見零件圖 故臺階已被鑄出 , 根據(jù)參考文獻14的銑刀類型及尺寸可知選用 6mm 的銑刀進行粗加工 , 半精銑與精銑的加工余 量都為 0.5mm 。1加工 25的端面,根據(jù)參考文獻 8表 4-35和表 4-37考慮 3mm ,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求,精加工 1mm ,同理上下端面的加 工余量都是 2mm 。2對 25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要

9、求 1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm ,一次精加工 0.1mm 就可達到要求。3加工寬度為 30mm 的下平臺時,用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工 表面有粗糙度的要求 6.3a R m =,而銑削的精度可以滿足,故采取分四次的銑削 的方式,每次銑削的深度是 2.5mm 。4鉆錐孔 12.7時要求加工一半,留下的余量裝配時鉆鉸,為提高生產(chǎn)率 起見,仍然采用 12的鉆頭,切削深度是 2.5mm 。5鉆 14階梯孔,由于粗糙度要求 3.2a R m =,因此考慮加工余量 2mm 。 可一次粗加工 1.85mm ,一次精加工 0.15就可達到要求。6加工 M8底孔,根據(jù)參考文獻 8表 4-23考慮

10、加工余量 1.2mm 。可一次鉆 削加工余量 1.1mm ,一次攻螺紋 0.1就可達到要求。7加工 2-M6螺紋,根據(jù)參考文獻 8表 4-23考慮加工余量 1.2mm ?？梢淮?鉆削加工余量 1.1mm ,一次攻螺紋 0.1mm 就可達到要求。8加工 2-M6端面,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求,精 加工 1mm ,可達到要求。2.2.5確定切削用量工序 1:粗、精銑 25孔下平面(1粗銑 25孔下平面加工條件:工件材料: HT200,鑄造 機床:X52K 立式銑床。刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀,材料:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 8Z =,此為粗齒銑刀

11、。因其單邊余量:Z=1.9mm 所以銑削深度 p a :1.9p a mm =每齒進給量 f a ,取 0.12/f a mm Z =,銑削速度 V ,取 1.33/V m s =。機床主軸轉(zhuǎn)速 n :1000V n d= 式(2.1 式中 V銑削速度; d刀具直徑。由式 2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :100010001.3360254/min 3.14100V n r d = 取 300/min n r = 實際銑削速度 v :3.141003001.57/1000100060dnv m s = 進給量 f V :0.128300/604.8/f f V a Zn mm s =工作臺每分進給量

12、m f :4.8/288/min m f f V mm s mm = 取 40a mm =(2精銑 25孔下平面加工條件: 工件材料: HT200,鑄造 機床: X52K立式銑床。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 12,此為 細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=0.1mm 銑削深度 p a :0.1p a mm =每齒進給量 f a ,取 0.08/f a mm Z = 銑削速度 V ,取 0.32/V m s =機床主軸轉(zhuǎn)速 n ,由式(2.1有:100010000.326061/min 3.14100V n r d = 取 75/min n r

13、= 實際銑削速度 v :3.14100750.4/1000100060dnv m s = 進給量 f V ,由式(1.3有:0.151275/602.25/f f V a Zn mm s =工作臺每分進給量 m f : 2.25/135/min m f f V mm s mm =工序 2:加工孔 25到要求尺寸工件材料為 HT200鐵,硬度 200HBS ?？椎闹睆綖?25mm ,公差為 H7,表面粗 糙度 1.6a R m 。加工機床為 Z535立式鉆床,加工工序為鉆、擴、鉸,加工刀具 分別為:鉆孔 22mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴孔 24.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆;鉸孔

14、25mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用 量。(1確定鉆削用量1確定進給量 f 查出 0.470.57/f mm r =表 ,由于孔深度比0/30/221.36l d =, 0.9lf k =,故 (0.470.57 0.90.420.51/f mm r =表 。查Z535立式鉆床說明書,取 0.43/f mm r =。鉆頭強度所允許是進給量 ' 1.75/f mm r >。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力 max 15690F N =(由機床說明書查出,允許的進給量 " 1.8/f mm r >。由于所選進給量 f 遠(yuǎn)小于 ' f 及 " f ,故

15、所選 f 可用。2確定切削速度 v 、軸向力 F 、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 m P由插入法得: 17/min v m =表 4732F N =表51.69T N M =表 , 1.25m P kW=表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻, 0.88Mv k =, 0.75lv k =,故'17/min 0.880.7511.22(/min v m m =表''01000100011.22/min 162/min 22v mm n r d mm =表 查 Z535機床說明書,取 195/min n r =。實際切削速度為:0221

16、95/min14/min 10001000d nmm r v m =由于, 1.06MF MT k k =, 故 47321.065016( F N N =51.691.0654.8T N m N m =3校驗機床功率 切削功率 m P 為' / m MM m P P n n k =表(1.25(195/246 1.061.05kW kW = 機床有效功率 '4.50.813.65E E m P P kW kW P =>故選擇的鉆削用量可用。即022d mm =, 0.43/f mm r =, 195/min n r =, 14/min v m =相應(yīng)的 5016F N

17、=, 54.8T N m =, 1.05m P kW =(2確定擴孔切削用量1確定進給量 ff = 表 (0.70.8 mm/r0.7=0.490.56mm/r。根據(jù) Z535機床說明書,取 f=0.57mm/r。2確定切削速度 v 及 n ,取 25/min v m =表 。修正系數(shù):0.88mv k =, 24.7221.02(/1.50.9 2p pRa v p a k a -=根據(jù) 故 '25/min 0.881.0211.22/min v m m =表' '01000/ n v d =表 (100011.22/min/(24.7286/min mm mm r

18、=查機床說明書,取 275/min n r =。實際切削速度為3010v d n -=324.7275/min 1021.3/min mm r m -=(3確定鉸孔切削用量1確定進給量 f 取 1.32.6f mm =表 ,按該表注 4,進給量取小值。查Z535說明書,取 1.6/f mm r =。2確定切削速度 v 及 n 取 8.2/min v m =表 。由參考文獻得修正系數(shù) 0.88Mv k =, 0.99p a v k = 2524.7(/0.1251.2 2pRp a a -=根據(jù) 故 '8.2/min 0.880.997.14/min v m m =表' '

19、;01000/( n v d =表10007.14(/min /(2591.5/min m mm r =查 Z535說明書,取 100/min n r =,實際鉸孔速度3010v d n -=325100/min 107.8/min mm r m -=(4各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算,各工序切削用量如下: 鉆孔:022d mm =, 0.43/f mm r =, 195/min n r =, 14/min v m =擴孔:024.7d mm =, 0.57/f mm r =, 275/min n r =, 21.3/min v m =鉸孔:025d mm =, 1.6/f mm r =,

20、100/min n r =, 7.8/min v m =工序 3:粗精銑寬度為 30mm 的下平臺(1粗銑寬度為 30mm 的下平臺加工條件:工件材料: HT200,鑄造 機床:X52K 立式銑床。刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀,材料:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 8Z =,此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度 p a :2p a mm =每齒進給量 f a :取 0.12/f a mm Z =銑削速度 V :取 1.33/V m s =。由式 2.1得機床主軸轉(zhuǎn)速 n :100010001.3360254/min 3.14100V n r d = 取 300

21、/min n r =實際銑削速度 v :3.141003001.57/1000100060dnv m s = 進給量 f V :0.128300/604.8/f f V a Zn mm s =工作臺每分進給量 m f :4.8/288/min m f f V mm s mm = 取 30a mm = 被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 30l mm =, 刀具切入長度 1l :10.5(13 l D =+0.5(100(13 5.3mm =+=式(2.2 刀具切出長度 2l :取 mm l 22= 走刀次數(shù)為 1(2精銑寬度為 30mm 的下平臺工件材料: HT200,鑄造。 機床: X52K

22、立式銑床。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 12,此為 細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度 p a :1.0p a mm = 每齒進給量 f a :取 0.08/f a mm Z = 銑削速度 V :取 0.32/V m s = 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ,由式(2.1有:100010000.326061/min 3.14100V n r d = 取 75/min n r = 實際銑削速度 v :3.14100750.4/1000100060dnv m s =進給量 f V ,由式(2.3有:0.151275/602.25/f f V

23、a Zn mm s = 工作臺每分進給量 m f : 2.25/135/min m f f V mm s mm = 被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 40l mm =刀具切入長度 1l :精銑時 1100l D mm = 刀具切出長度 2l :取 mm l 22= 走刀次數(shù)為 1工序 4: 鉆 12.7的錐孔工件材料為 HT200鐵,硬度 200HBS ?？椎闹睆綖?12.7mm ,表面粗糙度6.3a R m =。加工機床為 Z535立式鉆床,鉆孔 12mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。 磨出雙錐和修磨橫刃;擴孔 12.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用 量。(1確定鉆削用量1確定進給量 f

24、根據(jù)參考文獻可查出 0.470.57/f mm r =表 ,由于孔深 度比 0/30/221.36l d =, 0.9lf k =,故 (0.470.57 0.90.420.51f mm r =表 。查 Z535立式鉆床說明書,取 0.43/f mm r =。根據(jù)參考文獻,鉆頭強度所允許是進給量 ' 1.75/f mm r >。由于機床進給機構(gòu)允許 的軸向力 max 15690F N =(由機床說明書查出,根據(jù)參考文獻,允許的進給量" 1.8/f mm r >。由于所選進給量 f 遠(yuǎn)小于 ' f 及 " f ,故所選 f 可用。2確定切削速度 v

25、 、軸向力 F 、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 m P 由插入法得: 17/min v m =表 , 4732F N =表 51.69T N M =表 , 1.25m P kW=表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻得, 0.88Mv k =, 0.75lv k =,故' 17/min 0.880.7511.22(/min v m m =表'' 01000100011.22/min 162/min 22v mm n r d mm=表查 Z535機床說明書,取 195/min n r =。實際切削速度為:022195/min14/min

26、 10001000d nmm r v m =由參考文獻 1.06MF MT k k =,故47321.065016( F N N = 51.691.0654.8T N m N m =3校驗機床功率 切削功率 m P 為' / m MM m P P n n k =表(1.25(195/246 1.061.05kW kW = 機床有效功率 ' 4.50.813.65E E m P P kW kW P => 故選擇的鉆削用量可用。即022d mm =, 0.43/f mm r =, 195/min n r =, 14/min v m = 相應(yīng)的 5016F N =, 54.8T

27、 N m =, 1.05m P kW =(2確定擴孔切削用量1確定進給量 f f = 表 (0.70.8 mm/r0.7=0.490.56mm/r 根據(jù) Z535機床說明書,取 f =0.57mm/r。 2確定切削速度 v 及 n 取 25/min v m =表 修正系數(shù):0.88mv k =, 24.7221.02(/1.50.9 2p pR a v pa k a -=根據(jù)故 ' 25/min 0.881.0211.22/min v m m =表' ' 01000/ n v d =表 (100011.22/min/(24.7 286/minmm mm r =查機床說明

28、書,取 275/min n r =。實際切削速度為3010v d n -=324.7275/min 1021.3/minmm r m -=工序 5:鉆 M8螺紋孔锪鉆 14階梯孔 (1加工 M8底孔工件材料為 HT200鐵,硬度 200HBS 。孔的直徑為 8mm 。加工機床為 Z535立式鉆床, 加工工序為鉆孔至 7,選用 7的麻花鉆頭。攻 M8螺紋,選用 M8細(xì)柄機用絲錐攻螺紋。 切削深度 p a :10.5p a mm =進給量 f :取 r mm f /25. 0= 切削速度 V :取 s m V /43. 0= 由式(2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :0100010000.43601174/

29、min 3.147V n r d =,取 900/min n r = 實際切削速度 V ':03.1479000.33/1000100060d nV m s '=被切削層長度 l :12.5l mm =刀具切入長度 1l :17(12 12024.122r D l ctgk ctg mm =+=+ 刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1攻 M8×1.5的螺紋機床:Z535立式鉆床 刀具:細(xì)柄機用絲錐(81.5M 進給量 f :由于其螺距 mm p 5. 1=, 因此進給量 r mm f /5. 1= 切削速度 V :取 min /88. 8/148. 0m s

30、 m V = 由式(2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :0100010008.88353.5/min 3.148V n r d =,取 360/min n r = 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 0n :取 360/min n n r = 實際切削速度 V ':03.1483600.15/1000100060d nV m s '=(2锪鉆 14階梯孔工件材料為 HT200鐵,硬度 200HBS ?？椎闹睆綖?14mm ,表面粗糙度3.2a R m =。加工機床為 Z535立式鉆床,加工工序為锪鉆,加工刀具為:锪鉆 孔 14mm 小直徑端面锪鉆。1確定切削用量確定進給量 f 根據(jù)參考文獻可查出 0.250.

31、31/f mm r =表 ,由于孔深度 比 0/3/120.25l d =, 1.0lf k =,故 (0.250.31 1.00.250.31/f mm r =表 。查 Z535立式鉆床說明書,取 0.23/f mm r =。鉆頭強度所允許是進給量 ' 1.75/f mm r >。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力max 15690F N =(由機床說明書查出,允許的進給量 " 1.8/f mm r >。 由于所選進給量 f 遠(yuǎn)小于 ' f 及 " f ,故所選 f 可用。確定切削速度 v 、軸向力 F 、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 m P 由插入法得:

32、17/min v m =表 , 4732F N =表 51.69T N M =表 , 1.25m P kW=表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 取 0.88Mv k =, 0.75lv k =,故' 17/min 0.880.7511.22(/min v m m =表 ' '01000100011.22/min 298/min 12v mm n r d mm=表查 Z535機床說明書,取 195/min n r =。實際切削速度為012195/min7.35/min 10001000d nmm r v m =取 1.0MF MT k k

33、 =,故47321.04732( F N N =51.691.051.69T N m N m =校驗機床功率 切削功率 m P 為' / m MM m P P n n k =表( 1.25(195/298 1.00.82kW kW = 機床有效功率 ' 4.50.813.65E E m P P kW kW P => 故選擇的鉆削用量可用。即012d mm =, 0.23/f mm r =, 195/min n r =, 7.35/min v m = 相應(yīng)的 4732F N =, 51.69T N m =, 0.82m P kW =工序 6:粗精銑 M6上端面工件材料為 H

34、T200鐵,硬度 200HBS 。要求粗糙度 3.2a R m =,用回轉(zhuǎn)分度儀 加工,粗精銑與水平成 36的臺肩。用立式銑床 X52K ,使用組合夾具。(1粗銑 M6上端面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。 機床:X52K 立式銑床。刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀,材料:15YT , 100D mm = ,齒數(shù)8Z =,此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度 p a :2p a mm =每齒進給量 f a :取 0.12/f a mm Z =銑削速度 V :取 1.33/V m s =由式(2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :100010001.3360254/min 3.1

35、4100V n r d = 取 300/min n r = 實際銑削速度 v :3.141003001.57/1000100060dnv m s = 進給量 f V :0.128300/604.8/f f V a Zn mm s =工作臺每分進給量 m f :4.8/288/min m f f V mm s mm = 取 40a mm =被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 40l mm =,刀具切入長度 1l :10.5(13 l D =+0.5(100(13 7mm =+= 刀具切出長度 2l :取 mm l 22= 走刀次數(shù)為 1(2精銑 M6上端面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。

36、 機床: X52K立式銑床。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 12,此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度 p a :1.0p a mm =每齒進給量 f a :取 0.08/f a mm Z = 銑削速度 V :取 0.32/V m s =機床主軸轉(zhuǎn)速 n ,由式(1.1有:100010000.326061/min 3.14100V n r d = 取 75/min n r =實際銑削速度 v :3.14100750.4/1000100060dnv m s = 進給量 f V ,由式(2.3有:0.151275/602.25/

37、f f V a Zn mm s =工作臺每分進給量 m f : 2.25/135/min m f f V mm s mm =被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 40l mm =刀具切入長度 1l :精銑時 1100l D mm = 刀具切出長度 2l :取 mm l 22=走刀次數(shù)為 1工序 7:鉆 2-M6工件材料為 HT200鐵,硬度 200HBS ?？椎闹睆綖?6mm 。加工機床為 Z535立式鉆床, 加工工序為鉆孔至 5,選用 5的麻花鉆頭。攻 M6螺紋,選用 M6細(xì)柄機用絲錐攻螺紋。 切削深度 p a :mm a p 25. 4=進給量 f :取 r mm f /25. 0= 切削速

38、度 V :取 s m V /43. 0=由式(2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :0100010000.43601643/min 3.145V n r d =,取 900/min n r = 實際切削速度 V ':03.1459000.24/1000100060d nV m s '= 被切削層長度 l :15l mm =刀具切入長度 1l :15(12 12023.522r D l ctgk ctg mm =+=+ 刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1攻 M6×1.5的螺紋機床:Z535立式鉆床 刀具:細(xì)柄機用絲錐(61.5M 進給量 f :由于其螺距 mm p 5.

39、 1=, 因此進給量 r mm f /5. 1=切削速度 V :取 min /88. 8/148. 0m s m V =由式(2.1機床主軸轉(zhuǎn)速 n :0100010008.88471.3/min 3.146V n r d =,取 480/min n r = 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 0n :取 480/min n n r =實際切削速度 V ':03.1464800.15/1000100060d nV m s '= 被切削層長度 l :15l mm = 刀具切入長度 1l :14.5l mm =刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1工序 8:校驗2.2.6確定基本工時(1粗銑、精

40、銑 25孔下平面加工條件:工件材料:HT200鑄鐵, b =200MPa機床:X525K 機床 刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的切削工時:被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 90l mm =,刀具切入長度 1l:10.5(13 l D =-+ 0.5(100(13 7mm =+= 刀具切出長度 2l :取 mm l 22= 走刀次數(shù)為 1機動時間 1j t :12190720.34min 288j m l l l t f += 根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 10.41f t =精銑的切削工時:被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 90l mm =刀具切入長度 1l :精銑時 1100l D

41、mm = 刀具切出長度 2l :取 mm l 22=走刀次數(shù)為 1機動時間 2j t :1229010021.42min 135j m l l l t f += 根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 20.41f t =銑 25孔下表面的總工時為:t=1j t +2j t +1f t +2f t =0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min(2鉆孔加工條件:工件材料:HT200鑄鐵, b =200MPa機床:Z535立式鉆床 刀具:鉆孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆;鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時:切入 3mm 、切出 1mm ,進給量 0.43/f mm r =

42、,機床主軸轉(zhuǎn)速195/min n r =,鉸孔:025d mm =, 1.6/f mm r =, 100/min n r =, 7.8/min v m =1t =(30+3+1/0.43×195=0.41min根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =擴孔工時:切入 3mm 、切出 1mm ,進給量 0.57/f mm r =,機床主軸轉(zhuǎn)速275/min n r = 2t =(30+3+1 /0.57×275=0.22min根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 21.77f t =鉸孔工時:切入 3mm 、切出 1mm ,進給量 1.6/f mm r =,機床主軸轉(zhuǎn)

43、速100/min n r = 3t =(30+3+1 /1.6×100=0.21min根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 31.77f t =總工時:t=1t +2t +3t +1f t +2f t +3f t =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min(3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺工件材料:HT200,金屬模鑄造 加工要求:粗銑寬度為 30mm 的下平臺,精銑寬度為 30mm 的下平臺達到粗糙度 3.2。機床:X52K 立式銑床 刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀計算切削工時:粗銑寬度為 30mm 的下平臺,根據(jù)參考文獻進給量 f=3mm/z,切削速度

44、 0.442m/s, 切削深度 1.9mm ,走刀長度是 249mm 。機床主軸轉(zhuǎn)速為 37.5z/min。切削工時:1t =249/(37.5×3=2.21min。根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 10.41f t =精銑寬度為 30mm 的下平臺,根據(jù)參考文獻進給量 f=3mm/z,切削速度 0.442m/s,切削深度 0.1mm ,走刀長度是 249mm 。機床主軸轉(zhuǎn)速為 37.5z/min。切削工時:2t =249/(37.5×3=2.21min根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 20.41f t =粗精銑寬度為 30mm 的下平臺的總工時:t=1t +2t +1f

45、t +2f t =2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min(4鉆錐孔 12.7工件材料:HT200,金屬模鑄造, 加工要求:粗糙度要求 6.3a R m =,機床:Z535立式鉆床 刀具:高速鋼鉆頭 12,計算基本工時:用 12擴孔 12.7的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻進給量 f=0.64mm/z,切削速度 0.193m/s, 切削深度是 1.5mm ,機床主軸轉(zhuǎn)速為 195r/min。走刀長度是 36mm ?；竟r:1t =2×36/(0.64×195=0.58 min。根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =用 12.7擴孔 12.7的內(nèi)表面。根

46、據(jù)參考文獻進給量 f=0.64mm/z,切削速度 0.204m/s, 切削深度是 0.5mm ,機床主軸轉(zhuǎn)速為 195r/min。走刀長度是 36mm ?；竟r:2t =2×36/(0.64×195=0.58 min。根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 21.77f t =總的基本工時:t=1t +2t +1f t +2f t =4.7min。(5鉆 M8底孔及锪鉆 14階梯孔加工條件:工件材料:HT200,金屬模鑄造。 機床:Z535立式鉆床刀具:高速鋼鉆頭 7, M8絲錐, 14小直徑端面锪鉆鉆 M8底孔的工時:被切削層長度 l :12.5l mm =刀具切入長度 1l

47、 :17(12 12024.122r D l ctgk ctg mm =+=+ 刀具切出長度 2l :02=l 。 走刀次數(shù)為 1機動時間 j t :1212.54.10.07min 0.25900j l l l t fn += 根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =攻 M8螺紋的工時被切削層長度 l :10l mm = 刀具切入長度 1l :14.5l mm =刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1機動時間 j t :12120104.5104.50.05min 1.53601.5360j l l l l l l t fn fn +=+=+ 根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔

48、助時間 11.77f t =锪鉆 14階梯的工時锪鉆孔進給量 0.23/f mm r =,機床主軸轉(zhuǎn)速 195/min n r =,被切削層長度 l :3l mm =刀具切入長度 1l :114(12 12026.222r D l ctgk ctg mm =+=+ 刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1機動時間 j t :1236.20.19min 0.25195j l l l t fn += 由參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =t=j t +f t t=0.19+1.77=1.96min該工序的總工時為: 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62mi

49、n(6粗精銑 2-M6上端面工件材料:HT200,金屬模鑄造。 加工要求:粗銑寬度為 30mm 的下平臺, 精銑寬度為 30mm 的下平臺達到粗糙度 3.2。機床:X52K 立式銑床。 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀:15YT , 100D mm = ,齒數(shù) 12,此為細(xì)齒銑刀。粗銑 2-M6上端面切削工時:被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 40l mm =,刀具切入長度 1l :10.5(13 l D =+0.5(100(13 7mm =+= 刀具切出長度 2l :取 mm l 22=。 走刀次數(shù)為 1機動時間 1j t :12140720.17min 288j m l l l t f

50、 += 根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 10.41f t =精銑 2-M6上端面切削工時被切削層長度 l :由毛坯尺寸可知 40l mm =刀具切入長度 1l :精銑時 1100l D mm =。 刀具切出長度 2l :取 mm l 22= 走刀次數(shù)為 1機動時間 2j t :1224010021.05min 135j m l l l t f += 根據(jù)參考文獻可查得銑削的輔助時間 20.41f t =銑 2-M6上端面切削總工時:t=1j t +2j t +1f t +2f t =0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min(7鉆 2-M6螺紋孔鉆錐孔 2-6到 2-5。用 5的

51、鉆頭,走刀長度 38mm ,切削深度 2.5mm ,進 給量 0.2mm/z,切削速度 0.51m/s,被切削層長度 l :15l mm =刀具切入長度 1l :15(12 12023.522r D l ctgk ctg mm =+=+ 刀具切出長度 2l :02=l 。 走刀次數(shù)為 1機動時間 j t :12153.50.08min 0.25800j l l l t fn += 根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =攻 M6螺紋被切削層長度 l :15l mm = 刀具切入長度 1l :14.5l mm =刀具切出長度 2l :02=l 走刀次數(shù)為 1機動時間 j t :12

52、120154.5154.50.05min 1.54801.5480j l l l l l l t fn fn +=+=+ 根據(jù)參考文獻可查得鉆削的輔助時間 11.77f t =總工時為:t=2j t +f t =3.75min根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn) 4000件。按一年 360天,每天總工作時間 為 8小時。則每個零件所需的額定時間為:t=360×8×60÷4000=43.2min。根據(jù)計算所得的機動時間 t 機 加上每道工序間的輔助時間。所用是實際時間為:27.98min 43.2min t t t =+=<輔 實際 機所以該方案滿足生產(chǎn)要求。2.3小

53、結(jié)機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工 藝文件。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計,可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極 其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法 和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。三、專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度。在加工杠桿零件時, 需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容,需要設(shè)計加工工藝孔 25夾具、銑寬度為30mm 的下平臺夾具及鉆 M8底孔夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組 合鉆床,刀具分別為麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀對工件上的工藝孔進行加工。銑寬 度為 30mm 的下平臺將用于組合銑床

54、,刀具為硬質(zhì)合金端銑刀 YG8對杠桿的 25孔下表面進行加工。鉆 M8底孔夾具采用立式鉆床,先用麻花鉆鉆孔,再用絲錐 攻螺紋。3.1加工工藝孔 25夾具設(shè)計本夾具主要用來鉆、擴、鉸工藝孔 25。這個工藝孔有尺寸精度要求為+0.023,表面粗糙度要求,表面粗糙度為 1.6a R m =,與頂面垂直。并用于以 后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到 工序為杠桿加工的第二道工序,加工到本道工序時只完成了杠桿下表面的粗、 精銑。因此再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙 度要求,以及如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知

55、,工藝孔位于零件中心偏左,其有尺寸精度要求和表面粗糙 度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在 后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn) 統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時,應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精 銑 25下表面工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝 孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用 45外圓面作為定位基準(zhǔn),用 V 型塊定位限制 4個自 由度。再以 25下表面加 3個支撐釘定位作為主要定位基面以限制工件的三個 自由度。為了提高加工效率,根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔 25進行鉆削加工;然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆對其進行擴孔加工;最后采用 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對工藝孔 25進行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動夾緊方式夾緊。3.1.2切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工,而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴和 鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻得:鉆削力 6. 08. 026HB Df F = 鉆削力矩 6. 08. 09. 110HB f D T =式中:25D mm = (2321872553125531min max max =-=-=HB HB HB HB 115. 0-=r mm f0.80.626250.152323755.2F