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湖南文理學院芙蓉學院畢業(yè)設計中期檢查表
由
學
生
本
人
填
寫
學生姓名:
匡謝飛
學 號:
11130108
畢業(yè)設計題目:
CA6140箱體的工藝及夾具設計
?!I(yè):
機械制造設計及其自動化
所屬教研室名稱:
機械制造教研室
學生進行畢業(yè)設計起止周及地點:
教師指導畢業(yè)設計時間及地點:
畢
業(yè)
設
計
指
導
教
師
填
寫
畢業(yè)設計題目工作量
飽滿
一般
不夠
畢業(yè)設計題目涉及知識點
豐富
較豐富
較少
畢業(yè)設計題目難度
大
適中
不夠
畢業(yè)設計題目價值
很有價值
一般
價值不大
學生出勤情況及出勤的考核辦法
學生與指導教師見面接受指導次數(shù)
學生工作態(tài)度
認真:
一般:
較差:
其他檢查內(nèi)容:
存在問題及采取措施:
指導教師簽字:
年 月 日
檢查小組
1、畢業(yè)設計任務書
2、開題報告
3、畢業(yè)設計調(diào)查報告
4、翻譯資料
檢查小組意見 :
組長簽字:
年 月 日
系工作小組意見:
負責人簽字:
年 月 日
注:此表同學生畢業(yè)設計文檔一起存檔
湖南文理學院芙蓉學院
本科生畢業(yè)論文任務書
論文(設計)題目
CA6140箱體的工藝及夾具設計
學生姓名
匡謝飛
專業(yè)班級
機自1101班
學 號
11130108
指導教師
楊繼榮
教研室(或外聘單位)
機械制造
起止時間
2015 年 3 月 2 日 至 2015 年 5 月 22 日
畢業(yè)論文(設計) 任務、目的與基本要求:
一、畢業(yè)設計任務
此待加工零件是一個較為復雜的機械零件,其工藝規(guī)程設計及工藝裝備設計需要學生熟悉零件基本的生產(chǎn)工藝流程,繪制零件圖,并根據(jù)批量生產(chǎn)要求對其進行結(jié)構(gòu)和工藝分析后擬訂詳細的工藝規(guī)程,確定夾具結(jié)構(gòu)和主要零部件。并繪制夾具裝配總圖和零件圖;
二、目的
通過完成畢業(yè)設計,全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識,并運用所學知識解決實際設計問題,提高分析問題、解決問題的能力。掌握各種手冊、文獻資料在工藝工裝設計的應用方法。通過文獻檢索、英文翻譯,提高學生運用計算機和英語的能力,提高學生的綜合素質(zhì)。
三、具體要求:
1.了解零件的主要功用并根據(jù)簡圖畫出詳細零件圖;
2.按照年生產(chǎn)量為5000件的要求對其進行結(jié)構(gòu)分析后擬定其加工路線及詳細工藝規(guī)程,確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時等;
3.確定1~2道典型工序的切削用量、時間定額,校核功率;
4. 對加工進行工藝分析,設計夾具一套,繪制夾具裝配總圖和夾具主要零件圖,機械加工工序卡,機械加工工藝過程綜合卡一套。
5.撰寫設計說明書壹份,要求字符數(shù)不少于12000字,中文摘要不少于200字,外文摘要與中文摘要對應。文本的質(zhì)量符合畢業(yè)設計說明書規(guī)范。。
6.圖紙工作量應不少于2.5個A0幅面,零件圖為CAD出圖。
7.翻譯指導教師指定的本專業(yè)外文資料,英文在3000~5000字以上,要求譯文通順、達意。
8. 設計文檔應該規(guī)范正確,全部符合“機械工程學院三本畢業(yè)設計文件匯集2015”要求;
主要參考文獻與資料:
主要參考文獻與資料:
[1] 倪小丹,楊繼榮 .機械制造技術基礎[M]. 北京 :清華大學出版社, 2007
[2] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 , 2002
[3] 王先逵 .機械制造工藝學[M]. 北京 :機械工業(yè)出版社, 2001
[4] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京: 機械工業(yè)出版社, 1999
[5] 楊繼榮,肖偉躍,車曉毅.現(xiàn)代制造工藝理論與方法[M] .湖南文理學院出版(湘常新出準字(2006)第044號
[6] 濮良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社, 2001
[7] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2001
[8] 賈沛泰,高長慶.國內(nèi)外常用金屬材料手冊[M].南京:江蘇科學技術出版社,1999
[9] 李慶壽.機床夾具設計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社 , 1984
[10] Haffman E G.Jig and Fixture Design.America,VNR CO.,1998.
畢業(yè)論文 (設計)進度安排:
畢業(yè)論文 (設計)進度安排:
① 畢業(yè)設計課題調(diào)研階段:(第1~2周):課題調(diào)研及文獻檢索、完成英文翻譯。
② 畢業(yè)設計開題報告階段:(第3~4周):完成開題報告。
③ 畢業(yè)設計主要工作階段:(第5~12周):
(1)完成系統(tǒng)的總體方案結(jié)構(gòu)設計。(第5~6周)
(2)工藝分析及夾具設計。(第7~9周)
(3)詳細設計。(第10周)
(4)完成設計說明書的撰寫工作。(第11~12周)
④ 畢業(yè)設計答辯階段:(第13~15周)
課
題
申
報
與
審
查
指導教師(簽名): 2014年 11 月 日
教研室主任(簽名): 2014年 11 月 日
學院教學院長(簽名): 2014年 11 月 日
畢業(yè)論文(設計)過程考核表
專業(yè)班級: 機自1101班 姓名 匡謝飛 學號 11130108
題目: CA6140箱體的工藝及夾具設計
畢業(yè)論文(設計)任務書下達時間: 年 月 日
階段
權重
考核項目
考核內(nèi)容
考核意見
成績
開題階段
0.2
調(diào)研與文獻檢索
根據(jù)選題進行調(diào)研,收集第一手資料,完成5篇以上文獻資料的檢索與查閱,并有調(diào)研或文獻檢索筆記。
S1
開題報告
掌握國內(nèi)外研究動態(tài),研究目標與研究內(nèi)容明確,研究方法得當;論文提綱或設計方案合理。
設計、計算、實驗、論文初稿階段
0.3
考勤記錄
每周向指導教師匯報交流時間不得少于1小時。
S2
進度情況
開題以來方案實施及階段性任務完成情況
畢業(yè)論文、設計報告
0.5
文檔要求
按任務書的要求完成相應工作任務,文檔符合規(guī)定要求,文字通順、結(jié)構(gòu)合理。
S3
知識運用
研究方法科學,手段先進,數(shù)據(jù)處理恰當,實驗結(jié)果準確,能正確運用專業(yè)知識和專業(yè)理論。
學術水平
觀點明確,見解獨特,密切聯(lián)系實際,有一定的理論水平和實際應用價值。
評定成績S=0.2×S1+0.3×S2+0.5×S3
說明:
1、開題成績由指導教師和開題答辯小組確定
2、抄襲論文一票否決。
3、成績采用百分制。
指導教師簽名: 年 月 日
微乳化乙醇柴油熱物性的計算與分析
胡鵬 孫平 寧海強 梅德清
江蘇大學汽車與交通工程學院 中國鎮(zhèn)江
a hptmisme717@126.com
關鍵詞:乙醇柴油;微乳化油;熱物性
摘要:這種微乳化乙醇柴油混合燃料是一種理想的替代含氧氣的燃料,由于柴油發(fā)動機其理化的性質(zhì)和優(yōu)良的燃燒特性發(fā)掘這種燃料,使柴油發(fā)動機可以顯著降低有害排放,特別是有害顆粒的排放。有必要考慮這種混合燃料的瞬時變化的熱物理參數(shù),溫度和壓力。由于這些原因,這些人使用經(jīng)驗公式計算混合燃料的熱物理參數(shù),包括比熱容、粘度、導熱系數(shù)和擴散系數(shù)以及溫度的影響,壓力和乙醇含量對初始混合燃料的情況進行了調(diào)查。結(jié)果表明,添加一些乙醇柴油可以有助于蒸發(fā)微乳化乙醇混合燃料,而這些都需要使用經(jīng)驗公式來計算這種混合燃料的熱物理參數(shù)。
介紹
由于石油價格的提高和環(huán)境問題,全世界極力推動柴油發(fā)動機尋找可再生燃料。最近,發(fā)展替代燃料,以滿足排放標準,減少對化石燃料的依賴已經(jīng)受到了人們足夠的重 [1 - 3]。特別是乙醇被認為是主要的替代燃料之一,因為它是一種可再生能源。這種燃料易氧化,因此一些乙醇柴油的興起可以減少有害物的排放[4 – 6]。當微乳化柴油研究的應用程序在柴油發(fā)動機和其他燃燒設備上使用時,有必要考慮混合燃料的瞬時變化的熱物理參數(shù)與溫度和壓力。然而,從設計手冊獲得的復雜關系,尤其是span80等表面活性劑,需要確定溫度之間的關系、壓力和熱物理參數(shù)的關系。由于這些原因,本文以微乳化乙醇混合燃料,和使用經(jīng)驗公式計算混合燃料的熱物理參數(shù),和環(huán)境溫度的影響,壓力和乙醇含量對初始混合燃料的影響為例。
準備微乳化乙醇混合燃料
在實驗的過程中,試劑包含柴油、乙醇和span80,必要的設備包含JJ-1固定時間電動攪拌機和JY 10001電子天平。
微乳化乙醇柴油混合燃料的制備過程包括以下步驟。起初,15克的柴油和3 g的span80混合在一個燒杯。然后,每次添加0.1g的乙醇。直到這些混合物變得渾濁,乙醇完全溶解的質(zhì)量是2.8克。有三種類型的燃料比:柴油系統(tǒng)1-78.9%,5.3%甲醇柴油和15.8% span80;柴油系統(tǒng)2-75.0%,10.0%甲醇和15.0% span80;柴油系統(tǒng)2-73.2%,12.2%甲醇和14.6% span80質(zhì)量。
熱物理參數(shù)的計算
(1)蒸發(fā)焓的計算
首先,使用里德爾方法計算第i個物種在正常沸點[7]的蒸發(fā)焓。然后, 沃森提出了使用 △H和T的關系計算第i個物種在任何溫度下的蒸發(fā)焓。其數(shù)學表達式給出的方程(1)。
(1)
的臨界溫度,正常沸點的臨界溫度,和單位的蒸發(fā)焓的比例是焦每摩爾。根據(jù)公式(1),在任何溫度下,它們的數(shù)學表達式為(2)
(2)
當?shù)趇個物種的蒸發(fā)焓計算方程式為 (2)時?;旌先剂系恼舭l(fā)焓的計算方法是基于以下方程。
(3)
的蒸發(fā)焓是第i個物種,是相應的摩爾分數(shù)的臨界溫度和臨界壓力,分別為正常沸點的比率到臨界溫度。
圖1代表了蒸發(fā)焓與環(huán)境溫度之間的關系,有三種類型的燃料比大規(guī)模1.OMPa.的環(huán)境壓力。根據(jù)圖1,蒸發(fā)焓的微乳化乙醇柴油混合燃料的增加降低溫度和乙醇含量,之后添加一些乙醇柴油混合燃料的蒸發(fā)焓降低,蒸發(fā)率顯著增加。也就是說,液滴半徑變得更小,可提高燃料與空氣混合在的缸內(nèi)燃燒。
(2)形成的熱量的計算
各種化合物的生成熱計算方便和分子結(jié)構(gòu)之間的關系,分析了其能源債券在添加劑的方法。這種方法能夠計算的生成熱不尋常的標本,如表面活性劑、計算精度可以滿足工程要求。本文計算的生成熱span80能結(jié)合求和方法,結(jié)果顯示在表1。能生成熱計算柴油(C12H26)和乙醇的結(jié)合求和方法,或從設計手冊中獲得他們的價值觀。
分別糾正功能組和的值24.7 kJ/mol 和-12.6 kJ/mol后[8]。所以形成熱span80 為1335.0 kJ/mol。
(3)液體比熱容的計算
首先,氣體可以根據(jù)Rihani和Doraiswamy[9]提出的方法來計算第i個物種的比熱容貢獻。這種方法可以用來計算各種類型的有機化合物的氣體比熱容。它的數(shù)學表達式為
(4)
是第i個類型的官能團數(shù)量。氣體的比熱容span80 的方法是由Rshari-Doraiswamy集團提出的,在表2中。氣體比熱容計算柴油(C12H26)和乙醇能力的方法是由Rihani-Doraiswamy集團提出的,還可以從設計手冊獲得他們的價值觀。他們的數(shù)學表達式為
(5-a)(5-b) (5-c)
然后用Sternling-Brown方程提出了Sternling Brownby計算液體比熱容的第i個物種。他們是基于以下方程計算
(6)
ω是偏心因子,是臨界溫度,創(chuàng)業(yè)的比率是正常沸點臨界溫度,和單位的比熱容是car/(mol?k)。
當?shù)趇個物種的液體比熱容計算為公式(6)時,液體混合物液體比熱容的計算基于以下方程
(7)
液體比熱容的第i個物種,和相應的摩爾分數(shù)。
通過方程式(4)、(6)和(7) 的組合,我們可以計算出微乳化乙醇柴油混合燃料液體的比熱容,在不同的環(huán)境溫度下液體的比熱容微乳化乙醇柴油已經(jīng)呈現(xiàn)在圖2。
如圖2所示,液體比熱容的微乳化乙醇柴油混合燃料增加與環(huán)境溫度上升。在400 k后,液體比熱容與環(huán)境溫度的顯著增加。此外,液體混合物的液體比熱容隨乙醇含量的增加,和三種類型之間的差異減少了燃料比。添加一些乙醇柴油增加液體比熱容。也就是說,更多的熱量被吸收相同質(zhì)量的燃料蒸發(fā)時,這有利于減少汽缸溫度,可以降低氮氧化物的形成。
(4)液體導熱系數(shù)的計算
起初,通過第i個物種在任何溫度下液體的導熱系數(shù),給出了方程(8)。所以,混合燃料的液體導熱系數(shù)可以表示為公式(8)。
(8)
(9)
r是一個常數(shù),在工程計算中和等于1,是第i個物種的質(zhì)量濃度。乙醇含量和溫度對液體導熱系數(shù)顯示在圖3。
如圖3所示,液體導熱系數(shù)的微乳化乙醇柴油混合燃料減少,液體的溫度上升,隨著乙醇含量的增加而增大。一些乙醇柴油的加入有利于提高溫度,有助于蒸發(fā)。
(5)擴散系數(shù)的計算
使用富勒提出的方法,Schettler和吉丁斯第i個物種天然氣擴散系數(shù)的計算表達式為[10]
(11)
T是絕對溫度,p壓力和單位,, v是分子,它是通過原子擴散量的總和所有類型的官能團,的單位是厘米2 / s。根據(jù)公式(15),擴散系數(shù)的數(shù)學表達式柴油、乙醇和span80
(12)
在空氣中第i個物種的擴散系數(shù)計算與公式(15),平均擴散系數(shù)計算蒸汽的公式(17)。微乳化乙醇柴油在溫度和壓力對系數(shù)的影響,如圖4。
(13)
根據(jù)圖4可知, 蒸汽的平均擴散系數(shù)在附近液滴隨環(huán)境溫度的上升而變化,這也有利于液滴的蒸發(fā)。同時,圖2顯示蒸汽的平均擴散系數(shù)降低隨著環(huán)境的壓力上升。以擴散系數(shù)成反比的環(huán)境壓力,擴散系數(shù)減少與環(huán)境壓力的增加有關,這可以減少液滴蒸發(fā)的速率。
總結(jié)
使用engirical計算公式,熱物理參數(shù),包括蒸發(fā)焓、熱形成液體比熱容、液體導熱系數(shù)和擴散系數(shù)。在環(huán)境溫度的影響下, 初步研究了混合燃料的壓力和乙醇含量的情況。結(jié)果表明,添加一些乙醇柴油可以有助于蒸發(fā)微乳化乙醇柴油混合燃料,這些經(jīng)驗公式用來計算微乳化乙醇柴油混合燃料的熱物理參數(shù)。
確認
這項研究是由中國國家自然科學基金資助下合同No.50976051和優(yōu)先級的學術程序開發(fā)江蘇高等Enduction機構(gòu)(PAPD)和江蘇省研究生科研創(chuàng)新基礎(CXZZ 12 0675)和江蘇省汽車工程重點實驗室開放基金(NO.QC201102)。
參考文獻
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湖南文理學院芙蓉學院
本科生畢業(yè)設計
題 目:CA6140箱體的工藝及夾具設計
學生姓名:
學 號:
專業(yè)班級:
指導教師:
完成時間:
誠 信 聲 明
本人聲明:
1、本人所呈交的畢業(yè)設計(論文)是在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果;
2、據(jù)查證,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,畢業(yè)設計(論文)中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果,也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學位而使用過的材料;
3、我承諾,本人提交的畢業(yè)設計(論文)中的所有內(nèi)容均真實、可信。
作者簽名: 日期: 年 月 日
V
摘要
主軸箱體是車床的關鍵零件之一,通過對CA6140箱體主軸箱體的工藝工裝設計,進行銑、鏜、鉆三副夾具設計,工藝工裝設計直接影響主軸箱體的加工質(zhì)量。通過對主軸箱體的工藝分析,確定毛坯尺寸。根據(jù)毛坯尺寸和主軸箱體所需要的加工精度,進行機械加工工藝過程卡的設計。查閱各種文獻確定各道工序尺寸,選擇其中的銑、鏜、鉆三副夾具進行設計。
關鍵詞:主軸箱體;CA6140箱體;工藝工裝;夾具設計
Abstract
the main spindle box is one of the key parts of lathe, through to the CA6140 box equipment design of spindle box of milling, boring, drilling and three pairs of fixture design, Process equipment design directly affect the quality of the spindle box processing.Through the analysis of the technology for the spindle box, determine the blank dimensions.According to the blank dimensions and the machining precision of the spindle box body need, for the design of the machining process card.Refer to all kinds of documents to determine each working procedure dimension, the choice of milling, boring, drilling and three pairs of fixture design.
Key words: spindle box ;CA6140 spindle box;Process equipment;Fixture design
目錄
摘要 III
Abstract IV
第1章 零件分析 1
1.1 零件的作用 1
1.2 零件的工藝分析 1
1.3 零件的技術條件分析 1
第2章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 4
2.1 選擇毛坯 4
2.2 確定零件的加工余量 4
2.3 設計毛坯圖(見附錄4) 5
第3章 機械加工工藝過程 6
3.1 基準的選擇 6
3.2 表面加工方法的選擇 6
3.3 擬定機械加工工藝路線 8
3.4 加工方案的比較與優(yōu)化 10
第4章 選擇加工設備及刀具、量具、夾具 11
第5章 工序設計 13
5.1 確定工序尺寸 13
5.2 確定切削用量 16
5.2.1 銑削的切削用量計算 16
5.2.2 鏜削的切削用量計算 26
5.2.3 鉆、擴、鉸各橫向孔的切削用量計算 29
5.3 確定時間定額 31
第6章 CA6140箱體主軸箱體鏜孔夾具設計 33
6.1 研究原始質(zhì)料 33
6.2 定位、夾緊方案的選擇 33
6.3 切削力及夾緊力的計算 33
6.4 誤差分析與計算 35
6.5 夾具設計及操作的簡要說明 36
參考文獻 37
總結(jié) 38
致 謝 39
第1章 零件分析
1.1 零件的作用
主軸箱是車床的關鍵零件之一,其主要功能是將機床主軸組件,中間傳動軸,齒輪等零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,以傳遞扭矩或改變轉(zhuǎn)速來完成設計的運動。
1.2 零件的工藝分析
該零件是車床的一個主要零件,其結(jié)構(gòu)形狀復雜,多孔系,且壁厚不均勻,內(nèi)部呈腔形、在箱壁上既有許多精度較高的軸承支承孔,孔端面和平面需要加工,為保證主軸箱功用也有許多精度較低的緊固孔和潤滑油孔需要加工。因此主軸箱體不僅需要加工部位較多而且加工的難度也較大,也是國內(nèi)外各機床制造廠加工的關鍵零件。
1.3 零件的技術條件分析
1、孔的精度
軸承孔是箱體上的重要表面,為保證軸的回轉(zhuǎn)精度和支承剛度,應提高孔與軸承配合精度,其尺寸公差為IT6~IT7,主軸孔的尺寸精度為IT6,其余各孔的尺寸公差為IT7。形狀公差不應超過孔徑尺寸公差的一半,嚴格的可另行規(guī)定。④孔中Φ130的圓柱度公差等級為6級,圓柱度公差為0.008mm。
2、孔與孔的位置精度
同軸線上各孔不同軸或孔與端面不垂直,裝配后會使軸歪斜,造成軸回轉(zhuǎn)時的徑向圓跳動和軸向竄動,加劇軸承的磨損。
1) 同軸度
(1)①孔中Φ92、Φ90和Φ85的同軸度公差等級都為7級,實際中心線與公共基準軸線G-H的同軸度允差都為Φ0.025mm。
(2)②孔的同軸度公差等級為7級,實際中心線與基準軸線Q的同軸度允差為Φ0.025mm。
(3)④孔中Φ140和Φ130的同軸度公差等級為6級,實際中心線與公共基準軸線C-D的同軸度允差為Φ0.02mm。
(4)⑤孔中Φ20的同軸度公差等級為7級,實際中心線與基準軸線T的同軸度允差為Φ0.015mm。
(5)⑥孔中Φ72和Φ47的同軸度公差等級為7級,實際中心線與基準軸線N的同軸度允差分別為Φ0.025mm和Φ0.02mm。
2)平行度
有嚙合關系的軸孔之間的平行度誤差會影響齒輪的接觸精度,產(chǎn)生振動、噪音和降低齒輪的使用壽命,因此必須嚴格控制其誤差值。
(1) ②孔的平行度公差等級為8級,實際中心線與公共基準軸線C-D的平行度允差為Φ0.15mm。
(2) ⑤孔中Φ30的平行度公差等級為6級,實際中心線與公共基準軸線C-D的平行度允差為Φ0.06mm。
(3) ⑥孔中Φ42的平行度公差等級為5級,實際中心線與公共基準軸線C-D的平行度允差為Φ0.04mm。
(4) ⑦和⑧孔中Φ32的平行度公差等級為7級,實際中心線與基準軸線S的平行度允差為Φ0.1mm。
(5) 11號孔中Φ22的平行度公差等級為5級,實際中心線與基準軸線S的平行度允差為Φ0.04mm。
3)孔和平面的位置精度
各支承孔與裝配基面間的距離尺寸及相互位置精度也是影響機器與設備的使用性能和工作精度的重要因素。④孔中Φ130的平行度公差等級為6級,實際中心線與基準面B的平行度公差為0.06mm。
4)主要平面的精度
箱體裝配基面、定位基面的平面度與表面粗糙度直接影響箱體安裝時的位置精度及加工中的定位精度,影響機器的接觸精度和有關的使用性能。
(1) 平面R的平面度公差等級為9級,平面度允差為0.1mm。
(2) 平面B的平面度公差等級為7級,平面度允差為0.04mm。
(3) 平面F和平面P的平面度公差等級8級,平面度允差分別為0.05mm和0.06mm。
(4) 主軸箱的工作面平行度和垂直度選擇公差等級為8級,平面P與基準面A的平行度允差為0.15mm。
(5) 平面F和平面P與基準面B的垂直度允差分別為0.12mm和0.15mm。
5)表面粗糙度
各表面根據(jù)使用要求,規(guī)定了相應的表面粗糙度。
(1) 孔④的表面粗糙度要求最高,Ra值為0.8μm,其余各縱向孔和橫向孔的表面粗糙度Ra1.6μm。
(2) 平面中前面P的粗糙度最高為Ra0.8μm,安裝基面的A和B要求較高,Ra值為1.6μm;左、右端面O、F的表面粗糙度Ra值為1.6μm,而頂面R的表面粗糙度為Ra3.2μm。
第2章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖
2.1 選擇毛坯
毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟性,而且也與零件的機械加工工藝和質(zhì)量密切相關。故正確選擇毛坯具有重大的技術經(jīng)濟意義。
毛坯選擇時,應全面考慮以下因素:
零件的材料及機械性能要求;
零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸;
生產(chǎn)類型,它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟性。
箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。毛坯未進入機械加工車間之前,為不消除毛坯的內(nèi)應力,對毛坯應進行人工時效處理。該零件為箱體類,外形尺寸較大,材料為HT200,零件的形狀較復雜,因此不能用鍛造,只能用鑄件,采用砂箱機器造型鑄造毛坯。
2.2 確定零件的加工余量
在中批量生產(chǎn)時,參考文獻【1】表2.3-6,選用砂箱機器造型,鑄件的公差等級為CT7~9級,加工余量等級MA為G級。故取CT為8級,MA為G級。查閱文獻【1】表2.3-5,根據(jù)各表面的基本尺寸,確定各加工表面的毛坯余量,其值如表2-1所示。
表2-1 各加工表面的毛坯余量
基本尺寸
(mm)
加工余量等級
(MA)
加工余量
(mm)
備注
底面B
516
G
7.0
鑄造位置是頂面 雙側(cè)加工
頂面R
516
H
5.0
鑄造位置是底面 雙側(cè)加工
前面P
516
G
5.5
單側(cè)加工
左端面O
392
G
4.5
雙側(cè)加工
右端面F
392
G
4.5
雙側(cè)加工
凸臺面A
338
G
4.5
單側(cè)加工
斜面L
516
G
5.5
單側(cè)加工
端面V
392
G
5.0
單側(cè)加工
孔④
130
140
H
H
3.5
3.5
軸孔降1級
雙側(cè)加工
孔①
92
90
85
H
H
H
2.5
2.5
2.5
軸孔降1級
雙側(cè)加工
孔②
62
H
2.5
軸孔降1級
雙側(cè)加工
孔⑥
42
47
72
H
H
H
2.5
2.5
2.5
軸孔降1級
雙側(cè)加工
參考文獻【1】表2.3-9,查得鑄件主要尺寸的公差,然后計算毛坯尺寸及公差列表如2-2所示。
表2-2 毛坯尺寸及公差
尺寸位置
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差
頂面R與底面B的距離
328
5.0+7.0
340±1.1
2.2
前后面間的距離
392
5.5
397.5±1.1
2.2
端面F與端面O的距離
516
4.5+4.5
525±1.3
2.6
面A與另一側(cè)面的距離
167
4.5
162.5±1.0
2.0
孔④
130
140
3.5+3.5
3.5+3.5
123±0.9
133±0.9
1.8
1.8
孔①
92
90
85
2.5+2.5
2.5+2.5
2.5+2.5
87±0.8
85±0.8
80±0.8
1.6
1.6
1.6
孔②
62
2.5+2.5
57±0.7
1.4
孔⑥
42
47
72
2.5+2.5
2.5+2.5
2.5+2.5
37±0.65
42±0.7
67±0.8
1.3
1.4
1.6
孔徑小于30mm的孔不予鑄出。
2.3 設計毛坯圖(見附錄4)
第3章 機械加工工藝過程
3.1 基準的選擇
1、 精基準的選擇
箱體加工精基準有兩種選擇,第一種是選擇箱體底面B和凸臺定位面A作為精基準,將箱體在夾具上定位,再去加工其他平面和軸孔。這時底面B和凸臺面A既是設計基準,又是安裝時的裝配基準,現(xiàn)在又將它作為定位基準,實現(xiàn)了基準重合,消除了加工過程中的基準不重合誤差,容易保證各加工表面之間的相互位置精度。但用這種方法定位鏜各軸承孔時,為了增加鏜桿的剛性,要增加中間輔助支承,由于箱體安裝時箱口朝上,只能設置懸掛的吊架式支承,它的剛性較差,安裝誤差也大,使用起來也很不方便,這是一個明顯的缺點。第二種是選擇頂面R和利用頂面上的兩個孔作工藝孔作為精基準,箱體用這種“一面兩孔”的定位方法在夾具上定位,再去加工其他平面和軸承孔時,實現(xiàn)了基準統(tǒng)一。箱體在夾具上定位時箱口朝下,中間導向支架可以安裝在夾具體上,支架的剛性容易得到保證,工件裝卸也很方便。但用第二種方法定位,會使定位基準與設計基準不重合,產(chǎn)生基準不重合誤差。為此,必須提高精基準的加工精度,減少加工誤差,必要時還應進行尺寸鏈的計算。最后選擇頂面R和頂面上的兩個孔作精基準,采用“一面兩孔”的定位方式更為合適。
2、 粗基準的選擇
考慮到箱體結(jié)構(gòu)復雜,加工表面較多,為了保證各加工表面的相互位置精度和具有足夠的加工余量,尤其是保證各軸承孔都有足夠而又均勻的加工余量,選擇主軸孔④作為粗基準比較合適。選擇主軸孔④作為粗基準,有利于各孔的加工,不僅能保證各軸承孔有足夠而又均勻的機械加工余量,還能較好地保證各孔的軸心線與箱體內(nèi)壁的相互位置。
3.2 表面加工方法的選擇
1.平面加工
平面加工有銑削、刨削、拉削和磨削等方法,究竟如何選擇每一個表面的加工方法,這要結(jié)合該表面的具體技術要求而定。
1)頂面R加工 頂面R的粗糙度為Ra3.2,平面度公差等級為9級,查閱文獻【2】表3-19和表3-31,采用粗銑—精銑的加工方法。
2)底面B加工 底面B的粗糙度為Ra1.6,平面度公差等級為7級,查閱文獻【2】表3-19和表3-31,采用粗銑—精銑的加工方法。
3)凸臺面A加工 凸臺面A的粗糙度為Ra1.6,A面與底面垂直,與前面P平行,其平行度公差等級為8級,查閱文獻【2】表3-19和表3-31,采用粗銑—精銑的加工方法。
4)前面P加工 前面P的粗糙度為Ra0.8,平面度、平行度和垂直度公差等級都為8級,查閱文獻【2】表3-4、表3-19和表3-25,采用粗銑—粗磨—精磨的加工方法。
5)斜面L加工 斜面L的粗糙度為Ra6.3,查閱文獻【2】表3-31,采用粗銑的加工方法。
6)端面F加工 端面F的粗糙度為Ra1.6,平面度公差等級為8級,查閱文獻【2】表3-19和表3-31,采用粗刨—精刨的加工方法。
7)端面 V加工 端面U的粗糙度為Ra6.3,端面V的粗糙度為Ra3.2,查閱文獻【2】表3-31,采用粗銑的加工方法。
8)端面O加工 端面0的粗糙度為Ra1.6,查閱文獻【2】表3-19和表3-31,采用粗刨—精刨的加工方法。
2.孔加工
1)孔① 加工精度為IT7,粗糙度為Ra1.6,同軸度公差等級為7級。三孔查閱文獻【2】表3-26和表3-31,采用粗鏜—精鏜的加工方法。
2)孔② Φ62孔的加工精度為IT7,粗糙度為Ra1.6,同軸度公差等級為7級,平行度公差等級為8級。三孔查閱文獻【2】表3-24、表3-26和表3-31,采用粗鏜—精鏜的加工方法。
3)孔④ 加工精度為IT7,粗糙度為Ra0.8,同軸度和平行度公差等級為6級。查閱文獻【2】表3-24、表3-26和表3-31,采用粗鏜—半精鏜—精鏜的加工方法。
5)孔⑥ 加工精度為IT7,粗糙度為Ra1.6,同軸度公差等級為7級、平行度公差等級為5級。查閱文獻【2】表3-24、表3-26和表3-31,采用粗鏜—精鏜的加工方法。
6)孔⑤ 孔⑤的軸孔直徑較小,毛坯孔事先不予鑄出。加工精度為IT7,粗糙度為Ra1.6,同軸度公差等級為7級、平行度公差等級為6級。查閱文獻【2】表3-24、表3-26和表3-31,采用鉆—擴—粗鉸—精鉸的加工方法。
7)用于連接的通孔采用鉆或者鉆—擴的加工方法,螺紋孔加工采用鉆—擴—攻的加工方法??椎奈恢镁群涂拙嗑仁强裤@床夾具的制造精度來保證的。
8)工藝孔 頂面R上的兩孔Φ30本來要求并不高,現(xiàn)將它作為工藝孔,其尺寸精度應提高到IT7,采用鉆—擴—粗鉸—精鉸的加工方法。
3.3 擬定機械加工工藝路線
以上各加工表面的加工方案確定之后,按照“先面后孔”“先粗后精”和“基面導前”的加工原則,并考慮到零件是中批量生產(chǎn),適當采用工序集中的原則,零件的加工工藝路線如下:
工藝路線方案一:
10、鑄造
20、熱處理
30、沖砂
40、油漆
50、粗銑頂面R
60、粗銑底面B
70、精銑頂面R
80、鉆、擴、鉸平面R上2-Φ30的工藝孔,鉆2-Φ6.7通孔、4-M8螺紋孔和6-Φ6通孔
90、粗刨左端面O、右端面F
100、粗銑端面V
110、粗銑凸臺面A
120、粗銑前面P
130、粗銑斜面L
140、精刨左端面O、右端面F
150、精銑底面B
160、精銑凸臺面A
170、鉆、擴、鉸孔⑤中Φ20和Φ30的孔
180、粗鏜縱向孔①、②、④、⑥
190、熱處理
200、精鏜縱向孔①、②、④、⑥
210、鉆、擴、粗鉸、精鉸平面P上的橫向孔,鉆、攻6-M6的螺紋孔,鉆4-Φ5錐銷孔
220、鉆、攻凸臺面A上的2-M10螺紋孔
230、鉆、攻底面B上的2-M16螺紋孔,鉆2-Φ17孔并锪平Φ32孔
240、鉆左端面O上的各孔及攻螺紋孔
250、鉆、攻后面M上的2-M10螺紋孔,鉆Φ22和Φ30通孔
260、鉆右端面O上的各孔及攻螺紋孔
270、攻頂面R上4-M8螺紋孔
280、粗磨、精磨側(cè)面P
290、去毛刺
300、檢驗
310、油漆
320、入庫
工藝路線方案二:
10、鑄造
20、熱處理
30、沖砂
40、油漆
50、粗銑頂面R
60、粗銑底面B
70、精銑頂面R
80、鉆、擴、鉸平面R上2-Φ30的工藝孔,鉆2-Φ6.7通孔、4-M8螺紋孔和6-Φ6通孔
90、粗銑凸臺面A
100、粗銑前面P
110、粗銑斜面L
120、粗刨左端面O、右端面F
130、粗銑端面V
140、精銑底面B
150、精銑凸臺面A
160、精刨左端面O、右端面F
170、鉆、擴、鉸孔⑤中Φ20和Φ30的孔
180、粗鏜縱向孔①、②、④、⑥
190、熱處理
200、精鏜縱向孔①、②、⑥
210、半精鏜、精鏜縱向孔④
220、鉆、擴、粗鉸、精鉸平面P上的橫向孔,鉆、攻6-M6的螺紋孔,鉆4-Φ5錐銷孔
230、鉆、攻凸臺面A上的2-M10螺紋孔
240、鉆、攻底面B上的2-M16螺紋孔,鉆2-Φ17孔并锪平Φ32孔
250、鉆左端面O上的各孔及攻螺紋孔
260、鉆、攻后面M上的2-M10螺紋孔,鉆Φ22和Φ30通孔
270、鉆右端面F上的各孔及攻螺紋孔
280、攻頂面R上4-M8螺紋孔
290、粗磨、精磨側(cè)面P
300、去毛刺
310、檢驗
320、油漆
330、入庫
3.4 加工方案的比較與優(yōu)化
上述兩個方案的特點在于加工面的順序和鏜主軸孔的方法不一樣。加工面方案的不同之處為方案一加工完工藝孔后為粗刨端面O、F—粗銑端面V—粗銑凸臺面A—粗銑前面P—粗銑斜面L—精刨左端面O、右端面F—精銑底面B—精銑凸臺面A;方案二為先粗銑凸臺面A—粗銑前面P—粗銑斜面L—粗刨左端面O、右端面F—粗銑端面V—精銑底面B—精銑凸臺面A—精刨左端面O、右端面F。根據(jù)工藝性,方案一先粗刨端面O、F更能很好的保證凸臺面A的工序尺寸,而方案二先粗銑凸臺面A,這樣不能夠很好的保證其工序尺寸,誤差比較大。主軸孔的加工方法:方案一是4個孔在一副夾具上進行加工,這樣能夠很好的保證同軸度和各孔之間的平行度;方案二把主軸孔粗鏜完之后單獨進行半精鏜—精鏜加工,這樣不能夠很好的保證主軸孔的同軸度和與各孔之間的平行度,通過進行比較,方案一的加工工藝過程能夠很好的保證各工序尺寸,所以選擇方案一。
第4章 選擇加工設備及刀具、量具、夾具
1、 工序50和工序70銑削頂面R
銑削頂面R時,參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=125mm、Z=12的YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
2、 工序60和工序150銑削底面B
銑削底面B時,參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=400mm、Z=28的YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
3、 工序80鉆2-Φ30工藝孔和頂面各孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用夾具為蓋板式鉆模,并選用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆和機用鉸刀。
4、 工序90和工序140粗刨、精刨左右端面O、F
參閱文獻【3】表3-12-35,選用B1010A龍門刨床。參閱文獻【2】表2.4-22和表2.4-23,選擇寬刀YG8的刨刀,用兩把刨刀同時刨削左右端面O、F。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用刨床夾具。
5、 工序100銑端面V
參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=125mm、Z=12的YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
6、 工序110和工序160粗銑、精銑凸臺面A
參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=125mm、Z=12的YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
7、 工序120粗銑前面P
參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=400mm、Z=28YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
8、工序130粗銑斜面L
參閱文獻【3】表3-12-30,選擇X53K立式銑床。參閱文獻【4】銑削用量部分表3.1和表3.16,選擇do=400mm、Z=28YG6硬質(zhì)合金端銑刀進行銑削。選擇游標卡尺,規(guī)格0.02mm,專用銑床夾具。
9、 工序170鉆、擴、鉸孔⑤中Φ20和Φ30的孔
參閱文獻【3】表3-12-18,選擇T68臥式鏜床。選用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆和機用鉸刀加工Φ20H7和Φ30H7的孔。用塞規(guī)檢驗孔徑尺寸,專用夾具。
10、 工序180和工序200粗鏜、精鏜各縱向孔①、②、④、⑥
參閱文獻【3】表3-12-18,選擇T68臥式鏜床。用環(huán)規(guī)檢驗孔徑尺寸,專用鏜床夾具。
11、 工序210鉆、擴、鉸各橫向孔和鉆、攻各螺紋孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。選用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆和機用鉸刀鉆、擴、鉸各橫向孔,用絲錐攻絲。用塞規(guī)檢驗各橫向孔的精度,專用鉆床夾具。
12、 工序220鉆、攻凸臺面A上的2-M10螺紋孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲。
13、工序230鉆、攻底面B上的2-M16螺紋孔,鉆2-Φ17孔并锪平Φ32孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲
14、工序240鉆、攻左端面O上的各螺紋孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲
15、工序250鉆、攻后面M上的2-M10螺紋孔,鉆Φ22和Φ30通孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲
16、工序260鉆、攻右端面F上的各螺紋孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲
17、工序270攻頂面R上4-M8螺紋孔
參閱文獻【3】表3-12-15,選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應尺寸的麻花鉆、擴孔鉆鉆孔、擴孔,使用機用絲錐攻絲
第5章 工序設計
5.1 確定工序尺寸
根據(jù)各道工序的機械加工余量,從加工表面的最后工序開始往前推,計算出前道各工序的工序尺寸。最后工序的工序尺寸及公差按圖樣的要求及尺寸標注,而前道各工序的公差由加工方法的經(jīng)濟精度決定。
1、平面加工工序尺寸及公差
1)頂面R、底面B
零件頂面R加工的最后工序為精銑,查閱文獻【2】表5-47,精銑余量為1.5mm,而頂面R的毛坯余量為5.0mm,則粗銑余量為3.5mm。底面B加工的最后工序為精銑,精銑余量為1.5mm,該表面的毛坯余量為7mm,則粗銑余量為5.5mm。
頂面R與底面B間的毛坯距離為340mm,工序50粗銑后工序尺寸為mm;工序60為粗銑底面B,加工精度為IT11,則工序尺寸為mm;工序70為精銑頂面R,加工精度為IT7,則工序尺寸為mm;工序150為精銑底面B,工序尺寸為圖樣尺寸328mm。
2)左右端面O、F
零件左右端面O、F加工的最后工序為精刨,查閱文獻【1】表5-47,取精刨余量都為1.5mm,端面的毛坯余量都為4.5mm,則粗刨余量都為3mm。
左右端面的毛坯距離為525mm,工序90為粗刨左、右端面,加工精度為IT11,則工序尺寸為;工序140為精刨左、右端面,工序尺寸為圖樣尺寸516±0.2。
3) 凸臺面A
零件凸臺面A的最后工序為精銑,查閱文獻【2】表5-47,精銑余量都為1.0mm,端面的毛坯余量都為4.5mm,則粗銑余量都為3.5mm。
凸臺面A與后面M的毛坯距離為162.5mm,工序110為粗銑凸臺面A,加工精度為IT11,則工序尺寸為;工序160為精銑凸臺面A,工序尺寸為圖樣尺寸167mm。
4) 端面V
工序100粗銑端面V后工序尺寸為圖樣尺寸。
5) 斜面L
工序130粗銑斜面L后工序尺寸為圖樣尺寸370±0.5
41
表5.1.1 平面加工工序尺寸及公差
工序
加工表面
工序內(nèi)容
余量
精度IT
工序尺寸
工序內(nèi)容
余量
精度IT
工序尺寸
工序內(nèi)容
余量
工序尺寸
50
頂面R
粗銑
3.5
11
精銑
1.5
7
70
60
底面B
粗銑
5.5
11
精銑
1.5
328
150
110
凸臺面A
粗銑
3.5
11
精銑
1.0
167
160
90
左端面O、右端面F
粗刨
3
11
精刨
1.5
516±0.2
140
100
端面V
粗銑
4.5
11
130
斜面L
粗銑
5.5
370±0.5
120
前面P
粗銑
5
11
粗磨
0.3
8
精磨
0.2
392
280
2、 軸孔加工的工序尺寸及公差
以主軸孔④為例,查閱文獻【2】表5-32,毛坯直徑為133mm。粗鏜雙邊余量為3.7mm,加工精度為IT11,工序尺寸為,半精鏜雙邊余量為2mm,加工精度為IT8,工序尺寸為,精鏜雙邊余量為1.3mm,加工精度為IT6,工序尺寸為圖樣尺寸。
用同樣方法查出其余各軸孔的加工余量,計算工序尺寸及公差,如表5-2所示:
表5.1.2 軸孔的工序尺寸及公差
孔徑
粗鏜
半精鏜
精鏜
雙邊余量
工序尺寸
雙邊余量
工序尺寸
雙邊余量
工序尺寸
3.7
2
1.3
6.7
2
1.3
3.7
2
1.3
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
鉆
擴
擴
粗鉸
精鉸
3、 各橫向孔的工序尺寸及公差
各橫向孔的尺寸較小,鑄造時不鑄出毛坯孔,加工時采用鉆—擴—鉸的方法。以孔⑦的為例,查閱文獻【2】表5-30,先鉆孔mm,再鉆擴到mm,再擴孔到mm,然后粗鉸到尺寸,最后精鉸到。用同樣方法加工其余橫向孔,其工序尺寸及公差如表5-3:
表5.1.3 各橫向孔的工序尺寸及公差
孔徑
第一次鉆
第二次鉆
擴
粗鉸
精鉸
⑦
⑧
⑨
⑩
(11)
E-E
5.2 確定切削用量
5.2.1 銑削的切削用量計算
1、銑削頂面R的切削用量計算
工序50和工序70為銑削頂面,切削用量計算如下:
1)粗銑頂面R時的切削用量
(1) 切削深度ap ap=3.5mm。
(2) 決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.24mm/z
(3) 確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=125mm,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=10.8x103s=180min。
(4) 決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【3】銑削部分表3.16,當do=125mm,z=12,ap≤7.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=68m/min,nt=175r/min,Vft=461mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=68x1.12x0.55m/min=41.888m/min
n=ntkv=175x1.12x0.55r/min=107.8r/min
Vf=Vftkvf=461x1.12x0.55mm/min=284mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=118r/min,Vfc=300mm/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5) 校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.24,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤70mm,ap≤4.0mm,do=125mm,z=12,Vf=300mm/min,近似為 Pco=2.7KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap=3.5mm,Vf=300mm/min,n=118r/min,V=46.3m/min,af=0.21mm/z。
2) 精銑頂面R時的切削用量
(1)切削深度ap ap=1.5mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,取af =0.2mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=125mm,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=10.8x103s=180min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.16,當do=125mm,z=12,ap≤3.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=77m/min,nt=196r/min,Vft=517mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=77x1.12x0.55m/min=47.432m/min
n=ntkv=196x1.12x0.55r/min=120.736r/min
Vf=Vftkvf=517x1.12x0.55mm/min=318.472mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=150r/min,Vfc=375mm/s
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.24,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤70mm,ap≤3.5mm,do=125mm,z=12,Vf=318.472mm/min,近似為 Pco=1.1KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap=1.5mm,Vf=375mm/min,n=150r/min,V=58.875m/min,af=0.21mm/z。
2、銑削底面B的切削用量計算
工序60和工序150為銑削底面B,切削用量計算如下:
1)粗銑底面B時的切削用量
(1)切削深度ap ap=5.5mm。分兩次走刀,一次3.5mm,一次2mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.24mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=400mm、Z=28,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=25.2x103s=420min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.16,當do=400mm,z=28,ap≤3.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=59m/min,nt=47r/min,Vft=287mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=59x1.12x0.55m/min=36.344m/min
n=ntkv=47x1.12x0.55r/min=28.952r/min
Vf=Vftkvf=287x1.12x0.55mm/s=176.792mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=30r/min,Vfc=190mm/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表18,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤400mm,ap≤3.5mm,do=400mm,z=28,Vf=190mm/min,近似為 Pco=6.6KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap1=3.5mm,ap2=2mm,Vf=190mm/min,n=30r/min,V=37.68m/min,af=0.226mm/z。
2)精銑底面B時的切削用量
(1)切削深度ap ap=1.5mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.2mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=400mm、Z=28,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=25.2x103s=420min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.16,當do=400mm,z=28,ap≤3.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=59m/min,nt=47r/min,Vft=287mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=59x1.12x0.55m/min=36.344m/min
n=ntkv=47x1.12x0.55r/min=28.952r/min
Vf=Vftkvf=287x1.12x0.55mm/s=176.792mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=30r/min,Vfc=190mm/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表18,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤400mm,ap≤3.5mm,do=400mm,z=28,Vf=190mm/min,近似為 Pco=6.6KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap=1.5mm,Vf=190mm/min,n=30r/min,V=37.68m/min,af=0.226mm/z。
3、銑削端面V的切削用量計算
工序100為銑端面V,切削用量計算如下:
(1) 切削深度ap ap=5.0mm。分兩次加工,一次為3mm,一次為2mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.24mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=125mm,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=10.8x103s=180min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【3】銑削部分表3.16,當do=125mm,z=12,ap≤7.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=68m/min,nt=175r/min,Vft=461mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=68x1.12x0.55m/min=41.888m/min
n=ntkv=175x1.12x0.55r/min=107.8r/min
Vf=Vftkvf=461x1.12x0.55mm/min=284mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=118r/min,Vfc=300mm/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.24,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤70mm,ap≤4.0mm,do=125mm,z=12,Vf=300mm/min,近似為 Pco=2.7KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap1=3.0mm,ap2=2.0mm,Vf=300mm/min,n=118r/min,V=46.3m/min,af=0.21mm/z。
4、凸臺面的銑削加工
工序110和工序160為粗銑、精銑凸臺面A,切削用量計算如下:
1) 粗銑凸臺面A時的切削用量
(1)切削深度ap ap=3.5mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.24mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=125mm,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=10.8x103s=180min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【3】銑削部分表3.16,當do=125mm,z=12,ap≤7.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=68m/min,nt=175r/min,Vft=461mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=68x1.12x0.55m/min=41.888m/min
n=ntkv=175x1.12x0.55r/min=107.8r/min
Vf=Vftkvf=461x1.12x0.55mm/min=284mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=118r/min,Vfc=300mm/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.24,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤70mm,ap≤4.0mm,do=125mm,z=12,Vf=300mm/min,近似為 Pco=2.7KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap=3.5mm,Vf=300mm/min,n=118r/min,V=46.3m/min,af=0.21mm/z。
2) 精銑凸臺面A
(1)切削深度ap ap=1.0mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,取af =0.2mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=125mm,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=10.8x103s=180min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.16,當do=125mm,z=12,ap≤3.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=77m/min,nt=196r/min,Vft=517mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.12
Ksv=Ksn=Ksvf=0.55
V=VtKv=77x1.12x0.55m/min=47.432m/min
n=ntkv=196x1.12x0.55r/min=120.736r/min
Vf=Vftkvf=517x1.12x0.55mm/min=318.472mm/min
根據(jù)X53K型立銑說明書(表3.30)選擇
nc=150r/min,Vfc=375mm/s
因此實際切削速度和每齒進給量為
(5)校驗機床功率
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.24,當鑄鐵硬度174~207HBS,ae≤70mm,ap≤3.5mm,do=125mm,z=12,Vf=318.472mm/min,近似為 Pco=1.1KW
根據(jù)X53K型立銑說明書(銑削部分表3.30),機床主軸允許的功率為
Pcm=10x0.75KW=7.5KW
故Pco<Pcm,因此所選擇的切削用量可以采用,即
ap=1.0mm,Vf=375mm/min,n=150r/min,V=58.875m/min,af=0.21mm/z。
5、前面P的切削用量計算
工序120為粗銑前面P,切削用量計算如下:
(1)切削深度ap ap=5.0mm。分兩次走刀,一次3.0mm,一次2mm。
(2)決定每齒進給量af
查閱文獻【4】銑削部分表3.5,當使用YG6,銑床功率為10KW(表3.30,X53K型立銑說明書)時,
af =0.14~0.24mm/z
但因采用不對稱端銑,故取af =0.24mm/z
(3)確定刀具壽命
由于銑刀直徑do=400mm、Z=28,根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.8,故耐用度T=25.2x103s=420min。
(4)決定切削速度V和每分鐘進給量Vf
根據(jù)文獻【4】銑削部分表3.16,當do=400mm,z=28,ap≤3.5mm,af ≤0.26mm/z時,Vt=59m/min,nt=47r/min,Vft=287mm/min。
各修正系數(shù)為:KMv=KMn=KMvf=1.