車床尾架機(jī)械加工工藝和鏜中間大孔專用夾具設(shè)計(jì)
車床尾架機(jī)械加工工藝和鏜中間大孔專用夾具設(shè)計(jì),車床,機(jī)械,加工,工藝,中間,專用,夾具,設(shè)計(jì)
華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
車床尾架體加工方案與鏜床夾具設(shè)計(jì)
姓 名: 陳沃明
學(xué) 號(hào): 200602024324
院 系: 機(jī)電工程系
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)老師: 李佰茹
2010年6月
目錄
摘要
本課題主要是某機(jī)床尾架體的加工工藝及夾具的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)中先設(shè)計(jì)該尾架體的加工工藝,再根據(jù)加工工藝來設(shè)計(jì)鏜床夾具。由于孔?75的精度要求高和定位尺寸誤差小,為保證孔的位置和加工準(zhǔn)確性我們在加工底面的時(shí)候通過畫線找正的方法確定底面的加工余量,這樣就可以更好的保證孔?75的位置精度。加工孔?75的時(shí)候?yàn)楸WC相對于A面和B面的平行度和垂直度公差,我們就得要準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出以A和B面為定位基準(zhǔn)的夾具。還考慮到工件的圓度和圓柱度的誤差小,設(shè)計(jì)夾具要考慮加工時(shí)候的震動(dòng),為減少震動(dòng),那就得在孔?75的附近找個(gè)夾緊點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:尾架休 ,加工工藝,夾具,設(shè)計(jì),精度
Abstract
1 緒論
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是對我們完成大學(xué)四年的學(xué)習(xí)內(nèi)容后進(jìn)行的總體的系統(tǒng)的復(fù)習(xí),融會(huì)貫通四年所學(xué)的知識(shí),將理論與實(shí)踐相結(jié)合。在畢業(yè)前進(jìn)行的一次模擬訓(xùn)練,為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件,是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律文件。它是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件,直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益,因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。
機(jī)床夾具是是在機(jī)床上裝夾工件的一種裝置,其作用是使工件相對于機(jī)床的刀具有一個(gè)正確的位置,并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。夾具的設(shè)計(jì)是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本,因此在大中批量生產(chǎn)中,常采用專用夾具。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,難免會(huì)有許多的問題,懇請各位老師給予幫助,希望通過這次設(shè)計(jì)能鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力,為以后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。
2 零件分析
在進(jìn)行零件加工工藝設(shè)計(jì)前,必須認(rèn)真研究被加工零件圖樣,從加工制造的角度分析研究零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀、硬度、質(zhì)量、尺寸精度、形位精度、表面粗糙度和材料及熱處理方面的技術(shù)要求,明確技術(shù)條件的制訂依據(jù),從而為制訂合理的工藝規(guī)程與專用設(shè)備設(shè)計(jì)作好必要的準(zhǔn)備。
2.1 零件的作用
題目所給的零件是車床尾架體,尾架安裝在車床的右端導(dǎo)軌上,尾架上的套筒可以安裝頂尖,以支承較長的工件的右端(即頂持工件的中心孔)、安裝鉆頭、鉸刀,進(jìn)行孔加工,也可以安裝絲錐攻螺紋工具、圓析牙套螺紋工具加工內(nèi)、外螺紋。尾架可以沿尾架導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng),然后壓下尾架緊固手輪將尾架夾緊在所需位置,搖動(dòng)尾架手輪可以實(shí)現(xiàn)對工件的頂緊、松開或?qū)ぜM(jìn)行切削的縱向進(jìn)給。
2.2 零件外形的特點(diǎn)
該零件屬于異形零件,加工過程中主要考慮工件的裝夾定位與加工變形的問題。
2.3 零件的主要技術(shù)特點(diǎn)
(1)零件的材料是HT200,該材料為灰鑄鐵,具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨的零件。由于HT200的鑄造應(yīng)力比較大,故鑄件需進(jìn)行人工時(shí)效處理;
(2)孔?75H6要求圓度為0.015;
(3)孔?75H6要求圓柱度為0.015;
(4)孔?75H6與A表面的平行度要求為0.04;
(5)孔?75H6與B表面的垂直度要求為0.03;
(6)A表面要求平面度為0.025;
(7)各加工表面達(dá)到尺寸精度和表面粗糙度的要求。
2.4 零件的工藝分析
(1)零件的材料是灰鑄鐵,具有良好的金屬切削加工性;
(2)零件主要進(jìn)行孔加工和平面加工,鉆孔及攻絲;
(3)零件的A、B兩基準(zhǔn)平面精度要求較高,與尾架主軸孔之間的相互位置精度要求也較高;
(4)零件主軸孔有兩處按裝配要求進(jìn)行加工:一是應(yīng)與尾架底板裝配后再鏜孔,二是應(yīng)與尾架主軸鎖緊裝置裝配后再鏜孔;
(5)尾架主軸孔有較高的尺寸精度和形狀位置精度要求,加工難度大。
2.5 確定零件的主要加工表面
(1)孔?75兩個(gè)端面;
(2)4×M8;
(3)孔?750+0.019;
(4)孔?100+0.015;
(5)孔?360+0.025;
(6)孔?220+0.21;
(7)孔?200+0.021;
(8)平面A;
(9)平面B;
(10)孔?60+0.012;
(11)孔?240+0.21;
(12)孔?160+0.18
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程就是零件的加工方法和步驟,其主要內(nèi)容包括:排列加工工序、確定各個(gè)工序零件裝夾方法、加工余量、切削用量、工時(shí)定額和所占有的機(jī)床、工具、夾具、量具等。
制定合理的加工工藝規(guī)程,具有重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。首先,工藝規(guī)程是直接生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。其次,工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)。再次,工藝規(guī)程還是設(shè)計(jì)新建、改建和擴(kuò)建工廠的依據(jù)。為了達(dá)到上述目的,工藝規(guī)程的制定應(yīng)盡量做到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,并保證生產(chǎn)安全。
3.1零件毛坯的確定
3.1.1 毛坯種類選擇
毛坯制造是零件生產(chǎn)過程的一部分,零件所用的毛坯選擇是否合適,將影響工藝過程是否優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。正確選擇毛坯主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:
(1)零件的材料及力學(xué)性能;
(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大?。?
(3)零件的生產(chǎn)批量和精度要求;
(4)工廠毛坯車間的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平。
由于零件外形比較復(fù)雜,只能采用鑄造的方法生產(chǎn)毛坯。生產(chǎn)批量為中批生產(chǎn),采用砂型鑄造,手工造型。鑄造后,鑄件需要消除毛刺和砂粒,并作退火處理。
3.1.2 確定毛坯的加工余量
合理的加工余量,對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。加工余量過小,不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷層和各種誤差,也不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)工件的裝夾誤差;加工余量過大,不僅增加了機(jī)械加工量,降低了生產(chǎn)效率,而且浪費(fèi)原材料和能源,增加刀具的損耗,使加工成本升高。
確定毛坯加工余量的基本原則是:在保證加工精度的前提下,盡量減少加工余量,以提高生產(chǎn)率。目前一般采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法和查表法來具體確定余量值,并就考慮下列幾條原則:
(1)零件尺寸精度或表面粗糙度要求高的加工表面,應(yīng)有較大的加工余量;
(2)加工面積大的表面加工余量應(yīng)加大;
(3) 距基準(zhǔn)較遠(yuǎn)的加工表面,加工余量就加大;
(4)出現(xiàn)缺陷或開設(shè)澆冒口的位置應(yīng)留工藝余量。
下面采用查表法確定各加工表面的加工余量:
查表2-1 大中批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)和表2-5 毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量(鄒)等級(jí)得,對于鑄件材料為灰鑄鐵,采用砂型鑄造的鑄件,其尺寸公差等級(jí)CT為8~10級(jí),加工加工余量等級(jí)RMA為E~G級(jí),故取CT=10,RMA=G。
查表2-3 鑄件尺寸公差和表2-4 要求的鑄件機(jī)械加工余量(RMA)(鄒)確定各加工表面的總余量下表:
表3.1-1 各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸(mm)
RMA
C T
毛坯尺寸(mm)
修正尺寸(mm) 毛坯的修正尺寸是根據(jù)3.1.2的內(nèi)容和切削用量進(jìn)行修正的。
孔?75兩個(gè)端面
406
4
5
406+2×4+5/2=416.5
412
4×M8
8
0
0 毛坯孔直徑小于15的孔一般都不鑄造出來。
孔?750+0.019
?75
1.4
3.2
75-2×1.4-3.2/2=70.6
68
孔?100+0.015
?10
0
0
孔?360+0.025
?36
0.5
2.6
36-2×0.5-2.6/2=33.7
33
孔?220+0.21
?22
0.5
2.4
22-2×0.5-2.4/2=19.8
19.6
孔?200+0.021
?20
0.5
2.4
20-2×0.5-2.4/2=17.8
18.0
平面A
205
2.8
44
205+2.8+4=211.8
211
平面B
72
1.4
3.2
72-1.4-3.2=67.4
68
孔?60+0.012
?6
0
0
孔?240+0.21
?24
0.5
2.4
24-2×0.5-2.4/2=21.8
21.8
孔?160+0.18
?16
0.5
2.2
16-2×0.5-2.2/2=13.9
15
3.2 機(jī)械加工路線的擬定
3.2.1 選擇零件表面的加工方法
零件的加工表面一般有平面、外圓、內(nèi)孔、螺紋等,對應(yīng)這些表面能達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)精度的加工方法很多,在具體選擇確定時(shí)應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求。材料的熱處理。生產(chǎn)批量和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件來考慮,以滿足機(jī)械加工工藝要求。根據(jù)以上要求和工廠的實(shí)際情況,零件和加工表面的加工方法如下:
(1)孔?75兩個(gè)端面:表面粗糙度Ra上限值為3.2um,尺寸公差等級(jí)為IT 7,故采用端銑的加工方法,具體步驟為粗銑→精銑。
(2)4×M8:螺紋公差等級(jí)為7H,表面粗糙度Ra上限值為3.2um,由于毛坯孔不鑄造出來,故須先鉆孔后攻絲,具體步驟為鉆→絲錐攻絲。
(3)孔?750+0.019:圓度和圓柱度公差為8級(jí),垂直度和平行度公差等級(jí)為5級(jí),尺寸公差等級(jí)為IT 6,表面粗糙度Ra上限值為1.6um,具有較高的尺寸精度和形狀位置精度,故采用鏜銷的加工方法,具體步驟為粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動(dòng)鏜刀塊精鏜。
(4)孔?100+0.015:表面粗糙度Ra上限值為1.6um,尺寸公差等級(jí)為IT 7,毛坯孔沒有鑄造出來,孔徑不大,故采用鉸削的加工方法,具體步驟為鉆→粗鉸→精鉸。
(5)孔?360+0.025:表面粗糙度Ra上限值為1.6um,尺寸公差等級(jí)為IT 7,毛坯孔已經(jīng)鑄造出來,孔徑不大,故采用鉸削的加工方法,具體步驟為粗?jǐn)U→粗鉸→精鉸。
(6)孔?220+0.21:表面粗糙度Ra上限值為12.5um,尺寸公差等級(jí)為IT 12,毛坯孔已經(jīng)鑄造出來,孔徑不大,精度要求不高,故采用擴(kuò)削的加工方法,具體步驟為粗?jǐn)U。
(7)孔?200+0.021:表面粗糙度Ra上限值為1.6um,尺寸公差等級(jí)為IT 7,孔徑不大,故采用鉸削的加工方法,毛坯孔已經(jīng)鑄造出來,具體步驟為粗?jǐn)U→精擴(kuò)→精鉸。
(8)平面A:平面度公差6級(jí),表面粗糙度Ra上限值為1.6um,加工面積比較大,故可采用銑削的加工方法,具體步驟為粗銑→半精銑→精銑。
(9)平面B:表面粗糙度Ra上限值為1.6um,故可采用銑削的加工方法,具體步驟為粗銑→半精銑→精銑。
(10)孔?60+0.012:表面粗糙度Ra上限值為1.6um,尺寸公差等級(jí)為IT 7,毛坯孔不鑄造出來,孔徑不大,故采用鉸削的加工方法,具體步驟為鉆→鉸。
(11)孔?240+0.21:表面粗糙度Ra上限值為12.5um,尺寸公差等級(jí)為IT 12,毛坯孔已經(jīng)鑄造出來,孔徑不大,精度要求不高,故采用擴(kuò)削的加工方法,具體步驟為粗?jǐn)U。
(12)孔?160+0.18:表面粗糙度Ra上限值為12.5um,尺寸公差等級(jí)為IT 12,毛坯孔已經(jīng)鑄造出來,孔徑不大,精度要求不高,故采用擴(kuò)削的加工方法,具體步驟為粗?jǐn)U。
3.2.2 工序定位基準(zhǔn)的選擇
在將毛坯加工成成品零件的全部過程中,應(yīng)粗基準(zhǔn)選擇原則和精基準(zhǔn)選擇原則來選擇加工階段的定位基準(zhǔn),以確保加工表面的位置精度。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇:粗基準(zhǔn)的選擇對零件的加工會(huì)產(chǎn)生重要的影響,它會(huì)影響到加工面和不加工面的相互位置,或者影響到加工余量的分配,所以,正確選擇粗基準(zhǔn)對保證產(chǎn)品氣量有重要影響。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)首先要保證相互位置的要求和便于準(zhǔn)基準(zhǔn)的加工;其次,粗基準(zhǔn)必須保證加工表面的加工余量能夠合理分配和便于工件的裝夾;最后,粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用。
根據(jù)以上的要求,結(jié)合零件的實(shí)際情況,選擇孔?75和孔?24作為粗基準(zhǔn)。
(2)精基準(zhǔn)的選擇:選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求和實(shí)現(xiàn)裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。一般應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則、自為基準(zhǔn)原則和便于裝夾原則。前四者都有各自的應(yīng)用條件,唯有便于裝夾原則始終不能違反。
根據(jù)以上的要求,結(jié)合零件的實(shí)際情況,選擇平面A和平面B作為精基準(zhǔn)。
3.2.3 工序數(shù)目的順序的確定
根據(jù)每個(gè)加工表面的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求,確定采用何種加工方法和分幾次加工。一般零件的加工工藝過程大致分為粗加工階段工序、半精加工階段工序、精加工階段工序和光整加工階段工序。具體安排工序內(nèi)容時(shí),要把粗、精加工分開,但加工階段劃分不應(yīng)該過細(xì),否則會(huì)使工序數(shù)目增加,加工過程復(fù)雜,影響生產(chǎn)率和成本。因此,在滿足質(zhì)量要求的情況下劃分的工序數(shù)目應(yīng)盡量少。
具體決定工序數(shù)目時(shí),根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)類型和工廠具體條件,應(yīng)適當(dāng)采用工序集中和工序分散原則。所謂工序集中就是工序數(shù)少而各加工內(nèi)容多,其特點(diǎn)是:有利于采用高生產(chǎn)效率機(jī)床;減少工件裝夾次數(shù),節(jié)省裝夾工作時(shí)間;有利于保證各加工面的相互位置精度;減少工序數(shù)目,縮短了工藝路線,也簡化了生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作;專用設(shè)備和工藝裝備比較復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長,更換產(chǎn)品較困難。而工序分散就是工序數(shù)多而各加工內(nèi)容少,其特點(diǎn)是:可使每個(gè)工序使用的設(shè)備和夾具比較簡單,調(diào)整比較容易;工藝路線長,設(shè)備和工人數(shù)量多,生產(chǎn)占地面積大;有利于選擇合理的切削用量。工序集中和工序分散各有各自的特點(diǎn),選用時(shí),要根據(jù)生產(chǎn)類型、機(jī)床設(shè)備、零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析后進(jìn)行選用。
在安排機(jī)械加工工序時(shí),應(yīng)根據(jù)加工階段的劃分、基準(zhǔn)和選擇和被加工表面的主次來決定,一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
(1)先基準(zhǔn)再其它;
(2)先粗后精;
(3)先主后次;
(4)先面后孔。
還應(yīng)考慮熱處理工序、檢驗(yàn)工序和輔助工序的安排。
根據(jù)以上的原則及要求,結(jié)合零件的實(shí)際情況及工廠現(xiàn)有的設(shè)備和布置,確定機(jī)械加工工藝路線如下:
(1)銑削A表面:粗銑→半精銑→精銑;
(2)銑削B表面:粗銑→半精銑→精銑;
(3)銑削孔?75兩個(gè)端面:粗銑→精銑;
(4)鉸削孔?360+0.025:粗?jǐn)U→粗鉸→精鉸;
(5)鉆削孔?100+0.015:鉆→擴(kuò)→鉸;
(6)擴(kuò)孔孔?220+0.21:粗?jǐn)U;
(7)鉸削孔?200+0.021:粗?jǐn)U→粗鉸→精鉸;
(8)鉸削孔?60+0.012:粗?jǐn)U→精擴(kuò)→精鉸;
(9)擴(kuò)孔?240+0.21:粗?jǐn)U;
(10)擴(kuò)孔?160+0.18:粗?jǐn)U;
(11)攻絲4×M8:鉆孔→攻絲;
(12)鏜削孔?750+0.019:粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動(dòng)鏜刀塊精鏜;
(13)去毛刺,終檢。
考慮到孔?75的精度較高,在一個(gè)工序中完成加工可能存在殘余應(yīng)力使加工精度難以保證,同時(shí)?75的孔也要求裝配后才加工,同時(shí)把其它工序考慮進(jìn)去,把工序修正如下:
工序10 鑄造:砂型鑄造,手工造型;
工序20 冷作:清砂,去澆冒口;
工序30 熱處理:人工時(shí)效;
工序40 涂漆:非加工表面涂防銹漆;
工序50 銑削A表面:粗銑→半精銑→精銑;
工序60 銑削B表面:粗銑→半精銑→精銑;
工序70 銑削孔?75兩個(gè)端面:粗銑→精銑;
工序80 粗鏜孔?75:粗鏜;
工序90 鉸削孔?360+0.025:粗?jǐn)U→粗鉸→精鉸;
工序100 鉸削孔?100+0.015:鉆→擴(kuò)→鉸;
工序110 擴(kuò)削孔?220+0.21:粗?jǐn)U;擴(kuò)削孔?240+0.21:粗?jǐn)U;擴(kuò)削孔?160+0.18:粗?jǐn)U;
工序120 鉸削孔?200+0.021:粗?jǐn)U→粗鉸→精鉸;
工序130 鉸削孔?60+0.012:粗?jǐn)U→精擴(kuò)→精鉸;
工序140 攻絲4×M8:鉆孔→攻絲;
工序150 裝配:把尾架體與尾架底板、主軸鎖緊裝置裝配起來;
工序160 鏜削?750+0.019孔:半精鏜→精鏜→倒角C2→浮動(dòng)鏜刀塊精鏜;
工序170 去毛刺,檢驗(yàn);
工序180 清洗→加工表面涂防銹油→入庫。
3.2.4 確定工序間的加工余量和工序尺寸及其公差
A 工序間的加工余量按查表法確定,其選用原則為:
(1)為縮短加工時(shí)間,降低制造成本,應(yīng)采用最小的加工余量。
(2)加工余量應(yīng)保證得到圖樣上規(guī)定的精度和表面粗糙度。
(3)要考慮零件熱處理時(shí)引起的變形,否則可能產(chǎn)生廢品。
(4)要考慮所采用的加工方法、設(shè)備以及加工過程中可能產(chǎn)生的變形。
(5)要考慮被加工零件尺寸的大小,尺寸越大,加工余量越大,因?yàn)榱慵某叽缭龃蠛?,由切削力、?nèi)應(yīng)力等引起變形的可能性也增加。
(6)選擇加工余量時(shí),還要考慮工序尺寸公差的選擇。因?yàn)楣畹慕缦逈Q定加工余量的最大尺寸與最小尺寸。其工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)經(jīng)度的加工范圍。
本工序余量應(yīng)大于上工序留下的表面缺陷層厚度。
(8)本工序的余量必須大于上工序的公差和幾何公差。
一般采用查表法確定每道工序的加工余量,然后按工序順序由后向前推算的計(jì)算方法,根據(jù)選定的余量計(jì)算前一道工序的尺寸。
工序尺寸的公差的表面粗糙度應(yīng)該按工序的加工方法和經(jīng)濟(jì)精度來確定,工序尺寸的公差一般規(guī)定為按工件的“入體”方向標(biāo)注,即對于被包容面工序尺寸公差取負(fù)值,而對于被包容面工序尺寸公差取正值。
B 確定各加工表面的工序尺寸及公差
a 表面A工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-3 平面第一次粗加工余量、表3.2-5 銑平面加工余量和加工余量的選用原則可得,精銑余量為0.5mm,半精銑余量為1.5mm,粗銑的余量為4 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
精銑后工序尺寸為205 mm,其他各工序基本尺寸依次為:
半精銑: 205+0.5=205.5 mm
粗銑: 205.5+1.5=207 mm
毛坯: 207+4=211 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-8 平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,精銑后選定為IT 8,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);半精銑后選定為IT10,Ra6.3 um;粗銑后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。精銑:205.05-0.10+0,Ra 1.6um;半精銑:205.5-0.185+0,Ra6.3um;粗銑:207-0.46+0,Ra12.5um。
b 表面B工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-3 平面第一次粗加工余量、表3.2-5 銑平面加工余量和加工余量的選用原則可得,精銑余量為0.5mm,半精銑余量為1.0mm,粗銑的余量為2.5 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
精銑后工序尺寸為72 mm,其他各工序基本尺寸依次為:
半精銑: 72-0.5=71.5 mm
粗銑: 71.5-1.0=70.5 mm
毛坯: 70.5-2.5=68 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-8 平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,精銑后選定為IT 7,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);半精銑后選定為IT10,Ra6.3 um;粗銑后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。精銑:71.97-0.03+0,Ra 1.6um;半精銑:71.5-0.12+0,Ra6.3um;粗銑:70-0.3+0,Ra12.5um。
c 孔?75兩個(gè)端面工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-3 平面第一次粗加工余量、表3.2-5 銑平面加工余量和加工余量的選用原則可得,精銑余量為0.5mm,粗銑的余量為2.5 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
精銑后工序尺寸為406 mm,其他各工序基本尺寸依次為:
粗銑: 406+2×0.5=407 mm
毛坯: 407 +2×2.5=412mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-8 平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,精銑后選定為IT 9,Ra3.2 um(零件的設(shè)計(jì)要求);粗銑后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。精銑:406-0.14+0,Ra 3.2um;粗銑:407-0.63+0,Ra12.5um。
d 孔?360+0.025工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-9 基孔制7級(jí)精度(H7)孔的加工和加工余量的選用原則可得,精鉸余量 如無特別說明,文中所說的加工余量都是單余量。
為0.05mm,粗鉸余量為0.45mm,粗?jǐn)U的余量為1 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
精鉸后工序尺寸為?36mm,其他各工序基本尺寸依次為:
粗鉸: 36-2×0.05=35.9 mm
粗?jǐn)U: 35.9-2×0.45=35 mm
毛坯: 35-2×1=33 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,精鉸后選定為IT 7,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);粗鉸后選定為IT9,Ra3.2 um;粗?jǐn)U后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。精鉸:?36-0+0.025,Ra 1.6um;粗鉸:?35.8-0+0.062,Ra3.2um;粗?jǐn)U:35-0+0.25,Ra12.5um。
e 孔?200+0.021工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-9 基孔制7級(jí)精度(H7)孔的加工和加工余量的選用原則可得,精鉸余量為0.03mm,粗鉸余量為0.07mm,粗?jǐn)U的余量為0.9 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
精鉸后工序尺寸為?20mm,其他各工序基本尺寸依次為:
粗鉸: 20-2×0.03=19.94 mm
粗?jǐn)U: 19.94-2×0.07=19.8 mm
毛坯: 19.8-2×0.9=18 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,精鉸后選定為IT 7,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);粗鉸后選定為IT9,Ra3.2 um;粗?jǐn)U后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。精鉸:?20-0+0.021,Ra 1.6um;粗鉸:?19.94-0+0.052,Ra3.2um;粗?jǐn)U:?19.8-0+0.21,Ra12.5um。
f 孔?100+0.015工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-9 基孔制7級(jí)精度(H7)孔的加工和加工余量的選用原則可得,精鉸余量為0.02mm,粗鉸余量為0.08mm,鉆削的余量為4.9 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
鉸削后工序尺寸為?10mm,其他各工序基本尺寸依次為:
粗鉸: 10-2×0.02=9.96 mm
鉆削: 9.96-2×0.08=9.8 mm
毛坯: 9.8-2×4.9=0 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,鉸削后選定為IT 7,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);擴(kuò)削后選定為IT9,Ra3.2 um;鉆銷后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。鉸削:?10-0+0.015,Ra 1.6um;擴(kuò)削:?9.96-0+0.036,Ra3.2um;鉆削:?9.8-0+0.15,Ra12.5um。
g 孔?60+0.012工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)表3.2-9 基孔制7級(jí)精度(H7)孔的加工和加工余量的選用原則可得,鉸削余量為0.1mm,鉆削的余量為2.9 mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
鉸削后工序尺寸為?6mm,其他各工序基本尺寸依次為:
鉆削: 6-2×0.1=5.8 mm
毛坯: 5.8-2×2.9=0 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,鉸削后選定為IT 7,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);鉆銷后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。鉸削:?6-0+0.012,Ra 1.6um;鉆削:?5.8-0+0.12,Ra12.5um。
h 孔?750+0.019工序尺寸及公差
(1)確定各加工工序的加工余量
根據(jù)第7章6.2.6節(jié)基本鏜削方法(簡明機(jī)械加工工藝手冊,陳宏鈞)和加工余量的選用原則可得,浮動(dòng)鏜刀塊精鏜余量為0.04mm,粗鏜余量為0.36mm,半精鏜余量為0.85 mm,粗鏜余量為2.25mm。
(2)計(jì)算各加工工序基本尺寸
從最終加工工序開始,即從設(shè)計(jì)尺寸開始,到第一道加工工序,表逐次加上每道加工工序余量,可分別得到各加工工序的基本尺寸。
浮動(dòng)鏜刀塊精鏜后工序尺寸為?75mm,其他各工序基本尺寸依次為:
精鏜: 75-2×0.04=74.92 mm
半精鏜:74.92-2×0.36=74.2 mm
粗鏜: 74. 2-2×0.85=72.5 mm
毛坯: 72.5-2×2.25=68 mm
(3)確定工序尺寸公差
除最終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定以外,其他各加工工序按各自所采用的加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。
查表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度(鄒)可得,浮動(dòng)鏜刀塊精鏜后選定為IT 6,Ra1.6 um(零件的設(shè)計(jì)要求);精鏜后選定為IT7,Ra1.6 um;半精鏜后選定為IT9,Ra3.2 um;粗鏜后選定為IT 12,Ra12.5 um。
(4)按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差
根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查表2.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值,將查得的公差數(shù)值按“入體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。浮動(dòng)鏜刀塊精鏜:?75-0+0.019,Ra 1.6um;精鏜:?74.92-0+0.030,Ra 1.6um;半精鏜?74.2-0+0.074,Ra3.2um;粗鏜:?72.5-0+0.30,Ra12.5um。
3.3 機(jī)床和工藝裝備的選擇和設(shè)計(jì)
擬定了零件的工藝路線后,對其中用機(jī)床加工的工序還要選擇通用或設(shè)計(jì)專用的機(jī)床和工藝設(shè)備,它將影響零件的加工精度和生產(chǎn)效率。
3.3.1機(jī)床的選擇
機(jī)床選擇的原則是:機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng),應(yīng)考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性;機(jī)床的加工范圍應(yīng)滿足零件的加工要求;機(jī)床加工精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng);機(jī)床的加工以及尺寸范圍應(yīng)與零件毛坯的外形尺寸相適應(yīng);機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、走刀量的等級(jí)、機(jī)床功率應(yīng)符合切削量的要求。
根據(jù)以上的要求,考慮工廠的實(shí)際情況,機(jī)床的選用如下:
銑床:X53T ,X62;
鉆床:搖臂鉆床Z3040;
鏜床:T68。
3.3.2刀具的選擇
選擇刀具時(shí),應(yīng)考慮工序的各類、生產(chǎn)類型、工件材料、加工精度和所采用機(jī)床的性能,刀具的尺寸規(guī)格盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)的,具體選擇時(shí)應(yīng)考慮:與生產(chǎn)性質(zhì)相適應(yīng);符合工件材料的加工要求;滿足加工要求;與所使用的機(jī)床相適應(yīng)。
在成批或大批大量生產(chǎn)中,若特殊需要,可采用成形刀具、組合刀具、非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鉆頭、鉸刀等來提高生產(chǎn)率,但需自行設(shè)計(jì)。
各工序所選用的刀具詳見3.4 切削用量的選擇或工序卡片。
3.3.3量具的選擇
在小批量生產(chǎn)中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的通用量具。在成批或大量生產(chǎn)中,一般應(yīng)根據(jù)所檢驗(yàn)尺寸設(shè)計(jì)專用量具和各種專門檢驗(yàn)夾具。
在選擇量具時(shí),除應(yīng)考慮零件的生產(chǎn)類型外,還應(yīng)考慮被測零件的精度要求,考慮測量工具的測量方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
由于零件沒有難以測量的表面,所以選用通用的量具,詳細(xì)的量具可見后面的工序卡片。
3.3.4夾具的選擇和設(shè)計(jì)
在小批量生產(chǎn)中盡量采用通用夾具。當(dāng)被加工工件的表面精度要求較高或者在成批大量生產(chǎn)時(shí),一般應(yīng)設(shè)計(jì)專用夾具,以保證加工表面的位置精度。詳細(xì)的夾具設(shè)計(jì)見第4章
3.4 切削用量的選擇
切削用量是指切削加工時(shí)可以控制的參數(shù),具體是指切削速度υ/(mm/min),進(jìn)給量/(mm/r)背吃刀量ap/(mm)。切削用量的選擇主要是根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機(jī)床的功率和剛度等情況,在保證工序質(zhì)量的前提下,充分利用刀具的切削性能和機(jī)床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性,獲得高生產(chǎn)率和低生產(chǎn)成本。
粗加工時(shí),加工精度和表面粗糙度要求不高,毛坯余量大。因此,選擇粗加工的切削用量時(shí),應(yīng)盡量能保證較高的金屬切削率,以提高生產(chǎn)率和必要的刀具耐用度。因此,選擇切削用量時(shí)首先應(yīng)選擇較大的背吃刀量ap,其次選擇較大的進(jìn)給量,最后確定一個(gè)合適的切削速度υ。
精加工時(shí),加工精度和表面粗糙度要求較高,加工余量小且均勻。因此,選擇切削用量時(shí)應(yīng)著重保證加工質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。所以,首先考慮選擇一個(gè)較高的切削速度υ,其次選擇較小的進(jìn)給量,最后確定切削深度ap。
3.4.1背吃刀量ap的選擇
粗加工時(shí),背吃刀量應(yīng)根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來確定。由于粗加工時(shí)是以提高生產(chǎn)率為主要目的,所以在留出半精加工和精加工余量后,應(yīng)盡量把粗加工余量一次切除。一般ap可達(dá)8~10mm當(dāng)遇到斷續(xù)切削、加工余量太大或不均勻時(shí),則應(yīng)考慮多次走刀,而此時(shí)的背吃刀量應(yīng)依次遞減,即ap1>ap2>ap3…。
精加工時(shí),應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定背吃刀量,使加工余量少而均勻。
3.4.2進(jìn)給量的選擇
粗加工時(shí)對表面粗糙度要求不高,在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好的情況下,可以選用大一些的進(jìn)給量;精加工時(shí),應(yīng)主要考慮工件表面粗糙要求,一般表面粗糙度數(shù)值越小,進(jìn)給量也要相應(yīng)減小。
3.4.3切削速度υ的選擇
切削速度主要應(yīng)工件和刀具的材料來確定。粗加工時(shí),υ主要受刀具壽命的機(jī)床功率的限制。如超出了機(jī)床許用功率,則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度;精加工時(shí),ap和選用得都較小,在保證合理的刀具壽命的情況下,切削速度應(yīng)選取盡可能的高,以保證加工精度和表面粗糙度,同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。
切削用量選定后,應(yīng)根據(jù)已選定的機(jī)床,將進(jìn)給量和切削速度υ修定成機(jī)床具有的進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速n,并計(jì)算出實(shí)際的切削速度υ。工序卡上填寫的切削用量應(yīng)是修定后的進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速n及實(shí)際切削速度υ。
3.4.5各加工表面的切削用量的選擇
A 表面A切削用量的選擇
a 粗銑
(1)刀具的選擇
由于被加工的表面面積偏大,為提高生產(chǎn)效率,采用端銑刀加工,查表9.2-14 可轉(zhuǎn)位銑刀規(guī)格,選取銑刀直徑d0=250mm,齒數(shù)Z=16。由于加工材料為鑄鐵,硬質(zhì)合金刀片牌號(hào)取YG8。
銑刀的幾何參數(shù)(銑刀的角度)可根據(jù)表9.2-27 硬質(zhì)合金銑刀角度選擇:γ0=0°,a0=6°,a′=8°,a0ε=a0=6°,β=-12°,κγ=20°, κγ′=5°。
(2)銑削用量
①確定銑削深度:由于加工余量為4mm,故可在一次走刀內(nèi)切完,故ap=4mm。
②確定每齒進(jìn)給量af:根據(jù)表9.4-3 硬質(zhì)合金端銑刀銑削平面的進(jìn)給量可知(X53T銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為10Kw)每齒進(jìn)給量af=0.25~0.38mm/Z。采用對稱銑削,故取此范圍內(nèi)小值,取af=0.25 mm/Z。
③確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)表9.4-6 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及表9.4-7 銑刀耐用度T確定銑刀后刀面最大磨損限度為2mm,刀具耐用度T=240min。
④計(jì)算切削速度:根據(jù)銑削速度計(jì)算公式
υ=Cvd0qvTmapxvafyvawuvZpvkv 式(3.1)
查表9.4-8得,Cv=203, qv=0.2,xv=0.15,yv=0.35, uv=0.2, pv=0,m=0.32,kv=1.0。根據(jù)式(3.1)得,
υ=203×2500.22400.32×40.15×0.250.35×2400.2×160×1.0
≈46.5m/min
根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式
n=υπd×1000 式(3.2)
=46.53.14×250×1000
≈59.26r/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取n=71r/min。根據(jù)式(3.2)得,
υ=πd0n1000
=3.14×250×711000
≈54.95m/min
根據(jù)進(jìn)給速度υf計(jì)算公式得,
υf=fn=afZn 式(3.3)
=0.25×16×71
≈284 mm/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取υf=315mm/min。
根據(jù)式(3.3),由υf=315mm/min得
af=υfZn
=31516×71
=0.28mm/Z
由于0.25mm/Z<0.28mm/Z<0.35mm/Z,故選取的進(jìn)給速度υf可行。
(3)校驗(yàn)銑削功率:
根據(jù)銑削功率公式
Pm=Fzυ6×104 式(3.4)
式中,Pm:銑削功率; Fz:圓周銑削力。
Fz=CFapxFafyFaωμFd0qFnωFkFz 式(3.5)
查表9.4-10得,CF=534,xF=0.9,yF=0.74,μF=1.0,ωF=0,qF=1.0,kFz=1.0,根據(jù)式(3.5)得,
Fz=534×40.9×0.280.9×2401.02501.0×710×1.0
≈629.93N
根據(jù)式(3.4)得,
Pm=Fzυ6×104
=629.93×54.956×104
≈5.77Kw
Pm的值大于機(jī)床的銑削功率,故選擇的銑削用量可以在X53T 銑床上使用。
(4)切削時(shí)間的計(jì)算:
根據(jù)表9.4-31 銑削切削時(shí)間計(jì)算公式可知,端銑刀對稱銑削的切削時(shí)間計(jì)算公式是
tm=lω+l1+l2υf 式(3.6)
式中,tm:切削時(shí)間;lω:工件銑削部分長度;l1:切入行程長度;l2:切出行程長度。
根據(jù)表9.4-33 端銑刀銑平面的切入和切出行程可得,當(dāng)lω=338mm時(shí),l1+l2=94mm。由式(3.6)可得,
tm=338+94315
≈1.37mim
b 半精銑
⑴刀具的選擇:
采用原來的刀具不變。
⑵銑削用量:
①確定銑削深度:由于加工余量為1.5mm,故可在一次走刀內(nèi)切完,故ap=1.5mm。
②確定每齒進(jìn)給量af:根據(jù)表9.4-3 硬質(zhì)合金端銑刀銑削平面的進(jìn)給量可知(X53T銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為10Kw,半精加工時(shí))每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1.0mm/r,取f=0.8 mm/r,根據(jù)式(3.3)得
af=fz
=0.816
=0.05 mm/Z
③確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)表9.4-6 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及表9.4-7 銑刀耐用度T確定銑刀后刀面最大磨損限度為2mm,刀具耐用度T=240min。
④計(jì)算切削速度:根據(jù)銑削速度計(jì)算公 式(3.1)和查表9.4-8得
υ=Cvd0qvTmapxvafyvawuvZpvkv
=203×2500.22400.32×1.50.15×0.050.35×2400.2×160×1.0
≈95.62m/min
根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式(3.2)得
n=υπd×1000
=95.623.14×250×1000
≈121r/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取n=112r/min。根據(jù)式(3.2)得,
υ=πd0n1000
=3.14×250×1121000
≈86.35m/min
根據(jù)進(jìn)給速度υf計(jì)算公式(3.3)得,
υf=fn
=0.8×112
=89.6mm/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取υf=110mm/min。
根據(jù)式(3.3),由υf=110mm/min得
f=υfn
=110112
=0.9mm/r
由于0.5mm/r<0.9mm/r<1.0 mm/r,故選取的進(jìn)給速度υf可行。
(3)切削時(shí)間的計(jì)算:
根據(jù)式(3.6)和表9.4-33 端銑刀銑平面的切入和切出行程可得
tm=lω+l1+l2υf
=338+94110
≈3.93mim
c 精銑
⑴刀具的選擇:
采用原來的刀具不變。
⑵銑削用量:
①確定銑削深度:由于加工余量為0.5mm,故可在一次走刀內(nèi)切完,故ap=0.5mm。
②確定每齒進(jìn)給量af:根據(jù)表9.4-3 硬質(zhì)合金端銑刀銑削平面的進(jìn)給量可知(X53T銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為10Kw,精加工時(shí))每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4~0.6mm/r,取f=0.5 mm/r,根據(jù)式(3.3)得
af=fz
=0.516
≈0.03mm/Z
確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)表9.4-6 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及表9.4-7 銑刀耐用度T確定銑刀后刀面最大磨損限度為2mm,刀具耐用度T=240min。
③計(jì)算切削速度:根據(jù)銑削速度計(jì)算公 式(3.1)和查表9.4-8得
υ=Cvd0qvTmapxvafyvawuvZpvkv
=203×2500.22400.32×0.50.15×0.030.35×2400.2×160×1.0
≈135.91m/min
根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式(3.2)得
n=υπd×1000
=135.913.14×250×1000
≈173.13r/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取n=180r/min。根據(jù)式(3.2)得,
υ=πd0n1000
=3.14×250×1801000
=141.3m/min
根據(jù)進(jìn)給速度υf計(jì)算公式(3.3)得,
υf=fn
=0.5×180
=90mm/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取υf=80mm/min
根據(jù)式(3.3),由υf=80mm/min得
f=υfn
=80180
=0.44mm/r
由于0.4mm/r<0.44mm/r<0.6 mm/r,故選取的進(jìn)給速度υf可行。
(3) 切削時(shí)間的計(jì)算:
根據(jù)式(3.6)和表9.4-33 端銑刀銑平面的切入和切出行程可得
tm=lω+l1+l2υf
=338+9480
≈5.4mim
B 表面B切削用量的選擇
a 粗銑
⑴刀具的選擇:
由于該工序加工的表面為一凹槽的側(cè)面,故選用立銑刀加工該表面。根據(jù)凹槽的寬度及表9.2-2 立銑刀規(guī)格,選用d=63的7:24錐柄標(biāo)準(zhǔn)高速鋼立銑刀,齒數(shù)Z=10。
銑刀幾何參數(shù)可根據(jù)表9.2-26 高速鋼銑刀角度選擇:γ0=10°,a0=16°,a′=8°,β=30°。
⑵銑削用量:
①確定銑削深度:由于加工余量為2.5mm,故可在一次走刀內(nèi)切完,故ap=2.5mm。
②確定每齒進(jìn)給量af:根據(jù)表9.4-1 高速鋼立銑刀銑削平面的進(jìn)給量可知(X53T銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為10Kw,所選用的銑刀為細(xì)齒銑刀,設(shè)工藝系統(tǒng)剛度為中等)每齒進(jìn)給量af=0.12~0.20mm/Z,取af=0.15 mm/Z。
③確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)表9.4-6 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及表9.4-7 銑刀耐用度T確定銑刀后刀面最大磨損限度為0.8mm,刀具耐用度T=120min。
④計(jì)算切削速度:根據(jù)銑削速度計(jì)算公式(3.1)和查表9.4-8得
υ=Cvd0qvTmapxvafyvawuvZpvkv
=40×630.71200.25×2.50.3×0.150.25×260.5×100.3×1.0
≈24.00m/min
根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式(3.2)得
n=υπd×1000
=24.003.14×63×1000
≈121.30r/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取n=140r/min。根據(jù)式(3.2)得,
υ=πd0n1000
=3.14×62×1401000
≈27.26m/min
根據(jù)進(jìn)給速度υf計(jì)算公式(3.3)得,
υf=fn=afZn
=0.15×10×140
≈210 mm/min
根據(jù)X53T機(jī)床說明書取υf=220mm/min。
根據(jù)式(3.3),由υf=220mm/min得
af=υfZn
=22010×140
=0.16mm/Z
由于0.12mm/Z<0.16mm/Z<0.20mm/Z,故選取的進(jìn)給速度υf可行。
⑶校驗(yàn)銑削功率:
根據(jù)圓周銑削力公式(3.5)及表查表9.4-10得
Fz=CFapxFafyFaωμFd0qFnωFkFz
=294×2.51.0×0.160.65×260.83630.83×1400×1.0
≈1057.55
根據(jù)銑削功率公式(3.4)得
Pm=Fzυ6×104
=1057.55×27.696×104
≈0.48Kw
Pm的值小于機(jī)床的銑削功率,故選擇的銑削用量可以在X53T 銑床上使用。
⑷切削時(shí)間的計(jì)算:
根據(jù)表9.4-31 銑削切削時(shí)間計(jì)算公式可知,立銑刀銑兩端開口的槽,一次進(jìn)給的切削時(shí)間計(jì)算公式是
tm=lω+l1+l2υf 式(3.7)
式中,tm:切削時(shí)間;lω:工件銑削部分長度;l1:切入行程長度;l2:切出行程長度。
由加工工序可知lω=240mm,由表9.4-31可知
l1=0.5d+1 式(3.8)
=0.5×63+1
≈33
l2=2
由切削時(shí)間計(jì)算公式(3.7)可得,
tm=240+33+2220
≈1.25mim
b 半精銑
⑴刀
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