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本科畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第 48 頁 共 48 頁
1 引 言
畢業(yè)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)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是我們在走進(jìn)社會工作崗位前的一次理論聯(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,我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)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,為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
本畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是制訂轉(zhuǎn)速器盤加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計。詳細(xì)討論轉(zhuǎn)速器盤從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程,分析總結(jié)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)特點、主要加工表面,并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程;針對轉(zhuǎn)速器盤零件的主要技術(shù)要求,設(shè)計鉆孔用的鉆床夾具和組合機(jī)床。
本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導(dǎo)思想,本次畢業(yè)設(shè)計達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識,解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。
2 零件分析
2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計題目中,轉(zhuǎn)速器盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年。生產(chǎn)類型是企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。轉(zhuǎn)速器盤輪廓尺寸小,屬于輕型零件。因此,按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定,該零件的生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。
2.2 零件的作用
畢業(yè)設(shè)計題目給定的零件是2105柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤,從整體上來說,其徑向尺寸比軸向尺寸大,因此,可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸,此軸一端通過銷與手柄相連,另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動手柄,偏心軸轉(zhuǎn)動,油門拉桿即可打開油門(增速)或關(guān)小油門(減速);兩個直徑為Φ6mm孔裝兩個定位銷,起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)無級變速。轉(zhuǎn)速器盤通過兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓與柴油機(jī)機(jī)體相連。
2.3 零件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤共有九個機(jī)械加工表面,其中,兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求;120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?,F(xiàn)分述如下:
⑴ 兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔
兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3,螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm;兩個螺栓孔的中心線距離為mm;螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm;與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面,其表面粗糙度為Ra6.3。
⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面
Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm,表面粗糙度為Ra6.3,其孔口倒角0.5×45°,兩個Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2,120°圓弧端面相對Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求,其表面粗糙度為Ra6.3。
從以上分析可知,轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此,可以先將精度低的加工面加工完后,再以加工過的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。
2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問題
從轉(zhuǎn)速器盤的各個需要加工的表面來分析:后平面與機(jī)體相連,其長度尺寸精度不高,而表面質(zhì)量較高;兩個Φ9mm的螺栓孔,因需要裝配螺栓進(jìn)行連接,還要用于夾具 定位,其加工精度可定為IT9級;Φ25mm圓柱上端面和120o圓弧端面位置精度要求不高;兩個Φ6mm的孔需要裝配定位銷,表面質(zhì)量要求高;Φ10mm孔需要裝配偏心軸,其表面質(zhì)量要求高;各加工面之間的尺寸精度要求不高。
從以上分析可知,該零件在大批量生產(chǎn)條件下,不需要采用專用的機(jī)床進(jìn)行加工,用普通機(jī)床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此,該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔的表面質(zhì)量,在孔加工工序中采用鉸削對其進(jìn)行精加工。
3 鑄造工藝方案設(shè)計
3.1 確定毛坯的成形方法
該零件材料為HT200,考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過程中受力不大,輪廓尺寸也不大,各處壁厚相差較小,從結(jié)構(gòu)形式看,幾何形體不是很復(fù)雜,并且該零件年產(chǎn)量為50000件/年,采用鑄造生產(chǎn)比較合適,故可采用鑄造成形。
3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件底平面因散熱面積大,壁厚較薄,冷卻快,故有可能產(chǎn)生白口鐵組織,但因為此件對防止白口的要求不嚴(yán),又采用砂型鑄造,保溫性能好,冷卻速度較慢,故能滿足轉(zhuǎn)速器盤的使用要求。
3.3 鑄造工藝方案的確定
3.3.1鑄造方法的選擇
根據(jù)鑄件的尺寸較小,形狀比較簡單,而且選用灰口鑄鐵為材料,并且鑄件的表面精度要求不高,結(jié)合生產(chǎn)條件(參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-7)選用砂型鑄造。
3.3.2造型及造芯方法的選擇
在砂型鑄造中,因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)(參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-8),故選用手工分模造型。型芯尺寸不大,形狀簡單(參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-9),故選擇手工芯盒造芯。
3.3.3分型面的選擇
選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響,因為轉(zhuǎn)速器盤有兩個Φ18mm的圓柱,考慮起模方便,以兩中心線所在平面為分型面。而以此平面為分型面時,Φ25mm的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外,底平面位于下箱中,能夠保證其鑄造質(zhì)量。
3.3.4澆注位置的選擇
因為分型面為水平面,所以內(nèi)澆口開在水平分型面處,又因為該零件形狀不規(guī)則,需要設(shè)計一個型芯,為不使鐵水在澆注時沖刷型芯,采用與型芯面相切方向進(jìn)行澆注。由于該零件在后平面壁厚相對較大,為了不使這些地方產(chǎn)生縮孔、縮松,在該處開出冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。注入方式采用中間注入式。
3.4 鑄造工藝參數(shù)的確定
3.4.1加工余量的確定
按手工砂型鑄造,灰鑄鐵查《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-11,查得加工余量等級為,轉(zhuǎn)查表1-12,零件高度<100mm,尺寸公差為13級,加工余量等級為H,得上下表面加工余量為6.5mm及4.5mm,實際調(diào)整取4.5mm。
3.4.2拔模斜度的確定
零件總體高度小于50mm(包括加工余量值在內(nèi)),采用分模造型后鑄件的厚度很小,靠松動模樣完全可以起模,故可以不考慮拔模斜度。
3.4.3分型負(fù)數(shù)的確定
按公式計算,mm,<1,取。但考慮上型的許多面均是要加工的平面,而且加工余量已修正為小值,即使尺寸變化較大也不能使加工余量增多,對該零件影響不大,所以分型負(fù)數(shù)可以不給。
3.4.4收縮率的確定
通常,灰鑄鐵的收縮率為0.7%~1% ,在本設(shè)計中鑄件取1% 的收縮率。
3.4.5不鑄孔的確定
為簡化鑄件外形,減少型芯數(shù)量,直徑小于Φ30mm的孔均不鑄出,而采用機(jī)械加工形成。
3.4.6鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中,鑄件各表面相交處和尖角處,以R = 3mm~5mm圓滑過渡。
3.5 型芯設(shè)計
轉(zhuǎn)速器盤的底平面形狀簡單,厚度較薄,且零件上兩個Φ18mm的圓柱與底平面平行,不利于采用分模鑄造,因此需要設(shè)計一個整體型芯,以形成鑄件上的兩個Φ18mm的圓柱和底平面,達(dá)到簡化模樣和鑄造工藝的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯頭和型芯撐來固定,型芯頭采用圓形水平式芯頭。轉(zhuǎn)速器盤上相差120°的兩個筋板之間的空腔深度尺寸不大,形狀也比較簡單,可以考慮采用砂垛代替砂芯,減少型芯。型芯簡圖如圖1所示。
圖1 型芯簡圖
4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計
4.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,基面選擇得正確合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工過程中會問題百出,甚至造成零件大批量報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般盤類零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則(當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn))。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn),加工出后平面。而加工Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時,選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn);在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時,以加工過的后平面為定位基準(zhǔn);加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時,則以后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)。
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇
為保證加工精度,結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征,主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來進(jìn)行加工。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時,主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則,即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn);而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時,選用基準(zhǔn)重合原則,即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實際加工中,為方便加工,各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持,將以上兩種原則綜合運(yùn)用。
4.2 表面加工方案的選擇
⑴ 后平面
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;
⑵ Φ18mm圓柱端面
表面粗糙度為Ra12.5,經(jīng)濟(jì)精度為IT11,加工方案確定為:粗銑;
⑶ Φ9mm螺栓孔
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→鉸孔;
⑷ Φ25mm圓柱上端面
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;
⑸ Φ10mm孔
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角;
⑹ 120o圓弧端面
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;
⑺ Φ6mm孔
表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→鉸孔。
4.3制訂機(jī)械加工工藝路線
制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降低。
⑴ 工藝路線方案一
工序10 鑄造;
工序20 熱處理;
工序30 粗、精銑后平面;
工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面;
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面;
工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔;
工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o;
工序80 粗、精銑加工120o圓弧端面;
工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔;
工序100 去毛刺;
工序110 檢查;
工序120 入庫。
⑵ 工藝路線方案二
工序10 鑄造;
工序20 熱處理;
工序30 粗、精銑后平面;
工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面;
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面;
工序60 粗、精銑加工120o圓弧端面;
工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔;
工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o;
工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔;
工序100 去毛刺;
工序110 檢查;
工序120 入庫。
(3) 工藝方案的比較與分析
上述三個工藝方案的特點在于:方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。方案二只是按工序集中原則制訂,沒有考慮到各個加工面的加工要求及設(shè)計基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率,但可能因設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差,使工件報廢。特別是銑削加工120o圓弧端面,如果按方案二進(jìn)行加工,則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣,120o圓弧端面的形位公差0.2mm(端面圓跳動)根本不能保證,只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外,先加工出Φ10mm的孔,然后以該孔為定位基準(zhǔn),加工時工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn),更便于加工120o圓弧端面。
因此,最后與指導(dǎo)老師討論后加工路線確定如下:
工序10 鑄造;
工序20 熱處理;
工序30 粗銑加工120o圓弧端面;
工序40 精銑加工120o圓弧端面;
工序50 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔;
工序60 粗銑Φ9的兩側(cè)面;
工序70 粗銑Φ18圓柱端面;
工序80 粗銑Φ25圓柱端面;
工序90 精銑Φ9的兩側(cè)面;
工序100 精銑Φ18圓柱端面;
工序110 精銑Φ25圓柱端面;
工序120 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ9mm的孔;
工序130 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o;
工序140 去毛刺;
工序150 檢查;
工序160 入庫。
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。
4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸
根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下:
1. 兩螺栓孔Φ9mm
毛坯為實心,而螺栓孔的精度為IT9(參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9),
確定工序尺寸及余量:
鉆孔:Φ8.9mm;
鉸孔:Φ9mm,2Z = 0.1mm。
具體工序尺寸見表1。
表1 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
鉸孔
0.1
H9
Ra6.3
9
Ra6.3
鉆孔
8.9
H12
Ra12.5
8.9
Ra12.5
2. Φ10mm孔
毛坯為實心,而孔的精度要求界于IT8~IT9之間(參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12),確定工序尺寸及余量:
鉆孔Φ9.8mm;
粗鉸孔:Φ9.96mm,2Z = 0.16mm;
精鉸孔:Φ10mm,2Z = 0.04mm。
具體工序尺寸見表2。
表2 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
精鉸孔
0.04
H9
Ra6.3
10
Ra6.3
粗鉸孔
0.16
H10
Ra6.3
9.96
Ra6.3
鉆孔
9.8
H12
Ra12.5
9.8
Ra12.5
3. 兩個Φ6mm孔
毛坯為實心,而孔的精度要求界于IT8~IT9之間(參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12),確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:Φ5.8mm;
鉸孔:Φ6mm,2Z = 0.2mm。
具體工序尺寸見表3。
表3 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
鉸孔
0.2
H9
Ra6.3
6
Ra6.3
鉆孔
5.8
H12
Ra12.5
5.8
Ra12.5
4. 后平面
粗銑:Z = 3.5mm;
精銑:Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表4。
表4 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
7
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
8
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
11.5
Ra25
5. Φ18mm圓柱前端面
粗銑:Z = 4.5mm。
具體工序尺寸見表5。
表5 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
粗銑
4.5
H11
Ra12.5
14
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
18.5
Ra25
6. Φ25mm上端面
粗銑:Z = 3.5mm;
精銑:Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表6。
表6 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
8
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
9
Ra12.5
毛坯
H16
12.5
Ra25
7. 120°圓弧端面
粗銑:Z = 3.5mm;
精銑:Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見表7。
表7 工序尺寸表
工序
名稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
11
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
12
Ra12.5
毛坯
H16
15.5
Ra25
4.5 確定切削用量及基本工時
4.5.1 工序:粗、精銑后平面
1. 粗銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度= 28mm,選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85),根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2,選擇YG6硬質(zhì)合金刀片,由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀,故齒數(shù)z = 10,機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取 = 4.0mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量,查《切削用量簡明手冊》表3.5,當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得機(jī)床的10kw時,得= 0.14mm/z ~0.24mm/z ,故取= 0.24mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm,由銑刀直徑= 80mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16,當(dāng)mm,,≤7.5mm,≤0.24mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。? 235r/min,= 300mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24,當(dāng)工件的硬度在HBS =174~207時,a≤35mm,≤5.0mm,= 80mm,z =10,= 300mm/min。查得P= 2.7kw,根據(jù)銑床X63說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P=10×0.75kw = 7.5kw,故P<P,因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
= 4.0mm,= 300mm/min,= 235r/min,= 59 m/min,= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表3.26,mm,所以,(mm),
(min)。
2. 精銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度= 28mm,選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2,選擇YG6硬質(zhì)合金刀片,由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀,故齒數(shù)z = 10,機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取= 0.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對稱端銑以提高加工精度,查《切削用量簡明手冊》表3.5,當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得機(jī)床的功率為10kw時,得= 0.14 mm/z ~0.24mm/z ,因采用對稱端銑,故取= 0.14mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm,由銑刀直徑= 80mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16,當(dāng)mm,,≤1.5mm,≤ 0.24mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。? 375r/min,= 375mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24,當(dāng)工件的硬度在HBS = 174~207時,≤35mm, ≤1.0mm,= 80mm,z =10,= 375mm/min,查得P= 1.1kw,根據(jù)銑床X63說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P=10×0.75kw = 7.5kw,故P<P,因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
= 0.5mm,= 375mm/min,= 375r/min,= 94.2m/min,= 0.1mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表3.26,mm,所以,(mm),
== 0.15(min)。
4.5.2 工序:粗銑兩個Φ18 mm的圓柱前端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度=18mm,選擇= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85),故齒數(shù)z = 3,機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取= 4.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對稱端銑以提高加工精度,查《切削用量簡明手冊》表3.3,當(dāng)使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得機(jī)床的功率為7.5kw時,得= 0.2 mm/z ~0.3mm/z,故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm,由銑刀直徑= 20mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14,當(dāng)mm,,≤10mm,≤0.24mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床說明書選?。?190r/min,= 78mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
=== 0.14(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22,當(dāng)≤19mm,= 0.1mm/z ~0.15mm/z,≤10mm,≤184mm/min。查得P= 0.9kw,根據(jù)銑床X52K說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P= 9.125×0.75kw = 6.84kw,故P<P,因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
= 4.5mm,= 78mm/min,= 190r/min,= 11.93m/min,= 0.14mm/z。
⑥計算基本工時:
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
(min)。
因為有兩個圓柱端面,所以,= 0.16×2= 0.32(min)。
4.5.3 工序:粗、精銑Φ25mm的圓柱上端面
1. 粗銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度= 25mm,選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85),故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取= 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡明手冊》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw,得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ,故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm,由銑刀直徑=32mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14,當(dāng)mm,,≤10mm,≤0.20mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。? 95r/min,= 50mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22,當(dāng)≤27mm,= 0.05 mm/z ~0.09mm/z,≤10mm,≤157mm/min。查得P=1.3kw,根據(jù)銑床X52K說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P= 9.125×0.75kw = 6.84kw,故P<P。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
= 3.5mm,= 50mm/min,= 95r/min,= 9.55m/min,= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
(min)。
2. 精銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度= 25mm,選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85),故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工,余量很小,故取= 1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡明手冊》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw,得= 0.2mm/z ~0.3mm/z,故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm,由銑刀直徑= 32mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14,當(dāng)mm,,≤10mm,≤0.20mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選取:n= 75r/min,= 39mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22,當(dāng)≤27mm,= 0.10 mm/z ~0.15mm/z,≤10mm,≤132mm/min。查得P=1.1kw,根據(jù)銑床X52K說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P= 9.125×0.75kw = 6.84kw,故P<P,因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
=1.0mm,=39mm/min,= 75r/min,= 7.54m/min,= 0.13mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
(min)。
4.5.4 工序:鉆削、鉸削加工兩個Φ9mm的孔
1. 鉆削兩個Φ8.9mm的孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由鉆削深度= 4.45mm,選擇= 8.9mm的H11級高速鋼麻花鉆(GB1438-85),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7,取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r,查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16,故取f = 0.43mm/r。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19,可以查出鉆孔時的軸向力,當(dāng)f ≤0.51mm/r,≤12mm時,軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0,故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N,由于≤, 故 f = 0.43mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15,根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~
217,取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,,故
=(m/min)
=== 285.6(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525說明書,可以考慮選擇選?。簄= 272r/min,降低轉(zhuǎn)速,使刀具磨鈍壽命上升,所以,
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 8.9mm時,鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm,故刀具磨鈍壽命T = 35min。
④檢驗機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21,當(dāng) f = 0.51mm/r,≤11.1mm。查得=15N· m,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,當(dāng)= 272r/min,=72.6N· m,故<,根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.23,P=1.0kw,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,P= 2.8kw,故P< P。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
f = 0.43mm/r,= 272r/min,= 7.6m/min。
⑤計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.16(min)。
因有兩個孔,所以,t= 2×0.16= 0.32(min)。
2.鉸削兩個Φ9H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選擇= 9mm的H9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24,取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=(m/min)
=== 249.1(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。?195r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 9mm時,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:
f = 0.72mm/r,= 195r/min,= 5.51m/min。
④計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.14(min)。
因有兩個孔,所以,t= 2×0.14 = 0.28(min)。
4.5.5 工序:鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45°
1. 鉆削Φ9.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由鉆削深度= 4.9mm,選擇=9.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7,取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r, 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16,故取f = 0.43mm/r。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ,可以查出鉆孔時的軸向力,當(dāng)f ≤0.51mm/r,≤12mm時,軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0,故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N, 由于≤,故f = 0.43mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15,根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217,取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,,故:
=(m/min)
=== 259.3(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525說明書,可以考慮選擇選?。? 195r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 9.8mm時,鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm,故刀具磨鈍壽命T = 35min。
④檢驗機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21,當(dāng)f ≤0.51mm/r,≤11.1mm。查得=15N·m,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,當(dāng)=195 r/min,= 72.6N·m,故<,根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.23,P= 1.0kw, 根據(jù)立式鉆床Z525說明書,P= 2.8kw,故P<P 。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
f = 0.43mm/r,= 195r/min,= 6m/min。
⑤計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
==0.16(min)。
2.粗鉸Φ9.96H10mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選擇= 9.96mm的H10級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24,取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=(m/min)
=== 225.1(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選取:n=195r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 9.96mm時,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:
f = 0.72mm/r,= 195r/min,= 6.1m/min。
④計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.09(min)。
3.精鉸Φ10F9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選擇=10mm的F9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24,取= 5m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=(m/min)
===140.1(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。?140r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)=10mm時,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:
f = 0.57mm/r,= 140r/min,= 4.4m/min。
④計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
==0.16(min)。
4.锪Φ10mm孔0.5×45°
⑴ 選擇刀具
90°直柄錐面锪鉆,機(jī)床為Z525。
⑵ 選擇切削用量
轉(zhuǎn)速取鉆孔時的速度,= 195r/min,采用手動進(jìn)給。
4.5.6 工序:粗、精銑120°圓弧端面
1. 粗銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度=13mm,選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85),故齒數(shù)z = 3,機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完,故取=3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡明手冊》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw,得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ,故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm,由銑刀直徑=14mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14,當(dāng)≤16mm,,≤10mm,≤0.20mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。? 235r/min,= 78mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22,查得P= 0.9kw,根據(jù)銑床X52K說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P= 9.125×0.75kw = 6.84kw,故P<P。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即
= 3.5mm,= 78mm/min,= 235r/min,=10.33m/min,= 0.11mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表3.26,mm,所以,(mm),
==1.59(min)。
2.精銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由銑削寬度=13mm,選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85),故齒數(shù)z = 3,機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工,余量很小,故取=1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡明手冊》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw,得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ,故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.15mm,由銑刀直徑=14mm,查《切削用量簡明手冊》表3.8,故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14,當(dāng)≤16mm,,≤10mm,≤0.20mm/z時,m/min,r/min,mm/min。
各修正系數(shù):
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。?190r/min,= 63mm/min,則切削速度和每齒進(jìn)給量為:
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22,查得P= 0.9kw,根據(jù)銑床X52K說明書,機(jī)床主軸允許功率為:P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw,故P<P。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
= 1.0mm,= 63mm/min,=1 90r/min,= 8.35m/min,= 0.11mm/z。
⑥計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表3.26,mm,所以,(mm),
(min)。
4.5.7 工序:鉆削、鉸削兩個Φ6mm的孔
1.鉆削兩個Φ5.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,由鉆削深度= 2.9mm,選擇= 5.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16,取f = 0.32mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7,取f = 0.27 mm/r ~0.33mm/r,故取f = 0.32mm/r。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ,可以查出鉆孔時的軸向力,當(dāng)f ≤0.33mm/r,
≤12mm時,軸向力= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0,故= 2110N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N,由于≤,故f = 0.32mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15,根據(jù)f = 0.32mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217,取=14m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,,故:
=(m/min)
=== 511.2(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525說明書,可以考慮選擇選?。? 392r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 5.8mm時,鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm,故刀具磨鈍壽命T = 20min。
④檢驗機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21,當(dāng)f ≤0.33mm/r,≤11.1mm。查得=10.49N·m,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,當(dāng)= 392r/min,= 72.6N·m,故<,根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.23,P= 1.0kw,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,P= 2.8kw,故P<P。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即:
f = 0.32mm/r,= 392r/min,= 7.14m/min。
⑤計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.13(min)。
因有兩個孔,所以,= 2×0.13 = 0.26(min)。
2.粗鉸兩個Φ5.96H10mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選擇= 5.96mm的H10級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.65mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24,取= 5m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=(m/min)
=== 235.1(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。簄=195r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 5.96mm時,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:
f = 0.72mm/r,=195r/min,= 3.65m/min。
④計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.11(min)。
因有兩個孔,所以,= 2×0.11 = 0.22(min)。
3.精鉸兩個Φ6H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選擇= 6mm的H9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24,取= 4m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:
=(m/min)
=== 186.8(r/min)
根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。?140r/min,所以,
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12,當(dāng)= 6mm時,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:
f = 0.57mm/r,=140r/min,= 2.64m/min。
④計算基本工時
式中,,mm,查《切削用量簡明手冊》表2.29,mm,所以,(mm),
== 0.2(min)。
因有兩個孔,所以,=2×0.2=0.4(min)。
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的機(jī)械加工工序卡片中。
5 夾具設(shè)計
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目要求,設(shè)計工件工序130——鉆、鉸削加工Φ10F9mm的孔并锪倒角0.5×45°的鉆床夾具。該夾具用于Z525立式鉆床,并配上Φ9.8H12mm的高速鋼麻花鉆、Φ9.96H10mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀、Φ10F9mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,按工步對孔進(jìn)行加工。
5.1 工件分析
5.1.1工件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤需要加工的Φ10mm孔的位置尺寸精度要求不高,孔的表面粗糙度值為Ra6.3,并且Φ10F9為淺孔。在機(jī)械加工工藝規(guī)程中,分鉆、粗鉸、精鉸、倒角0.5×45°進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度:
①待加工孔Φ10F9和已加工孔Φ9H11的中心距離尺寸為72mm;
②待加工孔Φ10F9和后平面的距離尺寸為56mm。
由以上可知,該孔的位置尺寸精度要求不高,但是,兩個相差120°筋板不利于夾緊工件,會給加工帶來一定困難,在鉆孔的時候,工件的筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形,影響孔的加工精度。因此,在設(shè)計夾具時應(yīng)注意解決這個問題。
5.1.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
⑴ 確定定位方案,設(shè)計定位元件
該孔為通孔,沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制,但是為增強(qiáng)加工時零件的剛性,必定限制孔軸線方向的不定度,故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具,并力求遵守基準(zhǔn)重合原則,以減少定位誤差對加工精度的影響。
由于工件在鉆Φ10mm孔時兩筋板的剛性較差,從保證工件定位穩(wěn)定的觀點出發(fā),采用“一面兩孔”定位,即以已加工的后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準(zhǔn),這樣,既增加了工件的穩(wěn)定性,又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實現(xiàn)定位方案,所使用的定位元件:圓柱銷和菱形銷在后平面和Φ9mm孔定位,可以限制工件的五個不定度,Φ25mm外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承,限制工件沿Z軸的移動不定度,從而達(dá)到完全定位。
⑵ 確定夾緊方式和設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)
兩個Φ9mm孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆Φ9.8H12mm孔時,由于孔徑較小,切削扭矩和軸向力較小,并且軸向力可以使工件夾緊,因此,在確定夾緊方式時就可以不