法蘭盤84003加工工藝及鉆φ18盲孔夾具設(shè)計【版本2】

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1.6 10 0.029 粗車 2.8 0.5 3.2 52+2.2=54.2 54.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 54.2+2.8=57 571.8 16 80 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 h11 1.6 80 800 - 0.19 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 80+2.2=82.2 82.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 82.2+2.8=85 851.8 16 車內(nèi)孔及螺紋： 36 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.62 6.3 36 36+0.3 6 0 6.3 粗車 2.8 0.5 6.3 36-2.2=33.8 33.80.5 6.3 鑄造 5 1.8 12.5 33.8-2.8=31 311.8 16 62 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.015 1.6 62 62+0.0 15 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62-2.2=59.8 59.80.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 59.8-2.8=57 571.8 16 62.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.3 1.6 62.5 62+0.3 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62.5-2.2=60.3 60.30.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 60.3-2.8=57.5 57.51.8 16 拉鍵槽： 6 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 拉鍵 3 +0.1 6.3 6 6+0.1 0 6.3 12 拉鍵 3 +0.1 6.3 6-33 3+0.1 0 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 3-3=0 0 16 銑平面： 54 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精銑 3 -0.2 -0.4 6.3 54 54-0.2 - 0.4 6.3 粗銑 3 0.5 6.3 54+3=57 570.5 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 57+3=60 601.8 16 鉆孔锪平面： 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 11 +0.2 6.3 11 11+0.2 0 6.3 鑄造 11 1.8 12.5 11-11=0 0 16 16.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 13 锪孔 16.5 +0.2 6.3 16.5 16.5+0. 2 0 6.3 鑄造 16.5 1.8 12.5 16.5-16.5=0 0 16 鉆 18 孔平面： 18 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 18 +0.2 6.3 18 18+0.2 0 6.3 鑄造 18 1.8 12.5 18-18=0 0 16 鉆 4 孔平面： 4 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 4 0.1 6.3 4 4 0.1 6.3 鑄造 4 1.8 12.5 4-4=0 0 16 加工外圓及內(nèi)孔 14 已知：加工材料：HT200，鑄件； 工件尺寸：坯件 125*65；加工后 120*60 加工要求：車削后表面粗糙度 6.3，3.2，1.6。 粗車 選擇機床 CA6140，三爪卡盤。 1. 選擇刀具： (1) 選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉(zhuǎn)位）。 (2) 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.1，由于 CA6140 車床的中心高 200（表 1.31），故選刀桿尺寸 BH=16 25，刀片厚度 4.5。 (3) 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.2，粗車帶外皮的鑄件毛坯，選擇 YG8 牌號硬 質(zhì)合金車刀。 (4) 車刀幾何形狀 由書目切削用量手冊 表 1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀 面， 60r， 1r， 6o， 12o， 0s， 8.r 2. 選擇切削用量 ： (1) 確定切削深度 pa 由于粗加工余量僅為 2.8，可在一次走刀內(nèi)切完，故 pa=2.8/2=1.4。 (2) 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.4，f=0.60.9 /r,按 CA6140 車床說明書，選擇 f=0.81/r 了； 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。根據(jù) CA6140 車床說明書， CA6140 機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力 F max=3530N 。根據(jù)書目切削用量手冊 表 1.21，當(dāng)鋼的強度 MPab6705 ，pa 2.4，f 1.8 /r ， 4r， 5cm/min（預(yù)計）時，進(jìn)給力為107Ff 。 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.29-2，切削時 fF的修正系數(shù)為 ，98.0oFfK.KsFf ， ，故實際進(jìn)給力為94.0krFf 15 Ff=10700.940.981.0=985.7N，由于 F fF max，故所選的 f=0.81/r 可用。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.10，YG8 牌號硬質(zhì)合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p3，f 0.97/r ， 109tm/min 切削速度修正系數(shù)為 65.0t，92.r ， 8.s， .1， .， .，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 10c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說明書， 選擇 n=320r/min,則實際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320）/100052.2m/min 綜上： 52： pa=1.4，f=0.81 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.4，f=0.81/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.4，f=0.81 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 60： a=1.4，f=0.81/r， =50.2m/min，n=200r/min 120： p=1.4，f=0.81/r ， c=47.1m/min，n=125r/min 15： =1.4，f=0.81/r， =47.1m/min，n=125r/min 62： pa=1.4，f=0.81 /r， c=48.7m/min，n=250r/min 36： =1.4，f=0.81 /r， =50.9m/min，n=450r/min 62.5： p=1.4，f=0.81/r， c=49.1m/min，n=250r/min 16 精車 選擇機床：車床 CA6140，三爪卡盤 1. 選擇刀具：車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。精車的刀片牌號為 YG80，車刀幾何形狀為: 45r ， r， 8o， 12o， ， mr0.1 S 2. 選擇切削用量 (1) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (2) 確定進(jìn)給量 f 粗加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)書目切削用量手冊表 1.6，當(dāng)表面的粗糙度為 )min(/50,.1,2.3R預(yù) 計rma 時， f=0.150.20mm。根據(jù) CA6140 車床說明書，選擇 f=0.2mm/r。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.10，YT15 牌號硬質(zhì)合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p1.4， f0.38/r ，Vt=222m/min,切削速度修正系數(shù)為 ， ，4.1tvK0.krv8.s ， .1， 0.， 0.1，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 0c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說明書， 選擇 n=320r/min,則：實際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320 ）/100052.2 綜上: 52： pa=1.1，f=0.2 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.1，f=0.2/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.1，f=0.2 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 17 60： pa=1.1，f=0.2/r， c=50.2m/min，n=200r/min 120： =1.1，f=0.2 /r， =47.1m/min，n=125r/min 15： p=1.1，f=0.2/r， c=47.1m/min，n=125r/min 62： a=1.4，f=0.2 /r， =48.7m/min，n=250r/min 36： p=1.4，f=0.2 /r， c=50.9m/min，n=450r/min 62.5： =1.4，f=0.2/r， =49.1m/min，n=250r/min 拉鍵槽 選擇機床：拉床 L6120，專用夾具 1. 選擇刀具：高速鋼鍵槽拉刀。拉刀幾何形狀為: 8o 3， 12o5， 2. 選擇切削用量 (4) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (5) 確定進(jìn)給量 f 拉刀 fz=0.08mm/r。 (6) 確定切削速度 c 根據(jù)書目金屬切削手冊8.2，實際切削速度為c =5 綜上: 6： pa=3，f=0.08/r， c=5m/min，n=250r/min 粗銑（選擇機床 X51, cm=14kw, p2.0am） 1. 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.2 選擇 YG8 硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)切削用量 簡明手手冊表 3.1，端銑刀直徑 08d， e60a，但 YG8 最小直徑為 18 100mm，所以取 01dm e80a，查切削用量簡明手冊表 3.15 知 z=5 (1) 銑刀形狀 查切削用量簡明手冊表 3.2，由于 6508bmpa:，故選擇6,3,5,8,10,frerosokk 2. 選擇切削用量 (1) 銑削深度 p2am13 (2) 決定每齒進(jìn)給量 zf 采用對稱端銑以提高效率。查切削用量簡明手冊表 3.5， zf=0.120.18mm/z,因采用不對稱端銑， zf=0.18mm/z。 (3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀 面最大磨損量為 1.01.2，取 1.2，查切削用量簡明手冊表 3.8，由于01dm ，故刀具壽命 T=180min。 (4) 決定切削速度 cv及每分鐘進(jìn)給量 fv 查切削用量簡明手冊表 3.15，當(dāng) 01dm， z=5， p5am， zf0.18mm/z 時， ct37/inv， t436/minr，f t349/inv 。各修正系數(shù) mnvf.k， svsvf0.8k，故cv.17.0819.6/ikff 27n.436.34./inkr 查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 4-2-47，取 n=378r/min, fv=300mm/min.1078/mi18.7/i0cdz3.59/fvzn 綜上， 54： p2.0am13， fv=300mm/min，n=378r/min， c18.7/minv， z0.159/fmz 19 加工通孔 20 機床：選用立式鉆床 Z525 (1)鉆孔 1. 選擇刀具：高速鋼莫氏錐柄麻花鉆 直徑 11 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=11/2=5.5 (2) 進(jìn)給量的確定 由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.36/r (3) 切削速度的計算 由切削用量手冊表 2.13，工件材料為鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 11/(11)=318.5r/min 參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=392 r/min，由公式可 求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=392 11/1000=13.4m/min (2)锪孔 1. 選擇刀具：高 速 鋼銑刀 直徑 16.5 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=5.5/2=2.75 (2) 進(jìn)給量的確定 由切削用量手冊表 2.10，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.5/r,參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的實際進(jìn)給量，取 f=0.48/r. (3) 3)切削速度的計算 由 切削用量手冊表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 25/(16.5)=482.5r/min 參照表 4.2-15 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=545 r/min，由公式 可 求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=545 16.5/1000=28.3m/min 鉆 18 孔 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=18/2=4 (2) 進(jìn)給量的確定 由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實際進(jìn)給量，取 f=0.28/r. (3) 切削速度的計算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 20 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(8)=995.2r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=960r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=960 8/1000=23.5m/min 鉆 4 孔 (4) 背吃刀量的確定 取 ap=4/2=2 (5) 進(jìn)給量的確定 由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實際進(jìn)給量，取 f=0.28/r. (6) 切削速度的計算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(4)=1990.4r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=1360r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=1360 4/1000=17m/min 時間定額 時間定額=基本時間輔助時間布置工作地時間休息與生理需要時間準(zhǔn)備 與終結(jié)時間。 由于輸出軸的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微， 可忽略不計；輔助時間取基本時間的 18%；布置工作地時間 tb 取作業(yè)時間的 5%；休 息與生理需要時間取作業(yè)時間的 3%。 單件時間定額的計算： Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%) 基本時間的計算： 由表 6.2-1，基本時間 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn，其中 l=切削長度，取 kr=45。，l2=4,l1=a p/tankr2； 以下按每序每個工步計算時間定額： 10 序 車左右端外圓及端面 21 Tj（13+1.4+2+4）/（320*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（34+1.4+2+4）/（125*0.81）0.41 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.49 Tj（26.55+1.4+2+4）/（320*0.81）0.13 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.16 Tj（33.3+1.4+2+4）/（320*0.81）0.25 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.3 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（40.55+1.4+2+4）/（200*0.81）0.3 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.58 Tj（33.5+1.1+2+4）/（200*0.2）1.02 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.21 Tj（20.55+1.1+2+4）/（125*0.2）1.11 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.32 Tj（40+1.1+2+4）/（200*0.2）1.18 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.41 Tj（13+1.1+2+4）/（320*0.2）0.31 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.38 Tj（16.1+1.1+2+4）/（125*0.2）0.93 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.11 Tj（34+1.1+2+4）/（125*0.2）1.64 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.96 Tj（26+1.1+2+4）/（200*0.2）0.83 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.99 20 序 車內(nèi)孔及螺紋 22 Tj（23+1.4+2+4）/（450*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（37+1.4+2+4）/（250*0.81）0.22 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.26 Tj（23+1.1+2+4）/（450*0.2）0.33 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.4 Tj（37+1.1+2+4）/（250*0.2）0.88 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.05 Tj（20+1.1+2+4）/（250*0.2）0.54 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.65 Tj（16+1.5+2+4）/（250*0.2）0.47 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.56 30 序 拉鍵槽 Tj（20+3+2+4）/（250*0.08）1.45 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.73 40 序 銑平面 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 50 序 鉆孔锪平面 Tj（15+5.5+2+4）/（392*0.36）0.19 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.22 Tj（10+2.75+2+4）/（545*0.48）0.07 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.09 60 序 鉆 18 孔 Tj（2+9+2+4）/（960*0.28）0.06 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.08 70 序 鉆 4 孔 23 Tj（10+2+2+4）/（1360*0.28）0.05 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.06 四、夾具設(shè)計 夾具設(shè)計: (1) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，有公差和粗糙度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至于零，其 設(shè)計基準(zhǔn)為法蘭盤的內(nèi)孔。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用高速鋼刀具對毛坯面進(jìn)行加 工。 刀具：錐柄鉆頭。 該夾具以一面及孔、鍵定位，尺寸公差為0.3。為了滿足工序的加工要求，必 須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)5可得： 定位孔的定位誤差 ： 11minDWd 其中： 0.015， +0.02110.52Dm10.52D 0.019， 0.013.d.d 0.01， 0.0131min1min 0.044+0.0470.63DW 24 夾具裝配圖 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm05. 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和：0.044+0.047+0.005+0.010.106 0.1060.6 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和 松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了 手動夾緊方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛 的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響 25 定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換 取。 使用時將零件穿在定位軸上，由內(nèi)孔與鍵組合定位。將鉆模板放入零件中，由內(nèi) 孔定位，鉆模板另一個定位是孔與芯軸定位，從而始零件與鉆模板的位置度得到保證。 加工完一個工件后將鉆模板松開，拿下零件。換上一個待加工零件，依次循環(huán)。 26 五、參考資料 1 李益民. 機械制造工藝簡明設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011. 2 艾興，肖詩鋼. 切削用量簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994. 3 王小華等. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1992. 4 編輯委員會. 金屬切削機床夾具設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1995. 5 修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979. 6 編寫組.機床設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1978. 7 中國紡織大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，天津大學(xué). 機床設(shè)計圖冊，上海：上?？茖W(xué) 技術(shù)出版社，1979. 8 孟憲棟. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011 年. 9 趙家奇機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書(2 版)，北京：機械工業(yè)出版社， 2006 年. 10 曾志新，呂明機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001 年.