CA6140車(chē)床撥叉831007加工工藝設(shè)計(jì),ca6140,車(chē)床,加工,工藝,設(shè)計(jì)
CA6140撥叉設(shè)計(jì)工藝過(guò)程
制定工藝路線：
由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故采用組合機(jī)床及專用工具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，適應(yīng)降低生產(chǎn)成本
工藝路線方案一:
工序1 鑄造毛坯
工序2鉆擴(kuò)兩孔φ20
工序3半精銑底面
工序4粗鏜 半精鏜孔φ50
工序5 粗銑 半精銑φ32端面
工序6 粗銑 半精銑φ50端面
工序7 粗銑φ32圓柱側(cè)面
工序8 鉆錐孔φ8及M6底孔
工序9 攻螺紋M6
工序10 半精絞 精絞兩孔φ20
工序11 切斷
工序12 去毛刺 清洗
工序13 終檢 入庫(kù)
工藝路線方案二:
工序1 鑄造毛坯
工序2 半精銑底面
工序3 鉆擴(kuò)兩孔φ20
工序4粗鏜 半精鏜孔φ50
工序5粗銑 半精銑φ50端面
工序6 粗銑 半精銑φ32端面
工序7 粗銑φ32圓柱側(cè)面
工序8 鉆錐孔φ8及M6底孔
工序9 攻螺紋M6
工序10 半精絞 精絞兩孔φ20
工序11 切斷
工序12 去毛刺 清洗
工序13 終檢 入庫(kù)
工藝方案比較分析:
上述兩方案:方案一 是先加工內(nèi)孔φ20, 再以φ20孔為基準(zhǔn)加工底面，然后加工φ50內(nèi)孔,而方案二 先加工底面,以底面為基準(zhǔn)加工各面及φ20內(nèi)孔.由方案一可見(jiàn)φ20孔為基準(zhǔn)加工底面精度易于保證,再以底面為基準(zhǔn)加工φ50孔各面基垂直度要求 ,可保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,方案二較為合理.
方案二:
工序1 半精銑底面/以φ32端面為基準(zhǔn)，選用X52K立式和專用夾具
工序2 鉆擴(kuò)兩孔φ30/以φ50內(nèi)孔為基準(zhǔn)選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具
工序3 粗鏜，半精鏜孔φ50/以兩個(gè)圓粒φ32外圍及底面為粗基準(zhǔn) 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。
工序4 粗銑 半精銑φ50孔端面
工序5 粗銑，半精銑φ32端面/以底面及φ32外圍為基準(zhǔn)
工序6 粗銑φ32圓柱側(cè)面/以底面為基準(zhǔn)，X62臥式銑床和專用夾具
工序7 鉆錐孔φ8及M6底孔/以φ20端面為基準(zhǔn)選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具
工序8 攻螺紋m6
工序9半精絞,精絞兩孔φ20/以φ50內(nèi)孔為基準(zhǔn)Z3025搖臂鉆床
工序10 切斷/以φ20端面及底面為基準(zhǔn)選用x62臥式銑床床和專用夾具
工序11 去毛刺清洗
工序12 終檢,入庫(kù)機(jī)械加工 余量 ，工序尺寸及毛坯尺寸的確定：
撥叉零件材料為HT200 HB170?—240，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯
依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1> 由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時(shí)加工
2> 鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)>> 選則金屬型鑄造 R=3-5mm
拔模斜度外表面0o30 毛坯熱處理方式為自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力
3> 兩內(nèi)孔φ20 +0.021 0,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ32圓柱鑄成實(shí)心的
4> 兩內(nèi)孔精度要求IT7參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為：
鉆孔 ： φ18
擴(kuò)孔 ： φ19.8 2Z=1.8mm
半精絞: φ19.94 2Z=0.14mm
精絞: φ20+0.0210
5> 內(nèi)孔φ50+0.05+0.25
毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT12表面粗糙度為Ra3.6,參照《工藝手冊(cè)》表2.3-10確定工序尺寸及余量為:
一次 粗鏜φ45
二次 粗鏜φ48 2Z=3
三次 半精鏜φ49.7 2Z=1.7
四次 精鏜φ50+0.50+0.25 2Z=0.3
6> 內(nèi)孔φ50端面加工余量(計(jì)算長(zhǎng)度為12-0.06-0.18)
① 按照《工藝手冊(cè)》表(2.2-3) (2.2-4)
得孔外端面單邊加工余量為1.5,基準(zhǔn)為2.0
公差CT=1.1 表(2.2-1)
② 銑削余量(2.3-2.1)
精銑削的公稱余量(單邊)為 Z=10
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗削）的加工精度為IT11級(jí),因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm(入體方向),由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量,實(shí)際上,加工余量有最大及最小之分,由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計(jì)算最大最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定.
φ50基準(zhǔn)端面毛坯尺寸加工余量 Zmax=2.0+1.1=3.1
Zmin=2.0-1.1=0.9
φ50半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8
粗銑加工余量(單邊)Z=1.2
毛坯名義尺寸:12+2×2=16
毛坯最大尺寸:16+1.1×2=18.2
毛坯最小尺寸:16-0=16
粗鏜后最大尺寸:12+0.8=12.8
粗鏜后最小尺寸:12.8-0.22=12.58
半精鏜后與零件圖尺寸相同即12-0.06-0.18
7> 兩φ32圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ32圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑比對(duì)單邊余量Z=1.5mm公差CT=1.3
φ32半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8
粗銑加工余量(單邊)Z=1.2
毛坯名義尺寸:30+2×2=34
毛坯最大尺寸:34+1.1×2=36.4
毛坯最小尺寸:34-0=34
粗鏜后最大尺寸:30+0.8=30.8
粗鏜后最小尺寸:30.8-0.22=30.58
半精鏜后與零件圖尺寸相同即30-0.06-0.18
加工基本工時(shí)
工序1 粗銑 半精銑底面
1.選擇工具 《切削手冊(cè)》
１>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具
根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm
由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10
2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0° α0=8°Kr=45°Kre=30°
Kr′=5° λs=-20° α0′=8° bq=1.2
2選擇切削用量
1> 決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為12.5~6.3 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)
ap=h=2mm
2> 決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW
查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5
由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)
4> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min
各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明書(shū)(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-35)選擇
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
VC=πd0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
5> 根據(jù)機(jī)床功率:
根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc
計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf
式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 / 375=0.56min
工序2 鉆擴(kuò)兩孔φ20
1 選擇鉆頭
選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=18
鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2)
雙錐,修磨橫刃 β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α0=11° b=2mm L=4mm
2.選擇切削刀具
①進(jìn)給量f
1>按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB 精度
鑄鐵HBS>200 d0=18mm f=0.43~0.53mm/r
由于L/d=30/18=1.67 故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1
f= 0.43~0.53 mm/r
2>按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量
根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=18mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/r
3>按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量
根據(jù)表2.9 當(dāng)HBS>210 d0=≤20.5 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N
(Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見(jiàn)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-11)進(jìn)給量為0.6mm/r
從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為 f=0.43~0.53mm/r
根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r
②決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由表2.12 當(dāng)d0=18 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=60min
③切削進(jìn)度
由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min
n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d0<19 時(shí) mt=64.45 N*M
根據(jù)Z3025 鉆床說(shuō)明書(shū) 當(dāng)nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M
根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 時(shí) Pc=1.1KW
查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-11 PE=2.2KW
由于MC選擇擴(kuò)刀
選擇硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆d0=19.8mm
鉆頭幾何形狀為r0=5° α0=8° kr=30° krζ=30° β=10° bα1=1mm
2>選擇進(jìn)給量及切削進(jìn)度
查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-15
V=(1/2-1/3)V鉆
=(1/2-1/3) ×16
=8～5.3 m/min 取V=6 m/min
n =1000V/πd0 =1000×6 / 3.14 ×20 =95.5 r/min
查表2.10 d0=20 HB=200 時(shí), f=0.9～1.1
根據(jù)Z3025 鉆床說(shuō)明書(shū)選擇 f=1.0 mm/r
3>鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由表2.12 當(dāng) d0=20mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為0.6mm 壽命T=30 min
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(30+10)/(125×1)=0.23min
兩孔tm=2 ×0.32=0.64 min
工序3 粗鏜 半精鏜φ50孔
1>選擇刀具:查表《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11.2-10
選擇莫式錐柄3 刀桿直徑D=30 高速鋼刀頭
2>選擇切削用量
有《工藝手冊(cè)》表2.3-10得
粗鏜φ49.7 2Z=4.8
半精鏜φ50+0.50+0.25 2Z=0.2
粗鏜孔至φ48,單邊余量Z=2.4/mm
一次鏜去全部余量ap=2.4 mm
進(jìn)給量f=0.52 mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊(cè)確定臥式鏜床的切削速度 為v=3.5m/min
nw =1000r / Πd =1000×35 / 3.14×50 =223r/min
查表4.2-20 T611臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速n=250r/min
切削工時(shí) L=12 L2=3 L3=4mm 則
t1=(L1+L2+L3) / nf =(12+3+4) /250×0.52=0.15min
③半精鏜孔φ50+0.50+0.25
１> 切削用量
單邊余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap＝0.1mm
進(jìn)給量 f =0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定臥式鏜床切割進(jìn)度v=50m/min
查表4.2-20 T611臥式鏜主軸轉(zhuǎn)速
n =315 r/min
切削工時(shí) L=12 L2=3 L3=4 則
t 2=(L+L2+L3) / nf=(12+3+4 ) / 3.5×0.2=0.3min
工序4 粗銑 半精銑端面φ50
1.選擇工具 《切削手冊(cè)》
１>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具
根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm
由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10
2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0° α0=8°Kr=45°Kre=30°
Kr′=5° λs=-20° α0′=8° bq=1.2
2選擇切削用量
7> 決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為12.5~6.3 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)
ap=h=2mm
8> 決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW
查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
9> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5
由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)
10> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min
各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明書(shū)(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-35)選擇
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
VC=πd0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
11> 根據(jù)機(jī)床功率:
根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc 計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf
式中 L=72mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則
工時(shí)為 tm =L / nf=(72+3+4)/375=0.21min
工序5 粗銑 半精銑兩孔φ20端面
1.選擇工具 《切削手冊(cè)》
１>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具
根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm
由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10
2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0° α0=8°Kr=45°Kre=30°
Kr′=5° λs=-20° α0′=8° bq=1.2
2選擇切削用量
13> 決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為12.5~6.3 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)
ap=h=2mm
14> 決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW
查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
15> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5
由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)
16> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min
各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明書(shū)(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-35)選擇
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
VC=πd0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
17> 根據(jù)機(jī)床功率:
根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc 計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf
式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 / 375=0.56min
工序6 粗銑φ32圓柱側(cè)面
1.選擇工具 《切削手冊(cè)》
１>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具
根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤6 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm
由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10
2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0° α0=8°Kr=45°Kre=30°
Kr′=5° λs=-20° α0′=8° bq=1.2
2選擇切削用量
19> 決定銑削深度ap (由于加工余量不大,可以在一次走刀內(nèi)切完)
ap=h=6mm
20> 決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW
查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
21> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5
由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)
22> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min
各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根據(jù)X62型臥式銑說(shuō)明書(shū)(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-35)選擇
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
VC=πd0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
23> 根據(jù)機(jī)床功率:
根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根據(jù)X62型臥式銑說(shuō)明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc 計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf
式中 L=20mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則
故tm= L / nf=(20+3+4)/375=0.07 min
工序7 鉆錐孔φ8及M6底孔
一.鉆錐孔φ8
1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7.8 mm
鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°
2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°
2.選擇切削用量
1>按加工要求決定進(jìn)給量
根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200
d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r
由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則
f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r
2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min
3>決定切削速度
由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min
n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min
由鉆床說(shuō)明手冊(cè)選取 n=400 r/min
3.計(jì)算工時(shí)
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/400×0.4=0.26min
二.鉆M6底孔
1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=5.2mm
鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°
2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°
2.選擇切削用量
1>按加工要求決定進(jìn)給量
根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200
d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r
由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則
f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r
2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min
3>決定切削速度
由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min
n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min
由鉆床說(shuō)明手冊(cè)選取 n=400 r/min
3.計(jì)算工時(shí)
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(6+10)/400×0.4=0.1 min
工序8 攻螺紋M6
V=0.1m/s=6 m/min
則ns =238 r/min
按機(jī)床選取nw=19.5r/min 則 V=4.9 m/min
基本工時(shí):L=6mm L1=3mm L2=3mm 攻M6孔
tm1=(L+L2+L1)/nf=(6+3+3)/195=0.06 min
工序9 辦精絞 精絞兩孔φ20
1.選擇絞刀
查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.1-19 選用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用絞刀(GB4252-64) d=20mm
2.選擇進(jìn)給量f
1>絞刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由表2.12,當(dāng)d0=20 mm 時(shí) ,絞刀后刀面最大磨損取為0.5 mm 壽命T=45 min
2>切削速度V進(jìn)給量f
查《切削手冊(cè)》表2.25
鑄鐵硬度HBS200 d0=10~25 mm ap=0.06~0.15 mm
(半精絞ap=0.07mm 精絞為ap=0.03mm 均在此范圍)
f=0.2~0.4 mm/r Vc=10~15 m/min (無(wú)切削液)
根據(jù)鉆床進(jìn)給量查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-13 取f=0.3mm/r
n=1000V/πd0=1000×15/(3.14×20)=239 r/min
查表4.2-12 取nc=250 r/min
3.計(jì)算工時(shí)
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/(250×0.3) ×2=1.12 min
工序10 切斷
1.選擇刀具查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.1-4.1 選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85)
d=400 mm L=4 mm z=20
2.刀具壽命
查表3.8 高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min
3.切削用量
ap=12 mm一切走刀切斷 fz=0.1 mm/z
查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv
Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1
Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120.2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min
n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min
根據(jù)x60 臥式銑床說(shuō)明書(shū)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為nc=400 r/min
計(jì)算基本工時(shí)
tm =L / nf= L+Y+Δ/vf=(72+35)/54.9=1.94 min
選擇量具
本零件為批量生產(chǎn),一般均采用通用量具,選擇方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇,二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇.
一. 選擇孔的量具
精絞內(nèi)孔φ２０H7,圖紙要求尺寸公差T=0.021mm
查<<工藝手冊(cè)>>表5.2-20 選擇千分尺(GB6309-86) 分度只0.001 適用測(cè)量工件尺寸公差為IT6-IT10
φ５０+0.5+0.25mm孔選用內(nèi)徑百分表
二 選用φ５０mm孔端面12-0.06-0.18mm量具
加工端面12H11,尺寸公差I(lǐng)T=0.12mm
根據(jù)表5.2-6 選擇不確定度為0.02 分度值0.02的游標(biāo)卡尺(GB1214-85),
由于其它加工表面沒(méi)有公差要求,選擇同一量具游標(biāo)卡尺
劉文海
專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具,經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)教師的協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第四道工序――鉆擴(kuò)兩孔φ２０mm的鉆床夾具，本夾具將用于z３０２５搖臂鉆床．刀具為一把錐柄麻花鉆（ＧＢ１４３８－８５）．
夾具設(shè)計(jì)
（１）定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，φ２０mm兩孔與φ５０mm孔有孔距公差要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為φ５０mm孔中心線．為了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合應(yīng)選擇孔φ５０mm定位的夾具．
（２）切削力及加緊力的計(jì)算
刀具：錐柄麻花鉆φ１８mm f＝０．５mm＼r
扭矩：Ｍc＝Ｃmdzmfymkm（見(jiàn)＜＜切削手冊(cè)＞＞表２．３２及２．３３
式中?。胢＝０．２０６ zm＝２．０ ym＝０．８ km＝１．０６
Ｍc＝０．２０６*182.0*0.50.8*1.06=40N.M
選用 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加緊可靠的螺旋加緊,提高效率,采用螺母開(kāi)口墊圈組合加緊
為了克服扭矩矩T,實(shí)際加緊力F應(yīng)為 F=kt\rf
其中 r=2(R3-r3)\3(R2-r2) 查 <<機(jī)械制造工藝學(xué)表>>14-1
=2(723-503)\3(722-502)
=0.031m
F=1.3*40\0.1*0.031=16774N
由式d=(4*1.3F0\3.14[δ])0.5 [δ] =δs\S=640\4=180MPa查表(5-7)S=4
d=(4*1.3*16774\3.14*180)0.5
=12.4mm
查手冊(cè)得M16 d=15.217>12.4 取M16
(3) 定位誤差分析
零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心矩為720-0.2mm,利用中間大孔定位孔壁于定位銷(xiāo)的配合間隙 工件以孔φ５０mm為定位基準(zhǔn),則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定為基準(zhǔn)重合jb=0 但實(shí)際上,定位心軸和工件內(nèi)孔有制造誤差
定位銷(xiāo):IT7=0.025 大孔壁 IT9=0.062
因此加工完后大孔與小孔中心矩最大誤差為
jw=ΔD+Δd+Δ=0.062+0.025+0.009=0.096<0.2mm
誤差在允許誤差范圍內(nèi)
崔治國(guó)
專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具,經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)教師的協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第7道工序—粗銑 半精銑φ20端面的銑床夾具,該夾具將用于x52K立式銑床,刀具為YG6硬質(zhì)合金刀具.
一 問(wèn)題提出:
該夾具主要用來(lái)粗銑φ20兩端面,這兩個(gè)端面對(duì)φ20孔的中心線有一定的垂直度要求,加工到本道程序時(shí)φ20的孔已經(jīng)進(jìn)行了維護(hù)工序且此面粗糙度并不是很高,所以零件圖紙的要求可以在一次走刀完成,因此在本道工序加工時(shí)主要考慮,如何保證一次達(dá)到圖紙要求的過(guò)程.
二夾具設(shè)計(jì)/定位基準(zhǔn)選擇
由零件圖可知,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為φ20的中心線,為使定位誤差為零,應(yīng)該選擇以φ20孔定位的自動(dòng)定心夾具,但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過(guò)于復(fù)雜 ,因此這里只選用以φ20孔為主要定位基面,并與底面基準(zhǔn)相配合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)加工.考慮到該零件的批量不大,如果采用半自動(dòng)或氣動(dòng)夾具的成本過(guò)高,所以采用了借助輔助工具的方式進(jìn)行手動(dòng)定位夾緊.
2>切削力及加緊力的計(jì)算: 刀具YG 6 φ63mm z=4 則
F=CF apxf fzyfαeuFz / doζFnwf (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.28)
式中: CF=7900 xf=1.0 yf=0.75 uf=1.1 wf=0.2 qf=1.3
ap=2mm fz=0.20 n=600 r/min do=63mm z=4 αe=35mm
F=(7900×21×0.200.75×351.1×4) / (631.3×6000.2)=1203.95 N
水平分力: FH=1.1F=1324.35 N
垂直分力: FV=0.3F=361.19 N
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù). 安全系數(shù)K=k1k2k3k4
式中k1—基本安全系數(shù)1.5 k2—刀具純化系數(shù)1.1
k3—加工介質(zhì)系數(shù)1.1 k4—斷續(xù)切削系數(shù)1.1
則F’=KFH =1.5×1.1×1.1×1.1×1325=2645 N
為克服水平切削力實(shí)際加緊力N應(yīng)為
N(f1+f2)= KFH
N= KFH/(f1+f2)
其中f1及f2為夾具定位面及加緊面的摩擦系數(shù),f1=f2=0.25 則
N=2645 / 0.5 =5290 (N)
因?yàn)榉譃閮蓚€(gè)工具夾的加緊力分別為:
所以 N單=N/2=5290 / 2=2645 N
3>定位誤差的分析
零件在本道工序的要求為: 所加工的平面與φ20孔中心線有一定的垂直度,而相應(yīng)的夾具在設(shè)計(jì)方面注重了這一問(wèn)題,選用已加工的φ20中心線為定位基準(zhǔn)保證了圖紙上的要求,所以該道工序采用的夾具不存在定位誤差問(wèn)題.
1> 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明,如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)首先考慮加工質(zhì)量,保證圖紙要求,其次考慮勞動(dòng)生產(chǎn)率,及操作過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度問(wèn)題,本道工序的銑床夾具注重了首要問(wèn)題.—保證零件的質(zhì)量要求,以一面兩銷(xiāo)方式定位輔助夾具予以加緊.因?yàn)樗庸さ牧慵w積較小,批量不大,考慮到降低夾具成本,便于安裝調(diào)試夾具等問(wèn)題,并沒(méi)有采用氣動(dòng),液動(dòng)夾具,使得結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)計(jì)精簡(jiǎn),成本低廉,操作過(guò)程靈活,且固體體積不大,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度不高.
賈寧
專用夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具,經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)教師的協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第10道工序—切斷兩工件,該夾具將用于x62臥式銑床,刀具為中齒鋸片銑刀（GB6120-85）.
夾具設(shè)計(jì)
（１）定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，φ２０mm兩孔與底面有垂直度要求，所以以一面兩孔進(jìn)行定位，選擇底面及φ２０mm兩孔為定位基準(zhǔn)．
（２）切削力及加緊力的計(jì)算
刀具：中齒鋸片銑刀（GB6120-85）φ8０ Z=32.
則：F=(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.28)
式中：CF=650，XF=1
水平分力 FH=1.1F=3968*1.1=4364（N）
垂直分力 FV=0.3F=3968*0.3=1190（N）
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，
安全系數(shù)K=K1K2K3K4
式中： K1--基本安全系數(shù)，1.5；
K2—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1；
K3—刀具鈍化系數(shù)，1.1；
K4—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1。
則：F`=KFH=1.5*1.1*1.1*1.1*4364=8712（N）
克服水平切削力實(shí)際加緊力N= F`=8712（N）
因螺旋加緊的擴(kuò)力比
考慮工人勞動(dòng)強(qiáng)度，一般工人中批生產(chǎn)時(shí)候提供的力為245牛
N`=245Ip=245*80=19600（N）>N
故本夾具安全可行
10