CA6140箱體的工藝及夾具設(shè)計【含11張CAD圖紙、文檔所見即所得】

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湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 題 目：CA6140箱體的工藝及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)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(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)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(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)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(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料； 3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)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(guān)鍵零件之一，通過對CA6140箱體主軸箱體的工藝工裝設(shè)計，進(jìn)行銑、鏜、鉆三副夾具設(shè)計，工藝工裝設(shè)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(jìn)行機(jī)械加工工藝過程卡的設(shè)計。查閱各種文獻(xiàn)確定各道工序尺寸，選擇其中的銑、鏜、鉆三副夾具進(jìn)行設(shè)計。 關(guān)鍵詞：主軸箱體；CA6140箱體；工藝工裝；夾具設(shè)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(shù)條件分析 1 第2章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)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(shè)計毛坯圖（見附錄4） 5 第3章 機(jī)械加工工藝過程 6 3.1 基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 表面加工方法的選擇 6 3.3 擬定機(jī)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(shè)備及刀具、量具、夾具 11 第5章 工序設(shè)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(kuò)、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(shè)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(shè)計及操作的簡要說明 36 參考文獻(xiàn) 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(guān)鍵零件之一，其主要功能是將機(jī)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(shè)計的運(yùn)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(fù)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(jī)床制造廠加工的關(guān)鍵零件。 1.3 零件的技術(shù)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(yīng)提高孔與軸承配合精度，其尺寸公差為IT6～I(xiàn)T7，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(yīng)超過孔徑尺寸公差的一半，嚴(yán)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(guān)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(yán)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(jī)器與設(shè)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(zhǔn)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(jī)器的接觸精度和有關(guān)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(zhǔn)面A的平行度允差為0.15mm。 （5） 平面F和平面P與基準(zhǔn)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(yīng)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(shè)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(jì)性，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 毛坯選擇時，應(yīng)全面考慮以下因素： 零件的材料及機(jī)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(jì)性。 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對毛坯應(yīng)進(jìn)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(fù)雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用砂箱機(jī)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(xiàn)【1】表2.3-6，選用砂箱機(jī)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(xiàn)【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(xiàn)【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(shè)計毛坯圖（見附錄4） 第3章 機(jī)械加工工藝過程 3.1 基準(zhǔn)的選擇 1、 精基準(zhǔn)的選擇 箱體加工精基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(shè)計基準(zhǔn)，又是安裝時的裝配基準(zhǔn)，現(xiàn)在又將它作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)了基準(zhǔn)重合，消除了加工過程中的基準(zhǔn)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(shè)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(zhǔn)，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(zhǔn)統(tǒng)一。箱體在夾具上定位時箱口朝下，中間導(dǎo)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(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。為此，必須提高精基準(zhǔn)的加工精度，減少加工誤差，必要時還應(yīng)進(jìn)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(zhǔn)，采用“一面兩孔”的定位方式更為合適。 2、 粗基準(zhǔn)的選擇 考慮到箱體結(jié)構(gòu)復(fù)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(zhǔn)比較合適。選擇主軸孔④作為粗基準(zhǔn)，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(jī)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(shù)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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【2】表3-24、表3-26和表3-31，采用鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸的加工方法。 7）用于連接的通孔采用鉆或者鉆—擴(kuò)的加工方法，螺紋孔加工采用鉆—擴(kuò)—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(yīng)提高到IT7，采用鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸的加工方法。 3.3 擬定機(jī)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(dǎo)前”的加工原則，并考慮到零件是中批量生產(chǎn)，適當(dāng)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(kuò)、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(kuò)、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(kuò)、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(kuò)、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(kuò)、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(kuò)、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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shè)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)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(xiàn)【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(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆和機(jī)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(xiàn)【3】表3-12-35，選用B1010A龍門刨床。參閱文獻(xiàn)【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(biāo)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)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(xiàn)【3】表3-12-30，選擇X53K立式銑床。參閱文獻(xiàn)【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(jìn)行銑削。選擇游標(biāo)卡尺，規(guī)格0.02mm，專用銑床夾具。 9、 工序170鉆、擴(kuò)、鉸孔⑤中Φ20和Φ30的孔 參閱文獻(xiàn)【3】表3-12-18，選擇T68臥式鏜床。選用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆和機(jī)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(xiàn)【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(kuò)、鉸各橫向孔和鉆、攻各螺紋孔 參閱文獻(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。選用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆和機(jī)用鉸刀鉆、擴(kuò)、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(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)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(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)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(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)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(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)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(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)用絲錐攻絲 17、工序270攻頂面R上4-M8螺紋孔 參閱文獻(xiàn)【3】表3-12-15，選用Z35搖臂鉆床鉆孔。使用相應(yīng)尺寸的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆鉆孔、擴(kuò)孔，使用機(jī)用絲錐攻絲 第5章 工序設(shè)計 5.1 確定工序尺寸 根據(jù)各道工序的機(jī)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(biāo)注，而前道各工序的公差由加工方法的經(jīng)濟(jì)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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(xiàn)【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(kuò) 擴(kuò) 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(kuò)—鉸的方法。以孔⑦的為例，查閱文獻(xiàn)【2】表5-30，先鉆孔mm，再鉆擴(kuò)到mm，再擴(kuò)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(kuò) 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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【3】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 （5） 校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.24，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 （5）校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.24，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 (5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表18，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 (5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表18，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【3】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 (5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.24，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【3】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 (5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.24，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.16，當(dāng)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(jìn)給量為 （5）校驗機(jī)床功率 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.24，當(dāng)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(jī)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(jìn)給量af 查閱文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.5，當(dāng)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(xiàn)【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(jìn)給量Vf 根據(jù)文獻(xiàn)【4】銑削部分表3.16，當(dāng)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.