Z3050×16立柱搖臂升降鉆床殼體的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)(含全套圖紙)

1、Z305016立柱搖臂升降鉆床殼體的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)(含全套圖紙) 全套CAD圖紙或資料,聯(lián)系 695132052 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)設(shè)計(jì)課題:Z305016立柱搖臂升降鉆床殼體的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)專業(yè)名稱:機(jī)械電子工程所在班級(jí):2004級(jí)機(jī)電班學(xué)生姓名:郭 世 清指導(dǎo)老師:趙 老 師 設(shè)計(jì)時(shí)間:2007年5月 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)課題:Z305016立柱搖臂升降鉆床殼體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)書:1.殼體機(jī)加工工藝過程卡片1張2.殼體機(jī)加工工序卡片 1套3.殼體產(chǎn)品圖1張4.殼體毛坯圖1張5.殼體夾具裝配圖 1張6.殼體夾具的主要零部件圖3?4張7.設(shè)計(jì)說明書1份 指導(dǎo)老師:趙 小 林

2、2007年5月目 錄前言零件的分析零件的材料及毛坯種類的選擇零件機(jī)加工時(shí)的主要問題基準(zhǔn)的選擇工藝路線的制定機(jī)械加工余量.工序尺寸.毛坯尺寸的確定加工設(shè)備的選定確定切削用量及基本工時(shí)專業(yè)夾具設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)前 言 在前面的實(shí)習(xí)過程中,我了解了一些產(chǎn)品的加工工藝過程,還見識(shí)了一些先進(jìn)的機(jī)械加工設(shè)備和生產(chǎn)方法。工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素,既是構(gòu)思和想法,又是實(shí)在的方法和手段。工藝設(shè)計(jì)是生產(chǎn)加工中的核心內(nèi)容之一。本次設(shè)計(jì)要求編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,按指導(dǎo)老師的指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具,并撰寫設(shè)計(jì)說明書。 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課.技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后,

3、結(jié)束了畢業(yè)實(shí)習(xí)后進(jìn)行的。這是我們對(duì)三年大學(xué)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)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,為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)的下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 當(dāng)然,由于本人知識(shí)結(jié)構(gòu)的不完善,欠缺實(shí)際生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn),還缺少必要的工藝實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,設(shè)計(jì)中尚存在許多不完善,不合理的地方,懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。零件的分析2.1 零件的作用分析 題目所給定的零件是Z305016立柱搖臂升降鉆床殼體(見附圖)。該零件為箱體類零件,它有六個(gè)外表面均需加工,孔系的加工精度高,此外,還需加工一系列

4、的螺級(jí)孔。2.2 零件的技術(shù)要求分析2.2.1 孔的尺寸精度及形狀精度孔1220和孔385及孔460,其孔徑尺寸精度等級(jí)為IT7。 2.2.2 孔距 孔1和孔3為0.05mm. 箱體孔2和孔4為0.06mm 2.2.3 平面的幾何形狀精度 殼體N面的平面度允差為0.3mm 2.2.4孔的中心線與面的垂直度 孔385對(duì)N面的垂直度為0.03mm 2.2.5平行孔的中心線的平行度 孔中心線的平行度與齒輪傳動(dòng)精度和齒寬等因素有關(guān),該殼體的孔中心線平行度允差為0.05mm 2.2.6孔及平面的表面粗糙度 N、M、R、S、Q面及孔1.3.4的粗糙度為Ra1.6m其佘為Ra3.2-12.5零件的材料及毛坯

5、種類的選擇 由于機(jī)體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且其吸振性和耐磨性均要求較高,但其對(duì)所承受的載荷并不大,因此選擇易于成型,切削性,吸振性,耐磨性較好同時(shí)價(jià)格低廉的HT200鑄鐵為毛坯材料,就可以保證零件工作可靠。由于生產(chǎn)量大,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,采用砂型機(jī)器造型.這對(duì)提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量都是有利的。 零件機(jī)械加工時(shí)的主要問題 箱體類機(jī)體,其主要加工表面是平面及其孔系,一般情況下,平面的加工精度比孔系的加工精度容易實(shí)現(xiàn),因此,對(duì)于搖臂鉆床的殼體來說,其主要問題是如何實(shí)現(xiàn)孔的加工精度,如何處理好孔和平面之間的相互關(guān)系,由于殼體中批生產(chǎn),因此滿足其生產(chǎn)率的要求也是應(yīng)該考慮的因素。 4.1孔和平面的加工順序箱體內(nèi)

6、零件的加工應(yīng)遵循“先面后孔”的加工原則,即先加工基準(zhǔn)面,再以基準(zhǔn)面加工其它的面,然后加工孔系,這樣處理的原因是:平面的面積大,定位是穩(wěn)定可靠,且夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度,其次是,先加工平面,可以先切去鑄件表面的凹 凸部分,為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,而且便于對(duì)刀的調(diào)整,同時(shí)也有利于保護(hù)刀具,防止打刀和崩刀。 4.2 粗精加工分階段進(jìn)行 由于此殼體的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,主要表面的加工精度 較高,所以應(yīng)將其主要表面的加工分粗精加工進(jìn)行,這樣可以消除由粗加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,切削力,夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響,有利于保證箱體的加工精度,同時(shí),還能根據(jù)粗精加工的不同要求合理選用設(shè)備,有利于提高生

7、產(chǎn)率 4.3 孔系加工方案的選擇加工殼體的孔系時(shí),應(yīng)選擇能滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益的因素,在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下選擇價(jià)格最低的機(jī)床。 根據(jù)該機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率要求,宜采用鏜模法鏜孔和鉆,鉸孔的加工方案?；鶞?zhǔn)的選擇 5.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足粗其準(zhǔn)選擇的要求: 1.保證重要加工面的余量均勻; 2.保證裝入殼體內(nèi)的零件與殼體臂有一定的間隙 3. 保證各主要孔的加工余量均勻; 為了滿足上述要求,應(yīng)選擇殼體的重要面N為主要其準(zhǔn)面和側(cè)面點(diǎn)定位為粗其準(zhǔn),限制工件的六大自由度,達(dá)到完全定位。 5.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。

8、當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該考慮進(jìn)行尺寸換算。殼體的N面和孔1即是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),遵循“基準(zhǔn)重合”“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,此外,N面的面積較大,定位穩(wěn)定,夾緊可靠。工藝路線的選定 選定工藝路線,應(yīng)在保證零件質(zhì)量的前提下,力求有較高的生產(chǎn)率和低的生產(chǎn)成本. 6.1工藝路線方案1: 工序1:鑄造 工序2:熱處理,時(shí)效處理 工序3:毛坯檢驗(yàn) 工序4:涂油漆 工序5:以N面為基準(zhǔn),粗車M面 工序6:以M面為基準(zhǔn),粗,半精,精車N面 工序7:半精.精車M面,粗車孔220 工序8:粗銑P,Q,S,R面,精銑Q,S,R面 工序9:鉆孔5-M8,2-8,4-M5 工序10:鉆孔M48底孔 工序11:以N

9、面為基準(zhǔn)用鉆模鉆5-17,M42,M16 工序12:平5-17 工序13:粗,半精,精鏜孔230 工序14:粗,半精,精鏜孔85,60 工序15:攻螺紋5-M8,M16,M42,M48,4-M5 工序16:倒角,去毛刺 工序17:終檢 工序18:入庫工藝路線方案2 工序01 :鑄造 工序02 :熱處理(退火),時(shí)效處理 工序03 :毛坯檢驗(yàn) 工序04 :涂油漆 工序05 :畫線 工序06 :以N面為基準(zhǔn),粗銑M面,S面 工序07 :以M面為基準(zhǔn),粗,半精,精銑N,Q,R面,粗銑P面 工序08 :以N面為基準(zhǔn),半精.精銑M面 工序09 :鉆孔5-17,10,M16,M48,攻螺紋孔 M16?6H

10、,M48?6H 工序10 :鉆孔5-M8,2-8,4-M5,攻螺紋孔M8?6H,M5?6H。 工序11 :鉆孔M42底孔,攻螺紋孔M42?6H 工序12 :粗,半精,精鏜孔220 工序13 :粗鏜孔230 工序14 :粗.半精.精鏜孔85. 60 工序15 :锪平5?17,53 工序16 :倒角,去毛刺 工序17 :終檢 工序18:入庫6.3 工藝路線方案的比較分析 上述兩種方案遵循了工藝路線的一般原則。平面的加工 方案1中平面加工以車為主,由于工件的尺寸較大,在車床上加工時(shí),它的慣性較大,平衡困難,又由于N面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削,容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng),而且N面平面度為0.0

11、3mm,此精度在車床無法保證的。方案2 采用銑平面,就解決了上述問題。 孔的加工 方案1中的3個(gè)孔220,85,60是在一道工序中完成的,由于3孔的直徑相差較大,采用鏜模夾具尺寸太大,而且孔3和孔4的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔1,這樣會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差,方案2中將220和85、60分開加工,先加工好220,再以孔為基準(zhǔn)加工85和60,而85和60之間的孔中心矩有鏜模來保證。 綜上所訴,方案2的優(yōu)點(diǎn)多,更能合理的分配加工余量,減少由于主要加工表面余量不均所造成的廢品,故優(yōu)先采用方案2。機(jī)械加工余量確定 GB6414-86鑄件尺寸公差,GB711351-89加工余量。根據(jù)機(jī)體最大尺寸為530mm,造型方法為砂

12、型機(jī)器造型,按表22-3和表2.2-5,選擇鑄件精度為9級(jí)和鑄件加工余量等級(jí)為G級(jí),然后按表2.2-4分別確定鑄件尺寸公差,各工序尺寸及其公差,各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度如下:平面加工N面 粗 銑:表面粗糙度R12.5m,工序余量Z3.5mm 半 精 銑:表面粗糙度R6.3m,工序余量Z0.75mm 精 銑:表面粗糙度R1.6m,工序余量Z0.25mm 毛坯尺寸:214.52.8M面 粗 銑:表面粗糙度R12.5m,工序余量Z3.5mm 半 精 銑:表面粗糙度R6.3m,工序余量Z0.75mm 精 銑:表面粗糙度R1.6m,工序余量Z0.25mm 毛坯尺寸:214.52.8mm

13、P面 粗 銑:表面粗糙度R12.5m,工序余量Z2.0mm 毛坯尺寸:602.0mmQ面 粗 銑:表面粗糙度R6.3m,工序余量Z1.75mm 半 精 銑:表面粗糙度R3.2m,工序余量Z0.50mm 精 銑:表面粗糙度R1.6m,工序余量Z0.25mm 毛坯尺寸:552.0mmR面 粗 銑:表面粗糙度R6.3m,工序余量Z1.75mm 半 精 銑:表面粗糙度R3.2m,工序余量Z0.50mm 精 銑:表面粗糙度R1.6m,工序余量Z0.25mm 毛坯尺寸:452.0mmS面 粗 銑:表面粗糙度R6.3m,工序余量Z1.75mm 半 精 銑:表面粗糙度R3.2m,工序余量Z0.50mm 精 銑

14、:表面粗糙度R1.6m,工序余量Z0.25mm 毛坯尺寸:452.0mm 孔的加工 1) 孔1 粗 鏜:2170+0.52,精度IT12,表面粗糙度R6.3m,工序余量2Z5mm半精鏜:2170+0.29,精度IT11,表面粗糙度R3.2m,工序余量2Z2mm 精 鏜:220H7,精度IT7,表面粗糙度R1.6m,工序余量2Z1mm 毛坯尺寸:2124.0mm 2) 孔2 粗 鏜:230,精度IT11,表面粗糙度R12.5m,工序余量2Z10mm 毛坯尺寸:2205.0mm 3)孔3粗 鏜:83.00+0.22,精度IT12,表面粗糙度R6.3m,工序余量2Z3mm半精鏜:84.50+0.22

15、,精度IT11,表面粗糙度R3.2m,工序余量2Z1.5mm 精 鏜: 85H7,精度IT7,表面粗糙度R1.6m,工序余量2Z0.5mm 毛坯尺寸:802.5mm 4) 孔4 粗 鏜: 580+0.22,精度IT12,表面粗糙度R6.3m,工序余量2Z3mm半精鏜:59.50+0.19,精度IT11,表面粗糙度R3.2m,工序余量2Z1.5mm 精 鏜: 60H7,精度IT7,表面粗糙度R1.6m,工序余量2Z0.5mm 毛坯尺寸:552.5mm 加工設(shè)備的選定 8.1 選擇機(jī)床 銑平面:各工序的工步不多,中批生產(chǎn)要求較高的生產(chǎn)率,故選擇T612臥式銑鏜床。 鏜孔:由于加工的零件直徑較大,故

16、選擇臥式銑鏜床;又由于要求的精度較高,考慮到加工效率,減少設(shè)備的數(shù)量,所以也選擇T612臥式銑鏜床。 鉆孔,攻絲,锪孔,可采用專用的鉆模在搖臂鉆床上加工,可選用Z35型搖臂鉆床。 8.2 選擇夾具 本零件在銑平面、鏜孔、鉆孔都采用專用夾具。 選擇刀具 在銑平面的工序中,一般都選擇硬質(zhì)合金銑刀。本零件的毛坯材料為鑄鐵,所以采用YG6硬質(zhì)合金銑刀。 在鏜孔的工序中,一般都選擇硬質(zhì)合金鏜刀。 在鉆孔,攻絲,锪平面的工序中,一般選用合金刀具。 8.3 選擇量具 本零件生產(chǎn)屬于中批生產(chǎn),一般均采用通用量具,選擇量具的原則有兩種: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。 選擇孔

17、加工用量具 85H7孔經(jīng)粗鏜,半精鏜,精鏜三次加工 粗鏜至83.00+0.22mm 半精鏜至84.50+0.22mm 粗鏜孔83.00+0.22,公差等級(jí)IT12,按表5.1-5,精度系數(shù)K0.1,計(jì)量器具測(cè)量方法的極限誤差limKT0.10.190.019mm,查表5.1-6,可選用內(nèi)徑百分尺。從表5.1-10中選分度值為0.01mm,測(cè)量范圍50?125mm的內(nèi)徑百分尺(GB8177-87)。 半精鏜孔84.50+0.22mm,公差等級(jí)為IT11級(jí),按表5.1-5,精度系數(shù)K0.2,計(jì)量器具測(cè)量方法的極限誤差lim KT0.20.090.018mm,查表5.1-6及5.2-18,選分度值為

18、0.01mm,測(cè)量范圍50?100mm的一級(jí)內(nèi)徑百分尺(JB1081-75)。 精鏜孔85H7,由于精度要求高,所以選用極限量規(guī),按表5.2-1,根據(jù)孔徑可選用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)。(GB6322-86)其余選用游標(biāo)卡尺,分度值為0.01mm。確定切削用量及基本工時(shí)工序6:以N面為基準(zhǔn),粗銑M面,S面1)銑M面刀具選用YG6硬質(zhì)合金刀片鑲齒盤銑刀,機(jī)床選用T612型臥式銑鏜床,計(jì)算結(jié)果如下: 銑刀進(jìn)給量fzfz0.18mm/z 主軸轉(zhuǎn)速ns ns60r/min 實(shí)際切削速度Vc Vc59.346m/min 銑削深度ap ap3.5mm 刀具耐用度t耐 t耐300min 銑削時(shí)間tj tj3t31

19、.043.12min2)銑S面 刀具選擇YG6硬質(zhì)合金刀片端銑刀根據(jù)表3.1,銑削深度ap2.5mm時(shí),ae112mm選擇標(biāo)準(zhǔn)的端面銑刀,齒數(shù)z12,do125mm 銑刀形狀由于鑄鐵硬度220HBS,故選擇ro5Kr30,Kv5ao8ao10,s-15 選擇切削用量確定銑削深度,由于加工余量不大,可一次走刀完成,則ap3.0mm。確定每齒進(jìn)給量fz,采用端面銑刀以提高進(jìn)給量,據(jù)(文獻(xiàn)2)表3.5,當(dāng)選用YG6,銑床的功率為10kw(表4.2-18)T612型臥式銑鏜床說明書時(shí),fz0.14?0.24mm/z,故取fz0.24 mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,據(jù)表3.7銑刀刀齒后刀面最大

20、磨損量為1mm,由于銑刀直徑do125mm,故刀具壽命T180min。 確定切削速度Vc和 每分鐘進(jìn)給量Vf。切削速度可根據(jù)表3-16查出:當(dāng)do125mm,Z12,fz0.24 mm/z,ap3.0mm,則Vt87m/min ,nt220r/min ,Vft586mm/min各修正系數(shù)為:KmvKmnKnv1.0,KsvKsnKnv0.8故VcVtKsvKmv871.00.869.6m/min Vn ntKmnKsn2201.00.8176r/min Vf VftKnvKnv5861.00.8468.8mm/min 根據(jù)表4.2-18,T612型臥式銑鏜床說明書選擇 nc205r/min ,

21、Vfc240mm/min 因此實(shí)際的切削速度和每齒進(jìn)給量為: Vcdo nc/10003.14125205/100080m/min fz Vfc/ ncz240/(20512)0.24mm/z校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)表3-24,當(dāng)p180?220mPa,ae112mm,ap 3.0mm,do125mm,Z12,Vf240mm/min。近似為:Pc5.5Kw根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書機(jī)床主軸允許的功率為(100.75)7.5Kw,故機(jī)床的功率滿足要求。 基本工時(shí)tmL/Vf式中,Ll+y+,l190mm根據(jù)表3-26,不對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切削量y+47mm,則L237mm。tm2L/Vf23

22、7/2401.0min工序7:以M面為基準(zhǔn),粗,半精,精銑N,Q,R面,粗銑P面 1) 銑N面刀具選YG6硬質(zhì)合金刀片鑲齒盤銑刀,據(jù)(文獻(xiàn)2)表3.1,銑削深度為ap5mm是,ae256mm,就選擇標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒盤銑刀,齒數(shù)Z22,do315mm。銑刀的形狀由于鑄鐵硬度220HBS,故選擇ro15Kr30,Kv5ao8ao10,s-15 選擇切削用量確定銑削深度ap,由于加工余量不大,故可以在一次走刀內(nèi)完成,則ap3.5mm。確定每齒進(jìn)給量fz,采用不對(duì)稱鑲齒盤銑刀以提高進(jìn)給量,據(jù)表3.5,當(dāng)選用YG6,銑床的功率為10kw(表4.2-18)T612型臥式銑鏜床說明書時(shí),fz0.14?0.24mm

23、/z,故取fz0.24 mm/z。確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,據(jù)表3.7銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5,由于銑刀直徑do3.5,故刀具壽命T300min。確定切削速度Vc和 每分鐘進(jìn)給量Vf。切削速度可根據(jù)表3-16查出:當(dāng)do3.5,Z22,fz0.24 mm/z,ap3.5mm,則Vt73m/min ,nt74r/min ,Vft256mm/min各修正系數(shù)為:KmvKmnKnv1.0,KsvKsnKnv0.8故VcVtKsvKmv731.00.858.4m/min Vn ntKmnKsn741.00.859.2r/min Vf VftKnvKnv2561.00.8204.8mm/min

24、 根據(jù)表4.2-18,T612型臥式銑鏜床說明書選擇 nc60r/min ,Vfc240mm/min 因此實(shí)際的切削速度和每齒進(jìn)給量為: Vcdo nc/10003.143.560/100059.346m/min fz Vfc/ ncz240/(6022)0.18mm/z校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)表3-24,當(dāng)p180?220mPa,ae256mm,ap 3.5mm,do3.5mm,Z22,Vf240mm/min。近似為:Pc9.5Kw根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書機(jī)床主軸允許的功率為10Kw,上述查得的功率為銑一整個(gè)平面所需功率,由于此加工平面只有邊上一圈,加工面積很小,故機(jī)床的功率滿足要求。基本工

25、時(shí)tm2L/Vf式中,Ll+y+,l530mm根據(jù)表3-26,不對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切削量y+110mm,則L640mm。tm2L/Vf2640/2405.4min2)銑Q面銑刀進(jìn)給量fzfz0.01mm/z實(shí)際切削速度vc vc88mm/min切削深度ap ap2.5mm刀具耐用度 t耐180min切削功率papa2.3kw銑削時(shí)間tj tjt1+2t20.77min 3)銑R面 刀具選擇YG6硬質(zhì)合金刀片端銑刀 根據(jù)(文獻(xiàn)2)表3.1,銑削深度ap2.5mm時(shí),ae112mm 選擇標(biāo)準(zhǔn)的端面銑刀,齒數(shù)z12,do125mm 銑刀形狀 由于鑄鐵硬度220HBS,故選擇ro5Kr30,Kv

26、5ao8ao10,s-15選擇切削用量 確定銑削深度,由于加工余量不大,可一次走刀完成,則ap3.0mm。 確定每齒進(jìn)給量fz,采用端面銑刀以提高進(jìn)給量,據(jù)表3.5,當(dāng)選用YG6,銑床的功率為10kw(文獻(xiàn)3)(表4.2-18)T612型臥式銑鏜床說明書時(shí),fz0.14?0.24mm/z,故取fz0.24 mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,據(jù)表3.7銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1mm,由于銑刀直徑do125mm,故刀具壽命T180min。 確定切削速度Vc和 每分鐘進(jìn)給量Vf。切削速度可根據(jù)(文獻(xiàn)1)表3-16查出:當(dāng)do125mm,Z12,fz0.24 mm/z,ap3.0mm,則Vt8

27、7m/min ,nt220r/min ,Vft586mm/min各修正系數(shù)為:KmvKmnKnv1.0,KsvKsnKnv0.8故VcVtKsvKmv871.00.869.6m/min Vn ntKmnKsn2201.00.8176r/min Vf VftKnvKnv5861.00.8468.8mm/min 根據(jù)(文獻(xiàn)3)表4.2-18,T612型臥式銑鏜床說明書選擇 nc205r/min ,Vfc240mm/min 因此實(shí)際的切削速度和每齒進(jìn)給量為: Vcdo nc/10003.14125205/100080m/min fz Vfc/ ncz240/(20512)0.24mm/z校驗(yàn)機(jī)床功率

28、。根據(jù)表3-24,當(dāng)p180?220mPa,ae112mm,ap 3.0mm,do125mm,Z12,Vf240mm/min。近似為:Pc5.5Kw根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書機(jī)床主軸允許的功率為(100.75)7.5Kw,故機(jī)床的功率滿足要求。 基本工時(shí)tmL/Vf式中,Ll+y+,l190mm根據(jù)表3-26,不對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切削量y+47mm,則L237mm。tm2L/Vf237/2401.0min4)銑P面銑刀進(jìn)給量fzfz0.01mm/z實(shí)際切削速度vc vc88mm/min切削深度ap ap3.0mm刀具耐用度 t耐180min切削功率papa2.3kw 銑削時(shí)間tj t

29、jt1+2t20.45mm工序8:以N面為基準(zhǔn),半精.精銑M面 刀具選YG6硬質(zhì)合金刀片鑲齒盤銑刀,據(jù)(文獻(xiàn)2)表3.1,銑削深度為ap5mm是,ae256mm,就選擇標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒盤銑刀,齒數(shù)Z22,do315mm。 確定銑削深度,由于加工余量不大,可一次走刀完成,則ap3.0mm。 確定每齒進(jìn)給量fz,采用端面銑刀以提高進(jìn)給量,據(jù)表3.5,當(dāng)選用YG6,銑床的功率為10kw(表4.2-18)T612型臥式銑鏜床說明書時(shí),fz0.14?0.24mm/z,故取fz0.24 mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,據(jù)表3.7銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1mm,由于銑刀直徑do125mm,故刀具壽命T1

30、80min。 確定切削速度Vc和 每分鐘進(jìn)給量Vf。切削速度可根據(jù)表3-16查出:當(dāng)do125mm,Z12,fz0.24 mm/z,ap3.0mm,則Vt87m/min ,nt220r/min ,Vft586mm/min各修正系數(shù)為:KmvKmnKnv1.0,KsvKsnKnv0.8故VcVtKsvKmv871.00.869.6m/min Vn ntKmnKsn2201.00.8176r/min Vf VftKnvKnv5861.00.8468.8mm/min 根據(jù)表4.2-18,T612型臥式銑鏜床說明書選擇 nc205r/min ,Vfc240mm/min 因此實(shí)際的切削速度和每齒進(jìn)給量為

31、: Vcdo nc/10003.14125205/100080m/min fz Vfc/ ncz240/(20512)0.24mm/z校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)表3-24,當(dāng)p180?220mPa,ae112mm,ap 3.0mm,do125mm,Z12,Vf240mm/min。近似為:Pc5.5Kw根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書機(jī)床主軸允許的功率為(100.75)7.5Kw,故機(jī)床的功率滿足要求。 銑刀進(jìn)給量fzfz1.35mm/z主軸轉(zhuǎn)速ns ns960r/min實(shí)際切削速度Vc Vc108.47m/min銑削深度ap ap0.05mm刀具耐用度t耐 t耐300min 銑削時(shí)間tj tj1.04m

32、in工序9:鉆孔5-17,10,M16,M48,攻螺紋孔M16?6H,M48?6H1)鉆5-17 鉆頭材料為硬質(zhì)合金鋼 鉆頭直徑d17mm 進(jìn)給量f0.1mm/r 鉆削速度V0.3 m/s 主軸轉(zhuǎn)速Ns337r/min加工時(shí)間Tj4.3min2)鉆10 鉆頭選為硬質(zhì)合金鋼直柄麻花鉆 鉆頭直徑d9.8mm 進(jìn)給量f0.1mm/r 鉆削速度V0.3 m/s 主軸轉(zhuǎn)速Ns637r/min 加工時(shí)間Tj0.52min3)鉆M1615-7H,攻螺紋攻螺紋前鉆孔使用錐柄階梯麻花鉆,材料為硬質(zhì)合金鋼,計(jì)算如下鉆頭直徑d15.7mm進(jìn)給量f0.1mm/r鉆削速度V0.3 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns143.3r/min

33、加工時(shí)間Tj1.95min 攻M1615-7H,絲錐材料為硬質(zhì)合金鋼絲錐直徑d16mm鉆削速度V0.4 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns47.8r/min加工時(shí)間Tj0.45min4)鉆M4820-7H,攻螺紋使用專用鉆頭材料為硬質(zhì)合金鋼鉆頭直徑d46mm進(jìn)給量f0.1mm/r鉆削速度V0.3 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns120r/min加工時(shí)間Tj1.9min 攻M48X20-7H,絲錐材料為硬質(zhì)合金鋼絲錐直徑d48mm鉆削速度V0.04 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns15.9r/min加工時(shí)間Tj1.258min工序10:鉆孔5-M8,2-8,4-M5,攻螺紋孔M8?6H,M5?6H。鉆5-M8-7H深15mm螺紋底孔6.7

34、,深18mm盲孔,選擇硬質(zhì)合金鋼麻花鉆頭,按(文獻(xiàn)2)表3-117,取V0.3m.s,則可算出Ns10D00鉆孔,盲孔L20,通孔L2(1-4)鉆5-8H7深18mm底孔8選擇硬質(zhì)合金鋼麻花鉆頭按表3-117,取V0.3m.s, 則可算出Ns103V/d73.5r/min查表7.5得.TjL/fns0.15mint總5Tj0.75min鉆4-M5-M7H,鉆頭材料為硬質(zhì)合金鋼直柄麻花鉆鉆頭直徑d4.5mm進(jìn)給量f0.1mm/r鉆削速度V0.3 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns1270r/min加工時(shí)間Tj0.68min攻5-M8.深15mm按表3-124。取V0.04m/s則Ns103V/d95.5V/mi

35、nTjL1+L2+L 1/Ns+1/N1/f按表7-8,取NsN,I1單孔,L11-3fL22-3f則Tj8+5+5 1/95.5+1/95.5/25.110.2min2.T總5tj50.21min攻4-M5-7H,絲錐材料為硬質(zhì)合金鋼絲錐直徑d5mm鉆削速度V0.04 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns153r/min加工時(shí)間Tj0.4min工序11:鉆孔M42底孔,攻螺紋孔M42?6H攻M421.5-7H,絲錐材料為硬質(zhì)合金鋼絲錐直徑d42mm鉆削速度V0.04 m/s主軸轉(zhuǎn)速Ns18.2r/min加工時(shí)間Tj1.32min工序12:粗,半精,精鏜孔220 粗鏜孔1220,工序尺寸為217+0.52用一根

36、鏜桿加工,按表3-123,取V0.8m/s,f0.57mm/r則主軸轉(zhuǎn)速:ns1000v/d 10000.8/3.14217 70r/min查表2.4-21得:fz9.8160 nfz?cfz?ap?xfz?vn?fz?kfzPmFz?v?10-3取c2180, xfz 1, nfz 0 kfz 1 yfz0.75則fz9.81601802.750.20.750.41 1452.3N Pm1452.30.810-31.16kw取機(jī)床的效率為0.75則5.50.754.125w1.16kw故機(jī)床功率足夠基本工時(shí)計(jì)算如下:L25min.TjL/fnS25/0.75700.63min半精鏜孔1220

37、,工序尺寸分別為219.5+0.22按表3-123,取V1.15m/s,f0.45mm/r則主軸轉(zhuǎn)速;ns1000V/d1.67r/s100r/min查 表2.4-21得:Fz9.1860nfzCfzapXfzYfzVfzKfz PmfzV10-3取az180,Xfz1,Yfz0.75,Nfz0,Kfz1則Fz9.81601802.750.20.750.401 1452.3N Pm0.65Kw 取機(jī)床效率為0.75 則5.50.754.0125Kw0.65Kw 故機(jī)床效率足夠 基本工時(shí)計(jì)算如下:L25mm TjL/fns25/0.4581000.56min精鏜孔1220。用一根鏜桿加工,按表3

38、-123取V1.5m/s,f0.15mm/r則主軸轉(zhuǎn)速:Ns1000V/d 130r/min查表2.4-21得:Fz9.8160nfzazXfzYfzVfzKfz PmFzV10-3取az180, Xfz1,Yfz0.75,Nfz0,Kfz1則 Fz9.81601802.750.20.750.4011452.3N Pm1452.31.510-3 2.178Kw取機(jī)床效率為0.75,則5.50.754.1252.178Kw故機(jī)床效率足夠 基本工時(shí)計(jì)算如下L25min TjL/Fns25/0.5581001.67min工序13:粗鏜孔230取V0.6m/s,f0.57mm/r則主軸轉(zhuǎn)速:ns100

39、0v/d 10000.6/3.14217 65r/min查表2.4-21得:fz9.8160 nfz?cfz?ap?xfz?vn?fz?kfzPmFz?v?10-3取c2180, xfz 1, nfz 0 kfz 1 yfz0.75則V0.8m/s,F0.57mm/r,Ns66r/min,Pm1.16Kw加工時(shí)間:T0.45min工序14:粗.半精.精鏜孔85. 60粗鏜孔385,工序尺寸為83+0.22,粗鏜孔460,工序尺寸為58+0.22使用硬質(zhì)合金鏜刀一次加工完成。按表3-123,取V0.8m/s,f0.57mm/r.則主軸轉(zhuǎn)速:ns1000V/d10000.8/3.1421770r/

40、min查表2.4-21得: Fz9.8160nfzCfz apXfzYfzVnfzKfz PmFZV10-3取az180,Xfz1,Yfz0.75,Nfz0,Kfz1則Fz9.81601802.750.20.750.4011452.3N Pm1452.380.810-31.16Kw 取機(jī)床效率為0.75,則5.50.754.0125Kw1.16Kw 故機(jī)床功率足夠。 基本工時(shí)計(jì)算如下;L41min TjL/fns41/0.57701.03min.半精鏜孔385,孔460工序尺寸分別為84.50+0.22,59.50+0.19按表3-123,取V1.15m/s,f0.45mm/r則主軸轉(zhuǎn)速:Ns

41、1000V/d 1.67r/s100r/min查表2.4-21得:Fz9.8160nfzazXfzYfzVfzKfz PmFzV10-3取az180, Xfz1,Yfz0.75,Nfz0,Kfz1則Fz9.81601802.750.20.750.401PmFzV10-30.65Kw 取機(jī)床效率為0.75,則5.50.754.01250.65Kw 故機(jī)床功率足夠 基本工時(shí)計(jì)算如下;L41mmTjL/fns0.91min精鏜孔385,孔460用鏜模一次加工完成按表3-123,取V1.5m/s,f0.15m/s則主軸轉(zhuǎn)速:Ns1000V/d2.17r/s130r/min查表2.4-21得Fz9.81

42、60nfzazXfzYfzVfzKfz PmFzV10-3取az180, Xfz1,Yfz0.75,Nfz0,Kfz1則Fz9.81601802.750.20.750.401 Pm1452.31.510-32.178Kw取機(jī)床效率為0.75則5.50.754.1252.178Kw故機(jī)床效率足夠基本工時(shí)計(jì)算如下:L41minTjL/fns2.10min工序15:锪平5?17,53采用90锪鉆,為了縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與精鏜孔時(shí)相同:n337r/min,手動(dòng)進(jìn)給。最后,將以上各工序切削用量,工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡片中。夾具設(shè)計(jì)

43、為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)出專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師商量,決定設(shè)計(jì)第14道工序-粗鏜,半精鏜,精鏜孔385,孔460的鏜床夾具,該夾具適用于T621型臥式銑鏜床,刀具為一根硬質(zhì)合金鏜刀。鏜床夾具是精加工用夾具,因此各個(gè)方面要求均較高。如鏜模支架上導(dǎo)向孔,它主要是用來保證加工孔和孔系的位置精度,所以導(dǎo)向孔的中心線必須與定位面保持正確的相互位置要求。如對(duì)定位面的坐標(biāo)尺寸公差、平行度、垂直度,對(duì)鏜模找正基面的相互位置要求,孔系各孔中心線間的平行度和垂直度,同軸線孔的同軸度等,這些因素都是要考慮的。確定加工方案此工序所加工的孔均在S面上孔3,孔4的中心線,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為

44、孔1,且孔3,孔4與N面的垂直度為0.03mm。由于孔3?？?的中心線的位置精度要求較高,則使用膛模一次把孔3,孔4加工出來。2. 確定定位方案方案一:以M面220為主要基準(zhǔn)限制3個(gè)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,以側(cè)面為輔助支承限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種定位從原理上分析是合理的,夾具結(jié)構(gòu)也很簡單,這樣可以縮小定位銷的尺寸。但由于孔3和孔4與N面有垂直度要求,又由于工件的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,這夾緊時(shí)會(huì)出現(xiàn)違背選擇夾緊力作用點(diǎn)的原則,即夾緊力的作用點(diǎn)不能作用在定位元件的支承表面上或作用在幾個(gè)定位元件所夠成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)這一貫原則。方案二:用N面和孔220為主要基準(zhǔn),限制3個(gè)移動(dòng)自由度和2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,以側(cè)面為

45、輔助支承限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這種定位方案既可以滿足“基準(zhǔn)重合”的原則,也可以滿足孔3,孔4和N面的垂直度要求,這樣能解決方案一中夾緊力不能作用在定位元件的支承面上這一缺點(diǎn),但220這個(gè)定位銷的尺寸較大,可以制成空心圓筒以減少其重量,這種方案定位可靠 ,夾緊也很方便,可使用聯(lián)動(dòng)夾緊裝置,減少輔助時(shí)間。 由于切削速度不大,同時(shí)為了易于保證條技術(shù)要求。加工均采用固定式鏜套。為了增加鏜桿剛性,采用雙面前后導(dǎo)支承結(jié)構(gòu),加工42時(shí)手換鏜刀進(jìn)行加工,鏜套均裝在支架上,支架用定位銷定位。用螺釘緊固車底座上。鏜套與鏜桿的配合為H6/h6,其最大間隙為0.01320.026, 兩鏜套間最大距離為400?,故鏜桿最

46、大值為tan0.026/4000.00065 這樣由于鏜桿與鏜套的配合間隙所產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差: 2520.00650.00676?因前后兩鏜套孔軸線的同軸度公差為0.005?,所以兩鏜套位置誤差所產(chǎn)生導(dǎo)向誤差為0.005? 夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基準(zhǔn)面為了不使工件產(chǎn)生夾緊力的作用點(diǎn)落在與面平行的面上?？紤]到裝卸工件方便,采用4塊開橫移動(dòng)壓板,用螺柱、螺母手動(dòng)夾緊。計(jì)算夾緊力參考表2-13因夾具的夾緊力也切削力方向垂直,實(shí)際所需的夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系為 :F夾Mk/f式中M為切削扭矩 K為安全系數(shù),一般取K3 F為摩擦系數(shù),取F0.2 由前可知F1452.3N 所以M1FI1452.342.5617.22N M2FI1452.330453.69N 則F1617.223/(1400.2)648N F2453.693/93200.2)208.23N F總F1+F2856.23N 鏜桿的結(jié)構(gòu)與尺寸 鏜桿引導(dǎo)部分如下圖所式: 該種結(jié)構(gòu)簡單,接觸面積較大,潤滑不太好,切削速度不易過高。鏜桿直徑d對(duì)剛性影響較大,可按d(0.60.8)D (D-被加工孔孔徑),本設(shè)計(jì)選取d40?。3.配合選擇參考文獻(xiàn)5表10-6取定