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输出轴加工工艺及钻10-φ20孔夹具设计(三维PROE)【版本6】

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毛坯图.DWG
装配图.dwg
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编号:11318516    类型:共享资源    大小:30.15MB    格式:ZIP    上传时间:2018-11-12 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
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版本6 输出 加工 工艺 10 20 夹具 设计 三维 proe 版本
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目    录



前言................................................................2


1.零件的工艺分析及生产类型的确定....................................2

1.1技术要求分析.................................................2

1.2零件的工艺分析...............................................2


2.选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图................................3

2.1选择毛坯.....................................................3

2.2毛坯尺寸的确定...............................................3


3.选择加工方法,制定加工工艺路线....................................4

3.1定位基准的选择...............................................4

3.2零件表面加工方法的选择.......................................4

3.3制定艺路线...................................................5


4.工序设计..........................................................6

4.1选择加工设备与工艺装备.......................................6

4.2选择机床 根据工序选择机床....................................6

4.3选用夹具.....................................................7

4.4选用刀具.....................................................7

4.5选择量具.....................................................7

4.6确定工序尺寸.................................................8


5.确定切削用量及基本工时...........................................10

5.1切削用量 ...................................................10

5.2基本时间....................................................15


6.夹具设计.........................................................16

6.1定位方案....................................................16

6.2分度设计....................................................17

6.3切削力和夹紧力的计算........................................17


7. 结论............................................................17



参考文献...........................................................21




               输出轴加工工艺及夹具设计

  摘 要:机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用,而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计,着重于几个重要表面的加工,具有一定的尺寸、形状、位置要求,还有一些强度、表面粗糙度要求等,然而这些都会在文中得以体现。

关键词:制造,输出轴,加工工艺,夹具 


内容简介:
机械加工工艺卡片产品型号产品名称输出轴零件图号零件名称CA6140 输出轴共 页第1 页材料牌号45 钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数备注工序10装夹工步锻造毛胚模锻工序内容同时加工零件数切削用量背吃 切削刀量 速度(mm) m/min每分钟转数进给量(mm)设备名称及编号工艺装备名称及编号夹具 刀具 量具技术等级工时定额准终 单件203040506070809010011111111234567121234561231正火(消除内应力)粗车右端面粗车176 外圆至177粗车左端面钻中心孔粗车55 外圆至56.6粗车60 外圆至61.6粗车65 外圆至66.6粗车75 外圆至76.6车锥面调制 NB217255修研中心孔半精车176 外圆至要求倒角 145半精车55 外圆至55.5半精车60 外圆至60.5半精车65 外圆至65.5半精车75 外圆至75.5半精车锥面倒角 145粗镗140 孔至要求粗镗80 孔至78粗镗50 孔至要求半精镗80 至79.522.532.22.22.22.20.510.550.550.550.5516820.75110.557.18117.15122.625555.763.58121.2121.2176105.4117.111511543.9640.239.2599.852001007107102502502502002009005605604504501001602504000.660.860.510.510.860.860.860.30.30.30.30.30.30.30.610.480.810.51CA6140CA6140CA6140CA6140CA6140T68T68三爪卡盘三爪卡 盘,顶尖三爪卡盘三爪卡 盘,顶尖三爪卡盘三爪卡盘外 圆 车刀外 圆车 刀 ,中心钻外 圆车刀外 圆车刀镗刀镗刀卡规游标卡尺卡规,游标卡尺游标卡尺游标卡尺塞规塞规110120130140150111112121234111精镗80 至要求精车大端端面倒角 145钻18 孔扩至19.8 孔粗铰至20 孔精铰20 孔至要求钻 28 孔划键槽加工线粗铣键槽0.251190.90.070.034580.38138.2138.222.668.44.26.323.5893202502504001100681009609450.20.410.30.20.430.570.430.10.12CA6140Z535Z535三爪卡盘专用夹具专用夹具外车刀 8花钻圆麻卡规塞规塞规1601701801902002101212341234精铣键槽去毛刺清洗粗磨55 外圆至55.1粗磨60 外圆至60.1粗磨65 外圆至65.1粗磨75 外圆至75.1精磨55 外圆至要求精磨60 外圆至要求精磨65 外圆至要求精磨75 外圆至要求清洗终检20.020.020.0150.01580.00230.00230.0020.004153.82.061.8952.332.193.353.073.523.3912250.12020202020202020X51专用夹具钳工台顶尖,锥堵审 核 (日立铣刀砂轮游标卡尺游标卡尺标记处数更改文件号签字日期标记 处数 更改文件号签字日期设计(日期)校对(日期)期)标准化(日期)会签(日期)工材料牌号机械加工工艺过程卡片45 钢 毛坯种类 模锻产品型号产品名称毛坯外形尺寸CA6140零件图号零件名称每毛坯件数CA6140 输出轴1 每台件数共1页 第备注页序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时/min准终 单件描图描校底图号装订号102030405060708090100110120130140150160170180190200210模锻热处理车车热处理修研中心孔车车镗镗车钻钻划线铣去毛刺清洗磨磨清洗终检模锻,处理喷丸正火粗车右端面、176 外圆掉头粗车左端面保证总长、钻中心孔,粗车各圆柱面及锥面,留半精车、磨削余量调制 HB217255修研中心孔半精车176 外圆、倒角半精车55、60、65、75 外圆及锥面并倒角粗镗140、80、50 孔、留80 孔半精镗余量半精镗、精镗80精车大端端面、倒角钻、扩、铰、20 孔钻 28 孔划键槽加工线铣键槽去毛刺清洗粗磨55、60、65、75 外圆精磨55、60、65、75 外圆清洗终检锻工热处理金工金工热处理金工金工金工金工金工金工金工金工钳工金工钳工金工金工质检室CA6140CA6140CA6140CA6140CA6140CA6140CA6140CA6140Z525Z525X51M1320M1320设计(日三爪卡盘三爪卡盘,顶尖三爪卡盘三爪卡盘,顶尖三爪卡盘三爪卡盘三爪卡盘专用夹具专用夹具专用夹具钳工台顶尖,锥堵顶尖,锥堵标准化(日 会 签( 日标记处数更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号孙茂建签 字日期期)校对(日期)审核(日期)期)期)目 录前言.21.零件的工艺分析及生产类型的确定.21.1技术要求分析.21.2零件的工艺分析.22.选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图.32.1选择毛坯.32.2毛坯尺寸的确定.33.选择加工方法,制定加工工艺路线.43.1定位基准的选择.43.2零件表面加工方法的选择.43.3制定艺路线.54.工序设计.64.1选择加工设备与工艺装备.64.2选择机床 根据工序选择机床.64.3选用夹具.74.4选用刀具.74.5选择量具.74.6确定工序尺寸.85.确定切削用量及基本工时.105.1切削用量 .105.2基本时间.156.夹具设计.166.1定位方案.166.2分度设计.176.3切削力和夹紧力的计算.177. 结论.17参考文献.21 输出轴加工工艺及夹具设计摘要:机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用,而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计,着重于几个重要表面的加工,具有一定的尺寸、形状、位置要求,还有一些强度、表面粗糙度要求等,然而这些都会在文中得以体现。关键词:制造,输出轴,加工工艺,夹具 目 录前言.21.零件的工艺分析及生产类型的确定.21.1技术要求分析.21.2零件的工艺分析.22.选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图.32.1选择毛坯.32.2毛坯尺寸的确定.33.选择加工方法,制定加工工艺路线.43.1定位基准的选择.43.2零件表面加工方法的选择.43.3制定艺路线.54.工序设计.64.1选择加工设备与工艺装备.64.2选择机床 根据工序选择机床.64.3选用夹具.74.4选用刀具.74.5选择量具.74.6确定工序尺寸.85.确定切削用量及基本工时.105.1切削用量 .105.2基本时间.156.夹具设计.166.1定位方案.166.2分度设计.176.3切削力和夹紧力的计算.177. 结论.17参考文献.21 输出轴加工工艺及夹具设计摘要:机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用,而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计,着重于几个重要表面的加工,具有一定的尺寸、形状、位置要求,还有一些强度、表面粗糙度要求等,然而这些都会在文中得以体现。关键词:制造,输出轴,加工工艺,夹具 前 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接,也是一次理论联系实际训练。因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来,系统而全面的做好设计。本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结,是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限,设计会有许多不足之处,所以恳请老师给予指导。1.零件的工艺分析及生产类型的确定1.1技术要求分析题目所给定的零件车床输出轴,其主要作用,一是传递转矩,使车床主轴获得旋转的动力;二是工作过程中经常承受载荷;三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢,是最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件,选用铸件。1.2零件的工艺分析 从材料上分析,零件的材料为45钢,是最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。其价格较便宜,经过调质或正火后可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,局部淬火后再回火,表面硬度可达52HRC-45HRC.从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单,其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圆柱面,50、80、104的内圆柱表面,10个20的通孔,图中所给的尺寸精度高,大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um,要求不高;位置要求较严格,表现在55的左端面、80内孔圆柱面对75、60外圆轴线的跳动量为0.04mm, 20孔的轴线对80内孔轴线的位置度为0.05mm,键槽对55外圆轴线的对称度为.0.08mm;热处理方面需要调质处理,到200HBW,保持均匀。 通过分析该零件,其布局合理,方便加工,我们通过径向夹紧可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。2.选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图2.1选择毛坯 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料,推荐用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量,所以综上所叙选择锻件中的模锻。2.2毛坯尺寸的确定 毛坯(锻件)图是根据产品零件设计的,经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量,见表。铸件的外圆角半径按表5-12确定,内圆角半径按5-13确定。结果为:外圆角半径:;内圆角半径:。按表5-11,外模锻斜度,内模锻斜度。下图为本零件的毛坯图。图1毛坯图3.选择加工方法,制定加工艺路线3.1定位基准的选择本零件为带孔的管状零件,孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵守“基准重合”的原则。工件在加工第一道或最初几道工序时,一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准,这个是粗基准,该零件选用55外圆柱面作为粗基准来加工176外圆柱面和右端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则,在以后的工序中,则使用经过加工的表面作为定位基准,176的外圆柱面和右端面作为定位基准,这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合,基准统一。这样定位比较简单可靠,为以后加工重要表面做好准备。3.2零件表面加工方法的选择.加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。粗加工阶段:其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,去除内孔,端面以及外圆表面的大部分余量,并为后续工序提供精基准,如加工176、55、60、65、75外圆柱表面。半精加工阶段:其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,如55、60、65、75外圆柱面,80、20孔等。精加工阶段:其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,留一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量。I.基面先行原则 该零件进行加工时,要将端面先加工,再以左端面、外圆柱面为基准来加工,因为左端面和55外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的,才能使定位基准更准确,从而保证各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出来。II.先粗后精 即要先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金属切削效率,另一方面满足精车的余量均匀性要求,若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时,则要安排半精车,以此为精车做准备。III.先面后孔 对该零件应该先加工圆柱表面,后加工孔,这样安排加工顺序,一方面是利用加工过的平面定位,稳定可靠,另一方面是在加工过的平面上加工孔,比较容易,并能提高孔的加工精度,所以对于输出轴来讲先加工75外圆柱面,做为定位基准再来加工其余各孔。IV工序划分的确定 工序集中与工序分散:工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多,工序集中使总工序数减少,这样就减少了安装次数,可以使装夹时间减少,减少夹具数目,并且利于采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行,每道工序的内容很少,最少时每道工序只包括一简单工步,工序分散可使每个工序使用的设备,刀具等比较简单,机床调整工作简化,对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述:考虑到工件是中批量生产的情况,采用工序分散辅助工序的安排:辅助工序一般包括去毛刺,倒棱角,清洗,除锈,退磁,检验等。V.热处理工序的安排 热处理的目的是提高材料力学性能,消除残余应力和改善金属的加工性能,热处理主要分预备热处理,最终热处理和内应力处理等,本零件CA6140车床输出轴材料为45钢,在加工过程中预备热是消除零件的内应力,在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前,按规范在840温度中保持30分钟释放应力。3.3制定工艺路线按照先加工基准面,先粗后精,基准统一等原则,该零件加工可按下述工艺路线进行工序1粗车圆柱面176及端面。工序2 粗车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序3 精车176外圆柱面及倒角。工序4 半精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序5 精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序6 倒角。工序7粗镗内孔50、80、104。工序8 精镗内孔50、80、104。工序9 钻孔1020。工序10 扩孔1020。工序11 铰孔1020。工序12铣键槽1610。工序13钻斜孔28。工序15去毛刺。工序15终检。4.工序设计4.1选择加工设备与工艺装备4.2选择机床 ,根据工序选择机床(1)工序1、2、3、4和5是粗车和精车。各工序的工步数不多,大批大量生产不要求很高的生产率,故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大,选用最常用的CA6140型卧式车床,型号TYPE CA6140,中心距750mm 1000 mm 1500 mm,床身上下最大回转直径400 mm,马鞍内最大工作回转路径550 mm,横拖板上最大回转直径214mm,主轴孔径52 mm,主轴内锥孔MT6#,主轴速度级数16级,主轴速度范围20-1800r.p.m,公制螺纹(30种)0.45-20 mm(30种),英制螺纹(30种)40-0.875t.p.i(30种),模数螺纹0.125-5mm,径节螺纹160-4D.P,横拖板行程239mm小刀架行程150mm,尾坐套孔锥度MT5#,套筒行程120mm,主电机功率4/5.5KW,外形尺寸235010201250mm 。(2)工序7、8为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回转体,故宜在车床上镗孔,选用C616A型卧式车床。(3)工序12铣削。工序工步简单,外廓尺寸不大,考虑本零件属成批大量生产,所选机床使用范围较广泛为宜,故可选常用用的X61W型铣床能满足加工要求。(4)工序9、10和11是扩、钻、铰孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工,故选用Z525。4.3选用夹具本零件除铣销,钻小孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。4.4选用刀具由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率,工件的加工精度,已加工表面质量,刀具的磨损和加工成本,所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个重要部分,刀具应具有高刚度,足够的强度和韧度,高耐磨性,良好的导热性,良好的工艺性和经济性,抗粘接性,化学稳定性。由于零件车床输出轴材料为45钢,推荐用硬质合金中的YT15类刀具,因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。粗车外圆柱面:刀具号为T0101,90可转位车刀,圆弧半径为1,刀片型号为VCUM160408R-A4,刀具型号为PVJCR2525-16Q .半精车,精车外圆柱面:刀具号为T0202,75可转位车刀,圆弧半径为1,刀片型号为WNUM080304EL-A2,刀具型号为PCRC2020-16Q . 钻头:高速钢刀具 刀具号为T0303,直径为30;刀具号T0404,直径为18 扩孔钻:刀具号为T0505,直径为19.8;铰刀:刀具号为T0606,直径为20 .内孔车刀:刀具号为T0707,93内孔车刀,圆弧半径为1,刀片型号为TBUM080404R-04, 刀具型号为PSUBR3215-16Q .镗刀刀具号为T0808,刀杆长度为200.BH1625 .粗铣键槽刀具号为T0909,精铣键槽刀具号为T1010综上可做一刀具表如下:加工表面 刀具号 刀具名称 刀具参数 刀片型号 刀具型号粗车外圆柱面 T0101 可转位车90 r=1 VCUM160408R-A4 PVJCR2525-16Q半精,精车外圆柱面 T0202 可转位车刀75 r=1 WNUM080304EL-A2 PCRC2020-16Q钻30的孔 T0303 钻头 30 钻18 T0404 钻头 18 扩19.8 T0505 扩孔钻 19.8 铰20 T0606 铰刀 20 车内孔 T0707 内孔车刀93 r=1 BUM080404R-04 PSUBR3215-16Q镗50的盲孔 T0808 镗刀 200.BH1625 粗铣键槽 T0909 铣刀 15.4 精铣键槽 T1010 铣刀 164.5选择量具本零件属大批大量生产,一般配情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点,参考参考文献4相关资料,选择如下:读数值0.02、测量范围0150游标卡尺,读数值0.01,测量范围0150游标卡尺。读数值0.01,测量范围50125的内径千分尺,读数值0.01,测量范围50125的外径千分尺,读数值0.01,测量范围50125的内径百分表(表5-108)。4.6确定工序尺寸确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量(毛坯余量),应将毛坯余量分为各工序加工余量,然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表:表3外圆柱面176轴段加工余量计算Tab3 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车2IT106.3176粗车3IT1212.5179毛坯2181表4外圆柱面55轴段加工余量计算Tab4 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.655半精车1.5IT103.256粗车2.5IT126.357.5毛坯260表5-1 60轴段加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.660半精车1.5IT103.261粗车2.5IT126.362.5毛坯265表5-2 65轴段加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.665半精车1.5IT103.266粗车2.5IT126.367.5毛坯270表5-3 75轴段加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.675半精车1.5IT103.276粗车2.5IT126.377.5毛坯280表5-4 104内孔加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.8IT73.2104粗镗3.2IT106.3103.2毛坯299表5-5 80内孔加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.5IT73.280粗镗2.5IT106.378.5毛坯276表5-6 50内孔加工余量计算Tab5 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.5IT73.250粗镗2.5IT106.348.5毛坯246 表6 加工键槽工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铣IT9161.6粗铣IT12123.25.确定切削用量及基本工时切削用量包括背吃刀量、进给量和切削速度。确定顺序是确定、,再确定。本说明书选取工序1粗车外圆为例确定其切削用量及基本时间。5.1切削用量 功率PcPm,所以机床功率足够,实际取值为Vc=110.5m/min,n=200r/min,f=0.66mm/r. 确定切削用量及功率的校核 .加工外圆柱面176 粗车:查机械加工工艺设计手册P433 得知:f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 则n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140说明书取n=125r/min 故实际切削速度: Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率:Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=73.4 m/min,n=125r/min,f=0.81mm/r .加工外圆柱面55 粗车:确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 结合CA6140说明书取f=0.71 mm/r ap=2.5mm查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 70.34m/min,n=320r/min f=0.71mm/r半精车:查机械加工工艺设计手册P433 得知:f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圆整得n=660 r/min 功率Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.75,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=120m/min,n=660r/min f=0.3mm/r精车:查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-20知: Vc=150160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.55mm 则 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圆整得n=910 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.75,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=160m/min,n=910r/min f=0.18mm/r .加工外圆柱面60 粗车:d=70 确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 取f=0.71 查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm. 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=70.34m/min,n=400r/min f=0.71mm/r 半精车:查机械加工工艺设计手册P433 得知:f=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=0.9mm再查外圆切削数据表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/ d=546.8r/min 圆整得n=550 r/min则Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 100.7m/min,n=510r/min ,f=0.45mm/r 精车:查机械加工工艺设计手册表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圆切削数据表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圆整得n=630 r/min 取ap=0.55mm故实际切削速度:Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 120.87m/min,n=630r/min f=0.15mm/r .加工外圆柱面65 粗车:确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm 功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=70.34m/min,n=320r/min, f=0.71mm/r 半精车:查机械加工工艺设计手册P433 得知:f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圆切削数据表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/ d=506.55r/min 圆整得n=510 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=108.7m/min,n=510r/min f=0.45mm/r。 精车:查机械加工工艺设计手册表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圆切削数据表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d=578.2 r/min圆整得n=580 r/min故实际切削速Vc=n d/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm。 校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18120.38/600001000=0.46Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 120.38m/min,n=580r/min f=0.18mm/r .加工外圆柱面75 粗车: 确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r。查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 则 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=2.5mm校核功率:Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 80.384m/min,n=320r/min,f=0.71mm/r。 半精车:查机械加工工艺设计手册P433 得知:f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圆切削数据表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s则n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min 圆整得n=450 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=4503.1477.9/1000=110m/min。 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 110m/min,n=450r/min f=0.45mm/r。 精车:查机械加工工艺设计手册表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圆切削数据表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d =1000120/76.13.14=502.2 r/min圆整得n=500 r/min故实际切削速度: Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39 Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc=119.48m/min,n=500r/min f=0.15mm/r .加工内圆柱面80 钻孔:查简明加工工艺手册P294知:ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ;Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圆整得n=210r/min故实际切削速度: Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min。校核功率Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 19.8m/min,n=210r/min, f=0.35mm/r 车孔:查简明加工工艺手册P297知 f=0.350.40mm/r,Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s;故n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由CA6140说明书取n=200r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取ap=3mm。校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根据机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 46.5m/min,n=200r/min f=0.35mm/r 铰孔:f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=n d/1000=3.1480/1000=138m/min。功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根据机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.75,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 138m/min,n=560r/min f=0.3mm/r 镗孔:查金属机械加工工艺人员手册增订组编表10-13ap=3mm; S=0.300.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s则n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min由CA6140说明书取n=160/min 故实际切削速度Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min根据机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8。功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 40.2m/min,n=160r/min f=0.4mm/r .加工通孔20 钻孔:钻19.8的底孔:查简明加工工艺手册P296 得:f=0.330.38mm/r,取f=0.36 mm/r; Vc=0.96 1.13m/s, 取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=100060/3.1419.8=965.1r/min根据X51机床说明书得:n=945r/min故实际切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ,又取ap=6 mm 。校核功率:Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 23.1m/min,n=409r/min, f=0.2mm/r 铰孔:查简明加工工艺手册表11-20知:f=0.30.65mm/r,取f=0.3 mm/r ;Vc=0.833 0.383m/s ,取Vc =0.60 m/s ;故n=1000Vc/ d=10000.660/3.1420=573.25 r/min圆整得:n=580 r/min故实际切削速度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/min,ap=0.1mm。 校核功率:Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为0.8,机床功率PnPc,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 36.4m/min,n=580r/min ,f=0.3mm/r .加工端面粗车:查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导得: f=0.66mm/r,Vc=108m/min, n=1000Vc/d=190r/min由CA6140说明书取n=200r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=2mm。校核功率:Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为=0.8。机床功率Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw,由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw,效率为=0.8,机床功率PcPm,所以机床功率足够,实际取值为Vc=120 m/min,n=217.1r/min,f=0.41mm/r. .铣键槽 粗铣:fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw由于机床说明书查得Pc=4.5 Kw,效率为=0.8。机床功率PcPm,所以机床功率足够,实际取值为Vc= 89m/min,n=945r/min,纵向Vf=105mm/r,横向Vf=100 mm/r 精铣: fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于机床说明书查得Pc=4.5 Kw,效率为=0.8,机床功率PcPm,所以机床功率足够,实际取值为Vc=153.8m/min,n=1225r/min 纵向Vf=125mm/r,横向Vf=130mm/r.5.2基本时间确定粗车外圆的基本时间t 根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间为:根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间为:式中:,则其余工步切削用量及基本工时计算从略4、夹具设计4.1 夹具设计的目的1.保证加工精度2.提高劳动生产率3.改善工人的劳动条件4.降低生产成本5.扩大机床工艺范围4.2 夹具设计的步骤1.研究加工工件图样了解该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求,主要是表面的加工精度、表面粗糙度及其他技术要求。 2.熟悉工艺文件文本,明确以下内容(1)毛坯的种类、形状、加工余量及其精度 (2)工件的加工工艺过程,工序图,本工序所处的地位,本工序已加工表面的精度及表面粗糙度,基准面的状况。(3)本工序所使用的机床、刀具及其他辅助工具的规格。(4)本工序所采用的切削用量。4.3 夹具机构方案1.确定夹具的类型本设计是设计输出轴零件的夹具,输出轴属于圆柱形状,故使用钻床的固定式。将使用模型来确定夹具,就是先做个零件外壳来保护零件表面和加工. 2.确定工件的定位方式及定位元件的结构工件的定位方式只要取决于工件的加工要求和定位基准的形状、尺寸。分析加工工序的技术要求和定位基准选择的合理性,遵循六点定位原则,按定位可靠、结构简单的原则,确定定位方式。常见的定位方式有平面定位,内孔定位,外圆定位和组合表面定位等。在确定了工件的定位方式后,即可根据定位基准面的形状,选取相应的定位元件及结构。本设计输出轴是属于外圆,应该使用外圆定位的定位方式,外圆定位的定位元件有定位套、支承板和V型块。V型块是外圆定位最常用的定位元件,它根据需要,可分固定V形快、调整V形块和活动V形块。为了输出轴的固定可靠,所以我选择V型块定位元件。由于本人设计的夹具是关于钻10个孔的,所以本人使用模具的外壳,再用定位螺钉固定上压模,放上钻套,下部用台虎钳夹紧固定.用摇臂钻床依次钻10个孔.3.确定工件的夹紧方式,计算夹紧力并设计夹紧装置夹紧机构应保证工件夹紧可靠、安全、不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点,必要时还应进行夹紧力的估算。(1)夹紧力的计算在确定夹紧力的大小时,为简化计算,通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力、夹紧力(大型工件还应考虑重力、惯性力等)的作用情况,找出加工过程中夹紧最不利的状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力,最后再乘以安全系数,即 Fwk=KFw式中:Fwk实际夹紧力 Fw计算出的理论夹紧力 K安全系数。粗加工时取2.53,精加工时取1.52。由于本设计使用的是钻床钻孔,所以将算出切削扭矩M. M=CMD0XMfYMKM0.001 =333.54201.920.80.870.001 300(Nm) (2)夹紧装置的设计夹紧装置的设计实际上是一个综合性的问题,确定夹紧力的大小、方向和作用点时,必须全面考虑工件的结构、工艺方法、定位元件的结构与布置等因素。要求夹紧装置动作迅速,操作安全省力,结构简单、易于制造并且体积小、刚度好,有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。常见的夹紧机构有斜楔机构、螺旋机构、偏心机构等。也可采用机动夹紧如液压、气动夹紧等。本设计使用螺旋机构。由
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本文标题:输出轴加工工艺及钻10-φ20孔夹具设计(三维PROE)【版本6】
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