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连杆螺钉工艺及铣Φ45端面夹具设计【7张图纸】【课设】

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连杆螺钉 工艺及 铣Φ45 端面夹具 设计
资源描述:

连杆螺钉工艺及铣Φ45端面夹具设计


说明书 22页8900字数+工序卡片+工艺卡片+4张CAD图纸

连杆螺钉工序卡片.doc

连杆螺钉工艺及铣Φ45端面夹具设计说明书.doc

铣Φ45端面夹具总图.dwg

零件图.dwg

A2夹具体.dwg

A2夹具总图.dwg

A3毛坯图.dwg

夹具体.dwg

机械加工工艺过程卡模板.doc

毛坯图.dwg


目       录


       一.零件的分析

1.零件的作用…………………………………………………1

2.零件的工艺分析……………………………………………1

二.工艺规程设计………………………………………………1

1.确定毛坯的制造形式………………………………………1

2.基准的选择…………………………………………………1

3.工艺路线的制定……………………………………………2

4.机械加工余量的确定………………………………………3

5.加工余量的确定……………………………………………4

6.确定切削用量及基本工时 ………………………………20

三.夹具设计……………………………………………………21

四.设计体会……………………………………………………23

五.参考资料……………………………………………………24

六.致谢…………………………………………………………24



一 零件的分析


   零件的工艺分析:

    连接螺钉共有3组加工表面,它们之间有一定的位置要求,具体分述如下:

1.以Φ45和Φ34为中心的加工表面。这一组加工表面包括:

所有外圆及倒角、退刀槽、两端面。

2.以Φ45为中心的加工表面。主要包括:Φ45上的削边。

3. M30×2-6g加工表面。主要包括: 2-Φ6孔。

这3组加工表面之间有着一定的位置要求,具体如下:

Φ45外圆侧面与Φ34有垂直度要求跳动0.015mm,M30×2-6g螺纹与Φ34跳动公差为0.04mm;

Φ34圆度与圆柱度公差为008mm

由以上分析可知,对于这3组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后再加工其他两组表面,并保证它们之间的位置精度要求。


二.工艺规程设计

(一).确定毛坯的制造形式

   根据零件的工作情况,零件的材料为40Cr, 要承受较大的循环载荷、冲击载荷等,所以毛坯形式采用锻件,其晶粒细小,较均匀、致密,可以保证零件的工作可靠,由于零件为中批生产,为了提高生产率,保证加工质量,故采用模锻成型。


内容简介:
宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称连杆螺钉共2页第1页材 料 牌 号40Cr毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10检验检查铸件合格证、热处理合格证20车工1)车208,余量0.75,钻中心孔C620-12)车20630车工1)车直径45端外圆,余量2.59C620-1 2)车直径30端外圆,余量0.4540车工1)车直径45端工艺凸台,余量2.76C620-12)车直径45端工艺凸台,余量2.7550车工1)车34.9的外圆表面C620-1专用工装2)车30的外圆表面,加工余量160车工2)粗车螺纹M30X26gC620-13)精车螺纹M30X26g 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)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 期宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称连杆螺钉共2页第2页材 料 牌 号40Cr毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时70磨工1)粗磨34外圆,余量0.3M1331准终单件2)精磨34外圆,余量0.280铣工1)铣尺寸到42mm,余量3X62W90钻工1)钻孔14mm,余量5.8Z5352)铰孔14mm,余量0.2100铣工1) 铣右端面保证与螺纹平齐,余量7X62W2) 铣左端面保证尺寸190mm,余量7110检验120入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)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 期宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第1 页工序号10工序名称铸造零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号编号夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1清砂2正火处理,宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12页小组产品名称零件名称连杆螺钉第2页工序号20工序名称车平面,车两端中心孔零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金牌号40Cr状态设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位,夹紧2车平面,钻中心孔硬质合金车刀游标卡尺208520.751.3943700.520.833车另一端平面硬质合金车刀游标卡尺206411.3943700.520.214吹气,检测编 制校 对审 核会 签描 图 李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第3 页工序号30工序名称粗车两端外圆零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态退 火设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2车直径45端外圆硬质合金车刀游标卡尺46.62.59252.591.942300.62.933车直径30端外圆硬质合金车刀游标卡尺38.421810.450.842300.250.454吹气,检测编 制校 对审 核会 签描 图李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第4 页工序号40工序名称车两端工艺凸台及外圆零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷却液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2车直径45端工艺凸台硬质合金车刀0.05mm游标卡尺252.762.133700.60.723车直径45端工艺凸台硬质合金车刀0.05mm游标卡尺1812.752.133700.250.164吹气,检测0.05mm游标卡尺编 制校 对审 核会 签描 图李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第5 页工序号50工序名称半精车各外圆零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号C620-1 编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1车34.9的外圆表面硬质合金车刀0.05mm游标卡尺0.5100.51.133800.40.662车30的外圆表面硬质合金车刀0.05mm游标卡尺0.599.511.133800.40.653456宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第6 页工序号60工序名称车螺纹M30零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号C620-1 编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2粗车螺纹硬质合金车刀螺纹环规0.17400.62300.413精车螺纹硬质合金车刀螺纹环规0.08401.064600.104清洗检验56宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第7 页工序号70工序名称精磨34外圆零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号M1331编号磨床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2粗磨外圆GB50ZRA6P60063350.3600.30.4511100.02500123精磨外圆GB70RA3P203260.2600.20.5611100.00600024清洗检验56宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第8 页工序号80工序名称铣45端尺寸42的平台零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号X62W 编号铣床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2铣尺寸到42mm面铣刀0.05mm游标卡尺4222331.573000.122.623清洗检验0.05mm游标卡尺456宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第9 页工序号90工序名称钻2-6孔零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号Z535编号立式钻床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1钻孔14mm14H12麻花钻0.02mm游标卡尺305.8132750.360.92铰孔14mm14H12铰刀0.02mm游标卡尺300.28.571950.720.72宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第10页工序号100工序名称铣去两端工艺凸台零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号X62W编号铣床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2铣右端面保证与螺纹平齐面铣刀0.05mm游标卡尺271.573000.1223铣左端面保证尺寸190mm面铣刀0.05mm游标卡尺271.573000.121.64456宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第11 页工序号110工序名称钳工零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号编号夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1去除锐边毛剌, 保证各锐边无毛剌什锦锉2.6宁波大红鹰学院车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共12 页小组产品名称零件名称连杆螺钉第12 页工序号12工序名称检验入库零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称合金结构钢牌号40Cr状态设备名称型号编号夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1按照图纸认真检验各尺寸0.05mm游标卡尺2防锈处理3入库课程设计说明书题目:连杆螺钉工艺及其夹具设计专业: 机械制造与设计及其自动化班级: 机制 班姓名:学号:指导老师:目 录一.零件的分析1.零件的作用12.零件的工艺分析1二.工艺规程设计11.确定毛坯的制造形式12.基准的选择13.工艺路线的制定24.机械加工余量的确定35.加工余量的确定46.确定切削用量及基本工时 20三.夹具设计21四.设计体会23五.参考资料24六.致谢24一 零件的分析零件的工艺分析:连接螺钉共有3组加工表面,它们之间有一定的位置要求,具体分述如下:1.以45和34为中心的加工表面。这一组加工表面包括:所有外圆及倒角、退刀槽、两端面。2.以45为中心的加工表面。主要包括:45上的削边。3. M302-6g加工表面。主要包括: 2-6孔。这3组加工表面之间有着一定的位置要求,具体如下:45外圆侧面与34有垂直度要求跳动0.015mm,M302-6g螺纹与34跳动公差为0.04mm;34圆度与圆柱度公差为008mm由以上分析可知,对于这3组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后再加工其他两组表面,并保证它们之间的位置精度要求。二.工艺规程设计(一).确定毛坯的制造形式根据零件的工作情况,零件的材料为40Cr, 要承受较大的循环载荷、冲击载荷等,所以毛坯形式采用锻件,其晶粒细小,较均匀、致密,可以保证零件的工作可靠,由于零件为中批生产,为了提高生产率,保证加工质量,故采用模锻成型。(二).基准的选择粗基准的选择。由于该零件为普通的轴类零件,故选外圆为粗基准。精基准的选择,选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。(三).工艺路线的制订制定工艺路线的出发点,应使零件的几何形状精度、 尺寸精度、位置精度等技术要求得到保证。 在生产纲领成批生产的条件下, 可以考虑采用通用机床和专用夹具尽量使工序集中而提高生产率,除此还应考虑,经济效果使成本最低。1. 工艺路线方案一:工序一: 下料 工序二: 锻造工序三: 热处理 (正火)工序四: 车端面,钻中心孔工序五: 半精车45、30、34外圆及其倒角工序六: 铣前端42的平台达到图纸要求工序七: 钻2-6孔工序八: 精车34外圆工序九: 粗磨外圆34工序十: 车螺纹M30工序十一: 精磨外圆34至图纸要求工序十二: 钳工工序十三:检验2. 工艺方案路线二工序一: 下料 工序二: 锻造工序三:热处理 (正火)工序四:车平面,车两端中心孔工序五:粗车两端外圆工序六:热处理(调质)工序七:车两端工艺凸台及半其外圆工序八:半精车各外圆工序九:车螺纹M30工序十:精磨34外圆工序十一:铣45端尺寸42的平台达到图纸要求工序十二:钻2-6孔工序十三:铣去两端工艺凸台工序十四:钳工,去除锐边毛剌工序十五:检验经分析比较,方案一比方案二多增加了一道工序热处理,并且增加了工艺零件两端的凸台,方案二更容易保证零件图的尺寸要求,故采用方案二。(四).机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件的材料为40Cr,硬度为HB220-250, 生产类型为中批生产,采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。根据上述原始资料及加工工艺,用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。为简化模锻毛坯的外形,取直径为30的各段的毛坯尺寸与34相同。1.毛坯直径的确定,查机械制造工艺手册以下简称工艺手册表1-27名义直径(mm) 表面加工方法 直径余量(mm)45 粗车 2.6半精车 0.5精车 0.334 粗车 2.2半精车 0.45精车 0.3粗磨 0.1精磨 0.06毛坯直径的确定:工件直径45,公差为0.015,机械加工总余量为:2(2.6+0.5+0.3) 23.4毛坯尺寸为51.8mm。工件直径34,公差0.013,机械加工总余量:2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11毛坯尺寸为40.22mm取毛坯直径为52mm,41mm。2.毛坯长度L的确定:查工艺手册表(1-52)可知45的长度方向的加工余量为2.0mmL1=17mm34及以后的外圆长度方向的加工余量为3.25mmL2178.25总长L17+178.25=195.25mm,根据工艺需要两端增加7mm的加工艺凸台,因此毛坯总长度为210m模锻斜度为7。查(工艺手册表1-51)3.毛坯过渡圆角的确定查(工艺手册表1-51)取L1段过渡到L2段的毛坯圆角半径R5mm毛坯的内圆角半径取R5mm,外圆角半径取2mm。(五).确定切削用量及基本工时车端面,钻中心孔,粗车各外圆工序(如未特别注明,本工序相关数据的出示切削用量手册的车削用量选择)1. 车端面(1).加工条件工作材料:40Cr钢正火,b0.735GPa,模锻。加工要求:车两端面,打中心孔,粗车各外圆表面机床:C620-1卧式车床刀具:刀片材料YT15 , 刀杆尺寸1625mm Kr90, r010,。12, s0,r1.0mm.(2).计算切削用量a.粗车45端面,用计算法切削深度:加工总余量2.0mm,留余量0.5mm,单边余量0.75mm,一次走刀,ap0.75mm进给量:根据表4选f0.6-0.9mm/r。按C620-1机床说明书选f=0.52mm/r表26计算切削速度:见表21根据表10,车刀耐用度t60minV(1-mTmapxvfyv)Kv式中Cv=242,xv0.15,yv0.35,m0.20KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0(表21-6),Kkrv0.81(表21-7),KSV0.8(表21-5),KTv1.0(表11),KKv1.24(表21-9),KMv0.637/b0.637/0.7350.87(表21-1)v=(242/601-0.236000.20.750.150.520.35)0.871.00.810.81.01.241.623m/s确定机床主轴转速:ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s(323r/min)按C620-1机床说明书(表26),与323r/min相近的机床转速为305r/min及370r/min,现选nw370r/min,所以实际切削速度VnWdw/1000 370963.14/1000111.53r/min(1.86r/s)切削工时工艺手册表7-1:T左Ll1l2/nf 式中L96/248,l14,l20T左48+4+0/0.523700.27min(16.2s)T右Ll1l2/nf, 式中L96-72/212,l14,l20T右12+4+0/0.523700.083min(5s)b.车30端面:切削深度: 加工总余量3.25mm,留余量0.5mm,单边余量2.75mm,一次走刀,ap2.75mm主轴转速和进给量:为了提高生产率,在不影响加工质量的情况下,取与车45端面时的主轴转速和进给量。即n370r/min,f0.52mm/r。所以实际切削速度:Vdwns/10003.1472370/100083.65m/min(1.394m/s)切削工时工艺手册表7-1:TLl1l2/nf,式中L72/236,l14,l20T3640/0.523700.21min(12.6s)2.车外圆粗车45外圆。要求校验机床功率及进给强度切削深度:单边余量Z2.76mm,一次走刀。ap2.76mm,进给量:查表4,f0.6-0.9mm/r。按机床说明书取f=0.6mm/r。计算切削速度:按表21V(1-mTmapxvfyv)Kv,式中Cv=242,xv0.15,yv0.35,m0.20,KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0(表21-6),Kkrv0.81(表21-7),KSV0.8(表21-5),KTv1.0(表11),KKv1.0(表21-9),KMv0.637/b0.637/0.7350.87(表21-1)V(242/601-0.236000.22.760.150.60.35)0.871.00.810.81.01.01.03m/s(61.8m/min)确定主轴转速:ns1000v/dw 100061.8/3.1430205.02r/min按机床选取n230r/min,所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1445230/100032.5m/min (1.94m/s)校验机床功率:由表22中查得:PmFzV10-3KW,式中Fz可由表13查出,当b0.569-0.951GPa,ap2.0mm,f0.6mm/r,V1.66m/s时,Fz2350N,切削力Fz的修正系数为KKrFz0.89,Kr0Fz1.0(表22-3)故Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按机床说明书,当n230r/min时,机床主轴允许功率PE5.9kw,因PmcPE故所选切削用量可在C620-1车床上进行。校验机床进给系统强度:根据C620-1机床说明书,其进给机构允许走刀力Fmax3530N,由表16,当b0.669-0.794GPa,ap2.8mm,f0.75mm/r,V1.66m/s,Kr90时,走刀力Fxc760N。切削时Fx的修正系数为Kr0Fx1.0,KsFx1.0,KKrFx1.17(表22-3)故实际走刀力为Fxc7601.01.01.17889.2N,则所选f0.6mm/r的进给量可用。切削工时工艺手册表7-1:TLl1l2/nf,式中L35.5,l14,l23T35.5+4+3/2300.60.31min(18.6s)考虑到该零件台阶面较多,如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量,则效率不高,故在不影响加工质量的情况下, 粗车该轴时,采用主轴转速230r/min,粗车进给量f0.6mm/r。粗车34外圆切削深度:单边余量2.59mm,一次走刀,ap2.59mm进给量f=0.6mm/r主轴转速n=230r/min,所以实际切削速度VnWdw/1000=3.1472230/1000=52m/min(0.87m/s)切削工时:TLl1l2/nf,式中L400.5,l14,l20T400.5+4/2300.6=2.93min粗车30外圆切削深度:单边余量2mm,一次走刀,ap2mm进给量f=0.6mm/r主轴转速n=230r/min,所以实际切削速度VnWdw/1000=3.1466.82230/1000=48.26m/min(0.804m/s)切削工时:TLl1l2/nf,式中L45,l14,l20T45+4/2300.6=0.36min半精车34外圆切削深度ap0.45mm进给量:因表面粗糙度Ra=0.8,r=1.0mm。为了保证质量,查表6,f=0.20.3mm,按机床说明书取f=0.25mm/r。计算切削速度:根据表21Vc=(Cv/601-mTmapXvfyv)Kv, 式中Cv=291,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2。KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv 。其中KMv=0.637/0.735=0.87,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Ksv=0.8,KTv=1.0,KKv=1.0Vc=(291/601-0.236000.20.450.150.250.35)0.871.01.00.81.01.02.21m/s(132.6m/min)确定主轴转速:ns1000v/dw 1000132.6/3.1466.82632r/min按机床选取n610r/min,所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1466.82610/1000127.99m/min (2.13m/s)切削工时:TLl1l2/nf,式中L60,l14,l20T64+4+0/6100.250.446min(26.76s)半精车45切削深度ap0.45mm进给量与主轴转速:与88.88相同,即f=0.55mm/r,n=370r/min所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1446.5370/100054m/min (0.9m/s)切削工时:TLl1l2/nf,式中L35,l14,l20T35+4+0/3700.550.192min(11.5s)半精车30切削深度ap0.45mm进给量与主轴转速:与45相同,即f=0.55mm/r,n=370r/min,所以实际切削速度:VnWdw/1000 3.1443.5370/100050.54m/min (0.84m/s)切削工时:TLl1l2/nf,式中L45,l14,l20T100+4+0/3700.550.51min(30.6s)钻6(如未特别注明,本工序相关数据的出示切削手册的孔加工削用量选择)钻孔6mm。要求校验机床的功率和扭矩。选择钻头:选莫氏锥柄麻花钻,其直径d0=20mm,钻头几何形状(表1及表2):双锥修磨横刃、棱带,=30,2=118,21=70,0=10,=50。切削用量:进给量:根据表5,当钢的b0.784GPa,d=20m 时,f=0.350.43mm/r,按机床取f=0.43mm/r.切削速度:根据表11,b=0.735GPa的40Cr钢加工性属7类。由表10,当加工性为第7类,f0.49mm/r,双横刃磨的钻头,d0=20mm时,Vt=0.30m/s(18m/min),切削速度的修正系数:KTV=1.0(表10),KCV=1.0(表23),Klv=1.0(表23),Ktv=1.0(表21-6)。故V=0.30主轴转速:n=1000V/dw 100018/3.1420286.6r/min按机床说明书去取nW=400r/min,所以实际切削速度为:VnWdw/1000 3.146400/10007.536m/min (0.45m/s)校验机床功率及扭矩:根据表17,当f0.51mm/r,d021mm时,Mt=76.81Nm。扭矩的修正系数KMM=1.11,KWM=1.0,故Mc=76.811.1=85.26Nm。根据钻床说明书,当n=400r/min时,Mm=115.8Nm。据表19,当b=0.6670.804GPa,d0=20mm,f0.38mm/r,V0.29m/s时,Pm=1.7Kw。根据钻床说明书,PE=4.50.81=3.645Kw。由于McMm,PmPE,故选择的切削用量可用。粗精铣45mm端削边(如未特别注明,本工序相关数据的出示切削手册的铣削用量选择)1.粗铣:选择铣刀:采用错齿三面刃盘铣刀,齿数为18。耐用度T=7200s(表8)机床:X62W铣床切削用量:进给量af:根据X62W铣床说明书(表24),其功率为7Kw。属中等系统刚度。根据表3,af=0.080.15mm/z,现取af=0.15mm/z。切削速度和每秒进给量vf:根据表9,当d=100mm,z=18,ap=1240mm,ae1=4mm,af0.18mm/z时,vt=0.35m/s,nt=1.13r/s,vft=1.40mm/r各修正系数为KMv=KMn=KMvf=0.69,KSv=KSn=KSvf=0.8,KZv=KZn=0.9,KZvf=2.7所以v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/sn=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/svf=vftKvf=1.400.690.82.7=2.087mm/r根据机床取nc=0.625r/s,vfc=2.5mm/s,因此实际切削速度和每齿进给量为:vc=dnc=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/svfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z切削工时:TL/vf,式中Ll+y+,l45,根据表19,y+=23mmT45+23/0.50.746min(91s)切槽321.选用刀具:W18Cr4V,几何形状:h1=20,h=25,H1=18,B=3r0=7,0=5。车刀耐用度T=3600s(表10)2.切削用量:切削深度:ap=1.5mm进给量:查工艺手册表3-16,f=0.10.14mm/r主轴转速:为了缩短辅助时间,取主轴转速n=460r/min,所以实际切削速度v=nd/1000 3.1445460/100065m/min (1.1m/s)切削工时:工艺手册表7-1TL/nf,式中Ld-d1/2+l1,l14,L=45-42/2+4=5.5T5.5/4600.120.10min(6s)倒角:采用45车刀,为了缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速n=460r/min,手动进给。车螺纹:切削速度:当公称直径D=30mm,螺距P=2,查工艺手册表3-57及切削手册表21,粗车螺纹的速度v=0.6m/s,并规定粗车螺纹时ap0.17,走刀次数i=4;精车螺纹的速度v=1.066m/s,精车时ap0.08,走刀次数i=2。确定主轴转速:粗车螺纹时:n1=1000v/d=10000.6/3.1430=4.25r/s(255r/min)按机床取n=230r/min,实际切削速度:v=dn/1000=3.1430230/1000=32.50m/min精车螺纹时:n2=1000v/d=10001.066/3.1430=7.54r/s(452.4r/min)按机床取n=460r/min,实际切削速度:v=dn/1000=3.1430460/1000=65m/min(1.08m/s)切削工时:取切入长度l1=3mm,粗车螺纹的工时:t1=(l+l1/nf)i=(40+3/2301.5)4=0.41min(24.6s)精车螺纹的工时:t2=(l+l1/nf)i=(32+3/4501.5)2=0.10min(6s)粗精磨外圆34(本工序未特别注明,数据均出自工艺手册):1.粗磨外圆34:选择砂轮:见表3-9197,表4-10,其结果为GB50ZR1A6P60063305。切削用量:表4-11n砂=1110r/min,v砂=3.146001110/1000=2091.24m/min(34.854m/s)轴向进给量fa=0.7B=0.763=44.1mm(双行程)(P175)工件速度vw=0.45m/s(表3-101)径向进给量fr=0.025mm/双行程切削工时:t=2lZbk/nfBf双 , 式中l=64,Zb=0.1,k=1.1t=2640.11.1/111044.10.025=0.012min(0.72s)精磨34:选择砂轮:参照有关资料及工艺手册表3-9197。其结果为GB70R2A3P20326切削用量:n砂=11000r/min,v砂=3.142011000/1000=690.8m/min(11.5m/s)轴向进给量fa=(0.250.7)B=(0.250.7)32=822.4mm,取fa=20mm工件速度vw=50m/min(表3-107)径向进给量fr=0.006mm/双行程切削工时:t=2lZbk/nfBf双 , 式中l=20,Zb=0.06,k=1.1t=2200.061.1/11000200.006=0.002min(0.12s)铣直径45mm端尺寸为42mm的平面:加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床:X62w铣床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。因其余量:Z=3mm所以铣削深度:每齿进给量:根据参考文献3表2.4-75,取铣削速度:参照参考文献7表3034,取。由式2.1得机床主轴转速:按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度:进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献7表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度: 式(2.2)刀具切出长度:取走刀次数为1根据参考文献9切削工时:=249/(37.53)=2.21min根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣平台的总工时: t=2.62min铣45外圆削边的夹具(一) 问题的提出本夹具要用于铣槽45外圆削边,精度等级为IT12级,面粗糙度为6.3。本道工序只铣一次即达到各要求,因此,在本道工序加工时,我们应首先考虑保证平面的各加工精度,如何提高生产效率,降低劳动强度。 (二) 夹具设计 对夹具主要有两大要求:一是夹具应具有足够的精度和刚度;二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时,通常考虑以下几点:尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具,避免采用专用夹具,以缩短生产准备时间。 1 在成批生产时才考虑采用专用夹具,最好结构简单可靠、制造容易。 2 装卸零件要迅速方便,以减少机床的停机时间。 3 夹具在机床上安装要准确可靠,以保证工件在正确的位置上加工。根据基准统一的原则,我采用设计基准来作为我们的定位基准,即采零件的34外圆作为定位基准夹紧方式的确定,我考虑了各种各样的方案,都觉得不理想.最后我选用了在V形块与压板的螺旋夹紧方法。.定位基准的选择:拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度。34的外圆和其两端面都已加工好,为了使定位误差减小,选择已加工好的34外圆和其端面作为定位精基准,来设计本道工序的夹具.1 切削力和夹紧力计算(1)刀具: 高速钢铣刀 160mm z=24机床: x61W型万能铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系数 z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中:为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺栓夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数,取 F=+G G为工件自重 夹紧螺栓: 公称直径d=20mm,材料45钢 性能级数为6.8级 螺栓疲劳极限: 极限应力幅:许用应力幅:螺栓的强度校核:螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠, 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力夹具使用说明:先用螺母上旋,把压板移开,然后放上零件,再固定把零件靠在一端的挡板侧面,最后把活动螺母旋进去通过压板把零件压在V形块上面,把整个夹具放到机床工作台上,用夹具体上的U形槽对准机床的T形槽.用螺栓和压板把夹具体固定在机床上. 当加工零件时,把零件放到夹具体上,把零件固定在夹具上,.再通过旋转螺母。夹紧零件.夹紧力的大小通过手工来调节。当零件在机床上加工完成后,再通过旋转螺母使其与V形块分开,再用手去轻轻移动压板,使零件能从夹具体上拿下来,在用同样的方法加工下一个零件.铣工艺凸台夹具:工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。工件的夹具中定位的任务是:使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。工件位置的正确与否,用加工要求衡量。能满足加工要求的为正确,不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时,各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致,也不必要求它们完全一致,但各个工件的位置变动时必须控制在加工要求所允许的范围之内。将工件定位后的位置固定下来,称为夹紧。工件夹紧的任务是:使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置,以保证机械加工的正常进行。夹紧机构: 根据该产品是批量生产,因此夹具的夹紧机构不用太过复杂,自动化程度也不能太高,采用螺旋压板夹紧机构,采用M10螺栓作为夹具夹紧手柄。夹紧力的计算: 根据理论力学的力平衡理论,夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡,即M摩=M切。铣削力矩M切的计算和夹紧力的计算 (1)切削力的计算(C a吃刀量 f进给量 v切削速度 k修正系数) Fz=9.81Cafvk=9.811800.24 10 (300/190)0.551.8=1561.18NFy=9.81Cafvk=9.81940.2 4 10 (300/190)1.31.63=1795.36NFx=9.81Cafvk=9.81540.2 4 10 (300/190)1.10.7=1092.82N 故总的切削力F=【Fz_+ Fy + Fx 】开平方根=2618.27N(2)夹紧力的计算Fwk=KM/LF(Fwk实际夹紧力,M切削力矩,L压板长度,F进给量) =0.1 2618.2720 /500.2=523.65N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
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本文标题:连杆螺钉工艺及铣Φ45端面夹具设计【7张图纸】【课设】
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