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文档简介
目 录前言-31拨叉工艺分析及生产类型的确定-41.1拨叉的用途-41.2拨叉的技术要求-41.3审查拨叉的工艺性-61.4确定拨叉的生产类型-62 确定毛坯、绘制毛坯简图-72.1选择毛坯-72.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量-72.3绘制拨叉毛坯简图-83拟定拨叉工艺路线-83.1定位基准的选择-83.2加工阶段的划分-93.3工序的集中分散-93.4工序顺序的安排-103.5确定工艺路线-104加工余量、工序尺寸和公差的确定-164.1孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定-164.2端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定-165切削用量、时间定额的计算-175.1切削用量的计算-175.1.1铣端面切削用量的计算-175.1.2镗孔切削用量的计算-195.1.3 钻孔镗孔用量的计算-215.1.4对拉键槽进行计算-235.2时间定额计算-245.2.1铣端面基本时间的计算-245.2.2镗孔及所有工序基本时间的计算-256夹具设计-276.1定位方案的设计-276.2夹紧方案的设计-276.3定位误差分析和计算-27结论-28致谢-29参考文献-30前 言机械制造技术基础毕业设计是我们完成了基础课程和部分技术基础课程之后进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力;也是我们在进行毕业设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,同时也是我们一次理论联系实际的实际训练。因此,他在我们的大学生活中占据在相当重要的地位。通过设计,我们学会了熟悉运用机械制造工艺学课程中的基本理论实际知识,解决了一个零件在加工中的定位、夹紧、以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证加工质量。机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化(或机械工程及自动化)专业的一门重要的专业基础课。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构,可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围 利用机床夹具,可使机床的加工范围扩大,例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具,可对箱体孔进行镗孔加工。机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节,也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于:1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力,通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力,为以后的专业课程及毕业设计打好基础,做好准备。3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。我国的装备制造业尽管已有一定的基础,规模也不小,实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱,滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感,采取更加有效的措施,克服发展中存在的问题,把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国,成为世界级制造业基础地之一。通过对该拨叉零件项目的分析,使我知晓了通过该零件如何绘制零件图、毛坯图;如何设计拨叉零件机械加工工艺规程,并填写工艺卡片;如何设计专用镗床夹具,绘制装配图和零件图;如何设计刀具和量具等等;通过该零件的实际学习和了解,不仅仅懂得了该类零件的设计工作,其他方面的零件也能够举一反三,对以后工厂实际生产零件的完成有良好的指导作用。1拨叉零件工艺规程及工艺装备设计1.1拨叉的用途拨叉应用在机床的离合器机构中。拨叉的作用主要是用在操纵机构中,比如改变车床滑移齿轮的位置,实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中,从而控制横向或纵向进给。机械中的拨叉,一般分为拨叉爪子,拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮,改变其在齿轮轴上的位置,可以上下移动或左右移动,从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制,比如端面结合齿的结构,内外齿的结构,都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。还有一种是机械产品中电器的控制也是需要拨叉来实现开关的闭合与断开,一般是电器盒中两边各一个碰卡开关,拨叉左右或上下拨动,从而实现机床不同方向的运转。如下1-1简图为拨叉零件图:图11拨叉零件图1.2拨叉的技术要求表 01 拨叉零件技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ra形位公差mm加工方案长度尺寸71IT14未注无不加工长度尺寸1(上)IT14未注无不加工长度尺寸1(下)IT14未注无不加工长度尺寸5(上)IT1412.5无粗铣长度尺寸4IT14未注无不加工长度尺寸6+/-0.01IT103.2无精铣长度尺寸141IT1012.5无镗孔长度尺寸55IT1212.5无钻孔长度尺寸15IT14未注无不加工长度尺寸25(上)IT1212.5无粗镗长度尺寸22(上)IT14未注无不加工长度尺寸40IT14未注无不加工长度尺寸44(上)IT1212.5无钻孔长度尺寸25(下)IT1212.5无钻孔长度尺寸44(下)IT14未注无不加工长度尺寸5(下)IT1212.5无粗铣长度尺寸51IT1212.5无粗铣长度尺寸120IT1212.5无粗铣长度尺寸31IT14未注无不加工长度尺寸22IT1212.5无粗铣长度尺寸35IT106.3无精铣直径21+1.025/+1.000IT91.6无精镗直径42IT121.6无精镗直径2-28IT14未注无不加工直径12IT1212.5无钻孔直径81IT14未注无不加工直径45IT14未注无不加工螺纹2-M12-7HIT12未注无攻丝半径R51IT14未注无不加工半径R155IT14未注无不加工半径R17IT14未注无不加工半径R14IT14未注无不加工倒角1*45度IT12未注无镗加工角度30度IT12未注无镗加工角度45度IT14未注无不加工该拨叉零件形状为异形件、结构比较简单,属于典型的拨叉类零件。为实现轴的安装,与拨叉轴孔安装轴孔的加工精度要求较高,21+1.025/+1.000,公差0.025。另外产品加工的孔42. 12和螺纹M12都是用于安装定位的,保证产品使用过程中定位的准确性。综上所述,该拨叉的各项技术要求制定的较合理,符合该零件在机床中的作用。1.3审查拨叉的工艺性分析零件图可知,拨叉的端面要求切削加工,图纸没有形位公差,但表面粗糙度有一定要求,需要在铣床上完成加工,主要表现在粗糙度Ra12.5;然后是关键孔的尺寸要求镗床加工,精度要求+0.025/0mm,精度较高,通过图纸有两处孔需要加工,左边的42的孔和右边的21+1.025/1.000; 12的孔没有过多要求,钻头钻加工可以满足要求,为了保证孔的加工精度,采用的工艺是先钻加工,若未加工到位然后可以铰孔或扩孔达到图纸尺寸,可保证加工的精度;螺纹孔2-M12-7H的加工,先是钻孔然后攻丝完成。对于产品的槽部位加工,需要采用铣加工完成,保证图纸的尺寸精度要求和粗糙度要求。另外,该零件除主要工作表面外,其余表面加工精度较低,不需要高精度机床加工,通过铸造就可达到加工要求;图纸多处为非加工面,即是铸件尺寸就能满足要求,因此对铸造工艺的要求也是比较高的,不仅仅对尺寸要求高,对铸造后表面质量也需要达到相应的技术要求。1.4确定拨叉的生产类型依设计题目知:Q=5000件/年,结合生产实际,备品率和废品率分别取、。代入公式得N=5000件/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5176件拨叉的大致重量为5.8KG/件,由查表1-3知,拨叉属轻型零件,由表1-4知,生产该类型的零件为中批量的生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该拨叉在工作中要承受冲击载荷较低,需要承受一定的冲击保证离合器的顺利工作,毛坯选择铸件。该拨叉的轮廊尺寸不大,且生产类型属中批生产,为提高生产率和铸件精度,采用砂铸工艺制造毛坯。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-1表2-5可知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。1. 公差等级该零件采用灰铸铁HT200材料,大批量生产采用砂型铸造机器造型和壳型公差等级为810,这里选择10级。2. 公差带的位置公差带应相对于基本尺寸对称分布。3. 机械加工余量毛坯铸件的机械加工余量等级,灰铸铁采用沙型铸造机器造型和壳型铸造方法加工余量等级为EG,这里选择G级。4. 要求的机械加工余量根据零件的尺寸和机械加工余量等级确定的要求的铸件机械加工余量RMA,根据不同部位取得的加工余量不一样,端面取得的余量单边为2mm即是双边4mm余量;保证内孔加工质量,内孔也取得的余量为单边2mm,即是双边4mm余量。表 01 拨叉铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量铸件重量/kg5.8kgRAM2或3mm毛坯铸件加工余量等级G项目铸件尺寸公差CT 铸件尺寸长度1204124长度35439长度51253长度22224直径21 +1.025/1417直径42438 这里需要说明的是,钻孔的尺寸,对于孔12的余量不可按以上表格设计,其原因是保证铸件在实际生产中比较好成型,从铸造的工艺和成本上综合考虑,所以是做成实心结构然后钻孔加工和攻丝所得。2.3绘制拨叉毛坯简图由表所得结果,绘制毛坯简图,如图所示;图21 拨叉铸造毛坯简图如图所示,较为密集的剖面线部位为加工的余量,因此可以从铸件上反应拨叉成品的加工部位和设计的原理。3拟定拨叉工艺路线3.1定位基准的选择1.精基准的选择根据拨叉零件的技术要求和装配要求,选择拨叉底面和轴孔为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工,即遵循“基准统一”原则。底面为设计基准,选用其作精基准定位加工轴孔和端面,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的平行度要求。选用拨叉轴孔作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则,因为该拨叉的尺寸多以该端面作为设计基准。选用底面作为精基准,用两个孔作为定位,夹紧可作用在顶面上,夹紧定位可靠。2.粗基准的选择作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择拨叉的圆柱端面作粗基准。选择粗基准后,加工2个端面,可以作为后序加工的基准面,因此也能很好的保证孔42,21+1.025-+1.000 的粗镗和精镗加工。3.2加工阶段的划分该拨叉加工质量要求内孔精度高,可将加工阶段分为粗加工、半精加工、精加工。在粗加工阶段,首先将精基准准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗洗轴孔端面和下端面还有孔的加工;在半精加工阶段,进行拨叉轴孔的铰孔。3.3工序的集中分散该拨叉的生产类型为中批生产,可以采用万能型机床以专用工具、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。3.4工序顺序的安排1. 机械加工工序(1) 遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准拨叉的底面。(2) 遵循“先粗后精”原则,先粗加工,后精加工。(3) 遵循“先主后次”原则,加工主要表面拨叉的底面和轴孔。(4) 遵循“先面后孔”原则,先加工轴孔端面,再加工轴孔。2. 辅助工序粗加工后要安排去毛刺和中间检验工序;精加工后要安排去毛刺、清洗和终检工序。3.5确定工艺路线通过铸件加工到成品,确定机加工工艺路线,确定好的工艺是非常重要的,尤其对于该产品是经过先铸造,然后机加工,对工序的考虑十分讲究,只有设计好良好的加工工艺,才可能保证生产产品的质量稳定性。表 01 拨叉工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称工序图机床设备刀具量具1粗铣面铣床XA5032端铣刀游标卡尺2精铣面铣床XA5032端铣刀游标卡尺3粗镗孔42,21卧式镗床镗刀TK611B游标卡尺4精镗孔21卧式镗床镗刀TK611B游标卡尺,通止规5精铣键槽铣床XA5032端铣刀游标卡尺6钻孔12钻到10.2立式钻床麻花钻游标卡尺7铰孔12立式钻床铰刀游标卡尺8钻孔2-M12的孔先钻到10.2;立式钻床麻花钻游标卡尺9攻丝2-M12-7H达到图纸要求;立式钻床M24丝锥游标卡尺10铣槽铣床XA5032端铣刀游标卡尺11去毛刺并涂漆无无无无12检验无无无游标卡尺、通止规4加工余量、工序尺寸和公差的确定4.1孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 机械制造工艺学课程设计指导书中表5-2,5-4可以确定铸件的加工精度等级和铸件的机械加工余量,成品图纸可知,该铸件内孔两个尺寸精度要求高,需要镗加工达到公差要求。内孔尺寸为42mm,查询表5-4,然后结合表5-3,该铸件采用的是砂型铸造,材料为HT200的灰铸铁,因此加工余量取单边1-2mm即可,然后取其中间值,单边取2mm的加工余量,即是铸件毛坯的尺寸为38mm。因该产品毛坯采用的是砂型铸造工艺,工序尺寸和公差的确定查询砂型铸造国标,公差等级为CT11-14级,由此可以确定公差。查询表5-1,按CT11时计算公差为4mm。内孔21mm尺寸的公差为+1.025/+1.000,孔的公差小,加工精度高,加工余量也取4mm,采用先粗镗再精镗孔加工,并采用通止规检验孔的尺寸是否合格。 对于孔12孔的加工,由于孔比较小,铸造工艺先做成实心的,后序钻孔加工满足图纸要求。这样能大大降低铸造的难度。4.2端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定由机械制造工艺学课程设计指导书中表5-2,5-4可以确定铸件的加工精度等级和铸件的机械加工余量,成品图纸可知,该铸件端面的尺寸精度要求不高,均是自由公差要求。端面尺寸120,35,51,25等尺寸均采用铸造之后粗铣加工,查询表5-4,然后结合表5-3,该铸件采用的是砂型铸造,材料为HT200的灰铸铁,因此加工余量取单边2mm即可。因该产品毛坯采用的是砂型铸造工艺,工序尺寸和公差的确定查询砂型铸造国标,公差等级为CT11-14级,由此可以确定公差。查询表5-1,按CT11时计算公差为4mm。5切削用量、时间定额的计算5.1切削用量的计算5.1.1铣端面切削用量的计算(1) 粗铣端面1.2.3 本道工序为粗铣端面A,已知加工材料为HT200,机床选择XA5032型立式铣床,所选用刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14。根据表5-26确定铣刀角度,选择前角度为20,后角度为12,主偏角为60,螺旋角度为10。已知铣削直径81的圆柱端面和直径45的圆柱端面,端面宽度分别为81mm和45mm,铣削的背吃刀量ap=4mm。先计算直径81圆柱端面加工参数:1) 背吃刀量的确定ap=4mm。2) 进给量确定 先确定每齿进给量,根据表5-13知XA5032型立式铣床的主电机功率为7.5KW,查询表5-27知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工钢料时,其中每齿进给量af=0.08-0.15mm/z。由于该工艺被吃刀量和铣削宽度较大,所以选择较小的每齿进给量,即是进给量af=0.08mm/z。因此总的进给量为14*0.08=1.12mm/r。3) 切削速度的计算 由表5-22,按工件材料为HT200的条件选取,实际生产中,可以查表确定高速钢铣刀的切削速度v可取为15-25m/min。右公式可求解。n=1000/d=36-75.8r/min 对于工序一,有4个工步,分别进行计算: 工步一的计算如下:根据XA5032型立式铣床的标准主轴转速,由表5-13选择n=60r/min,则实际的铣削速度为 =dn/1000=3.14*81*60/1000=15.26m/min工作台每分钟的进给量为 Vf=fn=(af)zn=0.08*14*60mm/min=67.2mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选择vf=65mm/min,则实际的每齿进给量为:af=vf/zn=65/(14*60)mm/z=0.07mm/z因为刀具有14齿,所以进给量为:0.07*14=0.98mm/r背吃刀量已经确定ap=4mm。工步二的计算与工步一完全一致。工步三的计算如下:根据XA5032型立式铣床的标准主轴转速,由表5-13选择n=60r/min,则实际的铣削速度为 =dn/1000=3.14*45*60/1000=8.4m/min工作台每分钟的进给量为 Vf=fn=(af)zn=0.08*14*60mm/min=67.2mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选择vf=65mm/min,则实际的每齿进给量为:af=vf/zn=65/(14*60)mm/z=0.07mm/z因为刀具有14齿,所以进给量为:0.07*14=0.98mm/r背吃刀量已经确定ap=4mm。工步四的计算与工步三完全一致。对于工序2为精铣端面,查铣床精铣加工的转速表格,可以取加工的转速n=180r/min,背吃刀量取0.25mm,工序2有四个工步,分别进行计算:工步一的计算如下:根据XA5032型立式铣床的标准主轴转速,由表5-13选择n=180r/min,则实际的铣削速度为 =dn/1000=3.14*81*180/1000=45.78m/min工作台每分钟的进给量为 Vf=fn=(af)zn=0.08*14*60mm/min=67.2mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选择vf=65mm/min,则实际的每齿进给量为: Vf=fn=(af)zn=0.15*14*60mm/min=126m/min每齿的进给量为:af=vf/zn=126/(14*180)mm/z=0.05mm/z因为刀具有14齿,所以进给量为:0.05*14=0.7mm/r。背吃刀量已经确定ap=0.25mm。工步二的计算与工步一完全一致。工步三的计算如下:根据XA5032型立式铣床的标准主轴转速,由表5-13选择n=180r/min,则实际的铣削速度为 =dn/1000=3.14*45*180/1000=25.43m/min工作台每分钟的进给量为 Vf=fn=(af)zn=0.08*14*60mm/min=67.2mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选择vf=65mm/min,则实际的每齿进给量为: Vf=fn=(af)zn=0.15*14*60mm/min=126m/min每齿的进给量为:af=vf/zn=126/(14*180)mm/z=0.05mm/z因为刀具有14齿,所以进给量为:0.05*14=0.7mm/r。背吃刀量已经确定ap=0.25mm。工步四的计算与工步三完全一致。工序10的计算如下:精加工键槽部位的参数选择,切削加工参数的选择考虑跟粗铣加工圆柱端面的参数一致,加工转速为60r/min,切削加工速度为=dn/1000=3.14*60*81/1000=15.26mm/min,背吃刀量已经确定0.25mm,则实际的每齿进给量为: Vf=fn=(af)zn=0.15*14*60mm/min=126m/min每齿的进给量为:af=vf/zn=126/(14*180)mm/z=0.05mm/z因为刀具有14齿,所以进给量为:0.05*14=0.7mm/r。5.1.2 镗孔切削用量的计算(2) 粗镗内孔 本工序为粗镗内孔,已经根据加工条件和工件材料由表5-35,表5-36,表5-37,表5-38得到刀具参数为主偏角kr=45,前角r=10,刃倾角为-5度,刀尖圆弧半径为r1=0.6mm。经查询选择W6Mo5Cr4V2材料的刀具,材料为高速钢,能保证刀具的使用寿命。工序3进行计算,有两个工步,分别计算如下:工步一、以内孔直径42为研究对象:1) 背吃刀量ap的确定 由前面所述可知粗镗时双边加工余量为4mm,粗镗时内孔的毛坯尺寸为38mm,粗加工后的尺寸为42mm,直接粗加工到位,所以可以选择背吃刀量ap=2mm;2) 进给量f确定 由表5-23,按工件材料为HT200的条件选取,根据表5-41可知,当粗镗加工钢材料时,ap=2mm,镗刀伸出长度为130mm时,f=0.1-0.2mm/r。按照该型号镗床TK611B的进给值可以选取f=0.2mm/r。3) 切削速度v的计算 根据表5-43的计算公式确定切削速度,该型号镗床主轴转速可以选择n=450r/min,则实际的切削速度为v=dn/1000=3.14*42*450/1000=59.36m/min。 工步二、以内孔直径21为研究对象: 1.背吃刀量ap的确定 由前面所述可知粗镗时双边加工余量为4mm,粗镗时内孔的毛坯尺寸为17mm,粗加工后的尺寸为20mm,直接粗加工到位,所以可以选择背吃刀量ap=(20-17)/2=1.5mm;2.进给量f确定 由表5-23,按工件材料为HT200的条件选取,根据表5-41可知,当粗镗加工钢材料时,ap=2mm,镗刀伸出长度为130mm时,f=0.1-0.2mm/r。按照该型号镗床TK611B的进给值可以选取f=0.2mm/r。3.切削速度v的计算 根据表5-43的计算公式确定切削速度,该型号镗床主轴转速可以选择n=450r/min,则实际的切削速度为v=dn/1000=3.14*20*450/1000=28.26m/min。 以上就是粗镗内孔时的进给量,切削速度,被吃刀量,主轴转速的确定计算过程,对于后面的半精镗和精镗孔不在详细计算,均按照该计算方法进行计算即可。对工序4进行计算:精镗21孔的主轴转速为1400r/min,切削速度为 v=dn/1000=3.14*21*1400/1000=92.32m/min;查表得,进给量为0.08mm,背吃刀量为1/2=0.5mm。5.1.3 钻孔铰孔用量的计算对于工序6钻加工直径10.2mm进行计算;1、背吃刀量计算公式: =10.2/2 =5.1mm;式中 背吃刀量() d麻花钻直径()2.切削速度 计算公式:式中;切削速度 d麻花钻直径() n钻床主轴转速()用高速钢麻花钻钻钢料时,切削速度一般取=15-30m/min;钻铸铁时,取=10-25m/min;钻合金=75-90m/min.所以=3.14*10.2*612/1000=19.6m/min。3. 进给量 用直径为620的麻花钻钻钢料时,选用进给量f=0.15-0.35mm/r.所以进给量取0.3mm。 对于工序7铰孔加工直径12mm进行计算;1、背吃刀量计算公式: =(12-10.2)/2 =0.9mm;式中 背吃刀量() d麻花钻直径()2.切削速度 计算公式:式中;切削速度 d铰孔直径() n机床主轴转速()所以=3.14*12*199/1000=7.5m/min。3. 进给量 用直径为620的机床加工钢料时,选用进给量f=0.15-0.35mm/r.所以进给量取0.2mm。对于工序8钻加工直径10.2mm进行计算;1、背吃刀量计算公式: =10.2/2 =5.1mm;式中 背吃刀量() d麻花钻直径()2.切削速度 计算公式:式中;切削速度 d麻花钻直径() n钻床主轴转速()用高速钢麻花钻钻钢料时,切削速度一般取=15-30m/min;钻铸铁时,取=10-25m/min;钻合金=75-90m/min.所以=3.14*10.2*612/1000=19.6m/min。3. 进给量 用直径为620的麻花钻钻钢料时,选用进给量f=0.15-0.35mm/r.所以进给量取0.3mm。 工序9为人工操作进行攻丝,这里不进行参数计算。5.1.4对拉键槽进行计算对工序五进行计算,分析该处尺寸要求,选择立式拉床,型号为GS-7001。 1、背吃刀量计算公式: =6/2 =3mm;式中 背吃刀量() d拉床加工长度()2.切削速度 计算公式:Vc=L(1+V拉程/V空程)n/1000=(5/3)Ln/1000=0.0017Ln(m/min)=0.0017*71*10=1m/min。3. 进给量 查表选择该拉床的进给量f=0.15-0.35mm/r.所以进给量取0.2mm。5.2时间定额计算5.2.1铣端面基本时间的计算(1)基本时间tm的计算 根据表5-33知,kr小于90的端铣刀对称铣削的基本时间为 tm=(lw+l1+l2)/vf 其中式中,lw工件铣削部分长度,单位为mm; l1切入行程长度,单位为mm; l2切出行程长度,单位为mm; vf工作台每分钟进给量,单位为mm/min。对工序一进行计算,有四个工步,分别计算:工步一:研究直径81的圆柱端面的加工时间:已知vf=60mm/min,lw=81mm,由表5-34查询切入切出行程长度l1+l2=(81-42)/2=19.5mm,所以,基本时间为 tm=(81+19.5)/60min=1.675min=102s。加工的辅助时间为加工是换刀具时间和装夹时间,辅助时间t1=tm18%=102*0.18=18s 工步二与工步一的计算结果一致。工步三进行计算:加工直径45的圆柱端面的加工时间:已知vf=60mm/min,lw=45mm,由表5-34查询切入切出行程长度l1+l2=(45-21)/2=12mm,所以,基本时间为 tm=(45+12)/60min=0.95min=58s。辅助时间t1=tm18%=58*0.18=10.5s工步四与工步三计算结果一致。加工直径45圆柱端面tm=(45+12)/180min=0.31min=20s。所以总的加工时间为32+20=52s,辅助时间为40s,共计时间92s。对工序二进行计算,有四个工步,分别计算:工步一、研究直径81的圆柱端面的加工时间:取vf=180mm/min,lw=81mm,由表5-34查询切入切出行程长度l1+l2=(81-42)/2=19.5mm,所以,基本时间为 tm=(81+19.5)/180min=0.55min=33s。加工的辅助时间为加工是换刀具时间和装夹时间,辅助时间t1=tm18%=33*0.18=6s 工步二与工步一的计算结果一致。工步三进行计算:加工直径45的圆柱端面的加工时间:取vf=180mm/min,lw=45mm,由表5-34查询切入切出行程长度l1+l2=(45-21)/2=12mm,所以,基本时间为 tm=(45+12)/180min=0.32min=19s。辅助时间t1=tm18%=19*0.18=4s工步四与工步三计算结果一致。5.2.2镗孔基本时间的计算对工序3进行计算:(1)基本时间tm的计算 以粗镗21孔进行计算,由表5-47得镗孔的基本时间为tm=(l+l1+l2+l3)i/fn 式中,l切削加工长度,单位为mm L1刀具切入长度,单位为mm; L2刀具切入长度,单位为mm,l2=(3-5)mm; L3单件小批生产时的试切附加长度,单位为mm; i进给次数。已知,l=35mm,l1=5.5mm,l2=4mm,l3=0,f=0.2mm/r,n=450r/min,i=1。所以,基本时间为 tm=(35+5.5+4+0)/(0.2*450)min=0.49min=29s 辅助时间t1=tm18%=29*0.18=6s镗床加工42孔进行计算,tm=(120+5.5+4+0)/(0.2*450)min=1.44min=86s辅助时间t1=tm18%=86*0.18=16s对工序四进行计算:基本时间tm=(35+5.5+4+0)/(0.2*1200)min=0.2min=12s,辅助时间t1=tm18%=12*0.18=3s工序5的加工时间计算为: tm=H/(100VC)(min)式中,H机床调整的冲程长度(mm)tm=(81+6)/(100*1)min=0. 9min=60s。辅助时间t1=tm18%=60*0.18=11s工序6的加工时间计算:钻孔加工的计算与前面镗孔计算公式一致,tm=(71+5.5+4+0)/(0.2*612)min=0.66min=40s,辅助时间t1=tm18%=40*0.18=8s工序7的加工时间计算:铰孔加工的计算与前面镗孔计算公式一致,tm=(71+5.5+4+0)/(0.2*199)min=2min=120s,辅助时间t1=tm18%=120*0.18=22s工序8的加工时间计算:钻孔加工的计算与前面镗孔计算公式一致,tm=(25+5.5+4+0)/(0.2*612)min=0.29min=17s,辅助时间t1=tm18%=17*0.18=4s工序9为攻丝加工,时间以操作工实际生产为准,可以快可以慢,大致估算时间为操作时间40s,辅助时间为10s,共计时间50s。工序10的加工时间计算为: tm=(31+5)/60min=0.6min=36s。辅助时间t1=tm18%=36*0.18=7s6夹具设计为了提高劳动生产率,保证产品的加工质量和尺寸精度,降低劳动强度,对于产品某些部位的加工需要设计专用夹具。分析图纸得知内孔21需要采用夹具保证产品的镗加工,夹具准确定位夹紧才可以保证加工产品的质量。以下说明书以加工21内孔为例。6.1定位方案的设计由零件图可知,镗21孔时,对于产品的内孔公差要求较高,因为之前的工序1.2都对端面进行了加工,以端面为基准面,选择为定位基准,内孔21采用粗镗,再精镗加工,定位精度很高。通过这样的定位能保证产品定位平稳,能批量生产,结构简单操作容易。6.2夹紧方案的设计当工件的定位方案确定以后,还必须进行夹紧方案和夹紧机构的设计,以保证在切削加工过程中工件的正确位置不在切削力,重力,惯性力等作用下发生变化。根据工件的形状特点和定位方案,可以采用以下两种夹紧方案,一种为手动螺旋夹紧机构,另一种为气动夹紧机构。本镗床夹具采用的是气动夹紧,两个夹紧固定块能保证充分的夹紧力,对于该批量生产也能保证加工效率。由于加工内孔时,针对该产品结构十分简单,不用复杂的夹具来夹紧,前面已经定位分析,只需要采用液压夹紧就可以进行镗孔加工,并能保证产品镗加工的尺寸精度。6.3定位误差分析和计算对于产品加工定位误差的分析,主要是从产品本身定位的工艺上分析,加工内孔只保证该产品的尺寸精度,图纸无形位误差标识,所以选择端面为定位精基准加工,对于工序针对产品端面的铣加工,加工面的平行度和平面度对产品后序加工的定位误差直径影响。若精基准面本身不平,肯定加工出来的孔的垂
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