课程设计lusu.doc

1.杠杆的工艺规程设计1.1零件的分析和功用1.1.1零件的功用 它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。1.1.2零件的结构分析杠杆的25（H9）孔的轴线和两个端面垂直度的要求，2个8（H7）孔的轴线与25H9孔的轴线有平行度要求。现分述如下：本夹具用于在立式钻床上，加工8(H7)孔。工件以25H9孔及端面和水平底面,30的凸台分别在定位销10，活动V行块上实现完全定位。钻8H7mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支撑7，当辅助支撑7与工件接触后，用螺母2锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为40mm的上下平台，粗精铣30凸台的上下表面，钻25H9的小孔，钻2个8H7的小孔，钻10H7孔。加工要求有：40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um。2个8H7孔有平行度分别为0.1um（A），0.15um（A）。10H7孔的平行度为0.1um（A），10H7孔为Ra3.6um。杠杆有过度圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔8H7,要用H7钢球检查。1.2课题（提供的技术资料）1.2.1生产纲领零件件数为3000-1000件，为大批大量生产，采用精度高的金属型造型法铸造。1.2.2技术资料 杠杆零件图1.3毛坯的种类1.3.1确定毛坯的种类零件材料为HT200采用铸造成型。这对于提高生产率、保证加工质量是有利的。1.4定位基准的选择原则1.4.1粗基准的选择原则 1.应选择不加工表面为粗基准 2.对于具有较多加工表面的加工余量，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的余量，以保证：各加工表面都具有足够的加工余量；对某些重要表面，尽量使其加工余量均匀；使工件上各加工表面总的金属切除量最小。 3.作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或飞边等其他表面缺陷，以便定位准确。 4.同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。1.4.2精基准的选择原则 1.基准重合原则 2.基准统一原则 3.互为基准原则 4.自为基准原则1.5工艺规程的拟定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用外能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便降低生产成本。1.5.1制定工艺规程的原则1.保证零件的加工质量，可靠地达到产品图纸所提供出的全部技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗；2.尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件；3.在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术；4.工艺规程应正确、完整、统一、清晰；5.工艺规程应规范、标准，其幅面、格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准的规定；6.工艺规程中的计量单位应全部使用法定计量单位。1.5.2拟定工艺路线工序1：粗铣40上端面和宽度为30的平台面和30凸台面工序2：粗铣40下端面和30凸台面工序3：精铣40下端面工序4：钻23的孔，9.8的孔，2个7.8的孔工序5：扩23孔到24.8 ，粗铰9.8孔到9.96,粗铰2个7.8孔到2个7.96工序6：精铰24.8到25，精铰9.96到10，精铰2个7.96到2个81.6机械加工余量和工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.6.1确定加工余量和工序尺寸 1.40上端面距离加工长度为120的两端面，由于其粗糙度R=6.3,所以取粗车加工余量为1.5mm，精车加工余量为0.5mm即能满足加工要求。 2. 毛坯为空心，铸造后有孔，孔的加工精度要求为IT7粗镗：、 Z=4.8mm、Z=9mm粗铰： Z=0.13mm精铰：mm Z=0.07mm1.6.2确定毛坯尺寸要求图4-1铸件毛坯图1.7确定切削余量1.7.1确定和计算切削用量1.加工条件工件材料：HT200，人工时效，铸件。 2.计算切削用量工序1：粗铣40上端面和宽度为30的平台面和30凸台面铣削深度：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。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1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： 1.8工时定额的确定1.8.1计算工时定额工序1：粗铣40上端面和宽度为30的平台面和30凸台面粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣40上端面的总工时为：t=+=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min2.S刀片75偏头外圆车刀设计已知: 工件材料Cr18Ni9Ti，使用机床CA6140，加工后dm=26，Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装C刀片75弯头外圆车刀。 设计步骤：2.1选择刀片夹固结构考虑到加工是在CA6140普通机床上进行，属于连续切削，按照典型车刀夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 2.2选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为Cr18Ni9Ti，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YW2。2.3选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度(1)前角=14，(2)后角=6,(3)主偏角=75，(4)刃倾角=-6后角的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。2.4选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：精车时：切削深度a=3mm，进给量f=0.6mm/r，切削速度v=70m/min2.5选择刀片型号和尺寸2.5.1选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为偏心式，因此应选用有中心固定孔的刀片。2.5.2选择刀片形状按选定的主偏角=75，选用80菱形刀片。2.5.3选择刀片精度等级选用U级1.5.4选择刀片边长内切圆直径d（或刀片边长L）根据已选定的,k，可求出刀刃的实际参加工作长度。为； L= =3.123mm L1.5L=4.685mm因为是菱形，Ld4.685mm1.5.5选择刀片厚度S根据a,f，利用诺模图，得S4.81.5.6选择刀尖圆半径r根据a,f, 利用诺模图，得连续切削r=1.21.5.7选择刀片切屑槽型式和尺寸根据条件，选择V型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：CNUM606012-V4，尺寸为L=16.1mm,d=15.875mm,S=6.35mm,d1=6.35mm,m1=3.749mm,m2=2.061 r=1.2刀片参数：粗车刀尖角=100，刃倾角=0，法后角=0，法前角=20，断屑槽宽W=4mm1.6确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于偏心式夹固结构的需要，并于刀片型号CNUM160612-V4相对应的硬质合金刀垫得型号为：C16B,其具体尺寸为：L=15.11mm d=14.88mm,S=4.75mm,d1=7.6mm,r=1.2mm,D=9mm,C=2.01.7计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系1.7.1刀杆主偏角K=K=751.7.2刀槽刃倾角 =-61.7.3刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角的计算公式为： tan=将=14，=20，=-6代入式 得： tan= =-0.107则=-6.107取=-61.7.4验算车刀后角车刀后角的验算公式为 tan=当=0时，则 tan=-tancos将=-6，=-6代入得: tan=-tan-6cos-6=0.104则 =5.937与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角=故=5.937，取=61.7.5刀杆副偏角K Krg=Kr而 K=180-K-又=，K=KK=180-K-=180-K-车刀刀尖角的计算公式为 cot=cot 将=100，=-6，=-6代入得 cot=cot =cot 则 =100.59故 K= K=180-75-100.59 =14.5取 K=161.7.6检验车刀副后角车刀副后角的验算公式为 tan=当=0时，则式为 tan=-tancos而 tan=-tancos+tansin tan=tansin+tancos将=-6，=-6，=100.59代入得: tan=-tan（-6）cos89.123+tan（-6）sin100.59=-0.1226则 =-6.99 tan=tan（-6）sin100.59+tan-6cos100.59 =-0.085则 =-4.8 再将=-6.99，=-4.8代入式得: tan=-tan-6.99cos（-4.8）=-0.122则 =6.955可以满足切削要求而刀杆副后角=故=-6.995，取=7综合上述计算结果，可以归纳为：车刀的几何角度为:=14，=5.94，K =75，K=14.37，=-6，=7刀杆于刀槽的几何角度为；=-6，=7，K=75，K=14.5，=-6，=71.8选择刀杆材料和尺寸1.8.1选择刀杆材料选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC38-45，法兰。1.8.2选择刀杆尺寸1.选择刀杆截面尺寸因为加工使用CA6140普通车床，其中心高为200mm，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面尺寸BH=2025mm由于切削深度a=3mm，进给量f=0.6mm/r，可以不必校验刀杆强度。2.选择刀杆长度尺寸选取刀杆长度为148mm1.9选择偏心销材料及其相关尺寸（1）选择偏心销材料：偏心销材料选用40Cr，热处理度为HRC40-45,法兰。（2）选择偏心销直径d和偏心量e d=d1-（0.2-0.4）mm前面已经选定d1=6.35括号内取最大值0.4则d=6.35-0.4=5.95mm偏心值e即： ed2（710）=5.592（710）=0.2970.42取e=0.25mm为使刀片夹紧可靠，选用自锁性能最好的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销转轴直径d2为M6(3)计算偏心销转轴孔中心在刀槽前面上的位置 用上面公式可求出m和n即： m=d/2+esin-（d1-d0）cos/2 n= d/2-e cos-（d1-d0）sin/2根据前边以选定的各尺寸知： d1=6.35mm d=15.875mm d0=5.95mm e=0.25mm 取=30 则： m