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KCSJ-03 万向节滑动叉加工工艺和二套夹具铣39孔端面和钻39孔夹具设计【全套CAD图纸和说明书】

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原稿 万向节 滑动 叉二套 夹具 39 端面 以及
资源描述:


本文是对万向节滑动叉零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对支架零件的两道工序的加工设计了专用夹具.

机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为万向节滑动叉工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计两套夹具。



关键词  万向节滑动叉,加工工艺,专用夹具,设计






毕业设计(论文)外文摘要


Title:  Design Festival sliding fork parts process and fixture universal                                                                      


Abstract:

This paper is the analysis of technology on the cardan sliding fork parts processing application and processing, mainly including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting, processing documents to determine. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition also processes two parts of the stent design special fixture

Many types of machine tool fixture, wherein, the use scope broadest generaljig, sizes have been standardized, and has a professional production plant. But widely uses in the volume production, specially dedicated fixture for the cardan sliding fork parts processing services, requires the factory according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this thesis is to design two sets of fixture design fixture.


Keywords:the cardan sliding fork, machining process, fixture, design


目 录

前 言1

1 零件的分析2

1.1零件的作用2

1.2零件的工艺分折2

2 工艺规程设计3

2.1确定毛坯的制造形式3

2.2基面的选择3

2.3制订工艺路线3

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4

2.5确定切削用量及基本工时8

3 铣Φ39mm孔的两个端面23

3.1 研究原始质料23

3.2 定位、夹紧方案的选择23

3.3切削力及夹紧力的计算23

3.4 误差分析与计算25

3.5 夹具设计及操作的简要说明26

4 钻39孔夹具设计26

4.1设计要求26

4.2夹具设计26

4.2.1  定位基准的选择26

4.2.2  切削力及夹紧力的计算26

4.3定位误差的分析30

4.4夹具设计及操作的简要说明30

结 论32

参考文献33

致  谢35



前 言

机械制造工艺学毕业设计是在学完了机械制造工艺学(包含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业离校走向工作岗位之前对所学课程的一次深入的全面的复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,毕业设计的好坏是检验我们所学知识的最好方法。

这次毕业设计的零件是汽车上的一个零件——万向节滑动叉。包括工艺设计及有关夹具的设计。通过工装设计全面了解机械加工车间的生产过程,通过去实习工厂考察和学习,了解该零件的用途、加工性能及其有关的所有资料,有针对性的去收集和查找,设计加工该零件的材料,先初步完成其的工艺过程,最后经指导老师指点进行补充,完成这次毕业设计。

就我个人而言,希望通过这次的毕业设计。来检验自己这三年来所学知识的成效,来查看自己在哪些方面的不足,为以后工作做好充分的准备。同时,也是对自己今后将从事的工作,进行一次适应性的训练。通过毕业设计来锻炼自己分析问题、解决实际生产问题的能力。更为自己在以后的工作中打下一个良好的基础。

虽然时间有限,但是我们还都能以严谨、认真、高效的设计为宗旨,来完成这次的毕业设计。在这次的设计的过程中,得到了老师和同学们的大力帮忙,同时指导老师也对这次的毕业设计提出了宝贵的意见和建议,在此,我非常感谢他们。

由于知识、经验、能力的不足,在本次的设计中尚有许多不足之处,希望各位老师给予批评和指导。





1 零件的分析

1.1零件的作用  

   题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉(见附图1),它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭距,使汽车获得前进的动力;二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时,由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个 mm的孔,用以安装滚真轴承并与十字轴相连,起万向联轴节的作用。零件65mm外圆内为50mm花键孔与传动轴端部的花建轴相配合,用于传递动力之用。


内容简介:
常州机电职业技术学院 毕业设计(论文)说明书 作 者: 学 号: 系 部: 专 业: 题 目: 万向节滑动叉零件工艺及夹具设计 指导者: 评阅者: 年 月 nts 毕业设计(论文)中文摘要 本文是对 万向节滑动叉 零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对支架零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为 万向节滑动叉 工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具 设计的主要内容是设计 两套夹具 。 关键词 万向节滑动叉 , 加工工艺,专用夹具,设计 nts 毕业设计(论文)外文摘要 Title: Design Festival sliding fork parts process and fixture universal Abstract: This paper is the analysis of technology on the cardan sliding fork parts processing application and processing, mainly including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting, processing documents to determine. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition also processes two parts of the stent design special fixture Many types of machine tool fixture, wherein, the use scope broadest generaljig, sizes have been standardized, and has a professional production plant. But widely uses in the volume production, specially dedicated fixture for the cardan sliding fork parts processing services, requires the factory according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this thesis is to design two sets of fixture design fixture. Keywords: the cardan sliding fork, machining process, fixture, design nts 目 录 前 言 . 1 1 零件的分析 . 2 1.1零件的作用 . 2 1.2零件的工艺分折 . 2 2 工艺规程设计 . 3 2.1确定毛坯的制造形式 . 3 2.2基面的选择 . 3 2.3制订工艺路线 . 3 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 4 2.5确定切削用量及基本工时 . 8 3 铣 39mm孔的两个端面 . 23 3.1 研究原始质料 . 23 3.2 定位、夹紧方案的选择 . 23 3.3切削力及夹紧力的计算 . 23 3.4 误差分析与计算 . 25 3.5 夹具设计及操作的简要说明 . 26 4 钻 39孔夹具设计 . 26 4.1设计要求 . 26 4.2夹具设计 . 26 4.2.1 定位基准的选择 . 26 4.2.2 切削力及夹紧力的计算 . 26 4.3定位误差的分析 . 30 4.4夹具设计及操作的简要说明 . 30 结 论 . 32 参考文献 . 33 致 谢 . 35 nts 1 前 言 机械制造工艺学毕业设计是在学完了机械制造工艺学(包含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业离校走向工作岗位之前对所学课程的一次深入的全面的复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,毕业设计的好坏是检验我们所学知识的最好方法。 这次毕业设计的零件是汽车上的一个零件 万向节滑动叉。包括工艺设计及有关夹具 的设计。通过工装设计全面了解机械加工车间的生产过程,通过去实习工厂考察和学习,了解该零件的用途、加工性能及其有关的所有资料,有针对性的去收集和查找,设计加工该零件的材料,先初步完成其的工艺过程,最后经指导老师指点进行补充,完成这次毕业设计。 就我个人而言,希望通过这次的毕业设计。来检验自己这三年来所学知识的成效,来查看自己在哪些方面的不足,为以后工作做好充分的准备。同时,也是对自己今后将从事的工作,进行一次适应性的训练。通过毕业设计来锻炼自己分析问题、解决实际生产问题的能力。更为自己在以后的工作中打下一个良 好的基础。 虽然时间有限,但是我们还都能以严谨、认真、高效的设计为宗旨,来完成这次的毕业设计。在这次的设计的过程中,得到了老师和同学们的大力帮忙,同时指导老师也对这次的毕业设计提出了宝贵的意见和建议,在此,我非常感谢他们。 由于知识、经验、能力的不足,在本次的设计中尚有许多不足之处,希望各位老师给予批评和指导。 nts 2 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉 (见附图 1),它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭距 ,使汽车获得前进的动力;二是当汽车后 桥钢板弹簧处在不同的状态时,由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个 027.0010.039mm 的孔,用以安装滚真轴承并与十字轴相连,起万向联轴节的作用。零件 65mm 外圆内为 50mm 花键孔与传动轴端部的花建轴相配合,用于传递动力之用。 1.2 零件的工艺分折 万向节滑动叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。现分述如下: 1.以 39mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:两个 027.0010.039mm 孔及其倒角,尺寸为0 07.0118 mm 的与两个孔 027.0010.039 mm 相垂直的平面,还有在平面上的四个M8 螺孔。 其中,主要加工表面为 027.0010.039mm 的两个孔。 2.以 50mm 花键孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括: 039.0050mm 十六齿方齿花键孔, 55mm 阶梯孔,以及 65mm 的外圆表面和 M60 1mm 的外螺纹表面 这两组加工表面之间有着一 定的位置要求,主要是: (1) 039.0050mm 花键孔与 027.0010.039mm 二孔中心联线的垂直度公差为 100: 0.2; (2) 39mm 二孔外端面对 39mm 孔垂直度公差为 0.1mm; (3) 039.0050mm花键槽宽中心线与 39mm中心线偏转角度公差为 2。 由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。 nts 3 2 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。由于零件年产量为 4000件,已达到大批量生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺工程中会问题百 出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说,如果以 65mm 外圆 (或 62mm 外圆 )表面作基准 (四点定位 ),则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准),现选取叉部两个 027.0010.039mm 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两个短 V 形块支承这两个 027.0010.039mm 的外轮廓作主要定位面,以消除 x x y y 四个自由度再用一对自动定心的窄口卡爪,夹持在 65mm 外圆柱面上,用以消除 z z 两 个自由度,达到完全定位。 (2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。 2.3 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点,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,可以考虑采用万能性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,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 工序 I 车端面及外圆 62mm, 60mm 并车螺纹 M60 1mm。以两nts 4 个叉耳外轮廓及 65mm 外圆为粗基准,选用 C620-1 卧式车床并加专用夹具。 工序 II 钻、扩花键底孔 43mm,并锪沉头孔 55mm。以 62mm外圆为基准,选用 C365L 转塔车床。 工序 III 内花键孔 5 30倒角。选用 C620-1车床加专用夹具。 工序 钻锥螺纹 Rc1/8 底孔。选用 Z 525 立式钻床及专用钻模。这里安排 Rc1/8 底孔主要是为 了下道工序拉花键孔时为消除回转自由度而设置的一个定位基准。本工序以花键内底孔定位,并利用叉部外轮廓消除回转自由度。 工序 拉花键孔 .利用花键内底孔、 55mm 端面及 Rc1/8 锥螺纹底孔定位,选用 L6120 卧式拉床加工。 工序 粗铣 39mm 二孔端面,以花键孔定位,选用 X 65 卧式铣床加工。 工序 钻、扩 39mm二孔及倒角。以花键孔及端面定位,选用 Z 535立式钻床加工。 工序 精、细镗 39mm 二孔,选用 T740 卧式金刚镗床及专用夹具加工,以花键内孔及其端面定位。 工序 磨 39mm 二孔端面,保证尺寸 118007.0mm,以 39mm 孔及花键孔定位,选用 M7130平面磨床及专用夹具加工。 工序 钻叉部四个 M8mm螺纹底孔并倒角。选用 Z 525立式钻床几专用夹具加工,以花键孔及 39mm孔定位。 工序 钻螺纹 4-M8mm 及 Rc1/8。 工序 XII 冲箭头。 工序 XIII 终检。 以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片”。 2.4 机械加工余量、工序尺 寸及毛坯尺寸的确定 “万向节滑动叉”零件材料为 45钢,硬度 207 241HBS,毛坯重量约为 6kg,生产类型为大批生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺,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如下: nts 5 2.4.1外圆表面( 62mm及 M60 1mm) 考虑其加工长度为 90mm,与其联结的非加工外圆表面直径为 65mm,为简化模锻毛坯的外形,现直接取其外圆表面直径为 65mm。 62mm表面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为 Rz200 m,只要求粗加工,此时直径余量 2Z=3mm已能满足加工要求。 2.4.2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差( M60 1mm 端面) 查机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表 2.2-14,其中锻件重量为 6kg,锻件复杂形状系数为 S1,锻件材质系数 M1,锻件轮廓尺寸(长度方向) 180 315mm,故长度方向偏差为 mm5.17.0。 长度方向的余量查工艺手册表 2.2 2.5,其余量值规定为 2.0 2.5mm,现取 2.0mm。 2.4.3两内孔 027.0010.039 (叉部) 毛坯为实心,不冲出孔。两内孔精度要求界于 IT7 IT8 之间,参照工艺手册表 2.3-9及表 2.3-13确定工序尺寸及余量为: 钻孔: 25mm 钻孔: 37mm 2Z = 12mm 扩钻: 38.7mm 2Z = 1.7mm 精镗: 38.9mm 2Z = 0.2mm 细镗: 39 027.0010.039mm 2Z = 0.1mm 2.4.4花键孔( 16- 39.0050 mm 16.0043 mm 048.005 mm) 要求花键孔为外径定心,故采用拉削加工。 内孔尺寸为 16.0043mm,见图样。参照工艺手册表 2.3-9 确定孔的加工余量分配: 钻孔: 25mm 钻孔: 41mm 扩钻: 42mm 拉花键孔 ( 16- 39.0050mm 16.0043mm 048.005mm) 花键孔要求外径定心,拉削时的加工余量参照工艺手册表 2.3-19取 2Z=1mm。 nts 6 2.4.5 027.0010.039 mm 二孔外端面的加工余量(技工余量的计算长度为0 07.0118 mm) ( 1)按照工艺手册表 2.2-25,取加工精度 F2 ,锻件复杂系数 S3,锻件重 6kg,则二孔外端面的 单边加工余量为 2.0 3.0mm,取 Z = 2mm。锻件的公差按照工艺手册表 2.2-14,材质系数取 M1 ,复杂系数 S3 ,则锻件的偏差为 mm3.17.0。 ( 2)磨削余量:单边 0.2mm(见工艺手册表 2.3-21),磨削公差即零件公差 0.07mm。 ( 3)铣削余量:铣削的公称余量(单边)为: Z = 2.0 0.2 = 1.8 (mm) 铣削公差:现规定本工序(粗铣)的加工精度为 IT11 级,因此可知本程序的加工公差 为 0.22mm(人体方向)。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定的零件为大批生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应该调整法家方式予以确定。 39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下页图 1。 最大余量最小余量磨粗铣最小余量最大余量加工方向毛 坯 名 义 尺 寸 1 1 8 + 2 2=1220.07/2 0.22/2 0.7 1.3 nts 7 图 1 A39mm 孔外端面工序间尺寸公差分布图(调整法) 由图可知: 毛坯名义尺寸: 118 + 2 2 = 122 (mm) 毛坯最大尺寸: 122 + 1.3 2 = 124.6 (mm) 毛坯最小尺寸: 122 0.7 2 = 120.6 (mm) 粗铣后最大尺寸: 118 + 0.2 2 = 118.4 (mm) 粗铣后最小尺寸: 118.4 0.22 = 118.18 (mm) 磨后尺寸与零件图尺寸应相符 ,即 007.0118mm。 最后,将上述计算的工序间尺寸及公差整理成表 1。 万向节滑动叉的锻件毛坯图见附图 2。 表 1 加工余量计算表 工 序 加工尺寸及公差 锻 件 毛 坯 ( 39 二端面,零件尺寸0 07.0118 ) 粗铣二端面 磨二端面 加工前尺寸 最 大 124.6 118.4 最 小 120.6 118.18 加工后尺寸 最 大 124.6 118.4 118 最 小 120.6 118.18 117.93 加工余量(单边) 2 最 大 3.1 0.2 最 小 1.21 0.125 加工公差(单边) +1.3 - 0.7 -0.22/2 -0.07/2 nts 8 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序 : 车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量。 1. 加工条件 工件材料: 45 钢正火, b = 0.60GPa、模锻。 加工要求:粗车 60mm 端面及 A60mm、 A62mm 外圆, mRz 200 ;车螺纹 M60 1mm。 机床: C620-1 卧式车床。 刀具:刀片材料 YT15,刀 杆尺寸 16 25mm2 , r = 90, o = 15, o = 12, r= 0.5mm 。 60螺纹车刀:刀片材料: W18Cr4V。 2. 计算切削用量 (1)粗车 M60 1mm 端面 1)已知毛坯长度方向的加工余量为 5.17.02mm,考虑 7的模锻拔模斜度,则毛坯长度方向的最大加工余量maxZ= 7.5mm。但实际上,由于以后还要钻花键底孔,因此端面不必全 部加工,而可以留出一个 40mm芯部待以后钻孔是加工掉,故此时实际端面最大加工余量可按maxZ= 5.5mm 考虑,分两次加工,pa= 3mm 计。 长度技工公差按 IT12 级,取 0.46mm(人体方向)。 2)进给量 根据切削用量简明手册(第三版)(以下简称切削手册)表 1.4,当刀杆尺寸为 16mm 25mm, mmap 3以及工件直径为60mm时 = 0.5 0.7mm/r 按 C620-1 车床说明书(见切削手册表 1.30)取 = 0.5 mm/r 3)计算切削速度 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为(寿命选 T = 60min)。 )( m in/mkfaT Cv vyxpmvc vvnts 9 其中: Cv = 242, xv =0.15, yv = 0.35, m = 0.2 。修正系数 kv见 切削手册表 1.28,即 kMv = 1044, ksv = 0.8, kkv = 1.04, kkrv = 0.81, kBv = 0.97 。 所以 97.081.004.18.044.15.0360 242 35.015.02.0 cv = 108.6( m/min) 4)确定机床主轴转速 53265 6.1081 0 001 0 00 wcs dvn ( r/min) 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 532r/min 相近的机床转速为 480r/min 及 600r/min。 现选取 min/600 rnw 如果选wn= 480r/min,则速度损失太大。 所以实际切削速度 v = 122m/min。 5)切削工时,按工艺手册表 6.2-1。 5.122 4065 l ( mm), 002 321 llmml , 0 9 6.025.06 0 0 25.12321 ifn lllltwm( min) ( 2)粗车 62mm 外圆,同时应校验机床功率及进给机构强度。 1)切削深度 单边余量 Z = 1.5mm,可一次切除。 2)进给量 根据切削手册表 1.4,选用 = 0.5mm/r。 3)计算切削速度 见 切削手册表 1.27 vyxpmvc kfaTCvvv 97.081.08.044.15.05.160 242 35.015.02.0 116 ( m/min) 4)确定主轴转速 4)确定主轴转速 m in/5 6 8651 1 61 0 0 01 0 0 0 rdvnwcs nts 10 按机床选取 n=600r/min 所以实际切削速度 m in/1221 0 00 600651 0 00 mdn 5)检验机床功率 主切削力CF按切削手册表 .所示公式计算 CCFCFfcFc FncyxpFC kfaCF 其实: ,15.0,75.0,0.1,2 7 9 7 cccc FFFF nyxC 89.094.065060065075.0krnbMkkFp所以 NFc 5.1 0 1 289.094.01 2 25.05.12 7 9 5 15.075.0 切削时消耗功率CP为 KWFP ccc 06.2106 1225.1012106 44 由切削手册表 .中 C620-1 机床说明书可知, C620-1 主电动机功 率为 7.8KW,当主轴转速为 600r/min 时,主轴传递的最大功率为 5.5KW,所以机床功率足够,可以正常加工。 6)校验机床进给系统强度 已知主切削力 NFc 5.1012,径向切削力pF按切削手册表 1.29 所示公式计算 ppFpFpFp FncyxpFp kfaCF 其中: 3.0,6.0,9.0,1940 pppp FFFF nyxC5.0897.065060065035.1krnbMkkFpnts 11 所以 NFp 1955.0897.01225.05.11940 3.06.09.0 而轴向切削力ffFfFfFf FncyxfFf kfaCF 其中: 4.0,5.0,0.1,2880 ffff FFFF nyxC17.1923.06506006500.1knbMkkF轴向切削力 NFf 48017.1923.01225.05.12880 4.05.0 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 1.0 ,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为 NFFFF pcf 6 0 01 9 55.1 0 1 21.04 8 0 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N(见切削手册表 1.30),故机床进给系统可正常工作。 7) 切削工时 nflllt 21 其中 0,4,90 21 lll 所以 m in31.05.060 0 490 t( 3)车 60mm外圆柱面 mmap 1 rmmf /5.0 (切削手册表 1.6, mRa 3.6 ,刀夹圆弧半径 mmrs 0.1) 切削速度c kfaT C yxpmc v其中: 81.0,44.1,35.0,15.0,60,2.0,2 4 2 kM kkyxTmC nts 12 m i n/8436015910001000m i n/15981.044.15.016024235.015.02.0rdnmc按机床说明书取 min/770 rn 则此时 min/145 m 切削工时 nflllt 21 其中: 20l 41l 02 l 所以 m in062.05.0770 420 t( 4) 车螺纹 mmM 160 1)切削速度的计算 见切削用量手册(艾米、肖诗纲编,机械工业出版社, 1985)表 21,刀具寿命 T =60min,采用高速钢螺纹车刀,规定粗车螺纹时 17.0pa,走刀次数 4i ;精车螺纹时 08.0pa,走刀次数 2i m in/1mktaT C yxpmc 其中: 3.0,70.0,11.0,8.11 yxmC,螺距 11t 75.0,11.16.0637.0 75.1 km kk 所以粗车螺纹时: m i n/57.2175.011.1117.060 8.11 3.07.011.0 mc 精车螺纹时: m i n/8.3675.011.1108.060 8.11 3.07.011.0 mc 2)确定主轴转速 粗车螺纹时 m in/4.11460 57.21100010001 rDn c nts 13 按机床说明书取 min/18min/96mrnc 实际切削速度 精挑螺纹时 m in/19560 8.36100010002 rDn c 按机床说明书取 n =184r/min 实际切削速度 min/34 m 3)切削工时 取切入长度 mml 31 粗车螺纹工时 m in75.04196 31511 inf llt 精车螺纹 m in18.0211 9 5 31512 inf llt 所以车螺纹的总工时为 m in93.021 ttt 2.5.2 工序 : 钻、扩花键底孔 43mm及锪沉孔 55mm,选用车床 C365L。 1. 钻孔 25mm rmmf /41.0 (见切削手册表 2.7) min/25.12 m (见切削手册表 2.13及 2.14, 按 5类加工性考虑) m i n/1 5 525 25.121 0 0 01 0 0 0 rdnws 按机床选取 min/136 rnw (按工艺手册表 4.2-2) 所以实际切削速度 m in/68.101 0 0 0 136251 0 0 0 mnd ww nts 14 切削工时 m in341.01 3 64101 5 021 fnllltw其中:切入 mml 101 ,切出 mml 42 mml 150 2. 钻孔 41mm 根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 f ( 1.2 1.8) 钻f 钻 3121 式中钻f、钻 加工实心孔时的切削用量。 现已知 rmmf /56.0钻(切削手册表 2.7) min/25.19 m钻(切削手册表 2.13) 并令 rmmff /76.035.1 钻按 机 床 选 取rmmf /76.0 m i n/7.74.0 m钻 m i n/5941 7.710001000 rDn s 按机床选取 min/58 rnw 所以实际切削速度为 m i n/47.71 0 0 0 5841 m 切削工时 mml 71 mml 22 mml 150 m i n55.35976.0 27150 t3. 扩花键底孔 43mm 根据切削手册表 2.10规定,查得扩孔钻扩 43mm孔时的进给量,并根据机床规格选 rmmf /24.1 nts 15 扩孔钻扩时的切削速度,根据其他有关资料,确定为 钻 4.0其中钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度。故 m i n/5743 7.71 0 0 0m in/7.725.194.0rnms 按机床选取 min/58 rnw 切削工时怯入 mml 31 ,切出 mml 5.12 m i n14.224.158 5.13150 t4.锪圆柱式沉头孔 55 根据有关资料介绍, 锪 沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2 1/3,故 rmmff /2.06.03/13/1 钻按机床取 0.21mm/r m in/33.8253/13/1 mf 钻 m in/4855 33.81 0 001 0 00 rDn s 按机床选取 min/44 rnw 所 以实际切削速度 m in/29.81 0 0 0 48551 0 0 0 mDn w 切削工时 切入 mmllmml 8,0,2 22 t = nf lll 21 = 21.044 28= 1.08 (min) 在本工步中 ,加工 55mm沉头孔的测量长度 ,由于工艺基准与设计基准不重合 ,故需要进行尺寸换算 .按图样要求 ,加工完毕后应保证尺寸 45mm. 图 2 55 孔深的尺寸换算 nts 16 尺寸链如图 2 所示 ,尺寸 45mm 为 终结环 ,给定尺寸 185mm 及 45mm,由于基准不重合 ,加工时应保证尺寸 A A = 185 45 = 140 (min) 规定公差值 .因终结环公差等于各组成环公差之和 ,即 T(45)=T(185)+T(140) 现由于本尺寸链较简单 ,故分配公差采用等公差法 .尺寸 45mm 按自由尺寸取公差等级 IT10,其公差 T(45) = 1.6mm,并令 T)185(= T)140(= 0.8mm 2.5.3 工序: 43mm 内孔 5 30倒角 ,选用卧式车床 C620-1.由于最后的切削宽度很大 ,故按成行车削制订进给量 .根据手册及车床取 f = 0.08mm/r (见切削手册表 1.8) 当采用高速钢车刀时 ,根据一般资料 ,确定切削速度 v=16m/min 则 ns= D 1000= 43161000 = 118(r/min) 按机床说明书取 n= 120r/min,则此时切削速度为 v = 1000Dn= 16.2(m/min) 切削工时 t = fn ll 1= 08.0120 35= 0.83 (min) 2.5.4 工序 : 钻锥螺纹 Rc1/8 底孔 (8.8mm) f = 0.11mm/r ( 切削手册表 2.7 ) v = 25m/min (切削手册表 2.13 ) 所以 n = D 1000= 8.8 251000= 904 (r/min) 按机床选取 n= 680r/min (切削手册表 2.35) 实际切削速度 v = 1000Dn= 1000 6808.8 = 18.8 (m/min) nts 17 切削工时 l = 11mm, 1l = 4mm, 2l = 3mm t =fnlll21 =11.0680 3411 = 0.24 (min) 2.5.5 工序 : 拉花键孔 单面齿升 :根据有关手册 ,确定拉花键孔时花键拉力的单面齿升为0.06mm,拉切速度 v = 0.06m/s (3.6m/min) 切削工时 t =zfklZzb 1000 式中 Zb- 单面余量 3.5mm(由 43mm 拉削到 50mm); L - 拉削表面长度 , 140mm; - 考虑校准部分的长度系数 , 取 1.2; k - 考虑机床返回行程系数 ,取 1.4; v - 拉削速度 (m/min); zf - 拉刀单面齿升 ; z - 拉刀同时工作齿数 ,Z=pl; p - 拉刀齿距 . P = l5.125.1 = 1.35 140 = 16mm 所以 拉刀同时工作齿数 z =pl=16140 9 所以 t =906.06.310 00 4.12.114 05.3 = 0.42 (min) 2.5.6 工序 : 粗铣 39mm 二孔端面 ,保证尺寸 118.4_ mm022.0zf = 0.08mm/齿 ( 切削手册 表 3-3) 切削速度 :参考有关手册 ,确定 v = 0.45m/s 即 27m/min。 采用高速刚镶齿三面刃铣刀 ,d= 225mm, 齿数 z = 20。则 现采用 X63 卧式铣床 ,根据机床使用说 明书 (见 工艺手册表 4.2-39),nts 18 取 n=37.5r/min, 故实际切削速度为 m i n )/(5.261000 5.372251000 mnd 当 n=37.5r/min 时 ,工作台的每分钟进给量mf应为 m i n/605.372008.0 mmznff zm 查机床说明书 ,刚好有 min/60 mfm ,故直接选用该值。 切削工时 :由于是粗铣 ,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件 ,利用作图法 ,可得出铣刀的行程 mmlll 10521 ,则机动工时为 m in75.1601 0 521 mm flllt 2.5.7 工序 : 钻、扩 39mm 二孔及倒角。 1. 钻孔 25mm 确定进给量 f:根据 切削手册表 2.7,当刚的 ,800 MPab d0= 25mm 时, f = 0.390.47mm/r0由于本零件在加工 25mm 孔时属于低刚度零件 ,故进给量应乘系数 0.75,则 )/(35.029.075.047.039.0 rmmf 根据 Z535 机床说明书 ,现取 f = 0.25mm/r。 切削速度:根据切削手册 表 2.13 及表 2.14,查得切削速度=18m/min。所以 m in/2 2 925 181 0 0 01 0 0 0 rdnws 根据机床说明书,取 min,/195 rnw 故实际切削速度为 m i n)/(3.151000 195251000 mnd ww 切削工时 mml 19 mml 91 mml 32 ( m in )6 3 5.025.01 9 5 3919211 fn llltwm以 上 为 钻 一 个 孔 时 的 机 动 时 间 。 故 本 工 序 的 机 动 工 时nts 19 ( m in )27.126 3 5.0211 mm tt 2. 扩钻 37mm 孔 利用 37mm 的钻头对 25mm 的孔进行扩钻。根据有关手册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rmmff/87.0585.075.065.08.12.18.12.1 钻 根 据 机 床 说 明 书 , 选 取 rmmf /57.0 m i n )/(461231213121 m 钻 则主轴转速为 m in/346.51 rn 并按机床说明书取 min/68 rn 。 实际切削速度为 m in )/(9.71000 68371000 mnd ww 切削工时(一个孔): ,19mml ,61 mml mml 32 ( m in )72.057.068 2836191 fntw当扩钻两个孔时,机动工时为 ( m in)44.1272.0 t 3. 扩孔 38.7mm 采用刀具: 38.7 专用扩孔钻。 进给量: 7.0)2.19.0( f (切削手册表 2.10) =0.63 84.0 (mm/r) 查机床说明书,取 rmmf /72.0 。 机床主轴转速:取 min/68 rn ,则其切削速度 min/26.8 m 。 机动工时 ,19mml ,31 mml mml 32 m in51.072.068 2533191 nft 当加工两个孔时 (m in )02.1251.0 mt 4. 倒角 2 45 双面 nts 20 采用 90 锪钻。 为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转 速与扩孔时相同: min/68 rn 手动进给。 2.5.8 工序 : 精、细镗 39 027.0010.0mm 二孔,选用机床: T740 金刚镗床。 ( 1) 镗孔至 38.9mm,单边余量 Z=0.1mm,一次镗去全部余量,mma p 1.0 。 进给量 rmmf /1.0 根据有关手册,确定金刚镗床的切削速度为 min/10 m ,则 m i n/816391001 0 001 0 00 rDn w 由于 T74 金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速。 切削工时:当加工 1 个孔时 ,19mml ,32 mml mml 43 m in32.01.0816 4319211 fn llltw所以加工两个孔的机动时间为 m in64.0232.0 t (2) 细镗孔至 39 027.0010.0mm。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔,故切削用量及工时均与精镗相同 m i n64.0m in ;/100m in ,/816;/1.0;05.0tmrnrmmf
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本文标题:KCSJ-03 万向节滑动叉加工工艺和二套夹具铣39孔端面和钻39孔夹具设计【全套CAD图纸和说明书】
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