62W544B齿条机械工艺规程设计

辽宁工业大学齿条机械工艺规程设计说明书题目：62W544B 齿条机械工艺规程设计院 (系)：机械工程与自动化学院 专业班级：学 号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 1 -目 录一、 零件工艺分析-2 二、 零件工艺路线-2 三、 工序设计-31.平端面，打中心孔-32.粗车外圆, 车退刀槽-53. 钻 12 孔，铰 12 孔-64. 钻 3 孔，铰 3 孔-85. 旋风铣刀铣齿-96. 精磨外圆-10四、 钻床夹具设计-11五、 参考资料目录-12 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 2 -零件机械加工工艺规程设计一零件的工艺性分析本题目 CA6140 普通车床 、Z550 立式车床 。零件材料合金代号为 40Cr , 其力学性能:用于制造要求强度较高，韧性中等的零件，通常在调质，正火状态下使用，表面淬火硬度一般在 40-50HRC，b685MPa，s490MPa，16%，40%，硬度 241-286HBS。毛坯形式为棒料，生产纲领为大批生产。零件的加工表面简单，多采用车削和钻削加工方式，对于零件上部3 孔采用专用家具提高加工质量和加工效率。零件的加工多采用右端面作为基准，定位可靠，基准统一。二确定工艺路线该轴类零件加工过程分析：1该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。2采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。对双顶尖要求：双顶尖具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。双顶尖安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。拟定工艺路线如下： 车端面，打中心孔 粗车外圆, 车退刀槽 钻 12 孔，铰 12 孔 钻 3 孔，铰 3 孔 旋风铣刀铣齿 精磨外圆辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 3 -三工序设计1 车端面，打中心孔1.平右端面、打右中心孔 1）加工条件工件材料：40Cr机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘 量 具：游标卡尺（量程 0150 精度 0.02）加工要求：Ra3.2刀 具：45端面车刀（硬质合金）1)平右车端面：由表 5-2 查得取 fz =0.36mm/r =223 T=60minvC根据公式得， = m/mincv7035.1.02faTpv机床主轴转速 n=1000Vc/d0=100070/（3.1422）=1013.3r/min由机床转速表 4-1 取 =1120wnminr得实际 i/7.41020dvc时间定额的计算 in290.136.5ifnlTj辅助时间 Tf=0.0058min作业时间 Tz=Tj+Tf=0.0348min2)打右中心孔1）加工条件工件材料：40Cr机 床：CA6140 普通车床夹 具：三爪夹盘刀 具：5 中心钻2）计算切削用量钻 5 孔：由 表 4-10 取 f=0.15mm/r由 表 5-21 查得切削速度 =21m/mincv辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 4 -机床主轴转速 n=1000Vc/d0=100021/（3.145）=1273.8r/min由机床转速表 表 4-9 取 =1120 wnminr得实际 vc=d0n/1000=3.1451120/1000=17.6m/min=0.29m/s时间定额的计算：切入行程 =(D-d1)/2cotkr+2mm=(5-0)/2cot60+2=3.443mm1l切出行程计算切削长度 =2mmwl基本时间 Tj=l/fn=2/0.151120=0.012minTf=0.0024minTz=Tj+Tf=0.0144min12.平左端面、打左中心孔 1）加工条件工件材料：40Cr机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘 量 具：游标卡尺（量程 0150 精度 0.02）加工要求：Ra12.5刀 具：45端面车刀（硬质合金）1）平左车端面： 由表 5-2 查得取 fz =0.8mm/r由表 5-2 查得取 vc=60m/min T=60min机床主轴转速 n=1000Vc/d0=100060/（3.1422）=868.55r/min由机床转速表 4-1 取 =900wnminr得实际 /2.610920dvc时间定额的计算:由表 4-2 查得基本时间 Tj=Li/vf=11.5/62.20.8=0.016min辅助时间 Tf=0.0032min作业时间 Tz=Tj+Tf=0.0192min2）打左中心孔1）加工条件工件材料：45机 床：CA6140 普通车床夹 具：三爪夹盘刀 具：5 中心钻2）计算切削用量钻 5 孔：加工余量 ap=0.1mm辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 5 -由 表 4-10 取 f=0.15mm/r由 表 5-21 查得切削速度 =21m/mincv机床主轴转速 n=1000Vc/d0=100021/（3.145）=1273.8r/min由机床转速表 表 4-9 取 =1120 wnminr得实际 vc=d0n/1000=3.1451120/1000=20.09m/min=0.33m/s时间定额的计算：切入行程 =(D-d1)/2cotkr+2mm=(5-0)/2cot60+2=3.443mm1l切出行程计算切削长度 =2mmwl基本时间 Tj=li/fn=2/0.151120=0.012minTf=0.0024minTz=Tj+Tf=0.0144min2. 粗车外圆, 车退刀槽1.粗车外圆1）加工条件工件材料：40Cr机 床：CA6140夹 具：鸡心卡盘 顶尖 拨盘量 具：游标卡尺（量程 0150 精度 0.02）加工要求：Ra6.3 刀 具：90外圆车刀（硬质合金）2）计算切削用量背吃刀量 ap=6.5mm 由表 5-2 查得取 fz =0.8mm/r由表 5-2 查得取 =223 T=60minvC根据公式得， = m/min c60.53.15.02faTp由机床转速表 min/917.24.0 rdvnc机床主轴转速 =900wminr得实际 i/59.31020nvc时间定额的计算:辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 6 -表 4-2 查得 min32.098.6jfnliT辅助时间 Tf=0.064min作业时间 Tz=Tj+Tf=0.384min2.车退刀槽 1）加工条件工件材料：40Cr机 床：CA6140 普通车床夹 具：三爪夹盘 顶尖量 具：游标卡尺（量程 0150 精度 0.02）加工要求： Ra3.2刀 具：车槽刀（高速钢车刀 W18Cr4V）2）计算切削用量毛坯厚度方向背吃刀量 ap=2.5mm 进给速度由 表 5-36 取 f=0.08mm/r切削速度由 表 5-36 取 vc=30m/min机床主轴转速 n=1000vc/d0=100030/3.1421=454.9r/min查 表 取 n=500r/min实际切削速度 vc=d0n/1000=3.1421500/1000=32.9m/min时间定额的计算:Tj=Li/vf=3/32.90.08=0.075minTf=0.015minTz=Tj+Tf=0.09min3. 钻 12 孔，铰 12 孔1）加工条件钻 12 孔：工件材料：40Cr机 床：CA6140 车床夹 具：三爪卡盘量 具：游标卡尺 内经百分表加工要求：Ra3.2刀 具：12 直柄麻花钻 2）计算切削用量由 表 4-10 取 f=0.2mm/r查得切削速度 =20m/mincv机床主轴转速 min/30.214.10rdnc由机床转速表 表 4-13 取 =320 wir辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 7 -得实际 min/21.0310ndvc时间定额的计算：基本时间 i.32.75nfliTjTf=0.22minTz=Tj+Tf=1.32min检验机床功率：由切削扭矩计算公式及参数3）检验机床功率：由表 28-6（机械加工工艺师手册） 得切削扭矩计算公式及参数 Tnyzt kvfdCTtt 07.5Kw 01.2pm切 削 功 率机床功率满足要求。1）加工条件铰 12 孔：工件材料：40Cr机 床：CA6140 车床夹 具：三爪卡盘量 具：游标卡尺 内经百分表加工要求：Ra3.2刀 具：12 硬质合金直柄铰刀 2）计算切削用量进给速度由 表 5-28取 f=0.25mm/r切削速度由 表 5-28 取 v=10m/min机床主轴转速 min/15.724.3010rdvnc由表 4-8 取 n=160r/min 实际切削速度 i/0.610vc时间定额的计算：由 表 5-41 fnLtj辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 8 -基本时间： min1.7625.06nflTjTf=0.352minTz=Tj+Tf=2.112min检验机床功率：由表 28-6（机械加工工艺师手册） 得切削扭矩计算公式及参数 Tnyzt kvfdCTtt 07.5Kw 01.2pm切 削 功 率机床功率满足要求。4钻 3 孔，铰 3 孔1）加工条件钻 3 孔：工件材料：40Cr机 床：Z3025 摇臂钻床 夹 具：专用夹具量 具：游标卡尺 内经百分表加工要求：IT7 ，Ra1.6刀 具： 3 直柄麻花钻 2）计算切削用量进给速度由 表 4-10 取 f=0.07mm/r切削速度由 表 5-28 取 v=20m/min机床主轴转速 min/30.214.10rdvnc由表 4-5-1 取 n=315r/min 实际切削速度 i/.80510vc时间定额的计算基本时间 min9.35.72nflTjTf=0.196minTz=Tj+Tf=1.176min 1）加工条件铰 3 孔：工件材料：40Cr机 床：Z3025 摇臂钻床夹 具：专用夹具量 具：游标卡尺 内经百分表辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 9 -加工要求：IT7 ，Ra1.6刀 具：3 直柄机用铰刀2）计算切削用量进给速度由 表 5-28取 f=0.2mm/r切削速度由 表 5-28 取 v=10m/min机床主轴转速 min/15.724.3010rdvnc由表 4-8 取 n=125r/min 实际切削速度 i/8.100vc时间定额的计算：由 表 5-41 fnLtj基本时间 min0.86215.flTjTf=0.172minTz=Tj+Tf=1.032min5.旋风铣刀铣齿1）加工条件工件材料：40Cr机 床： CA6140 型车床 量 具：游标卡尺（量程 0300 精度 0.02）夹 具：三爪卡盘 顶尖加工要求：Ra3.2刀 具：旋风铣刀盘2）计算切削用量背吃刀量 ap=0.3mm 由表 5-2 查得取 fz =0.3mm/r由表 5-2 查得取 =223 T=60minvC根据公式得， = m/min c7035.1.02faTp由机床转速表 min/ 16.24.0 rdvnc辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 10 -机床主轴转速 =900wnminr得实际 i/59.31020dvc时间定额的计算:表 4-2 查得 min6.93.jfnliT辅助时间 Tf=0.072min作业时间 Tz=Tj+Tf=0.432min6.精磨外圆1）加工条件工件材料：40Cr机 床：外圆无心磨床量 具：游标卡尺（量程 0300 精度 0.02）加工要求：Ra1.6刀 具：氧化铝砂轮2）计算切削用量1）精磨：（20）毛坯厚度方向磨削加工余量 ap=1mm进给速度由 表 5-36 取 mm/r01.zf切削速度由 表 5-36 取 m/min9cv机床主轴转速 n=1000vc/d0=100090/3.1420=1433.1r/min查 表 取 n=1440r/min实际切削速度 vc=d0n/1000=3.14201440/1000=90.432m/min工时定额的计算Tj=l/fn=138.76/0.011440=9.6min辅助时间 Tf=1.92min作业时间 Tz=Tj+Tf=11.52min2）精磨：（18）毛坯厚度方向磨削加工余量 ap=3mm进给速度由 表 5-36 取 mm/r10.zf切削速度由 表 5-36 取 m/min9cv机床主轴转速 n=1000vc/d0=100090/3.1418=1592.3r/min查 表 取 n=1440r/min实际切削速度 vc=d0n/1000=3.14181440/1000=81.4m/min Tj=l/fn=82/0.011440=8.2min辅助时间 Tf=1.64min 作业时间 Tz=Tj+Tf=9.84min辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）- 11 -四专用夹具设计钻床夹具的设计钻床夹具的用途是来完成工 III，通过一次装夹，完成轴上孔钻铰孔等工步的加工。同样采用“两 V 型块及一面”的定位方式，使用一个平面压板夹紧。夹具设计的主要目的是实现完成轴上孔的加工工步。 为了快速完成钻铰孔采用快换钻套以提高效率。夹具应用在立式钻床 Z550 上，与机床的连接部分按机床工作台的联系尺寸设计。夹具的具体结构见夹具工程图。夹具的设计如下：辽 宁 工 业 大 学 课 程 设