推_动_架_的_数_控_工_艺_及钻_孔_夹_具_的_设_计

四四 川川 理理 工工 学学 院院 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 说文 说 明明 书书 题 目 推 动 架 的 数 控 工 艺 及 钻 孔 夹 具 的 设 计 学 生 李 有 财 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 机制 03 1 班 学 号 030110308 指 导 教 师 丁晖 四川理工学院毕业设计 论文 I 摘 要 在生产过程中 使生产对象 原材料 毛坯 零件或总成等 的质和量的 状态发生直接变化的过程叫工艺过程 如毛坯制造 机械加工 热处理 装配 等都称之为工艺过程 在制定工艺过程中 要确定各工序的安装工位和该工序 需要的工步 加工该工序的机车及机床的进给量 切削深度 主轴转速和切削 速度 该工序的夹具 刀具及量具 还有走刀次数和走刀长度 最后计算该工 序的基本时间 辅助时间和工作地服务时间 关键词 工序 工艺 工步 加工余量 定位方案 夹紧力 ABSTRACT II ABSTRACT Enable producing the target in process of production raw materials the blank state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course if the blank is made machining heat treatment assemble etc and call it the craft course In the course of making the craft is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want the locomotive of processing this process and the entering the giving amount of the lathe cut depth the rotational speed of the main shaft and speed of cutting the jig of this process the cutter and measuring tool a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves calculate basic time of this process auxiliary time and service time of place of working finally Keywords The process worker one worker s step the surplus of processing orient the scheme clamp strength 四川理工学院毕业设计 论文 目目 录录 摘摘 要要 I ABSTRACTABSTRACT II 第一章第一章 审查零件图样的工艺性及工艺过程设计审查零件图样的工艺性及工艺过程设计 1 1 1 分析零件图样的工艺性分析零件图样的工艺性 1 1 2 工艺过程设计工艺过程设计 1 1 2 1 定位基准的选择 1 1 2 2 零件表面加工方法的选择 1 1 2 3 加工阶段划分 2 1 2 4 制定工艺路线 3 第二章第二章 毛坯尺寸设计及毛坯图毛坯尺寸设计及毛坯图 确定机械加工余量 确定机械加工余量 5 2 1 毛坯尺寸毛坯尺寸 5 2 2 确定机械加工余量确定机械加工余量 6 第三章第三章 确定切削用量及基本时间确定切削用量及基本时间 8 3 1 选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备 8 3 2 确定切削用量及基本时间确定切削用量及基本时间 9 第四章第四章 工序工序 的工装夹具设计的工装夹具设计 23 4 1 夹具设计夹具设计 23 4 1 1 定位分析 23 4 1 2 选择定位元件 23 4 1 3 夹紧元件的选择 26 4 1 4 定位误差的分析 27 4 1 5 夹紧力的计算 29 4 2 液压系统的设计液压系统的设计 30 4 2 1 液压缸确定 30 目 录 4 2 2 液压系统的设计过程如下 32 4 2 3 液压系统的拟定 33 4 2 4 液压回路的综合 36 4 2 5 液压系统元件的选择 37 4 2 6 液压系统的性能验算 38 第五章第五章 数控编程数控编程 40 5 1 数控工艺路线分析 数控工艺路线分析 40 总总 结结 41 参参 考考 文文 献献 42 感感 谢谢 43 附附 录录 44 四川理工学院毕业设计 论文 1 第一章 审查零件图样的工艺性及工艺过程设计 1 1 分析零件图样的工艺性 本零件是牛头刨床进给运动中的推动架 32mm 孔装工作台进给丝杠 027 0 0 轴 靠近32mm 孔左端处装一棘轮 在棘轮上方即16mm 孔装一棘爪 027 0 0 033 0 0 16mm 孔通过销与杠杆连接 把从电动机传来的旋转运通过偏心轮 杠杆 019 0 0 使该零件绕32mm 轴心线摆动 同时用棘爪拨动棘轮 使丝杠转动 实现 027 0 0 工作台的自动进给 推动架零件材料 HT200 在工作过程中起传动作用 所承受的动载荷 交变 载荷比较大 由于零件的生产类型是成批或大批生产 每月担负的工序不低于 30 50 而零件轮廓尺寸不大 形状亦不复杂 铸造成型有助于提高生产率 保证加工质量 本零件加工并不困难 孔32mm 和孔16mm 之间有 0 10 的垂直度 027 0 0 033 0 0 加工起来要考虑到怎么定位的问题 其外零件32mm 内有 R3 的油槽比较难 027 0 0 加工 要自行设计专用刀具及夹具设计 本零件的粗糙度要求较高的主要是 16mm 和16mm 两个孔 其它的要求都低 033 0 0 019 0 0 1 2 工艺过程设计 1 2 11 2 1 定位基准的选择定位基准的选择 粗基准的选择 本零件是带有孔的回转体零件 孔是其设计基准 亦是装 配基准和测量基准 为避免由于基准不重合而产生的误差 应选孔为定位基准 即遵循 基准重合 的原则 当零件有不加工表面时 应以这些不加工表面作 为粗基准 若零件有若干个不加工表面时 则应以与加工表面相对位置精度较 高的不加工表面作为粗基准 现取50mm 的外圆柱面和端面作为定位基准 以 消除 y 精基准的选择 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 应进行尺寸换算 1 2 21 2 2 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择 本零件的加工有端面 槽 内孔及小孔等 材料为 TH200 参考 机械制 第一章 审查零件图样的工艺性 2 造工艺设计简明手册 上的有关数据 其加工方法选择如下 1 50mm 的外端面 参考 机械制造工艺设计简明手册 根据 GB1800 79 规定其公差等级为 IT11 表面粗糙度为 Ra6 3 需要进行粗车表 1 4 6 2 32mm 内孔 公差等级为 IT7 表面粗糙度为 Ra3 2 毛坯孔已铸 027 0 0 造出来 根据表 1 4 7 可知 加工方法为粗镗 半粗镗 3 10mm 的内孔 公差等级为 12 级 表面粗糙度为 Ra12 5 孔径范围在 15mm 到 20mm 则用钻 4 16mm 的沉孔 公差等级为 8 级 表面粗糙度为 Ra3 2 参考 机 033 0 0 械制造工艺设计简明手册 根据 GB1800 79 表 1 4 7 加工可以采用钻 扩 铰来完成 5 16mm 的内孔 公差等级为 7 级 表面粗糙度为 Ra3 2 参考 机 019 0 0 械制造工艺设计简明手册 根据 GB1800 79 表 1 4 7 加工可以采用钻 扩 铰来完成 6 槽 槽宽和槽深的公差等级分别为 IT10 表面粗糙度为 Ra12 5 可采 用高速钢错齿三面刃铣刀 经粗铣即可 7 R3 的油槽 公差等级分别为 IT14 表面粗糙度为 Ra25 要用自制专用 拉刀来加工 8 M8 6H 的螺纹 公差等级分别为 IT9 表面粗糙度为 Ra6 3 可以一次 攻出 9 10mm 的孔 采用复合钻头一次钻出即成 1 2 31 2 3 加工阶段划分加工阶段划分 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属 为以后的精加工创造较好的条 件 并为半精加工 精加工提供定位基准 粗加工时能及早发现毛坯的缺陷 予以报废或修补 以免浪费工时 粗加工可采用功率大 刚性好 精度低的机床 选用大的切前用量 以提 高生产率 粗加工时 切削力大 切削热量多 所需夹紧力大 使得工件产生 的内应力和变形大 所以加工精度低 粗糙度值大 一般粗加工的公差等级为 IT11 IT12 粗糙度为 Ra80 100 m 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备 四川理工学院毕业设计 论文 3 保证合适的加工余量 半精加工的公差等级为 IT9 IT10 表面粗糙度为 Ra10 1 25 m 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 主要目的是保证零件的形状位置几精 度 尺寸精度及表面粗糙度 使各主要表面达到图纸要求 另外精加工工序安排在 最后 可防止或减少工件精加工表面损伤 精加工应采用高精度的机床小的切前用量 工序变形小 有利于提高加工 精度 精加工的加工精度一般为 IT6 IT7 表面粗糙度为Ra10 1 25 m 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工 主要用于改善表面质量 对尺度精 度改善很少 一般不能纠正各表面相互位置误差 其精度等级一般为 IT5 IT6 表面粗糙度为 Ra1 25 0 32 m 此外 加工阶段划分后 还便于合理的安排热处理工序 由于热处理性质 的不同 有的需安排于粗加工之前 有的需插入粗精加工之间 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的 在实际生活中 对于刚性好 精 度要求不高或批量小的工件 以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶 段 在满足加工质量要求的前提下 通常只分为粗 精加工两个阶段 甚至不 把粗精加工分开 必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的 不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分 例如工序的定位精基准面 在粗加工阶段就 要加工的很准确 而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工 1 2 41 2 4 制定工艺路线制定工艺路线 按照先加工基准面及先粗后精的原则 推动架加工可按下述工艺路线进行 工序 以50mm 外圆及右端面定位 粗车左50mm 端面 16mm 的左 019 0 0 端面 粗镗32mm 倒角 工序 以粗镗后的32mm 孔和左端面定位 粗车50右端面及16 027 0 0 mm mm 的右断面 倒角 019 0 0 工序 以粗镗后的32mm 孔和左端面定位 精镗32mm 孔 倒角 027 0 0 工序 以粗镗后的32mm 孔和50mm 端面定位 加工16mm 的孔 027 0 0 019 0 0 采用钻 扩 铰 第一章 审查零件图样的工艺性 4 工序 以32mm 孔和50mm 端面及16mm孔定位 钻10mm 027 0 0 019 0 0 10 0 0 的孔 加工16mm 的孔 采用钻 扩 铰 033 0 0 工序 以32mm 孔和50mm 端面及16mm 的孔定位 铣槽 027 0 0 019 0 0 9 9 5 工序 以32mm 孔和50mm 端面及16mm 的孔定位 拉 R3 的槽 027 0 0 019 0 0 工序 以32mm 孔和50mm 端面定位 攻 M8 6H 的螺纹 027 0 0 工序 以32mm 孔和50mm 端面定位 钻10 的孔及 120 度倒角 027 0 0 工序 钳工去毛刺 工序 终检 四川理工学院毕业设计 论文 5 第二章 毛坯尺寸设计及毛坯图 确定机械加工余量 2 1 毛坯尺寸 零件选择金属铸造的方法 原因是成批量生产 简单中小型铸件 尺寸精 度 CT7 CT9 加工余量等级在 F 级 根据 机械制造设计工工艺简明手册 3 1 20 可知 铸件尺寸公差及选用 根据表 2 2 1 铸件尺寸公差数值的选用 尺寸公差数值为 2 0mm 查表 2 2 4 铸件机械加工余量知 单边加工余量为 2 5 mm 毛坯结构及工艺要求 牛头刨床推动架为铸造件 对毛坯的结构工艺有一定要求 铸件的壁厚应和合适 均匀 不得有突然变化 铸造圆角要适当 不得有尖角 铸件结构要尽量简化 并要有和合理的起模斜度 以减少分型面 芯 子 并便于起模 加强肋的厚度和分布要合理 以免冷却时铸件变形或产生裂纹 铸件的选材要合理 应有较好的可铸性 毛坯形状 尺寸确定的要求 设计毛坯形状 尺寸还应考虑到 各加工面的几何形状应尽量简单 工艺基准以设计基准相一致 便于装夹 加工和检查 结构要素统一 尽量使用普通设备和标准刀具进行加工 在确定毛坯时 要考虑经济性 虽然毛坯的形状尺寸与零件接近 可以减 少加工余量 提高才料的利用率 降低加工成本 但这样可能导致毛坯制造困 难 需要采用昂贵的毛坯制造设备 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的种类 形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能 在毛 坯的种类形状及尺寸确定后 必要时可据此绘出毛坯图 第二章 毛坯尺寸的设计 6 2 2 确定机械加工余量 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 尺寸及偏差如下 确定 50mm 端面的工序尺寸及余量 根据 机械加工工艺手册 表 1 4 1 得到 50mm 端面要求公差等级为 IT11 表面粗糙度为 6 3 需粗车50mm 的两端面就可以达到要求 一端面的加工余 量为 Z 2 5mm 确定35 mm 端面的工序尺寸及余量 根据零件图上可以知 35 mm 两端面的公差等级要求不是很高 在这里不 考虑了 表面粗糙度为 25 需粗车一道就可以了 确定孔32mm 的工序尺寸及余量 027 0 0 毛坯铸造出的孔为27mm 孔的要求精度在 IT7 根据 机械制造设计工 1 1 工艺简明手册 表 2 2 4 铸件机械加工余量知 四川理工学院毕业设计 论文 7 精镗 32 mm 2Z 1 5mm 027 0 0 粗镗 30 5 mm 2Z 3 5mm 08 0 08 0 确定16mm 的工序尺寸及加工余量 019 0 0 毛坯为实心 孔的精度要求 7 级 根据 机械制造设计工工艺简明手册 表 2 3 9 铸件加工余量 精铰 16mm 2Z 0 1mm 019 0 0 粗铰 15 9 mm 2Z 0 2mm 0215 0 0215 0 扩孔 15 7mm 2Z 0 7mm 07 0 07 0 钻 15mm 确定16mm 的工序尺寸及加工余量 033 0 0 毛坯为实心 内孔的精度要求 8 级 根据 机械制造设计工工艺简明手册 表 2 3 9 铸件加工余量 铰 16mm 2Z 0 2mm 033 0 0 扩孔 15 8mm 2Z 0 8mm 07 0 07 0 钻 10mm 10 0 0 第三章 切削用量及基本时间 8 第三章 确定切削用量及基本时间 3 1 选择加工设备与工艺装备 1 机床选用 工序 是粗车 粗镗和半粗车 半粗镗 各工序的工步数不 多 成批量生产 不要求很高的生产率 故选用卧式车床就能满足要求 本零 件外轮廓尺寸不大 精度要求不是很高 选用最常用的 型卧式车 床 参考根据 机械制造设计工工艺简明手册 表 工序 是钻孔 选用 摇臂钻床 工序 粗铣槽和拉 R3 的半圆槽 这两道工序的精度和粗糙度都不很 高 从经济角度看 采用 X62 型卧式铣床和 型卧式车床 工序 是钻孔6mm 的小孔和攻 M8 6H 的螺纹 选用 Z525 立式钻 床 2 选用夹具 本零件除钻16mm 的孔 铣 R3 的半圆槽等工序需要专用夹具外 其它 033 0 0 的各工序使用通用夹具即可 三爪自定心卡盘 心轴等 3 选择刀具 在车床上加工的工序 一般选用硬质合金车刀和镗刀 加工铸铁零件用 YG6 类硬质合金车刀 为提高生产率及经济性 可选用可转位车刀 GB5343 1 85 GB5343 2 85 钻孔时选用高速钢麻花钻 在锪15 8mm 的沉头孔时 选用自制锪刀 材料为 WCrV 15 15 8 10 参考 机械加工工艺手册 主编 孟 1814 0 少农 第二卷表 10 21 47 及表 10 2 53 可得到所有参数 拉刀的选用 加工槽时 所选用刀具为拉刀 根据 切削用量简明手册 第三部分表 3 2 选择拉刀的几何形状 加工 R3 的半圆槽时 选用自制拉刀 钻10 的小孔 由于带有 120 的倒角 可采用复合钻头一次钻出 0 4 选择量具 本零件属于成批量生产 一般均采用通常量具 选择量具的方法有两种 一是按计量器具的不确定度选择 二是按计量器的测量方法极限误差选择 采 四川理工学院毕业设计 论文 9 用其中的一种方法即可 3 2 确定切削用量及基本时间 机动时间 切削用量一般包括切削深度 进给量及切削速度三项 确定方法是先是确定 切削深度 进给量 再确定切削速度 现根据 切削用量简明手册 第三版 艾兴 肖诗纲编 1993 年机械工业出版社出版 确定本零件各工序的切削用量 所选用的表格均加以 号 与 机械制造设计工工艺简明手册 的表区别 1 工序 粗车左 50mm 端面 16mm 的左端面 粗镗 32mm 倒角 019 0 0 粗车左50mm 端面 16mm 的左端面 切削用量及基本时间的确定 019 0 0 确定进给量 本工序为粗车 已知加工材料为灰铸铁 铸件 有表皮 机床为 C620 1 型卧式 车床 工件装卡在三爪自定心卡盘中 确定粗车左端面的切削用量 所选用刀具为 YG6 的硬质合金可转位车刀 根据 切削用量简明手册 由于 C620 1 机床的中心高为 200mm 故选刀杆尺 寸为 B H 16mm 25mm 刀片厚度为 4 5mm 选择车刀几何形状为卷霄槽带倒棱 型前刀面 前角 r 12 后角为 6 主偏角为 K 90 副偏角 K 10 0 0 0 0 v 0 v 0 刃倾角 0 刀尖圆弧半径为 r 0 8mm s 0 s 确定切削速度 由于单边余量为 2 5mm 若要考虑铸件的公差 其最大单边余量为 5mm 可在一次走到内完成 故 a 2 5 mm p 定切削深度 a p 根据 机械加工简明实用手册 可知 表 8 50 刀杆尺寸为 B H 16mm 25mm a 3 mm 工件直径为 40mm 60mm 时 进给量为 p f 0 4 0 7mm r 1 按照 C620 1 机床进给量 表 4 2 9 在 机械制造设计工工艺简明手册 可知 0 65 mm rf 1 2 4550 第三章 切削用量及基本时间 10 确定的进给量尚需满足机床进机构强度的要求 故需要进行校验 根据表 1 3 C620 1 机床进给机构允许的进给力 F 3530N 根据表 1 21 当硬度 max 在 174 207HBS 之间时 a 2 8 mm 0 75 mm r k 45 进给力为 p f 1 r 0 F 950N r F 的修正系数为 k F 1 0 kF 1 0 kF 1 17 表 1 29 2 故实 f0rfs f krf 际进给为 F 950 1 17 1111 5N f 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力 故所选的 0 65 f mm r可用 1 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 1 9 车刀后刀面最大磨损量取为 1 5mm 可 转位车刀耐用度 T 30min 确定切削速度 v 切削速度可根据公式计算 也可以直接有表中查出 现采用查表法确定切 削速度 根据表 1 11 当采用 YG6 的硬质合金可转位车刀加工时 硬度在 200 219HBS 铸料 a 4mm 0 75 mm r 切削速度 V 63 p f 1 min m 切削速度的修正系数为 K 1 15 K 0 89 K 0 84 K 1 0 K 0 73 tVmvSVtvkrv 故 V 63 1 15 0 89 0 84 1 0 0 73 40 min m n 254 7minr 按 C620 1 机床的转速 表 4 2 8 选择 n 230 3 8minrsr 则实际切削速度 v 50 min m 校验机床功率 由表 1 25 硬度在 160 245HBS a 3mm f 0 75 mm r 切削速度 p 1 v 50时 Pc 1 7KW min m 切削功率的修正系数 K 0 73 K K 0 90 krpcpcr0mpc K 1 0 K 0 8 fpcSPC K 1 07 Tpc 表 1 28 故实际切削时的功率为 Pc 0 96KW 根据 1 30 当 n 230时 机床主轴允许功率 P 5 9KW minr E Pc P 故所选的切削用量可在 C620 1 机床上进行 E d v 1000 50 401000 四川理工学院毕业设计 论文 11 最后决定的切削用量为 a 2 5mm 0 65 mm r n 230 mm r 3 8 50 4 p f 1 1 srv 确定粗镗孔 30 5mm 的切削用量 所选用刀具为 YG6 的硬质合金 直径为 10mm 的圆形镗刀 确定切削深度 a p a 1 75mm p 确定进给量 根据表 1 5 当粗镗铸料 镗刀直径为 16mm a 2mm 镗刀伸出长度为 p 80mm 的时 0 20 0 30 mm rf 1 按 C620 1 机床进给量 表 4 2 9 选择 0 25 mm rf 1 确定切削速度 v v 式中 C 189 8 m 0 2 X 0 15 y 0 20 T 60min Vvv 39 v min m n 407 mm r 1 按 C620 1 机床上的转速 选择 n 380 mm r 6 33 1 sr 确定粗车左端面的基本时间 根据 6 2 1 T L l l l 1 i12 3 d 50mm d 30 5mm l 2mm l 4 mm 112 l 0 f 0 65 n 3 8r s i 1 3 T 7 s 1 i 2 27 5 30 v yvx p m k faT Cv 65 0 8 09 0 25 075 1 60 8 189 20 0 15 02 0 5 30 391000 d v 1000 i fn L 2 1 dd 8 365 0 42 2 5 3050 min m 第三章 切削用量及基本时间 12 确定粗镗孔 30 5mm 的基本时间 选镗刀的主偏角 K 45 则 L 3 5mm l 47mm l 4mm l 0 f v 0 123 0 25 mm r 1 n 6 33 r s i 1 T 34 s 2i 确定倒角的时间 T 2 2 4 s 3i 确定工序的基本时间 T 7 34 4 45 s i 3 1I JI T 2 工序 粗车右断面 16mm 的左断面 倒角 切削用量及基本时间的确定 019 0 0 本工序仍为粗车 已知条件与工序相同 车端面及倒角 可采用工序 相 同的可转位车刀 得本工序的切削用量及基本时间如下 a 2 5mm 0 65 mm r n 3 8 r s v 50 4 p v 1 T 6s i 3 工序 半精镗 32mm 孔 倒角 切削用量及时间的确定 所选用的刀具为 YG6X 硬质合金镗刀 主偏角为 K 45 直径为 16mm 的圆 V 0 形镗刀 其耐用度为 T 60min 确定切削深度 a 0 75 mm p 根据表 1 5 当半精镗铸料 镗刀直径为 16mm a 2 mm 镗刀伸出长度 p 80 mm 时 进给量为 f 0 1 mm r 1 确定切削速度 按表 1 27 的计算公式确定 V 33 625 0 45 347 2 5 3032 min m v yvx p K vfaT Cv M 四川理工学院毕业设计 论文 13 9 0 1 075 0 60 8 189 2 015 0 2 0 式中 C 189 8 m 0 2 X 0 15 Y 0 20 T 60min vvv 124 6 vminm n 1304 5 minr 选择 C620 1 机床转速 n 1200 20minrsr 实际切削速度为 v 2 08 sm 确定基本时间 确定半精镗孔 30 5mm 的基本时间 T 27 25 s 1 i 倒角时间查表可知 T 2 s 2i 本工序总时间为 T 27 28 2 29 28s I 4 工序 加工 16mm 的孔采用钻 扩 铰 切削用量及基本时间的确定 019 0 0 钻 15mm 的通孔 确定进给量 选择硬质合金 YG8 的麻花钻头 其直径为 d 13mm 钻头几 0 何形状 表 2 1 及表 2 2 双锥修磨横刃 30 2 118 0 2 70 b 3 5mm a 12 55 b 2mm l 4mm 0 1 0 g0 0 0 按加工要求决定进给量 根据表 2 7 铸件的硬度200HBS d 13mm 时 0 0 25 0 30 mm r f 1 根据 Z525 机床说明书 现取 0 25 mm r 表 4 2 16 f 1 切削速度的确定 根据 切削手册 表 2 18 查得切削速度为 15 30 取 V 20vminmminm n 420minr 5 30 6 1241000 201 0 45 347 15 201000 第三章 切削用量及基本时间 14 根据机床说明书 取 n 580 故实际切削速度为 minr 21 6 vminm 扩钻 15 7mm 采用刀具为 15 7mm 的专用扩孔钻 根据 金属加工工艺及工装设计 表 4 18 可知 背吃刀量为 1 7 mm 进给量根据 金属加工工艺及工装设计 表 4 68 可查得 2 2 2 4 f 2 2 2 4 0 25 0 55 0 6 mm r f 钻 1 根据机床说明书 表 4 2 16 取 0 57 mm r f 1 切削速度为 根据 金属加工工艺及工装设计 表 4 48 知 Vv2131 钻 44 9 22 5 14 972131 minm 取 15vminm 3 2 4 3 铰 16mm 的孔 019 0 0 采用 16mm 硬质合金专用铰刀 在表 2 25 中可以查出 a 0 06 0 15mm p 取 a 0 15 mm p 进给量为 0 3 0 5 mm rf 1 查 机械制造设计工工艺简明手册 可知 取 0 32 mm rf 1 切削速度为 8 12 取 10vminmvminm 3 2 4 4 确定工序的基本时间 确定钻15mm 的通孔基本时间 L 20mm l 1 5mm l 3mm 1 2 T 0 585min 35 1s 1 确定扩钻15 7mm 基本时间 L 20mm l 10mm l 3mm 1 2 T 0 85min 51s 2 57 068 31020 57 0 420 35 120 1000 dn 1000 110013 四川理工学院毕业设计 论文 15 确定铰16mm 孔基本时间 019 0 0 L 20mm l 3mm l 3mm 1 2 T 0 812min 48 7s 3 确定倒角的基本时间 为缩短辅助时间 取倒角的主轴转速与扩孔时相同 n 68r min 查表可知 2 2 4s 4 T 本工序的基本时间为 T 35 1 51 48 7 4 138 8 s i 3 1i in T 5 工序 钻 10mm 的孔 加工 16mm 的孔 的切削用量及基本时间的确定 10 0 0 033 0 0 5 1 钻 10 10 0 0 mm 的孔 选用 X3080 25 摇臂钻床 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 查 机 表 2 4 37 钻头的磨钝标准及耐用度可得 耐用度为 4500 表 10 2 6 标准高速 钢麻花钻的直径系列选择锥柄长 麻花钻 10 则螺旋角 30 锋交 2 118 0 后角 a 10 横刃斜角 50 L 197mm l 116mm 0 f 0 0 1 确定进给量 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 第二卷表 10 4 高速钢钻头钻孔的 进给量为 0 25 0 65 根据表 4 13 中可知 进给量取 0 30 fzmm frmm 确定切削速度 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 17 高速钢钻头在灰铸铁 190HBS 上钻孔的切削速度轴向力 扭矩及功率得 V 12 参考 机minm 械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 10 钻扩铰孔条件改变时切削速度修 正系数 K 1 0 R 0 85 mvtv 12 10 32v85 0 minm 则 n 358 minr 查表 4 2 12 可知 取 n 315 minr 10 32 101000 32 0 100 26 第三章 切削用量及基本时间 16 则实际切削速度 9 9v 实 minm 确定切削时间的计算 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 43 钻扩铰孔时加工机 动时间计算公式 T i 其中 l l 41mm l 2 3mm f 2 m d R Kcot w1 则 t 16s 0 27min 5 2 锪 15 8mm 的沉头孔 确定切削深度为 ap 选用 Z3080 25 摇臂钻床 选用自制锪孔刀具 材料为 WCV 15 15 7 10 d 15 8 10 d 4 d M6 18r14 0 103 0 62 0 1 d 032 0 059 0 2 018 0 0 3 L 180mm l 35mm l 54mm l 27mm 莫氏锥柄号为 3 号 12 10 a 3 6 l 28mm l 8mm l 4mm 自制刀具的图如下 1 des 0 1 0 12 1000 dn 1000 1014 3 315 nf lll fw 1 6 0315 7 5341 四川理工学院毕业设计 论文 17 以上锪钻尺寸和标注 参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编 第二卷 表 10 21 47 带可换导柱锥柄平底 钻形式和尺寸 以及表 10 2 53 导柱形式 和尺寸 GB4266 84 可得 切削深度为 a 15 7 10 2 2 85mm p 确定进给量 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 2 4 6 钻 端面的进给量 及其切削速度可得 0 1510 0 frm 确定切削速度 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 2 4 6 可知 切削速度为 0 0 41 参考表 3 1 32 摇臂钻床主轴进给量取为 2 0 Vsm 而切削速度取为 则转速为 rmmf13 0 min183 0msmV 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 3 1 3 摇臂钻床主轴转速与 232 相近的有 200和 250 取 则实际切削速度为 minrminrminr250 nminr 实 V 确定切削时间 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 2 5 7 钻削机动时间的计算则 1 2 取 2 1 lmmmm 则 min232 7 24 180001000 r d V n min5 13 1000 8 15250 1000 m dn st69 51min862 0 25013 0 226 fn ll fn L t 1 第三章 切削用量及基本时间 18 5 3 铰削 033 0 0 16 mm 的孔 确定进给量 选用 Z3080 25 摇臂钻床 参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 2 64 硬质合金锥柄机用铰刀形式和尺寸可得mm 033 0 0 16 210mmL 莫氏锥柄号 2 硬质合金刀片型号 E522 0 25 25mml 0 10 p a1 0 f 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 3 1 32 摇臂钻床的主轴进给 6 Z 量可取 rmmf20 0 确定切削速度 参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 41 硬质合金铰刀铰孔 的切削用量可得 切削速度为 8 15 由于注示说 粗铰 Ra3 2 1 6minm 钢和灰铸铁时切削速度也可增到 60 70则取 60 mminmminm 查 机械加工工艺手册 李洪 主编 表 3 1 31 摇臂钻床的主轴进给量可 与 1193 8相近的转速有 800和 1250 取 1250 若取 800minrminrminrminr 则速度损失过大 minr 则实际切削速度为 实 V 确定切削时间 参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 43 钻 扩 铰孔时 机加工时间计算公式 其中 mmlm26 铰盲孔时 mml0 1 6 工序 铣槽 粗槽 9 9 5 切削用量及基本时间的确定 确定切削用量 min8 1193 16 601000 rn min83 62 1000 161250 1000 1250 m d fn lll t fm1 7 1 2 8 1516 cot 2 v wm f k dd l st7min11 0 2 01250 7 126 四川理工学院毕业设计 论文 19 所选用刀具为高速钢错齿三面刃铣刀 铣刀直径为 d 63mm 宽度 L 6mm 齿 数 Z 10 根据 切削用量简明手册 第三部分表 3 2 选择铣刀的几何形状 由于加工铸料的硬度在 150HBS 故选用前角 r 15 后角为 a 12 周齿 0 0 0 0 6 端齿 已知铣削宽度 a 6mm 铣削深度为 a 9 5mm 机床选用为 0 a 0 ep X62 型卧式铣床 根据表 3 3 决定每齿进给量的选用 X62 型卧式铣床的功率为 z f 7 5KW 表 4 2 38 工艺系统刚性为中等 细齿盘铣刀加工铸料 查得每齿进 给量 0 2 0 3 现取 0 25 z fzmm z fzmm 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据 3 7 用高速钢铣刀加工铸料时 铣刀 刀齿后刀面最大磨损量为 0 8mm 耐用度为 T 120min 表 3 8 确定切削速度 决定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表 3 27 中公式计算 mz f 式中 48 V C25 0 v d1 0 v X4 0 V Y3 0 v V T 1 0 v p2 0 mmin120 mmap9 6 25 0 E fzmm E 10 mmae6 63 d0 1 v k 根据 X62 型卧式铣床主轴转速 表 4 2 39 选择 srrn5 2min150 实际切削速度为 smv495 0 实际工作台每分钟进给量为 min300602025 0 mmfmz 根据 X62 型卧式铣床工作台进给量 表 4 2 40 选择 min300mmfmz 则实际的每齿进给量 v v u e y z x p M a vv K EPVafaT dC v v min20 32 20625 0 9 6120 6348 1 03 04 01 02 0 25 0 mv min 7 162 63 20 321000 rn 第三章 切削用量及基本时间 20 z f 校验机床功率 根据 3 28 的计算公式 铣削时功率 单位 KW 为 式中 C 650 0 72 W 0 F 0 1 F x F y 86 0 F u F 86 0 F q Z mmap6 9 zmmfE25 0 mmae6 20mmd63 K 0 63min15rn Fc 3836N smv495 0 X62 型卧式铣床主电动机上午功率为 7 5KW 故所选用切削用量可采用所确 定切削用量为 zmmfE25 0 mz fmin300mm 5 2min150srrn smv495 0 确定本工序的基本时间 根据表 6 2 7 三面刃铣刀铣槽的基本时间为 T 式中 1 3 mml27 1ee adalmmae6 mmd63 mml49 20 1 mml3 2 min300mmfmz 2 i 7 工序 拉 R3 的槽 切削用量及基本时间的确定 本道工序拉 R3 的槽要用自制刀具 所选用刀具材料为 YT5 硬质合金 分析 本工序可以知道 R3 的槽是油槽 它的粗糙度低 只要用刀拉一下就可以 但 是加工过程比较难 需要自己设计刀具和夹具 设计本刀具就是把一把车刀垂 zmm25 0 3020 300 1000 VF p c e Nk FFnd FZFaFfaC F Fc Wq u e y z x pF c 63 0 6063 20625 06 9650 086 0 86 0 75 0 0 1 C F KWPc89 1 1000 495 03836 i f lll mz i 21 sTi20min34 0 300 32749 20 四川理工学院毕业设计 论文 21 sT094 0 52 0 1000 8363 v lll T p 1000 1 直装在一个刀杆上就可以了 切削用量的确定 p a 由于槽深只有 2 即可以一刀完成 切削深度为 2 mm p amm 确定进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 1 4 刀杆尺寸为 16 时 mmmm70 0 3 f15 0 rmm 按 C620 1 机床的进给量 表 4 2 9 选择 0 15 frmm 根据 1 30 C620 1 机床进给机构允许的进给力 NF3530 max 根据 1 23 当灰铸铁的硬度 时 进 HBS210 mmAP2 rmmf2 1 给力 NFf950 由于切削是进给力小于机床进给机构允许的进给力 故所选用的 rmmf15 0 确定切削速度v 切削速度 可以根据公式计算 也可以直接查表查出来 现在采用查表来确v 定切削速度 根据表 1 10 当用硬质合金车刀加工铸铁时 切削速度 为 rmmf15 0 mmap3 vmin 5 31mv 确定机动时间 T 根据 机械制造工艺设计简明手册 表 6 2 15 拉削机动时间计算公式 10 为拉刀工作部分长度 为工件拉削表面长度5 1 l p ll 8 工序 攻 M8 6H 的螺纹 切削用量及基本时间的确定 钻螺纹底孔 6 7mm 确定进给量 f 根据 切削手册 表 2 7 可以查到 rmmf1 050 0 2 0 第三章 切削用量及基本时间 22 min950 7 6 201000 rn 确定切削速度v 根据 切削手册 表 2 13 及表 3 14 可知 min30mv 根据公式 n 可以算出 按机床取 故min960rn min 2 20mv 确定机动时间 T mml19 mml3 1 mml 2 1 倒角仍取 手动进给 min960rn 攻螺纹 M8 6H 由于公制螺纹 M与锥螺纹外径相差无几 故切削用量一律按加工mm88 1 Rc M8 选取 确定切削速度v min61 0msmv min238rn 按机床选取 则 min195rn min9 4mv 机动时间 3mml19 mml3 1 2 lmm 攻 M8 孔 s nf lll T 3 15min255 0 1195 233192 21 9 工序 钻 10 切削用量及基本时间的确定 确定进给量 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 第二卷表 10 4 高速钢钻头钻孔的 进给量为 0 25 0 65 根据表 4 13 中可知 进给量取 0 30 fzmm frmm 确定切削速度 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 17 高速钢钻头在灰铸铁 190HBS 上钻孔的切削速度轴向力 扭矩及功率得 12 参考vminm 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 10 钻扩铰孔条件改变时切削速 度修正系数 K 1 0 R 0 85 mvtv d v 1000 s nf lll T4 14min24 0 1 0960 1319 21 四川理工学院毕业设计 论文 23 12 10 32v85 0 minm 则 n 358 minr 查表 4 2 12 可知 取 n 315 minr 则实际切削速度 9 9v 实 minm 确定切削时间的计算 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编 表 10 4 43 钻扩铰孔时加工机 动时间计算公式 T i 其中 l l 9mm l 2 3mm f 2 m d R Kcot w1 则 t 0 17min 第四章 工序 的工装夹具设计 4 1 夹具设计 在本次夹具设计中 专为10这个孔设计的 这类夹具的特点是 10 0 0 mm 针对性强 结构简单 刚性好 容易操作 装夹速度较快以及生产效率高和定 位精度高 但是设计制造周期长 产品更新换代时往往不能继续使用适应性差 费用叫高 4 1 14 1 1 定位分析定位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法 如 工件以平面定位 工件一 圆孔定位 工件以外圆定位 工件以锥孔定位等 在本工序以前加工的表面有 50的端面和32的孔 因此我 mm mm 027 0 0 10 32 101000 1000 dn 1000 1014 3 315 nf lll fw 1 3 0315 7 539 第四章 夹具设计 24 们可以选择以平面定位或以工件圆孔定位 在夹具设计过程中尽量以设计基准 为定位基准 以便减小加工误差 所以在这道设计中采用以50的端面和 mm 32的轴心线为定位基准 mm 027 0 0 4 1 24 1 2 选择定位元件选择定位元件 4 1 2 1 心轴定位的选择 心轴有 圆柱心轴和圆锥心轴 圆锥心轴是高精度定心 锥度越小定心精 度越高 但是过长会影响心轴的刚度 为了避免心轴过长 可进行分组 此种 心轴适用于定位孔长度与孔径之比为 0 25 1 5 的短工件 在定位过程中 圆 锥心轴与圆柱心轴限制的自由度都是一样的 由于圆锥心轴加工较难工艺性较 圆柱心轴差 因此选用圆柱心轴 采用分角式安装 从工艺性的角度来说 零 件的加工表面比较多 要求也比较高 但是都好加工 在安装的过程中 会有 安装误差 使零件的加工误差增大 技术要求见 金属切削机床夹具设计手册 浦林祥 第 2 版页 337 p 心轴的选择 心轴尺寸参考 金属切削机床夹具设计手册 浦林祥 第 2 版页 基孔制优先 常用配合表 则我们取 IT10 心轴尺寸为 32 高度 24 p7f H 参考 机床夹具设计手册 当 高度 H mmmmD4030到 mm18 L B D 5 材料的选择当 D按 GB699 041 0 028 0 32 dmm42mmh2 1 mm18 65 优质碳素结构钢钢号和一般技术条件 圆柱销的选择如下图所示 四川理工学院毕业设计 论文 25 选择削边削 参考 机床夹具设计手册 选择 H mmmmD1812到 mm16 0 011 0 16 d2 10 30 22 1 DBmmhmmLnnD 削边削的选择图所示 4 1 2 2 支承钉的选择 A 型为平头支承钉 主要用于已加工平面的定位 B 型为球头支承钉主要用 于未加工表面的定位 C 型为网纹顶面支承钉主要用于摩擦力较大的工件侧平 面定位 本次夹具设计是以未加工平面定位 可以选择 B 型 参考 机床夹具 设计手册 页 材料 T8 按 GB1298 77 碳素工具技术条件 热处理 271 p 55 60HRC 其它技术要求条件按 GB2259 80 机床夹具零件及部件技术条件 标记为 的 B 型支承钉 支