调速杠杆(135调速器)设计说明书

精品文档 1欢迎下载 课程设计课程设计 课程名称 课程名称 机械制造工艺学机械制造工艺学 学学 院 院 机械工程学院机械工程学院 专专 业 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 姓姓 名 名 王伟伟王伟伟 学学 号 号 11080302981108030298 年年 级 级 20112011 级级 任课教师 任课教师 何彪何彪 20142014 年年 1212 月月 1111 日日 精品文档 2欢迎下载 精品文档 3欢迎下载 贵州大学机械工程学院 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目 设计题目 调速杠杆 调速杠杆 135135 调速器 机械加工工艺规程编制及工调速器 机械加工工艺规程编制及工 装设计装设计 年产量 年产量 4 0004 000 件 件 设计内容 设计内容 1 编制机械加工工艺规程 填写工艺文献 1 套 绘 制零件毛坯图 1 张 2 设计夹具 1 套 绘制夹具装配图和主要结构零件 图各 1 张 3 撰写课程设计说明书 1 份 设计时间 设计时间 2014 年 11 月 24 日 12 月 12 日 学生姓名 学生姓名 王伟伟王伟伟 学生班级 学生班级 机自机自 112112 指导教师 指导教师 何彪何彪 20142014 年年 1111 月月 精品文档 4欢迎下载 目录目录 一 零件的工艺分析及生产类型的确定 1 二 选择毛坯 确定毛坯尺寸 设计毛坯图 2 三 选择加工方法 制定工艺路线 4 四 工序设计 6 五 确定切削用量及基本时间 9 六 夹具设计 20 七 总结 25 八 参考文献 25 精品文档 第 1 页 1欢迎下载 前言前言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课 并进 行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节 这次设计使我们能综和运用机 械制造技术基础中的基本理论 并结合生产实习中学到的实践知识 独立的分析和解 决了零件机械制造工艺问题 设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备 提高了结构 设计能力 为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础 由于能力所限 经验不足 设计中还有很多不足之处 希望各位老师多加指教 一 一 零件的工艺分析及生产类型确定零件的工艺分析及生产类型确定 1 零件的作用 题目所给的零件是调速杠杆 主要作用是用于连接调速器 对侧面加工要求低 对下孔的的加工精度要求比较高 尤其是 12mm 的孔有粗糙度的要求高 加工有困难 精品文档 第 2 页 2欢迎下载 2 零件工艺分析 通过对该零件的重新绘制 知道原图样的视图基本正确 完整尺寸 公差及技术 要求齐全 但下表面的精度较高 要进行精铣才能达到粗糙度要求 该零件属于杆类零件 它的侧面都是直接锻造出来的 在加工时很方便 但要同 时保证孔的平行度和垂直度比较困难 但毛坯基本确定位置 所以简单了许多 3 零件的生产类型 依设计题目知 Q 4000 台 年 n 1 件 台 结合生产实际 备品率 和废品率 分别取 10 和 1 代入公式 N Qn 1 1 得该零件生产纲领 N 40001 1 10 1 1 4444 件 年 零件质量为 0 25kg 查表 2 1 得其属轻型零件 生产类型为中批生产 二 二 选择毛坯及热处理 确定毛坯尺寸 设计毛坯图选择毛坯及热处理 确定毛坯尺寸 设计毛坯图 1 选择毛坯 该零件的材料为 30 钢 考虑到零件的强度要求较高 形状比较简单 因此应该采 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 4444 件 属批量生产 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 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 参见 机械制造技术基础课程设计指南 崇凯 主编 李楠 副主编 2010 版 第 五章第一节 钢质模锻件的公差及机械加工余量按 GB T 12362 2003 确定 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 锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求 确定其锻件公差等级为普通级 1 锻件质量 根据零件成品质量 估算为 2 f mKg25 0Kgmf39 0 锻件形状复杂系数 3 S Nf mmS 该锻件为非圆形锻件 长 宽 假设最大厚度 则由公式mm 5 158mm29mm53 5 5 KglbhpmN912 1 1085 7 5429 5 158 6 204 0 912 1 39 0 Nf mmS 精品文档 第 3 页 3欢迎下载 由于 0 204 介于 0 16 和 0 32 之间 故该零件的形状复杂系数属于级 S 3 S 锻件材质系数 由于该零件材料为 30 钢 是碳的质量分数小于的碳素 4 M 65 0 钢 故该锻件的材质系数属于级 1 M 零件的表面粗糙度 由于该零件图可知 该零件各加工表面为 5 mRa 6 1 3 确定机械加工余量 根据锻件质量 零件表面粗糙度 形状复杂系数查表 5 9 由此查得单边余量在 厚度方向为 1 5 2 0mm 水平方向亦为 1 5 2 0mm 即锻件的各个加工余量均为 1 5 2 0mm 4 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 mRa 6 1 分析本零件 各加工表面的粗糙度为 因此各加工表面的毛坯尺寸mRa 6 1 只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可 孔 由于孔较小 6 8 5 12 12 不锻出 均由加工得到 综上所述 确定毛坯尺寸见表 1 1 表表 1 11 1 调速杠杆毛坯 锻件 尺寸调速杠杆毛坯 锻件 尺寸 零件尺寸单面加工余量缎件尺寸 05 0 9 213 018 0 043 0 50 254 9211 5 确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件质量 材质系数 形状复杂系数从表 5 7 中查得 本零 件毛坯尺寸允许偏差见表 1 2 表表 1 21 2 调速杠杆毛坯 锻件 尺寸允许偏差调速杠杆毛坯 锻件 尺寸允许偏差 锻件尺寸偏差根据 13 9 0 3 0 54 4 1 4 0 精品文档 第 4 页 4欢迎下载 11 9 0 3 0 表 5 7 6 设计毛坯图 确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表格 5 12 确定 本锻件的各个部分为 1 故 1 Ht 均按表中第一行中的数值 为简化起见 本锻件圆角取相同数值 结果为2 R 考虑到加工余量只有 2 故取以保证各表面的加工余量 1 R 确定模锻斜度 本锻件 由于上下模膛相等 根据计算 查表 5 11 外模斜度 2 考虑到零件的结构较小 加工余量等取 5 3 确定分模位置 由于毛坯是杠类零件 应采取沿杠长方向分模 这样可以使材料利 3 用率得到提高 为了便于起模及便于发现模锻过程中的错移 选择沿杠长方向上下对 称面为分模面 分模线为不对称弯曲线 属于不对称弯曲分模范线 确定毛坯的热处理方式 钢质杠杆毛坯经缎造后应安排正火 以消除残余的锻造应 4 力 并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化 均匀的组织 从而改善加工性 图 1 2 为毛坯图 三 选择加工方法 制定工艺路线三 选择加工方法 制定工艺路线 精品文档 第 5 页 5欢迎下载 1 定位基准的选择 本零件是带孔的杠杆 孔是其设计基准 亦是装配基准和测量基准 为避免12 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 具 体而言 即选孔作为精基准 及杠杆一端面作为精基准 712H 分析零件可知 孔作为精基准应先加工 应选外圆及一端面作为粗基准 712H 2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有端面 内孔杠杆两侧面等 材料为 30 钢 以公差等级和表面 粗糙度要求 参考本指南有关资料 其加工方法选择如下 两端面 公差等级为 IT12 表面粗糙度为根据表 5 16 选择粗车即可 1 24 mRa 5 12 内孔 公差等级为 IT7 表面粗糙度为 孔径 15 20mm 根据 2 018 0 0 712 HmRa 2 3 表 5 15 选择 钻 粗铰 精铰 内孔 未标注公差尺寸 根据 GB1800 79 规定其公差等级为 IT14 表面粗糙度 3 5 12 为根据表 5 15 选择 粗镗即可 mRa 25 杠杆两侧面表面粗糙度 尺寸为 公差等级为 IT9 级 根据表 5 16 4 mRa 5 12 05 0 05 0 9 选择 粗铣 精铣 20 槽和凸块 表面粗糙度为根据表 5 6 选择 粗铣即可 5 mRa 25 内孔 公差等级 IT9 表面粗糙度查表 5 30 得其平行度和 6 96H 98H mRa 3 6 垂直度公差等级为 IT10 11 根据表 5 15 和表 5 24 选择 钻 铰即可 3 制定工艺路线 按照先加工基准面再以先粗后精的原则 该零件的加工可以按下述工艺路线进行 工序 以处外圆及右端面定位粗车左端面 倒角 24 再以左面为基准加工右端面 倒角 工序 以外圆为基准钻 粗铰 精铰孔 粗镗孔 倒角 018 0 0 712 H 5 12 工序 以杠杆左表面为基准粗铣 精铣长杆右表面 再以右表面为基准粗铣 精铣左表面 互为基准 精品文档 第 6 页 6欢迎下载 工序 以杠杆左表面和轴线为基准钻 铰 内孔 倒 018 0 0 712 H96H 98H 角 工序 以外圆及左端面为基准粗铣槽 20 粗铣凸台表面 工序 钳工去毛刺 工序 终检 四四 工序设计工序设计 1 选择加工设备与工艺装备 1 选择机床 根据不同的工序选择机床 工序 是粗车 工序工步不多 成批生产不要求很高的生产率 故选用卧式车床就 1 能满足要求 本零件外圆长度精度要求不高 选用最常用的 CA6140 型卧式车床 表 5 55 工序 是钻 粗铰 精铰 粗镗 倒角 为了加工方便 结合零件外形 选择 CA6140 2 型卧式车床 工序 铣侧面 从加工的要求及尺寸的大小考虑 选择 X51 型立式铣床较合适 表 3 5 71 工序 钻孔 从加工要求来看 选择 Z550 型立式钻床比较合适 表 5 64 4 工序 铣槽和凸台 根据加工要求和尺寸 选择 X51 型立式铣床 表 5 71 5 2 选择夹具 本零件除钻 铰 内孔以及杠杆左右表面需要专用夹具外 其他各工序使96H 98H 用通用夹具即可 车床使用三角自定心卡盘 3 选择刀具 根据不同的工序选择刀具 车床一般选择硬质合金车刀和镗刀 加工钢制零件采用 YT 类硬质合金 粗加工选择 1 YT5 钻刀选择相应大小的钻刀即可 2 铣刀选择镶齿盘铣刀即可 表 2 17 3 4 选择量具 本零件属成批生产 一般情况下尽量采用通用量具 根据零件表面的 精度要求 尺寸和形状的特点 参考本书有关资料 选择如下 厚度采用测量读数值为 0 01mm 的千分尺 槽和凸块的测量采用读数值为 0 02 的游标 卡尺进行测量 孔径采用 5 30mm 的内径千分尺即可 机械制造技术基础课程设计 精品文档 第 7 页 7欢迎下载 主编 尹成湖 P161 表 4 46 2 确定工序尺寸 1 确定圆长度尺寸 24 零件尺寸 锻件尺寸 018 0 043 0 50 4 1 4 0 54 2 确定孔的尺寸 工序 钻 扩 粗铰 精铰 12 孔 工序间工序间工序 名称 工序间 余量 mm 经济精 度 mm 表面粗 糙度 mRa 工序间 尺寸 mm 尺寸 公 差mm 表面粗 糙度 mRa 精铰 0 05H7 3 2 12 018 0 0 12 Ra3 2 粗铰 0 1H86 311 95 11 95Ra6 3 钻孔 11 85H1212 511 85 11 85Ra12 5 锻造 0 工序 钻 铰 倒角6 的孔 工序间工序间工序 名称 工序间 余量 mm 经济精 度 mm 表面粗 糙度 mRa 工序间 尺寸 mm 尺寸 公 差mm 表面粗 糙度 mRa 粗铰 0 2H96 36 03 0 0 6 6 3 钻孔 5 8H1212 512 5 锻造 0 工序 钻 铰 倒角8 的孔 工序间工序间工序 名称 工序间 余量 mm 经济精 度 表面粗 糙度 工序间 尺寸 mm 尺寸 公 差mm 表面粗 糙度 精品文档 第 8 页 8欢迎下载 mm mRa mRa 粗铰 0 2H1012 58812 5 钻孔 7 8H1212 57 87 825 锻造 0 2 确定轴向工序尺寸 确定工序一尺寸 由工序 1 加工方法得 A1 A2 5 0 5 0 9 3 0 8 0 2 由题可知 A2 为封闭环 又因为 封闭环基本尺寸 1 11 0 n mi i m i i AAA 上偏差 1 11 0 n mi i m i i AEiAESAES 下偏差 1 11 0 n mi i m i i AESAEIAEI 则1129 123 AAA 精品文档 第 9 页 9欢迎下载 2 0 5 0 3 0 1 1 123 n mi AEiAESAES 3 05 0 8 0 1 1 123 n mi AESAEIAEI 粗加工按尺寸链进行 五 确定切削用量及基本时间五 确定切削用量及基本时间 切削用量包括被吃刀量 进给量和切削速度 确定顺序是先确定 再确 p afv p af 定 v 1 1 工序工序 切削用量及基本时间的确定 切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 本工序为粗车 已知加工材料为 30 钢 机械加工工MPa b 490 艺手册 第二版 第一卷 工艺基础卷 主编 王先逵 P2 58 表 2 1 84 锻件 有外皮 机床为 CA6140 型卧式车床 工件装卡在三爪自定心卡盘中 确定粗车外圆端面的切削用量 所选刀具为 YT5 硬质合金车刀 根据表 5 1 4 1 4 0 54 112 由于 CA6140 车床的中心高度为 200mm 表 5 55 故选择刀杆尺寸 刀片厚度为 4 5mm 根据表 5 113 选择选择车刀几何形状为mmmmHB2516 卷屑到棱型前刀面 前角 后角 主偏角 副偏角 12 0 6 0 90 r k 10 r k 刃倾角 刀尖圆弧半径 0 s mm8 0 确定被吃刀量 粗车单边余量为 2mm 显然 p ammap2 确定进给量 根据表 5 114 在粗车钢料 刀杆尺寸为 fmmmm2516 工件直径为 20 40mm 时 按 CA6140 车床的进给量mmap3 rmmf 5 04 0 表 5 57 选择 rmmf 46 0 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求 故需进行校验 根据表 5 55 CA6140 车床进给机构允许的进给力 NF3530 max 根据表 5 123 当钢料 MPa b 560460 mmap2 rmmf 53 0 预计 时 进给力 45 r kmin 46mv NFf630 精品文档 第 10 页 10欢迎下载 的修正系数为 故实际进给力为 f F0 1 0 f F k 0 1 fsF k 17 1 fTF K k NFf 1 73717 1 630 所选的进给量可用 max FFf rmmf 46 0 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀的刀面最大磨损量取为 1mm 车刀耐用度 min60 T 确定切削速度 根据表 5 120 当用 YT15 硬质合金车刀加工v 时 切削速度 MPa b 560460 mmap3 rmmf 54 0 min 176mv 切削速度的修正系数 8 0 sv k65 0 tv k81 0 vkT k1 Tv k86 0 Mv k 表 2 9 故46 1 kv k min 1 9346 1 86 0181 065 0 8 0176mv min 1234 24 1 9310001000 r d v n 按 CA6140 车床的转速 表 5 56 选择 则实际切削速srrn 7 18min 1120 度 min 4 84 mv 校验机床功率 由表 5 125 当 HBS 166 277 MPa b 580 mmap2 时 rmmf 47 0 min 4 84 mv KW2Pc 切削功率的修正系数为 1 1 0 c pk 1 cTrckckr pkpkpk2 1 Mpc k 表 2 9 故实际切削时的功率为 8 0 spc k65 0 tpc kKWPc37 1 根据表 5 59 当时 机床主轴允许功率 故min 1120rn KWPE9 4 EC PP 所选切削用量可在 CA6140 车床进行 最后确定的切削用量为 mmap2 rmmf 46 0 min 1120rn min 4 84 mv 2 基本时间 粗车左端面时间 根据表 2 24 车端面基本时间为 i fn llll i fn L Tj 321 1 精品文档 第 11 页 11欢迎下载 321 1 2 lll dd L 0 24 1 dd 32 tan 1 r p k a l3 2 l0 3 l 90 r k1 irmmf 46 0 srn 7 18 sTj33 2 7 1846 0 5312 1 粗车右端面 由于左右端面形状尺寸一样 故基本时间sTj33 2 2 确定工序的基本时间 sTT ji i j 66 433 2 33 2 2 1 2 2 工序 工序 切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 钻孔 采用莫氏锥柄麻花钻 d 12 L1 101 L 182 莫氏圆锥号 1 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap925 5 2 85 11 确定进给量f 由表 5 127 查取 19 0 f 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求 故需进行校验 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 30min 确定切削速度v 由表钻头钻 30 钢时的切削速度为min 17mv 修正系数 1 11 v C25 0 v Z0 v X4 0 v Y125 0 m1 v k min 1 1119 0 925 5 30 85 111 11 17 0 0125 025 0 mv min 3 29885 1114 3 1 11100014 3 1000rdvn 由表 5 55 取 CA6140 的主轴转速为 min 3 9min 250mvrn 精品文档 第 12 页 12欢迎下载 校验机床效率 由 p31 表 2 15 公式钻孔时的功率为 0 30d vM P c c M yz MC MkMfdCM 0 206 0 M C0 2 M z8 0 M y 代入求得 NMc 6 12 KWPc5 5 CA6140 型车床的功率为 7 5kw 故所选切削用量可以采用 rmmf 19 0 mmap925 5 min 3 9 mv 粗铰 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap05 02 1 0 确定进给量f 由表 5 127 查取 18 0 f 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 30min 确定切削速度 v 由表钻头钻 30 钢时的切削速度为min 15mvc min 399 95 11 1510001000 r d v n c s 由本工序采用 CA6140 卧式车床 查表取转速 故实际铣削速度min 400rnw min 15 1000 40012 mvc 精铰 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap025 0 2 05 0 确定进给量f 精品文档 第 13 页 13欢迎下载 由表 5 127 查取 15 0 f 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 30min 确定切削速度 v 由表钻头钻 30 钢时的切削速度为min 14mvc min 5 371 12 1410001000 r d v n c s 由本工序采用 CA6140 型卧式车床 查表取转速 故实际铣削速度min 400rnw min 15 1000 40012 mvc 粗镗 确定粗镗mm 孔的切削用量 所选刀具为 YT5 硬质合金 杆部直径为 8mm 的机夹 5 12 单刃镗刀 机械加工工艺师手册 杨叔子 主编 P652 表 20 77 和表 20 78 确定被吃刀量 双边余量为 0 65mm 显然单边余量 p ammap325 0 2 65 0 确定进给量 根据表 5 115 当粗镗钢料 镗刀直径为 8mm 镗刀伸fmmap2 出长度为 80mm 时 按 CA6140 车床的进给量 表 5 57 选rmmf 20 0 10 0 择 切削速度查得 则rmmf 15 0 min 30mv min 764 5 12 3010001000 r d v n 由于本工序采用 CA6140 型卧式车床 由表 5 56 得 故实际切min 710rnw 削速度为 min 88 27 1000 710 5 12 1000 m dn v w 2 基本时间 确定钻孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为式 fn lll fn L t j 21 中 则该50 lmmmmmmk D l r 7 145cot 2 85 11 21 cot 2 1 mml1 2 精品文档 第 14 页 14欢迎下载 工步的基本时间为sTj2 73min22 1 25019 0 1750 1 确定粗铰孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 50 l 表mmmmmmk dD l r 05 0 45cot 2 85 1195 11 21 cot 2 1 1 mml13 2 2 27 则该工步的基本时间为sTj54 52min876 0 40018 0 1305 050 2 确定精铰孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 50 l 表 2 mmmmmmk dD l r 093 0 15cot 2 95 1112 21 cot 2 1 1 mml13 2 27 则该工步的基本时间为sTj 1 63min05 1 40015 0 13093 0 50 3 确定粗镗孔的基本时间 根据表 2 24 车镗孔的基本时间 式中 i fn llll i fn L t j 321 mml 5 21 32 tan 1 r p k a l 90 r k0 2 l 则0 3 lrmmf 15 0 min 710rnw 1 i sTj24 13min221 0 71015 0 2 5 21 4 确定工序的基本时间 sTT ji i j 08 20224 131 6354 522 73 4 1 3 3 工序 工序 切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定 1 粗铣左右端面 该工序分为两工步 先以右端面为基准粗铣左端面 以左端面为基准粗铣右端面 因 为这两个工步是在一台机床上经一次走刀完成的 因此他们的切削速度和进给量 c V 是一样的 只有背吃刀量不同 而本题中背吃刀量也是相同的 f 背吃刀量 由上文中的工序尺寸得 背吃刀量mmap1 精品文档 第 15 页 15欢迎下载 进给量 X51 型立式铣床功率为 4 5Kw 查得高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量 按机床 工件 夹具系统刚度为中等条件选取 该工件的每齿进给量zmmfz 08 0 铣削速度 由于本工序采用高速钢镶齿铣刀 齿数 查表高速钢套式面铣刀铣mmd w 80 10 z 削速度 确定铣削速度则min 9 44 mvc min 65 178 80 9 4410001000 r d v n c s 由本工序采用 X51 型立式铣床 查表取转速 故实际铣削速度min 160rnw min 2 40 1000 16080 mvc 当时 工作台的每分钟进给量应为min 160rnw m f min 128min 1601008 0 mmmmznff wzm 也可根据表差的机床进给量为min 125mmf 2 精铣左右端面 背吃刀量 mmap1 进给量 本工序的表面粗糙度 查表的高速钢套式面铣刀精铣平面进给量 每转mRa 5 12 进给量取为 故每齿进给量为 frmm 4 0 z fzmm 04 0 铣削速度 由于本工序采用高速钢镶齿铣刀 齿数 查表高速钢套式面铣刀铣mmd w 80 10 z 削速度 确定铣削速度则min 4 48 mvc min 58 192 80 4 4810001000 r d v n c s 由本工序采用 X51 型立式铣床 查表取转速 故实际铣削速度min 180rnw 精品文档 第 16 页 16欢迎下载 min 24 45 1000 18080 mvc 当时 工作台的每分钟进给量应为min 180rnw m f min 72min 1801004 0 mmmmznff wzm 也可根据表查得机床进给量为 min 65mm 4 4 工序 工序 切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定 一 确定切削用量 1 钻孔96H 采用莫氏锥柄麻花钻 d 6 L1 57 L 138 莫氏圆锥号 1 表 5 84 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap9 22 8 5 确定进给量f 由表 5 127 查取 16 0 f 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求 故需进行校验 iii 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 25min iv 确定切削速度 v 由表 5 131 钻头钻 30 钢时的切削速度为min 56 17mv 修正系数 8 4 v C4 0 v Z0 v X7 0 v Y2 0 m1 v k min 37 1816 0 9 225 8 58 4 7 002 04 0 mv min 7 10088 514 3 37 18100014 3 1000rdvn 由表 5 65 取 Z550 的主轴转速为min 15 18min 996mvrn v 校验机床效率 由 p31 表 2 15 公式钻孔时的功率为 0 30d vM P c c M yz MC MkMfdCM 0 305 0 M C 0 2 M z8 0 M y 精品文档 第 17 页 17欢迎下载 代入求得 NMc03 18 KWPc88 1 Z550 型钻床的功率为 7 5kw 故所选切削用量可以采用 rmmf 16 0 mmap9 22 8 5 min 15 18mv 2 粗铰 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap1 02 2 0 确定进给量f 由表 5 136 查取 3 0 f 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏锥柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 25min 确定切削速度 v 由表 5 136 钻头钻 30 钢时的切削速度为min 10mvc min 5 530 6 1010001000 r d v n c s 由本工序采用 Z550 立式钻床 查表取转速 故实际铣削速度min 500rnw min 42 9 1000 5006 mvc 2 钻孔98H 采用莫氏锥柄麻花钻 d 8 L1 75 L 156 莫氏圆锥号 1 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap9 32 8 7 确定进给量f 由表 5 127 查取 2 0 f 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求 故需进行校验 iii 选择刀具磨钝标准及耐用度 精品文档 第 18 页 18欢迎下载 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀 具寿命 T 25min iv 确定切削速度 v 由表 5 131 钻头钻 30 钢时的切削速度为min 04 16mv 修正系数 8 4 v C4 0 v Z0 v X7 0 v Y2 0 m1 v k min 69 172 09 325 8 78 4 7 002 04 0 mv min 9 7218 714 3 69 17100014 3 1000rdvn 由表 5 65 取 Z550 的主轴转速为min 25 12min 500mvrn v 校验机床效率 由 p31 表 2 15 公式钻孔时的功率为 0 30d vM P c c M yz MC MkMfdCM 0 305 0 M C 0 2 M z8 0 M y 代入求得 NMc34 41 KWPc16 2 Z550 型钻床的功率为 7 5kw 故所选切削用量可以采用 rmmf 2 0 mmap9 32 8 7 min 25 12mv 2 粗铰 确定背吃刀量 p a 由于钻孔时背吃刀量为孔的半径 故mmap1 02 2 0 确定进给量f 由表 5 136 查取 3 0 f 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 p190 表 5 130 得 用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢 后刀面最大磨损限度为 1 0mm 刀具寿命 T 25min 确定切削速度 v 由表 5 136 钻头钻 30 钢时的切削速度为min 10mvc 精品文档 第 19 页 19欢迎下载 min 5 530 6 1010001000 r d v n c s 由本工序采用 Z550 立式钻床 查表取转速 故实际铣削速度min 500rnw min 42 9 1000 5006 mvc 二 基本时间 1 钻孔基本时间96H 确定钻孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 则该工步的9 lmmmmmmk D l r 4 145cot 2 8 5 21 cot 2 1 mml1 2 基本时间为st j 27 5 min088 0 99616 0 149 确定粗铰孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 9 l 表 2 27 mmmmmmk dD l r 1 0 45cot 2 8 56 21 cot 2 1 1 mml15 2 则该工步的基本时间为st j 64 9 min16 0 5003 0 151 09 2 钻孔基本时间98H 确定钻孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 则该工步的9 lmmmmmmk D l r 5 145cot 2 8 7 21 cot 2 1 mml1 2 基本时间为sTj9min15 0 5002 0 159 3 确定粗铰孔的基本时间 根据表 2 26 车钻孔的基本时间为 式中 fn lll fn L t j 21 9 l 精品文档 第 20 页 20欢迎下载 表 2 27 mmmmmmk dD l r 1 0 45cot 2 8 78 21 cot 2 1 1 mml15 2 则该工步的基本时间为sTj64 9 min16 0 5003 0 151 09 4 3 确定工序的基本时间 sTT ji i j 19 5264 9 964 9964 927 5 6 1 六 夹具设计六 夹具设计 本夹具是工序 粗铣 精铣杠杆 50mm 两端面 互为基准 先右后左 的专用夹具 6 16 1 设计要求设计要求 为了提高劳动生产 保证加工质量 降低劳动强度 需要设计专用夹具 下面即为支架 B 设计铣尺寸 16 铣床夹具的专用夹具 本夹具将用于 X62W 铣床 本夹具无严格的技术要求 因此 应主要考虑如何提高劳动生产率 降低劳动强度 精度 不是主要考虑的问题 6 26 2 夹具设计夹具设计 6 2 1 定位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工 决定材料使用高速钢 用于对进行加工 准备采用手动 夹紧 方案 选底平面 和侧面定位夹紧方式用操作简单 通用性较强的移动压板来夹紧 为了使定位误差达到要求的范围之内 这种定位在结构上简单易操作 6 2 2 切削力及夹紧力的计算 刀具 立铣刀 硬质合金 刀具有关几何参数 0 0 15 0 0 10 顶刃 0 n 侧刃6 00 10 15 30 r K 20 5Lmm 22Z 0 08 f amm z mmap0 2 由参考文献 5 5 表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式 0 90 801 11 10 1 2335 pz FafDB zn 有 0 900 801 11 10 1 2335 2 00 082820 522 2 4836 24 FN 根据工件受力切削力 夹紧力的作用情况 找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态 按 精品文档 第 21 页 21欢迎下载 静力平衡原理计算出理论夹紧力 最后为保证夹紧可靠 再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的 数值 即 FKWK 安全系数 K 可按下式计算 6543210 KKKKKKKK 式中 为各种因素的安全系数 查参考文献 5 1 2 1 可知其公式参数 60 KK 123 456 1 0 1 0 1 0 1 3 1 0 1 0 KKK KKK 由此可得 1 2 1 0 1 0 1 0 1 3 1 0 1 01 56K 所以 836 24 1 561304 53 K WK FN 由计算可知所需实际夹紧力不是很大 为了使其夹具结构简单 操作方便 决定选用手动螺 旋夹紧机构 夹紧力的确定 夹紧力方向的确定 夹紧力应朝向主要的定位基面 夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向 1 夹紧力作用点的选择 a 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内 b 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上 这样可以防止或减少工件变形变形对加 工精度的影响 c 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面 3 夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小 必须知道加工过程中 工件所受到的切削力 离心力 惯性 力及重力等 然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出 但实际上 夹紧里的大 小还与工艺系统的刚性 夹紧机构的传递效率等有关 而且 切削力的大小在加工过程中是变化 的 因此 夹紧力的计算是个很复杂的问题 只能进行粗略的估算 估算的方法 一是找出对夹紧最不利的瞬时状态 估算此状态下所需的夹紧力 二是只考虑 主要因素在力系中的影响 略去次要因素在力系中的影响 估算的步骤 精品文档 第 22 页 22欢迎下载 a 建立理论夹紧力 FJ 理与主要最大切削力 FP 的静平衡方程 FJ 理 FP b 实际需要的夹紧力 FJ 需 应考虑安全系数 FJ 需 KFJ 理 c 校核夹紧机构的夹紧力 FJ 是否满足条件 FJ FJ 需 夹具的夹紧装置和定位装置 1 2 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的 定位问题已在前面研究过 其目 的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度 仅仅定好位在大多数场合下 还无法进行加工 只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工 件进行夹紧 才能完成工件在夹具中装夹的全部任务 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置 以便在切削力 重力 惯性力 等外力作用下 不发生移动和震动 确保加工质量和生产安全 有时工件的定位是在夹紧过程中 实现的 正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分 夹紧机构即接受和传递原始作用力 使之变 为夹紧力 并执行夹紧任务的部分 他包括中间递力机构和夹紧元件 考虑到机床的性能 生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式 利用螺旋杆直接夹紧元件 或者与其他