2160-快慢倒挡拨叉零件加工工艺及专用夹具设计(中心距53)
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2160
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机电与车辆工程学院课程设计题 目 名 称: 快慢倒挡拨叉零件加工工艺及专用夹具设计 学 生 姓 名: 邹银辉 学 号: 20140310010331 专 业 班 级: 机械(卓越)2014-1 指 导 教 师: 刘乐平 2017年06月课程设计(论文)评审意见评阅人:职称:2017年06月 日设计任务书机械制造技术基础课程设计(论文)任务书专业班级:机械(卓越)14-1学 号:20140310010331学生姓名:邹银辉指导教师:刘乐平期 限:2017年06月05日2017年06月16日1 .1 设计目的机械制造技术基础课程设计是在进行了金工实习和修完机械制造技术基础等相关课程之后,进行的一个综合实践性教学环节。一方面,要求学生通过设计获得综合运用过去所学的全部课程知识进行机械加工工艺规程制定和工装设计的能力,另一方面,也为今后做好毕业设计进行一次综合训练。学生通过该课程设计,应该在下述各方面得到训练:(1)能熟练运用课程中的基本理论知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量,培养学生的工艺设计能力。(2)根据被加工零件的加工要求,学生通过专用夹具设计的训练,获得能够设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。(3)培养技术资料查阅、设计计算、图纸表达、相关标准和规范的贯彻及设计说明书的编写等能力。(4)在设计中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。1 .2 设计任务(1)题目:快慢倒挡拨叉零件加工工艺及专用夹具设计。(2)设计内容:具体见下表1。(3)生产纲领:60000件年。表1 工艺设计零件及夹具设计内容组别零件指定设计夹具的工序姓名夹具类型1组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件挂档拨叉粗铣14H13槽夹具王晓博铣粗铣尺寸46左端面夹具甘嘉玲粗铣40B12槽夹具李佳欢钻M101-6H底孔夹具吴鹏凡钻钻H9孔夹具黄山2组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件分离爪镗孔夹具刘伟镗粗铣尺寸37.5左端面夹具胡显通铣粗铣尺寸9两侧面夹具赵建斌铣螺旋面爪四侧面夹具樊雅静钻孔夹具钟金钻3组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件右转向拨叉铣圆柱面夹具谢标峰铣铣尺寸12两侧面夹具赖瑞金铣尺寸夹具欧阳武平铣外侧面夹具张云辉钻M8底孔夹具罗景枫钻4组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件副变速拨叉钻底孔夹具孙文阳钻钻孔夹具吴芳芳铣腰形槽夹具熊义琦铣粗铣尺寸50右端面夹具周浩浩粗铣槽夹具曾凡军5组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件快慢倒档拨叉钻孔夹具杨振庭钻钻孔夹具汪涛钻孔夹具黄孝东铣槽夹具张启维铣粗铣右侧面夹具邹银辉6组(5人)江西赣发农机制造有限公司零件倒档拨叉钻孔夹具蔡斌钻钻孔夹具周轩钻孔夹具周敏钻孔夹具刘吉雄铣两侧面夹具吴志强铣1 .3 设计进度要求设计进度要求具体见下表2。表2 设计进度要求序号设计内容要求数量完成时间(不含周六、日)1零件图零件图绘制(1:1) 及3D打印(一组打印1件)11天(包含设计任务布置、准备、借书等0.5天)2毛坯图毛坯图绘制(1:1)13编制综合工艺过程卡包含该零件的全部工序11.5天4编制机械加工工序卡包含该零件的全部工序及工序简图11.5天5夹具设计绘制夹具装配图(建议1图纸和1:1绘制),需有方案设计、受力分析简图和设计计算13天6课程设计论文(1) 根据参考资料 (1) 的规范撰写。(2) 在设计中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,对该零件设计两个工艺方案,进行详细比较后确定经济合理的工艺方案。(3) 仅对指定设计夹具的工序,进行工艺方法、切削用量、所选刀具、夹紧定位方式及定位误差进行详细分析及计算。(4) 仅对指定设计夹具的工序,进行机床功率的校核。(5) 必须对指定设计夹具的工序以外的所有工序(或工步)的切削用量进行简要计算和选择,并在工序卡和设计说明说明书中体现和详述。(6) 计算公式必须进行引用文献标注。12天8答辩陈述及答辩10-15 分钟。1天1 .4 参考资料(1)机械制造工艺学课程设计指导书,机械工业出版社,哈尔滨工业大学赵家齐编(2)机床夹具设计(3)机床夹具设计手册(4)机械制造工艺设计简明手册(5)切削用量简明手册(6)机械制造工艺师手册(7)机床夹具参考图册1 .5 论文装订、提交要求(1)统一封面,章节内容参照:机械制造工艺学课程设计指导书,机械工业出版社,哈尔滨工业大学赵家齐编)。(2)两卡填写及图纸绘制、论文均为打印稿。(3)所有资料装入设计文件袋。(4)同时提交电子版。iii目 录目 录第一章 零件的分析- 1 -1.1 零件的作用- 1 -1.2 零件的工艺分析- 1 -1.3 零件生产类型的确定- 2 -第二章 工艺规程设计- 3 -2.1 确定毛坯制造形式- 3 -2.2 基准的选择- 3 -2.3 制定工艺路线- 4 -2.4 确定加工余量及毛坯尺寸- 6 -2.5 确定切削用量及基本工时- 7 -2.5.1 工序15 粗铣22mm圆柱上端面- 7 -2.5.2 工序20 钻孔至13.8、铰孔至14及倒角- 9 -2.5.3 工序25 粗铣、半精铣拨叉脚上表面- 12 -2.5.4 工序35 粗铣拨叉脚内侧两端面- 14 -2.5.5 工序45 粗铣拨叉脚内侧两端面- 16 -第三章 夹具的设计- 3 -3.1 夹具设计- 18 -3.2 切削力与夹紧力计算- 18 -3.3 定位误差分析- 19 -参考文献- 21 -致谢- 22 -I华东交通大学课程设计第一章 零件的分析1.1 零件的作用本次课程设计题目所给定的零件为江西赣发农机制造有限公司零件快慢倒档拨叉,它位于倒档拨叉杆上,主要作用包括:一是通过倒档拨叉杆将扭矩传递给倒档拨叉,拨动倒档同步器,改变齿轮的啮合方向,实现拖拉机的倒行;二是在倒档拨叉上有一个配合槽,与其他零件配合使用,在倒挡拨叉转动时带动其他零件一起运动。从零件图上看,该零件结构比较复杂,但表面粗糙度要求不高。1.2 零件的工艺分析通过对零件图的重新绘制,从而全面地理解了快慢倒挡拨叉的形状及图样中各尺寸的含义,并对图中表面粗糙度、尺寸公差和技术要求等有了一个较深刻的认识。据零件图可知,该零件表面粗糙度的最高要求为Ra6.3,其他要求为Ra12.5或Ra25,总体要求较低,容易加工。由于该零件属于形状较为复杂的不规则零件,故可采用铸造获得零件毛坯,所以对于一些要求较低的表面则无需进一步加工便可满足生产要求了。从零件图上可以看出,需要进一步加工的零件表面主要包括四组,现将这四组表面的加工简述如下:(1)铣削以14孔的轴线为中心线的零件上表面,其表面粗糙度为Ra25;(2)铣削拨叉脚前后两端面,拨叉脚厚度为5mm,上下极限偏差分别为尺寸-0.15mm和-0.25mm,表面粗糙度为Ra6.3;(3)铣削拨叉脚内侧两端面,两端面距离为34mm,上下极限偏差分别为尺寸+0.4mm和+0.2mm,表面粗糙度Ra12.5;(4)对于零件的内圆表面(孔),由于其最小直径为3,最大直径为14,综合加工难易程度、加工经济性等多方面因素考虑,此零件均不预留铸造孔。对于3的孔,可通过钻削直接实现;对于8的孔,表面粗糙度为Ra12.5,可通过钻削直接实现;而对于10和14的孔,表面粗糙度均为Ra6.3,可先通过钻削再通过铰削实现。通过分析可知,该零件形状较为复杂,但表面粗糙度要求普遍较低。对于以上四组加工表面而言,其最高的表面粗糙度为Ra6.3,通过半精车、半精铣和粗磨等加工方法可以实现,而最低的表面粗糙度为Ra25,通过粗车、粗铣和粗刨等加工方法便可实现。零件总体要求较低,加工工艺简单。1.3 零件生产类型的确定按照设计任务可知,快慢倒挡拨叉生产纲领为60000件/年,由于零件尺寸较小,重量较轻,属于轻型零件,由机械制造技术基础(第2版)表1-2查得:该零件的生产类型为大量生产。第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯制造形式据零件图可知,零件的材料为碳素铸钢,牌号为RZG310-570,屈服强度为310MPa,抗拉强度为570MPa。拖拉机运行时经常需要挂倒挡以倒行或辅助转向,所以零件在工作过程中经常会受到冲击性载荷的作用,因此零件应具有足够的强度、刚度和韧性,采用这种铸钢材料可满足其要求。由于零件属于大量生产,而且零件的尺寸较小、结构较复杂、表面粗糙度要求较低,故可采用砂型机械造型的铸造成型制造形式。该制造形式优点有三:一是铸造的零件尺寸和质量的适应范围很宽,金属种类几乎不受限制;二是具有较好的耐磨性、耐腐蚀性、吸震性等综合性能;三是铸造成型经济性很高。2.2 基准的选择在工艺规程设计,正确选择定位基准,对保证零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准有精基准和粗基准之分。选择精基准一般应遵循以下几项原则:基准重合原则、统一基准原则、互为基准原则和自为基准原则,以上四项选择精基准的原则,有时不可能同时满足,应根据实际条件决定取舍。而选择粗基准一般应遵循以下几项原则:保证零件加工表面相对于不加工表面具(1)精基准的选择:综合考虑精基准的选择原则,选择14孔为精基准。14孔不仅精度要求高、表面粗糙度要求较高,而且也是该零件的设计基准、装有一定位置精度的原则、合理分配加工余量的原则、便于装夹的原则和在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则,上述四项选择粗基准的原则,有时也不能兼顾,只能根据主次抉择。配基准与测量基准,为避免由于基准不重合而造成误差,保证更高的加工精度,应选择14mm孔为精基准,即遵循“基准重合原则”。(2)粗基准的选择:在一般情况下,当零件有不加工表面时,应该以这些不加工表面作为粗基准;当零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求位置精度较高的不加工表面作为粗基准。综合各方面因素考虑,选取22圆柱下端面作为加工22圆柱上端面时的粗基准。选择22圆柱下端面作为粗基准,能够保准22圆柱上端面的加工要求,且定位简单、装夹方便。2.3 制定工艺路线制定工艺路线是工艺技术人员设计工艺规程时的重点工作之一,也是体现工艺师工艺水平的重要方面之一。制定零件的机械加工工艺路线,主要包括选择各加工表面的加工方法、安排各加工表面加工顺序、确定工序集中与分散程度、合理选择机床、合理选择刀具等多个方面,其主要原则为:在满足零件的几何形状、尺寸精度、位置精度、表面质量等技术要求的前提下,尽可能的提高生产效率,降低生产成本,提高整体经济效益。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7、1.4-8查得,各加工表面的加工方法及其对应的经济精度和表面粗糙度如表2-1所示:表2-1 各表面加工方法及其对应的经济精度和表面粗糙度加工表面加工方法经济精度(IT)表面粗糙度Ka(um)22mm圆柱上端面粗铣12-1412.5-6.3拨叉脚前后两端面粗铣-半精铣11-126.3-1.6拨叉脚内侧两端面粗铣12-1412.5-6.314mm孔钻-铰8-103.2-1.610mm孔钻-铰8-103.2-1.68mm孔钻12-1312.53mm孔钻12-1312.51.工艺路线方案一: 工序05 铸造 工序10 热处理 工序15 粗铣22mm圆柱上端面 工序20 钻孔至13.8、铰孔至14及倒角 工序25 粗铣、半精铣拨叉脚上表面 工序30 粗铣、半精铣拨叉脚下表面 工序35 粗铣拨叉脚内侧两端面 工序40 钻8的孔及倒角 工序45 钻孔至9.8、铰孔至10及倒角 工序50 钻3的孔 工序55 去毛刺、清洗、倒钝锐角 工序60J 终检2.工艺路线方案二: 工序05 铸造 工序10 热处理 工序15 钻孔至13.8、铰孔至14及倒角 工序20 粗铣22mm圆柱上端面 工序25 粗铣、半精铣叉脚上表面 工序30 粗铣、半精铣叉脚下表面 工序35 粗铣拨叉脚内侧两端面 工序40 钻8的孔及倒角 工序45 钻孔至9.8、铰孔至10及倒角 工序50 钻3的孔 工序55 去毛刺、清洗、倒钝锐角 工序60J 终检3.工艺方案的比较与分析上述两个工艺路线方案总体上差不多,只是工序15和工序20加工顺序有所不同。方案一是先粗铣22mm圆柱上端面,再钻、铰14的孔。方案二是先钻、铰14的孔,再粗铣22mm圆柱上端面。根据“先面后孔”的加工顺序原则应选方案一。另外,据零件图可知,零件中10孔的轴线和3孔的轴线平行,在一个加工面上,可以通过一次装夹同时加工,所以其加工工序应顺序相接,这样可提高生产效率。综合以上因素,最终工艺路线如下: 工序05 铸造 工序10 热处理 工序15 粗铣22mm圆柱上端面 工序20 钻孔至13.8、铰孔至14及倒角 工序25 粗铣、半精铣叉脚上表面 工序30 粗铣、半精铣叉脚下表面 工序35 粗铣拨叉脚内侧两端面 工序40 钻8的孔及倒角 工序45 钻孔至9.8、铰孔至10及倒角 工序50 钻3的孔 工序55 去毛刺、清洗、倒钝锐角 工序60J 终检2.4 确定加工余量及毛坯尺寸快慢倒挡拨叉零件材料为碳素铸钢,材料牌号为RZG310-570,屈服强度为310MPa,抗拉强度为570MPa,生产类型为大量生产,且采用砂型机器铸造。根据以上原始资料及加工工艺,可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:(1)22mm圆柱上端面需要进行铣削,表面粗糙度要求为Ra25,要求较低。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对圆柱上端面进行一次粗铣削便可达到要求。由实用机械制造工艺设计手册表2-3、2-4选择,22mm圆柱上端面机械加工余量为Z=3mm。粗铣削工序余量等于总余量,为3mm。(2)拨叉脚前后两端面需要进行铣削,基本尺寸为5mm,上、下极限偏差分别为-0.15mm和-0.25mm,表面粗糙度要求为Ra6.3。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对拨叉脚前后两端面先粗铣后半精铣可以达到要求。由实用机械制造工艺设计手册表2-3、2-4选择,拨叉脚前后两端面机械加工余量为Z=3mm。粗铣削工序余量为Z1=2.5mm,半精铣工序余量为0.5mm,完成以上两道工序后可达到生产要求。 (3)拨叉脚内侧两端面需要进行铣削,基本尺寸为34mm,上、下极限偏差分别为+0.4mm和+0.2mm,表面粗糙度要求为Ra12.5。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对拨叉脚内侧两端面进行一次粗铣削便可达到要求。由实用机械制造工艺设计手册表2-3、2-4选择,拨叉脚内侧两端面机械加工余量为Z=3mm。粗铣削工序余量等于总余量,为3mm。(4)加工14mm孔,上、下极限偏差分别为+0.04mm和0,表面粗糙度要求为Ra6.3,要求较高。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对14mm孔先钻削后铰削可以达到要求。由于该孔尺寸不大且铸造时不容易拔模等原因,故该圆孔铸造时并不会铸出。(5)加工10mm孔,上、下极限偏差分别为+0.1mm和0,表面粗糙度要求为Ra6.3。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对10mm孔先钻削后铰削可以达到要求。由于该孔尺寸较小且铸造时不容易拔模等原因,故该圆孔铸造时也不会铸出。(6)加工8mm孔,上、下极限偏-差分别为+0.5mm和0,表面粗糙度要求为Ra12.5。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对8mm孔进行一次钻削便可达到要求。由于该孔尺寸较小且铸造时不容易拔模等原因,故该圆孔铸造时也不会铸出。(7)加工3mm孔,无上、下极限偏差,无表面粗糙度要求。由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8查得,对3mm孔进行一次钻削便可达到要求。由于该孔尺寸很小且铸造时不容易拔模等原因,故该圆孔铸造时也不会铸出。各个加工表面加工余量如表2-2所示:表2-2 快慢倒挡拨叉各加工表面加工余量加工表面单边余量/mm双边余量/mm22圆柱上端面3mm拨叉脚前后两端面3mm6mm拨叉脚内侧两端面3mm具体零件毛坯尺寸见零件毛坯图。2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序15 粗铣22mm圆柱上端面1.加工条件工件材料:铸钢正火、,模锻。加工要求:粗铣22的上端面。机床选择:XA5032立式铣床。刀具选择:刀片材料为YT15,查切削用量简明手册表1.2、3.2,查切削用量简明手册表3.1可得到,故选,。2.计算切削用量决定切削用量由于加工余量不大且为粗铣,故一次走完,则。决定进给量进给量根据查切削用量简明手册表3.5,当使用YT15刀,铣床功率为7.5KW时,根据机床说明书取。计算切削速度通过查切削用量简明手册表3.7,可得到铣刀刀齿齿后刀面最大磨损量为1mm。铣刀直径为。再通过查切削用量简明手册表3.8,可以查得刀具寿命t=180min。查切削用量简明手册表3.27查相关系数 所以通过计算可以得到速度为:确定机床主轴转速通过查切削用量简明手册中铣床说明书,可以确定机床最合适主轴转速,所以可以得到机床的实际切削速度切削工时计算通过机械制造工艺设计简明手册可以查得y+为5mm,因此检验机床功率主切削力按切削用量简明手册表3.28所示公式计算,铣削时功率计算公式为查切削用量简明手册表3.28可得各项系数,通过计算可得到, ,。通过计算可以得到主切削力及切削消耗功率为查切削用量简明手册可得机床主轴允许功率为,故可以得到机床使用功率小于机床允许功率,所以可以采用。2.5.2 工序20 钻孔至13.8、铰孔至14及倒角1.加工条件工件材料:铸钢正火、模锻(RZG310-570)。加工要求:钻孔至13.8mm,铰至14mm,以保证Ra6.3。机床选择:Z525型立式钻床。刀具选择:高速钢麻花钻头,直径为13.8mm,通过查切削用量简明手册表2.1以及表2.2可以得到 =118,=55,=12,=24。2.计算切削用量决定进给量f通过查切削用量简明手册由于=570MPa800MPa,=13.8mm,可以得到进给量f=0.31-0.37mm/r。按钻头强度决定进给量,通过查切削用量简明手册的表2.8可知,由于=570MPa,=13.8mm,可以得到f=0.78mm/r。按机床进给机构强度决定进给量,查切削用量简明手册的表2.9可知,由于=570MPa640MPa,=13.8mm,可以得到机床进给机构允许的轴向力为8330N,而此时的f=0.58mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.310.37mm/r。根据Z525钻床说明书,选择f=0.36mm/r。由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故宜在孔即将钻穿时停止自动进给,采用手动进给。决定钻头磨钝标准及寿命,根据切削用量简明手册表2.12,当=13.8mm时,钻头的后刀面最大磨损量为0.40.8,此时T=45 min。决定切削速度,根据切削用量简明手册表2.14,因为=570MP的铸钢属于4类。由切削用量简明手册表2.13取=19m/min。切削速度修正系数根据切削用量简明手册表2.31查得=1.0,=0.85,=1.0,所以v=16.15m/min。此时的转速可以得到检验机床扭矩及功率,由切削用量简明手册表2.35取n=392r/min,则实际切削速度为17.0 m/min主轴驱动力矩为72.6N.m。由表2.20可知,由于f0.41mm/r,14.3mm,所以查得钻头负载力矩M=22.07N.mN。再查切削用量简明手册表2.22,由=570MPa,=13.8mm,可以查得P=1KW。根据机床说明书,=2.80.81=2.26KW,所以P,所以选择的切削用量可用,即f=0.36mm/r,n=392r/min,v=17.0m/min。计算基本工时,通过机械制造工艺设计简明手册可以查得y+为5mm,因此钻孔至13.8mm后还需要铰至14mm。所需要的计算切削用量的方法一样,如下:铰孔至143.加工条件加工要求:铰孔至14mm,以保证Ra6.3。机床选择:Z525型立式钻床。刀具选择:高速钢铰刀,直径为14mm,通过查切削用量简明手册表2.1以及表2.2可以得到前角o=0,后角o=9,Kr=1,齿背倾斜角1=15。4.计算切削用量决定进给量f通过查切削用量简明手册表2.11由于=570MPa800MPa,=14mm,可以得到进给量f=0.65-1.4mm/r。切削用量简明手册中未查到有关铰刀强度及机床进给强度的进给量的限定,根据Z525钻床说明书,选用进给量为1mm/r。由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故宜在孔即将钻穿时停止自动进给,采用手动进给。决定钻头磨钝标准及寿命,根据切削用量简明手册表2.12,当=14mm时,钻头的后刀面最大磨损量为0.3-0.5,此时T=40 min。决定切削速度,根据切削用量简明手册查得计算公式,切削速度修正系数根据切削用量简明手册表2.31查得修正系数=1.0,=1.0,=1.0,查表的Cv=12.1,Zv=0.3,Xv=0.2Yv=0.65,m=0.4,背吃刀量ap=0.1mm所以此时的转速可以得到此时的转速为:由切削用量简明手册表2.35取n=195r/min,则实际切削速度为8.57 m/min主轴驱动力矩为195.2 N.m,所以选择的切削用量可用,即f=1 mm/r,n=203 r/min,v=8.57m/min。计算基本工时,通过机械制造工艺设计简明手册可以查得为1=2mm,2=15mm因此2.5.3 工序25 粗铣、半精铣拨叉脚上表面(右侧面)1.粗铣拨叉脚上表面(右侧面)保证尺寸mm,表面粗糙度,工序余量。综合考虑,本工序采用高速钢镶齿三面刃铣刀和XA5032立式铣床,由机械加工工艺师手册(第2版)表3.4-13查得,工艺系统刚度为中时,粗铣时每齿进给量,取,即;由机械加工工艺师手册(第2版)表3.4-31选择,即,时,铣削速度,铣削功率,故,由切削用量简明手册表3.30查得,取,故实际切削速度为,当时,工作台的进给速度为,由切削用量简明手册表3.30查得,取,切削加工时,由于是粗铣削,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,则机动时间为由于铣削功率,故该工序符合要求。2.半精铣拨叉脚上表面(右侧面)保证尺寸mm,表面粗糙度,工序余量。综合考虑,本工序采用高速钢镶齿三面刃铣刀和XA5032立式铣床,由机械加工工艺师手册(第2版)表3.4-13查得,半精铣时每转进给量,取;由机械加工工艺师手册(第2版)表3.4-31选择,即,时,有,故铣削速度,铣削功率,故,由切削用量简明手册表3.30查得,取,故实际切削速度为,当时,工作台的进给速度为,由切削用量简明手册表3.30查得,取,切削加工时,由于是粗铣削,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,则机动时间为由于铣削功率,故该工序符合要求。粗铣、半精铣拨叉脚下表面(左侧面)的工序与粗铣、半精铣拨叉脚上表面(右侧面)的工序基本相同,此处不再累述。2.5.4 工序35 粗铣拨叉脚内侧两端面1.加工条件工件材料:RZG310-570;加工要求:粗铣拨叉脚内侧两端面,;机床:选用XA5032立铣床,查切削用量简明手册表3.3得主电动机功率为7.5kw,机床效率;刀具:选用高速钢立铣刀,根据背吃刀量,切削层公称宽度,再查机械加工工艺师手册表3.4-14取铣刀直径,每刀齿进给量;查机械制造工艺设计简明手册表11-20得刀具参数:;查机械加工工艺师手册表3.4-35得高速钢立铣刀齿数,刀具寿命。2. 计算切削用量(1)确定切削用量因为所要进行加工的余量不大,故采用一次性加工切除余量,则 。(2)确定进给量根据铣刀类型及直径,查机械加工工艺师手册表3.4-14,得每刀齿进给量。(3)确定切削速度查机械加工工艺师手册表3.4-35得。(4)确定机床主轴转速根据公式切削速度计算公式:可得主轴计算转速,结合切削用量简明手册表3.3中XA5032立铣床转速序列,实际选取主轴转速。(5)计算实际切削速度根据公式切削速度计算公式可得实际切削速度。(6)计算实际进给量根据进给速度计算公式:可得,结合切削用量简明手册表3.3中XA5032立铣床纵向进给量序列,实际选取进给速度。再根据实际进给速度求取实际每刀齿进给量,再根据公式:可得实际进给量。(7)计算切削工时根据实际进给量与切削用量,同时根据需要加工的两个内槽表面,可得加工工时计算公式:可得加工工时。除加工工时外,还应计算空行程工时,空行程距离为立铣刀直径的二倍,则有:可得空行程工时,则总工时为:。(8)验算机床功率查机械加工工艺师手册表3.4-35可得铣削功率,由上可知电动机功率为7.5kw,因此机床功率足够,可以正常进行加工。2.5.5 工序45 钻孔至9.8、铰孔至10及倒角本工序采用计算法确定切削用量。1.加工条件:RZG310-570,b=0.57GPa,铸造。加工要求:钻孔至9.6mm,铰至10mm,保证孔壁粗糙度Ra=6.3。机床:Z525型立式钻床。刀具:选择高速钢麻花钻头,其直径,根据切削用量简明手册表2.1及2.2得:刀具:标准高速钢麻花钻,直径,钻头几何参数:。2.计算切削用量1)决定进给量f(1)按加工要求决定进给量:根据切削用量简明手册表2.7铸钢的强度b800MPa,d0=9.6mm时,可选择f=0.18-0.22mm/r。(2)按钻头强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2.8,b=570MPa,钻头强度允许的进给量f=0.55mm/r。(3)按机床进给机构强度决定进给量:根据切削用量简明手册表2.9,b640MPa,机床进给机构允许的轴向力为8330N时,进给量f=0.86mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.18-0.22mm/rmm/r。根据Z525钻床说明书,选择f=0.22mm/r。由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。2)决定钻头磨钝标准及寿命,根据切削用量简明手册表2.12,当时,钻头后刀面最大磨损量为0.4,T=25min。3)决定切削速度,根据切削用量简明手册表2.14,b=570MPa的铸钢属于4类。由 切削用量简明手册表2.13取。切削速度修正系数,。4)检验机床扭转及功率由切削用量简明手册表2.35,取n=980r/min,主轴驱动力矩N=29.4N.m。由表2.20知,当f0.3mm/r,时,钻头负载力矩M=10.92N.mN。根据切削用量简明手册表2.23,当,f0.32mm/r,时,。根据机床说明书,。由于MN,,选择切削用量可用,即f=0.22mm/r,。计算基本工时根据,式中,L=10mm,L1+L2=5mm,代入计算得。钻孔至9.6mm后还需铰至10mm。所需要计算的切削用量的方法除需查的表不一样,其它一致。这里就不详说。表2-3 铰孔切削用量工步内容工艺装备刀具寿命T进给量f主轴转速n切削速度v工时铰孔至mm高速钢刀25min0.55mm/r140r/min7.5m/min0.359min第三章 夹具的设计指定设计夹具的工序:粗铣右侧面的夹具,夹具类型:铣。3.1 夹具设计拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序,使工艺路线不合理,或使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应在保证各加工面加工精度的前提下,尽可能地提高生产效率,降低劳动强度。本夹具用于粗铣右侧面,粗铣右侧面之前粗铣了22mm圆柱上端面和钻-铰
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