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文档简介
1、手柄杆零件已经广泛被用到各个技术领域,随着技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业提高生产率,提高利用率。减少浪费降低成本。在手柄杆零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后,使手柄杆零件进入了一个新的发展阶段。为适应机械设备的要求,手柄杆零件的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。关键词:手柄杆零件. 自动化. 技术领域AbstractHandlebarpartshave beenwidelyused invarious technical fields, as technologyadvances, bothto
2、ward theautomationof production, specialization, and a large number ofquantizationdirection.This requiresenterprises to improveproductivity andincreaseefficiency.Reduce wastecosts.More and morepartsinthe handlebarreflectsits broad applicationfields andmarket prospects.Especially in recent yearswith
3、themicroelectronics, computer technology,combined,make thecrossconnectorinto a newstage of development.In order to meetthe requirements ofmachinery and equipment, handlebarpartsofthe designrequirements and technicalexpansion of the fieldalsoneed to constantly update.Keywords: handlebarparts、automati
4、on、technology目录1.工艺设计2计算生产纲领、确定生产类型22件图样的分析2零件的功用2零件图样的工艺分析33选择毛坯34工艺过程设计3定位基准的选择34.2 零件表面加工方法的选择3制订工艺路线45确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图6确定机械加工余量6确定毛坯尺寸6设计毛坯图66工序设计7选择加工设备与工艺装备7确定工序尺寸87确定切削用量及基本时间(机动时间)97.1工序6(粗车外圆)切削用量及基本时间97.2工序7(粗车球面)切削用量及基本时间127.3工序9(精车外圆)切削用量及基本时间137.4工序10(精车球面)切削用量及基本时间167.5工序11(钻通孔8)切削用
5、量及基本时间187.6工序12(粗铣表面)切削用量及基本时间187.7工序13(精铣表面)切削用量及基本时间197.8工序16(钻孔5)切削用量及基本时间208 夹具设计208.1 工艺性分析21定位方案设计218.3夹具设计及简要操作说明24结束语27致谢辞28参考文献29随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化
6、达到了一个新的阶段。现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具在不断的革新中,其功能仍然十分显着。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。夹具在其发展的200多年历史中,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一
7、阶段,夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天,各类高效率,自动化夹具在高效,高精度及适应性方面,已有了相当大的提高。随着电子技术,数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹具与机床逐渐融为一体,使得中,小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段,这一阶段,夹具的主要特点是高精度,高适应性。可以预见,夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的杆类工件,几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前,中等生产规模
8、的机械加工生产企业,其夹具的设计,制造工作量,占新产品工艺准备工作量的50%80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作由于本人所学知识和能力有限,在设计的过程中,尚存有许多的不足与缺点,恳请各位老师能够批评指正!1工艺设计计算生产纲领、确定生产类型如图1-1所视手柄杆的零件图。该产品年产量为2000个,设其废品率为10%,机械加工废品率为1%,现制订该手柄杆零件的机械加工工艺规程。N=Qn(1+%+%) =2000×1(1+10%+1
9、%)件/年 =2220件/年手柄杆的年产量为2220件,先已知该产品属于轻型机械,根据机械制造工艺设计简明手册中表生产类型与生产纲领的关系可确定其生产类型为中批生产。2零件图样的分析图1-1零件的功用毕业设计题目给定的零件是手柄杆,属于轴类零件,是机床操纵杆上的一个零件,该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置,从而使机床主轴正转、反转或停止转动。零件图样的工艺分析该零件主要有平面、孔、球面和螺纹,是一个形状比较简单的零件。以工件的5为中心加工表面。这一组加工表面包括:钻8、加工3×14的槽、14mm×14mm的四表面、S32h11、S20h11的
10、球面、18的外圆、的内圆表面及的螺纹。其中5H7与8相垂直,5H7与14mm×14mm表面垂直度为。以8mm的孔为中心加工表面。这一组加工表面包括:钻5H7、加工3×14的槽、14mm×14mm的四表面、S32h11、S20h11的球面、18的外圆、的内圆表面及的螺纹。其中8与5H7相垂直,14h11×14h11与8轴线平行度为mm。有以上的分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于主要能够夹具加工另一组表面,并保证它们的精度。3选择毛坯该材料为45钢。该零件在工作过程中则经常承受交变载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切
11、断,保证零件工作可靠。零件属批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故采用摸锻成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。4工艺过程设计定位基准的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一,基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高,否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准,由于2组加工表面与8孔均有位置要求,故采用外圆作为粗基准。精基准的选择精基准主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工艺基准不重合时应进行尺寸换算。4.2 零件表面加工方法的选择CA6140车床手柄座的加工表面分
12、四种,主要是孔的加工、圆柱端面的加工、槽的加工、螺纹孔的加工,各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求,特别是外圆的加工,几乎都要保证Ra=的表面粗糙度,因而需半精加工,现将主要加工面分述如下:孔的加工该零件共有3个孔要加工:5mm是零件的主要加工面,需要钻-铰;8孔与其有位置尺寸度要求,因而是后续工序的主要精基准面,需半精加工且尽早加工出来;8mm孔与14h11×14h11有平行度要求。面的加工该零件共有6个端面要加工:的螺纹端面,14h11×14h11的四表面需要精铣;S20h11的左端面无特殊要求粗加工即可槽的加工该零件仅有2个槽需加工:3
13、5;14mm、2×1mm,均无特殊要求,粗加工即可。螺纹的加工M22mm螺纹无特殊要求,粗加工即可。球面的加工S32h11、S20h11两球面Ra=,需要半精车。由以上分析可知,该零件的加工应先加工24mm圆柱面,再以圆柱面为基准加工作为后续工序主要精基准的14h11×14h11的四表面,进而以该表面为精基准加工出所有的孔5H7。制订工艺路线方案1:工序1 下料工序2 自由锻造成形,锻造尺寸:柄杆部分:28×132、18×18×18、S36×30、S24×20,零件总长200mm(留有加工余量)。工序3 热处理:正火处理。工
14、序4 划线:划毛坯两端中心孔线,照顾部分加工余量。工序5 车两端面,钻两端中心孔A。工序6 粗车:以S24×20定位夹紧(毛坯尺寸),顶尖夹紧另一端中心孔,以毛坯外圆划正,将毛坯外圆28车至25、23及19,25尺寸长6、23尺寸长20、19尺寸长102。工序7 粗车:夹紧19×102外圆,车槽3×14,S36×30 至S33、S24×20至S21,保证两球心距为40。工序8 热处理:调质处理HRC3538。工序9 精车:修研两中心孔,夹紧S21处,精车23至22、25至24、19至18,攻螺纹,倒角R3、车槽2×1。工序10 精车S
15、33至S32、S21至S20。工序11 钻通孔8、沉孔。工序12 粗铣,18×18尺寸至16×16。工序13 精铣,16×16尺寸至14×14。工序14 抛光。工序15 镀铬。工序16 钻,铰5mm孔。工序17 去毛刺。工序18 终检入库。方案2:工序1 下料工序2 自由锻造成形,锻造尺寸:柄杆部分:28×132、18×18×18、S36×30、S24×20,零件总长200mm(留有加工余量)。工序3 热处理:正火处理。工序4 粗铣,18×18尺寸至16×16。工序5 精铣,16
16、15;16尺寸至14×14。工序6 钻,铰5mm孔。工序7 划线:划毛坯两端中心孔线,照顾部分加工余量。工序8 车两端面,钻两端中心孔A。工序9 粗车:以 S24×20定位夹紧(毛坯尺寸),顶尖夹紧另一端中心孔,以毛坯外圆划正,将毛坯外圆28车至25、23及19,25尺寸长6、23尺寸长20、19尺寸长102。工序10 粗车:夹紧19×102外圆,车槽3×14,S36×30 至S33、S24×20至S21,保证两球心距为40。工序11 热处理:调质处理HRC3538。工序12 精车:修研两中心孔,夹紧S21处,精车23至22、25至2
17、4、19至18,攻螺纹M22,倒角R3、车槽2×1。工序13 精车S33至S32、S21至S20。工序14 钻通孔8、沉孔。工序15 抛光。工序16 镀铬。工序17 去毛刺。工序18 终检入库。方案比较:上述两方案方案的特点在于:方案1是加工8孔为中心的一组表面,然后以14×14的表面为基础钻,铰5孔。而方案2与此相反,先加工14×14表面,然后以14×14的表面为基础钻,铰5孔,再加工外圆表面、及其它图样表面。经过比较可见是加工8孔为中心的一组表面,再加工5孔,这时的位置精度容易保证,并且定位及加紧都方便,故采用方案1为加工工艺路线。5确定机械加工余量
18、及毛坯尺寸,设计毛坯图确定机械加工余量确定加工余量的方法:(1)经验估计法(2)查表修正法(3)分析计算法根据相关资料查表计算确定,零件的各端面加工单面余量为3mm,各外圆加工的单面余量为4mm。确定毛坯尺寸分析本零件除两端面要求低以外,其余各加工表面均要求高,表面粗糙度,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得余量值即可,(由于有的表面只需粗加工,这时可取所查数据的较小值。当表面需粗加工和半精加工时可取其较大值)。两端面采用粗车达到要求,故无需增加粗车的加工余量,参考粗车后外圆余量表确定精车单面余量为,则毛坯尺寸如图所视。设计毛坯图毛坯图如图5-1所示图5-1确定毛坯尺寸公差(表5-
19、1)手柄杆毛坯(锻件)尺寸零件尺寸(mm)单面加工余量(mm)锻件尺寸(mm)24粗车后余28S32粗车后余S36S20粗车后余S2414×14粗铣后余118×18粗车到尺寸132粗车到尺寸3036粗车到尺寸41(表5-2)手柄杆毛坯(锻件)尺寸允许偏差锻件尺寸(mm)公差(mm)根据28表3-28S36S2418×181323041确定圆角半径根据相关资料确定锻造圆角R2确定毛坯的热处理方法手柄杆毛坯为锻件,锻造后应安排正火以消除锻造应力。6工序设计选择加工设备与工艺装备选择机床(1)工序11、12粗精铣端面各工序工步数不多,精度要求高,选用卧式铣床,考虑本零件
20、属于成批生产,所选机床使用范围较广为宜,故选XA6132型能满足加工要求(表)。(2)工序5、6、9、10粗车、半精车由于此零件外轮廓尺寸不大,又是回转体,故宜在车床上加工。各工序工步较多,精度要求较高,应选用较精密车床才能满足要求,故选CA6140型(表)。(3)工序15钻5的孔可采用专用夹具在立式钻床上加工,可选用Z525型立式钻床(表4.2-14)。选择夹具本零件形状复杂,所以需要专用夹具。选择刀具(1)表面用盘铣刀按表选用圆盘型铣刀(GB111585)零件要求铣切深度为1mm,按表28选铣刀的直径为80,因此所选铣刀直径d=80mm,宽度L=10mm,孔径D=15mm,齿数Z=12。(
21、2)车床上加工工序一般都选用高速钢外圆车刀和镗刀,加工45零件采用90°高速钢外圆车刀。(3)8的通孔选硬质合金直柄长麻花钻的钻头。选择量具本零件属成批生产,一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时,采用其中的一种方法即可。(1)选择端面加工的量具工序10、11中铣削端面,现按计量器具的不确定度选择该面加工时所用量具,该尺寸公差为,按表1计量器具不确定度允许值,根据表2分度值游标卡尺,其不确定度数值,UU1能选用。从表6中选择测量范围为050mm,分度值的游标卡尺(GB121485)。(2)选择加工孔的量具5
22、 的孔经钻扩孔至加工要求。现按计量器的测量方法极限误差选择其量具为粗加工半精加工用游标卡尺(表1)。精加工要求精度较高,加工每个工件都要进行测量,故宜选用极限量规,查资料选择锥柄圆柱塞规(表1)。(3)选择加工外圆的量具工序5、6、9、10中车销外圆及球面,现按计量器具的不确定度选择该面加工时所用量具,该尺寸公差为,按表1计量器具不确定度允许值,根据表2分度值游标卡尺,其不确定度数值,UU1能选用。从表6中选择测量范围为050mm,分度值的游标卡尺(GB121485)。(4)选择螺纹所用量具为通端螺纹塞规。确定工序尺寸确定工序尺寸一般的方法是由加工表面最后工序往前推算。(表6-1)加工S32外
23、圆表面的工序余量、工序尺寸及偏差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精车1(IT9)S32h11粗车3(IT11)S33毛坯尺寸总余量4S36(表6-2)加工S20的孔的工序余量、工序尺寸及偏差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精车1(IT9)S20h11粗车3(IT11)S21毛坯尺寸总余量4S24(表6-3)加工14×14的表面的工序余量、工序尺寸及偏差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精铣1(IT7)14h11×14h11粗铣1(IT11)16×16毛坯尺寸总余量418×187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
24、给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量,再确定切削速度。现根据机械切削工艺参数速查手册(第一版,彭林中、张宏编,2009化学工业出版社出版)。7.1工序6(粗车外圆)切削用量及基本时间选择刀具和机床查阅机械切削工艺参数速查手册,选择硬质合金车刀,根据机械切削工艺参数速查手册表2-40,选择90°高速钢刀片,机床选择CA1640车床。粗车24外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取= 1.5mm。2)每转进给量f查机械切削工系参数速查手册表2-38,当d=28mm、= 1.5mm时,f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r3)
25、切削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, = 1.5mm、f=0.5mm/r时,取=35m/min查表2-42知刀具寿命对切削速度修正系数为0.8。查表2-43知工件材料对切削速度修正系数为1。查表2-47知主偏角对切削速度修正系1。=35××1×=m/min以后车削外圆修正系数均与上相同,不多详述。(2)工时计算1)计算基本时间t=k由=有t=上式中l1=10mml2=l3=0k=1代入d、得t=min,n=289r/min2)考虑到车刀装夹、工件装夹时间及准备时间取t=5min粗车22外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切
26、完,故取= 1mm。2)每转进给量f查机械切削工艺参数速查手册表2-38,当d=26mm、= 1mm 时,f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r3)切削速度查机械切削工系参数速查手册表2-40, = 1mm、f=0.5mm/r时,取=39m/min=39××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=20mml3=0k=1代入d、得t=0.186min,n=350r/min2)考虑到其它因素取t=1min粗车18外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取= 3mm。2)每转进给
27、量f查机械切削工艺参数速查手册表2-38,当d=26mm、= 3mm时,/r,取f=0.5mm/r3)切削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, = 3mm、f=0.5mm/r时,取=29m/min=29××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=0mml2=l3=0k=1代入d、得t=0.640min,n=315r/min2)考虑到其它因素取t=min。7.2工序7(粗车球面)切削用量及基本时间粗车S32球面(1)选择切削用量1)切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取。2)每转进给量f查机械切削工艺参数速查手册表
28、2-38,当d=36mm、= 1.5mm 时,f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r3)切削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, 、f=0.5mm/r时,取=35m/min=35××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=l3=10k=1代入d、得t=0.517min,n=219r/min2)考虑到工件装夹时间及其它因素取t=4min粗车S24球面(1)选择切削用量1)切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取。2)每转进给量f查机械切削工系参数速查手册表2-39,当d=24mm、= 1.5m
29、m 时,f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r3)切削速度查机械切削工系参数速查手册表2-40, 、f=0.5mm/r时,取=35m/min=35××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=18mml3=10k=1代入d、得t=0.274min,n=344r/min2)考虑到其它因素取t=1min7.3工序9(精车外圆)切削用量及基本时间精车24外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于最后一刀,= mm2)每转进给量f查机械切削工系参数速查手册表2-39,当d=25mm时,f=0.3-0.35mm/r,取3)切
30、削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, = mm、时,取=54m/min=54××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=23mml3=10mmk=1代入d、得t=0.31min,n=464r/min2)考虑到工件装夹时间及准备时间取t=3min精车22外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于最后一刀,= mm2)每转进给量f查机械切削工艺参数速查手册表2-39,当d=23mm时,f=0.3-0.35mm/r,取3)切削速度查机械切削工系参数速查手册表2-40, = mm、时,取=54m/min=54×&
31、#215;1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=20mml3=0k=1代入d、得t=0.218min,n=507r/min2)考虑到其它因素取t=1min车螺纹(1)选择刀具查阅机械切削工艺参数速查手册,选择硬质合金螺纹车刀,刀尖角60°。(2)走到次数的选择查阅机械切削工艺参数速查手册表3-11,走刀次数为3次。第一刀走,最后一道走。(3)切削速度查阅机械切削工艺参数速查手册表3-11,螺纹大径为22mm、螺距为时,=18-60m/min,取=20m/min。(4)工时计算1)计算基本时间t=k=t=上式中l1=10mml2
32、=20mml3=1mmk=3代入d、得t=0.2min,n=290r/min2)考虑到螺纹加工复杂及其它因素取t=2min。精车18外圆(1)选择切削用量1)切削深度由于最后一刀,= mm2)每转进给量f查机械切削工艺参数速查手册表2-39,当d=19mm 时,f=0.3-0.35mm/r,取3)切削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, = mm、时,取=54m/min=54××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=0mml2=l3=0k=1代入d、得t=0.39min,n=620r/min 2)考虑到其它因素取t=2min
33、。7.4工序10(精车球面)切削用量及基本时间精车S32球面(1)选择切削用量1)切削深度由于最后一刀,2)每转进给量f查机械切削工艺参数速查手册表2-39,当d=33mm时,f=0.3-0.35mm/r,取3)切削速度查机械切削工艺参数速查手册表2-40, 、时,取=54m/min=54××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=l3=10k=1代入d、得t=0.462min,n=445r/min2)考虑到工件装夹时间及其它因素取t=3min精车S24球面(1)选择切削用量1)切削深度由于最后一刀,2)每转进给量f查
34、机械切削工系参数速查手册表2-39,当d=21mm时,f=0.3-0.35mm/r,取3)切削速度查机械切削工系参数速查手册表2-40, 、时,取=54m/min=54××1×0.81=m/min(2)工时计算1)计算基本时间=t=上式中l1=10mml2=18mml3=10k=1代入d、得t=0.301min,n=656r/min2)考虑到其它因素取t=1min7.5工序11(钻通孔8)切削用量及基本时间1)选择刀具和机床查阅机械切削工艺参数速查手册表4-8,选择直柄长麻花钻,钻头直径d=8mm,切削刃长L=100mm。查阅机制造工艺设计简明手册表&
35、#173;-14机床选择Z525型立式钻床,采用专用夹具。(2)选择切削用量查阅机械设计基础表4-5,45号钢正火处理b=640MPa,查阅机械切削工艺参数速查手册表9-12,由d=8mm,b=640MPa,得f=0.18-0.22mm/r,取,查阅机制造工艺设计简明手册表4.2-15,转速取n=140r/min。(3)工时计算1)计算基本时间t=k=上式中l1=10mml2=100mml3=2k=2代入d、n得min,=m/min2)考虑到工件装夹、中间换头及其它因素取t=10min。钻17.3孔与上述钻孔一样,在此不详述7.6工序12(粗铣表面)切削用量及基本时间切削用量(1)刀具及机床的
36、选择本工序为粗铣表面,所选刀具为硬质合金盘铣刀,铣刀直径d=80mm,宽度L=10mm,,齿数Z=12,机床选用XA6132型卧式铣床。(2)切削用量的选择1)确定铣削宽度aeae=1mm2)确定每齿进给量根据XA6132型卧式铣床说明书,其功率为,工艺系统刚性中等据表得每齿进给量,现取。3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表3.7 用硬质合金细齿盘铣刀加工45号钢,铣刀刀齿后刀面粗加工最大磨损量为取;铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min(表)。4)确定切削速度和工作台进给量和每分钟进给量vf切削速度可以由公式表中计算,也可直接在表中查出。查表当d0=60mm,z=12,ae=1mm,时,
37、vt=130m/min,n=439r/min,vf=492mm/min= =m/minz= 5)效验机床功率由表当z=0.1mm/z,=10mm, ae=1mm, vf=492 mm/min时,XA6132铣床主动电动机的功率为7.5KW,故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为:z=/z n=439r/min =m/min。(3)工时计算1)计算基本时间t=k上式中l1=5ml2=14mml3=5mk=2代入d、n得59min2)考虑到工件装夹及其它因素取t=1min由于是铣四个平面,故粗铣加工时间为T=4t=4min7.7工序13(精铣表面)切削用量及基本时间(1)切削用量的选择1)确定
38、铣削宽度ae最后一刀ae=1mm2)确定每齿进给量根据XA6132型卧式铣床说明书,其功率为,工艺系统刚性中等据表得精铣进给量,现取。3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表3.7 用硬质合金细齿盘铣刀加工45号钢,铣刀刀齿后刀面精加工最大磨损量为取;铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min(表)。4)确定切削速度和工作台进给量和每分钟进给量vf切削速度可以由公式表中计算,也可直接在表中查出。查表当d0=60mm,z=12,ae=1mm,时,vt=124m/min,n=494r/min,vf=396mm/min= =m/minz= 5)效验机床功率由表当z=0.1mm/z,=10, ae=1mm
39、, vf=396 mm/min时,XA6132铣床主动电动机的功率为7.5KW,故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为:z=/z n=494r/min v=m/min。(2)工时计算1)计算基本时间t=k上式中l1=5ml2=14mml3=5mk=2代入d、n得74min2)考虑到工件装夹及其它因素取t=1min由于是铣四个平面,故粗铣加工时间为T=4t=4min7.8工序16(钻孔)切削用量及基本时间7.8.1钻5孔(1)选择刀具和机床查阅机械切削工艺参数速查手册表4-8,选择直柄麻花钻,钻头直径d=4.8mm,切削刃长L=20mm。查阅机制造工艺设计简明手册表-
40、14机床选择Z525型立式钻床,采用专用夹具。(2)选择切削用量查阅机械设计基础表4-5,45号钢正火处理b=640MPa,查阅机械切削工艺参数速查手册表9-12,由,b=640MPa,得f=0.14-0.18mm/r,取,查阅机制造工艺设计简明手册表4.2-15,转速取n=140r/min。(3)工时计算1)计算基本时间t=k上式中l1=10mml2=7mml3=3mmk=1代入d、n得2)考虑到工件装夹、刀具装夹及其它因素取t=4min7.8.2铰5孔查阅机械切削工艺参数速查手册表4-8,选择手用铰刀,铰刀直径d=5mm,切削刃长L=20mm。(2)选择切削用量查阅机械设计基础表4-5,4
41、5号钢正火处理b=640MPa,查阅机械切削工艺参数速查手册表9-12,由,b=640MPa,得f=0.14-0.18mm/r,取,查阅机制造工艺设计简明手册表4.2-15,转速取n=140r/min。其它同钻孔一样,在此不再详述。8 夹具设计8.1 工艺性分析该零件材料为45,形状简单,采用锻造毛坯,容易切削,但孔的位置精度较高,因此需要设计这一套钻床夹具。从零件图来看,钻5的孔,刚度足够。在普通的钻床上即可生产。生产类型为中批量生产,所以符合专用夹具设计的条件。定位方案设计定位基准的选择根据零件结构及精度要求,采用C面及球面中心作为定位基准。建立如下提所示的坐标系。对于C面的定位,采用误差
42、很小的支柱15顶面与之接触定位,平面限制x,y的转动及z的移动这三个自由度。根据零件的特点及加工要求,S32h11的球面定位采用V形块14,若只考虑V形块的定位,则V形块限制了y,z移动的自由度,结合C面考虑,V形块y的移动z的转动二个自由度,精确控制V形块14与支柱15的高度,保证装夹后零件中心线在同一高度。工件左端面用一台阶轴限制x移动的自由度。图8-18.2.2工件的夹紧加工孔采用钻模,先钻后铰,由于孔较小,切削力不大,采用如下图的螺旋压板夹紧装置,由螺柱8与螺母9通过压板16压紧工件,支柱17可调节高度,压板16的底面有纵向槽,使压板在螺母旋紧是不至转动,压板中间有一长腰形孔,装卸工件
43、时,只要旋松螺母将压板后移,即可装卸工件。弹簧11使压板在螺母松动后自动抬起。靠挡钉来保证钻模板相对于工作台的平行度,放好后我们既可以开始加工工件,因为我们使用的是快换钻套,我们加工完好4.8孔后,旋转压紧螺钉成一个角度,既可以取出快换钻套,这样我们就可以换上铰刀即可开始铰孔加工。8.2.3切削力及夹紧力计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得:钻削力式(5-2)钻削力矩式(5-3)式中:D=10mmf=/r代入公式(5-2)和(5-3)得T=3875N·mm本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。夹紧力计算无太大意义。8.2.4定位误差分析一批工件在
44、卡具中定位时,各个工件所占据的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成误差,即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个,一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知,d, Td,a=90°Y = =已知孔的形状公差为,根据经验公式,易知此结果符合。8.2.5钻套的设计手柄杆零件的轴向设计基准为工件的左端面,孔轴向设计基准为球面的中心。精确控制钻模板的孔中心的位置,使之与工件左端面的距离为8mmm,在前面工序精确保证各球面的位置尺寸及工件的长度尺寸。即精确保证钻模板上的钻套3孔中心到挡销1的轴端面轴向尺
45、寸为8mm。由于孔先钻后铰,为方便更换不同内径的钻套,钻套采用快换钻套。根据工艺要求:查机床夹具标准件手册可知5孔的快换钻套的结构如下图8.3 快换钻套图具体的尺寸如下d>46 d极限偏差F7:/D=10 D极限偏差m6:D极限偏差h6:/D1 滚花前18D2=15H=12 h=20 h1=25R=13 m=6.5 m1=5.5 =50°C=0.5 C1=1.5 C2=1.5 a配用螺钉:M5=0.08因为快换钻套需要频繁更换,为了防止在更换的时间把钻模板磨损,更换钻模板,造成成本增大,我们采用快换钻套外面加衬套的办法,因为快换钻探和衬套是间隙配合,我们靠压紧螺钉来保证钻套导向的时间的位置度不变,查机床夹具标准件可知我们与
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