K009-2】杠杆[831009]工艺及钻25孔夹具设计【方案1】.rar

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K009-2 831009 方案1 k009 杠杆 工艺 25 夹具 设计 方案
资源描述:
CA6140 杠杆的加工工艺及夹具设计 摘 要 本设计是 CA6140 杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。 CA6140 杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说,保证平面的加工精度要 比保证孔的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的 加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆 外圆面作为粗基准,以 孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来,4525 然后作为定位基准,在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。 在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单,夹紧方式多采用手动夹 紧,夹紧简单,机构设计简单,且能满足设计要求。 关键词 杠杆零件,加工工艺,夹具,定位,夹紧 ABSTRACT This paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25 bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request. Key Words Lever spare parts, craft proces , tongs, fixed position, tight clip 摘 要 .1 ABSTRACT.2 1 绪论 .4 1.1 课题背景及发展趋势 4 1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容 4 2 杠杆加工工艺规程设计 .5 2.1 零件的分析 5 2.1.1 零件的作用 5 2.1.2 零件的工艺分析 5 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 6 2.2.1 确定毛坯的制造形式 6 2.2.2 基面的选择 6 2.2.3 确定工艺路线 6 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8 2.2.5 确定切削用量 9 2.2.6 确定基本工时 20 2.3 小结 25 3 专用夹具设计 .25 3.1 加工工艺孔 Φ25 夹具设计 25 3.1.1 定位基准的选择 25 3.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 26 3.1.3 夹紧元件及动力装置确定 26 3.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 27 3.1.5 夹具精度分析 29 3.1.6 夹具设计及操作的简要说明 30 3.4 小结 30 4 总结 .30 参考文献 .30 致 谢 .31 1 绪论 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践 之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产 发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进 和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 1.1 课题背景及发展趋势 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础,一方面,技术制约着设计; 另一方面,技术也推动着设计。从设计美学的观点看,技术不仅仅是物质基础还 具有其本身的“功能”作用,只要善于应用材料的特性,予以相应的结构形式和 适当的加工工艺,就能够创造出实用,美观,经济的产品,即在产品中发挥技术 潜在的“功能” 。 技术是产品形态发展的先导,新材料,新工艺的出现,必然给产品带来新的 结构,新的形态和新的造型风格。材料,加工工艺,结构,产品形象有机地联系 在一起的,某个环节的变革,便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种, 对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对 机床夹具提出更高的要求。 1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容 按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类: (1)定位元件及定位装置; (2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构); (3)夹具体; (4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等); (5)动力装置; (6)分度,对定装置; (7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接 用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等); 每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的 车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些 夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计:(1)定位装置的设计; (2)夹紧装置的设计;(3)对刀-引导装置的设计;(4)夹具体的设计; (5)其他元件及装置的设计。 2 杠杆加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目给出的零件是 CA6140 的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。 要求零件的配合要符合要求。 2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、 脆性高,为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下: (1)主要加工面: 1)小头钻 Φ 以及与此孔相通的 Φ14 阶梯孔、M8 螺纹孔;0.235 2)钻 Φ 锥孔及铣 Φ 锥孔平台;.170.17 3)钻 2—M6 螺纹孔; 4)铣杠杆底面及 2—M6 螺纹孔端面。 (2)主要基准面: 1)以 Φ45 外圆面为基准的加工表面 这一组加工表面包括:Φ 的孔、杠杆下表面0.235 2)以 Φ 的孔为中心的加工表面0.235 这一组加工表面包括:Φ14 阶梯孔、M8 螺纹孔、Φ 锥孔及 Φ0.127 锥孔平台、2—M6 螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺纹孔和 Φ0.17 锥孔平台。 . 杠杆的 Φ25 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下: 本套夹具中用于加工 Φ25 孔的是立式钻床。工件以 Φ25 孔下表面及 Φ45 孔外圆面为定位基准,在定位块和 V 型块上实现完全定位。加工 Φ25 时,由于 孔表面粗糙度为 。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。1.6aRm 本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工 Φ12.7 是立式铣床。工件以 孔及端面和水平面底为定位基准,在长销、支承板和支承钉上实现完全0.235 定位。加工表面:包括粗精铣宽度为 30mm 的下平台、钻 Ф12.7 的锥孔,由于 30mm 的下平台的表面、孔表面粗糙度都为 。其中主要的加工表面是6.3aRm 孔 Ф12.7,要用 Ф12.7 钢球检查。 本套夹具中用于加工与 Φ25 孔相通的 M8 螺纹底孔是用立式钻床。工件以 孔及其下表面和宽度为 30mm 的下平台作为定位基准,在大端面长圆柱0.235 销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工 M8 螺纹底孔时,先用 Φ7 麻花钻钻 孔,再用 M8 的丝锥攻螺纹。 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件,达到大批生产的水平,而且零 件的轮廓尺寸不大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大 批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。 2.2.2 基面的选择 (1)粗基准的选择 对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零 件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台 进行加紧,利用一个 V 形块支承 45 圆的外轮廓作主要定位,以限制 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除 x、x 两个自由度,达到完全定位,就 可加工 Φ25 的孔。 (2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用 Φ25 的孔作为精基准。 2.2.3 确定工艺路线 表 2.1 工艺路线方案一 工序 1 粗精铣 Φ25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 Ф mm0.235 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4 钻 Ф12.7 的锥孔 工序 5 加工 M8 螺纹孔,锪钻 Ф14 阶梯孔 工序 6 粗精铣 2-M6 上端面 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔孔,攻螺纹孔 2-M6 工序 8 检查 表 2.2 工艺路线方案二 工序 1 粗精铣 Ф25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 Ф mm0.235 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4 钻 Ф12.7 的锥孔 工序 5 粗精铣 2-M6 上端面 工序 6 钻 2-Ф5 孔,加工螺纹孔 2-M6 续表 2.2 工序 7 加工 M8 螺纹孔,锪钻 Ф14 阶梯孔 工序 8 检查 工艺路线的比较与分析: 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5 钻 Ф14 孔,再加工螺纹孔 M8” 变为“工序 7 粗精铣 M6 上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样 的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。 以 Ф25mm 的孔子外轮廓为精基准,先铣下端面。再钻锥孔,从而保证了两 孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工 艺路线而先上端面, 再“钻 Ф14 孔,加工螺纹孔 M8”不便于装夹,并且毛坯的 端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这 个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下,发现第一个方案也比较合理想。所以 我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3 所示。 表 2.3 最终工艺过程 工序 1 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2 选用立式升 降台铣床 X52K。 工序 2 加工孔 Φ25。钻孔 Φ25 的毛坯到 Φ22mm;扩孔 Φ22mm 到 Φ24.7mm;铰孔 Φ24.7mm 到 Ф mm。保证粗糙度是 1.6 采用立式钻床0.235 Z535。采用专用夹具。 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台,仍然采用立式铣床 X52K,用组合夹具。 工序 4 钻 Ф12.7 的锥孔,采用立式钻床 Z535,为保证加工 的孔的位置度,采用专用夹具。 工序 5 加工螺纹孔 M8,锪钻 Ф14 阶梯孔。用组合夹具,保 证与垂直方向成 10 ゜。 工序 6 粗精铣 M6 上端面 。用回转分度仪加工,粗精铣与 水平成 36 ゜的台肩。用卧式铣床 X52K,使用组合夹 具。 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式钻床 Z535, 为保证加工的孔的位置度,采用专用夹具 工序 8 检查 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200,毛坯的重量 0.85kg,生产类型为大批生产。由于毛坯 用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下: 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余 量其实只是名义上的加工余量,实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。 由于本设计规定零件为大批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与 最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有:(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献 [14]的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余 量都为 0.5mm。 1)加工 Φ25 的端面,根据参考文献[8]表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm,粗加 工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求,精加工 1mm,同理上下端面 的加工余量都是 2mm。 2)对 Φ25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm,一次精加工 0.1mm 就可达到要求。 3)加工宽度为 30mm 的下平台时,用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加 工表面有粗糙度的要求 ,而铣削的精度可以满足,故采取分四次的铣6.3aRm 削的方式,每次铣削的深度是 2.5mm。 4)钻锥孔 Φ12.7 时要求加工一半,留下的余量装配时钻铰,为提高生产率 起见,仍然采用 Φ12 的钻头,切削深度是 2.5mm。 5)钻 Ф14 阶梯孔,由于粗糙度要求 ,因此考虑加工余量 2mm。3.2aRm 可一次粗加工 1.85mm,一次精加工 0.15 就可达到要求。 6)加工 M8 底孔,根据参考文献[8]表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻 削加工余量 1.1mm,一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。 7)加工 2-M6 螺纹,根据参考文献[8]表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次 钻削加工余量 1.1mm,一次攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。 8)加工 2-M6 端面,粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求, 精加工 1mm,可达到要求。 2.2.5 确定切削用量 工序 1:粗、精铣 孔下平面25 (1)粗铣 孔下平面 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床:X52K 立式铣床。 查参考文献[7]表 30—34 刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀) ,材料: , ,齿数15YT0Dm ,此为粗齿铣刀。8Z 因其单边余量:Z=1.9mm 所以铣削深度 :pa1.9m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-75,取 铣削速度 :参照f 0.12/faZV 参考文献[7]表 30—34,取 。.3/Vs 机床主轴转速 : 式(2.1)n0d 式中 V—铣削速度; d—刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速 :n101.360254/min4nr 按照参考文献[3]表 3.1-74  实际铣削速度 :v.31.7/1060dns 进给量 : fV.28/4.8/ffaZm 工作台每分进给量 : m.2infVs :根据参考文献[7] 表 2.4-81,a0a (2)精铣 孔下平面5 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床: X52K 立式铣床。 参考文献[7]表 30—31 刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀): , ,齿数 12,此为15YT0Dm 细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量:Z=0.1mm 铣削深度 :pa0.1m 每齿进给量 :根据参考文献[7]表 30—31,取f 0.8/faZ 铣削速度 :参照参考文献[7]表 30—31,取V32Vms 机床主轴转速 ,由式( 2.1)有:n100.3261/in14rd 按照参考文献[7]表 3.1-31 75 实际铣削速度 :v.0.4/06nms 进给量 ,由式(1.3)有:fV.1527/60.25/ffVaZns 工作台每分进给量 : mf2./3ins 工序 2:加工孔 Φ25 到要求尺寸 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 25mm,公差为 H7,表面 粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床,加工工序为钻、扩、铰,加工刀1.6aR 具分别为:钻孔——Φ22mm 标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔— —Φ24.7mm 标准高速钢扩孔钻;铰孔——Φ25mm 标准高速铰刀。选择各工序切 削用量。 (1 )确定钻削用量 1)确定进给量 根据参考文献 [7]表 28-10 可查出 ,f 0.47~.5/fmr表 由于孔深度比 , ,故0/3/21.6ld.9lfk 。查 Z535 立式钻床说明书,取(.47~.5).94~05/f mr表 。03/mr 根据参考文献[7]表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床进'1.75/fr 给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据表 28-9,允许的max16FN 进给量 。“1.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。f'f“f 2)确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15,由v mP 插入法得: ,17/minv表 4732FN表 ,5.69TNM表 1.5PkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表 28-3, , ,故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/min)表 ''01./i16n rd表 查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为:195/minr0295/in4/i10rv 由表 28-5, ,故.6MFTk473.6()FN5.954.8m 3)校验机床功率 切削功率 为mP'/)Mnk表(1.2(261.0kWW 机床有效功率 ' 4.5.835E mPkP 故选择的钻削用量可用。即 , , ,02dm0.3/fr19/inr14/inv 相应地 , ,516FN54.8T.05mPkW (2)确定扩孔切削用量 1)确定进给量 根据参考文献[7]表 28-31,f 。根据 Z535 机床说明书,取f::表 ( 0.78) m/r0.7=9./r =0.57mm/r。 2)确定切削速度 及 根据参考文献[7]表 28-33,取 。修vn 25/minv表 正系数: ,0.8mvk24.71.02(/1.09)ppRavak根 据 故 '25/in/minv表' '01)nd表 ( 10.2/min(24.7)86/ir 查机床说明书,取 。实际切削速度为75/ir301vdn 324./in10/mi (3)确定铰孔切削用量 1)确定进给量 根据参考文献[7]表 28-36, ,按该表f 1.3~26fm表 注 4,进给量取小植。查 Z535 说明书,取 。1.6/fmr 2)确定切削速度 及 由参考文献[7]表 28-39,取 。由vn 8./inv表 参考文献[7]表 28-3,得修正系数 ,0.8Mvk0.9pavk524.7(/0152)pRa根 据 故 '8./min.89.4/minv表' '01()nd表 7.4/i(25)95/ir 查 Z535 说明书,取 ,实际铰孔速度1/inr30vdn 325/mi07.8/i (4)各工序实际切削用量 根据以上计算,各工序切削用量如下: 钻孔: , , ,0.4/fr195/minr14/inv 扩孔: , , ,.7d522.3m 铰孔: , , ,0251.6/f0/in78/i 工序 3:粗精铣宽度为 30mm 的下平台 (1)粗铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床:X52K 立式铣床。 查参考文献[7]表 30—34 刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀) ,材料: , ,齿数15YT0Dm ,此为粗齿铣刀。8Z 因其单边余量:Z=2mm 所以铣削深度 :pa2m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-75,取 铣削速度 :参照f 0.12/famZV 参考文献[7]表 30—34,取 。1.3/Vs 由式 2.1 得机床主轴转速 :n10.60254/in34nrd 按照参考文献[3]表 3.1-74 3 实际铣削速度 :v.11.7/060nms 进给量 : fV.283/4.8/ffaZ 工作台每分进给量 : m.2infVs :根据参考文献[7] 表 2.4-81,a0a 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , llm 刀具切入长度 :1 式(2.2)210.5()(1~3lD20)5. 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 (2)精铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床: X52K 立式铣床。 由参考文献[7]表 30—31 刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀): , ,齿数 12,此为15YT0Dm 细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm 铣削深度 :pa1.0m 每齿进给量 :根据参考文献[7]表 30—31,取f 0.8/faZ 铣削速度 :参照参考文献[7]表 30—31,取V32Vms 机床主轴转速 ,由式( 2.1)有:n100.3261/in14rd 按照参考文献[3]表 3.1-31 75 实际铣削速度 :v3.14075.4/06dnms 进给量 ,由式(2.3)有:fV.12/60.25/ffVaZns 工作台每分进给量 : mf2./3ins 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 40l 刀具切入长度 :精铣时11lDm 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 工序 4: 钻 Ф12.7 的锥孔 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm, ,表面粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床,钻孔— —Φ12mm 标准高速钢麻花钻,6.3aRm 磨出双锥和修磨横刃;扩孔——Φ12.7mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削 用量。 (1 )确定钻削用量 1)确定进给量 根据参考文献 [7]表 28-10 可查出 ,f 0.47~.5/fmr表 由于孔深度比 , ,故0/3/21.6ld.9lfk 。查 Z535 立式钻床说明书,取(.47~.5).94~05/f mr表 。03/mr 根据参考文献[7]表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床进'1.75/fr 给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献[7]表max16FN 28-9,允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。'“ff 2)确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据参考文献[7]v mP 表 28-15,由插入法得: ,17/inm表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表 28-3, , ,故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/in)表 ''01./i16n rdm表 查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为:195/inr0295/in4/i10rv 由参考文献[7]表 28-5, ,故1.06MFTk4732516()N5.9.4.8m 3)校验机床功率 切削功率 为P'/)mMnk表(1.2(/26)1.05WkW 机床有效功率 ' 4.5.83E mPkP 故选择的钻削用量可用。即 , , ,02dm0.3/fr19/inr14/inv 相应地 , ,516FN54.8T.05mPkW (2)确定扩孔切削用量 1)确定进给量 根据参考文献[7]表 28-31,f 。根据 Z535 机床说明书,取f::表 ( 0.7) /r.7=9.6/r =0.57mm/r。 2)确定切削速度 及 根据参考文献[7]表 28-33,取 。修vn 25/minv表 正系数: ,0.8mvk24.71.02(/1.509)ppRavak根 据 故 '25/in/min表' '01)nd表 ( ./i(24.7)86/ir 查机床说明书,取 。实际切削速度为75/inr301vdn 324./mi10/i 工序 5:钻 M8 螺纹孔锪钻 Φ14 阶梯孔 (1)加工 M8 底孔 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。加工机床为 Z535 立式钻 床,加工工序为钻孔至 Φ7,选用 Φ7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹,选用 M8 细柄机用丝 锥攻螺纹。 切削深度 :pa10.5m 进给量 :根据参考文献[5]表 2.4-39,取f rmf/25.0 切削速度 :参照参考文献[5]表 2.4-41,取V sV43 由式(2.1)机床主轴转速 :n ,取01.436017/innrd90/inr 实际切削速度 :V0.9.3/60nms 被切削层长度 :l12.5m 刀具切入长度 : 7(~2)124.rDctgkctg 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 攻 M8×1.5 的螺纹 机床:Z535 立式钻床 刀具:细柄机用丝锥( )81.5M 进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 :参照参考文献[5]表 2.4-105,取V in/8.40sV 由式(2.1)机床主轴转速 :n ,取018.35./in4nrd36/ir 丝锥回转转速 :取 6/minr 实际切削速度 : V0.1860.15/ms (2)锪钻 Φ14 阶梯孔 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 14mm,表面粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床,加工工序为锪钻,加工刀具为:锪钻3.aRm 孔——Φ14mm 小直径端面锪钻。 1)确定切削用量 确定进给量 根据参考文献[7]表 28-10 可查出 ,f 0.25~.31/fmr表 由于孔深度比 , ,故0/3/12.5ld1.lfk 。查 Z535 立式钻床说明书,取(.25~.).~0/f mr表 。0.23/fmr 根据参考文献[7]表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床进'1.75/fmr 给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献[7]表max15690FN 28-9,允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。'“ff 确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15,由插v mP 入法得: ,17/invm表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mPkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表 28-3, , ,故0.8v.75lv'17/in.72(/in)v表 ''019mn rd表 查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为95/inr027.3/i110mv 由参考文献[7]表 28-5, ,故1MFTk473.473()FN5.695.69TN 校验机床功率 切削功率 为mP '/)mMPnk表( 1.2(/28)1.02WkW 机床有效功率 ' 4.5.365E mkP 故选择的钻削用量可用。即 , , ,012dm0.2/fr19/inr7.35/minv 相应地 , , 473FN51.6T0.82mPkW 工序 6:粗精铣 M6 上端面 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。要求粗糙度 ,用回转分度3.2aR 仪加工,粗精铣与水平成 36 ゜的台肩。用立式铣床 X52K,使用组合夹具。 (1)粗铣 M6 上端面 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床:X52K 立式铣床。 查参考文献[7]表 30—34 刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀) ,材料: , ,齿数15YT0Dm ,此为粗齿铣刀。8Z 因其单边余量:Z=2mm 所以铣削深度 :pa2m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-75,取 铣削速度 :参照f 0.12/faZV 参考文献[7]表 30—34,取 1.3/Vs 由式(2.1)机床主轴转速 :n10.60254/in34nrd 按照参考文献[7]表 3.1-74 3m 实际铣削速度 :v.11.7/060ns 进给量 : fV.283/4.8/ffaZ 工作台每分进给量 : m.2infVs :根据参考文献[7] 表 2.4-81,a0am 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , ll 刀具切入长度 :1 210.5()(1~3lD240)7 刀具切出长度 :取2lm 走刀次数为 1 (2)精铣 M6 上端面 加工条件: 工件材料: HT200,铸造。 机床: X52K 立式铣床。 参考文献[7]表 30—31 刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀): , ,齿数 12,此为15YT0Dm 细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm 铣削深度 :pa1.0m 每齿进给量 :根据参考文献[7]表 30—31,取f 0.8/faZ 铣削速度 :参照参考文献[7]表 30—31,取V0.32/Vms 机床主轴转速 ,由式( 1.1)有:n100.3261/in14rd 按照参考文献[3]表 3.1-31 75 实际铣削速度 :v.0.4/06nms 进给量 ,由式(2.3)有:fV.1527/60.25/ffVaZns 工作台每分进给量 : mf2./3ins 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 40l 刀具切入长度 :精铣时11lDm 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 工序 7:钻 2-M6 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 6mm。加工机床为 Z535 立式钻 床,加工工序为钻孔至 Φ5,选用 Φ5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹,选用 M6 细柄机用丝 锥攻螺纹。 切削深度 :pam2.4 进给量 :根据参考文献[5]表 2.4-39,取f rmf/25.0 切削速度 :参照参考文献[5]表 2.4-41,取V sV43 由式(2.1)机床主轴转速 :n ,取01.43601/in5nrd90/inr 实际切削速度 :V0.9.24/160nms 被切削层长度 :l5m 刀具切入长度 :1 5(~2)13.52rDctgkctg 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 攻 M6×1.5 的螺纹 机床:Z535 立式钻床 刀具:细柄机用丝锥( )61.5M 进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 :参照参考文献[5]表 2.4-105,取V min/8./14.0sV 由式(2.1)机床主轴转速 :n ,取018.471.3/min36nrd/ir 丝锥回转转速 :取 /in 实际切削速度 : V0.80.15/16s 被切削层长度 :l5m 刀具切入长度 :14. 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 工序 8:校验 2.2.6 确定基本工时 (1)粗铣、精铣 Φ25 孔下平面 加工条件: 工件材料:HT200 铸铁, 200MPab 机床:X525K 机床 刀具:高速钢镶齿套式面铣刀 粗铣的切削工时 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 90lm 刀具切入长度 :1 210.5()(1~3lDa240)7 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt1290.34min8jmlf 根据参考文献[5]表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft 精铣的切削工时 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 90l 刀具切入长度 :精铣时11lD 刀具切出长度 :取2lm 走刀次数为 1 机动时间 :2jt129021.4min35jmlf 根据参考文献[5]表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 20.1ft 铣 Φ25 孔下表面的总工时为:t= + + + =0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min1jt2j1ftf (2)钻孔 加工条件: 工件材料:HT200 铸铁, 200MPab 机床:Z535 立式钻床 刀具:钻孔——标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔——标准高速钢 扩孔钻;铰孔——标准高速铰刀 钻孔工时:切入 3mm、切出 1mm,进给量 ,机床主轴转速0.43/fmr , 195/minr 铰孔: , , ,02d1.6/fmr1/inr7.8/inv =(30+3+1)/0.43×195=0.41min1t 根据参考文献[5]表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.ft 扩孔工时:切入 3mm、切出 1mm,进给量 ,机床主轴转速0.5/fmr275/inr =(30+3+1)/0.57×275=0.22mint 根据参考文献[5]表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 21.7ft 铰孔工时:切入 3mm、切出 1mm,进给量 ,机床主轴转速.6/fr10/minr =(30+3+1 )/1.6×100=0.21min3t 根据参考文献[5]表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 31.7ft 总工时:t= + + + + + =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min1t231ft2f3ft (3)粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工件材料:HT200,金属模铸造 加工要求:粗铣宽度为 30mm 的下平台,精铣宽度为 30mm 的下平台达到粗糙度 3.2。 机床:X52K 立式铣床 刀具:高速钢镶齿式面铣刀 计算切削工时 粗铣宽度为 30mm 的下平台 根据参考文献[9]进给量 f=3mm/z,切削速度 0.442m/s,切削深度 1.9mm,走刀长 度是 249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。 切削工时: =249/(37.5×3)=2.21min。1t 根据参考文献[5]表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft 精铣宽度为 30mm 的下平台 根据参考文献[9]进给量 f=3mm/z,切削速度 0.442m/s,切削深度 0.1mm,走刀长 度是 249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。 切削工时: =249/(37.5×
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