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目 录 1 设计任务书------------------------------------------------------第03页 1.1设计题目----------------------------------------------------第03页 1.2设计目的----------------------------------------------------第03页 1.3设计内容及要求---------------------------------------第03页 2 设计说明书---------------------------------------------------------第04页 2.1零件的分析--------------------------------------------------第04页 2.2确定毛坯制造形式-------------------------------------------第05页 2.3基准的选择--------------------------------------------------第05页2.4制订工艺路线-----------------------------------------------第06页2.5确定毛坯尺寸-----------------------------------------------第09页2.6铸造斜度选择------------------------------------------------第11页 2.7工序设计----------------------------------------------------第11页 3 专用夹具设计------------------------------------------------------第45页3.1 问题的提出-------------------------------------------------第 45页3.2夹具设计----------------------------------------------------第46页 3.3夹具设计及操作的简要说明-----------------------------第46页致谢---------------------------------------------------------------第47页 参考文献---------------------------------------------------------第48页1 设计任务书1.1设计题目 车床尾座体机械加工工艺规程及铣床(铣端面)夹具的设计。
1.2设计目的 通过机械制造工艺与机床夹具设计课程设计,使我们能熟悉地解决一个零件在加工中的定位,夹紧及合理安排工艺路线等问题,以保证零件的加工质量,同时通过设计,学会使用手册及相关图表资料1.3设计内容及要求设计依据车床尾座体零件图、生产纲领,毛坯制造方法、生产条件(设备、刀具、夹具、量具的性能,工人技术水平,工艺装备制造能力) 此次毕业设计所指定的车床尾座体为中批生产的产品使用专用或通用夹具生产纲领为500-5000件毛坯采用砂型铸造方法生产机械加工中采用专用机床或通用机床,专用或标准刀具、量具工人技术水平和工装制造能力为中等水平主要技术指标1)中批生产,工序较分散 2)设计的专用夹具应选择好定位基准、夹紧方式定位、夹紧迅速,夹紧力适中,以缩短工序工时,提高生产效率,确保产品质量技术要求根据已学知识,进行工艺规程及专用夹具设计所设计的夹具,必须定位可靠、夹紧可靠所绘制的零件图,必须表达全面,符合国标编写的设计说明书应文理通顺、条理清晰、图文并茂工作要求认真复习设计有关知识,并查询有关资料、手册按时保质、保量完成设计任务在设计时间,因事离校要办理请假手续,及时报告设计进度,设计过程中的问题应及时请教老师。
图纸要求要求图面清晰、布图合理;所有设计图纸用计算机绘制,必须符合国家标准 1.3.6设计工作量① 绘制车床尾座体零件图一张;② 编制工艺过程卡片一张;③ 编制工序卡片一张;④ 绘制专用夹具装配图一张;⑤ 绘制夹具零件(包括夹具体)图;共完成图纸工作量A02.5张以上编写设计说明书一份约15000字2 设计说明书2.1零件的分析零件的作用 题目所给定的零件是车床尾座体,它位于车床的末端,主要作用是当加工长轴时,用于顶紧工件防止因装夹误差发生径向跳动.零件的顶部有一个φ100H7的孔,用于安装一个顶尖在尾座体末端,用一个手轮夹操作顶尖的进退,尾座体顶部有一个φ30H7的孔,并有M8的配钻螺纹孔用于锁紧顶尖;另外,顶部还有一个φ10的梯形孔,作用是加润滑油,使顶尖能移动自如;在套筒的旁边,还有一个φ50的孔,用于使顶尖偏心,调整加工时的不同椎度,在尾座体底面有一个矩形槽,用于能通过手柄使尾座体能左右移动工艺性分析 车床尾座体共有两组加工表面,它们相互间有一定的位置要求,现分析如下:A、以φ100H7为中心的加工表面,这一组加工表面包括: a、φ100H7孔及其倒角:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8μm,并有圆柱度要求,公差为0.012,需粗镗、半精镗、精镗、浮动精镗。
b、φ120H8的孔:公差等级为IT8,表面粗糙度为Ra1.6μm,需粗镗、半精镗、精镗 c、φ30H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6μm,并有位置度要求为0.08,需钻,扩,粗铰,精铰 d、φ10H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6μm,需粗铰-精铰 e、φ6孔:未注公差,表面粗糙度为Ra12.5μm,只需钻就可以了 f、φ50H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6μm,并有位置度要求,位置度公差为0.07,需钻-粗铰-精铰 g、φ77孔:没公差要求,表面粗糙度为Ra6.3μm,锪 h、4-M12深20孔:未注公差及表面粗糙度,需钻-攻 i、两个端面:后端面有垂直度要求,表面粗糙度为Ra3.2μm,需粗铣-精铣 j、顶面:未注公差等级,表面粗糙度为Ra1.6μm,需粗铣-精铣B、以底面为中心的加工表面这组加工表面包括: a、底面:未注公差等级,表面粗糙度Ra1.6μm,平面度要求为0.04,需粗铣-精铣-刮研 b、底面四周:未注公差等级,表面粗糙度Ra3.2μm,需粗铣-精铣 c、底面的两孔2-φ33:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5μm,需钻即可。
d、2-φ61及倒角:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5μm、Ra6.3μm,锪 e、φ17孔:未注公差等级,Ra12.5μm,钻 f、螺纹M20×45:未注公差等级,在φ17基础上扩孔至φ17.5,深50,再攻M20×45 h、φ17.5孔:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5μm,需钻即可 i、φ26,φ20螺纹:表面粗糙度Ra12.5μm,需扩孔至φ20,再攻螺纹,深20 j、钻φ17.5孔2.2确定毛坯制造形式 零件材料为HT150,车床在工作过程中,尾座体承受的载荷较为稳定,零件的产量为500-5000件,为中批生产,零件尺寸轮廓较大,故采用砂型铸造2.3基准的选择粗基准的选择 根据粗基准选择原则的重要表面余量均匀原则,定位可靠性原则考虑,选择尾座体的底面为粗基准精基准的选择 精基准选择时应主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算2.4制订工艺路线,扩孔至φ26,深20,再将剩余部分攻φ20的螺纹 k、62×24的槽:未注公差等级,表面粗糙度为Ra12.5μm,其中G面Ra1.6μm,需粗刨,其中G面需粗铣刨,刮研。
l、3×2的退刀槽:未注公差等级,表面粗糙度为Ra12.5μm,粗刨即可这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是: φ30H7孔中心线与φ100H7孔中心线的位置度公差为0.08; 端面F与φ100H7孔中心线的垂直度公差等级0.02; G端与φ100H7孔中心线的垂直度公差等级0.03,与底面的垂直度公差为0.08; φ100H7孔中心线与底面的平行度公差为0.12; φ50H7孔中心线与φ100H7孔中心线的位置度公差为0.07; φ100H7孔的圆柱度公差为0.012; 底面的平面度公差为0.04 根据设计的主要技术要求及机械加工工艺工序的安排原则,制订如下的工艺方案: 工序1:铸造 工序2:预备热处理 工序3:粗铣顶面,以A面定位,利用专用夹具,粗铣C面至尺寸线,保证尺寸75.5 图1.1粗洗顶面工序4:粗铣底面,以C面定位,粗铣A面,保证尺寸336.25 图1.2粗铣底面工序5:铣槽,以C面和F面定位,铣槽至尺寸60×24。
图1.3铣槽 工序6:粗铣端面E,端面F,以A面,G面定位,铣F面,保证尺寸5.5,铣E面,保证297.5 图1.4粗铣端面工序7:铣底面的四周,铣至尺寸440×355 工序8:钻2-φ33孔,锪2-φ61孔 图1.5钻孔 工序9:去应力热处理 工序10:精铣顶面(安装方式同工序3) 工序11:精铣底面(安装同工序4) 工序12:粗镗、半精镗φ100 图1.6精镗孔 工序13:粗镗、半精镗φ50孔,精镗、浮动镗φ50孔,并锪φ77孔 图1.7粗镗孔 工序14:刮研底面,磨A面至尺寸335(±0.2),保证平面度0.03,(安装同精铣底) 工序15:精刨G面(以C、F定位至尺寸61.8×24.3) 图1.9精刨糟 工序16:刨退刀槽(安装同上),以C、E面定位,利用专用夹具,保证G面,使与滑枕运动方向平行,刨3×2。
工序17:精铣两端面E、F(安装同粗铣) 工序18:精镗φ100,φ120 1、精镗φ100孔至φ99.3 2、精镗φ120孔至φ119.3×15 3、倒角1×45° 4、浮孔至φ100H7 5、浮孔至φ120H8 图2.0精镗孔 工序19:研刮G面,保证与底面垂直度为0.08,与孔垂直度为0.03 工序20:钻、扩、铰φ30,φ10 钻φ28底孔,扩孔至φ29.8,铰φ30H7 钻φ6通孔,扩孔至φ9.8×14,再扩至φ9.9×14,铰φ10H7孔 工序21:钻4-M12深20的螺纹孔 1、钻底孔φ10,深25 2、攻螺纹4-M12,深20 工序22:钻2-φ17.5×35,锪2-φ26×20 工序23:钻2-φ17.5×125,攻2-φ26×20 工序24:钻M20底孔φ17,攻螺纹M20,深50 工序25:终检 图2.1钻孔2.5确定毛坯尺寸 根据零件是成批生产,材料是HT150,可得它的尺寸公差等级为8-10,加工余量等级为G,则查《机械制造工艺简明手册》表2.2-4,加工余量的范围是5-5.5,则取加工余量为5mm,当需精加工时,应增加加工余量0.5mm,由于顶面的加工余量等级比底面降低一级,则顶面的加工余量为7mm。
1、φ100H7中心孔到顶面的距离75,顶面要求粗加工、精加工、尺寸公差自由,则加工余量为5.5 2、φ100H7孔中心线到底面的距离260,尺寸公差自由,表面粗糙度要求为Ra1.6μm,需粗、精、刮,则加工余量为5.75mm 3、E面、F面都需粗加工,精加工,则加工余量为单侧5.5mm 4、底面四周的加工粗糙度为Ra12.5μm,只需粗加工,则加工余量为单侧5mm 5、φ100H7孔,该孔铸造时已经铸出,由《机械制造工艺简明手册》表2.3-10可得: 毛坯:φ85mm 第一次粗镗:φ95mm (半精镗)第二次粗镗:φ98mm 精镗:φ99.3+0.220mm 浮动镗:φ100mm 6、φ120孔,查表可得: 第一次粗镗:φ115mm 第二次粗镗:φ118mm 精镗:φ119.4+0.350mm 浮动镗:φ120mm 7、φ50孔,查表可得: 毛坯:φ35mm 第一次粗镗:φ45mm 第二次粗镗:φ48mm 精镗:φ49.6+0.230mm 浮动镗:φ50mm 8、φ33孔,该孔未铸出,则: 第一次钻φ20mm 第二次钻至φ33mm 9、槽的加工及G面,则: 铣槽至尺寸60×24 半精铣G面,则槽为61.7×24 磨G面,则为62×24 10、φ30H7孔的加工,开始时未铸出,则查表2.3-8《机械制造工艺简明手册》有: 钻孔:φ28mm 扩孔至:φ29.8mm 粗铰至:φ29.93 铰孔至:φ30H7mm 11、φ6,φ10H7油杯孔的加工:钻φ6底孔,再钻φ9.8×14,粗铰孔至φ9.96,精铰至φ10H7。
12、M12×20螺纹孔: 钻孔至φ10.2,深20 攻螺纹至M12 0.023 0.052 0.13 1.1 2.1 而毛坯及各工序都有加工公差,因此所规定的加工余量也只是名义加工余量,实际上余量有最大最小之分由于本零件为中批生产,应采用调整法予以确定,以底面至φ100H7孔中心线的距离260为例,它的分布图如下:%%C9 9+0.02^-0.01 由图可知: 毛坯名义尺寸:260+5.75=265.75mm 毛坯最大尺寸:265.75+2.1=267.85mm 毛坯最小尺寸:265.75-1.1=264.65mm 粗铣后最大尺寸:260+0.75=260.75mm 粗铣后最小尺寸:260.75-0.13=260.62mm 精铣后最大尺寸:260+0.25=260.25mm 精铣后最小尺寸:260.25-0.052=260.198mm 刮后尺寸与零件图上相同:即260mm2.6铸造的斜度对于砂型铸造而言,常取3°2.7工序设计选择加工设备与工艺装备选择机床(1)工序3、工序4、工序10、工序11均为铣面,加工的精度要求较高,且为中批量生产,并且工件比较大,则选择立式铣床X52K。
(2)工序5、工序15、工序16均为刨槽,中批生产,则选择牛头刨床B650(3)工序6、工序7、工序17均铣的是侧面,批量生产,铣削的面积相对来说批量较小,则选择立式铣床X51(4)工序8、工序21、工序22、工序23,钻的都是孔系,工件又比较沉重,为了减轻劳动强度,采用摇臂钻床Z35(5)工序12、工序13、工序18为镗孔,精度要求较高,则采用专用镗床(6)工序14,磨A面,采用平面磨床M7130(7)工序20、工序24为钻一般的孔的加工,但工件较沉重,为减轻工人的劳动强度,选用立式钻床Z535(8)工序5为铣槽,选用X2016B龙门铣床选择夹具 本零件的生产批量比较大,为了提高劳动生产率,除采用一些通用的夹具之外,还需设计一些专用的夹具,比如说在加工孔系的时候应采用专用的钻床夹具,加工φ100H7孔时,应采用专用的镗床夹具等选择刀具 (1)在铣床上加工的刀具,一般都是铣刀,则对顶面,底面,E面,F面及底面四周的加工的刀具均选择高速钢镶齿套式面铣刀 (2)在刨床上加工的刀具,一般都是刨刀,则对底面槽的加工,G面的加工均用切槽刨刀 (3)在磨床上加工的刀具一般都是砂轮 (4)在钻床上加工的刀具一般都是钻头,锪刀。
对于不同孔径的孔,则采用不同的钻头不同的作用也需不同种类的钻头因此,本零件所需的钻头如下: 查《机械制造工艺学简明手册》表3.16,表3.1-8,表3.1-10,表3.1-14 对工序8,钻φ33孔,钻孔时需两种钻头,锥柄麻花钻,d为120,型号GB1438-85,套式扩孔钻,型号GB1142-84,带导柱直柄平底锪钻、型号GB4260-84 对于工序20,对φ30H7孔加工时,钻φ28底孔时用GB1438-85,扩孔至φ29.8时,用锥柄扩孔钻GB1141-84,对油杯孔的加工,钻底孔φ6时,用GB1438-85,扩孔时采用GB1141-84系列,铰孔时,用铰刀(锥柄用),GB1138-84 对于工序21,钻底孔φ10时,用锥柄麻花钻,型号GB1438-85;攻螺纹时,用细柄机用,和手用丝锥GB3464-83 对于工序22,钻φ17底孔时,用锥柄麻花钻GB1438-85,锪孔时用GB4260-84 对于工序23,钻φ17.5底孔时,用锥柄麻花钻GB1438-85,攻φ26×20时,用细柄机用的手用丝锥GB3464-83B1438-85,扩孔 对于工序24,钻φ17孔,用G至φ17.5时,用GB1141-84,攻丝纹时用细柄机用手用丝锥GB3464-83。
(5)在镗床上加工时,刀具一般都是镗刀板,对于粗加工,用粗镗刀板Z33-1,对于精加工,选用精镗刀板,Z33-2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二种:一是按计量器具的不确定选择;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选择加工孔用量具 φ100H7,φ120H8,φ50H7孔径粗镗,半精镗,精镗,浮动镗,对于φ100H7孔,一次粗镗至mm,(半精镗)第二次粗镗至mm,精镗至mm,浮动镗至φ100H7mm,现按计量器的测量方法极限误差选择其量具 精镗孔至 mm,公差等级为IT11,按表5.1-5 《机械制造工艺简明手册》精度系数K=10%,计量器具测量方法的极误差∆lim=KT=0.1×0.22=0.022查表5.1-6,可选用内径百分尺,从表5.2-11中选分度值0.01mm,测量范围50-125的内径百分尺(GB8177-87)即可 半精镗孔至mm,公差等级为IT9,按表5.1-5,精度系数K=20%,则∆lim=KT=0.2×0.087=0.0174,查表5.1-6,可选用一级内径百分表,从表5.2-18,可选测量范围为50-100,测孔深度为I型的。
(JB1081-75) 精镗孔至mm,公差等级IT8,则精度系数K=25%,∆lim=KT=0.25×0.046=0.01125,查表5.1-6,可选用二级杠杆百分表 浮动镗φ100H7孔,由于精度要求高,加工时每个工件都需要进行测量,故宜选用极限量规,按表5.2-1,根据孔径,可选用三牙锁紧式圆柱塞规(GB6322-86)按同样的方法,选择φ120,φ50孔加工时的量具:φ120H8: 粗镗:分度值为0.01mm,测量范围50-125的内径百分尺(GB8177-81) 半精镗:测量范围50-100,测孔深度为I型的一级内径百分表(GB1081-75) 精镗:二级杠杆百分表 浮动镗:三牙锁紧式圆柱塞规(GB6322-86)φ50H7: 粗镗:测量范围35-50,测孔深度为I型的一级内径百分表(GB1081-75) 半精镗:二级杠杆百分表 精镗、浮动镗:三牙锁紧式圆柱塞规(GB6322-86)加工槽所用的量具 槽经刨削加工,槽宽与槽深的尺寸公差不高,因此,选用分度值为0.02mm,测量范围为0-150的游标卡尺(GB1214-85)进行测量加工线性尺寸所选用的量具 由于线性尺寸的公差等级要求都不是很高,则量外尺寸时,选用分度值为0.02mm测量范围内线性尺寸基本尺寸确定的游标卡尺(GB1214-85),而量内径尺寸时,选用分度值0.02mm的深度百分尺(GB13148-87)确定切削用量及基本时间 工序3:本工序为粗铣顶面,工件材料为HT150,铸件,选用的是立式铣床XK52。
所选刀具是硬质合金镶齿式铣刀由于X52K铣床主轴端面至工件台面距离为30-400,主轴中心线至床身垂直导轨面距离350mm,刀杠直径32-50,工件台面积1250×320,功率7.5kw,由于工件的宽度是150mm,长度L=556mm,加工余量h=5,则选ap≤80mm,d0=200mm的面铣刀,采用套式镶齿铣刀,Z=16(表3.16),(铣刀形状,表3.2),γn=15°,α0=12°1)切削用量的确定 ①决定ae,由于加工余量不大,可一次走刀内完成,则: ae=h=5mm ②决定每齿进给量fz,根据X52K功率7.5kw,中等钢度系统根据表3.5《切削用量简明手册》fz=0.14~0.24mm/z,现取 fz=0.24mm/z ③选择铣刀磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,3.8《切削用量简明手册》铣刀刀齿后刀面最大磨损量为,取1.5,铣刀寿命T=240mm ④决定切削速度vc和每分钟进给量vf切削速度vc可根据表3.27*《切削用量简明手册》中的公式计算,也可直接查表: 根据表3.16*《切削用量简明手册》,当d0=200mm,Z=16mm,ap=35-75mm,fz=0.24时,vt=62m/min,nt=100m/min,vft=350mm/min。
各修正系数为Kmv=Kmn=Kmvf=1.26 Ksv=Ksn=Ksvf=0.6 故: vc=vtkv=κ62×1.26×0.6=46.89m/min n=ntKn=100×1.26×0.6=75.6r/min vf=nftkv=350×1.26×0.6=264.6m/min根据X52K铣床说明书:选择nc=75r/min,vfc=250mm/min因此,实际切削速度和每齿进给量为: vc=πd0nc/1000=3.14×200×7.5/1000m/min=47.1m/min fzc=vfc/ncz=250/7.5×16min/z=0.21min/z ⑤检验机床功率,根据表3.24《切削用量简明手册》当fz=0.13-0.25mm/z,ap=5.0mm , ae≤20.5 , vf≤70时,Pa=6.6kw 根据X52K型铣床说明书,机床主轴允许功率为: PcM=7.5kw 故Pcc
2)计算基本工时 tm'=L/vf 其中L=l+y+△,l=556mm,根据表3.25《切削用量简明手册》,入切量及超切量y+△=25mm,则: tm'=581/250min=2.324min(1)工序4,为粗铣底面,工件材料HT150,σb=150MPa,铸件,有外皮,X52K型铣床 1)硬质合金镶边刀具,则根据工件的底面形状和尺寸,ae=5mm,选择铣刀的直径,d0=200mm,ap≤180mm,由表3.16*,Z=16 2)铣刀几何形状,表3.2*,γ0=12°,α0=12°,κγ=60°,β=15°,λs=-10(2)选择切削用量: 1)决定铣削深度ap,由于加工余量不大,一次性切除,则: ap=h=5mm 2)决定每齿进给量fz,采用不对称端铣以提高进给量根据表3.5*,当使用YG6,铣削功率为7.5kw时,fz=0.14~0.24mm/z 但因采用不对称铣削,故取 fz=0.24mm/z 3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命: 根据表3.7*,铣刀后刀面最大磨损量为1.5mm,寿命T=240min(表3.8*) 4)决定切削速度vc和每分钟进给量: 查表3.16*,当fz≤0.26,d0=200mm,z=16,T=240min时,vt=62m/min,nt=100m/min,vft=350m/min。
各修正系数:kmv=kmn=kmvf=1.26 ksv=ksn=ksvf=0.6 故: vc=vtkv=62×1.26×0.6=46.89m/min n=ntkn=100×1.26×0.6=75.6r/min vf=vftkvt=350×1.26×0.6=264.6mm/min据X52K铣床的参数,取: nc=75r/min,vfc=250mm/min因此,实际切速和每齿进给量为: vc=πd0nc/1000=3.14×200×75m/min=47.1m/min fzc=vfc/ncz =250/75×16mm/z=0.21mm/z 5)检验机床功率 根据表3.24*查得,Pcc=6.6kw 根据X52K铣床参数,PcM=7.5kw 故 Pcc
1)确定刀具: 采用立铣刀,规格为:D=50,L=200,l=20,Z=52)确定切削用量: 铣削深度ap=24,宽度ae=40mm3)每齿进给量的确定: 根据表3-28《机械制造工艺设计手册》查得fz=0.07~0.18mm/z,现取fz=0.18mm/z4)选择铣刀磨钝标准及耐用度: 根据表3.7*,立铣刀加工铸件,则铣刀的后角最大磨损量0.6mm;刀具直径d=50mm,耐用度T=80min5)确定切削速度和工作台面每分钟进给量fMz,根据公式计算: v=Cvd0zv/TmaexvafyvapuvZpv kv 式中Cv=72,zv=0.7,xv=0.5,yv=0.2,uv=0.3,pv=0.3,m=0.25,kv=0.8×0.51=1.2 则 v=72×500.7/(80·0.25·500.5·0.180.2·240.3·50.3) 1.2=21.17m/min n=1000×21.17/π×50r/min=134.8r/min 取n=110r/min 实际切削速度v=17.27m/min=20.29m/s 工作台每分钟进给量为: fMz=0.18×5×110=99mm/min 根据机床工作台进给量选择 fMz=99mm/min 则实际每齿进给量为 fz=99/5×110=0.18mm/min 6)检验机床功率:根据表3.25*的计算: Pc=Fcv/1000 Fc=9.81·CFz·ae0.83·af0.65·d0-0.83·ap1.0·Z式中CFz=30,ae=50,af=0.18,d0=50,ap=24,Z=5 Fc=9.81·30·500.83·0.180.65·50-0.83·241.0·5=11585N v=0.29m/s Pc=11585×0.29/1000=3.34kw 龙门铣床的电机总功率为102kw,主电机功率22kw,故所选的切削用量可用,即: fz=0.18m/min,fMz=99mm/min,n=110r/min,v=0.29m/s7)立铣刀铣槽的基本时间: tm1=(l+l1+l2/fuz)·2=(365+3+4/99)·2=7.52min工序6:本工序是粗铣端面。
工件材料HT150,σb=150MPa,铸件,龙门铣床,刀具材料是 镶套式面铣刀,d0=200,Z=16,T=240min 刀具几何形状表3.2*,γ0=45°, α0=12°, kr=75°, krε=30°, kr'=1°, β=15°, λs=-10° 2、确定切削用量 1)确定切削深度ap,余量不大,一次切除,则: ap=5mm 2)决定每齿进给量: 据表3.6*,有fz=0.2~0.5mm/z,取fz=0.24/mm 3)选择铣刀磨钝标准和刀具寿命: 根据表达式3.7*,铣刀的后刀角最大磨损为1.50mm 表3.8*,刀具寿命T=240min 4)决定铣刀切削速度vc和每分钟进给量vf 查表3.16*,有: vt=62m/min,nt=100r/min,vft=350mm/min修正系数:kmt=kmn=kmf=1.26 kst=ksn=ksvf=0.6则: vc=vtkv=62×1.26×0.6=46.89m/min n=ntkn=100×1.26×0.6=264.6mm/min据X52铣床参数,取: nc=75r/min vf=250mm/min则实际切削速度和每齿进给量为: vc=πd0nc/1000=3.14×2000×75/1000=47.1m/min fzc=vfc/ncz =250/75×16mm/z=0.21mm/z 5)检验机床功率: 根据表3.248,Pcc=6.6kw 根据表4.2-38,PcM=7.5kw故: Pcc
(1)钻φ10孔 1)选择钻头 选择锥柄麻花钻头,其直径d0=20 钻头几何形状为(表2.1*及2.2*),修磨模刀,β=30°,α0=14°,ψ=55 2φ=130°,b=2,l=4,bε=3.5,2φ1=70° 2)选择切削用量A、选择进给量f ①按加工要求决定进给量,据表2.7*,当加工要求为H12-H13精度,强度σb=150MPa,d0=20mm时,f=0.47~0.57mm/r 由于L/d=75/20=3.75,故应乘以孔深修正系数klf=0.98,则: f=(0.47~0.57)×0.98mm/r=0.46~0.56mm/r ②按钻头强度决定进给量,根据表2.8*,当HBS<168HBS,d0=20mm时,钻头允许的进给量f>2mm/r ③按机床机构强度决定进给量,根据表2.9*,当HBS≤210,d0=20mm,机床Z35,进给机构允许的轴向力为19620N,f=2.25mm/r 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0.46~0.56mm/r,根据Z35技术参数,表4.2-13,f=0.56mm/r 由于加工通孔,为了避免即将钻穿进钻头折断,故宜在孔即将钻穿进停止自动,而用手动。
由表2.19*可查出,钻孔进的轴向力,当f=0.56mm/r,d0≤21mm时,Ff=6080N,轴向力修正系数为0.85,故Ff=6080×0.85=5168N 又Fmax=19620>Ff 故,f=0.56mm/r可用B、决定钻头磨钝标准及寿命,由表2.12*,当d0=20mm时,钻头后刀面最大磨损量取0.6mm,T=60minC、决定切削速度,由表2.15*,HBS=140~152,f≤0.53,d0=20mm模刀时,vc=25m/min 切削速度的修正系数,查表2.31*有: KTv=1.0, Kmv=1.36,Ksv=1.0,Kxv=1.0,Kcv=0.9 n=1000v/πd0=487.26r/min 根据Z35主轴转速,表4.2-12,取nc=530r/min,但因所选转速高于计算转速,则会使刀具寿命下降,故可将进给量降低一级,取f=0.40,也可选择较低转速nc=420r/min,仍用f=0.56mm/r,比较两种方案: 方案一:f=0.40mm/r, nc=530r/min ncf=530×0.40mm/min=212mm/min 方案二:f=0.56mm/r, nc=420r/min ncf=420×0.56mm/min=235.2mm/min 方案二nc大,故方案二好,即: vc=25m/min, f=0.56mm/rD、检验机床扭矩及功率 根据表2.20*,d0≤21mm,f≤0.64mm/r时 Mc=61.8N.m ,修正系数0.85,则Mc=52.53N·M 据表Z35技术参数Mm=735.75N·M 据表2.23*,当HBS<170,d0=20mm,f=0.56mm/r,vc=26.4mm/min时,Pc=1.7kw 据Z35技术参数PE=4.5kw 由于Mc
C、决定切削速度,由表2.15*,HBS=140~152,f=1.5mm/r,d>20mm时,vt=18m/min 切削速度的修正系数为(表2.31*),Ktv=1.0,Kmv=1.36,Kwv=1.0,Kxv=1.0,则: v=vtTv=18×1.0×1.36×1.0×1.0×1.0×1.0=24.48m/min n=1000v/πd0=1000×24.48/3.14×33r/min=236.25r/min 按Z35的主轴转速查表4.2-12,取n=170r/min或265r/min,若取265r/min,则f=1.2m/r比较两方案: 方案一: f=1.5mm/r,nc=170r/min ncf=170×1.5=255mm/min 方案二: f=1.25mm/r,nc=265r/min ncf=265×1.25=320mm/min 方案二ncf较大,则方案二较好,这时vc=18mm/min,f=1.2mm/rD、检验机床扭矩及功率 根据表2.21*,f≤1.3mm/r,d≤35mm时 Mt=304.1N·M 修正参数KMM=0.85,则Mc=304.1×0.85=258.49N·M,根据Z35钻床参考技术, Mm=735.75N·M 根据表2.23*,HBS<170,d0<34.5mm,f=1.25mm/r时,vc=20m/min时,Pt=4.0kw,查表4.2-11,PE=4.5kw 则,Mc
根据表3.2*,选择铣刀参数γn=-10°,α=8°,Z=16(表3.16*)1、选择切削用量 1)切削深度 ap=h=0.5mm 2)决定每齿进给量,根据X52K技术参数P=7.5kw,中等刚度,查3.3*, f=0.20~0.30mm/r,取f=0.30mm/r 3)选择铣刀磨钝标准及其寿命,查表3.7*,磨钝标准0.30,表3.8*,寿命T=240min 4)决定切削速度vc和每分钟进给量vf 同工序12相同,可得vc=47.1m/min nc=75r/min fzc=0.31mm/z vfc=375mm/min 5)检验机床功率: 根据表3.26*,fz=0.25~0.5。