机械制造与自动化课程设计任务书
设计课题:
设计”CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装
备
设计要求:
1.零件图
2.毛坯图 3. 结构设计装配图
4. 结构设计零件图
5. 课程设计说明书
张 1张
1张 1张 1份
1
一、零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,
主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连,二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。
二、零件的工艺分析
1、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,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55
3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2、确定生产类型及加工余量
已知此拨叉零件的生产类型为中大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
1.按第五章第一节《铸件尺寸公差与机械加工余量(摘自GB/T6414-1999)》确定
①求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸,长l60mm,宽73mm,高50mm,故最大轮廓尺寸为l60mm。
②选取公差等级CT 由表2-8(1),铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围8~12级,取为10级。
③求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,查表5-3,其中公差带相对于基本尺寸按对称分布。
④求机械加工余量等级 由表5-5,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围E~G级,取为F级。
⑤求RMA(要求的机械加工余量) 对所有加工表面取同一个数值,由表5-4查最大轮廓尺寸为160mm、机械加工余量等级为F级,得RMA数值为1.5mm。
⑥求毛坯基本尺寸 φ8孔和M8螺纹孔较小,铸成实心; 拨
插
头
上
表
面
属
单
侧
加
工
,
应
由
式
R=F+RMA+CT/2=50+1.5+2.8/2=52.9mm
φ22孔属内腔加工,但铸成实体
拨叉脚两侧表面属双侧加工,应由式R=F+2RMA+CT/2=20+2×1.5+2.4/2=24.2mm求出。(但为方便生产铸件,铸成30mm)
φ55孔属内腔加工,应由式R=F-2RMA-CT/2=55-2×1.5-2.8/2=50.6mm
三、毛坯图的绘制
1、毛坯图的表示 毛坯总余量确定以后,便可绘制毛坯图。其表示方法如下:
①实线表示毛坯表面轮廓,以双点划线表示经切削加工后的表面,在剖视图上可用交叉线表示加工余量。
②毛坯图上的尺寸值包括加工余量在内。可在毛坯图上注明成品尺寸(基本尺寸)但应加括号。
③在毛坯图上可用符号表示出机械加工工序的基准。
④在毛坯图上注有零件检验的主要尺寸及其公差,次要尺寸可不标注公差。
⑤在毛坯图上注有材料规格及必要的技术要求。如材料及规格、毛坯精度、热处理及硬度、圆角半径、分模面、起模斜度、内部质量要求(气孔、缩孔、夹砂)等。
2、毛坯图的绘制方法 毛坯图的绘制方法如下。
①用粗实线表示毛坯表面形状,以双点划线表示经切削加工后的表面。
②用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图,将确定的加工余量叠加在各相应被加工表面上,即得到毛坯轮廓,用粗实线表示。注意画出某些特殊余块,例如热处理工艺夹头、机械加工用的工艺搭子等。比例1:1。
③和一般零件图一样,为表达清楚某些内部结构,可画出必要的剖视图、剖面图。对于由实体上加工出来的槽和孔,不必专门剖切,因为毛坯图只要求表达清楚毛坯的结构。
四、绘制铸件零件图:
五、工艺规程设计
根据零件各表面加工顺序的安排原则,“先基面后其他”、“先主后次”、“先粗后精”、“先面后孔”。在加工中,因为加工余量不大,因此没将粗精加工划分开。 零件表面加工方法的选择
小孔两端上端面 表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-16,分为粗铣和半粗铣。
∅22的小孔 公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra=1.6,根据表5-15,
分为钻、扩、粗铰、精铰。
∅8锥孔 未标注尺寸公差,表面粗糙度为Ra=1.6,根据表5-15,
分为钻、铰。
中间上下两端面 尺寸为20mm,公差等级为IT11,表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-16,分为粗铣和半粗铣。
∅73孔 公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra=6.3,根据表5-16,
采用粗铣。
∅55孔 公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-15,
分为粗镗、半精镗。
5.1选择定位基准:
5.1.1 粗基准的选择:铣小头孔两端上端面时,以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。加工两端小孔时,选中间孔为粗基准。
5.1.2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的小孔上端面为主要的定位精基准,以两个小孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。
5.2制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。查
《课程设计指南》,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
5.3选择加工设备和工艺设备
5.3.1 机床的选择:
工序10为铣平面,可采用X53T立式铣床 工序20采用Z550钻床。 工序30采用T68卧式铣镗床。 工序50用X61卧式铣床。
5.3.2 选择夹具:该拨叉的生产纲领为中批生产,所以采用专用夹具。
5.3.3 选择刀具:在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。
5.3.4选择量具:两小头孔、中间孔均采用极限量规。
5.3.5其他:对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。 5.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 5.4.1圆柱表面工序尺寸:
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:
”CA6140车床拨叉”;零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1kg,生产类型为中批量,铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: 小孔两端上表面(φ50)
考虑其零件上表面有粗糙度要求,查《金属加工工艺及工装设计》表4-32
铣削加工余量为: 粗铣 2.2mm 半精铣 0.7mm
2. 两端小孔(φ22) 在毛坯上已铸成实体,查《金属加工工艺及工装设计》表5-42得 工序尺寸加工余量: 钻孔 20mm 扩孔 1.8mm 铰孔 0.14mm 精铰 0.06mm
3. 中间孔(φ55已铸成φ50.6的孔),内孔有粗糙度要求 查《金属加工工艺及工装设计》表4-27得 工序尺寸加工余量: 粗镗 3mm 半粗镗 1.4mm
4. 中间孔上下端面(φ73已铸成φ50.6的孔,厚度20铸成30),双边加工。查《金属加工工艺及工装设计》表4-32,铣削加工余量为: 工序尺寸加工余量: 粗铣端面 4.3 mm 半精铣 0.7 mm
5锥销孔及螺纹孔,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-52钻直径为7的孔,再用φ8的丝锥攻螺纹
5.4.2其他尺寸直接铸造得到,由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
5.4.3确定切削用量及时间定额:
工序10 以下表面为粗基准,铣φ22孔上端面。 5.4.4. 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 加工要求:铣φ22孔上端面。 机床:X61卧式铣床。
刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae
5.4.5.1铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=4.3mm,一次走刀即可完成所需长度。
5.4.5.2计算切削速度 按《简明手册》,V c= 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA5032立式铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=50.7m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.4.6)校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=4.3mm,nc=150r/min,Vfc=475mm/s,V c=50.7m/min,f z=0.16mm/z。
5.4.7计算基本工时
tm=L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
5.5.工序020和工序030 以T1及小头孔外圆为基准φ55孔上下端面
5.5.1. 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求:精铣φ50上端面。
机床:XA5032立式铣床。
刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae
5.5.2. 切削用量
5.5.2.1 铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=0.7mm,一次走刀即可完成所需长度。
5.5.2.2 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《简明手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z。
5.5.2.3 查后刀面最大磨损及寿命
查《简明手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《简明手册》表3.8,寿命T=180min
5.5.2.4 计算切削速度 按《简明手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA5032立式铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.5.2.5校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=0.7mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
六、夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。并设计工序30——钻φ22mm孔。本夹具将用于立式钻床 Z535,刀具为麻花钻,对使用两个钻套,加工完一个孔后,移动钻床主轴,不需装夹毛坯,即可加工第二个孔。
6.1问题的提出
本夹具是用来钻两个22mm的小头孔,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为三个侧平面的设计基准,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题.
6.2夹具设计
6.2.1定位基准选择
本夹具为钻孔专用夹具,由定位销及端面组合定位,限制5个自由度,v型块限制1个转到自由度。此处采用工件中间大孔、中间孔上端面(精基准)由螺母夹紧定位,小孔一侧外圆为粗基准,由固定手柄压紧V型块压紧定位工件。
即垂直于第一定位基准面,只需要采用一个V型块在一侧适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.
6.2.1定位误差分析
由零件的定位可以看出设计基准和定位基准重合,基准不重合误差为零,存在基准位移误差。孔的尺寸为
隙配合查出轴的尺寸为
∆jy=(Dmax-dmin)/2=0.033+0.05φ500mm,由孔和为间φ500-0.016,基准位移误差为,在尺寸允许的误差范围内,符合要求。
6.2.3该夹具用于加工位置在同一中心线上的非回转零件上半径R=5~20㎜的孔,被加工孔中心距可达120㎜。
使用时,只需按被加工零件的要求,配置专门的钻模板,先将工具放在定位销上通过手柄,使丝杆带动活动V型块做自定心式移动,可使工具定位,通过拧紧定位销上的螺母及进一步拧紧手柄即可使工件 夹紧。
七、参考文献
《机械制造技术基础》 „„„„„„„„„„„ 吉卫喜主编
《机械制造技术基础课程设计指南》 „„„„„ 崇凯主编
《金属加工工艺及工装设计》 „„„„„„ „ 黄如林、汪群主编 《机械设计课程设计手册》 „„„„„„„ 吴宗泽、罗圣国主编 《机械设计》 „„„„„„„„„„„„ 濮良贵主编
《互换性与测量技术基础》 „„„„„„„ 毛平淮主编
机械制造与自动化课程设计任务书
设计课题:
设计”CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装
备
设计要求:
1.零件图
2.毛坯图 3. 结构设计装配图
4. 结构设计零件图
5. 课程设计说明书
张 1张
1张 1张 1份
1
一、零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,
主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连,二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。
二、零件的工艺分析
1、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,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55
3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2、确定生产类型及加工余量
已知此拨叉零件的生产类型为中大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
1.按第五章第一节《铸件尺寸公差与机械加工余量(摘自GB/T6414-1999)》确定
①求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸,长l60mm,宽73mm,高50mm,故最大轮廓尺寸为l60mm。
②选取公差等级CT 由表2-8(1),铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围8~12级,取为10级。
③求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,查表5-3,其中公差带相对于基本尺寸按对称分布。
④求机械加工余量等级 由表5-5,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围E~G级,取为F级。
⑤求RMA(要求的机械加工余量) 对所有加工表面取同一个数值,由表5-4查最大轮廓尺寸为160mm、机械加工余量等级为F级,得RMA数值为1.5mm。
⑥求毛坯基本尺寸 φ8孔和M8螺纹孔较小,铸成实心; 拨
插
头
上
表
面
属
单
侧
加
工
,
应
由
式
R=F+RMA+CT/2=50+1.5+2.8/2=52.9mm
φ22孔属内腔加工,但铸成实体
拨叉脚两侧表面属双侧加工,应由式R=F+2RMA+CT/2=20+2×1.5+2.4/2=24.2mm求出。(但为方便生产铸件,铸成30mm)
φ55孔属内腔加工,应由式R=F-2RMA-CT/2=55-2×1.5-2.8/2=50.6mm
三、毛坯图的绘制
1、毛坯图的表示 毛坯总余量确定以后,便可绘制毛坯图。其表示方法如下:
①实线表示毛坯表面轮廓,以双点划线表示经切削加工后的表面,在剖视图上可用交叉线表示加工余量。
②毛坯图上的尺寸值包括加工余量在内。可在毛坯图上注明成品尺寸(基本尺寸)但应加括号。
③在毛坯图上可用符号表示出机械加工工序的基准。
④在毛坯图上注有零件检验的主要尺寸及其公差,次要尺寸可不标注公差。
⑤在毛坯图上注有材料规格及必要的技术要求。如材料及规格、毛坯精度、热处理及硬度、圆角半径、分模面、起模斜度、内部质量要求(气孔、缩孔、夹砂)等。
2、毛坯图的绘制方法 毛坯图的绘制方法如下。
①用粗实线表示毛坯表面形状,以双点划线表示经切削加工后的表面。
②用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图,将确定的加工余量叠加在各相应被加工表面上,即得到毛坯轮廓,用粗实线表示。注意画出某些特殊余块,例如热处理工艺夹头、机械加工用的工艺搭子等。比例1:1。
③和一般零件图一样,为表达清楚某些内部结构,可画出必要的剖视图、剖面图。对于由实体上加工出来的槽和孔,不必专门剖切,因为毛坯图只要求表达清楚毛坯的结构。
四、绘制铸件零件图:
五、工艺规程设计
根据零件各表面加工顺序的安排原则,“先基面后其他”、“先主后次”、“先粗后精”、“先面后孔”。在加工中,因为加工余量不大,因此没将粗精加工划分开。 零件表面加工方法的选择
小孔两端上端面 表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-16,分为粗铣和半粗铣。
∅22的小孔 公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra=1.6,根据表5-15,
分为钻、扩、粗铰、精铰。
∅8锥孔 未标注尺寸公差,表面粗糙度为Ra=1.6,根据表5-15,
分为钻、铰。
中间上下两端面 尺寸为20mm,公差等级为IT11,表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-16,分为粗铣和半粗铣。
∅73孔 公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra=6.3,根据表5-16,
采用粗铣。
∅55孔 公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra=3.2,根据表5-15,
分为粗镗、半精镗。
5.1选择定位基准:
5.1.1 粗基准的选择:铣小头孔两端上端面时,以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。加工两端小孔时,选中间孔为粗基准。
5.1.2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的小孔上端面为主要的定位精基准,以两个小孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。
5.2制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。查
《课程设计指南》,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
5.3选择加工设备和工艺设备
5.3.1 机床的选择:
工序10为铣平面,可采用X53T立式铣床 工序20采用Z550钻床。 工序30采用T68卧式铣镗床。 工序50用X61卧式铣床。
5.3.2 选择夹具:该拨叉的生产纲领为中批生产,所以采用专用夹具。
5.3.3 选择刀具:在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。
5.3.4选择量具:两小头孔、中间孔均采用极限量规。
5.3.5其他:对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。 5.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 5.4.1圆柱表面工序尺寸:
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:
”CA6140车床拨叉”;零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1kg,生产类型为中批量,铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: 小孔两端上表面(φ50)
考虑其零件上表面有粗糙度要求,查《金属加工工艺及工装设计》表4-32
铣削加工余量为: 粗铣 2.2mm 半精铣 0.7mm
2. 两端小孔(φ22) 在毛坯上已铸成实体,查《金属加工工艺及工装设计》表5-42得 工序尺寸加工余量: 钻孔 20mm 扩孔 1.8mm 铰孔 0.14mm 精铰 0.06mm
3. 中间孔(φ55已铸成φ50.6的孔),内孔有粗糙度要求 查《金属加工工艺及工装设计》表4-27得 工序尺寸加工余量: 粗镗 3mm 半粗镗 1.4mm
4. 中间孔上下端面(φ73已铸成φ50.6的孔,厚度20铸成30),双边加工。查《金属加工工艺及工装设计》表4-32,铣削加工余量为: 工序尺寸加工余量: 粗铣端面 4.3 mm 半精铣 0.7 mm
5锥销孔及螺纹孔,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-52钻直径为7的孔,再用φ8的丝锥攻螺纹
5.4.2其他尺寸直接铸造得到,由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
5.4.3确定切削用量及时间定额:
工序10 以下表面为粗基准,铣φ22孔上端面。 5.4.4. 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 加工要求:铣φ22孔上端面。 机床:X61卧式铣床。
刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae
5.4.5.1铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=4.3mm,一次走刀即可完成所需长度。
5.4.5.2计算切削速度 按《简明手册》,V c= 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA5032立式铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=50.7m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.4.6)校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=4.3mm,nc=150r/min,Vfc=475mm/s,V c=50.7m/min,f z=0.16mm/z。
5.4.7计算基本工时
tm=L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
5.5.工序020和工序030 以T1及小头孔外圆为基准φ55孔上下端面
5.5.1. 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求:精铣φ50上端面。
机床:XA5032立式铣床。
刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae
5.5.2. 切削用量
5.5.2.1 铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=0.7mm,一次走刀即可完成所需长度。
5.5.2.2 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《简明手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z。
5.5.2.3 查后刀面最大磨损及寿命
查《简明手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《简明手册》表3.8,寿命T=180min
5.5.2.4 计算切削速度 按《简明手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA5032立式铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.5.2.5校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=0.7mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
六、夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。并设计工序30——钻φ22mm孔。本夹具将用于立式钻床 Z535,刀具为麻花钻,对使用两个钻套,加工完一个孔后,移动钻床主轴,不需装夹毛坯,即可加工第二个孔。
6.1问题的提出
本夹具是用来钻两个22mm的小头孔,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为三个侧平面的设计基准,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题.
6.2夹具设计
6.2.1定位基准选择
本夹具为钻孔专用夹具,由定位销及端面组合定位,限制5个自由度,v型块限制1个转到自由度。此处采用工件中间大孔、中间孔上端面(精基准)由螺母夹紧定位,小孔一侧外圆为粗基准,由固定手柄压紧V型块压紧定位工件。
即垂直于第一定位基准面,只需要采用一个V型块在一侧适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.
6.2.1定位误差分析
由零件的定位可以看出设计基准和定位基准重合,基准不重合误差为零,存在基准位移误差。孔的尺寸为
隙配合查出轴的尺寸为
∆jy=(Dmax-dmin)/2=0.033+0.05φ500mm,由孔和为间φ500-0.016,基准位移误差为,在尺寸允许的误差范围内,符合要求。
6.2.3该夹具用于加工位置在同一中心线上的非回转零件上半径R=5~20㎜的孔,被加工孔中心距可达120㎜。
使用时,只需按被加工零件的要求,配置专门的钻模板,先将工具放在定位销上通过手柄,使丝杆带动活动V型块做自定心式移动,可使工具定位,通过拧紧定位销上的螺母及进一步拧紧手柄即可使工件 夹紧。
七、参考文献
《机械制造技术基础》 „„„„„„„„„„„ 吉卫喜主编
《机械制造技术基础课程设计指南》 „„„„„ 崇凯主编
《金属加工工艺及工装设计》 „„„„„„ „ 黄如林、汪群主编 《机械设计课程设计手册》 „„„„„„„ 吴宗泽、罗圣国主编 《机械设计》 „„„„„„„„„„„„ 濮良贵主编
《互换性与测量技术基础》 „„„„„„„ 毛平淮主编