资源描述
1 绪论
1.1 箱体概述
箱体类零件通常作为箱体部件装配时基准零件。它将部分轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来,使其保持正确相互位置关系,以传输转矩或改变转速来完成要求运动。所以,箱体类零件加工质量对机器工作精度、使用性能和寿命全部有直接影响。
箱体零件结构特点:多为铸造件,结构复杂,壁薄且不均匀,加工部位多,加工难度大。
箱体零件关键技术要求:轴颈支承孔孔径精度及相互之间位置精度,定位销孔精度和孔距精度;关键平面精度;表面粗糙度等。
箱体零件材料及毛坯:箱体零件常选择灰铸铁,汽车、摩托车曲轴箱选择铝合金作为曲轴箱主体材料,其毛坯通常采取铸件,因曲轴箱是大批大量生产,且毛坯形状复杂,故采取压铸毛坯,镶套和箱体在压铸时铸成一体。压铸毛坯精度高,加工余量小,有利于机械加工。为降低毛坯铸造时产生残余应力,箱体铸造后应安排人工时效。
1.2 箱体类零件工艺过程特点分析
1.2.1 箱体类零件特点
通常减速箱为了制造和装配方便,常做成可剖分,这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。剖分式箱体也含有通常箱体结构特点,如壁薄、中空、形状复杂,加工表面多为平面和孔。
减速箱体关键加工表面可归纳为以下三类:
⑴ 关键平面 箱盖对合面和顶部方孔端面、底座底面和对合面、轴承孔端面等。
⑵ 关键孔 轴承孔及孔内环槽等。
⑶ 其它加工部分 联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔和孔凸台面等。
1.2.2 工艺过程设计应考虑问题
依据减速箱体可剖分结构特点和各加工表面要求,在编制工艺过程时应注意以下问题:
⑴ 加工过程划分 整个加工过程可分为两大阶段,即先对箱盖和底座分别进行加工,然后再对装合好整个箱体进行加工——合件加工。为确保效率和精度兼顾,就孔和面加工还需粗精分开;
⑵ 箱体加工工艺安排 安排箱体加工工艺,应遵照先面后孔工艺标准,对剖分式减速箱体还应遵照组装后镗孔标准。因为假如不先将箱体对合面加工好,轴承孔就不能进行加工。另外,镗轴承孔时,必需以底座底面为定位基准,所以底座底面也必需先加工好。
因为轴承孔及各关键平面,全部要求和对合面保持较高位置精度,所以在平面加工方面,应先加工对合面,然后再加工其它平面,还表现先主后次标准。
⑶ 箱体加工中运输和装夹 箱体体积、重量较大,故应尽可能降低工件运输和装夹次数。为了便于确保各加工表面位置精度,应在一次装夹中尽可能多加工部分表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高孔系和平面,通常尽可能集中在同一工序中加工,以降低装夹次数,从而降低安装误差影响,有利于确保其相互位置精度要求。
⑷ 合理安排时效工序 通常在毛坯铸造以后安排一次人工时效即可;对部分高精度或形状尤其复杂箱体,应在粗加工以后再安排一次人工时效,以消除粗加工产生内应力,确保箱体加工精度稳定性。
2 设计目标
毕业设计,是在学完机械设计制造专业课程后,经过生产实习取得感性知识后进行一项教学步骤;在老师指导下,要求在设计中能初步学会综合利用以前所学过全部课程,而且独立完成一项工程基础训练。同时,也为以后工作打下良好基础。经过毕业设计达成以下目标:
1 熟练利用机械制造工艺学及夹具和相关先修课程(工程材料及热处理,机械设计,交换性和技术测量,金属切削原理和机床等)知识,结合毕业实习学到知识,掌握零件机加工工艺规程设计基础原理和方法,初步含有设计中等复杂零件工艺规程能力。
2 能依据被加工零件技术要求,利用夹具设计基础原理和方法,设计出高效,省力,既经济合理又能确保加工质量夹具。
3 深入提升设计计算,制图能力。熟练掌握AutoCAD, Pro/E等绘图软件应用,能熟练查阅和使用多种技术资料(国家标准,手册,图册,规范等)。
4 在设计过程中培养自己严谨工作作风和独立工作能力,为步入社会从事设计工作打好基础。
3 工艺规程设计
3.1 零件作用
题目给定零件是涡轮减速箱体(见附图1),箱体类零件是机器及其部件基础件,它将机器及其部件中轴、轴承、套和齿轮等零件按一定相互位置关系装配成一个整体,并按预定传动关系协调其运动。
3.2 零件工艺分析
涡轮减速箱体共有两组加工表面,它们相互间有一定位置要求。现分述以下:
(1)以Ø52mm孔为中心加工表面。这一组加工表面包含:Ø36,确保和Ø52mm孔垂直度要求为0.01mm,位置度要求为72;端面6-M6螺纹孔;还有确保底面粗糙度。
(2)以底面为定位表面加工表面。这一组加工表面包含:左右两端面、Ø70端面;Ø52mm孔;Ø24端面。
3.3 零件生产类型
依据设计题目知:Q=台/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率和废品率分别取10%和1%。代入公式N=Qn(1+)(1+)有:
N=×1×(1+10%)×(1+1%)=2222件/年
零件是涡轮减速箱体,质量为15kg,查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-1可知属轻型零件,生产类型为中批量生产。
3.4 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图
3.4.1 确定毛坯制造形式
零件材料为HT200。考虑到工件在使用过程中常常承受交变载荷,所以采取铸件,使金属纤维尽可能不被切断,确保工件工作可靠性。因为零件年产量为2222件,属中批量生产水平,而且零件轮廓尺寸不大,故能够采取金属型铸造。这对提升生产率,确保加工质量也是有利。
3.4.2 确定机械加工余量和毛坯尺寸和公差
参见《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节,灰铸铁金属型铸造公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999 铸件 尺寸公差和机械加工余量确定。
1) 求最大轮廓尺寸 依据零件图计算轮廓尺寸,长150mm,宽148mm,高180mm,故最大轮廓尺寸为180mm。
2)选择公差等级CT 由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-1,铸造方法按金属型铸造,铸件材料按会铸铁,得公差等级CT范围8--10级,取10级。
3) 求铸件尺寸公差 依据加工面基础尺寸和铸件公差等级CT,由表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-3查得,公差带相对于基础尺寸对称分布。
4)求机械加工余量等级 有《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5,铸造方法为金属型铸造,铸件材料为灰铸铁,得机械加工余量等级范围D—F级,取F级。
5)求机械加工余量(RMA) 对全部加工表面取同一个数值,由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查最大轮廓尺寸为180mm,机械加工余量等级为F级,得RMA数值为2mm
6)求毛坯基础尺寸 以下图, A面、B面属双侧加工,应由《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节式5-2 R=F+2RMA+CT/2求出,即
R=136+2×2+3.6/2=141.8mm.
C面为单侧加工,应由《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节式5-3 R=F+RMA+CT/2求出,即
R=108+2+3.6/2=111.8mm。
其它毛坯尺寸以下表所表示:
图 涡轮减速箱体零件图
涡轮减速箱体铸件毛坯尺寸公差和加工余量 单位: mm
项目
A、B面
C面
孔
孔
公差等级CT
10
10
10
10
加工面基础尺寸
136
108
120
52
铸件尺寸公差
3.6
3.6
3.6
2.8
机械加工余量等级
F
F
F
F
RMA
2
2
2
2
毛坯基础尺寸
141.8
111.8
114.2
46.6
项目
孔
端面
端面
端面
公差等级CT
10
10
10
10
加工面基础尺寸
36
148
148
86
铸件尺寸公差
2.6
3.6
3.6
3.2
机械加工余量等级
F
F
F
F
RMA
2
2
2
2
毛坯基础尺寸
30.7
153.8
153.8
91.6
毛坯图绘制
1)毛坯图表示 毛坯总余量确定后,便可绘制毛坯图。见附图
2)毛坯图绘制方法
a 用粗实线表示表面形状,以双点划线表示经切削加工后表面。
b 用双点划线画出经简化了次要细节零件图关键视图,将确定加工余量叠加在各对应被加工表面上,即得到毛坯轮廓,用粗实线表示。
3.5 制订工艺路线
3.5.1 工艺路线方案一:
工序一:铸造成型
工序二:热处理,对毛坯进行时效处理,使其硬度达成HBS187-220
工序三:粗铣底面
工序四:粗镗孔Ø120、粗镗孔Ø52
工序五:粗铣两端面、粗铣Ø70端面
工序六:热处理
工序七:半精铣底面
工序八:半精镗孔Ø120、半精镗孔Ø52
工序九:半精铣两端面、半精铣Ø70端面
工序十:粗铣Ø56端面°
工序十一:粗镗、半精镗孔Ø36
工序十二:精镗孔Ø120、精镗孔Ø52及倒角
工序十三:精铣左端面、精铣Ø70端面
工序十四:精镗孔Ø36
工序十五:粗铣Ø24端面
工序十六:攻螺纹M10
工序十七:攻Ø120孔端面螺纹6-M6
工序十八:攻Ø56端面螺纹6-M6
工序十九:钻孔
工序二十:去毛刺
工序二十一:终检。
3.5.2 工艺路线方案二
工序一:铸造成型
工序二:热处理,对毛坯进行时效处理,使其硬度达成HBS187-220
工序三:粗铣底面
工序四:粗铣两端面、粗铣Ø70端面
工序五:粗铣Ø24端面
工序六:粗镗孔Ø120、粗镗孔Ø52
工序七:热处理
工序八:半精铣底面
工序九:半精铣两端面、半精铣Ø70端面
工序十:半精镗孔Ø120、半精镗孔Ø52
工序十一:粗铣Ø56端面°
工序十二:粗镗、半精镗孔Ø36
工序十三:精铣左端面、精铣Ø70端面
工序十四:精镗孔Ø120、精镗孔Ø52及倒角
工序十五:精镗孔Ø36
工序十六:攻螺纹M10
工序十七:攻Ø120孔端面螺纹6-M6
工序十八:攻Ø56端面螺纹6-M6
工序十九:钻孔
工序十二十:去毛刺
工序二十一:终检。
3.5.3 工艺方案比较和分析
上述两个工艺方案特点在于:方案一是先加工Ø120mm及Ø52孔,然后加工端面;而方案二则和其相反,先粗加工端面,然后镗孔。经比较可见方案一工序次序安排能确保下端面和左右端面和孔中心线位置精度,不过违反了先加工平面,后加工孔标准,在毛坯上钻孔,轻易使镗刀引偏。方案二中先粗加工左右端面后钻孔,就避免了上述情况,而且轻易确保精度要求。鉴于上述比较我们制订加工路线以下:
工序一:铸造成型
工序二:热处理,对毛坯进行时效处理,使其硬度达成HBS187-220
工序三:粗铣底面
工序四:粗铣两端面、粗铣Ø70端面
工序五:粗铣Ø24端面
工序六:粗镗孔Ø120、粗镗孔Ø52
工序七:热处理
工序八:半精铣底面
工序九:半精铣两端面、半精铣Ø70端面
工序十:半精镗孔Ø120、半精镗孔Ø52
工序十一:粗铣Ø56端面°
工序十二:粗镗、半精镗孔Ø36
工序十三:精铣左端面、精铣Ø70端面
工序十四:精镗孔Ø120、精镗孔Ø52及倒角
工序十五:精镗孔Ø36
工序十六:攻螺纹M10
工序十七:攻Ø120孔端面螺纹6-M6
工序十八:攻Ø56端面螺纹6-M6
工序十九:钻孔
工序十二十:去毛刺
工序二十一:终检。
以上工艺过程详见 “机械加工工序过程卡片”。
3.6 机械加工余量
涡轮减速箱材料为HT200。毛坯重量为16.0kg,硬度HBS为187~220MPa,生产类型为中批量生产,采取铸造成型。
依据上述原始资料加工工艺,分别确定各个加工表面机械加工余量,工序尺寸以下:
(1)底面加工余量
因为加工表面粗糙度为Ra 6.3µm,需分成两个工序:1)粗铣底面 2)半精铣底面。
粗铣加工余量为3mm
半精铣加工余量为0.8mm
2)左右两端面加工加工余量
此加工过程分为三个工序:1)粗铣两端面 2)半精铣两端面 3)精铣左端面。
粗铣加工单边余量为2mm
半精铣加工单边余量为0.8mm
精铣左端面加工余为0.2mm
3) Ø70端面加工加工余量
此加工分为三个工序:1)粗铣Ø70端面 2)半精铣Ø70端面 3)精铣Ø70端面
粗铣加工余量为2mm
半精铣加工余量为0.5mm
精铣加工余量为0.3mm
4) Ø52mm孔和Ø120mm孔加工加工余量
此加工分为三个工序:1)粗镗Ø52mm孔和Ø120mm孔 2)半精镗Ø52mm孔和Ø120mm孔 3)精镗Ø52mm孔和Ø120mm孔
粗镗Ø52mm孔和Ø120mm孔双边加工余量为4mm
半精镗Ø52mm孔和Ø120mm孔双边加工余量为1mm
精镗Ø120mm孔加工余量为0.8mm
精镗Ø52mm孔加工余量为0.4mm
5)粗铣Ø56mm两端面加工余量
因为端面粗糙度要求为Ra 12.5µm,故可一次加工完成。
双边加工余量为5.8mm
6)Ø36mm孔加工加工余量
此加工分为三个工序:1)粗镗Ø36mm孔 2)半精镗Ø36120mm孔 3)精镗Ø36mm孔
粗镗Ø36mm孔双边加工余量为4mm
半精镗Ø36mm孔双边加工余量为1mm
精镗Ø36mm孔加工余量为0.8mm。
3.7 确定切削用量及基础工时
3.7.1 工序 三 :粗铣底面
1)加工条件
工件材料:灰口铸铁HT200 σb=187~220Mpa 铸造。
加工要求:粗铣底面端面并确保108.8mm工序尺寸
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹铣削,加工余量为3mm平面加工长度为150mm。
2)刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=3mm,铣削宽度=130mm时选择铣刀直径d0=200mm,刀具齿数z=15.
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定铣刀切削部分几何形状, ao=8°,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°
3)选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次经给铣完,即=3mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.18mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为1.0mm,刀具寿命为240min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
依据《切削用量简明手册》表3.16,当d0=200mm,z=15,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=82m/ min,n=130r/min, =326mm/min.
各修正系数为:
故=65.6m/min, n=104r/min, =260.8mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=118r/min, =300mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 依据《切削用量简明手册》表3.24查=4.8,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=80.6m/min, n=118r/min, =300mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度为150mm,依据公式
Tm= 式中L=l+y+,l=150mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=28mm,=300mm/min
故Tm =0.59min。
3.7.2 工序四:粗铣两端面及粗铣Ø70端面
粗铣两端面:
1)加工条件。
加工要求:粗铣两端面并确保137.8mm工序尺寸
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹单侧铣削,加工余量为2mm,平面加工长度为144mm和76mm。
2)刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=2mm,铣削宽度=144mm时选择铣刀直径d0=200mm,刀具齿数z=15;当背吃刀量为=2mm,铣削宽度=76mm时选择铣刀直径d0=100mm,刀具齿数z=10。
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定左右端铣刀切削部分几何形状, ao=8,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°.
2)选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次经给铣完,即=2mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.18mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为1.0mm,左端面刀具寿命为240min,右端面刀具寿命为180min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
①依据《切削用量简明手册》表3.16,①当d0=200mm,z=15,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=86m/ min,n=138r/min, =347mm/min.
各修正系数为:
故=68.8m/min, n=110.4r/min, =277.6mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=118r/min, =300mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
②依据《切削用量简明手册》表3.16,①当d0=100mm,z=10,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=94m/ min,n=310r/min, =476mm/min.
各修正系数为:
故=75.2m/min, n=248r/min, =380.8mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=300r/min, =475mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 ①依据《切削用量简明手册》表3.24查=3.7,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=74.1m/min, n=118r/min, =300mm/min,。
②依据《切削用量简明手册》表3.24查=3.6,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=94.2m/min, n=300r/min, =475mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度分别为144mm和76mm,依据公式
Tm=
①式中L=l+y+,l=144mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=33mm,=300mm/min
故Tm1 =0.59min
②式中L=l+y+,l=76mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=19mm,=475mm/min
故Tm2 =0.20min
粗铣Ø70端面:
1)加工条件。
加工要求:粗铣Ø70端面并确保89.6mm工序尺寸。
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹铣削,加工余量为2mm平面加工长度为70mm。
2)刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=2mm,铣削宽度=70mm时选择铣刀直径d0=100mm,刀具齿数z=10.
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定铣刀切削部分几何形状, ao=8°,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°
2)选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次经给铣完,即=2mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.18mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为1.0mm,刀具寿命为180min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
依据《切削用量简明手册》表3.16,当d0=100mm,z=10,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=94m/ min,n=310r/min, =476mm/min.
各修正系数为:
故=75.2m/min, n=248r/min, =380.8mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=300r/min, =475mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 依据《切削用量简明手册》表3.24查=3.0,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=94.2m/min, n=300r/min, =475mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度为70mm,依据公式
Tm= 式中L=l+y+,l=70mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=16mm,=475mm/min
故Tm3 =0.18min
综合以上总基础工时为T=
3.7.3 工序五:粗铣Ø24端面
1)加工条件
工件材料:灰口铸铁HT200 σb=187~220Mpa 铸造。
加工要求:粗铣Ø24端面并确保148mm工序尺寸
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹铣削,加工余量为2mm平面加工长度为24mm。
2)刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=2mm,铣削宽度=24mm时选择铣刀直径d0=80mm,刀具齿数z=10.
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定铣刀切削部分几何形状, ao=8°,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°
2)选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次经给铣完,即=2mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.14mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为1.0mm,刀具寿命为180min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
依据《切削用量简明手册》表3.16,当d0=80mm,z=10,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=107m/ min,n=426r/min, =477mm/min.
各修正系数为:
故=85.6m/min, n=340.8r/min, =381.6mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=375r/min, =476mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 依据《切削用量简明手册》表3.24查=1.8,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=85.6m/min, n=375r/min, =476mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度为24mm,依据公式
Tm= 式中L=l+y+,l=24mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=6mm,=476mm/min
故Tm =0.06min。
3.7.4 工序六:粗镗孔Ø120、粗镗孔Ø52
1)加工条件
加工要求:粗镗孔Ø120,确保加工Ø117.2工序尺寸;粗镗孔Ø52,确保加工Ø50.6工序尺寸。
机床T619A/1 卧式铣镗床
刀具:参考《刀具工程师手册》表3-54,选择硬质合金浮动镗刀,镗杆直径依工件而定。粗镗孔Ø120时,镗刀调整范围为110~120mm,mm,B=mm,H=mm;切削部分尺寸:,,,。粗镗孔Ø52时,镗刀调整范围为45~50mm,mm,B=mm,H=mm;切削部分尺寸:,,,。
2)计算切削用量及工时
a 确定进给量f 加工次序为先加工Ø120,后加工Ø52。参考《实用机械加工工艺手册》表11-313得 f=0.3-1mm/r,考虑到镗Ø52孔时刀杆直径很小,故取f=0.8 mm/r。
b 选择刀具磨钝标准及寿命 由《切削用量简明手册》,表1.9,镗刀后刀面最大磨损量取为0.8mm,采取焊接结构,刀具寿命为60min。
c 确定切削速度v 由《切削用量简明手册》,表1.11,当用YG6硬质合金镗刀加工硬度为HBS为187~220Mpa灰铸铁,得 V=40-80m/min,取V=60m/min。
n1=1000V/D=167.2r/min, 取n=170r/min,则实际速度V1 =61m/min
n2=1000V/D=409.85 r/min,取n=410 r/min,则实际速度V2=60m/min。
d 时间定额
① 基础时间 依据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15-70,粗镗孔Ø120时切削基础时间为
T1==min=0.16min
粗镗孔Ø52时切削基础时间为
T2==min=0.29min
故本工序基础时间Tj= T1+ T2 =(0.16+0.29)min=0.45min。
② 辅助时间 依据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15-96~表15-99,在铣镗床上装夹工件时间为0.21min,操作机床时间为0.07min,刀架快速进退0.09min,查表15-87,测量工件时间为0.59min。
本工序辅助时间为Tf=(0.21+0.07+0.09+0.59)min=0.97min。
③ 部署工作地、休息和生理需要时间 查表15-100,取该项时间占操作时间15.9%,即Tbx=(Tj+Tf)k%=(0.37+0.97)×15.9%min=0.21min。
④ 准备终止时间 查表15-102,固定部分28min,另加部分装卸夹具并校正15min、装卸镗杆2×2=4min。即
Tzz=(28+15+4)min=47min
本工序单件时间定额为
Td=Tj+Tf+Tbx+=(0.37+0.97+0.21+)=1.67min。(式中N为投料批量)。
3.7.5 工序八:半精铣底面
1) 加工条件
工件材料:灰口铸铁HT200 σb=187~220Mpa 铸造。
加工要求:粗铣底面端面并确保108mm工序尺寸
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹铣削,加工余量为0.8mm平面加工长度为150mm。
2) 刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=0.8mm,铣削宽度=150mm时选择铣刀直径d0=200mm,刀具齿数z=15.
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定铣刀切削部分几何形状, ao=8°,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°
2)选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次经给铣完,即=0.8mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.24mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为0.4mm,刀具寿命为240min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
依据《切削用量简明手册》表3.16,当d0=200mm,z=15,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=92m/ min,n=150r/min, =378mm/min.
各修正系数为:
故=73.6m/min, n=120r/min, =302.4mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=150r/min, =375mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 依据《切削用量简明手册》表3.24查=2.5,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=94.2m/min, n=150r/min, =375mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度为150mm,依据公式
Tm= 式中L=l+y+,l=150mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=38mm,=375mm/min
故Tm =0.50min
3.7.6 工序九:半精铣两端面及半精铣Ø70端面
半精铣两端面:
1) 加工条件。
加工要求:粗铣两端面并确保136.2mm工序尺寸
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹单侧铣削,加工余量为0.8mm,平面加工长度为144mm和76mm。
2) 刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=0.8mm,铣削宽度=144mm时选择铣刀直径d0=200mm,刀具齿数z=15;当背吃刀量为=0.8mm,铣削宽度=76mm时选择铣刀直径d0=100mm,刀具齿数z=10。
b 由《切削用量简明手册》表3.2,确定左右端铣刀切削部分几何形状, ao=8°,ao′=5°,=45°,= 30°,′= 5°,ao′=8°,=-20°
2) 选择切削用量
a 确定背吃刀量 本工序加工余量不大可一次进给铣完,即=0.8mm。
b 确定每齿进给量fz 采取不对称端铣以提升进给量,依据《切削用量简明手册》表3.5 当使用YG6,铣床功率为7.5kW(《切削用量简明手册》表3.30,XA6132万能铣床说明书)时查表得fz=0.14~0.24mm/r,取fz=0.20mm/r.
c 选择铣刀磨钝标准及寿命 依据《切削用量简明手册》表3.7-3.8,后刀面最大磨损极限为1.0mm,左端面刀具寿命为240min,右端面刀具寿命为180min。
d 确定铣削速度和每分钟进给量 铣削速度可依据《切削用量简明手册》表3.27公式计算,也可由表直接查出。
①依据《切削用量简明手册》表3.16,①当d0=200mm,z=15,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=92m/ min,n=150r/min, =378mm/min.
各修正系数为:
故=73.6m/min, n=120r/min, =302.4mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=150r/min, =375mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
②依据《切削用量简明手册》表3.16,①当d0=100mm,z=10,≦5mm,fz≦0.24 mm/r时,=102m/ min,n=345r/min, =515mm/min.
各修正系数为:
故=81.6m/min, n=276r/min, =412mm/min.
依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30)选择
n=300r/min, =475mm/min.
所以实际切削速度和每齿进给量为
=
e 校验机床功率 ①依据《切削用量简明手册》表3.24查=3.5,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=94.2m/min, n=150r/min, =375mm/min,。
②依据《切削用量简明手册》表3.24查=3.6,依据XA6132型万能铣床说明书(《切削用量简明手册》表3.30),机床主轴许可功率为=7.5×0.75=5.63.
故<,所以所选择切削用量能够采取,即
=94.2m/min, n=300r/min, =475mm/min,。
f 计算基础工时Tj 由零件图可知铣削长度分别为144mm和76mm,依据公式
Tm=
①式中L=l+y+,l=144mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=33mm,=375mm/min
故Tm1 =0.47min
②式中L=l+y+,l=76mm,依据《切削用量简明手册》表3.26,不对称安装铣刀,入切量及超切量y+=19mm,=475mm/min
故Tm2 =0.20min
半精铣Ø70端面:
1) 加工条件。
加工要求:粗铣Ø70端面并确保89.6mm工序尺寸。
机床XA6132,万能铣床,采取专用夹具装夹铣削,加工余量为0.5mm平面加工长度为70mm。
2)刀具选择
a 依据《切削用量简明手册》表1.2,刀片材料选择YG6硬质合金刀片。依据《切削用量简明手册》表3.1,当背吃刀量为=0.5mm,铣削宽度=70mm时选择铣刀直径d0=100mm,刀具齿数z=10.
b 由《切削用量简明手册》表3.2确定铣刀切削部分几何形状, ao=8°
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