资源描述
机电及自动化学院
《机械制造工艺学》课程设计说明书
设计题目:左臂壳体工艺规程设计
年 7月
序言
《机械制造工艺学》课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和关键专业课,又经过了机械设计课程设计以后,进行又一次实践性步骤,尤其强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程利用,同时也有对刀具和切屑部分知识综合,所以这是我们对以前所学各门课程一次较为深入综合总复习,同时还要对相关课外知识进行查阅和学习,也是一次对我们实际利用知识处理问题能力练习。而且,这次课程设计一样也会用到以前金工实习和认知实习相关知识,也能够说这是对两次实习效果一次检验。经过这次课程设计,将会巩固对机械加工工艺规程设计理论知识,并初步学会自己完成制订简单零件加工工艺规程。
这次工艺规程课程设计,我题目是左臂壳体工艺规程设计。期望经过对左臂壳体加工工艺规程设计,能够深入学习《机械制造工艺学》并掌握简单零件加工工艺设计。即使这是大学以来第二次课程设计,但毕竟还是第一次接触制造工艺设计,对知识掌握、熟悉程度和综合利用还会存在问题,所以在设计中难免会有考虑不周全或错误地方,这些也是第一次设计时常见问题,期望老师多多批评和指正。
目录
1、任务介绍……………………………………………………1
2、左臂壳体用途及工艺分析……………………………………1
3.确定毛坯尺寸及毛坯图…………………………………………3
4、左臂壳体工艺规程设计……………………………………….3
4.1、基准选择……………………………………………………3
4.2表面加工方法选择………………………………………3
4.3制订工艺路线………………………………………………4
4.4工艺方案比较和分析………………………………………6
4.5 加工余量和工序尺寸………………………………………6
4.6 多种机床和刀具选择.……………………………………8
4.7、确定切削用量和基础工时…………………………………8
4.8、计算时间定额和提升生产率工艺路径介绍……………22
5、小结…………………………………………………………23
5参考文件…………………………………………………… 23
6附件…………………………………………………………23
1、任务介绍
此次《机械制造工艺学》课程设计我拿到题目是“左臂壳体工艺规程设计”。材料为HT200,生产批量为中批量生产,技术要求见左臂壳体二维图,要求设计该左臂壳体机械加工工艺规程,具体要求内容为:
(1)依据生产类型,对零件进行工艺分析;
(2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;
(3)制订零件机械加工工艺过程,选择工序加工设备及工艺装备,确定各工序切削用量及工序尺寸,并计算工序工时定额;
(4)填写工艺文件;
(5)撰写设计说明书;
2、左臂壳体用途及工艺分析
2.1左臂壳体作用
左臂壳体:关键用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱,共同组成旋耕机支架。
2.2左臂壳体关键工艺分析:
零件材料为HT200,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构有点复杂,生产类型为中批生产,故选择机械砂型铸件毛坯。这对提升生产率,确保产品质量有帮助。另外为消除残余应力还应安排人工时效。
1.依据零件总体加工特征,左端φ115和右端φ95端面为整个机械加工过程中关键基准面,所以在制订加工方案时候应该首先将此面加工出来。
2.左端φ72和右端φ80端面没有技术要求,粗加工即可,而左端φ72和右端φ80外圆要求其径向跳动为0.06之间,为了确保其径向跳动符合技术要求,先粗车右端φ80外圆,再粗车左端φ72外圆,然后半精车右端φ80外圆,再半精车、精车左端φ72外圆,为了确保φ52孔和φ80外圆同轴度偏差不超出0.025,精车φ80外圆后,直接粗、半精、精车φ52孔,就能够确保了同时还粗车,半精车φ52孔左端面。同时以精车左端φ72外圆要求其表面粗糙杜为6.3,其尺寸精度等级为8级,端φ80外圆要求其表面粗糙度为6.3,其尺寸精度等级为7级,所以此道工序中外圆和孔加工是一个难点,需要选择合适加工方法来达成此孔加工技术要求。
3.因为右端φ8孔要求以φ80中心轴线和φ95端面作为基准进行定位,且其所要求表面粗糙度为3.2,尺寸精度等级为9级,所以钻孔后需要进行半精铰才能达成技术要求,需要选择合适加工方法达成此孔加工技术要求。钻4*φ13孔时,需要以φ95端面和φ8作为基准进行定位,所以需要先加工φ8孔,才能确保其技术要求,因为4*φ13孔表面粗糙度要求为25,故通常加工即可达成其技术要求。
4.因为左端φ13孔要求以φ72中心轴线、φ115端面和右端φ8孔作为基准进行定位,没有粗糙度和加工精度要求,故通常加工即可达成技术要求。钻φ8孔时,其所要求表面粗糙度为3.2,尺寸精度等级为8级,所以钻孔后需要进行半精铰孔才能达成技术要求。
3.确定毛坯尺寸和毛坯图
查机械加工手册可知,查得该铸件尺寸公差等级CT为8~12级,取CT=10级,加工余量等级为G级,同时考虑到铸造合理行和成本,考虑到Φ72外圆在长度方向上距离端面尺寸为5mm,Φ80在长度方向上距离端面尺寸为6mm,为了铸造方便将其铸造为Φ115,简化铸造形状。其它基础尺寸见毛坯图。
3、左臂壳体工艺规程设计
4.1、基准选择
4.1.1粗基准选择
根据粗基准选择标准为确保不加工表面和加工表面位置要求,应选择不加工表面为粗基准,故依据零件应选择Φ45孔和Φ72左端面作为粗基准。
4.1.2精基准选择
精基准选择依据互为基准标准、基准重合标准和自为基准标准,应该选择Φ115左端面,Φ95右端面和Φ72,Φ80外圆表面作为精基准。
4.2表面加工方法选择
左臂壳体各加工面加工方法
加工面
精度
粗糙度
加工方案
Φ72外圆
8级
Ra6.3
粗车-半精车-精车
Φ115端面
无
Ra25
粗车
Φ80端面
无
无
粗车
Φ72左端面
无
无
粗车
Φ80外圆
h7
Ra6.3
粗车-半精车-精车
Φ95端面
无
Ra6.3
粗车-半精车
Φ52孔
G7
Ra3.2
粗车-半精车-精车
Φ52孔左端面
无
Ra6.3
粗车-半精车
φ8F9孔
F9
3.2
钻-半精铰
4xΦ13
无
25
钻
φ8N8孔
N8
3.2
钻-半精铰
4.3制订工艺路线
依据零件具体要求和多种加工方法所能够达成精度和粗糙度能力,和多种机床加工特点,查阅和参考《机械制造工艺学》和《机械制造技术基础课程设计指南》等资料,可得到各加工面加工方法(表1)和加工工艺工序安排(表2):
工艺路线一:
工序Ⅰ:铸造;
工序Ⅱ:清砂,检验;
工序Ⅲ:人工时效
工序Ⅳ:以φ115端面和φ45孔作为定位基准进行定位,粗车右端φ95左端面、右端面和φ80右端面、外圆。
工序Ⅴ:以φ95右端面和φ80外圆进行定位基准进行定位,在φ95得端面钻φ7.8孔并半精铰孔到φ8。
工序Ⅵ:以加工后φ8孔和φ80外圆进行定位基准进行定位,钻4xφ13孔;
工序Ⅶ:以加工后φ95端面和φ80外圆作为定位基准进行定位,粗车φ115右端面、左端面和φ72左端面、外圆。
工工序Ⅷ:以加工后φ115端面和φ72外圆作为定位基准进行定位,半精车φ95右端面,半精车φ80外圆。
工序Ⅸ:以加工后φ95端面和φ80外圆作为定位基准进行定位,半精车、精车φ72外圆。
工序Ⅹ:以加工后φ115端面和φ72外圆作为定位基准进行定位,精车φ80外圆,并倒角;粗车,半精车φ52孔左端面并倒角;粗、半精车,精车φ52孔并倒角。
工序Ⅺ:以加工后φ8孔、φ72外圆和φ115端面作为定位基准进行定位,钻4xφ13孔,钻φ7.8孔,半精铰至φ8;
工序Ⅻ:钳工去毛刺,清洗
工序ⅩⅢ:终检;
工序ⅩⅣ:入库。
工艺路线二:
工序Ⅰ:铸造;
工序Ⅱ:清砂,检验;
工序Ⅲ:人工时效
工序Ⅳ:以φ95端面和φ45孔作为定位基准进行定位,粗车φ115端面和φ72外圆;
工序Ⅴ:以加工后φ115端面和¢45孔作为定位基准进行定位,粗车φ95端面和φ80外圆;
工序Ⅵ:以加工后φ95端面和φ80外圆作为定位基准进行定位,半精车,精车φ72外圆;
工序Ⅶ:以加工后φ115端面和φ72外圆作为定位基准进行定位,半精车,精车φ80外圆并倒角,粗、半精车,精车φ52孔并倒角,粗车,半精车φ52孔左端面。
工序Ⅷ:以加工后φ80外圆和φ95端面作为定位基准,钻φ7.8孔,半精铰至φ8;
工序Ⅸ:以加工后φ8孔和φ95端面作为定位基准进行定位,钻4xφ13孔;
工序Ⅹ:以加工后φ8孔、φ72外圆和¢115端面作为定位基准进行定位,钻4xφ13孔,钻φ7.8孔,半精铰至φ8;
工序Ⅺ:钳工去毛刺,清洗
工序Ⅻ:终检;
工工序ⅩⅢ:入库。
4.4工艺方案比较和分析
工艺路线一采取先加工孔方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧缺点,方便于用孔来装夹加工零件左端面,而且路线一把φ80外圆粗车,半精车,精车全部分开,以半精车φ80外圆正确φ72外圆进行半精车、精车更轻易确保φ80外圆和φ72外圆微小圆跳动要求,确保了零件加工精度要求,而且便于装夹。而工艺路线二用粗加工后φ80外圆对φ72外圆半精车、精车,这么,然后才能用精加工后φ72外圆半精车,精车φ80外圆,这么把半精车,精车集中在一起,φ72外圆和φ80外圆圆跳动量得不到确保。而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹困难!综合原因考虑,选择工艺路线一作为零件加工工艺路线。
4.5 加工余量和工序尺寸
结合左臂壳体尺寸,加工方法,查阅《实用机械加工工艺手册》结合铸造机加工余量能够得到各加工面加工余量,以下所表示:
左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸确实定:
加工面
工序名称
工序间量/mm
工序
工序基础尺寸/mm
标注工序尺寸公差/mm
经济精度(IT)
表面粗糙度/µm
φ72h8左端面
粗车
2.5
13
40
5
φ72h8外圆
精车
0.5
8
6.3
φ72
φ72
半精车
1.5
10
9
72.5
粗车
41
13
25
74
毛坯
115
φ115端面
粗车
左端面7.5
右端面1
13
25
10
φ80h7外圆
精车
0.5
7
6.3
φ80
φ80h7
半精车
1.5
9
φ80.5
粗车
13
13
82
毛坯
95
φ52G7孔
精车
0.5
7
3.2
φ52
φ52G7
半精车
1.5
10
6.3
φ51.2
粗车
5
12
25
φ50
毛坯
φ45
φ95端面
半精车
右端面1.5
10
6.3
16
粗车
左端面1
右端面1.5
12
25
17.5
φ52孔左端面
半精车
1.2
10
6.3
8
8
粗车
1.8
12
15
9.2
毛坯
φ45
φ8F9
半精铰
0.2
9
3.2
φ8
φ8F9
钻
7.8
11
25
φ7.8
φ95右端面4xφ13
钻
13
11
25
φ13
φ8N8
半精铰
0.2
9
3.2
φ8
φ8N8
钻
7.8
11
25
φ7.8
φ115右端面4xφ13
钻
13
11
25
φ13
注:加工时需要确保留有加工余量,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。
4.6 多种机床和刀具选择
综合考虑所要加工零件尺寸及要加工表面所要达成粗糙度
机床和刀具以下:
卧式车床CA6140——————硬质合金外圆车刀,端面车刀
立式钻床Z550———硬质合金φ7.8麻花钻头;φ8硬质合金铰刀。8Cr4.7、确定切削用量和基础工时
工序Ⅰ:车φ63㎜外圆及端面
1、加工条件
加工材料:HT200,=0.22Gp,铸造
加工要求:粗车φ95㎜外圆及端面
机床:CA6140车床
端面车刀:刀片材料YG6,刀杆尺寸16㎜×25㎜,=90°,=15°,
=8°,=0.5㎜。
外圆车刀: 刀片材料YG6,刀杆尺寸16㎜×25㎜,=75°,=15°,
=8°,=2㎜。
2、计算切削用量
(1)粗车φ95㎜外圆端面
1)已知毛坯长度方向加工余量为右端为2.5mm,一次走刀完成。=2.5㎜,长度加工公差按IT12级.
2)进给量f:依据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为95㎜时f=0.6~0.9㎜/r。
按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。
3)计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=53.11mm/min
4)确定机床主轴转速
===178/min
按机床说明(见《实用机械加工工艺手册》),现取160r/min。所以,实际切削速度:
V===47.73m/min
5)切削工时,据《机械加工工艺手册》得:
t== =0.33min
(2)粗车φ95㎜左端面
1)已知毛坯长度方向加工余量为左端为1mm,一次走刀完成。=1㎜,长度加工公差按IT12级.
2)进给量f:依据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为95㎜时f=0.8~0.9㎜/r。
按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。
3)计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=76.17mm/min
4)确定机床主轴转速
===255.2/min
按机床说明(见《实用机械加工工艺手册》),现取250r/min。所以,实际切削速度:
V===74.613m/min
5)切削工时,据《机械加工工艺手册》得:
t== =0.0325min
(2)粗车φ95外圆
切削深度: 单边余量Z=6.5㎜。分2次切削,第一次切3.25㎜。
进给量: 据《切削用量简明手册》表1.16,选择f=0.7㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==53.86r/min
确定主轴转速:
===180.46r/min
按机床选择n=200r/min
所以实际切削速度:
V===60m/min
切削工时:
按《机械加工工艺手册》P694表2.5-3
t== =0.086min
6)效验机床功率
主切削力按《实用机械加工工艺手册》得所表示公式计算
= (2.2)
其中 =2795,=1.0,=0.75,=0
=0.89×0.95×1.0×1.0=0.8455
=2795××××0.8455=5877.6.4N
切削时消耗功率为
===5.26Kw
依据中CA6140机床说明可知,CA6140主电动机功率为7.5Kw,所以机床功率已足够,能够正常加工。
7)效验机床进给系统速度。已知主切削力=2169.4N,径向切削力按《实用机械加工工艺手册》公式计算
由手册查得单位切削力P=N/,故切削力为:
==x3.25x0.7x0.9=4095N
在通常切削加工中,刀尖圆弧半径对Fy、Fx影响较大,对Fz影响较小。由手册能够查得:=0.5㎜时,=1.37, =0.73,当=90°时,Fy/ Fz=0.25, Fx/Fz=0.25,故径向力和轴向力分别为:
Fy=Fz(Fy/ Fz)=4095x0.25x1.37=1402.5N
Fx=Fz(Fx/ Fz)=4095x0.25x0.73=747.34N
取机床导轨和溜板之间摩擦系数=0.1,则机床进给机构沿纵轴进给方向所承受力为:
Fx+(Fy+Fz)=747+0.1x(1402+4095)=1296.7N
而机床纵向进给机构可承受最大纵向力远远大于1296.7N。故机床进给系统可正常工作。
工序Ⅱ:钻、铰φ8F9孔
选择机床:Z550型立式钻床
(1)钻φ8F9孔
进给量:f=0.25㎜/r(依据《实用机械加工工艺手册》)
切屑速度:v=40m/min(《依据实用机械加工工艺手册》)
===1633.2r/min
按机床选择=1400r/min(《实用机械加工工艺手册》)
所以实际切削速度
V===34.3m/min
切削工时:
t===0.06min
(2)半精铰φ8F9孔
进给量:f=0.19㎜/r(实用机械加工工艺手册》)
切屑速度:v=8m/min(《实用机械加工工艺手册》
===318.3r/min
按机床选择=351/min(《实用机械加工工艺手册》)
所以实际切削速度
V===8.82m/min
切削工时:
t===0.315min
工序Ⅲ:钻4xφ13孔
进给量:f=0.4㎜/r(《实用机械加工工艺手册》)
切屑速度:v=40m/min(《实用机械加工工艺手册》
===1592r/min
按机床选择=1400r/min(《实用机械加工工艺手册》表2.36)
所以实际切削速度
V===35.2m/min
切削工时:
t=i=x4=0.164min
工序Ⅳ:粗车φ115左、右端面和φ72外圆。
(1)粗车φ115左端面
1)已知毛坯长度方向加工余量为左端为2.5mm,一次走刀完成。=2.5㎜,长度加工公差按IT12级.
2)进给量f:依据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为115㎜时f=0.8~1.2㎜/r。
按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。
3)计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=53.11mm/min
4)确定机床主轴转速
===147/min
按机床说明(见《实用机械加工工艺手册》),现取160r/min。所以,实际切削速度:
V===57.78m/min
5)切削工时,据《实用机械加工工艺手册》得:
t== =0.45min
2)粗车φ115㎜右端面
1)已知毛坯长度方向加工余量为右端为1mm,一次走刀完成。=1㎜,长度加工公差按IT12级.
2)进给量f:依据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为115㎜时f=0.8~1.2㎜/r。
按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。
3)计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=76.17mm/min
4)确定机床主轴转速
===211/min
按机床说明(见《实用机械加工工艺手册》),现取200r/min。所以,实际切削速度:
V===72.22m/min
5)切削工时,据《机械加工工艺手册》得:
t== =0.128min
(3)粗车φ72外圆
切削深度: 单边余量Z=20.5㎜。分5次切削,每次切4.1㎜。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.7㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==52r/min
确定主轴转速:
===144r/min
按机床选择n=160r/min
所以实际切削速度:
V===57.8m/min
切削工时:
按《机械加工工艺手册》
t== =0.223min
工序Ⅴ:半精车φ95右端面和φ80外圆。
(1)半精车φ95㎜右端面
1)已知φ95㎜右端面加工余量为为1.5mm,一次走刀完成。=1.5㎜,长度加工公差按IT10级.
2)进给量f:依据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为95㎜时f=0.25~0.4㎜/r。
按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.3㎜/r。
3)计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=189.8,=0.15,=0.2,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=80.15mm/min
4)确定机床主轴转速
===268.55/min
按机床说明(见《实用机械加工工艺手册》),现取250r/min。所以,实际切削速度:
V===74.6m/min
5)切削工时,据《实用机械加工工艺手册》得:
t== =0.087min
(2)半精车φ80外圆
切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.5㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==76.78r/min
确定主轴转速:
===298r/min
按机床选择n=32r/min
所以实际切削速度:
V===82.4m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.0375min
工序Ⅵ:半精车、精车φ72外圆
(1)半精车φ72外圆
切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.5㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==76.78r/min
确定主轴转速:
===339r/min
按机床选择n=320r/min
所以实际切削速度:
V===72.38m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.03125min
2)精车φ72外圆
切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.06㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=189.8,=0.15,=0.2,=0.8,m=0.2
==144.08r/min
确定主轴转速:
===650.5r/min
按机床选择n=710r/min
所以实际切削速度:
V===157.25m/min
切削工时:
按《机械加工工艺手册》
t== =0.117min
工序Ⅶ:精车φ80外圆; 半精车、精车φ52孔;半精车、精车φ52孔左端面
(1)精车φ80外圆
切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.06㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=189.8,=0.15,=0.2,=0.8,m=0.2
==144.08r/min
确定主轴转速:
===570r/min
按机床选择n=560r/min
所以实际切削速度:
V===144.15m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.175min
(2)粗车φ52孔
切削深度: 单边余量Z=2.5㎜。1次切削完成。
进给量: 据《实用机械加工工艺手册》,选择f=0.45㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==66.86r/min
确定主轴转速:
===473r/min
按机床选择n=500r/min
所以实际切削速度:
V===70.68m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.049min
(3)半精车φ52外圆
切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。
进给量: 据《切削用量简明手册》,选择f=0.5㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
==76.78r/min
确定主轴转速:
===488.8r/min
按机床选择n=500r/min
所以实际切削速度:
V===78.54m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.044min
(4)精车φ52孔
切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。
进给量: 据《切削用量简明手册》,选择f=0.06㎜/r
计算切削速度:
= (2.5)
其中=189.8,=0.15,=0.2,=0.8,m=0.2
==144.08r/min
确定主轴转速:
===890r/min
按机床选择n=900r/min
所以实际切削速度:
V===145.6m/min
切削工时:
按《实用机械加工工艺手册》
t== =0.19min
(5)粗车φ52孔左端面
1)已知φ52孔左端面加工余量为1.8mm,一次走刀完成。=1.8㎜,长度加工公差按IT12级.
2)进给量f:依据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为52㎜时f=0.4~0.5㎜/r。
按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.45㎜/r。
3)计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
=0.8=57.17/min
4)确定机床主轴转速
===350/min
按机床说明(见《切削用量简明手册》),现取320r/min。所以,实际切削速度:
V===52.28m/min
5)切削工时,据《机械加工工艺手册》得:
t== =0.18min
(6)半精车φ52孔左端面
1)已知φ52孔左端面加工余量为1.2mm,一次走刀完成。=1.2㎜,长度加工公差按IT10级.
2)进给量f:依据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,≤3㎜和工件直径为52㎜时f=0.25~0.4㎜/r。
按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.35㎜/r。
3)计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
=(m/min) (2.1)
其中=189.8,=0.15,=0.2,=0.8,m=0.2
将上述数据带入公式中:
==80.38r/min
4)确定机床主轴转速
===492/min
按机床说明(见《切削用量简明手册》),现取500r/min。所以,实际切削速度:
V===89.85m/min
5)切削工时,据《机械加工工艺手册》得:
t== =0.149min
工序Ⅷ:钻4xφ13孔, 钻、半精铰φ8
(1)钻:钻4xφ13孔
进给量:f=0.4㎜/r(《切削用量简明手册》)
切屑速度:v=40m/min(《切削用量简明手册》
===1592r/min
按机床选择=1400r/min(《切削用量简明手册》表2.36)
所以实际切削速度
V===35.2m/min
切削工时:
t=i=x4=0.04min
(1)钻φ8N8孔
进给量:f=0.25㎜/r(《切削用量简明手册》)
切屑速度:v=40m/min(《切削用量简明手册》
===1633.2r/min
按机床选择=1400r/min(《切削用量简明手册》表2.36)
所以实际切削速度
V===34.3m/min
切削工时:
t===0.06min
(2)半精铰φ8N8孔
进给量:f=0.19㎜/r(《切削用量简明手册》)
切屑速度:v=8m/min(《切削用量简明手册》
===318.3r/min
按机床选择=351/min(《切削用量简明手册》表2.36)
所以实际切削速度
V===8.82m/min
切削工时:
t===0.315min
4.8、计算时间定额和提升生产率工艺路径介绍
单件时间计算公式为:
因为生产批量为中批量,所以时间定额为:
此次设计没有具体计算辅助时间、部署工作地点时间和休息和生理需要时间,在中批量生产中,辅助时间可按基础时间百分比进行估算,并在实际中修改,使之趋于合理。基础时间和辅助时间总和称为操作时间,部署工作地点时间通常按操作时间2%7%来计算,休息和生理需要时间通常按操作时间2%来计算。另外,因为生产批量为中批量,故忽略了准备和终止时间。
为了提升生产率,必需尽可能降低时间定额,因为此处加工工艺已确定,故不能再降低基础时间,应从以下三方面着手来降低时间定额以提升生产效率:
(1)降低辅助时间和辅助时间和基础时间重合;
(2)降低部署工作地点时间;
(3)降低准备于终止时间。
5、小结
经过此次课程设计,使自己对零件工艺步骤设计有了一次完整了解,同时提升了自己分析零件工艺能力和对机械加工认识。真正了解到了以前自己所学知识用处。帮助自己复习CAD软件、《机械制造工艺学》和《机械工程材料》等相关知识。这也是对结合书本知识处理实际问题能力一次锻炼,同时也锻炼了自学能力和查阅资料能力。而让自己感觉颇深是机械加工工艺严谨性,每一个数据全部比较严格和有对应规范和出处,和每一个步骤全部不是孤立,要有全局意识才能做好设计。
不过因为自己相关专业知识知贫乏和是第一次做工艺设计,当中出现问题当属正常,期望老师谅解,并多多批评和指正。
6、参考文件
[1] 王先逵.机械制造工艺学(第2版).北京:机械工业出版社,.1
[2] 沈莲.机械工程材料(第2版).北京:机械工业出版社,.8
[2] 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1996.12
附件
附件1:左臂壳体毛坯图、零件图。
附件2:左臂壳体加工工艺卡、过程卡
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