资源描述
目 录
第一章. 零件工艺分析…………………………………………………………………5
1.1零件图样分析……………………………………………………………………5
第二章. 机械加工工艺规程设计…………………………………………………………6
2.1确定毛坯制造形式……………………………………………………………………6
2.2 选择定位基准…………………………………………………………………………6
2.3 阀体零件表面加工方法选择………………………………………………………6
2.4 工艺路线制订………………………………………………………………………10
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定…………………………………………17
2.6 确定切削用量及基础工时……………………………………………………………18
2.6.1 镗孔夹具…………………………………………………………………………18
2.6.2 钻孔夹具…………………………………………………………………………25
2.7 编制工艺规程文件……………………………………………………………………28
第三章. 镗孔夹具设计……………………………………………………………………28
3.1定位基准选择…………………………………………………………………………28
3.2定位元件设计…………………………………………………………………………29
3.3定位误差分析和计算…………………………………………………………………31
3.4夹紧装置设计………………………………………………………………………31
3.5切削力及夹紧力计算…………………………………………………………………32
3.6车夹具设计及操作简明说明…………………………………………………………34
第四章. 钻孔夹具设计…………………………………………………………………35
4.1定位基准选择……………………………………………………………………35
4.2定位元件设计…………………………………………………………………………36
4.3定位误差分析和计算………………………………………………………36
4.4夹紧装置设计……………………………………………………………………………37
4.5切削力及夹紧力计算…………………………………………………………………37
4.6钻套及衬套导向件设计……………………………………………………………39
4.7钻夹具设计及操作简明说明………………………………………………………40
总结……………………………………………………………………………………………41
参考文件………………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………………43
附录1 阀体零件机械加工工艺过程卡片和两套关键工序工序卡片
第一章 零件工艺分析
1.1零件图样分析
此次设计题目是阀体零件机械加工工艺及装备设计,阀体是在一定条件下,能使液压泵卸荷阀。
图1-1 阀体零件图
图1-2 阀体零件三维图
第二章 机械加工工艺规程设计
2.1毛坯制造形式确实定
因为该零件材料为HT200,且零件年产量为6000件,已达成大批生产水平,所以生产类型为大批量生产,为使零件有很好机械性能,确保零件加工余量等,故采取铸造毛坯。因为零件尺寸不大,形状结构比较复杂,所以我们采取铸造形式来提升劳动生产率,降低成本。
2.2选择定位基准
零件机械加工工艺过程中,其中最关键两道工序分别为钻4xM8螺纹孔、镗Φ28mm和Φ30mm阶梯孔。在加工4xM8螺纹孔时,依据定位基准选择标准,选择30x30凸台底面作为定位基准,而且经过心轴为关键定位元件和挡销来实现定位。实现对4xM8孔加工。
在镗Φ28mm和Φ30mm阶梯孔时,选择一面两销进行定位,实现了完全定位。完成对阶梯孔加工。
2.3阀体零件表面加工方法选择
任何复杂表面全部是由若干个简单几何表面组合而成,零件加工实质上就是这些简单几何表面加工组合。对于阀体零件各尺寸精度等级要求及行为公差要求,具体加工方法以下表:
表2‒1 阀体零件加工表面加工方法
加工表面
公差等级
表面粗糙度Ra(μm)
加工方法
阀体零件上端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
阀体零件下端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
30x30凸台前后端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
30x30凸台侧面
IT8
3.2
粗铣-精铣
Φ50mm圆柱前端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
M36x2mm螺纹孔
车底孔-车螺纹
Φ25mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
Φ28mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
Φ30mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
M18x2mm螺纹孔
钻-攻螺纹
4xM8螺纹孔
钻-攻螺纹
底面4xΦ7mm光孔及后面Φ16mm锪平孔
IT13
12.5
钻-锪钻
2.4工艺路线制订
因为零件生产纲领为大批量生产,故采取专用夹具,提升生产率。
(1)工艺路线方案一
工序1 金属型铸造
工序2 清洗毛坯,并检验毛坯
工序3 对毛坯进行时效处理
工序4 粗、精铣阀体底平面
工序5 粗、精铣阀体顶面
工序6 粗、精铣30x30凸台
工序7 粗、精铣Φ50mm圆柱前端面
工序8 车M36x2mm底孔,车螺纹;倒角1.5x30°
工序9 粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序10 钻底面4xΦ7mm光孔及后面Φ16锪平孔
工序11 钻、扩、铰M18x2螺纹孔
工序12 精镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm阶梯孔、倒角2x30°
工序13 钻4xM8底孔,攻M8螺纹孔
工序14 去毛刺
工序15 检验入库
(2) 工艺路线方案二
工序1 金属型铸造
工序2 清洗毛坯,并检验毛坯
工序3 对毛坯进行时效处理
工序4 粗、精铣阀体底平面
工序5 粗、精铣阀体顶面,Φ35圆柱凸台上端面
工序6 粗、精铣30x30凸台
工序7 粗、精铣Φ50mm圆柱前端面
工序8 钻底面4xΦ7mm光孔及后面Φ16锪平孔
工序9 车M36x2mm底孔,车螺纹;倒角1.5x30°
工序10 粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序11 钻4xM8底孔,攻M8螺纹孔
工序12 精镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm阶梯孔、倒角2x30°
工序13 钻、扩、铰M18x2mm螺纹孔
工序14 去毛刺
工序15 检验入库
(3) 工艺路线方案比较和分析
经过以上两个方案比较,方案一是先加工直径Φ25mm孔和阀体底面上Φ7mm光孔和Φ16mm锪平孔,然后以Φ25mm孔作为关键定位基准,再使用工件底平面上Φ7mm孔作为辅助定位来加工4xM8螺纹孔及直径Φ28mm、Φ30mm阶梯孔。而加工工艺方案二则不相同,它是先加工4xM8螺纹孔,然后再加工Φ25mm孔及直径Φ28mm、Φ30mm阶梯孔。两套加工工艺方案经比较可看出,先加工直径Φ25mm孔及阀体底面Φ7mm光孔、Φ16mm锪平孔,然后再以此为定位基准加工M8螺纹孔和直径Φ28mm、Φ30mm阶梯孔,这么能够很好地定位夹紧并达成良好表面粗糙度要求。结合上述方案一和方案二比较,所以工艺路线方案一愈加合理。
以上工艺过程见下表2-2:
表2-2 机械加工工艺过程综合卡片
工序号
工序名称
工序
内容
工序简图
机床
工艺
装备
1
金属型铸造
铸造
2
清洗
检验
清洗毛坯并检验
3
热处理
时效处理
4
铣底面
粗、精铣阀体底面
X5032型立铣
三爪卡盘
硬质合金端面铣刀
游标卡尺
5
铣顶面
粗、精铣阀体顶面
X5032型立铣
三爪卡盘
硬质合金端面铣刀
游标卡尺
6
铣凸台
粗、精铣30x30凸台
X5032型立铣
台虎钳
立铣刀
游标卡尺
7
铣端面
粗、精铣Φ50mm圆柱前端面
X5032型立铣
台虎钳
硬质合金端面铣刀
游标卡尺
8
车内孔、螺纹孔
车M36x2mm底孔、车螺纹、
倒角1.5x30°
CA6140
45°内圆车刀
60°内螺纹车刀
倒角车刀
游标卡尺
专用夹具
9
镗内孔
粗镗、半精镗Φ25mm孔、
倒角3x30°
CA6140
专用夹具
单刃镗刀
倒角车刀
游标卡尺
10
钻孔
钻4×Φ7mm通孔、锪平孔Φ16mm
Z525型立式钻床
Φ7高速钢麻花钻
Φ16 高速钢 锪钻
游标卡尺
台虎钳
11
钻、扩、铰螺纹孔
钻、扩、铰M18x2mm螺纹孔
Z525型立式钻床
Φ16高速钢麻花钻
扩孔钻
铰刀
游标卡尺
台虎钳
12
镗阶梯孔
精镗、半精镗Φ28mmΦ30mm阶梯孔、
倒角2x30°
CA6140
专用夹具
单刃镗刀
倒角车刀
游标卡尺
13
钻底孔、攻螺纹
钻4XM8底孔、攻M8螺纹孔
Z525型立式钻床
Φ6.7高速钢麻花钻
M8丝锥
游标卡尺
专用夹具
14
去毛刺
去毛刺
15
检验
入库
检验
入库
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
阀体零件生产类型为批量生产,为了确保零件生产效率和加工质量,该零件生产宜采取铸造。阀体零件上M36x2螺纹底孔、Φ25mm内孔、Φ28mm,Φ30mm阶梯孔全部能够经过铸造得到预先孔;而M18螺纹内孔、阀体底面4xΦ7光孔,Φ16锪平孔、和螺纹M8-7H孔则是由后续机械加工所得到。
在阀体零件图1-1中能够看出Φ25内孔表面、Φ35圆柱凸台上端面、和Φ28、Φ30阶梯孔表面粗糙度要求最高,表面粗糙度为Ra1.6,所以加工过程中对于多个内孔而言分别要经过粗镗-精镗;对于上端面来说则需要经过粗铣-精铣来完成。所得机械加工余量及毛坯尺寸表2-3所表示和毛坯图见图2-1:
表2‒3 机械加工余量及毛坯尺寸(mm)
加工表面
基础尺寸
加工余量
毛坯尺寸
上下端面
80
6
86
前后端面
70
6
76
Φ25内孔
Φ25
6
Φ19
Φ35上端面
3
3
6
Φ28内孔
Φ28
6
Φ22
Φ30内孔
Φ30
6
Φ24
图2-1 阀体零件毛坯图
2.6 确定切削用量及基础工时
根据指导老师下发毕业设计任务书内容,下面仅对其中两道关键工序基础工时进行设计分析和计算。
2.6.1镗孔夹具
工序12:粗镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm阶梯孔。
选择机床:CA6140型车床;因为零件材料为HT200,故选择阀体毛坯为铸件。
阀体零件选择毛坯为铸件,而且待加工内孔表面粗糙度要求也比较高,已达成Ra1.6精度要求,所以在加工此阶梯孔时候需要优异行粗镗加工,以后再用半精镗来达成Ra1.6精度。所以整个加工过程要分四次走刀,粗镗内孔时加工余量为2mm,精镗内孔时加工余量为1mm。(单边)
1. 粗镗
工步一:粗镗内孔Φ28mm,孔深为15mm
(1)刀具选择
此次阶梯孔加工所用刀具是单刃镗刀,查《切削用量手册》表1.1,选择机床是CA6140。因为孔深为15mm,查《切削用量手册》表1.5,应选择圆形镗刀,刀片厚度为4.5mm,刀杆直径为16mm。
依据《切削用量手册》中表1.2,选择镗刀材料为硬质合金,YG6。镗刀可选择:Kr=60°,γ0=25º,ɑ0=10º,ƙ´r =15º, = –10º, =0.4mm。镗刀卷屑槽各个参数为:Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
(2)切削用量选择
1)确定切削深度
因为粗加工时加工余量仅为4mm,即单边余量为2mm,考虑到孔表面粗糙度及精度要求,即
= (2-1)
=
式中: ——切削深度
——需要加工孔径
——未经加工孔径
故 =2mm
2)确定进给量f
经参考《切削用量手册》中表1.5可知,在对阀体零件进行粗镗时,因为镗刀杆直径为Ф16mm,孔深为15mm。
即当=2mm时,f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床说明书可确定进给量
f=0.20mm/r
对切削加工时进给量是否满足镗刀强度和机床强度要求进行校核。
① 镗刀刀片强度校核:
依据《切削用量手册》中表1.9能够得出,在对灰口铸铁材料进行加工时,它强度为≥200MPa,ƙºr =35º, ≤4mm,刀片厚度为4.5mm,因为加工工件材料为灰口铸铁,所以应该将查得进给量乘上系数k=1.6;
故镗刀刀片强度所许可进给量为
查阅《切削用量手册》中表1.9,当镗刀 =60º时,进给量应该乘上修正系数k=0.6,因为加工时有冲击,所以进给量应该减小20%,所以镗刀刀片所能够许可实际进给量为
经过校验刀片强度能够许可进给量要比所加工时进给量大,所以f=0.20mm/r满足。
② CA6140机床进给强度校核
经过查《切削用量手册》当中表1.27,CA6140机床进给机构能够满足走刀力为F =3530N。
因为≥200MPa,而且f=0.20mm/r, ≤2.8mm,查《切削用量手册》中表1.17,能够得到走刀力为=670N
所以在切削加工过程中,镗刀实际走刀力为:
= ×KMF
式中::修正系数;查《切削用量手册》知:=1.0
: 理论走刀量
故 =670x1.0=670N
经过校验因为切削加工时镗刀所受走刀力比CA6140机床进给机构所许可走刀力要小。所以,所选择进给量f=0.20mm/r在切削加工过程中是可用。
(3)镗刀磨钝标准和耐用度选择
依据加工材料及加工方法,镗刀后刀面最大磨损程度为0.8mm—1.0mm;切削加工时耐用度为T=3600s。
(4)切削速度v
经过查《切削用量手册》中表12得,当使用YG6牌号镗刀加工时,因为阀体零件强度≥200MPa,HT200灰口铸铁,f=0.20mm/r, ≤4mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
因为 V= (2-2)
式中: ——为理论切削速度
——为切削速度修正系数
依据查阅《切削用量手册》能够得到切削速度修正系数为=1.0(表21-6)、=1.0(表11)、=1.0(表21-9)、=0.88(表21-7)、=0.8(表21-5)
所以 V= =1.5×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.056m/s
主轴转速: (2-3)
式中: D——为孔直径
V——为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知,CA6140车床在切削过程中转速能够选择为:
此时,能够算出实际切削速度为:
依据《切削用量手册》中表1.21中计算公式也能够算出切削速度。
其计算公式为 (2-4)
式中: ——切削速度系数;
m、、——分别是T、和 f指数;
——
依据《切削用量手册》当中表1.21可知,全部系数和指数分别是:,,,。因为加工是内圆柱面,最终应该要以加工外圆时切削速度乘上系数0.9。
所以
所以,
经过查阅《切削用量手册》当中表1.27,选择对应转速,此结果和上述查表法所得到结果类似,故主轴转速为。
(5)对机床功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到,因为灰口铸铁强度为≥200MPa,,,时,可知。
切削过程中切削功率修正系数查《切削用量手册》表22-3得:,。
所以 。
加工过程中切削功率也可经过公式计算得到
即: (2-5)
式中: ——为硬质合金车刀加工时主切削力;
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中表1.13可知,因为阀体零件材料强度≥200MPa,f=0.20mm/r, ≤2.8mm;时,能够得到主切削力=840N,且主切削力修正系数为,。所以,
所以,
查《切削用量手册》当中表1.27得,当转速n=15r/s时,CA6140车床主轴所许可功率为,所以。所以之前选择切削用量能够在CA6140车床上进行。
总而言之:、、、。
(6)计算基础工时
(2-6)
式中:L=,l=15mm,查阅《切削用量手册》中表1.20能够得镗削加工时入切量和超长量,mm,所以L=15+2.7=17.7mm
所以
工步二:粗镗内孔Φ30mm,孔深为40mm。
(1)刀具选择
同粗镗内孔Φ30mm所选择刀具:YG6硬质合金;选择圆形镗刀,刀片厚度4.5mm,刀杆直径16mm。查阅《切削用量手册》镗刀可选择:Kr=60°,γ0=25º,ɑ0=10º,ƙ´r =15º, = –10º, =0.4mm。镗刀卷屑槽各个参数为:Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
(2)切削用量选择
1)确定切削深度
因为粗加工时加工余量仅为4mm,即单边余量为2mm,考虑到孔表面粗糙度及精度要求,由公式(2-1)
=
=
故 =2mm
2)确定进给量f
参考《切削用量手册》中表1.5可知,在对阀体零件进行粗镗时,因为镗刀杆直径为Ф16mm,孔深为40mm。
即当=2mm时,f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床说明书可确定进给量
f=0.24mm/r
对切削加工时进给量是否满足镗刀强度和机床强度要求进行校核。
① 镗刀刀片强度校核:
依据《切削用量手册》中表1.9能够得出,在对灰口铸铁材料进行加工时,强度为≥200MPa,ƙºr =35º, ≤4mm,刀片厚度为4.5mm,故镗刀刀片强度所许可进给量为
查阅《切削用量手册》中表1.9,当镗刀 =60º时,切削过程中进给量应该乘上修正系数k=0.6,因为工件在加工过程中存在冲击,所以进给量应该减小20%,所以镗刀刀片所能够许可实际进给量为
经过校验因为镗刀刀片强度能够许可进给量要比所加工时进给量大,所以f=0.24mm/r满足。
② CA6140机床进给强度校核
因为CA6140机床进给机构能够满足走刀力为F =3530N。
≥200MPa,而且f=0.24mm/r, ≤2.8mm,查《切削用量手册》中表1.17,能够得到走刀力为=670N
所以在切削加工过程中,镗刀实际走刀力为:
= ×KMF
式中::修正系数;查《切削用量手册》知:=1.0
: 理论走刀量
故 =670x1.0=670N
经过校验因为切削加工时镗刀所受走刀力比CA6140机床进给机构所许可走刀力要小。所以,所选择进给量f=0.24mm/r在切削加工过程中是可用。
(3)镗刀磨钝标准和耐用度选择
经过加工材料为HT200,加工方法为粗镗,能够知道镗刀后刀面最大磨损程度为0.8mm—1.0mm;切削加工时耐用度为T=3600s。
(4)切削速度v
经过查《切削用量手册》中表12得,当使用YG6牌号镗刀加工时,因为阀体零件强度≥200MPa,HT200灰口铸铁,f=0.24mm/r, ≤4mm。可得到切削速度为Vt =1.33m/s。
由公式(2-2)计算出V;
依据查阅《切削用量手册》能够得到切削速度修正系数为=1.0(表21-6)、=1.0(表11)、=1.0(表21-9)、=0.88(表21-7)、=0.8(表21-5)
所以 V= =1.33×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=0.936m/s
由公式(2-3)计算主轴转速,所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知,CA6140车床在切削过程中转速能够选择为:
此时,能够算出实际切削速度为:
依据公式(2-4)计算主轴转速V;
依据《切削用量手册》当中表1.21可知,全部系数和指数分别是:,,,。最终乘上系数0.9。
所以,
所以,
经过查阅《切削用量手册》当中表1.27,选择转速为,此结果和上述查表法所得到结果类似,故主轴转速为。
(5)对机床功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到,当采取YG6型硬质合金镗刀进行加工时,因为灰口铸铁强度为≥200MPa,,,时,可知。
切削过程中切削功率修正系数查《切削用量手册》表22-3得:,。
所以 。
查《切削用量手册》当中表1.13可知,阀体零件材料强度≥200MPa,f=0.28mm/r, ≤4mm;时,能够得到主切削力=840N,且主切削力修正系数为,。所以,
依据公式(2-5)计算出切削过程中功率;
所以,
查《切削用量手册》当中表1.27得,当转速n=15r/s时,CA6140车床主轴所许可功率为,所以。所以之前选择切削用量能够在CA6140车床上进行。
总而言之:、、、。
(6)计算基础工时
依据公式(2-6)计算出基础工时
式中:L=,l=40mm,查阅《切削用量手册》能够得镗削加工时入切量和超长量,mm,所以L=40+2.7=42.7mm
所以
工步三:半精镗内孔Φ28mm,孔深为15mm
(1) 刀具选择
一样选择镗刀类型为YG6,查阅《切削用量手册》镗刀可选择:Kr=60°,γ0=25º,ɑ0=10º,ƙ´r =15º, = –10º, =0.4mm。镗刀卷屑槽各个参数为:Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
(2)切削用量选择
1)确定切削深度
因为精加工时加工余量为2mm,即单边余量为1mm,考虑到孔表面粗糙度及精度要求,即
由上述公式(2-1)计算出切削深度;
故 =1mm
2) 确定进给量f
在对阀体零件进行精镗时,因为镗刀杆直径为Ф16mm,孔深为15mm。依据《切削用量手册》中表1.5得:
即当=1mm时,f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床说明书可确定进给量
f=0.28mm/r
因为是精加工,不需进行强度校核。
(3)镗刀磨钝标准和耐用度选择
依据材料及加工方法,能够知道镗刀后刀面最大磨损程度为0.8mm—1.0mm;切削加工时耐用度为T=3600s。
(4)切削速度v
经过查《切削用量手册》中表12得,阀体零件强度≥200MPa,HT200灰口铸铁,f=0.28mm/r, ≤1.8mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
由公式(2-2)得到:V=
依据查阅《切削用量手册》能够得到切削速度修正系数为=1.0(表21-6)、=1.0(表11)、=1.0(表21-9)、=0.88(表21-7)、=0.8(表21-5)
所以 V= =1.5×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.056m/s
由上述公式(2-3)得主轴转速:
式中: D为孔直径
V为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知,CA6140车床在切削过程中转速能够选择为:
此时,能够算出实际切削速度为:
切削速度也能够经过计算公式计算得到
其计算公式为(2-4):
式中: ——切削速度系数;
m、、——分别是T、和 f指数;
依据《切削用量手册》当中表1.21可知,全部系数和指数分别是:,,,;乘上系数0.9。
所以
所以,
经过查阅《切削用量手册》当中表1.27,选择转速为,此结果和上述查表法所得到结果类似,故主轴转速为。
(5)对机床功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到,因为灰口铸铁强度为≥200MPa,,,时,可知。
切削过程中切削功率修正系数查《切削用量手册》表22-3得:,。
所以 。
加工过程中切削功率也可经过公式计算(2-5)得到
即:
式中: ——为硬质合金车刀加工时主切削力;
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中表1.13可知,在使用YG6牌号镗刀在加工内孔时,因为阀体零件材料强度≥200MPa,f=0.28mm/r, ≤2.8mm;时,能够得到主切削力=840N,且主切削力修正系数为,。所以,
所以,
查《切削用量手册》当中表1.27得,当转速n=11.8r/s时,CA6140车床主轴所许可功率为,所以。所以之前选择切削用量能够在CA6140车床上进行。
总而言之:、、、。
(6)计算基础工时
由公式(2-6):
式中:L=,l=15mm,查阅《切削用量手册》能够得镗削加工时入切量和超长量,mm,所以L=
所以
工步四:半精镗内孔Φ30mm,孔深为40mm
(1) 刀具选择
刀具类型为YG6,Kr=60°,γ0=25º,ɑ0=10º,ƙ´r =15º, = –10º, =0.4mm。镗刀卷屑槽各个参数为:Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
(2)切削用量选择
1)确定切削深度
因为精加工时加工余量为2mm,即单边余量为1mm,考虑到孔表面粗糙度及精度要求,即由(2-1)得到:
=
=
式中: :切削深度
:需要加工孔径
:未经加工孔径
故 =1mm
2)确定进给量f
在对阀体零件进行精镗时,因为镗刀杆直径为Ф16mm,孔深为40mm。依据《切削用量手册》中表1.5得:
即当=1mm时,取f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床说明书可确定进给量
f=0.26mm/r
因为是精加工,不需进行强度校核
(3)镗刀磨钝标准和耐用度选择
依据加工方法及材料,能够知道镗刀后刀面最大磨损程度为0.8mm—1.0mm;切削加工时耐用度为T=3600s。
(4)切削速度v
经过查《切削用量手册》中表1.12得,因为阀体零件强度≥200MPa,HT200灰口铸铁,f=0.26mm/r, ≤1.8mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
公式(2-4):V=
式中: 为理论切削速度
为切削速度修正系数
据查阅《切削用量手册》能够得到切削速度修正系数为=1.0(表21-6)、=1.0(表11)、=1.0(表21-9)、=0.88(表21-7)、=0.8(表21-5)
所以 V= =1.69×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.19m/s
公式(2-3):主轴转速:
式中: D为孔直径
V为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知,CA6140车床在切削过程中转速能够选择为:
此时,能够算出实际切削速度为:
切削速度也能够经过计算公式进行计算得到。即上述公式中(2-4)
其计算公式为
式中: ——切削速度系数;
m、、——分别是T、和 f指数;
依据《切削用量手册》当中表1.21可知,全部系数和指数分别是:,,,。乘上系数0.9。
所以
所以,
经过查阅《切削用量手册》当中表1.27,选择转速为,此结果和上述查表法所得到结果类似,故主轴转速为。
(5)对机床功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到,当采取YG6型硬质合金镗刀进行加工时,因为灰口铸铁强度为≥200MPa,,,时,可知。
切削过程中切削功率修正系数查《切削用量手册》表22-3得:,。
所以 。
加工过程中切削功率由公式(2-5)得:
式中: ——为硬质合金车刀加工时主切削力;
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中表1.13可知,因为阀体零件材料强度≥200MPa,f=0.26mm/r, ≤2.8mm;时,能够得到主切削力=840N,且主切削力修正系数为,。所以,
所以,
查《切削用量手册》当中表1.27得,当转速n=11.8r/s时,CA6140车床主轴所许可功率为,所以。所以之前选择切削用量能够在CA6140车床上进行。
总而言之:、、、。
(6)计算基础工时
由公式(2-6):
式中:L=,l=40mm,查阅《切削用量手册》能够得镗削加工时入切量和超长量,mm,所以L=
所以
所以此道工序所使用总工时为
2.6.2 钻孔夹具
工序13:钻4xM8底孔,攻M8螺纹孔。
工步一:钻M8螺纹底孔Φ6.7mm
钻4xM8均布孔,孔深为10mm,表面粗糙度为Ra3.2。
(1) 加工条件
工件材料:HT200,≥200MPa、灰口铸铁。
加工要求:钻4xM8底孔,攻M8螺纹孔;孔径d=8mm,孔深l=10mm,盲孔,6级精度。
机床:Z525型立式钻床。
刀具:选择麻花钻材料为高速钢,直径为Φ6.7mm。高速钢钻头切削部分形状为标准高速钢钻头,,,,,。
(2)切削用量
①单边切削深度 (2-7)
式中为单边切削深度、d为工件直径。=0.5×8=4mm
② 进给量
1) 依据《切削用量手册》表5可知孔表面粗糙度为Ra3.2,铸铁强度≥200MPa,钻头直径=6.7mm,孔深度=10mm时,进给量=0.22~0.26mm/r。
因为,乘上孔深修正系数=0.5,则
=(0.22~0.26)×0.5mm/r=0.11~0.13mm/r
2) 经过钻头强度确定进给量:查阅《切削用量手册》 表7,当=200MPa,钻头直径=6.7mm,钻头强度许可进给量为f=0.72mm/r。
3)经过机床进给机构强度决定进给量:查阅《切削用量手册》表8,当≤210MPa,≤ 10.2mm时,机床进给机构所许可最大轴向力为8330N ,Z525型钻床许可轴向力为8830N,进给量=1.6mm/r。
经过以上对三个进给量比较分析,其值为=0.11~0.13mm/r。经过Z525型钻床主轴进给量参数,=0.13mm/r。
由《切削用量手册》中表16可知钻孔时轴向力,当=0.13mm/r,≤10.2mm,轴向力。
轴向力修正系数全部是1.0,所以。
经过查阅资料,钻床进给机构强度所许可最大轴向力为=8830N,因为≤,所以=0.13mm/r是能够。
依据《切削用量手册》中表9可知:当=6.7mm时,麻花钻钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm,钻头耐用度T=3600s。
③ 切削速度
因为铸铁HT200≥200MPa,由《切削用量手册》中表12可知,当=0.13mm/r,高速钢标准钻头=6.7mm时,=0.58m/s。切削速度修正系数为:=1.0,=1.0,=0.95,=0.87
所以 =0.58×1.0×1.0×0.95×0.87=0.48m/s
依据Z525立式钻床说明书,可选择22.7r/s,因为所选择转数较低。不太符合要求,所以应合适做部分调整。比较选择以下两种方案:
1) 第一个方案:=0.1mm/r,16r/s
2) 第二种方案:=0.13mm/r,11.3r/min
对于两个方案进行比较,因为第一个方案结果较大,基础工时比较短,所以选择第一个方案比较合理。
(3) 检验机床扭矩和功率
查阅《切削用量手册》中表17,当≤0.14mm/r,≤11.1mm时,。扭矩修正系数全部是1.0,所以。依据钻床使用说明书,即《切削用量手册》中表34,中查得:当960r/min时,。
经过查阅《切削用量手册》中表20,当~2
展开阅读全文