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泵体工艺规程及镗Φ48H8孔夹具设计说明书及.docx

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资源描述
摘 要 这次毕业设计课题——泵体工艺规程及镗Ф48H8孔夹具设计。在机加工工艺编制方面,主要通过分析产品零件图和相关技术要求,查阅泵体类零件相关资料,结合生产批量要求、零件的工艺结构要素、制造经济性、可行性等多方面因素,最终安排了24道工序来完成泵体的加工,其中包括各道工序的加工方法,机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择,基准面的选取,定位和夹紧方案的拟定。另外,在夹具设计方面,主要就镗Ф48H8孔这个工序进行了夹具方案的分析,计算和最终敲定,并用一张装配图和夹具零件图来表达设计出的夹具方案。 关键字: 工序卡,工艺路线,夹具设计 ABSTRACT This disquisition just selects such a task—to design pump technology rules and clamp of Ф48H8. In programming machinary processing technology, I carefully analyze the detail drawing of product and related technogical requirement, look into related materials of pump parts, combine the requirement of production quantity and elements of part technology, including production economics and feasibilities. Finally, I arranged 24 processes to finish processing the pump, including processing methods of every process, choosing of machine tool, cutting tool, clamp, auxiliary tool and measuring tool, choosing of base level, and drawing up of plans of position and clamping. Moreover, in designing clamp, I mainly analyze, calculate and finalize the clamp plan of Ф48H8 technology, and express the designed plan by using an assembly drawing and an detain drawing of clamp. Key word: Operation sheet Process route Fixture designing 目 录 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 第一章 绪论 1 第二章 工艺规程设计 2 2.1 零件的分析 2 2.1.1 零件的作用 2 2.1.2 零件的工艺分析 2 2.1.3 工艺路线的安排 2 2.2 毛坯选择 3 2.3 工艺路线的拟定 3 2.2.1 工艺路线方案一 3 2.2.2 工艺路线方案二 5 2.2.3 工艺方案的比较与分析 6 第三章 加工余量确定及工序尺寸计算 8 3.1 毛坯尺寸 8 3.2 泵体各平面加工工序余量 8 3.3 内孔φ48H8加工工序余量 9 3.4 最终毛坯工序加工余量及公差 9 第四章 切削用量及工时的确定 11 4.1 工艺制造装备的选择 11 4.2 切削用量及工时的计算 11 第五章 镗φ48H8孔夹具设计 49 5.1 夹具的作用及设计条件 49 5.2 夹具的设计计算 49 5.2.1 定位基准的选择 49 5.2.2 定位误差的分析 50 5.2.3 工件自由度的限制 50 5.2.4 确定夹紧方式 50 5.2.5 夹紧力的计算 50 5.2.6 液压系统的设计过程 51 第6章 结论 54 参考文献 55 致谢 56 第一章 绪论 机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件:合理的机械加工工艺规程,能实现产品优质、高产和低消耗的生产。同时机械加工工艺规程也是生产准备和计划调度的主要依据:有了机械加工工艺规程,在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列的准备工作,如原材料和毛坯的供应,机床的调整,专用工艺装备的设计与制造,生产作业计划的编排,劳动力的组织,以及生产成本的核算等。有了机械加工工艺规程,就可以制定所生产产品的进度和相应的调度计划,使生产均衡、顺利地进行。 机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求,同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此,机械加工工艺规程设计是一项重要的工作,要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 在制订工艺规程时,应根据零件的产量和现有的设备条件,综合考虑加工质量、生产率和经济性的要求,经过反复分析比较,确定最优或最适合的方案。 本次题目为“泵体工艺规程及镗48H8孔夹具设计”,零件的产量为10000件/年,属于大批量生产,因此,需要考虑使用专用夹具来提高生产率。参考类似零件的加工方案及查工艺手册,结合所给零件的技术要求及外型特点进行工艺路线的拟定及其镗孔专用夹具夹具的设计。 第二章 工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目所给的零件是齿轮泵泵体零件,箱体是机器的基础零件,其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体,并使之保持正确的相对位置,彼此协调工作,以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度,良好的密封性和散热性。因此,箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。 2.1.2 零件的工艺分析 1、零件形状: 此泵体的外形较复杂,有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是顶面和大、小端面以及轴孔,轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下: (2.2 毛坯选择 根据零件图可知,零件材料为灰口铸铁,零件形状为非圆柱体,且属于大批生产,因此选用铸造毛坯,这样,毛坯形状与成品相似,加工方便,省工省料。 2.3 工艺路线的拟定 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产效率,除此之外,应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 2.3.1 工艺路线方案一 工序1  机械砂型铸造毛坯 工序2 人工失效温度(500°~550°)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸106 铣两平面尺寸57 工序6 镗孔φ48H8至φ45深29.5 钻φ16H8孔至φ13深13 钻φ220+0.021 到φ19 工序7 镗φ32H11孔至φ29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100°~150°) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54成 工序14 划各平面孔线 工序15 镗φ32H11深14,倒角 工序16 镗通孔端φ48H8,φ220+0.021,倒角 镗盲孔端φ48H8,镗φ16H8深14,倒角 工序17 检验 工序18 钻底座4×φ10,扩φ20×2 工序19 钻底座φ12×20 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序20 钻底座φ12 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻2×φ6T16 钻6×M8-7HT20至φ6.6 攻6×M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2×M8T15至φ6.6 攻2×M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检 2.3.2 工艺路线方案二 工序1  机械砂型铸造毛坯 工序2 人工失效温度(500°~550°)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸106 铣两平面尺寸57 工序6 镗孔φ48H8至φ45深29.5 钻φ16H8孔至φ13深13 钻φ220+0.021 到φ19 工序7 镗φ32H11孔至φ29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100°~150°) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 钻底座4×φ10,扩φ20×2 工序14 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54 工序15 划各平面孔线 工序16 镗φ32H11深14,倒角 工序17 镗通孔端φ48H8,φ220+0.021,倒角 镗盲孔端φ48H8,镗φ16H8深14,倒角 工序18 检验 工序19 钻底座φ12×20 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序20 钻底座φ12 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻2×φ6T16 钻6×M8-7HT20至φ6.6 攻6×M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2×M8T15至φ6.6 攻2×M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检 2.3.3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于:方案二采用的基准统一原则,减少了加工误差,从而能更好的保证加工精度。方案一使用了工序集中原则,减少了装夹的次数,节约工时,因此选用第一个方案,具体如下: 工序1  机械砂型铸造毛坯 工序2 人工失效温度(500°~550°)消除应力 工序3 划粗加工线 工序4 按划线,校正,铣底平面平 工序5 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸106 铣两平面尺寸57 工序6 镗孔φ48H8至φ45深29.5 钻φ16H8孔至φ13深13 钻φ220+0.021 到φ19 工序7 镗φ32H11孔至φ29深13 工序8 检验 工序9 时效处理(温度100°~150°) 工序10 检验 工序11 划各平面加工线 工序12 按划线,校正,铣底平面 工序13 掉头,以底平面为基准 铣顶平面尺寸103 铣平面尺寸54 工序14 划各平面孔线 工序15 镗φ32H11深14,倒角 工序16 镗通孔端φ48H8,φ220+0.021,倒角 镗盲孔端φ48H8,镗φ16H8深14,倒角 工序17 检验 工序18 钻底座4×φ10,扩φ20×2 工序19 钻底座φ12×20 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序20 钻底座φ12 扩G3/8×12丝孔至φ15.2,倒角2×45° 攻G3/8 工序21 与泵盖配钻2×φ6T16 钻6×M8-7HT20至φ6.6 攻6×M8-7HT20 工序22 钻腰形法兰面2×M8T15至φ6.6 攻2×M8T15 工序23 去除毛刺锐边 工序24 终检 第三章 加工余量确定及工序尺寸计算 根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线,采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量,中间工序公差按经济精度选定,上下偏差按入体原则标注,确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: 3.1 毛坯余量 “泵体”零件材料为HT200,查参考文献《机械加工工艺手册》(以后简称《工艺手册》),表2.2-17 各种铸铁的性能比较,得灰铸铁的硬度HB为143~269,表2.2-23 灰铸铁的物理性能,HT200密度ρ=7.2~7.3(g / cm3),计算零件毛坯的重量约为5 kg。 根据原始资料,该零件为10000件/年的年产量,毛坯重量5kg<100kg查《金属机械加工工艺人员手册》表17-5 机械加工车间的生产性质为轻型,确定为大批生产。 根据生产纲领,选择铸造类型的主要特点要生产率高,适用于大批生产,查《工艺手册》表3.1-19 特种铸造的类别、特点和应用范围,再根据表3.1-20 各种铸造方法的经济合理性,确定为金属型铸造。 查《工艺手册》表3.1-24 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级 根据上表选择金属型公差等级为8级。 查表3.1-21 铸件尺寸公差数值(一) 根据上表查得铸件基本尺寸大于100mm至160mm,公差等级为8级的公差数值为1.8mm。 查表3.1-27 铸铁件机械加工余量等级选择(JB2854-80) 按表选择机械造型金属模,加工余量等级为6级。 查表3.1-26 铸铁件机械加工余量(JB2854-80)如下: 顶、侧面:6.0mm;底面:4.0mm 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 3.2 泵体各平面加工工序余量 根据已设定的工艺规程,为保证图纸上表面粗糙度要求,各个平面都需要进行粗铣——半精铣。 查表3.2-25 铣平面加工余量 根据零件图纸,零件厚度>6~30mm,宽度≤200,平面长度>100~200,对应上表零件的半精铣工序余量为1.0mm。 考虑到热处理对零件的影响,最终确定半精铣工序单边余量为1.5mm。 查表3.2-27 铣及磨平面时的厚度公差 按上表,零件厚度>18~30mm,粗铣(IT13)厚度公差-0.33mm,半精铣(IT11)厚度公差-0.13。 零件平面最大尺寸>120~260,毛坯为灰铸铁,半精加工余量为1.5mm,由于零件毛坯是用铸造而成的,综合考虑铸造加工余量和粗加工余量,最终确定零件的粗铣工序单边余量为4.5mm。 3.3 内孔φ48H8加工工序余量 查《工艺手册》,表11.4-2 卧式镗床的加工精度 按表11.4-2,要达到φ48H8所需精度及表面粗糙度要求,需进行粗镗——半精镗——精镗,对应加工精度为: 粗镗:孔径公差H10,孔距公差±1.0;表面粗糙度Ra 25~12.5 半精镗:孔径公差H9,孔距公差±0.1;表面粗糙度Ra 12.5~6.3 精镗:孔径公差H8,孔距公差±0.02;表面粗糙度Ra 3.2~1.6 查表3.2-10 基孔制8级精度(H8)孔的加工,确定φ48H8的粗镗加工直径余量为12mm,半精镗工序加工直径余量为2.8mm,精镗工序加工直径余量为0.2mm。粗镗工序加工直径余量为9mm。 3.4 最终毛坯工序加工余量及公差 各平面工序加工余量及公差: 表3-1 表面加工余量及公差 工序名称 工序单边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 半精铣 1.5 IT11(0-0.13) 54 103 54(0-0.13) 103(0-0.13) 粗铣 4.5 IT13( 0-0.33) 55.5 104.5 55.5( 0-0.33) 104.5(0-0.33) 毛坯 6 ±1.8 60 109 60±1.8 109±1.8 内孔φ48H8工序加工余量及公差: 表3-2 φ48H8工序余量及公差表 工序名称 工序直径余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精镗 0.2 IT8(+0.0390) φ48 φ48 (+0.0390) 半精镗 2.8 IT9( +0.0620) φ47.8 φ47.8(+0.0620) 粗镗 9 IT10(+0.10) φ45 φ45(+0.10) 毛坯 12 ±1.8 φ36 φ36±1.8 毛坯详细尺寸请见毛坯图! 图1.1 零件毛坯铸造图 第四章 切削用量及工时的确定 4.1 工艺制造装备的选择 本文所有机加工设备及工艺装备,是零件外型及加工技术要求查《工艺手册》得到的。 4.2 切削用量及工时的计算 一、工序4:按划线,校正,铣底平面平 ㈠ 加工条件 工件材料:灰口铸铁 HT200 硬度HB:143~269 ㈡ 机床 查《工艺手册》(下同)再根据毛坯形状,选择相应加工机床为: 立式升降台铣床X5032 主轴转速范围(r/min):40~1800 主电动机功率(KW):7.5 ㈢ 选择刀具 查《工艺手册》,表9.2-1 铣刀类型与用途 选择硬质合金镶齿端面铣刀 查表9.2-25 铣刀直径选择 本道工序,铣削深度ap =6mm,铣削宽度a w =110mm,按上表选取铣刀直径d 0 =160mm。 再查表9.2-14 可转位铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=8 查表9.2-27 硬质合金铣刀角度 前角г0 =5°、α0 =17°、а0 '=6°、κr'=5°、κrε=45°、bs =1.0mm、β=40° 查表9.4-3 硬质合金端铣刀、圆柱形铣刀和圆盘铣刀铣削平面和凸台的进给量 选择刀具材料为YG8,每齿进给量a f =0.20 mm/z,对应α0 =12°; 在中等刚性下,余量为6 mm时,取κr =75°; 当以κr =60°~75°端面铣刀铣削铸铁时,取λs = -10°。 ㈣ 铣削速度v Cv d0 qv v= ───────── kv Tm ap xv af yv aw uv zpv 查表9.4-8 Cv 、q v 、x v 、y v 、u v 、p v 、m的值 粗铣工序单边余量ap = 6 mm, 每齿进给量a f =0.20 mm/z, 铣削宽度aw =110mm; 查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min; 203×160 0.2 v'= ───────────────── =55.76 m/min 1800.32 ×6 0.15 ×0.20 0.35 ×110 0.2 ×80 v' 55.76 n'= ──×1000 = ────×1000 ≈111 r/min πd 0 π×160 根据立式铣床说明书取: n=150r/min vf '=af zn=0.2×8×118=188.8 mm/min 根据立式铣床说明书取: vf =190 mm/min ㈤ 铣削力、扭矩和铣削功率 CF ap xF af yF aw uF z Fz = ───────── kFz d0 qF nwF 查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 534×6 0.9 ×0.20.74 ×110 1.0 ×8 Fz = ─────────────── ≈ 2444 N 160 1.0 ×1180 Fz d0 2444×160 M = ─── = ───── = 195.52 N∙m 2×103 2×103 Fz v 2444×59.32 Pm = ─── = ────── =2.42KW 6×104 6×104 ㈥ 校验机床功率 由于机床有效功率PE '为: PE '= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 ㈦ 工时的确定 铣削切削时间的计算: 查《工艺手册》,表9.4-31 铣削切削时间计算公式 查表9.4-33 端铣刀铣平面的切入和切出行程 按上表选l1 + l2 =34 mm, l w =97.5 mm, 根据切削时间计算公式: l w + l1 + l2 97.5+34 t m = ────── = ──── = 0.70 min vf 190 考《机械工业劳动定额教程》第十五章 第二节 铣床工时定额的制定,工序定额的计算公式: t单 =(∑t工步 +∑t工辅)(1+K) 式中:K —— 布、休时间占工作时间的百分率 计算铣削一批零件的时间定额公式: T批 = n∙ t单 + t准 式中:n —— 一次投产加工的零件数 t准 —— 准备结束时间 铣床的布、休时间百分比一般可取8~15 %;准备结束时间可参看表15-22,装卸工件的辅助时间可参看表15-23。 表15-23 铣床装卸辅助时间表 已算出零件重量为5kg,根据上表取t工辅 =1.70 min; 铣床的布、休时间百分比取10% t单 =(∑t工步 +∑t工辅)(1+K)=(0.70+1.70)×(1+10%)=2.64min 表15-22 铣床加工准备结束时间表 根据立式升降台铣床X5032的工作台行程取t准 =7min; T批 = n∙ t单 + t准 =5000×2.64+7=13207min。 二、工序5:掉面,以底平面为基准,铣顶平面尺寸106mm,铣平面尺寸57mm 1、铣顶平面尺寸106mm ㈠ 刀具 此工件表面可用端铣刀加工,也可用圆柱铣刀加工;可用硬质合金铣刀,也可用高速钢铣刀,现采用硬质合金端铣刀加工。 查《工艺手册》,表9.2-25 铣刀直径选择 本道工序,铣削深度ap =6mm,铣削宽度a w =61.5mm,按上表选取铣刀直径d 0 =125mm再查表9.2-14 可转位铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=6 查表9.2-27 硬质合金铣刀角度 前角г0 =5°、α0 =17°、а0 '=6°、κr'=5°、κrε=45°、bs =1.0mm 查表9.4-3 硬质合金端铣刀、圆柱形铣刀和圆盘铣刀铣削平面和凸台的进给量 mm 选择刀具材料为YG8,每齿进给量a f =0.20~0.29 mm/z,对应α0 =12°; 在中等刚性下,余量为6 mm时,取κr =75°; 当以κr =60°~75°端面铣刀铣削铸铁时,取λs = -10°。 ㈡ 铣削用量 确定铣削深度ap : 由于加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故ap =6mm。 确定每齿进给量a f : 根据表9.4-3,X5032万能铣的功率为7.5KW, 根据表9.4-3,刀具材料为YG8硬质合金端铣刀铣削铸铁平面,每齿进给量 a f=0.20~0.29 mm/z,采用对称铣削,故取此范围内的小值,该取a f =0.20 mm/z。 确定铣刀的磨钝标准及耐用度: 查表9.4-6 铣刀磨钝标准 选择铣刀后刀面最大磨损限度为2.0mm; 查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min。 确定铣削速度v及铣削功率Pm : 根据所给条件,可直接查 表9.4-13 YG8硬质合金铣刀(GB5342-85)铣削灰铸铁(190HB)的铣削速度及铣削功率 根据上表查的v表 =59m/min,Pm表 =2.31KW 上表中铸铁硬度为190HB,铣削宽度a w=75mm,现工件硬度为180HB,实际铣削宽度为a wR =61.5mm,故应根据表9.4-11 查出铣削条件改变时的修正系数: kMv =1.15,kMPm =0.89(表9.4-11第2项) kSv =0.75(表9.4-11第3项) kawv=0.98,kawPv=1.2(表9.4-11第7项) 考虑修正系数后的铣削速度v表 '为: v表 '=59×1.15×0.75×0.98=49.87 m/min 计算出刀具转速n'及进给速度vf'为: 1000v 1000×49.87 n'= ─── = ────── ≈ 127 r/min πd 0 π×125 vf '=a f zn=0.2×6×127=152.4mm/min 根据立式铣床说明书取: n=150r/min,vf =150 mm/min 这时v ≈58.91m/min,a f ≈0.17mm/z 校验机床功率: 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率: Pm表 '=2.31×0.89×1.2≈2.72KW 此外,铣削功率还与铣削速度有关,由表查出v表 =59m/min,现实际上选用的v=58.91 m/min故 v ─≈ 1.0 v表 根据表9.4-11第12项,考虑铣削速度变化对铣削功率的影响,由于kvPm =1.0,故实际铣削功率Pm =2.72KW 查《工艺手册》,由于η=0.75,机床有效功率PE '为: PE '= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 ㈢ 切削时间的确定 查《工艺手册》,表9.4-31 铣削切削时间计算公式 查表9.4-33 端铣刀铣平面的切入和切出行程 按上表选l1 + l2 =11 mm, l w =61.5 mm, 根据切削时间计算公式: l w + l1 + l2 61.5+11 t m = ───── = ──── = 0.49 min vf 150 2、铣平面尺寸57mm ㈠ 刀具 此工件表面用立铣刀加工,可用硬质合金铣刀,也可用高速钢铣刀,但立铣刀铣削平面多采用高速钢铣刀,因此采用高速钢立铣刀加工。 查《工艺手册》,表9.2-2 立铣刀规格 由于是粗铣,选择粗齿,齿数z=6 查表9.2-26 高速钢铣刀角度 根据上表高速钢立铣刀角度取: 前角г0 =10°,α0=14°,α0 ´=18°,κr ´=3°,κr ε=45°,bs=1.0mm,β=45° 查《金属加工工艺人员手册》,表14-69铣削进给量 实际铣刀直径d0=63mm,结合上表取每齿进给量a f =0.12~0.2 mm/z ㈡ 铣削用量 确定铣削宽度aw : 由于加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故aw =6mm。 确定每齿进给量a f : 根据《金属加工工艺人员手册》表14-69, 高速钢立铣刀铣削平面,每齿进给量 af =0.18 mm/z。 确定铣刀的磨钝标准及耐用度: 查表9.4-6 铣刀磨钝标准 选择铣刀后刀面最大磨损限度为0.30mm; 查表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表取T=120min; 确定铣削速度v及铣削功率Pm : 根据所给条件,可直接查 表9.4-24高速钢立铣刀(GB6116-85)铣削灰铸铁及铜合金平面及凸台的铣削速度及铣削功率 根据上表查的v表 =25m/min,Pm表 =0.94KW 上表中铸铁硬度为190HB,铣削宽度a p=40mm,齿数z=4,现工件硬度为180HB,实际铣削宽度为a pR =84mm,齿数zR=6,故应根据表9.4-11 查出铣削条件改变时的修正系数: kMv =1.0 ,kMPm =1.0(表9.4-11第2项) kSv =0.75(表9.4-11第3项) kawv=0.80,kawPv=2.1(表9.4-11第7项) kzv=0.89(表9.4-11第8项) 考虑修正系数后的铣削速度v表 '为: v表 '= 25×1.0×0.75×0.80×0.89 ≈ 13.35 m/min 计算出刀具转速n'及进给速度vf'为: 1000v 1000×13.35 n'= ─── = ────── ≈68 r/min πd 0 π×63 vf '=a f zn=0.18×6×68=73.44mm/min 根据立式铣床说明书取: n=75r/min,vf =75 mm/min 这时v ≈14.85m/min,a f ≈0.17mm/z 校验机床功率: 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率: Pm表 '=0.94×1.0×2.1≈1.98KW 此外,铣削功率还与铣削速度有关,由表查出v表 =25m/min,现实际上选用的v=75m/min故 v ─≈ 3 v表 根据表9.4-11第12项,考虑铣削速度变化对铣削功率的影响,由于kvPm =3.0,故实际铣削功率Pm =5.94KW 由于机床有效功率PE '为: PE '= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值小于铣削功率Pm ,但超出值在准许范围内,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 ㈢ 切削时间的确定 查《工艺手册》,表9.4-31 铣削切削时间计算公式 l w + l1 + l2 t m = ───── vf 查表9.4-32 得切入和切出行程 l1 + l2 =21 mm, l w =126 mm, 根据切削时间计算公式: l w + l1 + l2 126+21 t m = ───── = ──── = 1.96 min vf 75 由于是两平面,所以T工步 =1.96×2=3.92 min 3、工时的确定 参考《机械工业劳动定额教程》,表15-23 铣床装卸辅助时间表 已算出零件重量为5kg,根据上表取t工辅 =2.45 min; 铣床的布、休时间百分比取10% t单 =(∑t工步 +∑t工辅)(1+K)=(3.92+0.49+2.45)×(1+10%)=7.55min 表15-22 铣床加工准备结束时间表 根据立式升降台铣床X5032的工作台行程取t准 =9min; T批 = n∙ t单 + t准 =5000×7.55+9=37759min。 三、工序6:镗孔φ48H8至φ45深29.5mm;钻φ16H8孔至φ13深13mm;钻φ220+0.021 到φ19mm 根据《工艺手册》选择在立式镗床T7220上进行镗削加工。 1、镗孔φ48H8至φ45尺寸保持29.5mm ㈠ 具及刀杆 查《工艺手册》,表11.2-10 普通刀杆 由于φ48H8是盲孔,因此选择莫氏锥柄3,D=20mm,L=120mm,b=8mm的刀杆; 再根据表11.2-2 单刃镗刀,选择刀具B×H=8mm×8mm,L=25~40mm,κr = 45°。 ㈡ 削用量 确定镗削深度ap : 由于直径上加工余量为6mm,故可在一次走刀内切完,故ap =6mm。 查表11.4-1 卧式镗床的镗削用量 由于是粗加工带外皮的铸铁件,选择硬质合金刀片牌号YG8, v表取40 m/min,f表取1.0mm/r。 计算出刀具转速n': 1000v 1000×40 n'= ─── = ────── ≈ 283 r/min πd 0 π×45 vf'=f•n=1.0×283=283mm/min 根据立式铣床说明书取: n=300r/min,vf =300 mm/min 这时v ≈42.42m/min,f =1.0mm/z 镗削力、镗削功率计算: CF ap xF af yF aw uF z Fz = ───────── kFz d0 qF nwF 查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 569×30 1.0 ×1.00.8 ×6 0.9 ×1 Fz = ─────────────── ≈ 2785 N 45 0.9 ×3000 Fz d 0 2785×45 M = ─── = ───── ≈ 62.67 N∙m 2×103 2×103 Fz v 2785×42.42 Pm = ─── = ────── =1.97KW 6×104 6×104 校验机床功率: 查《工艺手册》,由于η=0.75,机床有效功率PE '为: PE '= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值大于铣削功率Pm ,故选择的铣削用量可在该机床上使用。 ㈢ 切削时间的确定: l1 =5 mm, l w =29.5 mm, 根据切削时间计算公式: l w + l1 29.5+5 t m = ──── i= ────×2 = 0.24 min vf 300 2、钻φ16H8孔至φ13深13mm ㈠ 刀具的选择 查《工艺手册》,表10.2-5高速钢麻花钻的类型和用途 一般钻头直径≤20mm 采用直柄麻花钻,由于是钻φ13深13的孔,因此选择直柄麻花钻; 查表10.2-7
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