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目 录
序言 ................................................... 1
第1章 零件分析 ....................................... . 2
1.1零件的作用 ..................................... 2
1.2零件的工艺分析 ................................. 2
第2章 选择毛坯 .......................................... 2
2.1 确定毛坯的成形方法 ............................. 2
2.2 铸件结构工艺性分析 ............................. 3
2.3 铸造工艺方案的确定 ............................. 3
2.4 铸造工艺参数的确定 ............................. 3
第3章 工艺规程设计 .................................... 4
3.1定位基准的选择 ................................. 4
3.2 工件表面加工方法的选 ........................... 5
3.3制定工艺路线 ................................... 5
3.4加工余量、工序尺寸及加工工时的确定 ............. 9
第4章 夹具设计 ........................................ 32
4.1确定设计方案 .................................. 32
4.2夹具使用说明 .................................. 35
总结 ................................................... 36
参考文献 ............................................... 37
序言
机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计,应该得到下述各方面的锻炼:
1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
3.会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言,通过这次设计,基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计,机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识,解决现代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中,学到了很多课堂上没有学到的东西。
第1章 零件分析
1.1零件的作用
对于我们大多数人来说可能是听说过法兰一词但是我们却并不知道它准确是干什么的现在我们就对这个词加以说明,法兰连接(flange,joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间,拧紧螺母后,垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形,并填满密封面上凹凸不平处,使联接严密不漏。法兰连接是一种可拆连接。按所连接的部件可分为容器法兰及管法;按结构型式分,有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差,适用于压力p≤4MPa的场合;对焊法兰又称高颈法兰,刚性较大,适用于压力温度较高的场合。
1.2零件的工艺分析
法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下:
1.以Φ151mm、Φ125mm、Φ78mm三孔为精基准的加工表面。
这一组加工表面包括:一个Φ78的孔及其倒角;一个Φ196外圆及其倒角;Φ150外圆及其倒角;Φ83外圆及其倒角;Φ110外圆及其倒角;Φ125外圆及其倒角;Φ151外圆及其倒角;Φ196左端面;6×Φ11通孔;6×Φ18止端孔。
2.以Φ150右端面为基准加工表面。
这一组加工表面包括:Φ196右端面;3×0.5退刀槽;Φ5孔;6×M6螺孔;R25半圆。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求:
(1)Φ196左端面与Φ151、Φ125、Φ78轴形位公差0.03mm。
(2)6×Φ11孔轴线与Φ196外缘位置公差0.6mm,同时与Φ151、Φ125、Φ78轴线垂直相交。
经过对以上加工表面的分析,我们可先选定粗基准,加工出精基准所在的加工表面,然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工,保证它们的位置精度。
第2章 选择毛坯
2.1 确定毛坯的成型方法
该零件材料为HT200。由于其铸造性能良好,且为中批生产,可选择砂型铸造机器造型。
毛坯的热处理方式 铸件铸造后应安排时效处理,以消除残余的铸造应力,防止在机械加工过程中出现变形情况。
2.2铸件结构工艺性分析
该零件因散热面积大,壁厚较薄,冷却快,故有可能产生白口铁组织,但因为此件对防止白口的要求不严,又采用砂型铸造,保温性能好,冷却速度较慢,故能满足使用要求。
2.3铸造工艺方案的确定
根据铸件的尺寸较小,形状比较简单,而且选用灰口铸铁为材料,并且铸件的表面精度要求不高,结合生产条件(参考《机械制造技术基础课程设计》表2-6选用砂型铸造。
2.4 铸造工艺参数的确定
按手工砂型铸造,灰铸铁查《金属工艺学课程设计》表1-11,查得加工余量等级为,转查表1-12。
第3章 工艺规程设计
3.1定位基准的选择
工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得宜提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正进行。
(1)粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面,并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则,现选取右边Φ45外圆及Φ90的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除 五个自由度,再以的Φ90右端面定位可削除一个自由度。
对外圆 Φ196、Φ150、Φ110和Φ151、Φ125、Φ78(共两块V形块加紧,限制4个自由度,底面两块支撑板定位面限制1个自由度,使缺少定位,不过是可以靠两个V形块加紧力来约束Z轴的扭转力,然后进行钻削)的加工,这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准,确保的圆周度。
(2)精基准的选择。以Φ151、Φ125、Φ78为精基准加工表面。这一组加工表面包括:右3×2退刀槽;Φ5和M6孔。因为主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。
3.2 工件表面加工方法的选择
1) Φ196mm的左端面尺寸精度要求不高,表面粗糙度为 Ra6.3um,要粗车,半精车。
2) Φ125JS6mm的内圆柱面公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6um,需要粗 车,半精车,精车,磨削。
3) B面与A面,其端面尺寸精度高,表面粗糙度都为Ra1.6um,需要 粗车,半精车,精车,磨削。
4) Φ196mm外圆柱面尺寸精度不高,表面粗糙度为Ra6.3um,需要粗车,半精车。
5) Φ150K6mm的外圆柱面,表面精度高,表面粗糙度为Ra1.6μm,需 要粗车,半精车,精车,磨削。
6) Φ110mm的端面表面粗糙度为Ra1.6μm,需要粗车,半精车,精车, 磨削
7) Φ78mm的内圆柱面表面粗糙的为Ra=6.3um,需要粗 车,半精车。
8) Φ18及Φ11的螺栓孔表面粗糙度为Ra1.6μm,需粗镗, 精镗。
9)Φ110mm的内圆柱面粗糙度为Ra1.6μm,需粗镗, 精镗。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,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。
1.工艺路线方案一
工序Ⅰ Φ196粗车。粗车Φ150。粗车Φ196外圆。粗车Φ110外圆。
工序Ⅱ 粗车R25半圆。
工序Ⅲ 钻、扩、粗铰、精铰Φ151、Φ125、Φ78孔并车孔左端的倒角。
工序Ⅳ 半精车Φ196、Φ150左端面,半精车外圆Φ110、Φ150、Φ196,车柱体上的倒角C1.5。
工序Ⅴ 车槽3×0.5。倒角C2圆角
工序Ⅵ 粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。
工序Ⅶ 钻Φ5孔,M6螺孔。
工序Ⅷ 钻6×Φ11孔,6×Φ18止端孔。
工序Ⅸ 磨削B面,即两端面。
工序Ⅹ 磨削外圆面Φ196、Φ150。
工序Ⅺ 刻字刻线。
工序Ⅻ 镀铬。
工序ⅩⅢ 检测入库。
2.工艺路线方案二
工序Ⅰ 粗车Φ196柱体。
工序Ⅱ 粗加工Φ151、Φ125、Φ78孔:钻中心孔Φ76,扩孔Φ77.8。
工序Ⅲ粗车外圆Φ110 、Φ196、Φ150,半精车外圆Φ110 、Φ150、Φ196、,车Φ196柱体的倒角,车Φ110 柱体的过度倒圆。
工序Ⅳ 车槽3×2,粗车、半精车外圆 外圆及倒角。
工序Ⅴ 粗铰Φ150.5、Φ124.5、Φ77.5。精铰Φ151、Φ125、Φ78。
工序Ⅵ 粗钻Φ6.8,Φ扩孔7.
工序Ⅶ 铰M6螺孔。
工序Ⅷ 钻 Φ5孔。
工序Ⅸ 钻 6×Φ11通孔, 6×Φ18止端孔。
工序Ⅹ磨B面,即 两端面。
工序Ⅺ B面抛光
工序Ⅻ 刻字刻线
工序XIII Φ196外圆镀铬
工序XIV 检验入库
3. 工艺方案的比较与分析
上述两种工艺方案的特点在于:方案一是先粗加工表面的毛坯,基本按照加工原则来加工的,先粗加工半精加工精加工。给钻Φ151、Φ125、Φ78孔确定基准,确保孔的行位公差,不过一次性加工好Φ151、Φ125、Φ78孔,同时零件Φ151、Φ125、Φ78孔要求很高的,在后面的加工会对它的精度的影响,并且Φ196和Φ150右端面要与Φ151、Φ125、Φ78轴有一定位置公差,这样很难保证它们的位置的准确性。而方案二是只给Φ20钻孔保证底座平面度,不过钻头的下钻时不能准确定位,会影响的Φ151、Φ125、Φ78位置公差,从而也影响后面加工的Φ196和Φ150的端面跳动。不过在方案二中Φ151、Φ125、Φ78孔粗钻扩和铰是分开加工,粗铰ΦΦ150.5、Φ124.5、Φ77.5孔。2、精铰Φ151、Φ125、Φ78孔,放在精车Φ196、Φ150前面,这样确保左端面和右端面要与轴有一定位置公差。综合的方案如下:
工序Ⅰ 粗车Φ196外圆。粗车Φ110外圆。粗车Φ150外圆。
工序Ⅱ 粗车Ф78内圆、粗车Ф110内圆、粗车Ф125内圆、粗车Ф150内圆。
工序Ⅲ 钻Φ4孔、扩Φ4.8孔。
工序Ⅳ 半精车Φ196外圆。半精车左Φ110外圆。半精车Φ150外圆并倒角C1.5。车过渡圆角R2。
工序Ⅴ 半精车Ф78内圆、半精车Ф110内圆、半精粗车Ф125内圆、半精车Ф150内圆。倒角C7。切槽3×0.5。
工序Ⅵ 粗铰Φ3。精铰Φ5。镗M6螺孔。
工序Ⅶ 倒角。
工序Ⅷ 粗铣两端面。精铣两端面。。
工序Ⅹ 钻 6×Φ11透孔,6×Φ18止端孔。
工序Ⅺ 磨外圆。磨B面,即 两端面。
工序Ⅻ 磨R25半圆
工序XIII B面抛光
工序XIV 刻字刻线
工序XV 镀铬
工序XVI 检验入库。
总工艺方案的分析:本方案基本克服了一二方案的缺点,继承它们的优点。可以做到先粗加工=>半精加工=>精加工,Φ151粗钻扩和铰是分开加工,粗铰Φ4.94。2、精铰Φ4,放在精车Φ196、Φ150,这样确保Φ196和Φ150要与中心轴有一定位置公差。可以确保Φ151加工面精度。
3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的确定
“法兰盘”零件材料为HT200,硬度190HBS,毛坯重量约为2.8KG,生产类型为中批生产,采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序及毛坯尺寸如下:
1. 车Φ196外圆表面加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表2.2~2.5,取外圆表面长度余量均为2Z=6mm(均为双边加工)
车削加工余量为:
粗车: 2× 2.5mm
半精车: 2×0.3mm
精车 : 2×0.2mm
2.车Φ196 、Φ150、Φ110外圆表面加工余量:
粗车 2× 2mm
半精车 2×0.3mm
精车 : 2×0.2mm
3.钻孔(Φ151、Φ125、Φ78)
查《工艺手册》表2.2~2.5,先钻出来直径是Φ149、Φ123、Φ76,
工序尺寸加工余量:
钻孔 Φ149、Φ123、Φ76
扩孔 0.9mm
粗铰孔 0.07 mm
精铰 0.03mm
4.钻孔(Φ5)
一次性加工完成,加工余量为2Z=9mm
5.铣削加工余量:
粗铣:5mm
精铣:2 mm
粗铣:149、123、76mm
精铣:3 mm
其他尺寸直接铸造得到。
由于本设计规定的零件为大批量生产,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。
2.5确定切屑用量及基本工时
工序Ⅰ
(一).粗车Ф196外圆
(1)选择刀具:
90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角-10°,刀尖圆弧直径0.5mm。
(2)确定切削用量
(a)确定背吃刀量
粗车外圆,加工余量为2.5mm(半径值),一次走刀,则ap=2.5mm。
(b)确定进给量
由《切削用量简明手册》HT200,ap=2.5mm,工件直径为100mm,则f=0.8~1.2 mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f =0.92 mm/r。
(c) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0 mm,焊接耐用度T=60min。
(d) 确定切削速度V:
根据《切削用量简明手册》表1.11查取:V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.5mm、f =0.92mm/r、车刀为YG6硬质合金查得),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数:Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的
V`=1.33×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=49.5 m/min
则:n = 157.6r/min
按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = 57.5m/min。
综上,此工步的切削用量为:a =2.5mm,f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。
(3)计算基本工时:
T= (12+3+3+0)×1/(0.92×183)=0.107min。
(二).粗车Ф150外圆
(1)选择刀具:与粗车Ф196外圆同一把。
(2)确定切削用量
a:确定背吃刀量
粗车外圆加工余量2mm(半径值),一次走刀,ap=2mm.。
b:确定进给量:
由《切削用量简明手册》材料HT200刀杆16×25㎜^2,工件直径50㎜,切深2mm,则 f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f=0.41mm/r.
c:确定切削速度V:
查《切削用量简明手册》,YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数:
Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的:
V`=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min
则:n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V机=45.5m/min.
综上:ap =2mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。
(3)计算工时
T= (30+5+5+0) /(0.41×322)=0.303min.
综上,此工步的切削用量为:ap =2mm,f =0.92 mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。
(3)计算基本工时:
L=(101-46)/2+4+0+0=31.5mm
T=31.5×1÷(0.92×136)=0.252min。
工序Ⅱ
(一).粗车右边Ф78内圆
(1)选择刀具
(2)确定切削用量:
a:确定背吃刀深度ap.
粗车加工余量为2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成,则取ap=2mm。
b:确定进给量f:
根据《切削用量手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25㎜^2工件直径45mm,切削深度2mm,属<3mm,则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f=0.41mm/r。
c:确定切削速度V:
根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200,180—199HBS =2mm,f机=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变,各修正系数:
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,
Kkv=1.0。则修正后的
V`=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min,
则n= 350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47 r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V= 45.7m/min
(3)计算基本工时
L =50/2+4+2=31mm,
T= 31×1/(0.41×322)=0.235min.
(二).粗车Ф110内圆
(1)选择刀具:与粗车Ф100外圆同一把。
(2)确定切削用量
a:确定背吃刀量
粗车外圆加工余量2.0mm(半径值),一次走刀,ap=2.0mm.。
b:确定进给量:
由《切削用量简明手册》材料HT200,工件直径50㎜,切深2.0mm,则 f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f=0.41mm/r.
c:确定切削速度V:查《切削用量简明手册》表12,YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2.5mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数:
Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的
V`=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min
则:n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V=45.5m/min.
综上:ap =2.0mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。
(3)计算工时
T= (41+3+3+0) /0.41×322=0.356min
(三).粗车Ф151内圆
(1)选择刀具:与粗车Ф100外圆同一把。
(2)确定切削用量
a:确定背吃刀量
粗车外圆,加工余量为2.0mm,一次走刀,则ap=2.0mm。
b: 确定进给量
由《切削用量简明手册》HT200, ap=2.0mm,工件直径为90mm,则f=0.6~0.8mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f =0.76mm/r。
c: 确定切削速度V
根据《切削用量手册》表12查取:V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.0mm、f =0.76mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数:
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的
V`=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=49.5m/min
则:n =1000×49.5/3.14×90=175.2r/min,按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = 51.7m/min。
综上,此工步的切削用量为:a =2.0mm,f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。
(3)计算基本工时:
T= (9+3+3+0)×1/(0.76×183)=0.108min。
工序Ⅲ
(一)钻Φ4孔
(1)机床选择:查《机械制造工艺设计简明手册》选用Z535立式钻床。
(2)刀具选择:查《机械制造工艺设计简明手册》选用直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻。
(3)切削用量选择:
查《切削用量简明手册》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.72mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min则n =371.36r/min
按机床选取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min
(4)计算基本工时:
由《机械制造工艺设计简明手册》表7-5中公式得
T=(L+L1+L2)/(f×n)=(91+11+0)/(0.72×400)=0.3542min。
(二) 扩Φ4.8孔
(1)刀具选择:选用高速钢标准锥柄扩孔钻。
(2)确定切削用量:
查《切削用量简明手册》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.96mm/r。扩孔时的切削速度,由公式:V扩=(1/2~1/3)V钻
查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min
V扩=(1/2~1/3)V钻=7~10.5m/min则:n=112.5~168.8r/min
按机床选取n =140r/m,故V = 3.14×19.8×140/1000=8.7m/min
(3)计算基本工时:
T= (91+14+2)/(0.96×140)=0.871min。
工序Ⅳ
(一)半精车Ф196外圆
(1)选择刀具:
90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角0°,刀尖圆弧直径0.5mm。
(2)确定切削用量
a:确定背吃刀量
半精车外圆,加工余量为0.3mm(半径值),一次走刀,则asp=0.3mm。
b:确定进给量
由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.1—2查取f =0.28mm/r。
c:选择刀具磨钝标准及耐用度:后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。
d:确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11查取:VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数:
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的
V`=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min
则:n =1000×79.3/(3.14×100)=252.5r/min
按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252.5r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 101.1m/min。
综上,此工步的切削用量为:ap =0.3mm,f =0. 28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。
(3)计算基本工时:
T= (9.7+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.174min。
(二)半精车Φ110 外圆
(1)选择刀具:用半精车Φ100外圆车刀。
(2)确定切削用量
(a)确定背吃刀
半精车外圆双边加工余量为0.6mm,一次走刀成,asp=0.9/2=0.3mm。
(b) 确定进给量f
查《机械工艺》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r。
(c) 确定切削速度V
查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上:
Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min
则:n =561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc=77.75m/min。
综上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。
(3)计算工时
T= (30.3+5+5+0) ×1/(0.28×550)=0.262min。
(三)半精车Ф150外圆
(1)选择刀具:与半精车Ф100外圆同一把。
(2)确定切削用量
(a)确定背吃刀量
半精车外圆,加工余量为0.6mm,一次走刀,则asp=0.6/2=0.3mm。
(b) 确定进给量
由《切削用量手册》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4.1-2查取f =0.28mm/r。
(c) 确定切削速度V:
根据《切削用量简明手册》表1.11查取:VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数:
Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的
V`=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min
则: n =1000×79.3/(3.14×90)=280.6r/min
按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与280r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 91m/min。
综上,此工步的切削用量为:ap=0.3mm,f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。
(3)计算基本工时:
T= (9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.166min。
其中L=9mm,L1=3mm,L2=3mm,L3=0mm,i=1
(四)倒角(Ф110)
(1)选择刀具:90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角0°,刀尖圆弧直径0.5mm。
(2)切削用量:
背吃刀量ap=1.5mm,手动进给,一次走刀。
V =80m/min, n =1000×80/3.14×90=283r/min
按C365L说明书:n =238r/min, V =3.14×238×90/1000=67m/min
(3) 基本工时:由工人操控,大约为0.03min。
(五)倒角(Ф196)
(1)选择刀具:90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角0°,刀尖圆弧直径0.5mm。
(2)切削用量:
背吃刀量ap=1.5mm,手动进给,一次走刀。
V =80m/min, n =1000×80/3.14×100=254.7r/min
按C365L说明书:n =238r/min, V = 3.14×238×100/1000=74.7 m/min。
(3) 基本工时:由工人操控,大约为0.03min。
(六)车过渡圆R2
(1)刀具选择
YG6硬质合金成形车刀R=5mm。
(2)确定切削用量
a:确定背吃刀量:ap=z=5mm,一次走完成。
b:确定进给量:手动进给。
c:确定切削速度n=430r/mm V=60.76m/min
(3)计算基本工时
T≦0.05min,即工人最慢加工速度。
工序Ⅴ
(一)半精车内圆
选择刀具:用半精车¢90外圆车刀
(1)确定切削深度
半精车外圆,一次走刀,则ap=0.3mm。
(2)确定进给量
查《机械工艺》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r。
(3)确定切削速度V
查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上:
Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min,
则:n =561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc=77.75m/min。
综上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。
(4)计算基本工时:
T=(40.8+3+3+0)×1/(0.28×550) =0.304min。
(二)倒角
(1)用端面车刀加工余量7mm,背吃刀量 ap=3.5mm,手动进给,两次走刀。V给=60m/min,则:n给=424.6r/min,按取n =430r/min,则V=60.79m/min
(2)计算基本工时:由工人操控,大约为0.10min
(三)车3×0.5退刀槽
(1)选择刀具:选择90°切槽刀,车床C365L转塔式车床高210mm,故刀杆尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为10°,后角8°,主偏角90°,副偏角3°,刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0°。
(2)确定切削用量:
(a)确定背吃刀深度 :
ap=z=2.16mm,一次走刀完成。
(b) 确定进给量f:
根据《切削用量手册》切深为3mm,属于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按《机械制造工艺设计简明手册》中C365L车床取f=0.41mm/r.
(c) 选择车刀磨钝标准及耐用度:根据《切削用量手册》表10,取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0mm,焊接刀耐用度T=60min。
(d) 确定切削速度V:
根据《切削用量手册》,YG6,180—199HBS, ap<=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系数:
KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0
则Vc=1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×1.0×1.0=49.7m/min,
则:n =351.6r/min,按C365L车床转速(见《机械制造工艺设计简明手册》表)选择与351.6相近的转速n=322r/min,则实际切削速度为V=45.52m/min,最后决定切削用量为 ap=3.6mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.52m/min.
(3)计算基本工时:
T= [(45-41)/2+4+0+0]/(0.41×322)=0.0454min
工序Ⅵ
(一)、粗铰Φ3
(1)刀具选择:
高速钢锥柄几用铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6mm,耐用度T=60min
(2)确定切削用量:
背吃刀量ap=0.07mm
查《切削用量简明手册》得:f=1.0~2.0mm/r,取f=1.60mm/r。
参看《机械制造工艺设计简明手册》表3-48V=6.37m/min则:n=1
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