资源描述
轴承座的加工工艺规程说明书
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2020年4月19日
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目 录
一 零件的分析…………………………………………………………2
二 确定生产类型…………………………………………………2
三 确定毛坯………………………………………………………2
四 工艺规程的设计………………………………………………2
(一)定位基准的选择 …………………………………………2
(二) 工艺路线的拟定…………………………………………3
(三) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 …………3
五 夹具设计………………………………………………………18
六 个人总结………………………………………………………24
七 参考文献………………………………………………………24
一 零件的分析
(一)零件的作用
上紧定螺丝,以达到内圈周向、轴向固定的目的 但因为内圈内孔是间隙配合,一般只用于轻载、无冲击的场合。
(二)零件的工艺分析
该零件为轴承支架,安装轴承,形状一般,精度要求并不高,零件的主要技术要求分析如下:
(1)由零件图可知,零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是说其余的表面不需要加工,只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求均为6.3。轴承座在工作时,静力平衡。
(2)铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷,以保证零件的强度、硬度及疲劳度,在静力的作用下,不至于发生意外事故。
二 确定生产类型
已知此轴承座零件的生产纲领为5000件/年,零件的质量不足100Kg,查《机械制造工艺与夹具》第7页表1.1-3,可确定该拨叉生产类型为中批生产,因此初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主, 采用专用工装。
三 确定毛坯
零件材料为HT200,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-9。这对提高生产率,保证产品质量有帮助。另外为消除残余应力还应安排人工时效。
四 工艺规程的设计
(一)定位基准的选择
根据零件图纸及零件的使用情况分析,知Φ62.5的孔,轴承端面、顶面、Φ16 及Φ12的孔等均需正确定位才能保证。故对基准的选择应予以分析。
(1)粗基准的选择
按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求,应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示,图中标注了底座的高度是30mm,因此为了保证加工的尺寸,应选轴承底座上表面为粗基准,以此加工轴承底座底面以及其它表面。
(2)精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,即以轴承座的下底面为精基准。
(二) 工艺路线的拟定
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,能够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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
工序一:粗铣:粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准,采用X6132卧式铣床加工。
工序二:钻孔:以轴承座底部的下表面作为基准,钻4个Φ12的孔。
工序二:扩孔:以轴承座底部的下表面作为基准,扩4个Φ16的孔。
工序四:粗铣:轴承座的两个端面,以轴承座的下底面为基准,使用X6132卧式万能铣床进行加工。
粗铣轴承座上面的小圆柱的上顶面,以底座的下表面为定位基准,同样使用X6132卧式铣床铣削。
以轴承座底部的下表面作为基准,粗铣轴承座两端面的倒角。
工序五:粗镗:粗镗Ф62.5的内孔,以内孔轴线为基准,采用T616卧式镗床专用夹具。
工序六:半精铣:以Ф62.5的内孔和Φ12的阶梯孔的阶梯部分作为基准精铣底部的下表面。
以底部的下表面为基准,半精铣Φ12的阶梯孔的阶梯部分。
以底部的下表面为基准,半精铣轴承座的两个端面。
工序七:半精镗:以底部的下表面为基准,半精镗Ф62.5的内孔。
工序八:钻孔:以底部的下表面为基准,钻Φ6的孔而且攻M8的螺纹。
(三) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
1 .毛坯尺寸的确定,画毛坯图
轴承座其材料为HT200。由于产品的精度要求不高,生产纲领为中批生产,根据《机械制造工艺设计手册》表2.2-3可知毛坯选用砂型机器造型。毛坯铸出后进行退火处理,以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。
由《机械制造基础》表5.7可知:该种铸件的尺寸公差等级为IT9级,根据《机械制造工艺设计手册》表2.2-5可知铸件的加工余量等级为G级别。
根据《机械制造工艺设计手册》表2.2-4可知加工余量具体如下:
轴承座底部下表面的加工余量为3mm,顶部加油孔的上部平面的加工余量为3mm,中心孔左右两侧平面的加工余量各为2.5mm,中心孔半径方向的加工余量维2.5mm。
根据《机械加工余量手册》表4.9可知,起模斜度值为α=2o20‘,a=1.6mm。
由此,可绘出其零件的毛坯图
2.粗铣底座下底面
(1) 选择刀具
刀具为YG6硬质合金端铣刀,根据《切削用量简明手册》表3-1可知当切削深度小于4mm,切削宽度最大处是58.8mm,按要求选择的铣刀的直径应该小于80,可是,58,。8很接近表中所给的上限值60,而且由于铣刀在工作时,是断续切削,刀齿受很大的机械冲击,在选择几何角度时,应保证刀齿具有足够的强度,这里选择的铣刀的直径为100mm,由于采用的是标准的YG6硬质合金端铣刀,因此根据《切削用量简明手册》表3-16可知,齿数Z=10。根据《切削用量简明手册》表3-2可取可取前角γ=5o,主偏角为 κ=60,后角为=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
由毛坯图可知:总加工余量为3mm,根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-21可知精加工余量为1mm,故其粗加工余量为(3-1)=2mm。
决定铣削宽度ae :
由于加工余量不大,故能够在一次之内切完,则
ae=h=2mm
决定每齿进给量fc:
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,其功率为7.5KW,中等系统刚度。
根据《切削用量简明手册》表3.5可知,YG6硬质合金铣刀的进给量为0.14mm-0.24mm,这里取fz=0.18mm。
选择铣刀磨钝标准及其刀具的寿命:
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,粗铣时,后刀面的最大磨损量为1.5mm。
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,当刀具的直径为100mm时,刀具的寿命是120min。
决定切削速度vc和每分钟的进给量vf:
切削速度vc能够根据切削用量简明手册》表3.27的公式求得,也能够直接查表得到。
根据《切削用量简明手册》表3.16可知,当d0=100mm,z=10时,ap=2mm≤3.5mm,又进给量为0.18mm,于是:
vc=86m/min, n=275r/min, vf=432mm/min。
由于加工的材料是HT-200,因此,各个修正系数为:
KMV= KMn= KMf=0.89,KSV= KMn= KSf=0.85 。
故:vc=vt•KV=(86×0.89×0.85)m/min=65.06m/min
nc=nt•Kn=(275×0.89×0.85)r/min=208.04 r/min
vf=vt•kt=(432×0.89×0.85)mm/min=326.81 mm/min
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,可知,选择nc=235 r/min,vfc=375mm/min。
因此,实际的切削速度和每齿的进给量为:
Vc=πnd01000=3.14×100×2351000m/min=73.79m/min
fzc=vfcznc=375235×10mm/z=0.16mm/z
检验机床的功率:
根据《切削用量简明手册》表3.24可知,加工HT200,a,p≤2.2mm,ae≤60mm,d0=100mm,z=10, vf=375mm/min,近似为pcc=1.9KW,比7.5KW的机床功率要小。因此所决定的切削用量能够选择,即,ae=1.5mm,vfc=375mm/min,n =235 r/min,vc= 73.79m/min,fz=0.16mm/z。
(3)计算基本工时
tm=Lvf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=215mm,由于切削宽度是75mm,因此,根据《切削用量简明手册》表3.26 可知,入切量及超调量y+Δ=20mm,因此,
tm=Lvf=215+20375=0.62min。
3.钻4个Φ12的孔
(1) 选择刀具
选择高速钢麻花钻,其直径为d0=12mm。
钻头的几何形状为:β=30o,2Φ=118o,2Φ1=70o,bε=2.5mm,α0=12o,ψ=50o,b=1.5mm,l=3mm。
(2)选择切削用量
决定进给量f:
a.按加工要求决定进给量:根据《切削用量简明手册》表2.7可知,当加工HT200,d0=12mm时,f=0.52-0.64mm/r。
由于l/d=30/12=2.5,故应乘以孔深修正系数Klf=1.0,则:
f=[(0.52-0.64)×1.0] mm/r =0.52-0.64mm/r。
b.按钻头的强度决定进给量 :
根据《切削用量简明手册》表2.8可知,当加工HT200,d0=12mm时,f=1.22 mm/r。
c.按基础进给机构强度决定进给量:
根据《切削用量简明手册》表2.9 可知,当加工HT200,d0=12mm≤12.1mm时,机床进给机构允许的轴向力为8330N(钻床Z525允许的轴向力为8830N,根据《切削用量简明手册》表2.35 可知)时,进给量为1.3mm/r。
从以上三个进给量比较能够看出,受限制的进给量为工艺要求,其值为f=0.52-0.64mm/r。根据Z525钻床说明书,选择f=0.62mm/r。
由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故应在孔即将钻穿时。停止自动进给而采用手动进给。
机床进给机构强度也能够根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来检验。
根据《切削用量简明手册》表2.19 查出钻孔时的轴向力,当f=0.62mm/r,d0=12mm时,轴向力Ff=3580N。
轴向力的修正系数均为1.0,于是,Ff=3580N。
根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830N,由于Ff<Fmax,故f=0.62mm/r可用。
决定钻头磨钝标准及其寿命:
根据《切削用量简明手册》表2.12可知,当d0=12mm时,钻头的后刀面的最大磨损量为0.8mm,寿命T=45min。
决定切削速度:
根据《切削用量简明手册》表2.15可知,当d0=12mm时,有:vt=16m/min。
切削速度的各个修正系数为:
KTV= KCV=K1V= K0V=1.0。
故:V =vt•KV=16m/min
Vc=1000vπd0=1000×163.14×12r/min=425.63r/min
根据Z525钻床说明书,能够考虑选择nc=545r/min,但因所选转速较计算转速高一些,会使刀具的使用寿命降低,于是,将进给量降低一级,即取f=0.48mm/r;也能够选择较低一级的转速,仍用0.62mm/r,比较这两个方案:
A.第一方案 f=0.48mm/r, nc=545r/min;
ncf=545×0.48mm/min=261.6mm/min
B.第二方案 f=0.62mm/r, nc=392r/min;
ncf=392×0.62mm/min=243.04mm/min
因为第一方案ncf的乘积比较大,基本工时较少,因此第一方案较好,这时f=0.48mm/r, nc=545r/min。
检验机床扭矩及功率:
根据《切削用量简明手册》表2.21可知,加工HT200,f≤0.64mm/r,d0≤12.2mm,Mt=21.58N•m,扭矩的修正系数都为1.0,故Mt=21.58N•m,根据Z525钻床说明书,当nc=545r/min时,Mm=52 N•m。
根据《切削用量简明手册》表2.23可知,Pc=1.0KW。
根据Z525钻床说明书,PE=2.8×0.81=2.26KW。
由于:Mt<Mm,Pc<PE,因此选择的切削用量能够使用,即
f=0.48mm/r,n=nc=545r/min,vc=16m/min。
(3)计算基本工时
tm=Lnf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=30mm,根据《切削用量简明手册》表2.29 可知,入切量及超调量y+Δ=6mm,因此,
tm=Lnf=30+6545×0.48=0.14min。
4.扩4个Φ12的沉头孔的大孔
(1) 选择刀具
对于沉头孔而言,按理应该使用锪钻,可是,此处大孔是Φ16,根据《机械加工工艺师简明手册》表3.1-14,带导柱直柄的平底锪钻没有d=16mm的规格,如果先采用锪平后用扩孔钻扩大孔的直径则会是工时增加,况且,直接使用d=16mm的扩孔钻也能保证加工表面的粗糙度达到6.3,因此,在这里使用硬质合金锥柄扩孔钻对其进行加工。
(2)选择切削用量
决定进给量f:
a.按加工要求决定进给量:根据《切削用量简明手册》表2.7可知,当加工HT200,d0=16mm时,由于沉头孔相当于扩盲孔,因此f=0.3-0.6mm/r。
由于是扩孔,因此孔深修正系数Klf=1.0,则:
f=[(0.3-0.6)×1.0] mm/r =0.3-0.6mm/r。
b.按钻头的强度决定进给量 :
根据《切削用量简明手册》表2.8可知,当加工HT200,d0=16mm时,f=2 mm/r。
c.按基础进给机构强度决定进给量:
根据《切削用量简明手册》表2.9 可知,当加工HT200,d0=16mm≤17.5mm时,机床进给机构允许的轴向力为8330N(钻床Z525允许的轴向力为8830N,根据《切削用量简明手册》表2.35 可知)时,进给量为0.8mm/r。
从以上三个进给量比较能够看出,受限制的进给量为工艺要求,其值为f=0.3-0.6mm/r。根据Z525钻床说明书,选择f=0.48mm/r。
机床进给机构强度也能够根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来检验。
根据《切削用量简明手册》表2.19 查出钻孔时的轴向力,当f=0.48mm/r,d0=16mm时,轴向力Ff=4270N。
轴向力的修正系数均为1.0,于是,Ff=4270N。
根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830N,由于Ff<Fmax,故f=0.48mm/r可用。
决定钻头磨钝标准及其寿命:
根据《切削用量简明手册》表2.12可知,当d0=16mm时,钻头的后刀面的最大磨损量为0.8mm,寿命T=35min。
决定切削速度:
根据《切削用量简明手册》表2.15可知,当d0=16mm时,有:vt=14m/min。
切削速度的各个修正系数为:
KTV= KCV=K1V= K0V=1.0。
故:V =vt•KV=14m/min
Vc=1000vπd0=1000×143.14×16r/min=278.66r/min
根据Z525钻床说明书,能够考虑选择nc=272r/min,这时f=0.48mm/r, nc=272r/min。
检验机床扭矩及功率:
根据《切削用量简明手册》表2.21可知,加工HT200,f≤0.64mm/r,d0≤12.2mm,Mt=21.58N•m,扭矩的修正系数都为1.0,故Mt=30.41N•m,根据Z525钻床说明书,当nc=272r/min时,Mm=144.2 N•m。
根据《切削用量简明手册》表2.23可知,Pc=1.0KW。
根据Z525钻床说明书,PE=2.8×0.81=2.26KW。
由于:Mt<Mm,Pc<PE,因此选择的切削用量能够使用,即
f=0.48mm/r,n=nc=272r/min,vc=14m/min。
(3)计算基本工时
tm=Lnf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=5mm,根据《切削用量简明手册》表2.29 可知,入切量及超调量y+Δ=7mm,因此,
tm=Lnf=5+6272×0.48=0.08min。
5.粗铣轴承座的两个端面
(1) 选择刀具
刀具为YG6硬质合金端铣刀,根据《切削用量简明手册》表3-1可知当切削深度小于4mm,切削宽度最大处是58.8mm,按要求选择的铣刀的直径应该小于80,可是,58,。8很接近表中所给的上限值60,而且由于铣刀在工作时,是断续切削,刀齿受很大的机械冲击,在选择几何角度时,应保证刀齿具有足够的强度,这里选择的铣刀的直径为100mm,由于采用的是标准的YG6硬质合金端铣刀,因此根据《切削用量简明手册》表3-16可知,齿数Z=10。根据《切削用量简明手册》表3-2可取可取前角γ=5o,主偏角为 κ=60,后角为=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
由毛坯图可知:总加工余量为2.5mm,根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-21可知精加工余量为1mm,故其粗加工余量为(3-1)=1.5mm。
决定铣削宽度ae :
由于加工余量不大,故能够在一次之内切完,则
ae=h=1.5mm
决定每齿进给量fc:
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,其功率为7.5KW,中等系统刚度。
根据《切削用量简明手册》表3.5可知,YG6硬质合金铣刀的进给量为0.14mm-0.24mm,这里取fz=0.18mm。
选择铣刀磨钝标准及其刀具的寿命:
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,粗铣时,后刀面的最大磨损量为1.5mm。
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,当刀具的直径为100mm时,刀具的寿命是120min。
决定切削速度vc和每分钟的进给量vf:
切削速度vc能够根据切削用量简明手册》表3.27的公式求得,也能够直接查表得到。
根据《切削用量简明手册》表3.16可知,当d0=100mm,z=10时,ap=1.5mm≤1.5mm,又进给量为0.18mm,于是:
vc=98m/min, n=322r/min, vf=490mm/min。
由于加工的材料是HT-200,因此,各个修正系数为:
KMV= KMn= KMf=0.89,KSV= KMn= KSf=0.85 。
故:vc=vt•KV=(98×0.89×0.85)m/min=74.137m/min
nc=nt•Kn=(322×0.89×0.85)r/min=243.593 r/min
vf=vt•kt=(490×0.89×0.85)mm/min=370.685 mm/min
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,可知,选择nc=235 r/min,vfc=375mm/min。
因此,实际的切削速度和每齿的进给量为:
Vc=πnd01000=3.14×100×2351000m/min=73.79m/min
fzc=vfcznc=375235×10mm/z=0.16mm/z
检验机床的功率:
根据《切削用量简明手册》表3.24可知,加工HT200,a,p≤2.2mm,ae≤60mm,d0=100mm,z=10, vf=375mm/min,近似为pcc=1.9KW,比7.5KW的机床功率要小。因此所决定的切削用量能够选择,即,ae=2mm,vfc=375mm/min,n =235 r/min,vc= 73.79m/min,fz=0.16mm/z。
(3)计算基本工时
tm=Lvf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=295mm,由于切削宽度是31.25mm,因此,根据《切削用量简明手册》表3.26 可知,入切量及超调量y+Δ=7mm,因此,
tm=Lvf=295+7375=0.81min。
由于铣削左右两侧,故实际tm=1.62min。
6.粗铣轴承座的倒角
由于倒角没有标注粗糙度,且其最高厚度只有3.5mm,因此只粗铣一刀即可,即其基本工时为:
tm=Lvf=125375=0.34min。
由于铣削左右两侧,故实际tm=0.68min。
7.粗铣轴承座顶部的平面
由于轴承座顶部的小平面粗糙度要求为12.5,为了节省工时没有必要再换一把刀,因此,就利用上面的铣刀即可,即其基本工时为:
tm=Lvf=12375=0.032min。
8.粗镗轴承座的中心孔
(1) 选择刀具
刀具为硬质合金钢镗刀,前角为γ=0o-15o,这里取γ=0o,主偏角为 Kr=60,刃倾角=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
可知粗加工余量为2mm,能够在一次走刀之内完成,故,
ap=62.5-57.52mm=2mm
确定进给量f :
这里镗刀伸出长度为100mm,当ap=2mm时,f=0.4-0.7mm/r,按T616设计说明书可知:f=0,41mm/r。
而且校验之后可知其满足要求,于是,f=0,41mm/r。
选择镗刀的磨钝标准及其刀具的寿命:
镗刀后刀面的最大磨损量取为1mm,镗刀的寿命为T=45min。
决定切削速度vc:
查表的切削速度为vc=1.2m/min,则转速为:
n===61.15r/min,根据T616说明书,选n=64r/min。
(3)计算基本工时
tm=Lnf
式中:L=l+y+Δ,其中,可知,入切量及超调量y+Δ=2.7mm,因此,
tm=Lvf=75+200.41×64=3.62 min。
9.半精铣轴承座的底面
(2) 选择刀具
刀具为YG6硬质合金端铣刀,根据《切削用量简明手册》表3-1可知当切削深度小于4mm,切削宽度最大处是58.8mm,按要求选择的铣刀的直径应该小于80,可是,58,。8很接近表中所给的上限值60,而且由于铣刀在工作时,是断续切削,刀齿受很大的机械冲击,在选择几何角度时,应保证刀齿具有足够的强度,这里选择的铣刀的直径为100mm,由于采用的是标准的YG6硬质合金端铣刀,因此根据《切削用量简明手册》表3-16可知,齿数Z=10。根据《切削用量简明手册》表3-2可取可取前角γ=5o,主偏角为 κ=60,后角为=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
可知半精加工余量为1mm。
决定铣削宽度ae :
由于加工余量不大,故能够在一次之内切完,则
ae=h=1mm
决定每齿进给量fc:
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,其功率为7.5KW,中等系统刚度。
根据《切削用量简明手册》表3.5可知,YG6硬质合金铣刀半精铣时的进给量为0.1mm-0.14mm,这里取fz=0.13mm。
选择铣刀磨钝标准及其刀具的寿命:
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,粗铣时,后刀面的最大磨损量为0.3mm。
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,当刀具的直径为100mm时,刀具的寿命是120min。
决定切削速度vc和每分钟的进给量vf:
切削速度vc能够根据切削用量简明手册》表3.27的公式求得,也能够直接查表得到。
根据《切削用量简明手册》表3.16可知,当d0=100mm,z=10时,ap=1mm≤1.5mm,又进给量为0.13mm,于是:
vc=110m/min, n=352r/min, vf=394mm/min。
由于加工的材料是HT-200,因此,各个修正系数为:
KMV= KMn= KMf=0.89,KSV= KMn= KSf=0.85 。
故:vc=vt•KV=(110×0.89×0.85)m/min=83.215m/min
nc=nt•Kn=(352×0.89×0.85)r/min=266.288 r/min
vf=vt•kt=(394×0.89×0.85)mm/min=298.061 mm/min
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,可知,选择nc=300r/min,vfc=300mm/min。
因此,实际的切削速度和每齿的进给量为:
Vc=πnd01000=3.14×100×3001000m/min=94.2m/min
fzc=vfcznc=300300×10mm/z=0.10mm/z
检验机床的功率:
根据《切削用量简明手册》表3.24可知,加工HT200,a,p≤2.2mm,ae≤60mm,d0=100mm,z=10, vf=300mm/min, pcc比 7.5KW的机床功率要小。因此所决定的切削用量能够选择,即,ae=2mm,vfc=300mm/min,n =300 r/min,vc= 94.2m/min,fz=0.10mm/z。
(3)计算基本工时
tm=Lvf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=295mm,由于切削宽度是75mm,因此,根据《切削用量简明手册》表3.26 可知,入切量及超调量y+Δ=20mm,因此,
tm=Lvf=215+20300=0.78min。
10.半精铣轴承座的两个端面
(1) 选择刀具
刀具为YG6硬质合金端铣刀,根据《切削用量简明手册》表3-1可知当切削深度小于4mm,切削宽度最大处是58.8mm,按要求选择的铣刀的直径应该小于80,可是,58,。8很接近表中所给的上限值60,而且由于铣刀在工作时,是断续切削,刀齿受很大的机械冲击,在选择几何角度时,应保证刀齿具有足够的强度,这里选择的铣刀的直径为100mm,由于采用的是标准的YG6硬质合金端铣刀,因此根据《切削用量简明手册》表3-16可知,齿数Z=10。根据《切削用量简明手册》表3-2可取可取前角γ=5o,主偏角为 κ=60,后角为=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
可知半精加工余量为0.5mm。
决定铣削宽度ae :
由于加工余量不大,故能够在一次之内切完,则
ae=h=0.5mm
决定每齿进给量fc:
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,其功率为7.5KW,中等系统刚度。
根据《切削用量简明手册》表3.5可知,YG6硬质合金铣刀半精铣时的进给量为0.1mm-0.14mm,这里取fz=0.13mm。
选择铣刀磨钝标准及其刀具的寿命:
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,粗铣时,后刀面的最大磨损量为0.3mm。
根据《切削用量简明手册》表3.7可知,当刀具的直径为100mm时,刀具的寿命是120min。
决定切削速度vc和每分钟的进给量vf:
切削速度vc能够根据切削用量简明手册》表3.27的公式求得,也能够直接查表得到。
根据《切削用量简明手册》表3.16可知,当d0=100mm,z=10时,ap=0.5mm≤1.5mm,又进给量为0.13mm,于是:
vc=110m/min, n=352r/min, vf=394mm/min。
由于加工的材料是HT-200,因此,各个修正系数为:
KMV= KMn= KMf=0.89,KSV= KMn= KSf=0.85 。
故:vc=vt•KV=(110×0.89×0.85)m/min=83.215m/min
nc=nt•Kn=(352×0.89×0.85)r/min=266.288 r/min
vf=vt•kt=(394×0.89×0.85)mm/min=298.061 mm/min
根据《切削用量简明手册》表3.30 可知,铣床X6231的说明书,可知,选择nc=300r/min,vfc=300mm/min。
因此,实际的切削速度和每齿的进给量为:
Vc=πnd01000=3.14×100×3001000m/min=94.2m/min
fzc=vfcznc=300300×10mm/z=0.10mm/z
检验机床的功率:
根据《切削用量简明手册》表3.24可知,加工HT200,a,p≤2.2mm,ae≤60mm,d0=100mm,z=10, vf=300mm/min, pcc比 7.5KW的机床功率要小。因此所决定的切削用量能够选择,即,ae=2mm,vfc=300mm/min,n =300 r/min,vc= 94.2m/min,fz=0.10mm/z。
(3)计算基本工时
tm=Lvf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=295mm,由于切削宽度是31.25mm,根据《切削用量简明手册》表3.26 可知,入切量及超调量y+Δ=7mm,因此,
tm=Lvf=295+7300=1min。
由于铣削左右两侧,故实际tm=2min。
11.半精镗轴承座的中心孔
(1) 选择刀具
刀具为硬质合金钢镗刀,前角为γ=0o-15o,这里取γ=0o,主偏角为 Kr=60,刃倾角=12。
(2)选择切削用量
确定加工余量
可知粗加工余量为0.5mm,能够在一次走刀之内完成,故,
ap=62.5-61.52mm=0.5mm
确定进给量f :
这里镗刀伸出长度为100mm,当ap=0.5mm时,按T616设计说明书可知:f=0. 28mm/r。
而且校验之后可知其满足要求,于是,f=0.28mm/r。
选择镗刀的磨钝标准及其刀具的寿命:
镗刀后刀面的最大磨损量取为1mm,镗刀的寿命为T=45min。
决定切削速度vc:
查表的切削速度为vc=1.6m/min,则转速为:
n===81. 5r/min,根据T616说明书,选n=93r/min。
(3)计算基本工时
tm=Lnf
式中:L=l+y+Δ,其中,可知,入切量及超调量y+Δ=2.7mm,因此,
tm=Lvf=75+200.28×93=3.65 min。
12.钻Φ6的孔
(1) 选择刀具
选择高速钢麻花钻,其直径为d0=6mm。
钻头的几何形状为:β=30o,2Φ=118o,2Φ1=70o,bε=2.5mm,α0=12o,ψ=50o,b=1.5mm,l=3mm。
(2)选择切削用量
决定进给量f:
a.按加工要求决定进给量:根据《切削用量简明手册》表2.7可知,当加工HT200,d0=6mm时,f=0.27-0.33mm/r。
由于l/d=33.75/6=5.625,故应乘以孔深修正系数Klf=0.9,则:
f=[(0.27-0.33)×0.9] mm/r =0.243-0.297mm/r。
b.按钻头的强度决定进给量 :
根据《切削用量简明手册》表2.8可知,当加工HT200,d0=6mm时,f=0.72 mm/r。
c.按基础进给机构强度决定进给量:
根据《切削用量简明手册》表2.9 可知,当加工HT200,d0=6mm≤10.2mm时,机床进给机构允许的轴向力为8330N(钻床Z525允许的轴向力为8830N,根据《切削用量简明手册》表2.35 可知)时,进给量为2.0mm/r。
从以上三个进给量比较能够看出,受限制的进给量为工艺要求,其值为f=0.243-0.297mm/r。根据Z525钻床说明书,选择f=0.28mm/r。
由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故应在孔即将钻穿时。停止自动进给而采用手动进给。
机床进给机构强度也能够根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来检验。
根据《切削用量简明手册》表2.19 查出钻孔时的轴向力,当f=0.28mm/r,d0=6mm时,轴向力Ff=2520N。
轴向力的修正系数均为1.0,于是,Ff=2520N。
根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830N,由于Ff<Fmax,故f=0.28mm/r可用。
决定钻头磨钝标准及其寿命:
根据《切削用量简明手册》表2.12可知,当d0=6mm时,钻头的后刀面的最大磨损量为0.8mm,寿命T=25min。
决定切削速度:
根据《切削用量简明手册》表2.15可知,当d0=6mm时,有:vt=14m/min。
切削速度的各个修正系数为:
KTV= KCV=K1V= K0V=1.0。
故:V =vt•KV=14m/min
Vc=1000vπd0=1000×143.14×6r/min=743.10r/min
根据Z525钻床说明书,能够考虑选择nc=680r/min, f=0.28mm/r。
检验机床扭矩及功率:
根据《切削用量简明手册》表2.21可知,加工HT200,f≤0.64mm/r,d0≤11.1mm,Mt=10.49N•m,扭矩的修正系数都为1.0,故Mt=10.49N•m,根据Z525钻床说明书,当nc=680r/min时,Mm=42.2 N•m。
根据《切削用量简明手册》表2.23可知,Pc=1.0KW。
根据Z525钻床说明书,PE=2.8×0.81=2.26KW。
由于:Mt<Mm,Pc<PE,因此选择的切削用量能够使用,即
f=0.28mm/r,n=nc=680r/min,vc=14m/min。
(3)计算基本工时
tm=Lnf
式中:L=l+y+Δ,其中,L=33.75mm,根据《切削用量简明手册》表2.29 可知,入切量及超调量y+Δ=5mm,因此,
tm=Lnf=33.75+5680×0.28=0.20min。
13.攻M8的螺纹:
(1) 选择刀具和机床
根据《机械加工工艺师手册》表24-8可知,选择高速钢粗炳带颈机用丝锥,其公称直径为d=8mm,螺距为1.25mm,d1=8.00mm,l=22mm,L=72mm,d2=6mm,l1=13mm,方头处为a=6.3mm,l2=9mm;根据《机械加工工艺师手册》表40-3可知,当加工HT-200时,前角γ0为2o-4o,后角α0为4o-6o,这里选择前角γ0为3o,后角α0为5o,而且选择三齿槽。
根据《机械加工工艺师手册》表40-2可知,当用于批量生产时,能够在钻床上加工螺纹,于是这里依旧选择Z525钻床。
(2)选择切削用量
决定进给量f:
这里,因为是攻螺纹,螺纹的深度是8mm,由于采用钻床加工,可是又要保证排泄及时,因此在钻头的基础上降低一个等级,即按直径为6mm的钻头计算以保证质量。
a.按加工要求决定进给量:根据《切削用量简明手册》表2.7可知,当加工HT200,d0=6mm时,f=0.27-0.33mm/r。
由于l/d=33.75/6=5.625,故应乘以孔深修正系数Klf=0.9,则:
f=[(0.27-0.33)×0.9] mm/r =0.243-0.297mm/r。
b.按钻头的强度决定进给量 :
根据《切削用量简明手册》表2.8可知,当加工HT200,d0=6mm时,f=0.72 mm/r。
c.按基础进给机构强度决定进给量:
根据《切削用量简明手册》表2.9 可知,
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