1、 四川理工学院毕业设计(论文) 磨头架工艺及夹具设计 学 生: 学 号:8 专 业:机械设计制造及其自动化 班 级:机械制造2012级3班 指导教师: 四川理工学院机械工程学院 二O一六年六月 摘要 针对大批量加工磨头架磨头架的加工工序的特点,提出将它们进行工序分散,采用专用夹具实现了扩大了机床的加工范围,以便使用通用机床减少加工成本。在对45mm孔扩孔工序中,采用卧式车床CA6140加工,用尾座夹持扩孔钻完成
2、对该工序的加工。设计的此工序的专用夹具采用支承板作为定位元件,同时采用一副双头螺旋机构对磨头架进行自动对中,保证45mm孔的轴线与车床轴线同轴。为使加工过程中磨头架不产生位移,采用单螺旋压紧机构从磨头架上表面进行压紧。实践表明: 采用该专用夹具大大缩短了生产辅助时间,扩孔加工效率可提高 3 倍以上,从而大大降低磨头架加工成本。 关键词: 磨头架; 车床扩孔专用夹具;自对中机构;单螺旋夹紧机构; ABSTRACT According to the characteristics of high-volume processing grinding wheel rack Grin
3、ding head rack processing proposed will they were dispersed process and special fixture is used to achieve the expansion of the scope of the processing machine, so that the use of general machine tools and the processing cost is reduced. In horizontal lathe CA6140 processing is applied for the 45mm
4、hole reaming process of using the tail stock clamping reaming drilling and completion of the working procedure of processing, design the process of special fixture for the supporting plate as a positioning element. At the same time, a pair of double headed screw mechanism of grinding wheel rack is a
5、utomatically to ensure 45mm hole of the axis and the lathe axis coaxial. In order to make the processing in the process of grinding head frame does not produce displacement, the single Spiral pressing mechanism from the upper surface of a grinding wheel frame is pressed. The application practice sho
6、ws that greatly shorten the auxiliary time of production by using the special fixture, reaming processing efficiency can be increased more than 3 times, thereby greatly reducing the Grinding head rack processing cost. Keywords: Grinding head; fixture lathe reaming; self centering mechanism; singl
7、e screw clamping mechanism; 目 录 摘要 I 第1章 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2夹具的发展史 1 1.3小结 2 第2章 磨头架零件的加工工艺规程设计 3 2.1零件的分析 3 2.1.1零件图样分析 3 2.1.2零件的工艺分析 4 2.1.3分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性 5 2.2确定生产类型 5 2.3确定铸件加工余量及形状 5 2.4工艺规程设计 7 2.4.1选择定位基准 7 2.4.2各表面加工方案的确定 7 2.4.3工序顺序的安排 8 第3章 确定切削用量及时间定额 12 3.1确
8、定切削用量 12 3.1.1工序3粗铣底面 12 3.1.2工序4粗铣两侧面 12 3.1.3工序5粗铣上平面 13 3.1.4工序6粗车两端弧面和过度面 14 3.1.5工序7粗铣8×45°倒角 15 3.1.6工序8粗铣右端平面 16 3.1.7工序9粗扩、精扩Φ45的孔 17 3.1.8工序10钻、扩、铰Φ30的孔 18 3.1.10工序12钻Φ13的孔 20 3.1.11工序13粗铣T字槽 21 3.1.12工序14粗铣宽12的滑槽 22 3.1.13工序15精铣底面 23 3.1.14工序16精铣两侧面 23 3.1.15工序17半精车两端弧面 24 3
9、1.16工序18钻、攻丝两个M8螺纹孔 25 3.1.17工序19粗铣两个宽5的槽 26 3.1.18工序20刨20 1.5×1.5×45°槽 27 3.2时间定额计算 28 3.2.1基本时间的计算 28 3.2.2辅助时间 34 3.2.3其他时间的计算 35 3.2.4单件时间定额 36 第4章 夹具设计 38 4.1零件自由度分析 38 4.2定位方案的设计 38 4.3定位误差分析与计算 39 4.4夹紧方案的确定 40 4.5夹紧力的计算 41 4.6配重块的计算 42 4.7夹具体设计 44 结论 45 参考文献 46 III
10、 四川理工学院毕业设计(论文) 第1章 绪论 1.1课题背景 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事,必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来,现代制造技术与
11、机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。 1.2夹具的发展史 夹具在其发展的200多年历史中,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部
12、分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段,夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天,各类高效率,自动化夹具在高效,高精度及适应性方面,已有了相当大的提高。随着电子技术,数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹具与机床逐渐融为一体,使得中,小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段,这一阶段,夹具的主要特点是高精度,高适应性。可以预见,夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 1.3小结 一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的,不规则的拔叉类
13、杆类工件,几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前,中等生产规模的机械加工生产企业,其夹具的设计,制造工作量,占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 第2章 磨头架零件的加工工艺规程设计 2.1零件的分析 2.1.1零件图样分析 磨头架零件的结构图纸为图2-1和图2-2及2-3所示。 图2-1磨头架主视图 图2-2磨头架左视图 49 图2-3磨头架俯视
14、图 主视图φ45mm轴线对基准A(底面)的平行度公差为0.02mm。 左视图底面对基准B(侧面)的垂直度公差为0.015mm。 俯视图φ45mm轴线对基准B(侧面)的平行度公差为0.02mm。 铸造后毛胚要进行人工时效。 未标明倒角X45°。 2.1.2零件的工艺分析 磨头架的主要几何元素为底面、侧面、φ45mm的孔。底面与侧面是与其他零件相接触的表面,同时也是基准面,对尺寸精度和表面粗糙度要求较高。φ45mm的孔要求对中性较高,需要在加工时φ45mm的孔的轴线与机床主轴同轴。其他不重要表面的精度要求不高,主要起到连接螺纹、固定、减少应力的作用。 以下是磨头架需要加工的表面及加
15、工表面之间的位置要求: 底面可以用铣床加工。 两侧面可以用铣床加工。 长为127的上表面可以用铣床加工。 长为59的右端面可以用铣床加工。 两端的φ218的圆弧面可以用车床加工。 右端圆弧面和右端面的过度面可以用车床加工。 T字槽可以用铣床加工,使用转度盘。 Φ30的孔可以用钻床加工。 Φ45的孔可以用车床加工。 Φ15的孔可以用钻床加工。 Φ13的孔可以用钻床加工。 宽12的滑槽可以用铣床加工。 两个宽5的槽可以用铣床加工。 前端刻度使用蜡覆盖在前端表面,把要刻线的地方,刻出来,用硫酸腐蚀。刻度上的数字直接冲模加工。 2.1.3分析零件的材质、热处理及机械加工工
16、艺性 本零件的主要作用是支承作用,根据零件的复杂程度,我们选择铸造制作毛 坯。材料选择为零件材料为HT21-40。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较复杂,生产类型为大批生产,故选择手工砂型铸件毛坯。查[2]表2-1选用铸件尺寸公差等级为CT-12。查表2-4选用加工余量等级为F。铸造后需要对铸件进行人工时效,去除内部应力。同时需要对浇冒口进行清理。 2.2确定生产类型 根据题目知:Q=18000台/年,m=1件/台;结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取为3%和0.5%。代入式得: N=(1+a%)(1+b%)=18000台/年×1件/台×(1+3%)×(
17、1+0.5%) =18632.7年/件 根据磨头架的质量查[2]表1-4知,该零件为轻型零件;再查[2]表1-5可知,该零件的生产类型为大批生产。 2.3确定铸件加工余量及形状 查[2]表2-5,确定各个加工面的铸件机械加工余量等级为F级,查表2-4确定铸件机械加工余量,如下表所示:可得零件毛胚图2-4和2-5。 表2-1零件加工余量表 加工面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 (续) 底面 109 F 2 单侧加工 两侧面 94 F 4 双侧加工 两端弧面面 222 F 4 双侧加工 Φ30的孔 24.4 G 5.6
18、 圆周加工 Φ45的孔 39.4 G 5.6 圆周加工 上平面 57 F 2 单侧加工 过度面 57 F 2 单侧加工 右端平面 127 F 2 单侧加工 T字槽 没有铸造 Φ15的孔 没有铸造 Φ13的孔 没有铸造 宽12的滑槽 没有铸造 两个宽5的槽 没有铸造 图2-4毛坯主视图 图2-5毛坯左视图 2.4工艺规程设计 2.4.1选择定位基准 定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位原件接触的点线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面
19、选择的正确、合理,可以保证加工质量,提高生产效率。 磨头架零件的定位基准选择如下: 粗基准的选择:根据粗基准的选择原则,以及零件的结构特点和加工特点。选择零件的左侧面为粗基准。 精基准的选择:根据粗基准的选择原则,以及零件的结构特点和加工特点。选择零件的底面、Φ30mm的孔轴线、两侧面为精基准。选用底面和两侧面可以作为很多工序的精基准,这一点遵循了“基准统一”原则,Φ30mm的孔轴线是设计基准,符合“基准重合”选其做精基准定位加工磨头架两端弧面和T型槽,有利于保证加工表面同轴度。 2.4.2各表面加工方案的确定 根据磨头架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,查[2]表1
20、10和表1-11,确定各表面加工方案,如表2-2所示。 表2-2磨头架各表面加工方案 加工表面 经济精度 表面粗糙度Ra/ 加工方案 备注 底面 IT9 3.2 粗铣—精铣 两侧面 IT9 1.6 粗铣—精铣 两端弧面 IT10 3.2 粗车—半精车 车外圆 上平面 IT12 6.3 粗铣 8×45°倒角 IT12 6.3 粗铣 右端平面 IT12 6.3 粗铣 过度面 IT10 6.3 粗车 车端面 Φ30的孔 IT9 3.2 钻—扩—铰 (续) Φ45的孔 IT9 3.2 钻
21、—扩—铰 Φ15的孔 IT12 12.5 钻 Φ13的孔 IT12 12.5 钻 T字槽 IT10 6.3 粗铣 宽12的滑槽 IT12 6.3 粗铣 1.5×1.5×45°槽 IT12 6.3 粗刨 两个M8的螺纹孔 IT12 6.3 钻—攻丝 两个宽5的槽 IT12 6.3 粗铣 2.4.3工序顺序的安排 根据题目所给磨头架零件的图纸,及其以上工艺分析。现为磨头架零件制定两条工艺路线如表2-3和2-4所示。 表2-3磨头架工艺路线及设备、工装选用(一) 工序号 工序名称 机床设备
22、 刀具 量具 1 铸造零件毛胚 砂型铸造 钢直尺 2 人工时效 3 粗铣底面 卧式铣床X62 面铣刀Φ100 游标卡尺 4 粗铣两侧面 卧式铣床X51 面铣刀Φ125 游标卡尺 5 粗铣上平面 立式铣床X51 面铣刀Φ100 游标卡尺 6 粗车两端弧面和过度面 卧式车床CA6140 90°车刀 游标卡尺 7 粗铣8×45°倒角 立式铣床X51 单角度铣刀 钢直尺 8 粗铣右端平面 卧铣床X62 面铣刀Φ100 游标卡尺 9 粗扩、精扩Φ45的孔 卧式车床CA6140 扩孔钻 游标卡尺、塞规
23、 (续) 10 钻、扩、铰Φ30的孔 立式钻床Z525 麻花钻、扩孔钻、铰刀 游标卡尺、塞规 11 钻Φ15的孔 卧式车床CA6140 麻花钻 钢直尺 12 钻Φ13的孔 立式钻床Z525 麻花钻 钢直尺 13 粗铣T字槽 立式铣床X51 立铣刀Φ14、T型铣刀 游标卡尺 14 粗铣宽12的滑槽 立式铣床X51 立铣刀Φ12 游标卡尺 15 精铣底面 卧铣床X62 圆柱铣刀Φ50 游标卡尺 16 精铣两侧面 立铣床X51 面铣刀Φ125 游标卡尺 17 半精车两端弧面 卧式车床CA6140 90°车刀 游标卡尺
24、 18 钻、攻丝两个M8螺纹孔 立式钻床Z525 麻花钻、丝锥 螺纹规 19 粗铣两个宽5的槽 卧式铣床X62 三面刃铣刀Φ200 钢直尺 20 刨1.5×1.5×45°槽 牛头刨床B6050 刨刀 钢直尺 21 刻尺度条 蜡模 硫酸 钢直尺 22 检验 游标卡尺、钢直尺、塞规 表2-4磨头架工艺路线及设备、工装选用(二) 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铸造零件毛胚 砂型铸造 钢直尺 2 人工时效 3 粗铣两侧面 立式铣床X51 面铣刀Φ125 游标卡尺 4 粗铣底面
25、卧式铣床X62 圆柱铣刀Φ50 游标卡尺 (续) 5 粗铣上平面 立式铣床X51 面铣刀Φ125 游标卡尺 6 粗车两端弧面和过度面 卧式车床CA6140 90°车刀 游标卡尺 7 粗铣8×45°倒角 立式铣床X51 单角度铣刀 钢直尺 8 粗铣右端平面 卧铣床X62 圆柱铣刀Φ80 游标卡尺 9 粗扩、精扩Φ45的孔 卧式车床CA6140 扩孔钻 游标卡尺、塞规 10 钻、扩、铰Φ30的孔 立式钻床Z525 麻花钻、扩孔钻、铰刀 游标卡尺、塞规 11 钻Φ15的孔 卧式车床CA6140 麻花钻 钢直尺 12 钻Φ
26、13的孔 立式钻床Z525 麻花钻 钢直尺 13 粗铣T字槽 立式铣床X51 立铣刀Φ14、T型铣刀 游标卡尺 14 粗铣宽12的滑槽 立式铣床X51 立铣刀Φ12 游标卡尺 15 精铣底面 卧铣床X62 圆柱铣刀Φ50 游标卡尺 16 精铣两侧面 立铣床X51 面铣刀Φ125 游标卡尺 17 半精车两端弧面 卧式车床CA6140 90°车刀 游标卡尺 18 钻、攻丝两个M8螺纹孔 立式钻床Z525 麻花钻、丝锥 螺纹规 19 粗铣两个宽5的槽 卧式铣床X62 三面刃铣刀Φ200 钢直尺 20 刨1.5×1.5×4
27、5°槽 牛头刨床B6050 刨刀 钢直尺 (续) 21 刻尺度条 蜡模 硫酸 钢直尺 22 检验 游标卡尺、钢直尺、塞规 对工艺路线表2-3与2-4进行对比,由于工艺路线二的工艺系统刚性没有工艺路线一强,加工效率低于工艺路线一,所以选用工艺路一。 四川理工学院毕业设计(论文) 第3章 确定切削用量及时间定额 3.1确定切削用量 3.1.1工序3粗铣底面 (1)粗铣底面,采用机床型号为卧铣床X62,端面铣刀Φ100。 (2)加工要求:加工余量由毛坯图可知:单边加工余量为2mm,可知精加工余量0.3mm。
28、 (3)确定背吃刀量 =2-0.3=1.7mm。 (4)确定进给量 查表5-7按 机床率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20mm/Z。 (5)计算切削速度 根据图3-1,查表5-16,按=100/5、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (31) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×100)= 203r/min,参照[2]表4-19卧式铣床X62的主轴速度,取转速=190r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=190×3.14×100/1000=59.66m/min。 图3-1工序3
29、 3.1.2工序4粗铣两侧面 (1)工序3分为两个工步,先以底面定位进行粗铣两侧面。由于两个工步是在一台机床上经过一次装夹二次走刀加工完成的,因此两个工步所选用的切削速度和进给量和背吃刀量相同。 (2)侧面粗铣,采用圆柱铣刀Φ125,机床的型号立式铣床X62。 (3)刀具:YG8硬质合金面铣刀。由于铣刀在工作时是连续切削,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。 (4)加工要求:加工余量由毛坯图可知:总加工余量为2mm,可知精加工余量0.3mm。 (5)确定背吃刀量 粗铣背吃刀量=2-0.3=1.7mm。 (6)确定进给量 根据[2]表5-7,按机床功率5—
30、10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20—0.29mm/z。故选择=0.20mm/z。 (7)计算切削速度 根据图3-2,查[2]表5-13,按d/z=125/6、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (31) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×125)=163r/min,参照[2]表4-16立式铣床X62的主轴速度,取转速=150r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=150×3.14×125/1000=58.87m/min。 图3-2工序4 3.1.3工序5粗铣上平面 (1)粗铣上表面
31、采用面铣刀Φ100,机床的型号立式铣床X51。 (2)刀具:YG8硬质合金面铣刀。 (3)加工要求:加工余量由毛坯图可知:总加工余量为2mm。 (4)确定背吃刀量 上平面由一次粗铣完成加工。故=2mm。 (5)确定进给量 表5-7按机床功率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20—0.29mm/z。故选择=0.20mm/z。 (6)计算切削速度 根据图3-3,查[2]表5-13,按=100/5、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (32) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×200)=102r/min,参照[2]表
32、4-16立式铣床X51的主轴速度,取转速=100r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=100×3.14×200/1000=62.8m/min。 图3-3工序5 3.1.4工序6粗车两端弧面和过度面 工序6分为两个工步,工步1是以Φ30的轴线为中心线,粗车两端弧面,工步2是以车端面的加工方法,粗车过度面。由于两个工步是在一台机床上经过一次装夹一次走刀加工完成的,因此两个工步所选用的切削速度v和进给量f相同,只有背吃刀量不同。 (1)粗车两端弧面和过度面,采用机床型号为卧式车床CA6140,90°车刀。 (2)刀具:YG8硬质合金车刀。 (3)加
33、工余量由毛坯图可知:弧面总加工余量为4mm,过度面的加工余量为2mm,查表2-11可知弧面的粗加工余量2.8mm。 (4)确定背吃刀量 弧面的背吃刀量=2.8/2=1.4mm,过度面的背吃刀量=2mm。 (5)确定进给量 查[2]表5-2按刀具材料、工件材料,查出进给量为=0.7—1mm/r,故选择=0.8 mm/r。 (6)计算切削速度 根据图3-4,查[2]表5-2按=0.8 mm/r、=1.4mm的条件选取,切削速度=45—65m/min,即选择=65 m/min。由公式: = (33) 可求得该工序铣刀转速=1000×65/(π×222)=93 r/min,参照[2]表4
34、2卧式车床CA6140的主轴速度,取转速=100r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=100×3.14×222/1000=69.7m/min。 图3-4工序6 3.1.5工序7粗铣8×45°倒角 (1)粗铣8×45°倒角,采用单角度铣刀,机床的型号立式铣床X51。 (2)刀具:YG8硬质合金车刀。 (3)加工余量由毛坯图可知:总加工余量为2mm。 (4)确定背吃刀量 8×45°倒角由一次粗铣完成加工。故=2mm。 (5)确定进给量 按机床功率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20—0.29mm/z。故选择=0.20mm
35、/z。 (6 )计算切削速度 根据图3-5,查[2]表5-13,按=100/5、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (34) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×100)=204r/min,参照[2]表4-16立式铣床X51的主轴速度,取转速=235r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=235×3.14×100/1000=73.8m/min。 图3-5工序7 3.1.6工序8粗铣右端平面 (1)粗铣底面,采用机床型号为卧铣床X62,端面铣刀Φ100。 (2)确定背吃刀量 所以=2mm。 (3)
36、确定进给量 查[2]表5-5按 机床率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20mm/Z。 (4)计算切削速度 根据图3-6,查[2]表5-13按=100/5、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (35) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×100)= 203r/min,参照[2]表4-19卧式铣床X62的主轴速度,取转速=190r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=190×3.14×100/1000=59.66m/min。 图3-6工序8 3.1.7工序9粗扩、精扩Φ45的孔 (1)
37、粗扩工步 1)确定背吃刀量 加工余量由毛坯图可知:总加工余量为5.6mm。查表3-9可知Φ40—Φ50mm的孔背吃刀量为2—2.5mm,故根据[2]表3-9选择套式扩孔钻Φ44mm。即=44-39.4/2=2.3mm。 2)确定进给量 查[2]表5-25得该工步的每转进给量=1.2—1.4mm/r。由于是粗扩,即选择1.4mm/r。 3)计算切削速度 查[2]表5-27,取切削速度=17.4m/min。由公式: = (36) 可求得该工步钻头转速=1000×17.4/(π×44)=125 r/min,查表4-2对照该工序所选卧式车床CA6140的主轴转速系列,取转速=125r/m
38、in。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=125×3.14×44/1000=17.3m/min。 (2)精扩工步 1)确定背吃刀量 故根据[2]表3-9选择套式扩孔钻Φ45mm。即=45-44/2=0.5mm。 2)确定进给量 查[2]表5-25得该工步的每转进给量=1.2—1.4mm/r。由于是粗扩,即选择1.2mm/r。 3)计算切削速度 根据图3-7,查[2]表5-27,取切削速度=18.7m/min。由公式: = (37) 可求得该工步钻头转速=1000×18.7/(π×45)=132 r/min,查[2]表4-2对照该工序所选卧式车床CA6140
39、的主轴转速系列,取转速=160r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=160×3.14×45/1000=22.6m/min。 图3-7工序9 3.1.8工序10钻、扩、铰Φ30的孔 (1)钻工步 1)加工要求:加工余量由毛坯图可知:总加工余量为5.6mm。查表3-4可知,选择硬质合金锥柄麻花钻Φ28mm。 2)确定背吃刀量=28/2=14mm 3)确定进给量 查表5-23得该工步的每转进给量=0.3—0.5mm/r。查表4—10可得,每转进给量=0.48mm/r。 4)计算切削速度 根据图3-8,查[2]表2-23,取切削速度=60m/min
40、由公式: = (38) 可求得该工步钻头转速=1000×60/(π×28)=682 r/min,查[2]表4-9对照该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列,取转速=680r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=680×3.14×28/1000=59.8m/min。 (2)扩工步 1)确定背吃刀量 查2-21可得铰孔加工的余量为0.2mm,扩孔加工余量为1.8mm,即=1.8/2=0.9mm。 2)确定进给量 查[2]表5-25得该工步的每转进给量=0.8—1.0mm/r。查[2]表4—10可得,每转进给量=0.81mm/r。 3)计算切削速度
41、查[2]表5-27,取切削速度=19.0m/min。由公式: = (39) 可求得该工步钻头转速=1000×19/(π×29.8)=203 r/min,查[2]表4-9对照该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列,取转速=195r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=195×3.14×29.8/1000=18.2m/min。 (3)铰工步 1)确定背吃刀量 =0.2/2=0.1mm。 2)确定进给量 查[2]表5-32得该工步的每转进给量=0.3—0.5mm/r。查表4—10可得,每转进给量=0.36mm/r。 3)计算切削速度 查[2]表5-32
42、取切削速度=10m/min。由公式: = (310) 可求得该工步钻头转速=1000×10/(π×30)=106 r/min,查[2]表4-9对照该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列,取转速=97r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=97×3.14×30/1000=9.1m/min。 图3-8工序10 3.1.9工序11钻Φ15的孔 (1)确定背吃刀量 =15/2=7.5mm。 (2)确定进给量 查[2]表5-22得每转进给量=0.18—0.25mm/r,查表4—10可得=0.22mm/r。 (3)计算切削速度 根据图3-9查[2]表
43、5-22,取切削速度=18m/min。由公式: = (311) 可求得该工步钻头转速=1000×18/(π×15)=382 r/min,查[2]表4-2对照该工序所选的卧式车床CA6140主轴转速系列,取转速=400r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=400×3.14×15/1000=18.8m/min。 图3-9工序11 3.1.10工序12钻Φ13的孔 (1)确定背吃刀量 =13/2=6.5mm。 (2)确定进给量 查[2]表5-22得每转进给量=0.18—0.25mm/r,查表4—10可得=0.22mm/r。 (3)计算切削速度 根
44、据图3-10,查[2]表5-22,取切削速度=16m/min。由公式: = (312) 可求得该工步钻头转速=1000×16/(π×13)= 391r/min,查[2]表4-9对照该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列,取转速=392r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=392×3.14×13/1000=16.0m/min。 图3-10工序12 3.1.11工序13粗铣T字槽 工序13分为两个工步,工步1是以Φ30的轴线为中心线,粗铣宽为14的槽,工步2是粗铣宽为24的槽。 (1)粗铣宽14槽工步 1)确定背吃刀量 查[2]表5-15根据
45、图纸选择高速钢立铣刀。=8/4,即选择=7.5mm。 2)确定进给量 查[2]表5-15得每转进给量=0.02mm/z。 3)计算切削速度 根据图3-11,查[2]表5-15,取切削速度=15m/min。由公式: = (313) 可求得该工步铣刀转速=1000×15/(π×8)= 597r/min,查[2]表4-16对照该工序所选立式铣床X51的主轴转速系列,取转速=590r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=590×3.14×8/1000=14.8m/min。 (2)粗铣宽24槽工步 1)确定背吃刀量 查[2]表5-15根据图纸选择高速钢立铣刀
46、16/6,即选择=11mm。 2)确定进给量 查[2]表5-15得每转进给量=0.02mm/z。 3)计算切削速度 查[2]表5-15,取切削速度=16m/min。由公式: = (314) 可求得该工步铣刀转速=1000×16/(π×16)=318 r/min,查[2]表4-16对照该工序所选立式铣床X51的主轴转速系列,取转速=300r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=300×3.14×16/1000=15.1m/min。 图3-11工序13 3.1.12工序14粗铣宽12的滑槽 确定背吃刀量 查[2]表5-15根据图纸选择高速钢立
47、铣刀。=8/4,即选择=7mm。 (2)确定进给量 查[2]表5-15得每转进给量=0.02mm/z。 (3)计算切削速度 根据图3-12,查[2]表5-15,取切削速度=15m/min。由公式: = (315) 可求得该工步铣刀转速=1000×15/(π×8)= 597r/min,查[2]表4-16对照该工序所选立式铣床X51的主轴转速系列,取转速=590r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=590×3.14×8/1000=14.8m/min。 图3-12工序14 3.1.13工序15精铣底面 (1)精铣底面,采用机床型号为卧铣床X6
48、2,圆柱铣刀Φ100。 (2)加工要求:加工余量由毛坯图可知,可知精加工余量0.3mm。 (3)确定背吃刀量 =0.3mm。 (4)确定进给量 查表5-5按 机床率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为0.20mm/Z。 (5)计算切削速度 根据图3-13查[2]表5-16,按=100/5、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (316) 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×100)=203 r/min,参照[2]表4-19卧式铣床X62的主轴速度,取转速=190r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速
49、度=190×3.14×100/1000=59.66m/min。 图3-13工序15 3.1.14工序16精铣两侧面 (1)加工要求:加工余量由毛坯图可知:总加工余量为2mm,可知精加工余量0.3mm。 (2)确定背吃刀量 精铣背吃刀量=2-1.7=0.3mm。 (3)确定进给量 根据[2]表5-7,按机床功率5—10KW,及工件材料、刀具材料,查出进给量为=0.20—0.29mm/z。故选择=0.20mm/z。 (4)计算切削速度 根据图3-14,查[2]表5-13,按d/z=125/6、=0.20mm/Z的条件选取,切削速度=64m/min。由公式: = (317)
50、 可求得该工序铣刀转速=1000×64/(π×125)=163r/min,参照[2]表4-16立式铣床X62的主轴速度,取转速=150r/min。再将此转速代入公式(3-1),可求出该工序的实际切削速度=150×3.14×125/1000=58.8m/min。 图3-14工序16 3.1.15工序17半精车两端弧面 (1)半精车两端弧面,采用机床型号为卧式车床CA6140,90°车刀。 (2)刀具:YG8硬质合金车刀。 (3)加工余量由毛坯图可知:弧面总加工余量为4mm,查表2-11可知弧面的粗加工余量2.8mm。 (4)确定背吃刀量 弧面的背吃刀量=4-2.8/2=0.






