法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計
法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計,法蘭盤,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,專用,夾具,設(shè)計
附件1
n 對電控帶式銑床運用液壓
自動精度控制和寬度控制
戴維斯.艾倫博士,英國謝菲爾德股份有限公司工程與建筑部門項目經(jīng)理及營業(yè)主任。戴維.麥凱,英國謝菲爾德股份有限公司 。
在韓國南部浦項鋼鐵公司第二分公司的電控帶式銑床是在1980年建造的現(xiàn)代的,四分之三的連續(xù)的銑床。該銑床工作臺寬2050mm,能進行4次粗加工和7次精加工,其帶的最大速度 21m/s ,此時的總功率為 56,000kw.限卷重量是達 35.3噸以上。 該銑床的年產(chǎn)量為356萬噸。
為了改善加工寬度和精度公差, 浦項鋼鐵公司決定在尾末的修邊機安裝液壓自動控制(HAWC),并在精加工F4-F7處安裝液壓自動精度控制 (HAGC) 。
戴維.麥凱的任務(wù)是將現(xiàn)代化的機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)連接在總體機器上,利用計算機建立 AWC/AGC的控制,實現(xiàn)新的寬度,機械的安裝,進行試車訓(xùn)練。 新的機器在1987年在14 天的截止期間投入使用。
n 新設(shè)備的概述
一個先決條件是新的設(shè)備必須結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備尋求一個方法,在很少次品的基礎(chǔ)上運用傳統(tǒng)操作實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 因此,液壓AGC和AWC氣缸設(shè)計成產(chǎn)生失穩(wěn)狀態(tài)時能夠抵擋正常的滾動。
所有的控制系統(tǒng)依靠被挑選的系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)保持平行,現(xiàn)有的操作員在實驗臺控制時,必須熟練地操作任何液壓系統(tǒng)和機電系統(tǒng)。
AWC 系統(tǒng)包含短行程,單作用氣缸設(shè)計在水平螺桿的后面與垂直滾動止動器之間,該氣缸是伺服控制的,以行程速度為100毫米/s提供在緩沖地址寄存器中的寬度控制,并且實現(xiàn)了頂部量器和尾部刀槽的效果控制。
在粗加工實驗臺R3后的一些寬度量具過去習(xí)慣于給正向反饋電傳送控制信號對修邊機E4進行自動寬度控制,現(xiàn)在現(xiàn)行的寬度量具在粗加工設(shè)備R4后,只需要面對面地調(diào)整。
自動精度控制系統(tǒng)在最后4次精加工中被設(shè)為短行程,單作用氣缸被定位在頂部止動器與螺桿下方的牽引軸承/載荷單元之間。這些氣缸具有異常的動態(tài)性能(28Hz,速度10mm/s).
由于實際距離在修邊機E4與精加工F4至F7之間,分離泵的總成裝配能供應(yīng)到每一個地方。液壓設(shè)備需要壓力為275 bar,具有3微米過濾水平的礦物油。
新的計算機配置包含在以太網(wǎng)總線上連接7個程序數(shù)據(jù)處理機和11/73微理器處,系統(tǒng)的不同的零件需要被連接在現(xiàn)有的計算機監(jiān)督管理機構(gòu)(SCC)和可編程邏輯控制器(PLC)之間的現(xiàn)有的64位通訊端口上。再這之上有被透視的現(xiàn)有通訊和高速結(jié)構(gòu)(因此,現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)包含有升溫設(shè)備站)。
給自動寬度控制/自動精度控制(AGC/AWC)的必須的數(shù)據(jù)被提取,并沿著以太網(wǎng)總線被連續(xù)的傳達給新系統(tǒng)。將來,如同新系統(tǒng)能簡單地被綁到以太網(wǎng)上那樣,這樣具有給計算機系統(tǒng)開墾更簡單的通信的優(yōu)點(兩三個月以后,更進一步的契約給ENCO加熱保留了展示板,并且,更多11/73微處理器必須的中間機座的云狀水紋被受到)。
n 機械/液壓的設(shè)計特點
自動精度控制(AGC)氣缸--自動精度控制(AGC)氣缸以及它們的部件的各種零件的視圖。
氣缸設(shè)計為單一的整體,低摩擦的封口的聚四氟乙烯萬能插孔帶被懸掛在青銅下的活塞上。當(dāng)氣缸處于失穩(wěn)狀態(tài)時基準活塞被傾斜用于調(diào)節(jié)擺動曲面。在進行銑削時,反饋正常的偏差以達到所需要的自由度。
液壓管被安裝在每個氣缸的前面,包括伺服閥。其中一個位置檢測器在小型蓄力器之后稍稍可被辨別。其中一個位置檢測器在其正對面作配合使用。兩個信號從檢測器被平均地提供平均行程信號。
檢測器組件見。具有1微米分辨率的索尼magnescale 檢測器被密封在黃銅體內(nèi)。
第三類伺服閥被運用(穆格79系列)。第三類伺服閥有它自己的內(nèi)置組合式閉合環(huán)進行位置控制。每個閥的理論額定流量為2230升/分。兩個閥被配合每個氣缸安裝,并且被電線串聯(lián)運行。在工業(yè)工程學(xué)上,相當(dāng)于傳動信號從最初的閥到達極限,并且遠遠超過第二類閥。他們具有200Hz的頻響應(yīng)率響應(yīng),提供給所有28Hz的氣缸。氣缸參數(shù)和性能數(shù)據(jù)見表I。
其動態(tài)的性能的檢測是:將其安裝在相當(dāng)于試驗設(shè)備的軋機機架裝備上,在一個類似氣缸上進行檢驗(浦項鋼鐵公司銑床上,直徑890mm與960mm比較),伴隨完全一樣的檢測器,伺服閥等等。鋼塊準確的表現(xiàn)了止動塊和滾子的質(zhì)量,給出質(zhì)量彈簧在實際銑削條件下的實際表達。頻率響應(yīng)相當(dāng)于載荷滾壓的作用,。環(huán)路增益通過動力學(xué)最優(yōu)化軟件自動校準。
一個單作用氣缸設(shè)計的固有特點是流動速率通過伺服閥被測定,因此氣缸的速率說明了氣缸的實際壓力。在氣缸的整個工作范圍內(nèi),在較高和較低區(qū)域的范圍內(nèi),為了防止不必要的高速率,用簡單的軟件規(guī)則把電傳動限制在伺服閥范圍內(nèi),并在延伸和收縮兩個方向有效地產(chǎn)生穩(wěn)定的,對稱的速度性能。
自動寬度控制(AWC)氣缸------AWC氣缸具有一個有球形座的止推軸承和壓入活塞。每個氣缸均可以通過它附近的自身帶的第三類伺服閥確定并使用。伺服閥和位置傳感器可與自動精度控制(AGC)相對的部位相互交換。性能細節(jié)見表1。
條 件
氣 缸
自動精度控制(AGC)
自動寬度控制(AWC)
內(nèi)徑(mm)
980
350
行程(mm)
30
50
壓力(bars)
245
275
負載(噸)
1850
115
速度(mm/s)
>10
>100
頻率響應(yīng)(HZ)
>28
28
位置分辨率(mm)
0.001
0.001
位置精度(mm)
0.004
0.004
表格1
失穩(wěn)強度通過滾子止動器上的牽動—背氣壓缸提供。這些氣缸為了在緩沖地址寄存器的主體部分中保持穩(wěn)定的,低的牽動—背壓強度而被進行控制,但要增加高壓閥來增加推力,以獲得尾部結(jié)束antinecking切口的特點。
n 液壓系統(tǒng)------液壓泵的總成裝配被放在潤滑裝置里。從F4到F7的液壓制動精度控制服務(wù)系統(tǒng)包含為四個軸向活塞泵(三個運行設(shè)備,一個備用設(shè)備)提供275bar(4000磅/平方英寸)壓力的具有重力反饋的不銹的鋼油箱。
過濾部分是1公稱微米(3絕對微米)通過一個網(wǎng)狀分離泵單位供給的過濾油的冷卻器/過濾器,拉制用油從油箱出來,通過冷卻器/過濾器然后回到油箱。
38升的蓄電器集氣管,充滿氮的高壓蓄電器(提供AWC和AGC氣缸的暫時需要),被用來關(guān)閉每一個軋機機座。這些蓄電器盡可能被固定以達到最佳的動態(tài)性能,就象關(guān)閉他們各自的氣缸一樣。
n 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備
浦項鋼鐵公司的一項主要業(yè)務(wù)是在不危害目前系統(tǒng)的前提下,進行新的計算機系統(tǒng)綜合。(目前的系統(tǒng)持續(xù)運行,并總是象備用設(shè)備一樣被利用。)
在現(xiàn)有的計算機監(jiān)督管理機構(gòu)(SCC)和可編程序邏輯控制器(PLC)之間的64位并行接口使制器絲杠制動精度控制(AGC)不能被擴大或者復(fù)制。
解決的辦法是在計算機監(jiān)督管理機構(gòu)(SCC)和可編程序邏輯控制器(PLC)之間插入一個帶有標準數(shù)字輸入/輸出(I/O)設(shè)備的程序數(shù)據(jù)處理機(PDP)11/73,以達到通訊連接的效果(圖9)。它的功能很簡單。從SCC讀入數(shù)據(jù)作為64—位數(shù)據(jù),把它存儲在存儲器,并立即將同樣的輸出數(shù)據(jù)再一次傳遞出去,到達PLC。當(dāng)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)達SCC的時候,發(fā)生相同的交換返回命令。每一次程序處理,64位數(shù)據(jù)為分布給新設(shè)備的余項被解碼并轉(zhuǎn)換成串行形式。這樣的數(shù)據(jù)將包含所有的輸出數(shù)據(jù)(PDI)和準備資料。
由于在這個轉(zhuǎn)換里對可靠性極端關(guān)心,所以包含了一個備用PDP11/73。 當(dāng)沒有機器在使用中時,備用機器象軟件開發(fā)工具那樣可以用于全部新系統(tǒng)。
在主線停機前大約4個月,在它們的功能,操作和可靠性被確定前,這兩臺機器被安裝進行主線試運轉(zhuǎn)。
在主線14天的停機時間里,剩余的計算機系統(tǒng)被拿來聯(lián)機,盡管AWC得到比AGC低的優(yōu)先權(quán)。全部的系統(tǒng)配置見圖9。
功能上,供給4站的HAGC在2臺11/73微處理器之間被分開,為了給出在成本和利用之間的合理損害。處理機能力的大致40%保持尚未使用。
卷偏心補嘗(REC)的微處理器為了服務(wù)于任何一個F4和F7站,被看見把最有效偏心輸入的任何一個進行轉(zhuǎn)換,在將來,更進一步的微處理器能簡單的被加(REC功能上的更多細節(jié)晚一會兒會描述)。
配位和記錄微處理器的功能是很明顯的;它組成以太網(wǎng)上的各種處理機之間的數(shù)據(jù)流,并分析,儲備,指出設(shè)計和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
n 控制系統(tǒng)操作特點
自動工件轉(zhuǎn)換器(AWC)系統(tǒng)——AWC系統(tǒng)有兩種功能:
● 通過把下寬度末端最小化達到末端收獲損失的減少。
● 在緩沖地址寄存器的主體部分中改善寬度差。
因為涉及的修邊機是E4,并且緩沖地址寄存器比較?。ù笾?0mm),少量為了改善已經(jīng)造成的縮頸的修邊機已經(jīng)通過粗精度/窄邊站完成了,通過preopening修邊機滾動間隙被計算出來總額,然后迅速地在目標寬度上結(jié)束,如同頂端進入修邊機那樣。當(dāng)間隙迅速的展開一個適當(dāng)?shù)牧繒r,在尾端發(fā)生類似的過程。
這些快進氣缸的運動軌跡(例如線性的,指數(shù)的,拋物線的以及其他的等等)能通過調(diào)整計算機被選擇,并且間隙調(diào)整器的速度和行程長度被要求。
頂端和尾端的接近的準確跟蹤是本質(zhì)。這通過特殊的熱金屬檢測器結(jié)合緩沖地址寄存器速度測量法被完成。
緩沖地址寄存器寬度控制有2種方式:BISRA計量器儀表;和反饋進給。盡管控制樣板模式的電位(為了減少銑床伸長,依靠瞬時滾動強度的精確感應(yīng))總是被考慮限制,由于相對低滾動載荷的高摩擦強度,盡管它是被勘測了的。這建立在對規(guī)定的了理論來說它是不能解決問題的。
前饋電模式——通過E3/R3后的寬度表,利用進給寬度誤差變化探測——是成功的。其結(jié)果是出口寬度變化,在站E4/R4后面測得,95%緩沖地址寄存器長度在+ 2.0的范圍內(nèi),如同新寬度表在這存儲單元中被測定的那樣。這個儀器被用來為了維持系統(tǒng)校準,給緩沖地址寄存器與緩沖地址寄存器寬度之間的障礙更新。不過,因為被包括的傳送距離是緩沖地址寄存器長度的重大比率,所以它不被In---緩沖地址監(jiān)控器反饋使用。
n 液壓自動精度控制(AGC)——包括在液壓AGC設(shè)備內(nèi)的工作特性能被分為傳統(tǒng)的能被考慮的那些,和有新穎的成分的那些。
傳統(tǒng)的AGC特性包括:絕對的封閉狀態(tài)BISRA精度表模式給每個液壓站;可變的銑床系數(shù);薄模補償潤滑油;液流補償;和絕對的或封閉的反饋監(jiān)視。
給每個液壓站的絕對封閉狀態(tài)的BISRA精度表模式都是通過SCC自動地或手動地挑選的。
BISRA 精度表的作用是把銑床系數(shù)人為地變硬了。發(fā)生這種情況是因為來自精確滾動強度的反饋使得AGC擴展氣缸補償銑床伸長。補償?shù)臄?shù)量能從0——銑床準許的對其自然機械剛性——改變到100%,結(jié)果無限地增加了銑床系數(shù)。每個液壓站都通過SCC或人為地被給與一個剛性值(從0到100%)。
動態(tài)油薄膜補償通過氣缸在備用滾動軸承油液薄膜濃度正確的動態(tài)選擇下的運動獲得,隨著速度和滾動負載的作用而變化。
所有AGC氣缸運動的精度改變的結(jié)果都是帶的質(zhì)量-流量的改變,通過按順序請求液壓站速度改變引起loopier角度的變化。這種順序是可以預(yù)料的,有效地短路信號通過正速度調(diào)整從ACG直接送到。
對于絕對或封閉狀態(tài)反饋監(jiān)控器,站F7出口X光精度能在任何一個狀態(tài)反饋中被選擇。在以前的狀態(tài)中,系統(tǒng)繼續(xù)做校正直到目標精度被完成。在后面的狀態(tài)中,頂部-尾部的精度被接受,并且線圈的余項被始終如一地維持。
新ACG特性包括:自動操作;分配監(jiān)控器反饋和滾動偏心補償。
自動操作反對在系統(tǒng)控制中傾向于一邊不均勻加熱跨越寬度的帶操作的理論。滾動強度面與面之間的差異被測定,并且反饋出顯示銑床停止的傾斜系數(shù)的功能(當(dāng)不同的滾動間隙被傾斜時測量銑床系數(shù)特性)。這個功能組塊的輸出說明滾動疊加傾斜的數(shù)量被拿來放置,引起不同的強度。校正,對BISRA精度表的類似物,對應(yīng)滾動間隙恢復(fù)10位,因此,改善帶跟蹤。
來自液壓站F4,F5,F6和F7的出口X光精度的反饋對其自身是慣例的。不過,這接近的新特征是站F4到F7所引起的增加的強度改變量的校正分配按正比例,通過SCC最初的滾動強度模型計算被計算出來。這將外形和形態(tài)干擾減少到最小(圖10)。因子x,y和z的計算,見下列計算樣本:需要強度分布圖形;每個站的百分比精度表調(diào)整;并算出每個站的材料剛性。
在材料滾動中,備用卷和軸承的偏心率能引起重要的特性,尤其是ACG精度表,這時,就象他們無限地剛性的一樣,銑床液壓站運轉(zhuǎn)。
滾動偏心率如同復(fù)值函數(shù),一般地頂部和尾部的滾子是不同的,并從一邊到另一邊。由此引起的波形是多變的,隨著時間的改變和顯示高頻率元件(第5個諧波以上),通過軸承健作用而被引起。
有效的自動滾動偏心補償(REC)系統(tǒng)的要求如下:
● 跟隨變動模型的動態(tài)。
● 具有獨立的識別頂部和尾部滾動效果的能力,具有傳動端和滾動改變端 作用(如,4——軸操作)
● ACC氣缸響應(yīng)要充足地迅速對REC系統(tǒng)要求作出反應(yīng),并且抗干擾。系統(tǒng)的方框圖見圖11
n 性能
早期的設(shè)備可靠性問題,一般相關(guān)的伴隨著高沖擊強度的發(fā)生,象高速銑床線管和尾部暴露那樣,由于舊系統(tǒng)的瞬時回復(fù)能力,在大多數(shù)情況下已經(jīng)用生產(chǎn)率的最小損失解決了。
AWC系統(tǒng)在+2mm的范圍內(nèi)達到了其95%緩沖地址寄存器長度的目標。
對線圈主體AGC性能在+0.050mm(+0.002英尺)的范圍內(nèi)是好的。在頂端的偶然誤差可歸因于銑床設(shè)備。新工序和備用計算機系統(tǒng)被安裝。
1988年3月,兩周時間的數(shù)據(jù)收集結(jié)束,覆蓋大致3900線圈,表明了96%的輕型系列密封的線圈長度在+0.035mm(+0.00138英尺)的范圍內(nèi),并且,重型系列(6mm以上),95%的密封的線圈的長度在+0.045mm(+0.00177英尺)的范圍內(nèi)。(這些長度涉及到每個線圈排除最開始和最后5米的線圈長度。)
n 結(jié)束語
自動寬度控制(AWC)和自動精度控制(AGC)系統(tǒng),結(jié)合了許多新的硬件和軟件的特點,和非常苛刻的現(xiàn)有的性能要求,以達到改善帶的質(zhì)量的目的。結(jié)合現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)交界面潛在的困難區(qū)域,并保留了他們的完整性,通過規(guī)模巨大的設(shè)計和計算完成了。
7
青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
摘 要
工藝學(xué)是以研究機械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主技術(shù)學(xué)科,具有很強的實踐性,要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐,同時它又具有很強的綜合性,
本次畢業(yè)設(shè)計的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)S脢A具設(shè)計,主要內(nèi)容如下:
首先,對零件進行分析,主要是零件作用的分析和工藝分析,通過零件分析可以了解零件的基本情況,而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求,確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。
第二步,進行基面的選擇,確定加工過程中的粗基準和精基準。根據(jù)選好的基準,制訂工藝路線,通常制訂兩種以上的工藝路線,通過工藝方案的比較與分析,再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。
第三步,根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線,確定每一步的切削用量及基本工時,并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工,還要校核機床功率。
最后,設(shè)計第三道工序—鉆法蘭盤孔的夾具。先提出設(shè)計問題,再選擇定位基準,然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。
通過以上的概述,整個設(shè)計基本完成。
關(guān)鍵詞 機械;加工工藝;夾具設(shè)計
ABSTRACT
A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows:
First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .
Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
Keywords: machine; Process the craft; The tongs design
目 錄
序 言 1
1 零 件 的 分 析 2
1.1零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基面的選擇 3
2.3制定工藝路線 3
2.4機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.5確定切削用量及基本工時 10
3 夾具設(shè)計 31
3.1問題的提出 31
3.2夾具設(shè)計 31
參考文獻 34
致 謝 35
附件1 36
附件2 43
III
序 言
畢業(yè)設(shè)計是我們在學(xué)完大學(xué)的全部課程后進行的,是我們對大學(xué)四年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核,也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件(CA6140車床法蘭盤)的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法,擬訂夾具設(shè)計方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力,也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。 因此,它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個人而言,我也希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性心理,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,對未來的工作發(fā)展打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。
1 零 件 的 分 析
1.1零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤(見附圖1), 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。
1.2 零件的工藝分析
法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20為中心 ,包括:兩個Φmm的端面, 尺寸為Φmm的圓柱面,兩個Φ90mm的端面及上面的4個Φ9mm的透孔. Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面.
這組加工表面是以Φ20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工其它加工表面.
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,由于零件年產(chǎn)量為1000件,已達到中批生產(chǎn)的水平,而且零件輪廓尺寸不大,故采用金屬模鑄造,法蘭盤因毛坯比較簡單,采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造,再進行機械加工。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚著,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。
1) 粗基準的選擇
選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準,以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是:一要考慮如何分配各加工表面的余量:二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的,但對于一般的軸類零件來說,以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言,由于每個表面都要求加工,為保證各表面都有足夠的余量,應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則)現(xiàn)選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件,消除工件的六個自由度,達到完全定位。
2)精基準的選擇
主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不在重復(fù)。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
一.工藝路線方案一
工序 1 粗銑Φ20孔兩端面
工序 2 鉆、粗鉸孔Φ20
工序 3 粗銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個平面
工序 4 精銑Φ20孔兩端的端面
工序 5 精絞Φ20的孔
工序 6 粗車Φ45、Φ90、Φ100的外圓,粗車B面與Φ90的右端面
工序 7 半精車Φ45、Φ90、 Φ100的外圓,半精車B面與Φ90的端面,對Φ100、Φ90、Φ45的圓柱面倒角,倒Φ45兩端的過度圓弧,車退刀槽,車Φ20內(nèi)孔兩端的倒角
工序 8 精車Φ100外圓面,精車B面,精車Φ90的右端面,精車Φ45的圓柱面
工序 9 精銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個平面
工序 10 鉆4-Φ9透孔
工序 11 鉆Φ4孔,鉆鉸Φ6的銷孔
工序 12 磨Φ45、Φ100的外圓
工序 13 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 14 磨B面
工序 15 刻字劃線
工序 16 Φ100外圓無光鍍鉻
工序 17 檢查入庫
二 .工藝方案二
工序 1 粗車Φ100mm端面,粗車Φ100mm外圓柱面,粗車B面,粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面
工序 3 鉆粗絞Φ20的內(nèi)孔
工序 4 半精車Φ100的端面及外圓面,半精車B面,半精車Φ90的外圓柱面,對Φ100、Φ90的外圓柱面進行倒角,車Φ45兩端的過渡圓弧,車Φ20孔的左端倒角
工序 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面,車Φ20孔的右端倒角,車Φ45的倒角,車3*2的退刀槽
工序 6 精車Φ100的端面及外圓面,精車B面
工序 7 精車Φ45端面及外圓柱面
工序 8 精絞Φ20的孔
工序 9 鉆4—Φ9透孔
工序 10 鉆Φ4孔,鉆絞Φ6孔
工序 11 銑Φ90圓柱面上的兩個平面
工序 12 磨B面
工序 13 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 14 劃線刻字
工序 15 Φ100外圓無光鍍鉻
工序 16 檢查
三.工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于:方案一 采用同時銑削加工兩個端面,可以提高效率,而方案二采用車削端面,可以保證精度,方案一的效率雖高但精度不能保證,應(yīng)把保證精度放在首位,故選用方案二車削兩端面。由于各端面及外圓柱面都與Φ20軸線有公差保證,所以加工各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用Φ20孔為定位基準。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如下:
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面,粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面,粗車Φ90的端面
工序 3 鉆、擴、粗鉸Φ20的孔
工序 4 鉆Φ4孔,再鉆Φ6孔
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面,半精車B面,半精車Φ90的外圓柱面,車Φ100、Φ90的倒角,車Φ45兩端過渡圓弧,車Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面,半精車Φ90的端面,車3*2退刀槽,車Φ45的倒角,車Φ20內(nèi)孔的右端倒角
工序 7 精車Φ100的端面及外圓,精車B面
工序 8 精車Φ45的外圓,精車Φ90的端面
工序 9 精絞Φ20的孔
工序 10 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
工序 11 鉆4—Φ9透孔
工序 12 銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面
工序 13 磨B面
工序 14 磨Φ90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 15 劃線刻字
工序 16 Φ100mm外圓無光鍍鉻
工序 17 檢查
以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序Ⅳ鉆Φ4mm孔,再鉆Φ6mm孔由于在設(shè)計夾用夾具時要以Φ90mm圓柱面上的一個平面來定位,所以應(yīng)把銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆Φ4孔,再鉆Φ6mm孔工序前. 并且工序 Ⅲ與工序 Ⅴ序可并為一個工序,否則就有點繁瑣.
因此最后確定的加工工藝路線如下:
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面,粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面,粗車Φ90的端面
工序 3 鉆、擴、粗絞Φ20的孔
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面,半精車B面,半精車Φ90的外圓柱面,車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角,車Φ45兩端過渡圓弧,車Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面,半精車Φ90的端面,車3*2退刀槽,車Φ45圓柱面兩端的倒角,車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
工序 7 精車Φ100的端面及外圓,精車B面
工序 8 精車Φ45的外圓,精車Φ90的端面
工序 9 精絞Φ20的孔
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面
工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔
工序 12 鉆Φ4孔,鉆、絞Φ6孔
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
工序 14 磨B面
工序 15 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 16 刻線刻字
工序 17 鍍鉻
工序 18 檢測入庫
2.4機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT200,硬度200HBS,毛坯重量約為2.8KG,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸下:
1.Φmm外圓表面
此外圓表面為IT6級,參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車外圓
0.6
45
0.017
Φ
半精車外圓
1.4
45.6
0.1
Φ
粗車外圓
3
47
+0.3
Φ
毛坯
5
50
0.5
Φ
2.外圓表面Φmm
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車外圓
0.6
100
-0。46
Φ
半精車外圓
1.4
100.6
粗車外圓
4
102
毛坯
6
106
0.8
Φ
3.B面中外圓柱面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精磨外圓
0.2
45
-0.6
Φ
粗磨外圓
0.8
45.2
半精車外圓
1
46
粗車
2
47
毛坯
60
106
1
Φ1
4.孔Φ20mm
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
鉸孔
0.2
20
+0.045
Φ20
擴孔
0.9
19.8
+0.1
Φ19.8
鉆孔
9
18
+0.6
Φ18
毛坯
10
5. Φmm的端面
1)按照《工藝手冊》表6-28,鑄件重量為2.8kg,Φmm端面的單邊加工余量為2.0~3.0,取Z=2.0mm,鑄件的公差按照表6-28,材質(zhì)系數(shù)取,復(fù)雜系數(shù)取,則鑄件的偏差為;
2)精車余量:單邊為0.2mm(見《實用機械加工工藝手冊》中表3.2-2),精車公差既為零件公差-0.08;
3)半精車余量:單邊為0.6mm(見《實用機械加工工藝手冊》中表11-27),半精車公差的加工精度為IT9,因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm;
4)粗車余量:粗車的公差余量(單邊)為Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm;
粗車公差:現(xiàn)在規(guī)定本工步(粗車)的加工精度為IT11級,因此,可以知道本工序的加工公差為-0.32mm,由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量,實際上,加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分;
Φmm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖:
由圖可以知道:
毛坯名義尺寸為:94+2=96(mm)
毛坯的最大尺寸:96+0.7=96.7(mm)
毛坯的最小尺寸:96-0.8=95.2(mm)
粗車后最大尺寸:94+1.2=95.2(mm)
粗車后最小尺寸:95.2-0.32=94.88(mm)
半精車后最大尺寸:94+0.6=94.6(mm)
半精車后最小尺寸:94.6-0.12=94.48(mm)
精車后尺寸為94mm
加工余量計算表
工序
加工尺寸
及公差
鑄造毛坯
粗車
半精車
精車
加工前尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
最小
95.2
94.88
94.48
加工后尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
94.04
最小
95.2
94.88
94.48
93.96
加工余量
2
1.2
0.6
0.2
加工公差
-0.32
-0.12
-0.08
2.5確定切削用量及基本工時
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面,粗車Φ90的外圓柱面
1.加工條件
工件材料:HT200 δb=220MPa 模鑄
加工要求:車削Φ100mm端面及外圓柱面,粗車B面
機床:CA6140臥式車床
刀具:采用刀片的材料為YT15,刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
2.計算切削用量
(1) 粗車Φ100mm端面
1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度,=4mm
2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm
>3~5mm,以及工件直徑為100時,f =0.7~1.0mm/r
按CA6140車床說明書(見切削手冊)取 f =0.9mm/r
3) 計算切削速度,按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min)
(m/min)
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度v=110r/min/。
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
L==40mm , =2mm, =0, =0
tm===0.098(min)
(2) 粗車Φ100mm外圓柱面,同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度
1) 切削深度,單邊余量Z=2mm,分二次切除。
2) 進給量, 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r
3)計算切削速度 ?。?32m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 420r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8)與420r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min
現(xiàn)選取480r/min
所以實際切削速度 ==
5) 檢驗機床功率 主切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計算
=
其中?。?985,=1.0,=0.65,=-0.15,
===0.63
=0.61
=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)
切削時消耗功率===2.81(KW)
由《實用機械加工工藝手冊》表7-4中CA6140機床說明書可知,CA6140主電機功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機床功率足夠,可以正常加工。
6) 校驗機床進給系統(tǒng)強度 已知主切削力=1122.4N.徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計算
=
其中?。?940,=0.9,=0.6,=-0.3,
===0.59
=0.5
所以 =19401.50.51500.590.5=203(N)
而軸向切削力 =
其中?。?880,=1.0,=0.5,=-0.4,
===0.34
=1.17
軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N)
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為F=+μ(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N
而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為3530N(見《切削手冊》表1.30)故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
7)切削工時 t=
其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm
所以 t==0.1min
(3)粗車B面
1) 切削深度。單邊余量Z==30mm.分15次切除
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=126m/min
4) 確定電機的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 378r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與378r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min?,F(xiàn)選取=400r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=1.25(min)
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面,粗車Φ90的端面
機床:CA6140臥式車床
刀具:采用刀片的材料為YT15,刀桿尺寸1625mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
(1) 粗車Φmm端面
1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm
2) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=187m/min
3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?,F(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm;
t=i=x1=0.06(min)
(2) 粗車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 753r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.09(min)
(3) 粗車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.2mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=122m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 431r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與431r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.07(min)
工序 3 鉆、擴Φ20的孔
(1) 鉆Φ18mm孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V.
1)進給量 根據(jù)《切削手冊》表10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200時,D=Φ18時,取f=0.3mm/r
2)切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=35m/min.
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 619.2r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與619.2r/min相近的機床555r/min?,F(xiàn)選取=555r/min。
所以實際切削速度
==
4)削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.63(min)
(2) 鉆Φ19.8mm孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用鉆頭進行擴鉆時,其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為
式中的、——加工實心孔進的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊》)表2.13
1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r
2) 切削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 271.8r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與271.8r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?,F(xiàn)選取=275r/min。
所以實際切削速度
==
5) 切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
轉(zhuǎn)速為t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.78(min)
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面
(1) 銑距中心線34mm的平面。
機床:組合機床
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40
1) 切削深度 2=10mm 所以有=5mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進給量f=0.2~0.35mm/齒 按機床行選取f=0.3mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?,F(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機床說明書有=60(mm/min)
5) 切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t===1.5(min)
t==0.75(min)
銑兩次的總時間為t=1.5+0.75=2.25min
(2) 粗銑距中心線24mm的平面。
機床:組合機床
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/
1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進給量f=0.2~0.35mm/齒 按機床行選取f=0.3mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機床說明書有=60(mm/min)
5) 切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t===1.5(min)
銑4次的總時間為4t=4x1.5 =6min
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面,半精車B面,半精車Φ90的外圓柱面,車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角,車Φ45兩端過渡圓弧,車Φ20孔的左端倒角
(1) 半精車Φ100mm端面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同,故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f=0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速=480r/min
所以切削工時 tm===0.44(min)
(2) 半精車Φ100mm外圓柱面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同,故其余在此省略
進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min
所以切削加工時 t==0.17min
(3) 半精車B面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同,故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f=0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速=400r/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=2.25(min)
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面,半精車Φ90的端面,車3*2退刀槽,車Φ45圓柱面兩端的倒角,車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
(1) 半精車Φmm端面
1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=187m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm;
t=i=1=0.26(min)
(2) 半精車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 578r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與578r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
5)切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.37(min)
(3) 半精車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.28(min)
工序 7 精車Φ100的端面及外圓,精車B面
(1) 精車Φ100mm端面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同,故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f=0.2mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速=480r/min
所以切削加工時 tm===0.44(min)
(2)精車Φ100mm外圓柱面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同,故其余在此省略
進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min
所以切削加工時 t==0.33 min
(3) 精車B面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同,故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f=0.2mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速=480r/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=4.7min
工序 8 精車Φ45的外圓,精車Φ90的端面
(1) 精車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
5)切削加工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.75(min)
(2) 精車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.31(min)
工序 9 精絞Φ20的孔
(1) 絞孔至ΦΦ20mm
1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r
2) 削速度 按切削手冊選取v=0.4×48.25=19.3m/min.
3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 298.3r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與298.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?,F(xiàn)選取=275r/min。
所以實際切削速度
==
4) 工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm;
t= ==0.73(min)
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面
(1) 精銑上兩平面
1) 切削深度 查《機械加工工藝師手冊》表10-119,取=1mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119 按機床行選取f=0.2mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=190min/s. 即V=11.4m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 36.3r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與36.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?,F(xiàn)選取=37.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=37.5r/min時,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.21037.5=75(mm/min)
查機床說明書有=80(mm/min)
5)切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t===1.125(min)
銑2次的總時間為2t=21.125=2.25min
工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔
(1) 4-Φ9mm孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9.
1) 給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13,取f=0.13mm/r
2) 削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=30m/min.
3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1061r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1061r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1012r/min?,F(xiàn)選取=1012r/min。
所以實際切削速度
==
5) 削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.11(min)
由于有四個孔所以切削工時為4 t=0.44min
工序 12 鉆Φ4孔,擴Φ6孔
(1)鉆Φ4mm孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4.
1)進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13,取f=0.13mm/r
2)切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 2388r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與2388r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為2012r/min?,F(xiàn)選取=2012r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.08(min)
(2) 擴Φ6mm孔
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6.
1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13,取f=0.13mm/r
2) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=24~34m/min. 取V=30m/min
3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1592r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1592r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1592r/min?,F(xiàn)選取=1426r/min。
所以實際切削速度
==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.07(min)
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
(1) 磨Φ100mm外圓柱面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進給量 =0.5B=20mm(雙行程)
切削深度 =0.0157mm/st
3)切削工時
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進給量
?。?.55(min)
(2) 磨Φ45mm外圓柱面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 =18m/min
縱向進給量 =0.5B=20mm(雙行程)
切削深度 =0.0157mm/st
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