机械制造技术课程设计-等臂杠杆加工工艺及铣φ40上端面夹具设计(编辑修改稿)内容摘要:
工序尺寸 Φ 25(H9) 钻孔 (单侧) — Φ 23 Φ 25(H9) 扩孔 (单侧) — Φ Φ 25(H9) 粗铰孔 (单侧) Φ Φ 25(H9) 精铰孔 (单侧) H9 Φ 25(H9) Φ 10(H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 Φ 10(H7) 钻孔 (单侧) — Φ Φ 10(H7) 粗铰孔 (单侧 ) — Φ Φ 10(H7) 精铰孔 (单侧) H7 Φ 10(H7) 2 Φ 8( H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 2 Φ 8(H7) 钻孔 (单侧) — Φ 2 Φ 8(H7) 粗铰孔 (单侧) — Φ 2 Φ 8(H7) 精铰孔 (单侧) H7 Φ 8(H7) 课程 设计说明书 第 13 页 共 31 页 工序一:毛坯准备(省略) 工步一:铸造毛坯 工步 二 :表面时效热处理 由于毛坯铸造内应力较大。 为了消除内应力,减少变形,保证精度的稳定 性,铸造后要安排人工时效处理(加热到 500- 550℃,加热速度 50- 120℃ /h,保温4- 6h,冷却速度≤ 30℃ /h,出炉温度≤ 200℃)。 工步三:涂底漆 工序二:粗铣精铣 φ 40 上 下 端面和宽度为 30 的平台面 工步一:粗、精铣 φ 40 上端面和宽度为 30 的平台面 加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 φ 40 上端面和宽度为 30 的平台面,使表面粗糙度达到Ra=。 机床: XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表 [416]) 刀具:根据机械加工工艺师手册 (机械工业出版社),选择高速钢圆柱形铣刀铣φ 40 上端面和宽度为 30 的平台面,铣刀直径可根据铣削深度 pa ,铣削宽度 wa ,按下式计算确定: 端铣刀: wad )( =56- 64mm 式中: 0d 为铣刀直径, wa 为铣削宽度 根据表 ,铣刀直径选择 50mm,根据表 ,圆柱形铣刀规格( GB1115- 85),铣刀直 径 D=50mm,极限偏差 js16 )( ; L=80mm,极限偏差js16 )( ; d=22mm,极限偏差 H7 )( ; 12,154030 0 n, ;粗铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿数 Z=8。 粗铣平面选用 pa =3~8mm,精铣平面选用 pa =~1mm。 由于铸造加工余量( +~),查《金属机械加工工艺人员手册》(第三版) P1012 表 [122]选精度等级为 14 级。 课程 设计说明书 第 14 页 共 31 页 ( 2)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。 此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避开工件表面的铸硬度粗铣 pa =3mm,精铣 pa =1mm。 ( 3)进给量的选择 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [612]取圆柱 铣刀铣削铸造件的进给量粗铣 zf =,精铣 zf =。 ( 4)切削速度 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [614] 由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故 V应取较小值。 V=15m/min。 精铣 26m/min。 ( 5)铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [1038]和 [1039]得 D=50mm则 粗铣: sn =1000 15/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =95r/min v= 95 50/1000=当 min/95rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , m z wf f z n = 6 95=精铣: sn =1000 26/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =150r/min v= 50 150/1000=当 min/150 rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , 课程 设计说明书 第 15 页 共 31 页 m z wf f z n = 8 150=72m/min ( 6)切削工时 查《金属切削手册》(上海科学出版社)选 l =83mm, 1l =, 2l =3mm 粗铣: 12m ml l lt f 精铣: 12m ml l lt f工步二:粗、精铣 φ 40 下端面 加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 φ 40 下端面,使表面粗糙度达到 Ra= m。 机床: XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表 [416]) 刀具:根据机械加工工艺师手册(机械工业出版社),选择高速钢圆柱形铣刀铣粗、精铣 φ 40 下端面,铣刀直径可根据铣削深度 pa ,铣削宽度 wa ,按下式计算确定: 端铣刀: wad )( =56- 64mm 式中: 0d 为铣刀直径, wa 为铣削宽度 根据表 ,铣刀直径选择 50mm,根据表 ,圆柱形铣刀规格( GB1115- 85),铣刀直径 D=50mm,极限偏差 js16 )( ; L=80mm,极限偏差js16 )( ; d=22mm,极限偏差 H7 )( ; 12,154030 0 n, ;粗铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿数 Z=8。 粗铣平面选用 pa =3~8mm,精铣平面选用 pa =~1mm。 由于铸造加工余量( +~),查《金属机械加工工艺人员手册》(第三版) P1012 表 [122]选精度等级为 14 级。 课程 设计说明书 第 16 页 共 31 页 ( 2)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。 此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避开工件表面的铸硬度粗铣 pa =3mm,精铣 pa =1mm。 ( 3)进给量的选择 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [612]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量粗铣 zf =,精铣 zf =。 ( 4)切削速度 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [614] 由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故 V应取较小值。 V=15m/min。 精铣 30m/min。 ( 5)铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》(上 海科学出版社)表 [1038]和 [1039]得 D=50mm则 粗铣: sn =1000 15/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =95r/min v= 95 50/1000=当 min/95rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , m z wf f z n = 6 95=精铣: sn =1000 30/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =190r/min v= 50 190/1000=当 min/190 rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , 课程 设计说明书 第 17 页 共 31 页 m z wf f z n = 8 190= ( 6)切削工时 查《金属切削手册》(上海科学出版社)选 l =30mm, 1l =, 2l =3mm 粗铣: 12m ml l lt f 精铣: 12m ml l lt f工序三:粗 精铣 φ 30 凸台面 加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 2— φ 30 凸台面,使表面粗糙度达到 Ra= m。 机床: XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表 [416]) 刀具:根据机械加工工艺师手册(机械工业出版社),选择高速钢圆柱形铣刀粗、精铣 2— φ 30 凸台面,铣刀直径可根据铣削深度 pa ,铣削宽度 wa ,按下式计算确定: 端铣刀: wad )( =42- 48mm 式中: 0d 为铣刀直径, wa 为铣削宽度 根据表 ,铣刀直径选择 50mm,根据表 ,圆柱形铣刀规格( GB1115- 85),铣刀直径 D=50mm,极限偏差 js16 )( ; L=80mm,极限偏差js16 )( ; d=22mm,极限偏差 H7 )( ; 12,154030 0 n, ;粗铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿 数 Z=8。 粗铣平面选用 pa =3~8mm,精铣平面选用 pa =~1mm。 由于铸造加工余量( +~),查《金属机械加工工艺人员手册》(第三版) P1012 表 [122]选精度等级为 14 级。 课程 设计说明书 第 18 页 共 31 页 ( 2)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。 此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避开工件表面的铸硬度粗铣 pa =3mm,精铣 pa =1mm。 ( 3)进给量的选择 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [612]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量粗铣 zf =,精铣 zf =。 ( 4)切削速度 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [614] 由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故 V应取较小值。 V=15m/min。 精铣 26m/min。 ( 5)铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》(上海科学出版社)表 [1038]和 [1039]得 D=50mm则 粗铣: sn =1000 15/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =95r/min v= 95 50/1000=当 min/95rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , m z wf f z n = 6 95=精铣: sn =1000 26/ 50= 按机床( XA6132 万能立式升降铣床)选取 wn =150r/min v= 50 150/1000=当 min/150 rnw 时,工作台的每分钟的进给量 mf , 课程 设计说明书 第 19 页 共 31 页 m z wf f z n = 8 150=72m/min ( 6)切削工时 查《金属切削手册 》(上海科学出版社)选 l =30mm, 1l =, 2l =3mm 粗铣: 12m ml l lt f 则粗铣 2— φ 30 凸台面:。机械制造技术课程设计-等臂杠杆加工工艺及铣φ40上端面夹具设计(编辑修改稿)
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,现取 3mm。 ② 轴向工序尺寸:本零件各工序的轴向尺寸如下图所示: 9 零件公差的选择原则是:在不影响零件使用性能的前提下,尽量选用较低的精度要求,以降低加工成本,提高效率。 由零件图可知,轴向方向的尺寸均未注公差 (精度等级低于 IT13,允许不标注公差 ),公差等级均按 IT13,根据偏差入体原则 得: L1=400330。 ; L2= ; L3= ; L4=20 ; L5
车床参数,选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c= 80 475/1000=, 实 际 进 给 量 为 f zc=V fc/ncz=475/(300 10)=。 5)校验机床功率 查《切削手册》 Pcc=,而机床所能提供功率为 PcmPcc。 故校验合格。 最终确定 ap=, nc=475r/min,Vfc=475mm/s, V c=,f z=。
其他尺寸采用通用量具即可。 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下: 表 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 Φ 47的两侧面 3 IT11 2 粗铣 上 端孔侧面的工艺凸台 3 IT11 3 粗镗 Φ 47通孔
各加工表面的工序尺寸 Φ 40mm的上、下平台,宽度 30mm的平台 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 62 177。 62177。 粗铣 56 3(单边 ) 56+ 0 精铣 54 1(单边 ) 54+ 0 Φ 30mm的左凸台上下表面 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 54 177。 54177。 粗铣 57 3(单边 ) 57+ 0 精铣 58
确定切削用量及基本工时 车端面,粗车各外圆工序(如未特别注明,本工序相关数据的出示《切削用量手册》的车削用量选择) 1. 车端面 ( 1) .加工条件 工作材料: 45 钢正火, σ b= ,模锻。 加工要求:车两端面,粗车各外圆表面 机床: C6201 卧式车床 刀具:刀片材料 YT15 , 刀杆尺寸 16179。 25mm Kr = 90176。 , r 0= 10176。 , α。 =
1),选用精车的双边余量为 2Z=。 3.外圆端面加工余量及公差( Φ 80h11 及 Φ 52m6 端面) 外圆 Φ 80h11 端面粗糙度要求为 ,轴向无公差要求。 查《手册》表 313( P91),粗铣的表面粗糙度为 ,可达要求,因而选用粗车即可。 选用粗车的加工余量为 Z=1mm. 8 外圆 Φ 52g6 端面粗糙度要求为 ,轴向无公差要求。 查《手册》表 313( P91)