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工序2 钻¢22㎜孔
工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角 工序4 半精车¢24.5㎜、精车¢24.5㎜ 工序5 钻¢10.5㎜孔
工序6 粗镗¢16.8㎜的孔
工序7 车¢24㎜端面、 车倒角 工序8 钻¢3㎜孔、 工序9 钻¢5㎜孔
工序10 钻圆周上¢2㎜孔 工序11 钻端面上¢2㎜孔
工序12 精镗¢16㎜的孔、镗内槽¢16.8㎜的孔 工序13 铣缺口
工序14 焊封、去毛刺
首先以¢32㎜外圆为粗基准加工端面与外圆,尺寸公差由机床保证。加工后以¢63㎜外圆与端面为基准加工¢22㎜孔,精度同样由机床来保证。利用¢63㎜外圆加工¢32㎜端面、锥孔、倒角、车螺纹。精车¢24.5㎜孔时,不能以¢32㎜外圆为基准。因¢32㎜此基准已使用过一次。用已加工面做精基准,选择¢63㎜外圆为基准,选择专用夹具来加工以保证加工精度。由于¢16H10加工精度要求高,所以粗精加工应分开。由于¢2㎜孔和¢3㎜孔不能在同一机床上完成,所以应分成2道工序在2个不同的机床上加工。而两个¢2㎜孔相通,所以先钻通向中心孔的¢2㎜通孔,再钻另一个¢2㎜孔时容易控制,且钻到另一个¢2㎜孔时进给力减小,就能控制¢2㎜孔的深度,能保证所须加工的精度。在精镗¢16H10的孔时,由于已加工了内槽,刀具会有一定的振动。在加工时,先精镗¢16H10孔,再镗内槽。
图2.2 主要加工尺寸
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2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
油阀座零件材料为ZG45,强度和切削性能良好,塑性、韧性较低。生产类型为大批量生产,采用砂型机器铸造。查《机械加工工艺手册》及相关资料,长度方向上的余量为4㎜。铸造精度为IT9-IT11,尺寸公差为1.6-3.2mm.
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、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
2.4.1外圆表面(¢63㎜)
考虑其加工长度为9㎜,与其联结的非加工外圆表面直径为¢70㎜,为简化铸造毛坯的外形,现直接取其外圆表面直径为¢70㎜。¢63㎜表面为自由尺寸公差.
2.4.2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量(¢63㎜端面、¢32㎜端面)
分2次加工。第1次加工3㎜,余下的1㎜1次加工。
2.4.3孔¢16㎜
毛坯为实心,不冲出孔来。内孔精度要求界于IT8~IT10之间。参照《机械加工工艺手册》确定工序尺寸及余量为 钻孔¢10.5㎜
粗镗¢15.85㎜ 2Z=5.35㎜ 精镗¢15.95㎜ 2Z=0.1㎜
2.4.4外圆端面(¢24㎜)
查《机械加工工艺手册》¢24㎜端面的余量为4㎜。分两次加工,第一次加工3㎜,第二次加工1㎜。
2.4.5铣缺口(¢16㎜)
由于题目中对¢16㎜圆柱缺口的精度要求不高。故粗铣余量为4㎜。经过粗铣后即可达到题目的要求。
2.5确定切削用量和基本工时
工序1:车¢63㎜外圆及端面 1、加工条件 加工材料:ZG45,
?b=0.05Gp,铸造
加工要求:粗车¢63㎜外圆及端面
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机床:CA6140车床
刀具:刀片材料YT15,刀杆尺寸16㎜×25㎜,kr=90°,r0=15°,a0=12°,r0=0.5㎜。
2、计算切削用量
(1)粗车¢63㎜外圆端面
1)已知毛坯长度方向的加工余量为,分2次加工,ap=3㎜,长度加工公差按IT10级。
2)进给量f:根据《机械加工工艺手册》P507表2.4-3,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜,ap≤3㎜以及工件直径为63㎜时f=0.5~0.7㎜/r
按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》P871表3.1-19取f=0.51㎜/r
3)计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)
vc=
cTm?vvyvaxvp?f?kv(m/min) (2.1)
其中
c=242,x=0.15,y=0.35,k=0.8
vvv将上述数据带入公式中
v4)确定机床主轴转速
=c242?0.8=91.5m/min 0.20.150.3560?3?0.511000?vc1000?91.5==399r/min
73??dw??n=s按机床说明(见《切削用量简明手册》表1.13)与399 r/min相近的机床转速为
320r/min以及400r/min,现取400r/min。若选320r/min,则速度损失太大。
所以,实际切削速度:
V=
n?dw73?400?==91.69m/min
100010005)切削工时,据《机械加工工艺手册》P694表2.5-3
t=
25l?2 =0.245min i=
fn0.51?4006)效验机床功率
主切削力按《切削用量简明手册》P37表1.29 所示公式计算
F=ccFacxFcpfyvnFccFcFc (2.2) =0.75,n=-0.15
FcFc12
其中 c
Fc=2795,xFc=1.0,y 长沙学院课程设计
KF切削时消耗功率Fc为
=0.89×0.95×1.0×1.0=0.8455
CFc=2795×32×0.510.75×91.61?0.15×0.8455=2169.4N
=Fcvc=c1000p2169.4?91.69=3.32Kw
60?1000根据中CA6140机床说明可知,CA6140主电动机功率为7.5Kw,所以机床功率已足够,可以正常加工。
7)效验机床进给系统速度。已知主切削力简明手册》表1.29公式计算
Fc=2169.4N,径向切削力按《切削用量
Fp=c其中
pFpcapxFpfvkF (2.3)
cppyFpnFpcF=1940,yF=0.6,nF=0.6,xF=0.9
ppKF=0.5×0.85×1.0×0.66=0.8455
PF而轴向切削力
0.90.6?0.3=1940××××0.2468=224.4N 30.5191.69cF=FcFffFf?ax?pffyFfnFf??vcFff (2.4)
其中
cF=2880,yF=0.5,
nF=-0.4,xF=1.0
fkfF=1.17×0.85×1.0×1.0=1.445
Ff=2880×31.0×0.510.5×91.69?0.4×1.445=1433.25N
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的
作用力为
F=Ff+u(Fc+Fp)
=1433.25+0.1×(2169.4+224.4)=1672.63N
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于1672.63N。故机床进给系统可正常工作。
粗车¢63㎜外圆
切削深度: 单边余量Z=4㎜。分两次切削,第一次切3㎜。 进给量: 据《切削用量简明手册》表1.16,选用f=0.5㎜/r
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计算切削速度:
c?k (2.5) vyT?ax?f其中cv=38,x=0,y=0.8,k=0.8,m=0.2
=cvmvvvpvvvv确定主轴转速:
c=
38?0.8=23.5r/min
600.2?30?0.30.51000vc1000?23.5ns=?d=73?=102.52r/min
w按机床选取n=100r/min 所以实际切削速度:
n?dw100?73V===22.92m/min
10001000切削工时:
按《机械加工工艺手册》P694表2.5-3
t=
20l?2 =0.8min i=
fn0.5?100工序2:钻¢22㎜孔
选用机床:Z550型立式钻床 进给量:f=0.41㎜/r(《切削用量简明手册》表2.7)
切屑速度:v=10.25m/min(《切削用量简明手册》表2.13及表2.14按5类加工性考虑)
1000vc1000?10.25ns=?d=22?=148.38r/min
w按机床选取
nw=125r/min(《切削用量简明手册》表2.36)
所以实际切削速度
V=
切削工时:
t=
其中切入1=10㎜,切出
n?dw125?22==8.635m/min 1000100069l==1.346min fn0.41?125ll2=4㎜,L=55㎜
工序3:车左端端面、车锥孔Rc3/4、车60°内倒角、车内螺纹、车1×45°倒角。
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