a.在工艺基准不变的情况下,某表面本身各次加工工序尺寸的计算。对于这类简单的工序尺寸,当决定了各工序间余量和工序所能达到的加工精度后,就可计算各工序的尺寸和公差。计算顺序是从最后一道工序开绐,由后向前推。
b.基准不重合时工序尺寸的计算。在零件的加工过程中,为了加工和检验方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因,往往不能直接采用设计
毛坯图1-2
基准作定位基准,出现基准不重合的情况。形状较复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准,这时工艺尺寸的计算就比较复杂,应利用尺寸链原理进行分析和计算,并对工序间余量进行必要的验算,以确定工序尺寸及其公差。
机械加工余量对工艺过程有一定的影响,余量不够,不能保证零件的加工质量,余量过大,增加机械加工劳动量,而且增加了材料。
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刀具能源的消耗,从而增加了成本,所以必须合理安排加工余量。
根据零件毛坯条件:材料为45钢,硬度为HRC30-45,生产类型为大批生产,采用在锻模毛坯。
1、本设计采用查表修正法和经验估计法相结合确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸。
(1) 外圆表面加工余量
小端外圆长度5.5mm,加工表面公差等级为IT6-IT8,表面粗糙度Ra1.6,故锻造时外径加工余量按f110外圆查表得:精车?80?0.036?0.071,,
2Z=1.2;精车可以达到该公差等级,按照“入体原则”,粗车?81.22Z=5.8;毛坯?87?2,2Z=7±2。
0?0.63(2)轴向长度方向加工余量,左、右端面及中间台阶面的加工。 余量查表得Z=3±1,故毛坯总长为30±2mm,小端台阶长为9.5
±2mm。
(3)内孔表面加工余量。工件内孔和光孔。由于?80,加工余量按?80内孔查表得:精镗内孔?80,2Z=8;钻?72±2,毛坯图见1-2,其余各表面加工余量及工序尺寸详见工序卡片。
2、确定各工序所用机床及工艺装备:
零件的加工精度和生产率在很大程度上是由使用的机床所决定的。在设计工艺规程时,主要是选择机床的种类和型号。选择时参考有关手册,产品样本。选择工艺装备即选择夹具、刀具、量具等,在选择时应考虑产品的生产纲领、生产类型及生产组织结构;产品的通用化程度及产品的寿命周期;现由设备、工艺规程的特点等情况。
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由于该工件生产规模为大批生产,根据工件的结构特点和技术要求,选用通用机床余专用夹具较为合适。具体的选择如下:
(1)粗车各档外圆、端面,镗孔及倒角。选用CA6140普通车床。夹具:四爪卡盘。
(2)精车?80mm右端面。选用CA6140普通车床。(3)精车左端面及?80?0.036?0.071mm。选用CA6140普通车床。夹具:四爪卡盘。
(4)钻M6, M8孔。选用Z525。夹具:专用夹具。 (5)钻?2mm孔。选用Z525。夹具:专用夹具。 (6)铣四侧面。选用X6022。夹具:专用夹具。 (7)镗?18mm孔。选用T618。夹具:专用夹具。
另外刀具的选择主要取决于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用机床性能,生产率及经济性等。量具主要根据生产类型和所要求检验的精度来选择。其选择的型号详见工序卡片。
3、确定切削用量及工时定额:
切削用量应在机床、刀具、加工余量等确定以后,综合考虑工序的具体内容、加工精度、生产率、刀具寿命等因素正确选择。
选择切削用量的基本原则是:首先选取尽可能大的背吃刀量(即切削深度)?p,其次要根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的规定等,选取尽可能大的进给量f,最后利用切削用量手册选取或用公式计算确定最佳切削速度v。
a. 估算工时定额:TP=TB+TS+Tr=Tb+Ta+TS+Tr
TP——单件时间;
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TB——作业时间; TS——布置工作地时间; Tr——休息与生理需要时间; Ta——辅助时间; Tb——基本时间。
Te。
b. 准备与终结时间 c. 单件计算时间
Tc=Tb+Ta+TS+Tr+
Ten。
其具体计算过程如下:
(1) 加工条件:
工件材料:45钢正火,sb=0.35GPa,模锻。
加工要求:车端面?30mm,Ra3.2;粗车外圆?80mm,
?80?0.071mm。Ra
?0.036分别为3.2,1.6。机床:CA6140普通车床
刀具:端面车刀,刀具材料YT15,刀杆尺寸16 325 mm2,
Kr=90°,r0=15°,?0=12°,rx=0.5mm;刀具材料: W18Cr4v。
(2) 计算切削用量:
1)粗车端面时,根据加工余量Z= 3±1,取Z=3,即?=3mm,
p走刀量f=0.4
mmr(表3-13);
计算切削速度(表3-18),耐用度t=45min,
v?cvkvt?pxvfmyv?292450.18?30.15?0.40.3?0.81?0.8?1.54?163 m/s?2.72m/s
确定机床主轴转速
ns?1000v?dw?1000?2.723.14?80?10.828r/s(649.68r/min)
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按机床选取nw=11.7
rs(700rminms)(表4-3)
mmin)
所以实际切削速度v=2.57 切削I时:
l?802?40mm, l1=2mm,
(154.4
l2=0, l3=5mm(试切长度)
?10.85s(0.36min)
lm?l?l1?l2?l3nwf?40?2?510.828?0.42)粗车外圆:
a.切削深度:单边余量Z=2.8mm可一次切除。
b.进给量:考虑刀杆尺寸、工件直径及规定的切除深度。从表3-13中选用f=0.6
mmr。
c.计算切削速度(表3-18)
v?cvt?pmxvfyvkv?292450.18?2.90.15?0.60.3?0.99?146mmin(2.4ms)
d. 确定机床主轴转速:
ns?1000v?dw?1000?2.43.14?80?9.6rs(573r/min)
按机床选取nw=11.7 所以实际切削速度
vw?rs(700rmin)
?dwnw1000?3.14?80?11.71000?2.9ms(144r/min)
e. 切削I时:
切入长度l1=4mm,切出长度l2=0,试切长度l3=5mm
tm1?l?l1?l2?l3nwfl?l1?l2?l3nwf?5.5?4?511.7?0.67.5?4?56.67?0.6?2.06s(0.034min)
tm2?15
??4.13s(0.07min)