机械制造工艺学课程设计-CA6140拨叉(831005型号)零件的加工工艺(2)

2019-04-21 18:29

2. 拉花键。以花键中心线及右端面为基准,

3. 铣削槽B面。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床

加专用夹具 4. 铣削8

+0.03

0

mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧

式铣床加专用夹具。

5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W

卧式铣床加专用夹具。

方案分析:

上述两方案中,工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中,把花键放在第一道工序的后边,这样,方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和下低面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高,专用夹具结构简单、可靠,所以采用方案二比较合理。

三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

零件材料为HT200,毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS。根据《机械加工工艺师手册》(以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编)知生产类型为大批生产,采用模锻锻模造毛坯。

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:

3.1.毛坯余量及尺寸的确定

1. 下端面的加工余量:下端面有3±0.8mm的加工余量,足够把铸铁的硬质

表面层切除 2. 矩形花键底孔。

要求以矩形花键的外径定心,故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28,

见零件图,参照《金属机械加工工艺人员手册》 表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔Φ20mm,扩孔Φ21mm,拉花键 ,花键孔要求以外径定心:拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm

3. 右端面的加工余量。

此工序分2个工步1、粗铣右端面 2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm,粗铣加工余量为2.8mm

3.2、确定工序

工序 Ⅰ :车削下底面。 1.加工条件。

工件材料:灰口铸铁HT200。 σb=145 MPa。铸造。 加工要求:粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm 机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。

刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量。

(1)已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工(粗车和半精车)。长度加工公差IT 12级 取-0.46 mm (入 体方向)

(2)进给量、根据《切削简明手册》(第3版)表1.4 当刀杆尺寸为16mm325mm,ae≤3mm时,以及工件直径为Φ60mm时(由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm)

?=0.6-0.8mm/r.

按C3163-1 车床说明书 取?=0.6 mm/n。

由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以:实际进给量f=0.630.8=0.48 mm/r

按C3163-1 车床说明书 ?=0.53mm/r

(3)计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27 ,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)

刀具材料YG6 V=Cv/(Tm2ap xv2f yv) 2kv

其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28

kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81

∴Vc =158/( 600.2220.1520.53 0.4) 21.1520.820.820.8120.97

=46.9(m/min)

(4)确定机床主轴转速 ns=1000vc/?dw=229.8(r/min) 按C3163-1 车床说明书 n=200 r/min 所以实际切削速度V=40.8m/min

(5)切削工时,按《工艺手册》表6.2-1

由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备

Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0 工序II 精车下底面

1) 已知粗加工余量为0.5mm。

2) 进给量f. 根据《切削用量简明手册》表1.6 , f=0.15-

0.25mm/r 按C3163-1 车床说明书 f=0.16 mm/r

计算切削速度 按《切削用量简明手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min) V=Cv/(Tm2ap xv2f yv) 2kv

=158/( 600.2220.1520.16 0.4) 21.1520.820.820.8120.97 =83.85(m/min)

3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ ?dw =410.8(r/min)按C3163

-1 车床说明书 取nw=400(r/min) 实际切削速度V=57.1m/min

4) 切削工时,查《工艺手册》表6.2-1

Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)

由于下一道工序是钻孔,所以留下?20mm的台阶,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0

工序III 钻花键孔

钻头选择:见《切削用量简明手册》表2.2

钻头几何形状为(表2.1及表2.2):双锥修磨具刃,钻头参数: d=Ф20mm β=30°,2Φ=118°,2Φ=70°,bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm,=4mm。

根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48

a、按机床进给强度决定进给量:根据表2.9 ,当σb=210MPa d0=20.5mm 可确定f=0.75。

按C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n.

b、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21,当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.

c、切削速度 由《切削用量简明手册》,表2.15得 V=21m/min

n=1000V/?D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min

取n=280m/min. 实际V=17 m/min

d、 基本工时,Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)

入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)

工序IV 扩花键孔

刀具直径do=21mm;刀具几何参数同上。

由于两孔直径相差不大,为了节省停车和调换走刀量等辅助时间,n和f都不变,所以Tm同上 Tm=0.32

倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大,以表面粗度要求不高手动进给。 工序V 车倒角

刀具:专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.24 可以查出 当σb=160~245HBS ap≤2.8mm f≤0.6mm/r Vc≤41m/min Pc=3.4kw

按C3163-1 车床说明书 主电机功率P=11kw

可见Pc比P小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21 当do=21 mm f=0.64 mm 查得转矩M=61.8 N.M

《切削用量简明手册》表由表2.32 得功率公式 PC=McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km

按C3163-1 车床说明书 主电机功率P=11kw

可见PC比P小得多,所以机床功率足够,所用切削用量符合要

工序VI 拉花键孔

单面齿升:根据有关手册,确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 为0.06mm,

拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ

式中: Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm); L 拉削表面长度,80mm;

η 考虑校准部分的长度系数,取1.2; k 考虑机床返回行程系数,取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀单面齿升;

Z 拉刀同时工作齿数,Z=l/p; P 拉刀齿距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7

∴其本工时 Tm=1.538031.231.4/100033.630.0637=0.13(min) 工序VII 粗铣右端面

加工要求:粗铣B面,精铣B面,Ra=3.2um。 用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm 机床 :X62W

加工工件尺寸:宽度:40mm 长度:28mm

1)

选择刀具

根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。直径为do=50mm 故齿数Z=8,由于采用标准镶齿圆柱铣刀

铣刀几何参数(表3.2)rn=10°ao=16° 2)

切削用量

留精铣的加工余量为0.2,所以本道工步切削宽度ac=2.8±0.8mm,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据表3.5得每转进给量f=0.5~1mm/r就能满足要求,但考虑到X62W功率为7.5kw,机床为中等系统刚度和X62W铣床说明书 所以每转进给量f=0.6mm/r

3)

选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表

3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm, 刀具寿命 T=120min(表3.8)


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