短轴机械加工工艺规程.docx
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短轴机械加工工艺规程
辽宁工业大学
短轴机械工艺规程
设计说明书
题目:
短轴机械工艺规程设计
院(系):
机械工程与自动化学院
专业班级:
机电132班
学号:
130101042
学生姓名:
明宗强
指导教师:
李晓丹
教师职称:
教授
起止时间:
2016.12.12-2016.12.23
一、零件工艺分析------------------------------------2
二、零件工艺路线------------------------------------2
三、工序设计----------------------------------------2
1.平右端面,粗车φ22外圆,倒角,车退刀槽------------------2
2.平左端面,打中左心孔,粗车φ26外圆,倒角-----------------5
3.钻φ8孔,攻M10螺纹,钻φ10.5孔,用36.5°锪钻倒角,钻φ12.5孔,用120°锪钻倒角--------------------------------------7
4.精车φ20外圆----------------------------------------9
5.精车φ25外圆--------------------------------------10
6.钻φ8工艺孔---------------------------------------10
四、钻床夹具设计------------------------------------11
五、参考资料目录------------------------------------12
零件机械加工工艺规程设计
一.零件的工艺性分析
本题目短轴材料合金代号为45号钢,其力学性能:
用于制造要求强度较高,韧性中等的零件,通常在调质,正火状态下使用,表面淬火硬度一般在40-50HRC,σb600MPa,σs355MPa,δ>16%,ψ>40%,硬度217-255HBS。
毛坯形式为棒料,生产批量为1万件/年,生产纲领为大批生产。
零件的主要作用是悬挂轴。
从零件图上得到短轴的通孔对于右端面有一定的位置要求,位置要求20;φ8通孔主要配合表面尺寸精度要求IT12-IT13,表面质量要求Ra25;短轴外圆柱表面公差等级IT6-IT7,表面粗糙度Ra1.6,其他表面粗糙度Ra25,零件的平均精度比较低。
零件的加工表面简单,多采用车削和钻削加工方式。
零件的加工多采用左端面作为基准,定位可靠,基准统一。
二.拟定工艺路线如下:
Ⅰ
平右端面,粗车φ22外圆,倒角,车退刀槽
Ⅱ
车左端面,打左中心孔,粗车φ26外圆,倒角
Ⅲ
钻φ8孔,攻M10螺纹,钻φ10.5孔,用36.5°锪钻打倒角,钻φ12.5孔,用120°锪钻打倒角
Ⅳ
精车φ20外圆
Ⅴ
精车φ25外圆
Ⅵ
钻φ8通孔
三.工序设计
1.平右端面,粗车φ22外圆,倒角,车退刀槽
1).平右车端面
1)加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140
夹具:
三爪卡盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra6.3
刀具:
45°端面车刀
:
棒料厚度方向粗加工余量ap=3mm由表5-2查得
由表5-2查得取fz=0.4mm/r,查表切削速度70-90m/min,选80m/min
机床主轴转速
n=1000Vc/πd0=1000×80/(3.14×28)=1273r/min
由机床转速表4-1取
=1220
得实际
时间定额的计算:
=28mm
=
2mm
=3mm
辅助时间Tf=Tjx18%=0.012min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.0.079min
2).粗车φ22外圆
1)加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140普通车床
夹具:
三爪夹盘
刀具:
90°外圆车刀
2)计算切削用量
加工余量ap=3mm
由表4-10取f=0.3mm/r
由表5-21查得切削速度
=80m/min
机床主轴转速
n=1000Vc/πd0=1000×80/(3.14×28)=909r/min
由机床转速表表4-9取
=1000
得实际vc=πd0n/1000=3.14×28×1000/1000=88m/min
时间定额的计算:
=60mm
=
2mm
=3mm
表4-2查得
辅助时间Tf=Tjx15%=0.032min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.249min
3)切退刀槽
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140普通车床
夹具:
三爪夹盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
3×0.5
刀具:
切槽刀
计算切削用量
切3×0.5槽(φ22)处
毛坯厚度方向背吃刀量ap=0.5mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.1mm/r
切削速度由表5-36取vc=30m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×30/3.14/22=477r/min
查表取n=500r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×320/1000=31.4m/min
时间定额的计算:
Tj=(L+l+l1+l2)i/vf=(3+1+1)/50=0.1min
Tf=18%×Tj=0.018min
Tz=Tj+Tf=0.118min
4)切倒角
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140普通车床
夹具:
三爪夹盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
1×45°
刀具:
90°外圆车刀
计算切削用量
背吃刀量ap=1mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.3mm/r
切削速度由表5-36取vc=70m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×70/3.14/22=1114r/min
查表取n=1220r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×1220/1000=76.616m/min
时间定额的计算:
Tj=(L+l1+l2)i/vf=(3.28+2+2)/22.8=0.36min
Tf=18%×Tj=0.072min
Tz=Tj+Tf=0.432min
2.平左端面、打左中心孔、粗车φ25外圆,倒角
1)平左车端面:
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140
夹具:
三爪卡盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra25
刀具:
45°端面车刀
棒料粗加工余量ap=1mm由表5-2查得
由表5-2查得取fz=0.4mm/r
由表5-2查得取vc=70m/minT=60min
机床主轴转速
n=1000Vc/πd0=1000×70/(3.14×28)=796r/min
由机床转速表4-1取
=800
得实际
时间定额的计算:
基本时间Tj=(L+l+l1+l2)i/vf=(28+2+3)/320=0.103min
辅助时间Tf=Tjx18%=0.019min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.1232in
2)打左中心孔
1)加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140普通车床
夹具:
三爪夹盘
刀具:
φ5中心钻
2)计算切削用量
钻φ5孔:
加工余量ap=4.8mm
由表4-10取f=0.15mm/r
由表5-21查得切削速度
=21m/min
机床主轴转速
n=1000Vc/πd0=1000×21/(3.14×5)=1273.8r/min
由机床转速表表4-9取
=1280
得实际vc=πd0n/1000=3.14×5×1280/1000=20.09m/min=0.33m/s
时间定额的计算
切入行程
=(D-d1)/2×cotkr+2mm=(5-0)/2×cot60°+2=3.443mm
切出行程计算切削长度
=2mm
基本时间Tj=(l+l1+l2)×i/fn=(2+3.443+0)/0.15×1280=0.028min
Tf=18%×Tj=0.005min
Tz=Tj+Tf=0.033min
3)粗车φ26外圆
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140
夹具:
机心卡盘顶尖
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra6.3
刀具:
90°右外圆车刀
计算切削用量
背吃刀量ap=1mm一次走刀留4mm
由表5-2查得取fz=0.3mm/r
由表1-14取vc=100m/min
由机床转速表
机床主轴转速
=1600
得实际
时间定额的计算:
时间定额的计算:
=28mm
=2mm
=3mm
表4-2查得
辅助时间Tf=Tjx15%=0.01min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.079min
4)切倒角
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140普通车床
夹具:
三爪夹盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
1×45°
刀具:
90°外圆车刀
计算切削用量
背吃刀量ap=1mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.3mm/r
切削速度由表5-36取vc=70m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×70/3.14/22=1114r/min
查表取n=1220r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×1220/1000=76.616m/min
时间定额的计算:
Tj=(L+l1+l2)i/vf=(3.28+2+2)/22.8=0.36min
Tf=18%×Tj=0.072min
Tz=Tj+Tf=0.432min
3.钻φ8孔,攻M10螺纹,钻φ10.5孔,用36.5°锪钻倒角,钻φ12.5孔,用120°锪钻倒角
1)钻φ8孔
加工条件
工件材料:
45
机床:
Z550钻床
夹具:
专用夹具
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra25
刀具:
φ8直柄麻花钻
计算切削用量
ap=0.2mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.13mm/r
切削速度由表5-36取vc=80m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×80/3.14/8=318r/min
查表取n=330r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×8×330/1000=8.28m/min
时间定额的计算:
切入行程L1=2mm,切除行程L2=3mm,切削长度Lw=30mm
Tj=(Lw+l1+l2)i/vf=(30+2+3)/42.9=0.0.816min
Tf=15%×Tj=0.146min
Tz=Tj+Tf=0.962min
2)攻M10螺纹
加工条件
工件材料:
45
机床:
Z550钻床
夹具:
专用夹具
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra25
刀具:
φ10丝锥
计算切削用量
进给速度由表5-36取f=1mm/r
切削速度由表5-36取vc=20m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×20/3.14×10=636r/min
查表取n=600r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×10×600/1000=0.3m/min
切入行程L1=3mm,切除行程L2=3mm,切削长度Lw=24mm
Tj=(Lw+l1+l2)i/vf=(24+3+3)/60=0.05min
Tf=15%×Tj=0.08min
Tz=Tj+Tf=0.058min
3)钻φ10.5孔,深6mm
加工条件
工件材料:
45
机床:
Z550钻床
夹具:
专用夹具
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra25
刀具:
φ10.5直柄麻花钻
计算切削用量
ap=0.3mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.2mm/r
切削速度由表5-36取vc=24m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×24/3.14/10.5=727r/min
查表取n=800r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×10.5×800/1000=26.375m/min
时间定额的计算:
切入行程L1=2mm,切除行程L2=3mm,切削长度Lw=6mm
Tj=(Lw+l1+l2)i/vf=(6+2+3)/160=0.69min
Tf=15%×Tj=0.104min
Tz=Tj+Tf=0.793min
4)钻φ12.5孔,深3mm
加工条件
工件材料:
45
机床:
Z550钻床
夹具:
专用夹具
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra25
刀具:
φ12.5直柄麻花钻
计算切削用量
ap=0.3mm一次走刀余量1mm
进给速度由表5-36取f=0.2mm/r
切削速度由表5-36取vc=24m/min
机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×24/3.14/12.5=727r/min
查表取n=800r/min
实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×12.5×800/1000=26.38m/min
时间定额的计算:
切入行程L1=3mm,切除行程L2=2mm,切削长度Lw=3mm
Tj=(Lw+l1+l2)i/vf=(3+2+3)/160=0.05min
Tf=15%×Tj=0.01min
Tz=Tj+Tf=0.06min
4.精车φ20外圆
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140
夹具:
三爪卡盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra1.6
刀具:
90°右外圆车刀
计算切削用量
背吃刀量ap=1mm
由表1-7当Ra=1.6时Kr=10°,Vc=50m/minf=0.14-0.2取f=0.15Vc=100
由机床转速表
机床主轴转速
=1600
得实际
时间定额的计算:
时间定额的计算:
=60mm
=2mm
=3mm
表4-2查得
辅助时间Tf=Tjx15%=0.04min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.312min
5.精车φ25外圆
加工条件
工件材料:
45
机床:
CA6140
夹具:
三爪卡盘
量具:
游标卡尺(量程0~150精度0.02)
加工要求:
Ra1.6
刀具:
90°右外圆车刀
计算切削用量
背吃刀量ap=0.5mm
由表1-7当Ra=1.6时Kr=10°,Vc=50m/minf=0.14-0.2取f=0.16当ap=0.5mm时,Vc=100
由机床转速表
机床主轴转速
=1220
得实际
时间定额的计算:
时间定额的计算:
=32mm
=2mm
=3mm
表4-2查得
辅助时间Tf=Tjx15%=0.032min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.247min
6.钻φ8通孔
加工条件
工件材料:
45
机床:
Z550(立式钻床)
夹具:
专用夹具
量具:
专用量规
加工要求:
IT7,Ra25
刀具:
φ8直柄麻花钻
计算切削用量
加工余量ap=0.15mm
由表4-10取f=0.5mm/r
查得切削速度
=80m/min
机床主轴转速
由机床转速表表4-13取
=1360
得实际
时间定额的计算
切入行程
=2mm
切出行程计算
mm,切削长度
=20mm
基本时间
辅助时间Tf=Tjx15%=0.005min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.041in
四.专用夹具设计
钻床夹具的设计
钻床夹具的用途是来完成工序Ⅵ,通过一次装夹,完成轴上孔钻铰孔等工步的加工。
同样采用“V型块与两面”的定位方式
夹具设计的主要目的是实现完成轴上孔的加工工步。
为了快速完成钻铰孔采用快换钻套以提高效率。
夹具应用在立式钻床Z550上,与机床的连接部分按机床工作台的联系尺寸设计。
五.参考资料
1、机械制造技术基础课程设计指导教程/邹青主编---北京:
机械工业出版社2004
2、实用机械加工工艺手册/陈宏钧主编---北京:
机械工业出版社,2003,第2版
3、实用机械加工手册/马贤智主编---沈阳:
辽宁科学技术出版社,2002,第1版
4、机械加工工艺设计实用手册/张耀宸主编---北京:
航空工业出版社,1993,第1版
5、机械制造工艺学与机床夹具设计/秦宝荣主编---中国建材工业出版社,1998
6、机械制造工艺学课程设计指导书/赵家齐主编---机械工业出版社,1994
7、机械加工工艺手册第一卷/孟少农主编---机械工业出版社,1991,第一版
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- 机械 加工 工艺 规程