操作手柄课程设计说明书Word格式文档下载.docx
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由老师所提供的《机械制造工艺学课程设计》指导书可得,零件的生产规模为中批生产。
二、工艺规程设计
(一)确定毛坯的制造形式
零件材料为45号钢。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。
(二)基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取φ9孔的不加工外轮廓表面作为粗基准。
(2)精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。
以φ24的外圆及孔φ12作为精基准。
(三)制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
其工艺路线如下:
工序一以φ9
内表面为定位,粗车φ24
外圆表面。
工序二以φ24
外表面为定位,粗车φ18外圆表面及4x45°
倒角。
工序三以φ24
外表面及R10外圆表面为定位,粗镗孔φ12
,粗铣尺寸为18的上下两面、11.5
的上下两面。
工序四以φ24
外表面及18的下表面为定位,半精镗φ12
的孔及两边0.5×
45°
的倒角。
工序五以孔φ12
及φ24
外表面为定位,粗镗φ10及两边1×
倒角,粗铣槽8
的内表面,钻槽两边R4的半圆槽。
工序六以φ24
外表面及一端面为定位,粗镗孔φ16
及两边0.5×
倒角
工序七以φ24
外表面及孔φ10为定位,粗铣端面及3×
倒角,用丝锥攻螺纹M6×
1-3的螺纹孔。
工序八钳工去毛刺。
工序九终检。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
操作手柄;
零件材料为45号钢,生产类型中批量,铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
钢制铸件的公差按GB6414-86
1:
铸件的尺寸公差CT
查表2.2-3CT为8~10,取CT=9
基本尺寸为185,查表2.2-1则尺寸公差为2.8
2:
铸件机械加工余量(GB/T11351-89)
查表2.2-5可得MA为F级
查表2.2-4可得各尺寸机械加工余量如下:
零件尺寸
单面加工余量
铸件尺寸
φ24
2
φ30
Φ18
18
24
175
3.5
182
11.5
2.5
16.5
8
1
6
3:
铸造壁的最小厚度
此零件的表面积大致S=24*3.14*80+18*3.14*48+18*3.14*18+13*35=10214.12mm
=102.141cm
查表2.2-7可得其最小壁厚为4mm,经检验合格。
4:
圆角半径
由题中已知可取为R3
由以上可得零件的毛坯图,见图1
(五)确立切削用量及基本工时
工序一粗车φ24
外圆表面
1.加工条件
工件材料:
45#钢,σb=0.67GPaHB=190~241,铸造
加工要求:
粗车φ24
机床:
卧式车床CA6140
刀具:
YW2外圆车刀
2.切削用量
1)确定背吃刀量ap粗车单边余量为2mm,显然ap=2mm
2)确定进给量f机床功率为7.5kw。
查《切削手册》f=0.14~0.74mm/r。
由于是粗车,选较大量f=0.7mm/z。
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4)计算切削速度按《切削手册》,Vc=
算得Vc=89mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据卧式车床CA6140车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*48*475/1000=71.592m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/r。
5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>
Pcc。
故校验合格。
最终确定ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=71.592m/min,fz=0.65mm/r。
6)计算基本工时
tm=L/2*f=80/2*0.65=61.5s
工序二粗车φ18外圆表面及4x45°
粗车φ18外圆表面
CA6140卧式车床。
W18Cr4V硬质合金刀具
查《切削手册》f=0.14~0.74mm/z。
由于是粗车,选较大量f=0.7mm/r。
算得Vc=80mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据卧式车床CA6140车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*18*475/1000=26.847m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/r。
最终确定ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=26.847m/min,fz=0.65mm/r。
tm=L/Vf=48/1.3=36.9s
工序三粗镗孔φ12
的上下两面
45#钢,σb=0.67GPaHB=190~241,铸造。
粗镗孔φ12
XA6140立式铣床
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
铣削宽度ae<
=60,深度ap<
=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》(后简称《切削手册》)取刀具直径do=80mm。
选择刀具前角γo=+5°
后角αo=8°
,副后角αo’=8°
,刀齿斜角λs=-10°
主刃Kr=60°
过渡刃Krε=30°
副刃Kr’=5°
过渡刃宽bε=1mm。
W18Cr4V硬质合金钢镗刀
2.铣削切削用量
1)铣削深度铣削尺寸为18的上下两面时因为切削量较小,故可以选择ap=2.0mm,铣削尺寸为11.5
的上下两面时ap=2.5mm一次走刀即可完成所需长度。
2)每齿进给量机床功率为7.5kw。
查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。
由于是对称铣,选较小量f=0.14mm/z。
3)查后刀面最大磨损及寿命
4)计算切削速度按《切削手册》,查得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA6132铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>
最终确定ap=2.0/2.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
3.镗削切削用量
1)切削深度ap=1.5mm
2)确定进给量查表得f=0.2mm/r
3)计算切削速度同上
4.计算基本工时
tm=(32+80)/475+8/0.2/6.17=40s
保证垂直度误差不超过0.15mm
半精镗φ12
YT5硬质合金、直径为12mm的圆形钢镗刀。
90°
直柄锥面锪钻
2.镗削切削用量
1)切削深度ap=0.5mm
3)计算切削速度按《切削手册》,查得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
tm=(18+3.5+4)/(0.2*0.67)=40s
粗镗φ10及两边1×
YT5硬质合金、直径为10mm的圆形钢镗刀,90°
直柄锥面锪钻,直径为8的高速钢麻花钻钻头,W18Cr4V硬质合金钢铣刀
1)切削深度ap=1mm
tm=(18+4)/(0.2*0.67)+20+15=65s
粗镗孔φ16
。
YT5硬质合金、直径为16mm的圆形钢镗刀,90°
1)切削深度ap=3.5mm
tm=L/Vf=(72+9)/375=0.216min
外表面及孔φ10为定位,粗铣端面,用丝锥攻螺纹M6×
粗铣端面,用丝锥攻螺纹M6×
YT5硬质合金端铣刀,粗牙普通螺纹用丝锥
tm=L/Vf=(72+9)/375=0.235min
三、夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。
并设计工序—、二,精车外圆。
本夹具将用于卧式车床CA6140,刀具为YW2外圆车刀。
(一)问题的提出
本夹具主要用来精铰Φ10H7孔,该孔的表面粗糙度要求较高,达到了1.6μm。
由于本零件的形状很不规则,难以用通用的V型块、圆柱销等夹具元件,因此需要选择合适的定位基准、合适的定位元件才能保证本工序的加工精度。
(二)夹具设计
1.定位基准选择
由零件图可知,Φ24外圆相对于Φ9孔有位置要求,为使定位误差为零,应该选择已加工好的Φ9孔为定位基准。
2.切削力及夹紧力计算
刀具:
YW2外圆车刀。
由实际加工的经验可知,车外圆时的主要切削力为铰刀的切削方向,即垂直于工作台,查《切削手册》表2.3,切削力计算公式为:
其中:
,
与加工材料有关,取0.94;
与刀具刃磨形状有关,取1.33;
与刀具磨钝标准有关,取1.0,则:
3.车床夹具的装配图见附图
七、参考文献
1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版社,2006年.
2、曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:
武汉理工大学出版社,2001年.
3、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.
4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.
5、崇凯主编,机械制造技术基础课程设计指南,化学工业出版社,2007年.
..
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- 操作 手柄 课程设计 说明书