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1、AbstractThe design is to decide process planning of shift fork parts and special clamp of part of a dedicated fixture. The main processing surface of the shift fork part is flat and the hole. Known by the principle of processing technology, we can easier ensure precision of the plane precision than
2、the hole s. Therefore, this design followed the principles, which machining the plane first. And a clear hole and surface processing is divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. The select of the rough base is a large cylindrical end, to shift fork end with two large cylindrical
3、 holes as a fine reference process. The first main processing operation to shift fork arrangement is a large cylindrical base machined end face each other, and then processed to face positioning technology holes. In addition to the follow-up processes are used outside of individual processes and pro
4、cess end processing of other holes location and plane. And designed a pneumatic fixture for one procession of the work-piece.目录摘 要ABSTRACT 目录 1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况 11.3 本课题应达到的要求22 零件的三维造型33 换挡拨叉加工工艺规程设计73.1 零件的分析 73.1.1 零件的作用 73.1.2 零件的工艺分析 73.1.3 确定毛坯的制造形式83.2 工艺过程设计所应采取的相应措施 83.3 换挡拨叉
5、加工定位基准的选择83.3.1 粗基准的选择83.3.2 精基准的选择93.4 工艺路线的制定93.4.1 工艺方案一 93.4.2 工艺方案二 93.4.3 工艺方案的比较与分析93.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 103.6 确定切削用量及基本工时113.7 零件加工工艺小结224 基于气动夹紧的专用夹具设计234.1 设计主旨234.2 夹具设计234.2.1 定位基准的选择234.2.2 定位误差分析234.2.3 铣夹具设计的基本要求4.3 气缸的设计计算24.234.3.1 切削力及切削力矩的计算与分析244.3.2 气缸的设计计算265 加工 2-8H8 工艺孔夹具设
6、计295.1 加工30 工艺孔夹具设计295.2 定位方案的分析和定位基准的选择295.3 配合种类的选择305.4 定位误差分析305.5 切削力的计算与夹紧力分析 315.6 钻套 衬套 钻模板设计 315.7 活动 V 形块的设计 325.8 支撑板的设计325.9 夹具体设计335.9.1 夹具精度分析335.9.2 夹具操作的简要说明345.10 本章小结 34 6 结论与展望 356.1 结论356.2 不足之处及未来展望35致 谢36参 考 文 献 371 绪论1.1 本课题的研究内容和意义机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使
7、我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段, 合理的机械加工企业上品种、上质量、上水平,加工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是速产品更新,提高经济效益的技术保证。合理的机械加工工艺文件不仅能提高一个企业的技术革新能力,而且可以较大程度地 提高企业的利润,因而合理地编制零件的加工工艺文件就显得时常重要。机械加工工艺文 件的合理性也会受到企业各方面因素的制约,比如企业的生产设备、工人的技术水平及夹 具的设计水平等,其中较为重要的是夹具的生产和
8、设计。夹具是机械加工系统的重要组成 部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具的设计都是十分重要的。好的夹具设计 可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使 用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企 业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹 具设计具有十分重要的意义。因而不仅要合理结合企业的生产实际来进行零件加工工艺文 件的编制,而且还要根据零件的加工要求和先进的加工机床来设计先进高效的夹具。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力,要求学生能够结合常 规机床与零件
9、加工工艺,针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床 的驱动及工件夹紧问题,综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺 及装备、液压与气动传动等知识,对高效、快速夹紧装置进行改进设计,从而实现金属加 工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计气动系统装置时,在满足产品工作要求的情况下,应尽可能多的采用标准件, 提高其互换性要求,以减少产品的设计生产成本。1.2 国内外的发展概况夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合 上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段, 夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生
10、变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人 们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹 具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加 工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑 的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中 遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定 位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问
11、题,。夹具要不要清 根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果 零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具 时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂 轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的 尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时, 为了降低生产成本,提高夹具的利用率,往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通 用型夹具。随着
12、现代机械加工越来越多地使用数控机床及组合机床,如何提高产品的加工精度、提高劳动生产率、降低工人的劳动强度,这是所有机械加工行业管理人员必须考虑的问题, 这就使得快速夹具的设计和生产应运而生。但随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展
13、。1.3 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合,在对金属切削加工、金 属切削机床、机械设计与理论及液压与气动传动等相关知识充分掌握后,分析金属切削加 工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据,结合液压与气动传动的相关理 论知识,完成气压传动方案分析及气压原理图的拟定,设计气动专用夹具的驱动、夹紧装 置,并进行主要气动元件的设计与选择及传动系统的验算校核等,来达到产品的最优化设 计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算 问题,综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识,设 计出一套适合于实
14、际的零件加工工艺路线,从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的 优化设计。2 零件三维造型拨叉零件主要是由圆柱和一些孔还有一段圆弧组成,这些外表面都是回转类的表面, 用三维造型软件通过拉伸,旋转扫描等变换都可以得到,目前市场上的三维造型软件主要有 Master-CAM、UG、Pro-e、CAXA、Solidworks、CAD1等等。我个人比较喜欢 Solidworks, 所以拨叉的造型采用 Solidworks2这款软件,另外 Solidworks 还有很多优点如全动感的而用户界面让设计变的非常简单大大提高了设计效率,草图绘制状态和定义特征状态有明显区别,使用起来很方便,Solidworks
15、用强大的基于特征的实体建模功能可以对特征草图进行动态修改,所以我用 Solidworks 这款软件,下面是我用 Solidworks 这款软件进行拨叉零件造型的过程。首先我对图纸进行了分析,第一步将零件的主截面的视图草绘出来,草绘结果如图 2.1所示。图 2.1零件图 2.2 截面拉伸的接主下来视通过截草面绘可以把40 的外圆和花键孔的拉伸结出来果,拉伸过程及结果如图 2.2 所示。为了能把40 的外圆拉出来后再画它上面的圆弧,就要在画圆弧前先要拉伸一块板, 按主截面的草绘图增加小头实体,增加的实体及拉伸的结果如图 2.3 所示。增加此块实体的目的是通过这块板再经过拉伸切除把除圆弧以外的多余部
16、分切除,最后圆弧就做出来, 因此先要做拉伸切除的草绘,只有这样才能做拉伸做出来的草绘效果,其效果图如图 2.4 所示。图中蓝线围成的截面轮廓是拉伸切除中要保留的部分,也是后面进行的拉伸面。构建了拉伸截面后,对不需要的部分进行了布尔计算、切除,再进行拉伸,最后的结 果如图 2.5 所示。因为拨叉零件图中圆弧中间有一部分是凸出来的,所以接下来开始进行中间那一部分 的造型,开始先画轮廓的草绘,先创建一个基准面然后再画需要扫描切除的轮廓草绘,如 图 2.6 所示。图 2.5 拉伸切除图 2.6 创建扫描切除的截面草绘轮廓好了以后再以一个圆弧轮廓进行扫描最后就能得到零件的主体结构形状。另 一半同样结构形
17、状的造型原理和过程与前面的完全一样这里不在重复。其最终效果图如图2.7 所示。接下来就是要对22 外圆进行造型分析,可以采用旋转求交集变换得到,开始先进行22 外圆的草绘,草绘时直接把孔的草绘也作出来了,草绘结果如图 2.8 所示。图 2.7 扫描切出图 2.8 22 外圆接结着就果进行旋转变换,变换结果得到的图形如的图草2.9绘所示。另一个22 外圆的造型可以通过镜像得到,镜像时要有一个基准,在前面构建草图时已经确定了绘图基准,其造型结果如图 2.10 所示。最后就是图要进2.行929 旋孔的转造型拉,为了能够顺利图地对2.219 0孔进镜行造型,首先应在拨叉的主截面图中对29 孔进行草绘,
18、其草绘的结果如图 2.11 所示。草绘后再经过旋转求布尔差集,进行切除就可以得到想要的,最后的结果如图 2.12 所示。花键孔中阶梯孔造型结束后,再对整个零件进行倒角,倒角很简单, Solidworks3直接有倒角的按钮只要直接点击就行了,只需要给出倒角的大小,倒角的结果如图 2.13 所示。3.1 零件的分析3.1.1 零件的作用图 2.13倒角后图形效果3 换挡拨叉加工工艺规程设计图 3.1 拨叉零件图题目所给的零件是车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运 动按照操作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的两个 8 孔与操纵机构相连,而下方的23 孔则是用于
19、与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。3.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT150,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高, 不适合磨削,由零件图得出以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1) 以40 的两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括: 40 两外圆端面的铣削,加工23 的孔以及中间段29 的孔和插花键槽。其中60 两外圆端面表面粗糙度要求为 Ra6.3um,23 的孔表面粗糙度要求为 Ra6.3um,29 孔表面粗糙度Ra12.5um,键槽侧面粗糙度为 Ra3.2um。2) 以22 的圆
20、端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:40 的两圆端面铣削,端面粗糙度 Ra6.3um,钻 28 孔,两孔有0.12mm 精度要求。3) 由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度, 并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。3.1.3 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150, 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, 毛坯大批量生产,故选择铸件。查零件制造工艺与装备4同时考虑毛坯的铸造精度及降低毛坯的生产成本,可选择砂型
21、铸造,并采用机器造型较手工造型不但生产效率高,而其所得到的铸件有较准确的尺寸,毛坯热处理方式为自然时效处理以消除铸造应力。3.2 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工 精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于该零件来说,加工过程中的主要问题是保 证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工零件的基准平面,以基准平面定位 加工其他平面。然后再加工孔系。换挡拨叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的 面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保
22、证孔的加工精度。其次,先 加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调 整,也有利于保护刀具。换挡拨叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成 粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。3.3 换挡拨叉加工定位基准的选择3.3.1 粗基准的选择:粗基准选择应当满足以下要求:(1) 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互 位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的 相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是
23、其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织, 以增加其耐磨性。(3) 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可 靠。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难 以保证表面间的位置精度。综上要求,粗基准选择以拨叉大外圆端面作为粗基准,先以拨叉大外圆端面互为基准, 两个22mm 孔外圆表面为辅助粗基准加工出端面,再以端面定位加工出工艺孔。
24、在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。3.3.2 精基准的选择:精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,满足“基准重合”4原则, 以22mm 圆柱表面为辅助的定位精基准。3.4 工艺路线的制定制定工艺路线:根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经 济精度,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夹具,并尽量使 工序集中来提高生产效率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 由于生产类型为大批生产,故采用组合机床及专
25、用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还适当降低生产成本。3.4.1 工艺路线方案一:工序 1铸造毛坯工序 2时效处理工序 3粗铣 半精铣 40 两端面工序 4粗铣 半精铣 222 两端面工序 5钻 扩 铰孔 23工序 6镗孔 29工序 7拉花键孔 26 工序 8钻 铰 28 孔工序 9倒角工序 10去毛刺 清洗工序 11终检 入库3.4.2 工艺路线方案二:工序 1铸造毛坯工序 2时效处理工序 3粗铣 半精铣 22 圆的两端面工序 4钻 铰 28 孔工序 5粗铣 半精铣 40 两端面工序 6钻 扩 铰 23 孔工序 7镗孔 29工序 8拉花键孔 26工序 9倒角工序 10去毛刺
26、清洗工序 11终检 入库3.4.3 工艺方案的比较与分析:上述两方案:方案一 是先加工大孔 23, 拉花键孔后再以 23 孔为基准加工小孔 8,而方案二先加工小孔 8,以小孔为基准加工各面及 23 内孔.由方案一可见 23 孔为基准加工 8 精度不易于保证,且工序不集中,不符合大批量生产方式。方案二先加工 8 不能保证精度,且工序也比较分散。综合以上分析比较,设计出工艺路线方案三较前两种工艺方案 工序集中,提高生产效率,拉花键孔放在后面工序,也能保证了加工孔的精度要求。最终 确定的工艺方案如下:最终工艺路线方案: 工序 1铸造毛坯工序 2时效处理工序 3粗铣 半精铣 40 端面工序 4粗铣 半
27、精铣 28 两端面工序 5钻 扩 绞 23 孔工序 6钻 铰 28 孔工序 7镗孔 29 内孔倒角 C1工序 8拉花健孔 26工序 9倒角工序 10去毛刺 清洗工序 11终检入库3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定换挡拨叉零件材料为 HT150,采用砂型铸造毛坯大批量生产。选择工序间加工余量的主要原则15: 应采用最小的加工余量,以求缩短加工时间,并降低零件的制作费用; 加工余量应能保证图纸上所规定的表面粗糙度及精度; 决定加工余量时应考虑零件热处理时引起的变形,否则可能产生报废; 决定加工余量时应考虑所采用的加工方法和设备,以及加工过程中零件可能发生的变形; 考虑零件的大小,零件越
28、大,则加工余量也越大; 综上所述,选择各工序加工余量: 铣40mm 外圆端面:考虑其表面粗糙度要求为 Ra6.3mm,可先粗铣,再半精铣。查金属机械加工工艺人员手册5P-1050 表 13-27 取 2Z=3mm; 铣 222mm 两圆端面:其表面粗糙度要求为Ra6.3mm,可先粗铣,再半精铣。根据5P-1050 表13-27 取2Z=3mm即可满足要求; 加工23H8 孔;其表面粗糙度要求较高为 Ra6.3mm,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据5可得 P-1044 表 13-12,孔径30mm,直径余量4mm,确定工序尺寸及余量为:钻孔:20mmZ=20mm扩孔:22.2mmZ=2.2
29、mm铰孔:23H8Z=0.8 mm 加工 28H8 孔;精度等级为 IT8,其加工方式可以分为钻,铰二步,根据根据5可得孔径30mm,直径余量4mm,确定工序尺寸及余量为:钻孔:7.8mm铰孔:8H8Z=0.2 mm 镗29mm 孔;表面粗糙度要求为 Ra12.5mm,分两次粗镗加工即可满足精度要求。镗孔:27mmZ= 4mm镗孔:29mmZ= 2mm 拉花键孔(6-23H8mmx26H8x6D9mm);表面粗糙度要求为 Ra3.2,根据根据5可得 2Z=6mm;3.6 确定切削用量及基本工时工序 1 铸造与工序 2 时效处理非机动时间,在此不作计算工序 3:粗、半精铣40mm 两外圆端面;加
30、工条件:机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 D=63mmd=27mm粗齿数 Z=6,细齿数 Z=10(1) 、粗铣铣削深度 ap:ap=2mm每齿进给量 af:根据实用机械加工工艺手册6 取 af=0.08mm/z铣削速度V : 取 v=(2040)m/min, 机床主轴转速n :取V =30, d 0=63代入公式(3-1)得:n = 1000Vp d0(3-1)n = 1000 30 (101 201)r / min 3.14 63根据表 11-4,取n = 169r / min实际铣削速度V :V =p d n0 =10003.14 631691000 33.4m / min工作台
31、每分进给量 fm:f = f znmzwzw取 f = a f = 0.08 , Z = 6 , n = n = 169代入公式(3-2)得:mf = 0.08 6 169 = 81.12mm / min取 fm = 80mm / min根据机械加工工艺手册被切削层长度l :由毛坯尺寸可知=40mm(3-2)刀具切入长度l : l=30mm11刀具切出长度l 2 :=3mm 走刀次数为 1机动时间tt: j1l + l + l=12f(2-3)j1m取=40mm, l1=30mm,=3mm, 代入公式(2-3)得:t j1 =(40+30+3)/80=0.91minf = 80m以上为铣一个端
32、面的机动时间,故本工序机动工时为: t1=2 t j1 =2X0.91=1.82min(2) 、半精铣铣削深度 aw:aw=1mm每齿进给量 a f :根据机械加工工艺手册 取af = 0.06 mm / Z铣削速度V :参照机械加工工艺手册 取V = (20 40)m / min , 取V =30, d0 =63代入公式(2-1)得:1000V1000 30n = (101 201)r / min机床主轴转速n : 取n = 210r / minp d3.14 630,根据机械加工工艺手册实际铣削速度V :V =p d n=010003.14 63 2101000 41.5m / minzf
33、w取 f = a = 0.08 , Z = 6 , n = n = 210 代入公式(2-2)得:mzw工作台每分进给量 fm: f = f zn = 0.06 10 210 = 126mm / min根据机械加工工艺手册被切削层长度l :由毛坯尺寸可知=40mm刀具切入长度l1l = 30:1刀具切出长度l 2 :取2=3mm 走刀次数为 1取=40mm, l= 30 ,=3mm1代入公式(2-3)得:机动时间t j1 : t j1 =(40+30+3)/126=0.58min以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为t1=2 t j1 =2X0.58=1.16min工序 4:粗铣 2-
34、22mm 圆的外侧面加工条件:机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 D=50mm粗齿数 Z=6细齿数 Z=8(1) 粗铣:铣削深度 aw:aw=2mm每齿进给量 a f :根据表 30-29,取af = 0.08mm / Z铣削速度V :参照表 30-29,取V = 24m / min ,取V =24, d0 =50代入公式(3-1)得n =机床主轴转速n : 取n = 169r / min1000V = 1000 24 152r / minp d03.14 50,根据表 11-4,实际铣削速度V :V =p d n=010003.14 50 1691000 26.5m / minzfw取
35、 f = a = 0.08 , Z = 6 , n = n = 169代入公式(2-2)得:mzw工作台每分进给量 fm: f = f zn = 0.08 6 169 = 81.12mm / min取f = 80mm / minm根据机械加工工艺手册被切削层长度l :由毛坯尺寸可知=22mm刀具切入长度l1l = 30:1刀具切出长度l 2 :取=3mm 走刀次数为 1取=22mm, l= 30 ,=3mm, fm= 801代入公式(3-3)得:机动时间t j1 : t j1 =(22+30+3)/80=0.69min以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为:t1=2 t j1 =2X0
36、.69=1.38min(2) 半精铣:半精铣 2-22mm 圆的内侧面; 机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 D=50mm粗齿数 Z=6细齿数 Z=8铣削深度 aw:aw=1mmff每齿进给量 a :根据表 30-29,取a = 0.08mm / Z铣削速度V :参照表 30-29,取V = 24m / min ,取V =24, d0 =50代入公式(3-1)得n =机床主轴转速n :1000V = 1000 24 152r / minp d03.14 50,根据表 11-4,取n = 169r / min实际铣削速度V :V =p d n=010003.14 50 1691000 26
37、.5m / minzw取 f = a f = 0.08 , Z = 6 , n = n = 169代入公式(3-2)得:mzw工作台每分进给量 fm: f = f zn = 0.08 6 169 = 81.12mm / min取f = 80mm / minm根据机械加工工艺手册被切削层长度l :由毛坯尺寸可知=22mm刀具切入长度l1l = 30:1刀具切出长度l 2 :取=3mm 走刀次数为 1取=22mm, l= 30 ,=3mm,1代入公式(3-3)得:f = 80m机动时间t j1 : t j1 =(22+30+3)/80=0.69min以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为t
38、1=2 t j1 =2X0.69=1.38min工序 5:钻,扩,铰23H8 孔; 加工条件:机床:专用组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀(1) 、钻孔20mm切削深度 ap :ap=10mm进给量 f :根据机械加工工艺手册 因为此次钻孔后还需要一个扩孔及一个铰刀的加工,所以选择进给量的范围为 f=0.350.43mm/r 综合考虑取 进给量 f=0.4mm/r取切削速度 v=28.7m/min 取V =28m/min d0 =20mm 代入公式(3-1)得机床主轴转速n :n=1000v/d0=(1000x28)/(3.14x20)=445m/min 根据机械加工工艺手册 取 n=545m
39、/min;实际切削速度V : V= dn/1000=3.1420545=34.226m/min 被切削层长度l :=76mm1刀具切入长度l :1=20mm刀具切出长度l 2 :=3mm 走刀次数为 1l + l + lt=12j1机动时间t j :fn(3-4)取=76mm,1=20mm,=3mm , f=0.4mm/r,n=5m/min入公式 (3-4)得: 机动时间 : t j1 =(l+l1+l2)/fn=(76+20+2)/(455x0.4) =0.54min(2) 、扩20mm 孔;切削深度 a p :ap=1.1mm进给量 f :根据机械加工工艺手册得:f=(0.91.2)mm/
40、r;查机械加工工艺手册 取 f=1.0mm/r切削速度V :根据机械加工工艺师手册取V = 19m / min取V =19, d 0=22.2代入公式(3-1)得;机床主轴转速n : n = 1000v =1000 x19 273 r/min, 根据机械加工工艺册 取n=272r/min;实际切削速度V :p d 03.14x22.2V =p d n0= 3.14 22.2 272= 18.96m / min ;10001000根据机械加工工艺师手册; 被切削层长度l :l = 76mm1刀具切入长度l :l1=4mm刀具切出长度l2 : l =3mm2走刀次数为 1取l = 76mm ,l1
41、=4mm, l=3mm, f=1.0mm/r, n=272r/min代入公式(3-4)得:2机动时间t j1 : tj1l + l + l=12fn= 76 + 4 + 3 0.31 min; 272x1.0(3) 铰23H8 孔;切削深度 a p :ap=0.4mm;进给量 f :根据机械加工工艺手册取 f = (0.95 2.1)mm / r根据机械加工工艺师手册 ,取 f = 1.2mm / r取切削速度V = 9.1m / min取V =9.1, d 0=23mm 代入公式(3-1)得;机床主轴转速n : n = 1000Vp d0= 11000 x9.1 = 126r.min ,根据
42、机械加工工艺手册 取3.14x23n=140r/min;实际切削速度V :V =p d n0= 3.14x23x140= 10.11m / min ;10001000被切削层长度l : l = 76mm刀具切入长度l1: l1刀具切出长度l2 : l=20mm=5mm2走刀次数为 1取l = 76 , l= 5l1,2= 20 ,f = 1.2 ,n=140r/min 代入公式(3-4)得:机动时间t j : tj1l + l + l=12fn= 76 + 20 + 5 0.61min ; 140 x1.2(4) 倒角 C1 采用90 0锪钻。为缩短辅助时间,取倒角是的主轴转速与扩孔时相同:n=272r/min;手动进给。工序 5:钻,铰 2-8H8 孔;加工条件:机床:专用组合钻床刀具:麻花钻、铰刀(1)、钻7.8mm 孔切削深度 a p : a p =3.4mm;进给量 f :根据机械加工工艺手册 取 f =0.18-0.22mm/r;根据机械加工工艺手册 取 f =0.20mm/r;切削速度 V=32