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纤磨仪箱体的加工工艺规程及其夹具设计

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纤磨仪箱体的加工工艺规程及其夹具设计

江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第1页共57页序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某种意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。纤磨仪箱体的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。这次毕业设计使我们能综合运用大学四年所学的知识,并结合生产实习中学到的实践知识,对纤磨仪箱体的制造工艺和机加工夹具进行独立的分析和设计,为未来从事的工作打下良好的基础。由于经验不足,能力有限,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加指教。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第2页共57页第1章课题分析与方案论证1.1课题分析当今的纤磨仪是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此,不断地要改进材料品质、提高工艺水平,还要保证箱体加工的质量和尽可能的降低成本。本课题主要对纤磨仪箱体加工工艺及其卧式加工中心夹具进行具体的设计和改进。所以对于本次课题纤磨仪箱体的工艺工装设计对于纤磨仪有着非常重要的意义。1.2方案论证制订工艺方案是设计夹具最重要的步骤。为了使工艺方案制订得合理、先进,必须认真分析被加工零件图纸开始,深入现场全面了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求及生产率要求等,总结设计、制造、使用单位和操作者丰富的实践经验,理论与生产实际紧密结合,从而确定零件在组合机床上完成的工艺内容及方法。毛坯采用铸件,材料选用灰铸铁。纤磨仪箱体的加工主要是平面加工、钻孔和镗孔的加工。平面加工的常用方法有刨、铣和磨三种。刨铣和铣削用于粗加工和半精加工,磨削用于精加工。孔加工有镗、钻、扩、铰和加工螺纹。钻孔与扩孔用于粗加工,铰孔用于半精加工和精加工。经分析,确定方案如表1-1、表1-2所示。表1-1方案一(小批量生产)加工内容使用夹具使用机床1粗、半精加工基准面通用夹具通用铣床2粗、半精加工各平面通用夹具通用铣床3粗、半精、精加工主要孔专用夹具专用机床4粗、精加工各次要孔专用夹具专用机床5加工螺纹孔等专用夹具专用机床6去毛刺7清洗8检验江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第3页共57页表1-2方案二(中大批量生产)加工步骤加工内容使用夹具使用机床1粗、半精加工基准面专用夹具通用机床2粗、半精加工各平面专用夹具组合机床3粗、半精加工主要孔专用夹具组合机床4粗、精加工各次要孔专用夹具组合机床5加工螺纹孔等专用夹具组合机床6精加工各主要孔专用夹具组合机床7去毛刺9清洗10检验比较上述方案;方案一中使用的设备较普遍,生产成本较低;但生产效率较低,对工人的实践技能素质要求高,产品质量达不到较高的精度。此方案适于规模小的工厂使用。方案二中使用的设备较先进,能源消耗低,生产效率高而且废品率低,产品精度较高;但生产成本高,编制相关程序及方案的代价高,适用于大规模的工厂。考虑到纤磨仪箱体的使用较普遍,社会需求量较大,可采用大中批批量生产,而方案二较生产效率高,且可使用流水线生产,卧式加工中心通常带有自动分度的回转工作台,工件在一次装夹后,能完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工,它最适合加工箱体类零件。与立式加工中心相比较,减少了装夹次数,故最终选择了卧式加工中心。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第4页共57页第2章零件分析2.1箱体零件的结构与特点箱体类零件是连接、支承、包容件,一般为部件的外壳,如各种变速器箱体或齿轮泵泵体等。主要起到支承和包容其它零件的作用。基本构成零件结构较为复杂。材料一般为铸件。加工其加工位置较多。1.常见结构箱体类零件的结构按其不同的作用常分为下列四个部分(1)支承部分该部分结构形状比较复杂,下部通常做成带有加强筋的空腔壁上设有支装轴承用的轴承孔。(2)润滑部分为了使运动件得到良好的润滑,箱体类零件常设有储油池、注油孔、排油孔、油标孔以及各种油槽。(3)安装部分为使箱体设计成一封闭结构和使润滑油不致泄漏,常在箱体零件上装上顶盖、侧盖以及轴承盖。(4)加强部分箱体受力较薄弱的部分常用加强筋以增加其强度,如箱体的轴承孔除安装轴承外还要安装轴承盖,因此对于较长的轴承孔,可在轴承孔外部设置加强筋,以增加其强度。2.2.1零件的作用零件图如图2-1所示江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第5页共57页图2-1箱体零件图箱体类是机器或部件的基础零件,它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第6页共57页装成一个整体,使它们之间保持正确的相互位置,并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此,箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。纤磨仪箱体零件作用支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础件,因此,应具有足够的强度和刚度。2.2零件的工艺分析纤磨仪箱体有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1.以下端面为基准的加工面,这组加工面主要是粗铣上端面精铣上端面,磨顶面磨底面,粗铣左侧R29、R23组成平面精铣左侧R29、R23组成平面,粗精铣右侧R29、R23、R16组成平面,先钻中心孔,钻φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm、0.02506mm底孔,扩φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm孔,粗铰0.019016mm孔、精铰0.019016mm孔,铰0.02506mm孔。2.以孔和端面为基准的加工面,钻7-M4、M4螺纹底孔,钻中心孔,钻φ22mm、0.0060.01719mm、0.0308mm底孔,扩0.0070.0232mm、φ22mm孔;铰0.0308mm孔,半精镗φ22mm、0.0060.01719mm孔,精镗φ22mm、0.0060.01719mm孔,钻10-M4、M8螺纹底孔,钻前表面0.0550.01510mm中心孔。2.3箱体类零件的材料和主要技术要求2.3.1箱体类零件的材料纤磨仪箱体零件作用支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础件,因此,应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造,灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击载荷的纤磨仪箱体也可以采用铸钢箱体。本工艺设计中纤磨仪箱体铸件的材质为HT200,在灰铸铁组织中石墨的形态与基体的组织是决定铸铁性能的主要因素。灰铸铁内由于存在大量的片状石墨,它割裂了基体,因而阻止了振动的传播,并能把它转化为热能而发散,所以灰铸铁具有很好的减震性。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第7页共57页灰铸铁具有良好的铸造性能,铸造性能包括流动性,收缩特性及其伴生现象。对于普通灰铸铁而言,因它偏离共晶点不远,结晶范围小,初生奥氏体枝晶不太发达,故在正常浇注温度下,在铁-碳合金中它的流动性是最好的。铸铁的收缩包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三部分。由收缩而伴生的现象除形成缩孔、缩松外,主要还有热裂、内应力以及变形和冷。2.3.2箱体类零件的主要技术要求1.主要平面的形状精度和表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准,并且往往是加工时的定位基准,所以,应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值,否则,直接影响箱体加工时的定位精度,影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。一般箱体主要平面的平面度在0.1~0.03mm,表面粗糙度Ra2.50.63μm,各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。2.孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高,否则,将影响轴承与箱体孔的配合精度,使轴的回转精度下降,也易使传动件(如齿轮)产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6,圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半,表面粗糙度值为Ra0.63~0.32μm。其余支承孔尺寸精度为IT7~IT6,表面粗糙度值为Ra2.5~0.63μm。3.主要孔和平面相互位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求,各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求,否则,不仅装配有困难,而且使轴的运转情况恶化,温度升高,轴承磨损加剧,齿轮啮合精度下降,引起振动和噪声,影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.12~0.05mm,平行度公差应小于孔距公差,一般在全长取0.10.04mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.04~0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差为0.10.05mm。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为0.1~0.04mm。2.4确定毛坯的制造形式毛坯的生产方式有很多种铸造、焊接、锻造等。选择合适的毛坯将直接影响机江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第8页共57页械加工工艺过程、加工成本、加工效率和零件质量,因此必须根据材料、尺寸、形状、技术要求和生产类型等因素选着正确的毛坯。根据零件设计要求可知零件材料为灰铸铁(材料牌号为HT200),这种材料具有良好的可铸性,抗压性能好,具有一定的吸振性,且成本低廉,在大批量生产时常用铸件。生产要求是大批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以加工不是很方便。毛坯尺寸如图2-1所示图2-2箱体毛坯图2.4.1确定毛坯尺寸根据零件材料确定毛坯为铸件又由题目已知零件的年生产量较少。其生产类型为小批生产,毛坯的铸造方法选用手工木模造型。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效处理。毛坯余量指某表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差,亦称毛坯总余量,包括毛坯的尺寸公差与机械加工余量。最常用的铸件和锻件毛坯的尺寸公差与机械厂加工余量已有国家标准,按照标准即可确定。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第9页共57页图2-1的箱体,材料为HT200,小批生产,确定各加工表面的尺寸公差与加工余量。按铸件尺寸公差与机械加工余量(摘自GB/T6414-1999)确定,步骤如下。1.求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸,长100mm,宽74mm,高150mm,故最大轮廓尺寸为150mm。2.选取公差等级CT由文献,铸造方法按手工造型,铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围1113级,取为12级。3.求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由文献查得,公差带相对于基本尺寸对称分布。4.求机械加工余量等级由文献,铸造方法按手工造型,铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围FH级,取为G级。5.求RMA(要求的机械加工余量)对所有加工表面取同一个数值,由文献查最大轮廓尺寸为150mm、机械加工余量等级为G级,得RMA数值为2.2mm。6.求毛坯基本尺寸此零件图的孔都比较小,根据机械设计手册查出,铸成实心;左侧面、右侧面属双侧加工,根据机械制造技术基础课程设计指南中式(5-2)求出,即RF2RMACT/277mm(2-1)上表面、下表面属双侧加工,根据机械制造技术基础课程设计指南中式(5-2)求出,即RF2RMACT/215022.27/2154mm(2-2)前表面属单侧加工,根据机械制造技术基础课程设计指南中式(5-1)求出,即RFRMACT/210021.46/21054mm(2-3)表2-1箱体铸件毛坯尺寸公差与加工余量项目左右侧面上下表面前表面燕尾槽孔公差等级CT1212121212江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第10页共57页加工面基本尺寸04.0-745.015010048铸件尺寸公差6764.4机械加工余量等级GGGGRMA4444毛坯基本尺寸771541040零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大单,故选择铸件毛坯。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第11页共57页第3章工艺规程设计3.1零件生产类型的确定查阅参考文献,机械零件的生产纲领可按下式计算1nNN零3-1公式中零N机器零件的生产纲领;N机器产品在计划期内的产量;n每台机器产品中该零件的数量;备品率;平均废品率。根据设计题目可知该零件的产量N100台/年,n1件/台,结合生产实际,备品率和废品率分别取10和1;则有1nNN零11011100111件/年表3-1生产类型与生产纲领的关系生产类型同类零件的年产量/件重型(零件质量大于2000kg)中型(零件质量100~2000kg)轻型(零件质小于100kg)单件生产〈5〈20〈100成批生产小批生产5~10020~200100~500中批生产100~300200~500500~5000大批生产300~1000500~50005000~50000江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第12页共57页大量生产〉1000〉5000〉50000则根据上表可知该零件为中型零件,生产类型为中批量生产。3.2基面的选择正确合理的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容,选择的正确与合理,可以保证加工质量,提高生产率,否则,加工工艺过程中会问题不断,还会造成零件的大批报废的生产事故。定位基有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后在确定粗基准。工件在加工时,用以确定工件对机床及相对位置的表面,称为定位基准;最初工序中所用的定位基准,是毛坯上未经加工的表面,称为粗基准;在其后工序加工中所用定位基准是已加工的表面,称为精基准。基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择是否正确、合理,可以使加工质量得到保证,生产率提高,否则,不但是加工工艺过程中问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。箱体零件材料为HT200,材料强度,耐磨,铸造性能都较好。生产类型为大批量生产,采用金属模铸造。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。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(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)应尽可能选择平整、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。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第13页共57页(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。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,他对零件的生产是非常重要的。对于一般的箱体类零件而言,一般情况下,多以一个平面(在前道工序已加工好)为基准,先加工出一个孔,再以这个孔和其端面为基准,或者以孔和原来的基准平面为基准,加工其它交错孔。所以我考虑先用下端面定位作为粗基准。精基准的选择应满足以下原则(1)“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的误差。(2)“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3)“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选择该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准不重合时,应该进行尺寸换算。正确选择组合机床加工工件采用的基准定位,是确保加工精度的重要条件。本设计的纤磨仪是箱体类零件,箱体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工,又常常要在几次安装下进行。因此,定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法,其特点是(a)可以简单地消除工件的6个自由度,使工件获得稳定可靠的定位。(b)有同时加工零件五个表面的可能,既能高度集中工序,又有利于提高各面上孔的位置精度。(c)“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准,使零件整个工艺过程基准统一,从而减少由基准转换带来的累积误差,有利于保证零件加工精度。(d)易于实现自动化定位、夹紧,并有利于防止切屑落于定位基面上。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第14页共57页具体定位图形见工序图采用的是“一面两销”的定位方案,以工件的右侧面为定位基准面,约束了z向的转动;x向的移动;y向的转动3个自由度。短定位销约束了z向的移动;y向的移动2个自由度。长定位销约束了x向的转动1个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。具体图3-1所示图3-1夹具装配图箱体定位基准选择如下江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第15页共57页图3-2铣箱体顶面、底面1.箱体零件一般是以底面、顶面为精基准,以底面(顶面)和侧面为粗基准加工箱体顶面(底面)。如图3-2所示。图3-3磨箱体顶面、底面2.磨顶面(底面)时,以底面(顶面)为精基准。如图3-3所示。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第16页共57页图3-4铣箱体前面,加工孔3.加工前面及上的所有的孔,用六点定位,分别以底面限制3个自由度,后面限制2个自由度,侧面限制1个自由度。如图3-4所示。图3-5铣箱体左右侧面,加工孔4.加工左右侧面及上的所有的孔,用六点定位,分别以底面限制3个自由度,前面限制2个自由度,侧面限制1个自由度。如图3-5所示。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第17页共57页图3-6刨燕尾槽5.在刨床上加工燕尾槽,用六点定位,分别以顶面限制3个自由度,前面限制2个自由度,侧面的凸起限制1个自由度。如图3-6所示。3.3制定工艺线路制定工艺路线的出发点,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保证。在生产纲领已确认为中小批量生产的条件下,可以考虑采用通用机床配以合适的夹具,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。上刀体的工艺过程,按照生产类型和生产条件的不同而又不同的方案。按照上述原则,先面后孔,先加工面,在加工孔系,最后确定的工艺路线如表三表三工序卡110铣粗精铣下端面220铣粗精铣上端面江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第18页共57页330磨磨顶面440磨磨底面550铣粗精铣前面660铣粗精铣后面770铣粗精铣左侧R29、R23组成平面,粗精铣右侧R29、R23、R16组成平面880钻钻中心孔990钻钻φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm、0.02506mm底孔1100扩扩φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm孔1110铰粗铰0.019016mm孔、精铰0.019016mm孔1120铰铰0.02506mm孔1130钻钻17-M4、M4螺纹底孔1140钻钻0.0308mm底孔1150铰铰0.0308mm孔1160钻钻10-M4、M8螺纹底孔江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第19页共57页1170钻钻前表面0.0550.01510mm中心孔1180钻钻前面0.0550.01510mm底孔、钻0.2008.5mm底孔至3.8mm1190锪锪φ22mm沉孔,锪φ10mm孔2200刨粗刨燕尾槽,精刨燕尾槽2210铣粗铣尺寸42mm半精铣尺寸42mm,保证尺寸00.1742mm2220车车孔7.331.3mm2230钻钻上表面4M5的底孔攻上表面4M5螺纹孔2240钻钻后表面2M5的底孔攻上表面2M5螺纹孔锪平212mm2250检验检验3.4工序设计1.选择机床选用机床设备应遵循以下的原则①机床的加工尺寸范围应与加工零件要求的尺寸相适应;②机床的工作精度应与工序要求的精度相适应;③机床的选择还应与零件生产类型相适应。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第20页共57页在大批生产条件下,可选用高效的专用设备和组合机床。也可选用通用设备,所选的通用设备应指出机床型号;组合机床设备应指出其特征。根据不同的工序选择机床如下a.工序一、二是铣削加工表面,用YG8硬质合金钢端铣刀,选用立式铣床,考虑到箱体的尺寸及该零件的生产纲领为大批量生产,所选机床使用范围较广为宜,根据参文献选用的XK5025立式铣床。b.工序三、四也是磨削加工表面,用平型砂轮,选用组合铣床,考虑到零件的公差要求,及其大批量生产,所选用机床为专用组合机床。c.工序二十是刨燕尾槽,选用硬质合金组合刨刀,考虑到大批量生产,保证其加工质量,所选用组合刨床。。d.工序十六是镗孔加工,选用硬质合金组合镗刀,考虑到大批量生产,保证其加工质量,所选用组合镗床。e.工序二十二是镗孔,考虑加工尺寸及经加工经济性,根据参考文献选常用的CA6140车床。f.工序五至十九上数控铣床,用YG6硬质合金钢立式铣刀,选用卧式加工中心,考虑到箱体的尺寸及该零件的生产纲领为大批量生产,所选机床使用范围较广为宜,根据参文献选用的XK5025立式铣床。2.选择夹具本零件各工序需要专用夹具,工序一、二是铣削加工表面,采用铣床专用夹具。工序三、四也是磨削加工表面,采用磨床专用夹具。工序二十是刨燕尾槽,采用刨床专用夹具。工序十六是镗孔加工,采用镗孔专用夹具。工序二十三、二十四是钻削及攻螺纹,采用钻床专用夹具。工序五至十九上数控铣床,采用卧式加工中心专用夹具。3.5确定切削用量工序10粗铣下端面精铣下端面1.粗精铣底面(1)加工条件材料灰铸铁要求粗铣箱体底面,保证顶面尺寸江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第21页共57页机床立式铣床XK5025量具0300mm游标卡尺2.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG6mmap5.1,mmd3500,v475r/min,4z。3.决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则mmap5.12)决定每次进给量及切削速度根据XK5025型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出齿/2.0mmfz,则min/12635015010001000rdvns3-2按机床标准选取wn=150min/rmin/16510001503501000mdnvw3-3当wn=150r/min时rmmznffwzm/12015042.03-4按机床标准选取rmmfm/1203)计算工时切削工时mml350,mml51,mml32,则机动工时为min18150353502221xfnlllxtwm3-5工序20粗铣上端面精铣上端面1.粗精铣顶面江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第22页共57页(1)加工条件材料灰铸铁要求粗精铣箱体底面,保证尺寸150mm机床立式铣床XK5025量具0300mm游标卡尺2.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG8,mmap5.1,mmd1500,min/125mv,4z。3.决定铣削用量4)决定铣削深度因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则mmap5.15)决定每次进给量及切削速度根据XK5025型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出齿/2.0mmfz,则min/26515012510001000rdvns3-6按机床标准选取wn=275min/rmin/13010002751501000mdnvw3-7当wn=275r/min时rmmznffwzm/22027542.03-8按机床标准选取rmmfm/2206)计算工时切削工时mml160,mml51,mml32,则机动工时为江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第23页共57页min22.1275351602221xfnlllxtwm3-9工序30磨下端面1.磨底面(1)加工条件材料灰铸铁要求磨箱体底面,保证顶面尺寸机床磨床M7130T量具0300mm游标卡尺2.选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为砂轮磨料为刚玉,粒度为46,硬度为中轮1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为350 x40 x1273.切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度wv=18m/min纵向进给量af=0.5B=20mm双行程切削深度rf=0.0157mm/st切削工时rabfvfkDbZt100023-10式中D---被加工直径b----加工宽度Zb--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度af--工作台往返一次砂轮轴向进给量江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第24页共57页af--工作台往返一次砂轮径向进给量0157.02201810001.115.09902t=0.55min工序40磨上端面1.磨顶面(1)加工条件材料灰铸铁要求磨箱体顶面,保证尺寸150mm机床磨床M7130T量具0300mm游标卡尺2.选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为砂轮磨料为刚玉,粒度为46,硬度为中轮1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为350401273.切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度wv=18m/min纵向进给量af=0.5B=20mm双行程切削深度rf=0.0157mm/st切削工时rabfvfkDbZt100023-11式中D---被加工直径b----加工宽度Zb--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第25页共57页af--工作台往返一次砂轮轴向进给量af--工作台往返一次砂轮径向进给量0157.02201810001.115.091452t=2.5min工序50粗铣、精铣前端面,粗铣、精铣后端面,保证尺寸00.1974mm。1.粗铣前端面(1)加工条件材料灰铸铁要求粗铣箱体前端面,保证后端面尺寸机床立式铣床XK5025刀具采用YG8硬质合金端铣刀,D150,齿数Z4量具0300mm游标卡尺计算铣削用量已知毛坯被加工长度为104mm,ap2.5mm,根据机械制造技术基础课程设计指南表5-157确定fz0.13mm/z,vc110m/min由式(2-4)得4398014.31101000π1000dvncr/min根据机械制造技术基础课程设计指南表5-75,取n475r/min工作台的进给速度为由式(2-5)得5.6174751013.0znfzfmm/min切削时由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,则行程为120mm故机动工时为sTj7.11min20.05.617120辅助时间为sTTjf8.17.1115.015.02.精铣前端面江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第26页共57页(1)加工条件材料灰铸铁要求精铣箱体前端面,保证后端面尺寸机床立式铣床XK5025刀具采用硬质合金端铣刀,D150mm,齿数Z8量具0300mm游标卡尺(2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为101.5mm,pa1.5mm,根据机械制造技术基础课程设计指南表5-157确定zf0.1mm/z,c124m/min4948014.31241000π1000dvncr/min根据机械制造技术基础课程设计指南表5-75,取n475r/min工作台的进给速度为min/475475101.0mmznfzf故机动工时为32.0475150jTmin19s辅助时间为sTTjf9.21915.015.0工序70一)粗铣左侧R29、R23组成平面,精铣左侧R29、R23组成平面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,刀片采用YG8,mmap5.1,mmd350,min/125mv,4z。2.决定铣削用量7)决定铣削深度因为加工余量不大,一次加工完成江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第27页共57页mmap5.18)决定每次进给量及切削速度根据XK5025型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出齿/2.0mmfz,则min/48.6633512510001000rdvns按机床标准选取wn=750min/rmin/3.1411000750501000mdnvw当wn=750r/min时rmmznffwzm/60075042.0按机床标准选取rmmfm/6009)计算工时切削工时mml95,mml91,mml32,则机动工时为min85.247133.02.075039954421XxXfnlllXtwm.二)粗精铣右侧R29、R23、R16组成平面1.选择刀具刀具选取端铣刀,机床选用铣床XK5025mmap5.1,mmd1900,min/150mv,4z。2.决定铣削用量10)决定铣削深度因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则mmap5.111)决定每次进给量及切削速度根据XK5025型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第28页共57页根据表查出齿/2.0mmfz,则min/25119015010001000rdvns按机床标准选取wn=250min/rmin/12510002501901000mdnvw当wn=250r/min时rmmznffwzm/20025042.0按机床标准选取rmmfm/20012)计算工时切削工时mml350,mml51,mml32,则机动工时为min86.2250353502221xfnlllxtwm工序80先钻中心孔,钻φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm、0.02506mm底孔,扩φ30mm、0.0060.01719mm、0.019016mm孔粗铰0.019016mm孔、精铰0.019016mm孔铰0.02506mm孔机床Z525立式钻床刀具根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻。1进给量取f0.13mm/r2切削速度V2434m/min.取V30m/min3确定机床主轴转速nsWπd1000cv17π301000562r/min与562r/min相近的机床转速为600r/min。现选取wn600r/min。江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第29页共57页所以实际切削速度cv1000sdnmin/32100060017πm5切削工时,按工艺手册表6.2-1。tmfnlw21lli;其中l60mm;1l4mm;2l3mm;tmfnlw21ll0.1360034600.86(min工序130钻7-M4、M4螺纹底孔选用3mm高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.1-6)由切削表2.7和工艺表4.2-16查得mm/r28.0f机min/m8Vc(切削表2.15)c1000v1000 x8636r/minDx3n机机ππ按机床选取545/minnr机min/m8542.61000545x4x1000Dnππ机机cV基本工时17.028.05453320f21xnlllt机机min攻螺纹M4mm选择M4mm高速钢机用丝锥f等于工件螺纹的螺距p,即1.25/fmmr7.5/mincVm机100010007.5298/min4cVnrD查按机床选取272/minnr机6.8/mincVm机江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第30页共57页基本工时1210330.05min2721.25llltnf机工序150半精镗φ22mm、φ8mm孔1.加工条件工件材料HT200,时效处理,砂型铸造加工要求镗孔Φ22mm机床卧式镗床刀具弯头镗刀2.计算切削用量查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得v125mm/minmf0.07mm/zpa9.6mm10001000125284/min3.143.1432vnrd根据T716镗床说明书,取wn300r/min切削工时L350mmmin1607.0300350fmvLT工序170钻10-M4、M8螺纹底孔选用3mm高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.1-6)由切削表2.7和工艺表4.2-16查得mm/r28.0f机min/m8Vc(切削表2.15)c1000v1000 x8636r/minDx3n机机ππ江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第31页共57页按机床选取545/minnr机min/m8542.61000545x4x1000Dnππ机机cV基本工时17.028.05453320f21xnlllt机机min攻螺纹M4mm选择M4mm高速钢机用丝锥f等于工件螺纹的螺距p,即1.25/fmmr7.5/mincVm机100010007.5298/min4cVnrD查按机床选取272/minnr机6.8/mincVm机基本工时1210330.05min2721.25llltnf机工序180钻前表面0.0550.01510mm中心孔机床Z525立式钻床刀具根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻Φ9mm1进给量取f0.13mm/r2切削速度V2434m/min.取V30m/min3确定机床主轴转速nsWπd1000cv100030π101194r/min与1194r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取wn1450r/min。所以实际切削速度cv1000sdnπ10145025.3/min1000m江苏理工学院毕业设计说明书(论文)第32页共57页5切削工时,按工艺手册表6.2-1。tmfnlw21lli;其中l60mm;1l4mm;2l3mm;tmfnlw21

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