毕业设计(论文)推土机铲臂右支架加工工艺及铣开夹具设计(全套图纸).doc

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1、摘 要 本次毕业设计的任务是针对生产实际中的一个零件东方红75推土机铲臂右支架,制定其机械生产加工工艺规程。该毕业设计论文主要由八章构成,分别是绪论、零件图的工艺分析、机械加工工序的安排、确定毛坯余量及毛坯尺寸、确定切削用量和基本时间、专用机床夹具的设计、设计总结、谢辞以及参考文献。全套图纸,加153893706该零件的工艺过程总共包括了十四道工序,可分类为铣平面、镗内孔、钻孔、扩孔、攻螺纹、倒角、铣开、去毛刺等工序。由于所加工的推土机铲臂右支架是带孔的零件,55mm孔不但是精度要求最高的孔,而且也是该零件的设计基准、装配基准与测量基准,所以加工此孔时需要经过粗镗、半精镗、精镗三道工序加工而成

2、,而其他表面的加工都为粗加工,经一道工序即可完成。在设计专用夹具时,是以设计用于加工推土机铲臂右支架二个43.5mm孔的专用的钻床夹具为例展开的。在设计完成的基础上并对该夹具进行了定位误差分析、夹紧力的计算以及精度校核,以确保该专用钻床夹具满足零件加工要求。本论文从机械加工工艺分析对零件进行制造和研究,用二维CAD制图软件完成右支架的零件图和毛坯图、夹具的总装配图。关键词:右支架;加工工艺;夹紧力;定位基准。AbstractThe graduation design task is one of the parts in actual production dongfanghong - 75

3、bulldozers shovel - to establish the right bracket arm mechanical processing procedure. The graduation design thesis consists eight chapters and introducts respectively the technology of part drawing, machinery processing process arrangement, making sure blank surplus and blank dimensions, making su

4、re cutting dosages and basic time, special machine tool fixtures design, designs summary, the thank-you speech actually and reference. The components of the process altogether include 14 procedures which could be classified as milling plane, boring in the hole and drilling, reaming, tapping screw, c

5、hamfering, milling process such as open, deburring. Because the bulldozer right shovel arm has holes. 55mm hole is not only the highest accuracy but also the parts hole design datum, the assembly datum and the measurement datum, so processing of this holes need through three procedure including thic

6、k boring, half fine boring, fine boring to process. Other surface processing is all rough machining which need one procedure to finish. The designing of special jig is special drill press fixture which is used for machining bulldozers shovel arm right bracket two43.5 mm hole dedicated drilling. On t

7、he basis of completing the design the positioning error analysis is carried on, clamping force is calculated and the fixture accuracy is checked to ensure that this special drill press fixture meet parts processing requirements.In the paper the machining process of spare parts manufacturing is analy

8、zesd. The right bracket parts drawing, blank figure, and the fixture detail drawings are completed by using two-dimensional CAD drawing software. Key words: Right bracket; Processing technology; Clamping force; Locating datum.目 录1绪论61.1 本设计的内容及意义61.2 推土机发展概况61.3 本课题的指导思想71.4 应解决的主要问题72零件图的工艺分析82.1零件

9、的功用分析82.2 零件的工艺分析93机械加工工序的安排113.1 确定零件的生产类型113.2 确定毛坯制造形式113.3 选择定位基准123.4 选择加工方法133.5 制定工艺路线143.5.1 制定工艺路线应考虑的问题143.5.2 工艺路线安排153.6 加工设备与工艺设备的选择173.6.1 选择加工设备173.6.2 选择夹具173.6.3 选择刀具183.7 确定工序尺寸194确定毛坯余量及毛坯尺寸204.1 确定加工余量204.2 确定毛坯基本尺寸224.3 确定毛坯尺寸公差225确定切削用量和基本时间245.1 工序05(粗铣顶面A)切削用量及其基本时间的确定245.2 工

10、序10(粗铣底面B,工艺凸台C面)切削用量及其基本时间的确定275.3 工序15(粗镗49mm孔及退刀槽356mm)切削用量及基本时间的确定305.4 工序20(粗镗55mm孔及倒角C2)切削用量及基本时间的确定335.5 工序25(半精镗55mm孔)切削用量及基本时间的确定365.6 工序30(扩243.5mm孔)切削用量及基本时间的确定395.7 工序35(243.5孔倒角C2)切削用量及基本时间的确定415.8 工序40(钻620mm孔)切削用量及基本时间的确定425.9 工序45(钻4M20螺纹底孔18mm)切削用量及基本时间的确定455.10 工序50(精镗55mm孔及倒角C2)切削

11、用量及基本时间的确定485.11 工序55(铣开工序)的切削用量及其基本时间的确定515.12 工序60(扩上盖421mm孔)切削用量及基本时间的确定535.13 工序65(倒角底孔并攻支架体螺纹4M202)切削用量及基本时间的确定565.14 工序70:去毛刺、清洗、检验。596铣开专用夹具的设计606.1 接受设计任务、明确加工要求606.2 夹具设计606.3 定位误差的计算与分析636.4 夹具设计及操作的简要说明657结论66谢辞68参考文献70推土机铲臂右支架加工工艺及铣床夹具设计1绪论1.1 本设计的内容及意义 本次毕业设计的内容分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分

12、。它既是机械类专业重要的实践教学环节,也是教学的薄弱环节,通过本次毕业设计,旨在加强对专业知识的强化,培养设计机械加工工艺规程和机床专用夹具的工程实践能力,为以后走上工作岗位打下基础。1.2 推土机发展概况履带式推土机是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的,它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成,当时的动力是蒸汽机,之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机,推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。随着技术的不断进步,目前推土机动力已经全部采用柴油机,推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。由于履带式推土机具有较好的附着性能,能发挥更大的牵引力,因此

13、在国内外,其产品得到了广泛的应用。我国生产推土机,是新中国成立以后才开始的。最初是在农用拖拉机上加装推土装置。随着国民经济的发展,大型矿山、水利、电站和交通等部门对中大型履带式推土机的需求不断增加,我国中大型履带式推土机制造业虽有较大发展,但已不能满足国民经济发展的需要。为此,自1979 年以来,我国先后从日本小松公司和美国卡特彼勒公司引进了履带式推土机生产技术、工艺规范、技术标准及材料体系,经过消化吸收和关键技术的攻关,形成了目前以,20世纪80-90 年代小松技术产品为主导的格局。1.3 本课题的指导思想 毕业设计是在学完了机械制造技术基础等相关课程并进行了生产实习之后的一个重要教学环节。

14、通过设计能获得综合运用过去所学的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求综合运用相关专业课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床专用夹具的设计。1.4 应解决的主要问题 巩固我们在大学里所学的知识,也是对以前所学知识的综合性的检验; 加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料; 树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力; 通过对推土机铲臂右支架的机械制造工艺的设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,专用夹具设计以及编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。

15、能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。 通过零件图,装配图绘制,使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。2零件图的工艺分析2.1零件的功用分析 题目所给的零件是东方红75推土机铲臂右支架5.它位于推土机的前部,其作用是用来支撑铲臂上油缸3的支座,如图2-1所示。推土机在工作过程中,其铲臂1应能绕其回转中心上下摆动。摆动的动力是由油缸3 提供的。通过油缸油腔的进油与出油,可使得油缸活塞杆2伸出与缩回,从而实现铲臂1的上下摆动。同时,油缸3和活塞杆2本身

16、亦需做微幅摆动。活塞杆2伸出端与铲臂1铰接,油缸3的尾部与轴线固定的轴4铰接。右支架5的作用是在轴4的一端对其进行固定.右支架5都分上盖和支架座两部分,每一部分都有一与轴接触的55mm半圆孔,上盖与支架座通过螺钉与轴4连接在一起。支架体上有轴线空间交叉成 4715的两个43.5mm的叉孔,叉孔与杆6焊死。杆6的另外一端与一块钢板7焊接在一起,钢板7与推土机底盘铆接,最终把轴4与底盘固定在一起。从零件的实际功用看,右支架5的主要作用是连接与紧固。1-铲臂 2-活塞杆 3-油缸 4-轴 5-右支架 6-杆 7-钢板图2-1 右支架功用是意图2.2 零件的工艺分析从零件图2-2上可以看出,标有表面粗

17、糙度符号的表面有平面、退刀槽、内孔等。其中,表面粗糙度要求最高的是55mm孔,公差等级达到IT7级,表面粗糙度为Ra1.6m。该孔是右支架的主要设计基准。从表面间的位置精度要求来看,A、B两端面(即前、后两端面)应与55mm孔轴线垂直,两个43.5mm孔的轴线应垂直与55mm孔轴线,且两43.5mm轴线的夹角应为4715,夹角顶点在55mm孔的轴线上。从工艺上看,43.5mm孔的轴线对55mm孔的轴线的垂直度要求为 0.2100,相当于公差等级10级,可以通过使用专用夹具来保证。55mm孔公差等级为IT7级,表面粗糙度为Ra1.6m,可通过精镗保证。平面A、B用于轴的轴向定位,小凸台C平面与B

18、平面在同一平面上,在零件的工作过程中不起作用。由于工艺凸台C平面面积较小,为保证铸件质量,将B、C平面取为浇铸的底面位置,将A面作为浇铸时的顶面位置。对右支架零件图进行工艺审核后,可知该零件图视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全,加工要求合理,零件的结构工艺性较好。图2-2 右支架零件图3机械加工工序的安排3.1 确定零件的生产类型按设计任务书,东方红75推土机年产量为4000台/年,其上有左、右支架各一件。若右支架备品率为8%,机械加工废品率为1%,则该零件的年生产纲领为件/年=4360件/年 (3-1)可见,右铲臂支架的年生产量为4360件。推土机铲臂支架可看成独立的一部分,属轻型机械

19、。因此,根据表,有生产纲领与生产类型的关系可确定该零件的生产为中批生产,其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现中批生产的工艺特点,如多采用通用设备配以专用的工艺装备等。3.2 确定毛坯制造形式 由该零件的功用及推土机的工作状况知,铲臂支架与连接支架上盖与支架座的螺钉承受的都是冲击性载荷,故要求该支架材料应具备较高的强度与抗冲击能力。因此,原设计单位选用了既满足要求,价格有相对低廉的铸钢材料ZG310-570,因此可以确定毛坯的制造形式为铸造。一般工程用铸钢的特性和应用见表。由于该支架为成批生产,由表可知,选择砂型机器造型,铸钢件的公差等级为CT9级。该零件的形状不是十分复杂,因此毛坯的形状

20、与零件的形状应尽量接近。由于在55mm孔的轴线方向上还有一个49mm孔,从减少加工余量考虑,此处的毛坯孔可以与55mm的毛坯孔一起铸成阶梯孔。2个43.5mm孔径也较大,因此在铸造时也应铸成出毛坯孔。3.3 选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作,它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理地选择定位基准,可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。 精基准的选择精基准的选择原则为:基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则。可根据以上原则进行精基准的选择。右支架是带孔的零件。55mm孔不但是精度要求最高的孔,而且也是零件的设计基准。装配基准与测

21、量基准。为避免由于基准不重合而产生的误差,保证加工精度,应选55mm孔为基准,即遵循“基准重合”的原则。同时为了定位可靠,使加工过程稳定、减小振动,还可选B、C平面为精基准。即选55mm孔及地面B、工艺凸台面C所构成的组合平面作为精基准,以一个长孔与一个大端面定位。为了避免过定位可采用55mm孔一段短孔与端面的组合,或采用55mm孔长孔与 55mm孔一小部分端面的组合。考虑到该零件精度不是太高以及加工时的稳定性,最终选底面B和工艺凸台C作为第一定位基准,限制三个自由度,55mm短孔作为第二定位基准,限制二个自由度。为了限制右支架绕55mm孔中心线的旋转自由度,还可选二个43.5mm孔之一的外缘

22、表面作为第三定位基准,在此设置一个挡销。在右支架的加工过程中,该组合表面还可作为大部分工序的定位基准,加工其他的次要表面,体现了“基准统一”的选择原则。 粗基准的选择粗基准的选择原则为:合理分配加工余量的原则、保证相互位置的要求的原则、便于装夹的原则。55mm孔为重要表面,加工时要求余量小而均匀,因此应选择该55mm长孔为粗基准。但此时的定位、夹紧装置结构复杂。考虑到该零件精度要求不是太高,可选底面B与工艺凸台面C的组合表面作为粗基准,这样可使定位和加紧方便、可靠。由于采用机械造型,铸件有一定的精度,基本可以保证55mm孔的加工余量均匀。又上可看出,粗、精基准选择结果基本上是一致的,均选择了底

23、面B与工艺凸台面C所构成的组合表面。3.4 选择加工方法 平面的加工平面的加工方法很多,有车、刨、铣、磨、拉等。对于本支架,面A与面B的粗糙度要求Ra12.5m,其距离尺寸100mm为未注公差尺寸。由表5-5,根据 GB/T1804-2000规定,选用中等级m,相当于IT13级,故可考虑粗车或粗端铣,但但车削加工底面的工艺凸台C时会出现断续车削,冲击较大,故选择端铣加工方式。 孔及退刀槽的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于已铸出55mm孔和49mm孔的阶梯型毛坯,可采取在车床上镗孔的方式。原因之一是该零件的结构紧凑,重量也不大,适用于车削加工;原因之二是该零件精度不是很高,使用车床镗

24、孔较为经济。对于49mm孔,其公差等级为IT14,退刀槽属未注公差尺寸,两孔都可一次镗出。55mm孔的公差等级为IT7级,表面粗糙度要求为Ra1.6m,可采取 粗镗半精镗精镗的加工方式。对于右支架座上四个M20mm螺纹底孔及6个20mm孔,都属于未注公差尺寸,可在实体上一次钻出。对于二个43.5mm孔,要求其轴线与55mm孔轴线垂直,且二个43.5孔轴线夹角成4715,考虑到毛坯上已有预铸孔,可采取一次扩孔实现。加工方法有两种:用麻花钻扩孔; 用扩孔钻扩孔。在实际生产中常用经修磨的麻花钻当扩孔钻使用。由表6-3知钻孔的公差等级为IT12IT13,可以满足加工要求,故这里使用锥柄麻花钻进行扩孔。

25、 螺纹加工右支架座上4个M20mm螺纹孔应采取攻螺纹的方式。在攻螺纹工序之前应设置一道倒角工序,或在本工序中应先设一道倒角工步,以避免折断丝锥,使攻螺纹顺利进行。 零件的剖开右支架最终要分成上盖与支架座两部分,剖分面表面粗糙度要求为Ra12.5m,中心面应通过55mm孔的轴线。可利用心轴定位将其一次或分两次在铣床上用锯片铣刀铣开。为使定位方便及使夹具的结构简单采取在一个工序中分两次安装铣开的方法,即在卧铣刀杆上装有两把锯片铣刀,分别用于铣开右支架的一半。3.5 制定工艺路线3.5.1 制定工艺路线应考虑的问题右支架零件的生产类型是中批量生产,其工艺特点是尽量选用通用机床并配以专用夹具。在安排本

26、零件工艺路线的过程中主要考虑了以下几个方面:底面B与55mm孔一部分短孔为精基准,同时底面B也是粗基准,根据“先面后孔”和“基面先行”的原则,最先开始加工顶面A与底面B,底面B与工艺凸台面C属于同一平面,装卡后一次加工。右支架加工表面中55mm孔精度最高,一切工序都是围绕保证该孔的精度开安排。根据“先主后次”的原则,55mm孔应安排在工艺路线的前部进行,但又不能一次加工到设计要求,否则在后续的工序中利用该表面定位加工一些次要表面时,有可能损伤该表面。“先粗后精”是针对整个工艺路线而言的,而并非只对某一表面而言。对于55mm孔,它是其他次要表面的基准,必须先加工出来。在具体处理时可将 55mm孔

27、半精加工后作为统一的精基准来加工其他次要表面,待这些次要表面加工完成之后在对其精加工至图样要求。3.5.2 工艺路线安排如何安排工艺路线,一定要根据现场实际情况,具体情况具体分析。最终的工艺路线安排如下:工序05:粗铣顶面A 定位基准:底面B、工艺凸台C面。工序10:粗细底面B、工艺凸台C面 定位基准:顶面A。工序15:粗镗49mm孔(工步一)及退刀槽356mm(工步二) 定位基准:底面B、工艺凸台C面及55mm毛坯孔。工序20:粗镗55mm孔(工步一)及倒角C2(工步二) 定位基准:顶面A及49mm孔。工序25:半精镗55mm孔 定位基准:顶面A及49mm孔。工序30:扩243.5mm孔 定

28、位基准:底面B、工艺凸台C面、55mm孔及43.5mm孔外缘。工序35: 243.5mm倒角C2 定位基准:底面B、工艺凸台C面、55mm孔及43.5mm孔外缘。工序40:钻620mm孔 定位基准:底面B。工艺凸台C面。55mm孔及一个43.5mm孔。工序45:钻4M202螺纹底孔18mm 定位基准:底面B、工艺凸台C面、55mm孔及一个20mm孔。工序50:精镗55mm孔(工步一)及倒角C2(工步二)定位基准:顶面A及49mm孔。工序55;铣开(两次安装) 安装一:铣开零件一侧 定位基准:底面B、工艺凸台C面、55mm孔及一个20mm孔。 安装二:铣开零件另一侧 定位基准:底面B、工艺凸台C

29、面、55mm孔及铣开的切口。工序60:扩上盖621mm孔定位基准:剖分面、55mm半圆孔及一端面。工序65:4M202底孔倒角(工步一)、攻4M202支架座螺纹(工步二) 定位基准:55mm半圆孔、端面及一个20mm孔。工序70:去毛刺、清洗、检验。3.6 加工设备与工艺设备的选择3.6.1 选择加工设备最终选择的机床,其经济精度应与零件表面的设计要求相适应,初步选定各工序机床如下:工序05、10铣平面:XA5032立式升降台铣床,主要技术参数见表5-74;工序15、20、25、50镗孔:由于加工的零件外轮廓尺寸不大,故宜在车床上镗孔,选择常用的CA6140卧式车床。同时,由于使用时间长短的不

30、同,各机床的精度也不同,在选择机床进行粗、精加工工序时应不同;工序30、35扩孔、倒角:Z35摇臂钻床,主要参数见表5-63;工序40、45 、60、65钻孔、攻螺纹:Z3025摇臂钻床,主要技术参数见 表5-61;工序55铣开:XA6132卧式铣床,主要技术参数见表5-144;3.6.2 选择夹具对于成批生产的零件,大多数采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下,亦可部分采用通用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了装用机床夹具,需专门设计、制造。3.6.3 选择刀具在右支架的加工中,采用了铣、镗、钻、扩、攻螺纹等多种加工方式,与之相对应,初选道具的情况如下: 铣

31、刀 工序05、10中顶面A、底面B采用端铣刀来进行加工。工序05中要求铣削深度为=4mm,工序10要求铣削深度为=3mm,铣削宽度均为=94mm。根据表5-140,选用高速钢镶齿套式端铣刀。由表5-141知所需铣刀直径为110130mm。查表5-143知,满足加工要求的铣刀直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14。工序55中铣开加工所用铣刀,根据工件尺寸,由表5-144知,选用中齿锯片铣刀(GB6120-1996),直径d=160mm,孔径D=32mm,宽L=5mm,齿数z=48。 镗刀 在车床上加工的工序,一般都选用硬质合金刀具。加工钢制零件可采用YT类硬质合金,粗

32、加工时用YT5,半精加工时用YT15精加工时用YT30,且均可采用=45,直径为20mm的圆形镗刀进行加工。 钻头 从零件要求和加工经济性考虑,采用锥柄麻花钻头(GB 1438-2008)完成加工工序。工序30中,采用麻花钻扩孔,由表5-84知,选用d=43.5mm的高速钢锥柄麻花钻;工序35中,采用锪钻进行倒角;工序40中,选用20mm的麻花钻钻6个20mm孔;工序45中,由表5-80知,钻M20mm螺纹底孔的钻头直径为18mm,由表5-84知,选用d=18mm的高速钢锥柄麻花钻。 丝锥 根据表5-21可知,选用M202细柄机用丝锥(摘自GB 3464-2007)完成攻螺纹工序。3.7 确定

33、工序尺寸确定工序尺寸时,对于加工加工精度较低的表面,只需粗加工工序就能保证设计要求,将设计尺寸作为工序尺寸即可,上下偏差也按设计规定。当加工表面精度较高时,往往要经过数道工序才能达到要求。对于右支架的加工要求可知,只有55mm的孔加工表面精度要求比较高,其他表面只需经粗加工工序就能保证设计要求。因此只需计算55mm孔的工序尺寸、余量及公差。55mm孔的加工需要经过三道工序,并且定位基准与工序基准重合。由前知其总加工余量为6mm,其公差等级为IT7级。参考卧式铣镗床的切削用量和加工精度参数,由5-3和表6-8知精镗时直径上切深=0.61.2mm表面粗糙度为Ra6.31.6m,孔径公差带为H6H8

34、;半精镗时,=1.53mm、Ra2512.5m,孔径公差带为H8H9;粗镗时=58mm、Ra25m,孔径公差带为H10H12。按照上述方法,确定55mm孔的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度如 表3-1:表3-1 55mm孔加工各工序要求加工表面:55mm孔精镗半精镗粗镗毛坯工序双边余量/mm0.51.54工序尺寸及公差/mm550.015491表面粗糙的/m1.66.3254确定毛坯余量及毛坯尺寸4.1 确定加工余量如图4-1所示为右支架毛坯图。该支架材料为ZG310-570,屈服强度=310MPa,抗拉强度=570MPa,采用砂型机器造型,且为成批生产。下面确定各加工表面的尺寸公差与加

35、工余量。参考机械制造技术基础课程设计指南第五章“铸件尺寸公差与机械加工余量”确定如下。图4-1 右支架毛坯简图 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸可知长:132mm;宽:100mm高:170mm,故最大轮廓尺寸为170mm。 选取公差等级IT 由表5-1,铸造方法按机器造型、铸件材料按铸钢件得公差等级为IT8IT12级,此处选取为IT9级。 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级IT,由表5-3查得,公差带相对于基本尺寸对称分布。 求机械加工余量等级 由表5-5,铸造方法按机器造型,铸件材料按铸钢件,得机械加工余量等级范围为FH级,取为H级。求RMA(要求的机械加工余量) 因顶

36、面A为铸造顶面,故加大取4mm,其余加工表面加工余量均取3mm。所以,由表5-4查得最大轮廓尺寸为170mm,机械加工余量等级为H。表4-1 右支架各加工表面加工余量加工表面单边余量/mm双边余量/mm备注55mm孔、 49mm孔3.06.0基本尺寸取孔轴向长度尺寸100mm顶面A因铸造顶面,故加大取4.0面A、面B为双侧均加工,并考虑铸造情况,基本尺寸为100mm底面B3.02个43.5mm孔3.06.0基本尺寸为孔深尺寸68mm零件重量约为7.4kg加上加工余量,经过估算,毛坯重量约为9.5kg。4.2 确定毛坯基本尺寸 4M20、620的孔较小,毛坯应铸成实心。A面和B面属双侧加工,应由

37、式(5-2)求出,即:R=F+2RMA=100+4+3=107mm (4-1)55mm孔属于内腔加工,应由公式5-3求出,即:R=F-2RMA=55-23=49mm (4-2)49mm孔属于内腔加工,应由公式5-3求出,即:R=F-2RMA=49-23=43mm (4-3)43.5mm孔属于内腔加工,应由公式5-3求出,即:R=F-2RMA=43.5-23=37.5mm (4-4)式中:R为铸件毛坯的基本尺寸; F为最终机械加工后的尺寸;RMA为机械加工余量。所得毛坯尺寸如表4-2所示:表4-2 右支架毛坯尺寸零件尺寸/mm单边加工余量/mm毛坯尺寸/mm100顶面A为4,底面B为310755

38、3494934343.5337.54.3 确定毛坯尺寸公差由表5-3查得各铸件加工尺寸公差如表4-3所示:表4-3 右支架铸件加工尺寸公差毛坯尺寸/mm公差/mm按“对称”标注结果/mm1072.51.251071.25492.01491432.0143137.51.80.937.50.95确定切削用量和基本时间 切削用量包含切削速度、进给量及背吃刀量三项,确定的方法是先确定背吃刀量,进给量f,而后确定切削速度v。不同的加工性质,对切削加工的要求是不一样的。因此,在选择切削用量时,考虑的侧重点也有所不区别。5.1 工序05(粗铣顶面A)切削用量及其基本时间的确定切削用量本道工序是粗细端面,已知

39、加工材料为ZG310-570,=570MPa,铸件无外皮,机床为XA5032型立式铣床,所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14.根据表5-143确定铣刀角度,选择前角=20,后角=12,主偏角,螺旋角。已知铣削宽度=94mm,铣削背吃刀量=4mm。 确定每齿进给量 根据表5-74知XA5032型立式铣床的主电动机功率为7.5kW,查表5-144知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工钢料时,每齿进给量=0.080.15mm/z。由于本工序背吃刀量和铣削宽度较大,选择最小的吃进给量=0.08mm/z 选择铣刀钝磨标准和耐用度 根据表

40、5-148,用高速钢镶齿端铣刀粗加工钢料时,选择铣刀后刀面磨损极限为1.8mm,已知铣刀直径d=125mm,查表5-149经插值的端铣刀的合理耐用度T=150min。 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表2-17中公式计算: (5-1-1) 式中:、m=0.2、T=150min、mm.查表5-72得:mm/z,mm,z=14,d=125mm,有:=22.5m/min则所需铣床主轴转速:r/min根据XA5032型立式铣床转速表,选择n=60r/min=1r/s,则实际切削速度v:=23.55m/min工作台每分钟进给量为:=zn=0.081460=67.2mm/min根据XA5032型立式

41、铣床工作台进给量表5-73,选择标准纵向进给量,选取=60mm/min,则实际的每齿进给量为:=0.071mm/z 校验机床功率根据表2-18的计算公式,铣削时的功率(kw)和切削力的计算公式为: (kW) (5-1-2) (N) (5-1-3)式中:所以切削力为:切削时的功率为:kW=1.31kWXA5032铣床主电动机功率为7.5kW,故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为:。 基本时间根据表2-28知,90的端铣刀对称铣削的基本时间为: (5-1-3)其中:L工件铣削部分长度,单位mm;切入行程长度,单位mm ,2) 切出行程长度,单位mm,=13 工作台每分钟进给量,单位mm/mi

42、n。已知:=60mm/min,=94mm,=1mm,=0.5(125-+(12)=25mm,+=26mm;所以:=2min。5.2 工序10(粗铣底面B,工艺凸台C面)切削用量及其基本时间的确定 切削用量本道工序是粗细端面,已知加工材料为ZG310-570,=570MPa,铸件无外皮,机床为XA5032型立式铣床,所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14.根据表5-143确定铣刀角度,选择前角=20,后角=12,主偏角,螺旋角。已知铣削宽度B面为=94mm。 确定每齿进给量 根据表5-74知XA5032型立式铣床的主电动机功率为

43、7.5kW,查表5-144知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工钢料时,每齿进给量=0.080.15mm/z。由于本工序背吃刀量和铣削宽度较大,选择最小的吃进给量=0.08mm/z 选择铣刀钝磨标准和耐用度 根据表5-148,用高速钢镶齿端铣刀粗加工钢料时,选择铣刀后刀面磨损极限为1.8mm,已知铣刀直径d=125mm,查表5-149经插值的端铣刀的合理耐用度T=150min。 确定切削速度v和工作台每分钟进给量 根据表2-17中公式计算: (5-2-1) 式中:、m=0.2、T=150min、mm.查表5-72得:mm/z,mm,z=14,d=125mm,有:=23.28m/min则所需铣床主

44、轴转速:r/min根据XA5032型立式铣床转速表,选择n=60r/min=1r/s,则实际切削速度v:=23.55m/min工作台每分钟进给量为:=zn=0.081460=67.2mm/min根据XA5032型立式铣床工作台进给量表5-73,选择标准纵向进给量,选取=60mm/min,则实际的每齿进给量为:=0.071mm/z 校验机床功率根据表2-18的计算公式,铣削时的功率(kw)和切削力的计算公式为: (kW) (5-2-2) (N) (5-2-3)式中:所以切削力为:切削时的功率为:kW=0.996kWXA5032铣床主电动机功率为7.5kW,故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为:。 基本时间根据表2-28知,90的端铣刀对称铣削的基本时间为: (5-2-4)其中:L工件铣削部分长度,单位mm;切入行程长度,单位mm ,2) 切出行程长度,单位mm,=13 工作台每分钟进给量,单位mm/min。已知:=60mm/min,=94mm,=1mm,=0.5(125-+(12)=24mm,+=25mm;所以:=1.98min.5.3 工序15

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