车床.docx

车床.docx

《车床.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车床.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

车床

3.工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：

方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圆面和ф60H8（孔。

；方案二是使用车削方式加工两端面，

                                  第6页

12孔的加工放在最后。

两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。

但是仔细考虑，在线路二中，工序Ⅳ  精车ф65外圆及与ф80相接的端面.

然后工序Ⅹ  钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹。

这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。

因此，最后的加工工艺路线确定如下：

工序Ⅰ    车削左右两端面。

工序Ⅱ    粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。

工序Ⅲ    钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ    钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹

工序Ⅴ    精车65外圆及与80相接的端面.

工序Ⅵ    粗、精、细镗ф60H8（孔。

工序Ⅶ    铣ф60孔底面

工序Ⅷ    磨ф60孔底面。

工序Ⅸ    镗ф60孔底面沟槽。

工序Ⅹ    研磨ф60孔底面。

工序Ⅺ    去毛刺，终检。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“填料箱盖”零件材料为HT200钢，硬度为HBS190~241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。

根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

（1）    外圆表面（ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155）考虑到尺寸较多且

相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为ф84、ф104、ф160的阶梯轴式结构，除ф65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为R6.3um,只要粗车就可满足加工要求,以ф155为例,2Z=5mm已能满足加工要求.

（2）    外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称〈〈工艺手册〉〉表2.2-1,铸件轮廓尺寸（长度方向>100~160mm,故长度方向偏差为  mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为3.0~3.5mm.现取3.0mm。

                                  第7页

（3）内孔。

毛坯为实心。

两内孔精度要求自由尺寸精度要求，R  为

6.3,钻——扩即可满足要求。

（4）内孔ф60H8（）。

要求以外圆面ф65H5（）定位，铸出毛坯孔ф30。

查表2.3-9,

粗镗ф59.5    2Z=4.5

精镗ф59.9  2Z=0.4

细镗ф60H8（）  2Z=0.1

（5）ф60H8（）孔底面加工.

按照<<工艺手册>>表2.3-21及2.3-23

1.    研磨余量  Z=0.010~0.014  取Z=0.010

2.    磨削余量  Z=0.2~0.3      取Z=0.3

3.    铣削余量  Z=3.0—0.3—0.01=2.69

（6）底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度.

  Z=0.5

（7）6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。

均为自由尺寸精度要求。

1．6—孔可一次性直接钻出。

2．查〈〈工艺手册〉〉表2.3—20得攻螺纹前用麻花钻直径为ф8.5的孔。

钻孔  ф8.5  

攻螺纹  M10

（五）确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ：

车削端面、外圆

本工序采用计算法确定切削用量

1.加工条件

工件材料：

HT200，铸造。

加工要求：

粗车ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圆，表面粗糙度值R  为6.3。

机床：

C620—1卧式车床。

刀具：

刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mmX25mm,k=90°,r=15°  =12  r  =0.5mm。

2.计算切削用量

                                  第8页

（1）    粗车ф65、ф155两端面

确定端面最大加工余量：

已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。

长度加工方向取IT12级，取mm。

确定进给量f:

根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》表1.4,当刀杆16mmX25mm,a<=2mm时,以及工件直径为ф160时。

f=0.5~0.7mm/r

按C620—1车床说明书（见《切削手册》表1.30）取f=0.5mm/r计算切削速度:

按《切削手册》表1.27,切削速度的

计算公式为

    V=（m/min）…………………………2.1

式中,  =1.58,    =0.15,  y=0.4,m=0.2。

修正系数k见《切削手册》表1.28,即

k=1.44,k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97

所以

V=

            =66.7（m/min）

确定机床主轴转速

    n===253（r/min）

按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与253r/min相近的机床

转速有230r/min及305r/min。

现选取305r/min。

如果选230m/min，

则速度损失较大。

所以实际切削速度V=80m/min

计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取

L==42mm,      L=3mm,    L=0mm,    L=0mm  

t==0.59（min）

（2）  粗车ф160端面

                                  第9页

确定机床主轴转速:

n===133（r/min）

按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与133r/min相近的机床

转速有120r/min及150r/min。

现选取150r/min。

如果选120m/min，

则速度损失较大。

所以实际切削速度V=75.4m/min

计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取

L==80mm,      L=3mm,    L=0mm,    L=0mm  

t==2.21（min）

（3）  粗车160与104连接之端面

L==28mm,      L=3mm,    L=0mm,    L=0mm  

t==0.82（min）

工序Ⅱ：

粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角

切削深度:

先84车至80以及104车至100。

进给量:

见《切削手册》表1.4

    V=（m/min）

      =

      =66.7（m/min）

确定机床主轴转速:

n===204（r/min）

按机床选取n=230r/min。

所以实际切削速度

                                  第10页

V===75.1m/min

检验机床功率:

  主切削力

F=CFa  fv  k…………………………………2.2

式中：

CF=900,      x=1.0,      y=0.75,  n=-0.15

k=（

k=0.73

所以  

F=900

切削时消耗功率

P=

由《切削手册》表1.30中C630-1机床说明书可知,C630-1主电动机功率为7.8KW,当主轴转速为230r/min时,主轴传递的最大功率为2.4KW,所以机床功率足够,可以正常加工。

  检验机床进给系统强度:

已知主切削力F=598N,径向切削力F按《切削手册》表1.29所示公式计算

F=CFa  fV  k………………………………2.3

式中:

CF530,      x=0.9,    y=0.75,    n=0

k=（

k=0.5

所以    

F=530

而轴向切削力

F=CFa  fv  k

式中:

  CF=450,  x=1.0,  y=0.4,  n=0

k=（

                                  第11页

k=1.17

轴向切削力

F=450

取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给机构可承受的最大纵向力为3550N（见<<切削手册>>表1.30）,故机床进给系统可正常工作。

切削工时：

t=

式中：

  L=105mm,  L=4mm,  L=0

所以

t=

（2）粗车65外圆

  实际切削速度  

V==

计算切削工时：

按<<切削手册>>表6.2-1，取

    L=17mm,  L=3mm,  L=0mm

t=

（2）粗车75外圆

取  n=305r/min

  实际切削速度  

V==

计算切削工时：

按<<切削手册>>表6.2-1，取

    L=83mm,  L=3mm,  L=0mm

t=

                                  第12页

（3）粗车100外圆

取  n=305r/min

实际切削速度  

V==

计算切削工时：

按<<切削手册>>表6.2-1，取

L=15mm,  L=3mm,  L=0mm

t=

（4）车槽.采用切槽刀，r=0.2mm

  根据《机械加工工艺师手册》表27-8

取  f=0.25mm/r

n=305r/min

计算切削工时

L=9mm,  L=3mm,  L=0mm

t=

工序Ⅲ  钻扩mm、及锪孔。

转塔机床C365L

（1）    钻孔

f=0.41mm/r

（见《切削手册》表2.7）

r=12.25m/min

（见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）

按机床选取：

=136r/min（按《工艺手册》表4.2-2）

所以实际切削速度

                                  第13页

切削工时计算：

，  =10mm，  =4mm

=

（2）  钻孔mm

根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为

f=（1.2~1.3）

v=（）

公式中、为加工实心孔时的切削用量，查《切削手册》

得  =0.56mm/r（表2.7）

=19.25m/min（表2.13）

并令：

  f=1.35

            =0.76mm/r

按机床取f=0.76mm/r

v=0.4=7.7m/min

按照机床选取

所以实际切削速度：

切削工时计算：

，  ，  

=

（3）    锪圆柱式沉头孔

根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，

                                  第14页

故

f=

按机床取f=0.21mm/r

r=

按机床选取：

所以实际切削速度为：

切削工时计算：

，  ，  

=

工序Ⅳ钻6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24

（1）  钻6-13.5

f=0.35mm/r

V=17mm/min

所以n==401（r/min）

按机床选取：

所以实际切削速度为：

切削工时

                                  第15页

，  ，  则：

=

t=6t=60.157=0.942min

（2）  钻2底孔Φ8.5

f=0.35mm/r

v=13m/min

所以n==487r/min

按机床选取

实际切削速度

切削工时

，  ，  则：

=

（3）  4深20，孔深24，底孔Φ8.5

f=0.35mm/r

v=13m/min

所以  n==487r/min

按机床选取

实际切削速度

                                  第16页

切削工时

，  ，  则：

=

（4）    攻螺纹孔2

r=0.2m/s=12m/min

所以  

按机床选取

则

实际切削速度

计算工时

，  ，  则：

=

（5）    攻螺纹4-M10

r=0.2m/s=12m/min

所以  

按机床选取

则

实际切削速度

计算工时

，  ，  则：

=

                                  第17页

  工序Ⅴ：

精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面

车床：

C616

（1）    精车端面

Z=0.4mm

计算切削速度：

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=90min）

式中，    ，  修正系数见《切削手册》表1.28

所以

按机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8）与1023r/min。

如果选995r/min，则速度损失较大。

所以实际切削速度

计算切削工时

按《工艺手册》表6.2-1取

，  ，  ，  则：

=

（2）    精车Φ65外圆

                                  第18页

2Z=0.3

f=0.1mm/r

式中，    ，  修正系数见《切削手册》表1.28

所以

所以实际切削速度

计算切削工时

，  ，  则：

=

（3）  精车外圆Φ100mm

2Z=0.3mm  Z=0.15mm  f=0.1mm/r

取  

实际切削速度

计算切削工时

，  ，  则：

                                  第19页

=

工序Ⅵ：

精、粗、细镗mm孔

（1）    粗镗孔至Φ59.5mm

2Z=4.5mm则

Z=2.25mm

查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。

，  ，  则：

=

（2）    精镗孔至Φ59.9mm

2Z=0.4mm，Z=0.2mm

f=0.1mm/r

v=80m/min

计算切削工时

，  ，  则：

=

（3）    细镗孔至mm

由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。

f=0.1mm/r

=425r/min

V=80m/min

                                  第20页

  工序Ⅶ：

铣Φ60孔底面

铣床：

X63

铣刀：

选用立铣刀  d=10mm  L=115mm  齿数Z=4

切削速度：

参照有关手册，确定v=15m/min

=477.7r/min

采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-39）

取  =475r/min

故实际切削速度为：

当时，工作台的每分钟进给量应为

查机床说明书，刚好有故直接选用该值。

计算切削工时

L=（60mm-30mm）=30mm

倒角1x45°采用90°锪钻

  工序Ⅷ：

磨Φ60孔底面

①．选择磨床：

选用MD1158（内圆磨床）

②．选择砂轮：

见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为A36KV6P20x6x8mm

③．切削用量的选择：

砂轮转速  ，m/s

轴向进给量  

径向进给量  

④．切削工时计算：

                                  第21页

当加工一个表面时

（见《工艺手册》表6.2-8）

式中  L：

加工长度  L=30mm

      b：

加工宽度  b=30mm

      ：

单位加工余量  =0.2mm

      K：

系数K=1.1

      r：

工作台移动速度（m/min）

      ：

工作台往返一次砂轮轴向进给量

      ：

工作台往返一次砂轮径向进给量

则  

工序Ⅸ：

镗Φ60mm孔底沟槽

内孔车刀  保证t=0.5mm，d=2mm

工序Ⅹ：

研磨Φ60mm孔底面

采用手工研具进行手工研磨：

Z=0.01mm

三、课程设计心得体会

紧张而又辛苦的7天课程设计结束啦。

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课，并进了生产实习的基础上进行的一个环节。

这次课程设计能使我们可以综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度的零件（支架）的工艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及将来从事的事业打下了良好的基础。

                                  第22页

参考资料

1.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》孙丽媛主编冶金工业出版社

2.《机械制造工艺学》周昌治、杨忠鉴等      重庆大学出版社

3.《机械制图》金大鹰主编  机械工业出版社

4.《金属切削手册》第三版  上海市金属切削技术协会上海科学技术出版社

5．《机械零件手册》（第5版）周开勤主编  西安电子工业大学出版社

6．《机械制造工艺课程设计指导》    王斌斌主编  

7.《AutoCAD2006工程绘图教程》  曾令宜主编  高等教育出版社

8.《工程材料与热加工技术》程小宁  主编  西安电子工业大学出版社