1、目 录(3号黑体居中)第1章 课程设计 1 1.1零件分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工艺分析 1 1.2零件工艺规程设计 2 1.2.1毛坯的制造形式 2 1.2.2基准面的选择 21.2.3制定工艺路线 31.2.4机械加工余量、工序尺寸以毛坯尺寸的确定 61.2.5确定切削用量及基本工时 71.3绘制零件图和编制工序卡311.3.1绘制零件图311.3.2编制工艺文件31第2章 综合训练 33 2.1专用夹具设计33 2.1.1定位基准的选择 33 2.1.2切削力及加紧李的计算 33 2.1.3夹具设计及操作的简要说明35参考文献43 总结44拨叉机加工工艺与铣夹具
2、设计及其三维造型第 1 章 课程设计1.1零件分析1.1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140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工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20mm孔与操纵机构相连,二下方的50mm半孔则是用于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。1.1.2零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉831008共有两处加工表面,其间有一定位置要求。分述如下:1.以20mm为中心的加工表面这一组加工表面包括:20的孔,以及其上下端面,上端面与孔有位置要求,孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔,一个
3、M8的螺纹孔。下端有一个47的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。2.以50mm为中心的加工表面这两组表面有一定的位置度要求,即50的孔上下两个端面与20的孔有垂直度要求。(1) 50mm的孔的上、下表面与20mm的孔的垂直度误差为0.07mm。(2) 20mm的孔的上、下表面与20mm的孔的垂直度误差为0.05mm。(3) 50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。(4) 20mm的孔内表面的粗糙度误差为1.6um,精度为IT7。由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。1.2零件工艺规程设计1.2.1毛坯的制造形
4、式图1-1 拨叉毛坯图1.2.2基准面的选择一个好的机构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于设计拨叉的加工工艺来说,应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格低的机床。在选择各表面、内花键及槽的加工方法时,要综合考虑以下因素:(1)要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。(2)根据生产类型选择,在大批
5、量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。(3)考虑被加工材料的性质。(4)考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。(5)此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。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,是生产无法正常进行。(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
6、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20mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个32mm作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。(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。1.2.3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
7、使生产成本尽量下降。1、 定位基准的选择 本工序以两个20mm内孔上表面做粗基准定位,粗、精加工20mm和50mm孔下底面。 用下底面做精基准定位,粗、精加工内孔。 用下底面做基准定位钻孔及攻螺纹。 用20mm孔上表面做基准定位铣下底面处的小斜面。2、 零件表面加工方法的选择 20mm和50mm孔的下底面的表面粗糙度为3.2,没有公差要求,故采用铣削能达到要求。 20mm和50mm孔的上表面的表面粗糙度为3.2,公差等级为IT7-IT8,采用铣削同样能达到要求。 20mm和50mm孔内孔表面粗糙度为3.2,公差等级为IT7,采用扩孔和铰孔能达到要求。 8mm锥孔在装配时采用钻铰,故只需先钻孔就
8、行了。 4mm的螺纹孔先采用钻孔,再攻螺纹。 20mm外表面下面的两个小斜底面的表面粗糙度为12.5,采用铣削能达到要求。 切断,采用4mm的铣刀直接切断。3、 制定工艺路线1)工艺路线方案一工序一 粗、精铣20mm孔上端面。工序二 钻、扩、铰、精铰20mm、50mm孔。工序三 粗、精铣50mm孔上端面工序四 粗、精铣50mm、20mm孔下端面。工序五 切断。工序六 钻4mm孔(装配时钻铰锥孔)。工序七 钻一个4mm孔,攻M6螺纹。工序八 铣47凸台。工序九 检查。上面工序加工效率较高,但同时钻三个孔,对设备有一定要求。且看另一个方案。2)工艺路线方案二工序一 粗、精铣20mm孔上端面。工序二
9、 粗、精铣20mm孔下端面。工序三 钻、扩、铰、精铰20mm孔。工序四 钻、扩、铰、精铰50mm孔。工序五 粗、精铣50mm孔上端面工序六 粗、精铣50mm孔下端面。工序七 切断。工序八 钻4mm孔(装配时钻铰锥孔)。工序九 钻一个4mm孔,攻M6螺纹。工序十 铣47凸台。工序十一 检查。上面工序可以适合大多数生产,但效率较低。综合考虑以上步骤,得到我的工艺路线。3)工艺路线方案三工序一 以32mm外圆为粗基准,粗铣20mm孔下端面。工序二 精铣20mm孔上下端面。工序三 以20mm孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰20mm孔,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。工序四 以2
10、0mm孔为精基准,钻、扩、铰、精铰50mm孔,保证空的精度达到IT7。工序五以20mm孔为精基准,粗铣50mm孔上下端面。工序六 以20mm孔为精基准,精铣50mm孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07mm。工序七 切断。工序八 以20mm孔为精基准,钻4mm孔(装配时钻铰锥孔)。工序九 以20mm孔为精基准,钻一个4mm孔,攻M6螺纹。工序十 以20mm孔为精基准,铣47凸台。工序十一 检查。虽然工序仍然是十一步,但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍(实际铣削只有两次,而且刀具不用调整)。多次加工50mm、20mm孔是精度要求所致。工序设计选择加工设备与
11、工艺装备1) 选择机床 根据不同东西工序选择机床 工序1和工序2,因为要求不大,所以采用铣床能直接加工出来。 工序3和工序4,采用钻、铰能达到要求,可以在数控铣床、加工中心、镗床中加工。 工序5和工序6采用钻床。 工序7和工序8采用铣床,精度要求不高。2) 选择夹具全部采用装用夹具3) 选择刀具 工序1和工序2可以采用大直径立铣刀。 工序3和工序4内孔加工先用扩孔钻扩孔,其次用铰刀铰内孔。 工序5用钻头钻孔。 工序6先用钻头钻孔,在用丝锥攻螺纹。 工序7用铣刀铣小斜面。 工序8用4的铣刀铣断。4) 选用量具 工序1和工序2采用游标卡尺和螺旋千分尺测量。 工序3和工序4采用游标卡尺测量。1.2.
12、4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉” 零件的材料为HT200,硬度190210HB,毛坯重量2.2kg,生产类型为大批量,铸造毛坯。又由机械制造工艺设计简明手册(以下简称为工艺手册表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级,查表2.2-4得,加工余量等级为G级,选取尺寸公差等级为IT10。根据以上资料及路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下:(1)沿轴线方向长度方向的加工余量及公差(20mm、50mm端面),查工艺手册表2.2-4取20mm、50mm端面长度最小余量为2.5(均为双边加工)。铣削加工余量为:a)粗铣:1.5mm b)精铣:1mm
13、毛坯尺寸及公差为:(350.3)mm (170.25)mm(2)内孔(50mm已铸成孔),查工艺手册表2.2-2.5,取50mm已铸成长度余量为3mm,即已铸成孔44mm。镗削加工余量为:a)粗镗:2mm b)半精镗:1mm毛坯尺寸及公差为:(480.3)mm (50)mm(3)其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。1.2.5确定切削用量及基本工时工序一 以32mm外圆为粗基准,粗铣20mm孔上下端面。(1)加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:粗铣20
14、mm孔上下端面。机床:X6140卧式铣床。刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。由切削用量简明手册(后简称切削用量)表3.1查得铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c = 119.3m/min,f z =0.16mm/z。(6)计算基本工时公式1-4根据公式1-4,计算得。公式中,L=l+y+,根据切削手册表3,26,可得l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm。工序二 铣20mm、50mm孔上下端面。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0
15、.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:精铣20上下端面。机床:X6140卧式铣床。刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z =0.13mm/z。6)计算基本工时根据公式1-4计算出基本工时:。(2)粗铣50mm的下表面1)铣削50mm的下表面与铣削20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同,即ap=1.5mm, nc=475r/min, Vfc=600mm/s, Vc =119.3m/
16、min, f z =0.13 mm/z。2)计算基本工时公式中:L=l+y+,根据切削手册表3,26,可得l+=0,所以L=l+y+=32+12=72mm。计算得(3)精铣20mm的下表面1)铣削深度:因为切削量较小,故可以选择ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度。2)每齿进给量:查切削手册得机床功率为7.5kw。查切削手册表3.5可得f=0.50.7mm/z。由于是对称铣,选较小量f=0.7 mm/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1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min。4) 计算切削速度 按切削手册表3.27中的公式:查切削手册表
17、3.16得, Vc124mm/s,n=494r/min,Vf=395mm/s。又根据XA6132铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=375mm/s。所以,根据公式1-2计算实际的切削速度为:综上,根据公式1-3计算实际的进给量为:5)校验机床功率 查切削手册表3.24,Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm为1.7KW,所以PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=375mm/s,V c=119.3m/min。6)计算基本工时根据公式1-4,计算得。公式中,L=l+y+,根据切削手册表3,26,可得l+=80mm,所以L=l+y+=3
18、2+12=112mm。(4)精铣50mm的下表面1)铣削50mm的下表面与铣削20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同,即ap=1.0mm, nc=475r/min, Vfc=375mm/s, Vc =119.3m/min。2)计算基本工时公式中:L=l+y+,根据切削手册表3,26,可得l+=80mm,所以L=l+y+=72+80=152mm。计算得工序三 以20mm孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰20mm孔,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。(一)钻18mm的孔(1)加工条件工艺要求:孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔,用乳化液冷却。机床:Z535型立式钻床刀
19、具:高速钢麻花钻头选择高速钢麻花钻头,其直径=18mm,钻头几何形状为:由切削手册表2.1及表2.2,可知选修磨横刃,=,=,2=,2=,=3.5mm,b=2mm,l=4mm。(2)切削用量1)决定进给量fa)按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.7,当铸铁的强度=200HBS, =18mm时,f=()mm/r。由于L/d=30/18=1.673,故取修正系数K=1,所以,f=。b)按钻头强度决定进给量根据表2.8,当=190MPa,=18mm,钻头强度允许的进给量f=1.6mm/r。c)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9,当=210HBS, =20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为
20、11760N时(查工艺设计手册可知,Z535钻床允许的轴向力为15696N),进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=,根据Z535钻床说明书,根据工艺设计手册,选f=0.80mm/r,=21mm时,轴向力=7260N。又因为轴向力的修正系数为1.0,所以=7260N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为=15696N,经检验,所以f=0.80mm/r,符合条件。2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表2.12,当=18mm,钻头后刀面最大磨钝量取为()mm,寿命T=60min。3)决定切削速度由切削手册表2,15可知f=
21、0.80mm/r时,双修磨钝刃的钻头,=18mm时,=17m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知=1.0,=1.0,=1.0,=0.85。所以,根据Z535钻床说明书,查看工艺设计手册表4.2-15,可以考虑选择=275r/min。4)检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21,当f=0.8mm/r, =20mm,f=0.9mm/r, =17.4m/min时Pc=1.7KW。又根据Z535钻床说明书,PcPE。所以,有McMm,PcPE,进而检验了选择的切削用量可用。即f=0.80mm/r,n=275r/min, =14.4m/min。(3)计算基本工时公式中:L=l+y+由切削
22、手册表2.29查得y+=9mm,所以,(二)扩19.8mm的孔(1)工艺要求:孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔,用乳化液冷却。机床:Z535型立式钻床刀具:高速钢扩孔钻头选择高速钢扩孔钻头,其直径=19.8mm,钻头几何形状为:由切削手册表2.5,= ,=,= ,= ,=1mm。 (2)切削用量1)决定进给量fa)按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.10,当铸铁的强度=200HBS, =19.8mm时,f=()mm/r。由于L/d=30/19.8=1.52,因扩孔之后还须铰孔,故取修正系数K=0.7,所以,。b)按钻头强度决定进给量根据表2.8,当=190MPa,=19.8mm,钻
23、头强度允许的进给量f=1.75mm/r。c)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9,当=210HBS, =20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为11760N时(查工艺设计手册可知,Z535钻床允许的轴向力为15696N),进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f= ,根据Z535钻床说明书,根据工艺设计手册,选f=0.64mm/r,又由切削手册表2.19可以得知钻孔时的轴向力,当f=0.64mm/r,=21mm时,轴向力=6080N。又因为轴向力的修正系数为1.0,所以=6080N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为=
24、15696N,经检验,所以f=0.64mm/r,符合条件。2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表2.12,当=19.8mm,钻头后刀面最大磨钝量取为()mm,寿命T=30min。3)决定切削速度由切削手册表2,30中的公式:可知f=0.64mm/r时,=19.8mm时,=27m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知=1.0,=1.0,=1.0,=0.85。所以,根据Z535钻床说明书,查看工艺设计手册表4.2-15,可以考虑选择=375r/min。4)检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21,当f=0.8mm/r, Mc。又根据Z535钻床说明书,PcPE。所以,有McMm,P
25、c200HBS, =19.94mm时,f=()mm/r。又由于粗铰之后还要精铰,所以应该选最大的进给量,即f=2.0mm/r。2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表2.12,当=20mm,钻头后刀面最大磨钝量取为()mm,寿命T=60min。3)决定切削速度由切削手册表2,30的公式:可知,=7.7m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知=1.0,=1.0,=1.0,=0.85。所以,根据Z535钻床说明书,查看工艺设计手册表4.2-15,可以考虑选择=140r/min。4)检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21,当f=2.0mm/r, Mc。又根据切削手册表2.23,=HB
26、S, =20mm时,f=2.0mm/r, =10m/min时Pc=1.7KW。根据Z535钻床说明书,PcPE。所以,有McMm,Pc170HBS, =20mm,加工精度要求为IT7精度时,f=()mm/r。又由于这是粗铰之后的精铰,所以应该选中等的进给量,即f=1.5mm/r。2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表2.12,当=20mm,钻头后刀面最大磨钝量取为()mm,寿命T=60min。3)决定切削速度由切削手册表2,30的公式:可知,=9.64m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知=1.0,=1.0,=1.0,=0.85。所以,根据Z535钻床说明书,查看工艺设计手册
27、表4.2-15,可以考虑选择=140r/min。4)检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21,当f=1.6mm/r, =21mm时,Mc=125.6Nm。扭转的修正系数均为1.0,故Mc=125.6Nm。又根据切削手册表2.23,=HBS, =20mm时,f=1.5mm/r, =10m/min时Pc=1.5KW。根据Z535钻床说明书,PcPE。所以,有McMm,PcPE,进而检验了选择的切削用量可用。即f=1.5mm/r,n=140r/min, =8.2m/min。(3)计算基本工时公式中:L=l+y+由切削手册表2.29查得y+=10mm,所以,工序四 以20mm孔为精基准,粗、精镗50m
28、m孔,保证空的精度达到IT7。(一)粗镗48mm孔(1)加工条件工艺要求:孔径d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔。机床:T616型立式钻床刀具:YG6的硬质合金刀刀具为YG6的硬质合金刀,且直径为20mm的圆形镗刀。(2)切削用量1)确定切削深度ap2)确定进给量f根据切削手册表1.5,当粗镗铸铁,镗刀直径为20mm,ap=2mm,孔径d=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时,f= mm/r。按T616机床进给量,查工艺设计手册表4.2-21,选f=0.58mm/r。(3)决定切削速度v查切削手册表1.27和表1.28,其中:=158,xv=0.15,yv=0.40,m=0.20,T=
29、60min =1.0, =1.0, =0.8, =1.0所以,(4)确定粗镗48mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=,则l1=3.5mm,l2=4mm,l=12mm,l3=0,又f=0.58mm/r,n=370r/mm,i=1所以。(二)半精镗50mm的孔(1)加工条件工艺要求:孔径d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔。机床:T616型立式钻床刀具:YG6的硬质合金刀刀具为YG6的硬质合金刀,且直径为20mm的圆形镗刀。(2)切削用量1)确定切削深度ap2)确定进给量f根据切削手册表1.5,当粗镗铸铁,镗刀直径为20mm,ap=2mm,孔径d=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时,f=
30、mm/r。按T616机床进给量,查工艺设计手册表4.2-21,选f=0.41mm/r。(3)决定切削速度v查切削手册表1.27和表1.28,其中:=158,xv=0.15,yv=0.40,m=0.20,T=60min又可以查出=1.0, =1.0, =0.8, =1.0所以,又按T616机床的、上的转速,选择n=370r/min。(4)确定粗镗50mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=,则l1=3.5mm,l2=4mm,l=12mm,l3=0,又f=0.58mm/r,n=370r/mm,i=1。所以工序五 切断。(1)加工条件工件尺寸:长72mm,深12mm。工艺要求:将双体铣开。刀具:查工艺设
31、计手册表3.1-27可知,选高速钢细齿圆锯片刀。又由金属切削手册表6-7可查得,B=4mm,=160mm,Z=50,。(2)切削用量1)决定每齿进给量根据切削手册表3.4可查得,。由于是对称铣,取f=0.028min/z。2)后刀面最大磨损及寿命由切削手册表3.7可查得,后刀面最大磨损为:。由切削手册表3.8可查得,寿命T=150min。3)计算切削速度由切削手册表3.27中的公式可查得,根据公式可算出=76.7m/min。又根据公式可以算出。根据XA6132铣床的说明书,选主轴转速为n=150r/min。所以,实际的切削速度为v=75.36m/min。工作台每分钟进给量为:。综上,实际的进给
32、量为。4)检验机床功率根据切削手册表3.28中的计算公式可知,公式中:cF=30,xF=1.0,yF=0.65,uF=0.83,wF=0,qF=0.83。所以算得=163.5N,=4.8KW。XA6132铣床主动电机的功率为7.5KW,所以,选用的切削用量检验合格,可以采用。综上,最终确定,=190mm/min,n=150r/min,v=75.36m/min。(3)计算基本工时公式中:L=l+y+由切削手册表3.26查得l+=0mm,所以,L=l+y+=22mm。故,工序六 以20mm孔为精基准,粗铣50mm孔上下端面。与工序一相同。工序七 以20mm孔为精基准,精铣50mm孔上下端面,保证端
33、面相对孔的垂直度误差不超过0.07。与工序二相同。工序八 以20mm孔为精基准,钻4mm孔(装配时钻铰锥孔)。(1)加工条件工艺要求:孔径=4mm,孔深l=32mm,通孔。机床:Z535型立式钻床刀具:高速钢麻花钻头选择高速钢麻花钻头,其直径=4mm,由切削手册表2.7可知铸铁的强度。由切削手册表2.1及表2.2,可知钻头几何形状为:选=,=,2=,2=。(2)切削用量1)决定进给量fa)按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.7,当铸铁的强度3,故取修正系数K=0.8,所以,f=。b)按钻头强度决定进给量根据表2.8,当=190MPa,=4.3mm,钻头强度允许的进给量f=0.5mm/r。c
34、)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9,当=210HBS, =10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为8330N时(查工艺设计手册可知,Z535钻床允许的轴向力为8830N),进给量为1.63mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=,根据Z535钻床说明书,根据工艺设计手册,选f=0.17mm/r,又由切削手册表2.19可以查出钻孔时的轴向力,当f=0.17mm/r,=12mm时,轴向力=1230N。又因为轴向力的修正系数为1.0,所以=1230N。根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为=8330N,经检验,所以f=0.17mm/r,
35、符合条件。2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表2.12,当=6mm,钻头后刀面最大磨钝量取为()mm,寿命T=20min。3)决定切削速度由切削手册表2,15可知f=0.20mm/r时,标准钻头,=4mm时,=20m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知=1.0,=1.0,=1.0,=0.85。所以,根据Z535钻床说明书,查看工艺设计手册表4.2-15,可以考虑选择=1354r/min。4)检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21,当f=0.17mm/r, Mc。又根据切削手册表2.23,=HBS, =10mm时,f=0.53mm/r, =17m/min时Pc=0.8KW。
36、根据Z535钻床说明书,PcPE。所以,有McMm,PcPE,进而检验了选择的切削用量可用。即f=0.17mm/r,n=1360r/min, =17m/min。(3)计算基本工时公式中:L=l+y+由切削手册表2.29查得y+=2.5mm,所以,工序九 以20mm孔为精基准,钻一个5mm孔,攻M6螺纹。(一)钻5mm孔(1)加工条件工艺要求:孔径=4mm,孔深l=6mm,通孔。机床:Z535型立式钻床刀具:高速钢麻花钻头选择高速钢麻花钻头,其直径=5mm,由切削手册表2.7可知铸铁的强度。由切削手册表2.1及表2.2,可知钻头几何形状为:选=,=,2=,2=。(2)切削用量1)决定进给量fa)按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.7,当铸铁的强度=200HBS, =5mm时,f=()mm/r。由于L/d=6/5=1.23,故取修正系数K=1,所以,f=。b)按钻头强度决定进给量根据表2.8,当=190MPa,=5.4mm,钻头强度允许的进给量f=0.6mm/r。c)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9,当=210HBS, =10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为8330N时(查工艺设计手册可知,Z535钻床允许的轴向力为8830N),进给量为1.63