工艺规程设计
(一) 确定毛坯的制造形式
考虑到电机壳受力较为单一平衡,且需要良好的抗震性,故选用HT200为毛坯材料,机器砂型铸造。
(二) 基面选择
1、粗基准:车0.0870
106∅±mm 孔及端面时选用外圆柱面为基面,利用V 形块加上一压板定位。
铣外圆柱面、底座的下、前后、侧表面及1140.4∅±mm 内表面时,选用0.0870
106∅±mm 端面作为基面,底座的上表面以底面作为基面切削。
2、精基准:设计基准630.15±mm 与工序基准不重合,专门计算见工序。
(三) 制定工艺路线
Ⅰ:车0.0870
106∅±mm 孔及其端面; Ⅱ:铣外圆柱面,底座表面及1140.4∅±mm 内表面;
Ⅲ:钻螺纹底孔3 3.8,2 3.0mm mm ⨯∅⨯∅及孔48.5,10mm mm ⨯∅∅; Ⅳ:攻螺纹3×M5,2×M4。
(四)机床加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定
1、外圆表面:只需粗铣,2Z =4mm 满足;
2、内圆表面:粗车2Z =2mm,精车2Z=2mm,所以内圆表面直径余量为4mm;
3、底座上表面、侧表面及前后端面只需粗铣,Z=2mm;
4、底座下平面需半精铣,总加工余量Z=3mm;
5、圆柱端面需半精车,加工余量Z=4mm 。
(五)确定切削用量及基本工时
Ⅰ:车0.0870
106∅±mm 孔及两端面,机床选用C620-1卧式车床 1、粗车孔Φ108
(1)切削深度:单边余量Z=1mm,一次切除
(2)进给量:选用f=0.5mm/r
(3)计算切削速度:
xv yv
p Cv v m T c k a f V =
公式① =
0.150.35
2420.2601 1.440.80.810.970.5⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =123mm/min
(4)确定主轴转速
n s=1000c w
v d π=362r/min 按机床选取n=400r/min
实际转速V=136m/min
(5)切削工时
t=0.62min
2、精车孔0.0870
106∅±mm (1)切削深度
单边余量Z=1mm ,一次切除
(2)进给量
选择f=0.5mm/r
(3)计算切削速度
由公式①
Vc=
0.150.35
2420.2601 1.440.80.810.970.5⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =123m/min
(4)确定主轴转速
n s=1000c w
v d π=362r/min 按机床选取n=400r/min
实际转速V=136m/min
(5)切削工时
t=0.62min
3、粗车端面
切削深度:2mm 一次切除
进给量f=0.5mm/r
选取转速n=400r/min
切削工时t= 4000.510⨯=0.05min
4、半精车端面
切削深度:2mm 一次切除
进给量f=0.2mm/r
选取转速n=400r/min
切削工时t= 4000.210⨯=0.125min
Ⅱ:铣削外圆柱面,底座表面,1140.4∅±mm 内表面,机床选用X6040立式铣床
1、 粗铣Φ122±外圆柱面及底座上下表面和侧表面,采用直径d=10mm 高速钢立铣刀,
齿数Z=3
f z=0.08mm/ 齿
切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27/min
取n w =500r/min,故实际切削速度为 V=1000w dn π=105001000
π⨯⨯=15.7m/min 工作台每分钟进给量fm:
fm=f z Zn w =0.08×3×500=120mm/min
t m =12m l l l f ++=132********/min
mm π⨯+⨯+⨯=4.59min 2、 半精铣底座底面,保证尺寸63±0.15mm
fz=0.08mm/齿
V 取V=0.45m/s,即27m/min
n s =1000c w v d π=10002710
π⨯⨯=500r/min V=26.5m/min
f m =120mm/min
t m =302m
f ⨯=0.5min 3、 粗铣1140.4∅±mm 内表面
选用高速钢立铣刀,齿数Z=30,d w =4mm
V 取0.13m/s,即7.5m/min
n s =1000c w
v d π=410007.5π⨯⨯=600r/min 机床有600r/min 转速,所以
V=7.5m/min,n s =600r/min
fm=f z Zn w =0.08×3×600=144mm/min
t m= 144
286=2min 4、 粗铣底座两端面
选用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=200mm
齿数Z=3,V 取27m/min
n s =1000c w
v d π=200100027π⨯⨯=42r/min 取nw=37.5r/min, 故实际切削速度V
V=20037.51000
π⨯⨯=23.6m/min 工作台进给量fm 为
f m = fm=f z Zn w =0.08×20×37.5=60mm/min
工时
t m =60
304⨯=2min Ⅲ:钻螺纹底孔3 3.8,2 3.0mm mm ⨯∅⨯∅及孔48.5,10mm mm ⨯∅∅
选用Z540A 立式钻床
1、 钻螺纹底孔3 3.8mm ⨯∅,选用硬质合金钢YG8钻头
(1) 进给量f
f=(0.18~0.22)×0.75=0.135~0.165mm/r
取f=0.15mm/r
(2) 切削速度
取V=0.45m/s ,即27m/min ,所以
n s =1000c w
v d π= 3.8100027π⨯⨯=2262r/min 取机床最高转速1400r/min V= 3.814001000
π⨯⨯=16.7m/min (3)切削工时
t m= 3×14000.1512⨯=0.17min
2、 钻孔48.5mm ⨯∅,选用硬质合金钢YG8钻头
(1)进给量f
f 取0.15mm/r
(2)切削速度
取机床最大转速1400r/min ,所以实际切削速度 V=8.514001000
π⨯⨯=37.4m/min (3) 切削工时
t m= 14000.1584⨯⨯=0.15min
3、 钻通孔10mm ∅
(1) F=0.15mm/r
(2) V=1014001000
π⨯⨯=43.9m/min (3)切削工时
t m= 14000.158⨯=0.038min
4、 钻螺纹底孔2 3.0mm ⨯∅
(1)进给量f
f 取0.15mm/r
(2)V=314001000
π⨯⨯=13.2m/min (3)切削工时
t m= 14000.1524⨯⨯=0.038min
Ⅳ:攻螺纹3×M5,2×M4。
1、3×M5螺纹底孔倒角
按机床选取n=710r/min
2、攻螺纹3×M5
V 取0.1m/s ,即6m/min
n s =382r/min
按机床选取n=355r/min
工时t m= 3551
123⨯⨯=0.09min 3、2×M4螺纹底孔倒角
n=710r/min
4、攻螺纹2×M4
V=6m/min
N=355r/min
工时t m= 3551
24⨯⨯=0.02min 最后,将以上各工序切削用量,工时定额的计算结果,连同其他加工数据,一并填入机械加工工艺过程综合卡片。
夹具设计
(一) 问题提出
本夹具用来车削0.0870
106+∅mm 孔,由于对此孔无严格的精度要求,故设计夹具时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度不是主要问题。
(二) 夹具设计
1、 定位基准的选择:
考虑到工件的形状,此工序选择外圆柱面为定位基准,用V 形3块定位。
2、 切削力及夹紧力计算:
主切削力Fz
Fz =9.8160Fz p Fz nFz xFz yFz nFz C a f V k ⨯
=0.82 1.0
1.80.8239.8160
10310.5136 1.210-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =561N 径向切削力Fy
Fy =9.8160Fy p Fy nFy xFy yFy nFy C a f V k ⨯ =00.90.75039.81605410.5136 1.210-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =378N
走刀力Fx
Fx =9.8160Fx p Fx nFx xFx yFx nFx C a f V k ⨯ =0
00.4 1.039.81604610.5136 1.210-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
=558N
夹紧力:由于工作状态原因,对底座的夹紧力足以提供夹紧力,故无须验算。
3、 夹具操作简要说明:
本夹具操作简单,省时省力,装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。