短轴机械加工工艺规程.docx

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短轴机械加工工艺规程

辽宁工业大学

短轴机械工艺规程

设计说明书

题目：

短轴机械工艺规程设计

院（系）：

机械工程与自动化学院

专业班级：

机电132班

学号：

130101042

学生姓名：

明宗强

指导教师：

李晓丹

教师职称：

教授

起止时间：

2016.12.12-2016.12.23

一、零件工艺分析------------------------------------2

二、零件工艺路线------------------------------------2

三、工序设计----------------------------------------2

1.平右端面，粗车φ22外圆，倒角，车退刀槽------------------2

2.平左端面，打中左心孔，粗车φ26外圆，倒角-----------------5

3.钻φ8孔，攻M10螺纹，钻φ10.5孔，用36.5°锪钻倒角，钻φ12.5孔，用120°锪钻倒角--------------------------------------7

4.精车φ20外圆----------------------------------------9

5.精车φ25外圆--------------------------------------10

6.钻φ8工艺孔---------------------------------------10

四、钻床夹具设计------------------------------------11

五、参考资料目录------------------------------------12

零件机械加工工艺规程设计

一．零件的工艺性分析

本题目短轴材料合金代号为45号钢,其力学性能:

用于制造要求强度较高，韧性中等的零件，通常在调质，正火状态下使用，表面淬火硬度一般在40-50HRC，σb600MPa，σs355MPa，δ>16%，ψ>40%，硬度217-255HBS。

毛坯形式为棒料，生产批量为1万件/年，生产纲领为大批生产。

零件的主要作用是悬挂轴。

从零件图上得到短轴的通孔对于右端面有一定的位置要求，位置要求20；φ8通孔主要配合表面尺寸精度要求IT12-IT13，表面质量要求Ra25；短轴外圆柱表面公差等级IT6-IT7,表面粗糙度Ra1.6，其他表面粗糙度Ra25，零件的平均精度比较低。

零件的加工表面简单，多采用车削和钻削加工方式。

零件的加工多采用左端面作为基准，定位可靠，基准统一。

二．拟定工艺路线如下：

Ⅰ

平右端面，粗车φ22外圆，倒角，车退刀槽

Ⅱ

车左端面，打左中心孔，粗车φ26外圆，倒角

Ⅲ

钻φ8孔，攻M10螺纹，钻φ10.5孔，用36.5°锪钻打倒角，钻φ12.5孔，用120°锪钻打倒角

Ⅳ

精车φ20外圆

Ⅴ

精车φ25外圆

Ⅵ

钻φ8通孔

三．工序设计

1.平右端面，粗车φ22外圆，倒角，车退刀槽

1）.平右车端面

1）加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140

夹具：

三爪卡盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra6.3

刀具：

45°端面车刀

：

棒料厚度方向粗加工余量ap=3mm由表5-2查得

由表5-2查得取fz=0.4mm/r，查表切削速度70-90m/min,选80m/min

机床主轴转速

n=1000Vc/πd0=1000×80/（3.14×28）=1273r/min

由机床转速表4-1取

=1220

得实际

时间定额的计算:

=28mm

=

2mm

=3mm

辅助时间Tf=Tjx18%=0.012min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.0.079min

2）.粗车φ22外圆

1）加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140普通车床

夹具：

三爪夹盘

刀具：

90°外圆车刀

2）计算切削用量

加工余量ap=3mm

由表4-10取f=0.3mm/r

由表5-21查得切削速度

=80m/min

机床主轴转速

n=1000Vc/πd0=1000×80/（3.14×28）=909r/min

由机床转速表表4-9取

=1000

得实际vc=πd0n/1000=3.14×28×1000/1000=88m/min

时间定额的计算:

=60mm

=

2mm

=3mm

表4-2查得

辅助时间Tf=Tjx15%=0.032min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.249min

3）切退刀槽

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140普通车床

夹具：

三爪夹盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

3×0.5

刀具：

切槽刀

计算切削用量

切3×0.5槽（φ22）处

毛坯厚度方向背吃刀量ap=0.5mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.1mm/r

切削速度由表5-36取vc=30m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×30/3.14/22=477r/min

查表取n=500r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×320/1000=31.4m/min

时间定额的计算:

Tj=（L+l+l1+l2）i/vf=（3+1+1）/50=0.1min

Tf=18%×Tj=0.018min

Tz=Tj+Tf=0.118min

4）切倒角

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140普通车床

夹具：

三爪夹盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

1×45°

刀具：

90°外圆车刀

计算切削用量

背吃刀量ap=1mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.3mm/r

切削速度由表5-36取vc=70m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×70/3.14/22=1114r/min

查表取n=1220r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×1220/1000=76.616m/min

时间定额的计算:

Tj=（L+l1+l2）i/vf=（3.28+2+2）/22.8=0.36min

Tf=18%×Tj=0.072min

Tz=Tj+Tf=0.432min

2.平左端面、打左中心孔、粗车φ25外圆,倒角

1）平左车端面：

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140

夹具：

三爪卡盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra25

刀具：

45°端面车刀

棒料粗加工余量ap=1mm由表5-2查得

由表5-2查得取fz=0.4mm/r

由表5-2查得取vc=70m/minT=60min

机床主轴转速

n=1000Vc/πd0=1000×70/（3.14×28）=796r/min

由机床转速表4-1取

=800

得实际

时间定额的计算:

基本时间Tj=（L+l+l1+l2）i/vf=（28+2+3）/320=0.103min

辅助时间Tf=Tjx18%=0.019min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.1232in

2）打左中心孔

1）加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140普通车床

夹具：

三爪夹盘

刀具：

φ5中心钻

2）计算切削用量

钻φ5孔：

加工余量ap=4.8mm

由表4-10取f=0.15mm/r

由表5-21查得切削速度

=21m/min

机床主轴转速

n=1000Vc/πd0=1000×21/（3.14×5）=1273.8r/min

由机床转速表表4-9取

=1280

得实际vc=πd0n/1000=3.14×5×1280/1000=20.09m/min=0.33m/s

时间定额的计算

切入行程

=（D-d1）/2×cotkr+2mm=（5-0）/2×cot60°+2=3.443mm

切出行程计算切削长度

=2mm

基本时间Tj=（l+l1+l2）×i/fn=（2+3.443+0）/0.15×1280=0.028min

Tf=18%×Tj=0.005min

Tz=Tj+Tf=0.033min

3）粗车φ26外圆

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140

夹具：

机心卡盘顶尖

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra6.3

刀具：

90°右外圆车刀

计算切削用量

背吃刀量ap=1mm一次走刀留4mm

由表5-2查得取fz=0.3mm/r

由表1-14取vc=100m/min

由机床转速表

机床主轴转速

=1600

得实际

时间定额的计算:

时间定额的计算:

=28mm

=2mm

=3mm

表4-2查得

辅助时间Tf=Tjx15%=0.01min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.079min

4）切倒角

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140普通车床

夹具：

三爪夹盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

1×45°

刀具：

90°外圆车刀

计算切削用量

背吃刀量ap=1mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.3mm/r

切削速度由表5-36取vc=70m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×70/3.14/22=1114r/min

查表取n=1220r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×22×1220/1000=76.616m/min

时间定额的计算:

Tj=（L+l1+l2）i/vf=（3.28+2+2）/22.8=0.36min

Tf=18%×Tj=0.072min

Tz=Tj+Tf=0.432min

3.钻φ8孔，攻M10螺纹，钻φ10.5孔，用36.5°锪钻倒角，钻φ12.5孔，用120°锪钻倒角

1）钻φ8孔

加工条件

工件材料：

45

机床：

Z550钻床

夹具：

专用夹具

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra25

刀具：

φ8直柄麻花钻

计算切削用量

ap=0.2mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.13mm/r

切削速度由表5-36取vc=80m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×80/3.14/8=318r/min

查表取n=330r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×8×330/1000=8.28m/min

时间定额的计算:

切入行程L1=2mm，切除行程L2=3mm，切削长度Lw=30mm

Tj=（Lw+l1+l2）i/vf=（30+2+3）/42.9=0.0.816min

Tf=15%×Tj=0.146min

Tz=Tj+Tf=0.962min

2）攻M10螺纹

加工条件

工件材料：

45

机床：

Z550钻床

夹具：

专用夹具

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra25

刀具：

φ10丝锥

计算切削用量

进给速度由表5-36取f=1mm/r

切削速度由表5-36取vc=20m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×20/3.14×10=636r/min

查表取n=600r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×10×600/1000=0.3m/min

切入行程L1=3mm，切除行程L2=3mm，切削长度Lw=24mm

Tj=（Lw+l1+l2）i/vf=（24+3+3）/60=0.05min

Tf=15%×Tj=0.08min

Tz=Tj+Tf=0.058min

3）钻φ10.5孔，深6mm

加工条件

工件材料：

45

机床：

Z550钻床

夹具：

专用夹具

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra25

刀具：

φ10.5直柄麻花钻

计算切削用量

ap=0.3mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.2mm/r

切削速度由表5-36取vc=24m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×24/3.14/10.5=727r/min

查表取n=800r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×10.5×800/1000=26.375m/min

时间定额的计算:

切入行程L1=2mm，切除行程L2=3mm，切削长度Lw=6mm

Tj=（Lw+l1+l2）i/vf=（6+2+3）/160=0.69min

Tf=15%×Tj=0.104min

Tz=Tj+Tf=0.793min

4）钻φ12.5孔，深3mm

加工条件

工件材料：

45

机床：

Z550钻床

夹具：

专用夹具

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra25

刀具：

φ12.5直柄麻花钻

计算切削用量

ap=0.3mm一次走刀余量1mm

进给速度由表5-36取f=0.2mm/r

切削速度由表5-36取vc=24m/min

机床主轴转速n=1000vc/πd0=1000×24/3.14/12.5=727r/min

查表取n=800r/min

实际切削速度vc=πd0n/1000=3.14×12.5×800/1000=26.38m/min

时间定额的计算:

切入行程L1=3mm，切除行程L2=2mm，切削长度Lw=3mm

Tj=（Lw+l1+l2）i/vf=（3+2+3）/160=0.05min

Tf=15%×Tj=0.01min

Tz=Tj+Tf=0.06min

4.精车φ20外圆

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140

夹具：

三爪卡盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra1.6

刀具：

90°右外圆车刀

计算切削用量

背吃刀量ap=1mm

由表1-7当Ra=1.6时Kr=10°，Vc=50m/minf=0.14-0.2取f=0.15Vc=100

由机床转速表

机床主轴转速

=1600

得实际

时间定额的计算:

时间定额的计算:

=60mm

=2mm

=3mm

表4-2查得

辅助时间Tf=Tjx15%=0.04min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.312min

5.精车φ25外圆

加工条件

工件材料：

45

机床：

CA6140

夹具：

三爪卡盘

量具：

游标卡尺（量程0～150精度0.02）

加工要求：

Ra1.6

刀具：

90°右外圆车刀

计算切削用量

背吃刀量ap=0.5mm

由表1-7当Ra=1.6时Kr=10°，Vc=50m/minf=0.14-0.2取f=0.16当ap=0.5mm时，Vc=100

由机床转速表

机床主轴转速

=1220

得实际

时间定额的计算:

时间定额的计算:

=32mm

=2mm

=3mm

表4-2查得

辅助时间Tf=Tjx15%=0.032min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.247min

6.钻φ8通孔

加工条件

工件材料：

45

机床：

Z550（立式钻床）

夹具：

专用夹具

量具：

专用量规

加工要求：

IT7，Ra25

刀具：

φ8直柄麻花钻

计算切削用量

加工余量ap=0.15mm

由表4-10取f=0.5mm/r

查得切削速度

=80m/min

机床主轴转速

由机床转速表表4-13取

=1360

得实际

时间定额的计算

切入行程

=2mm

切出行程计算

mm，切削长度

=20mm

基本时间

辅助时间Tf=Tjx15%=0.005min

作业时间Tz=Tj+Tf=0.041in

四．专用夹具设计

钻床夹具的设计

钻床夹具的用途是来完成工序Ⅵ，通过一次装夹，完成轴上孔钻铰孔等工步的加工。

同样采用“V型块与两面”的定位方式

夹具设计的主要目的是实现完成轴上孔的加工工步。

为了快速完成钻铰孔采用快换钻套以提高效率。

夹具应用在立式钻床Z550上，与机床的连接部分按机床工作台的联系尺寸设计。

五．参考资料

1、机械制造技术基础课程设计指导教程/邹青主编---北京：

机械工业出版社2004

2、实用机械加工工艺手册/陈宏钧主编---北京:

机械工业出版社,2003,第2版

3、实用机械加工手册/马贤智主编---沈阳:

辽宁科学技术出版社,2002,第1版

4、机械加工工艺设计实用手册/张耀宸主编---北京:

航空工业出版社,1993,第1版

5、机械制造工艺学与机床夹具设计/秦宝荣主编---中国建材工业出版社，1998

6、机械制造工艺学课程设计指导书/赵家齐主编---机械工业出版社，1994

7、机械加工工艺手册第一卷/孟少农主编---机械工业出版社，1991，第一版