杠杆零件的工艺设计课程设计

孔ф20H7并锪倒角0.5×45°。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“杠杆”件的材料为HT200.毛坯重量为0.5千克生产类型为大批生产，采用熔模铸造生产毛坯。

根据原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.平面

①、平面第一次粗加工余量。由《工艺手册》知零件厚度t≤50时，加工余量为1.0～1.5，选取1.3。

②、粗铣后精铣，由《工艺手册》知当厚度t为0～30且宽度≤200，长度≤100时，加工余量为0.7；当t为30～50且宽度≤200，长度≤100时，加工余量为1.0mm。 因此精铣下底面轮廓及ф16和ф32端面时，选择加工余量为0.7，精铣ф20端面时选择加工余量为1.0。 2．盲孔和通孔ф8H7（ф800.015）.

由《工艺手册》知ф8H7孔的标准加工步骤：先钻至ф7.8，再粗铰至ф7.96，最后精铰至ф8H7。 3. 孔ф20H7(ф2000.021).

铸造得到的基本尺寸是ф19.8，粗铰至ф19.94，最后精铰至ф20H7。

由于毛坯及各道工序(或工步)的加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。

毛坯尺寸： t1=25+2×1.3+2×0.7=29mm t2=40+2×1.3+0.7+1.0=44.3mm 铸孔尺寸 D=19.8mm

2.5确定切削用量及基本工时

工序I 先粗铣再精铣底面轮廓和各端面，本工序采用计算法确定切削用量。 1.加工条件

工件材料：HT200，熔模铸造，统一采用顺铣加工。

加工要求：先粗铣再精铣下底面和ф16、ф20和ф32端面。

机床：卧式升降台铣床X6010。

刀具：刀具材料为W18Cr4V，圆柱铣刀d=60mm，z=8。 Kr=90°，粗铣刀：后角α0=8°，前角20°，刃倾角β=35°。

细铣刀：后角α0=140°，前角20°，刃倾角β=42°。 2.计算切削用量

⑴、已知毛坯厚度方向上的加工余量为Zmax=4.0mm，为双边余量。加工时先粗铣一次完工，ap=1.3mm，精铣时ap=0.7mm。

⑵、进给量f 由《工艺手册》，f=0.5～0.7mm／r，取f=0.5mm／r。 ⑶、计算切削速度（取寿命T=60min） Vc=

VcTapfmxvyvkvc

由《切削手册》知

Cv=242，xv=0.15，yv=0.35，m=0.20。 修正系数查《切削手册》知

Kmv=1.44，Ksv=0.8，Kkv=1.04，Krv=0.81，Kbv=0.97 所以 Vc=≈123r／min

精铣时同理得 Vc′=135m／min ⑷、确定机床主轴转速。 nd=

1000Vc1000?123==653r／min ?d3.14?60242601.30.50.20.150.35×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97

nd′=717r／min

与653r／min相近的机床转速为630r／min和670r／min。

选择670r／min，实际铣削速度v=

670??60≈126m／min=2.1m／s。

1000同理与717r／min相近的机床转速为710r／min，所以实际铣削速度为v′=134m／min=2.23m／s。

⑸、检验机床功率。

主切削力Fc按照《切削手册》表1-29所示公式计算 Fc=9.81CfcapxfcfVckyfcnfcfc

其中Cfc=114，xfc=1.0，yfc=0.75，nfc=0

k?0fc=1，kkrfc=0.94，k?sfc=1，k??fc=0.87

1,0 Fc=9.81×114×0.7≈380N

铣削时消耗功率Pc。 Pc=

0.51340.750×1×0.94×1×0.87

FcVc380?1346?1046?104≈0.85（kw）

由《切削手册》表1-32中X6010铣床说明书知，X6010的主电机功率为2.0kw，当主轴转速为710r／min时，主轴传递的最大功率为1.75kw，足够用，因此可以正常加工。

⑹、检验系统强度。

已知主切削力为380N，径向切削力Fp按照《切削手册》表1.29所示公式计算: Fp=9.81CfpapxfpfVckyfpnfpfp

其中 Cfp=119，xfp=0.9，yfp=0.75，nfp=0

k?0fp=1，kkrfp=0.77，k?sfp=1，k??fp=0.66

0.8 Fp=9.81×119×0.7≈255.9N

而轴向切削力 Ff=9.81CFfapxFf0.5134yFfnFf0.750×0.77×0.66

fVckFf

其中 CFy=51，xFf=1.2，yFf=0.65，nFf=0。

k?0Ff=1， kkrFf=1.11，k?sFf=1，k??Ff=1。

1.2Ff=9.81×51×0.7≈231N

0.5134?1.11?1

0.650 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为：

F=Ff+μ(Fc+Ff)=294N

而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为2240N（见《切削手册》表1-30）故

机床进给系统可正常工作。

68?68?20?0.22（min）

670?1.368?68?20?0.31 精铣时 t2=

710?0.7⑺切削工时 粗铣时 t1=

所以铣平面所用的总工时为t=t1+t2=0.53。

工序Ⅱ 钻，粗铰，精铰两个ф8孔至ф8H7并锪倒角0.5×45°；粗铰，精铰ф20孔至ф20H7并锪倒角0.5×45°。 1、钻孔ф8。

确定进给量f: 根据《切削手册》表7.7知

钻ф7.8孔，f=（0.08～0.2）mm／r，Vc=（2～10）m／min。根据Z3040说明书，取f=0.15mm／r，Vc=8m／min，ns=

1000?Vc1000?8??318r／min。 ?d3.14?8 根据机床说明书，取n=335r／min，故实际速度为 V=

?dn1000???8?3351000?8.41m／min。

钻通孔时，机动工时： t1=

25?6?3?0.68(min) nf 钻盲孔时，t2=

20?6?3?0.58 nf 钻孔总工时：t=t1+t2=1.26（min） 2、铰孔ф8H7，先粗铰至7.96，最后精铰至ф8H7 。

有《切削手册》知，铰削铸铁件：Vc=8m／min～10m／min，f=0.5mm／r～3mm／r。

粗铰时 ap?0.16，Vc=10m／min，f=2.5mm／r 精铰时 ap?0.04，Vc=8m／min，f=1mm／r

粗铰和精铰时共用一个刀杆，机床主轴转速取n=68r／min。

25?3?3?0.16(min)

68?2.520?3?3?0.41(min) t″=t1″+t2″ 精铰用时 t2″=

68?1 加工通孔时，粗铰用时 t1″=

=0.57。