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90 钻 钻底部10-M10底孔φ8.5,孔深20 100 钻 顶端螺纹孔底孔φ10,攻牙M12. 110 去毛刺 120 检验入库
3.3、选择加工设备及刀、夹、量具
由于生产类型为大批量生产,故加工设备宜以通用机床为主,辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主,专用机床为辅的流水生产线。工件在机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
铣削平面时,由于该加工对象均有加工表面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用卧铣,选用X5032 (参考文献[1]表3.1-73)。选择直径D为φ400mm的C类可转位面铣刀(参考文献[1]表4.4-40)、专用夹具和游标卡尺。
镗各主要孔系时均采用卧式双面组合镗床,选择功率为1.5KW的1TA20镗削头(参考文献[1]表3.2-44).选择镗通孔的镗刀、精镗刀、专用夹具、游标卡尺。
钻削各表面孔系时,选用摇臂钻床Z3025(参考文献[1]表3.1-30),选用锥柄麻花钻,专用夹具、快换夹头、游标卡尺和塞规。
螺孔攻螺纹选用摇臂钻,采用机用丝锥、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。
3.4加工工序设计
钻M12螺孔
工件材料为铝合金ADC12。孔的直径为M12mm,表面粗糙度12.5。加工机床为X3025,加工工序为钻,加工刀具为:钻孔——Φ5mm。丝攻M6
确定进给量f 根据参考文献[7]表28-10可查出f表?0.25~0.31mm/r,由于孔深度比l/d0?3/12?0.25,klf?1.0,故
f表?(0.25~0.31)?1.0?0.25~0.31mm/r。查Z535立式钻床说明书,取
f?0.23mm/r。
根据参考文献[7]表28-8,钻头强度所允许是进给量f'?1.75mm/r。由于机床进给机构允许的轴向力Fmax?15690N(由机床说明书查出),根据参考文献[7]表28-9,允许的进给量f\?1.8mm/r。
由于所选进给量f远小于f'及f\,故所选f可用。
确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率Pm 根据表28-15,由插入法得:
v表?17m/min,F表?4732N T表?51.69N?M,Pm表?1.25kW
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表28-3,kMv?0.88,klv?0.75,故
v'表?17m/min?0.88?0.75?11.22(m/min) 1000v'表1000?11.22mm/minn???298r/min
?d0??12mm'查Z535机床说明书,取n?195r/min。实际切削速度为 ?dn??12mm?195r/minv?0??7.35m/min
10001000由参考文献[7]表28-5,kMF?kMT?1.0,故
F?4732N?1.0?4732(N) T?51.69N?m?1.0?51.69N?m
校验机床功率 切削功率Pm为
P(n/n')kMM m?Pm表5W?(195/2?98)?1.k0W ?1.2k 0机床有效功率
P'E?PE??4.5kW?0.81?3.65kW?Pm 故选择的钻削用量可用。即
d0?12mm,f?0.23mm/r,n?195r/min,v?7.35m/min 相应地
F?4732N,T?51.69N?m,Pm?0.82kW
4、镗孔夹具1的设计
在给定的零件中,对本步加工的定位需要基准孔和平面保证垂直度,定位要求比较高。因此,本步的重点应在保证垂直度上。还应考虑如何提高生产率。从对工件的结构形状分析,若工件以底面放置在镗模底板上,定位夹紧都比较可靠,
也容易实现,待夹紧后就能满足加工要求。
在卧式镗床上镗铣两侧平面和φ65孔、φ60孔,考虑用定位夹具固定。 。
4.1定位基准的选择
由零件图可知,工艺孔位于零件中心偏左,其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时,应尽量选择上一道工序即粗、精铣两侧表面工序的定位基准,以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用侧平面为定位基准,用三个压板和夹具下底面的固定支撑限制3个自由度。再以侧表面的两个定位销定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。
为了提高加工效率,根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔Φ13进行钻削加工;然后采用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工;最后采用标准高速铰刀对工艺孔Φ13进行铰孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧。
4.2切削力的计算与夹紧力分析
由于本道工序主要完成孔的镗加工,而镗削力远远大于其他切削力。因此切削力应以镗削力为准。由参考文献[9]得:
镗削力 F?26Df0.8HB0.6
镗削力矩 T?10D1.9f0.8HB0.6
11?HBmax?HBmi?n?255??232??255?187式中:D?25mm HB?HBma? x33f?0.15mm?r?1
0.850.1?5? F?26?2?0.62?323N7 55.2.90.8?0.15? T?10?2150.6232?2N61m?7m 4本道工序加工工艺孔时,工件的底面与夹具底板连接靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧,该机构主要靠压紧螺钉夹紧,属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献[11]可查得夹紧力计算公式:
W0?QL 式(3.1) ''rtg?1?rZtg(???2)式中: W0—单个螺旋夹紧产生的夹紧力(N); Q—原始作用力(N); L—作用力臂(mm);
r'—螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm);
?1—螺杆端部与工件间的摩擦角(°); rZ—螺纹中径之半(mm); ?—螺纹升角(°);
' ?2—螺旋副的当量摩擦角(°)。
由式(3.1)根据参考文献[11]表1-2-23可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力:
W0?35?50?1895N
4?(310'?950')4.3夹紧元件及动力装置确定
由于蜗轮箱的生产量一般,采用手动夹紧的夹具结构简单,在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。
本道工序夹具的夹紧元件选用移动压板A型。移动A型压板A12X80,夹紧元件装置图如下:
4.4定位销及夹具体设计
,镗孔夹具侧面两个Φ13孔,用对角定位销与工件定位,另外对角处采用M12螺孔固定夹具板固定。
镗孔夹具上的定位销采用阶梯式定位销。
镗孔夹具的底板对角处采用M12内六角圆柱头螺钉固定。
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