根据《切削手册》表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm;由于铣刀直径d0=125mm,故刀具使用寿命T=180min(据《简明手册》表3.8)。 4)计算切削速度vc和每分钟进给量vf
根据《切削手册》表3.16,当d0=125mm,Z=12,ap≤7.5,fz≤0.18mm/z时,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度计算公式为:
vc?Tmcvd0qvpkv
apxvfzyvaeuvzv其中 ae?72mm,ap?4mm,Cv?245,qv?0.2,xv?0.15,yv?0.35,
kv?kMv?kSv?1.0?0.8?0.8,uv?0.2,pv?0,m?0.32,T?180min,fz?0.18mm/z,Z?12,将以上数据代入公式:
vc?245?125?0.2?0.80.32180?4?0.15?0.08?0.35?72?0.2?12
?142m/min确定机床主轴转速: ns?1000vc?361r/min。 ?dw根据《简明手册》表4.2-36,选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此,实际进给量和每分钟进给量为:
vc=
?d0n3.14?125?300=m/min=118m/min 10001000f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校验机床功率
根据《切削手册》表3.24,近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm,nc=300r/min,vf=390mm/s,vc=118m/min,fz=0.1mm/z。 6)计算基本工时
tm=L/ vf,L=l+ y+Δ,l=176mm.
查《切削手册》表3. 26,入切量及超切量为:y+Δ=40mm,则: tm=L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。
工序02 粗铣Φ20上端面,以T1为定位基准。
6
切削用量和时间定额及其计算过程同工序01。 工序03 粗铣Φ50上端面,以T4为定位基准
刀具:YG6硬质合金端铣刀,d0?40mm,Z?10 机床:X51立式铣床
根据《切削手册》查得,fz?0.13mm/z,ap?4mm。根据《简明手册》表4.2-36
查得,取:nw?300r/min,故实际切削速度:
v??dwnw1000???40?3001000?37.7m/min
当nw?300r/min时,工作台每分钟进给量应为:
fm?fz?Z?nw?0.13?10?300?390mm/min
查说明书,取fm?400mm/min
计算切削基本工时:
L?72?y???72?10?82mm
因此,tm?L82??0.205min fm390工序04 钻、扩Φ20孔,以Φ32外圆和T2为基准,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。 1. 选择钻头
根据《切削手册》表2.1.2.2,选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=18mm,钻头采用双锥后磨横刀,后角αo=12°,二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度l1?1.5mm,2??100°,??30° 2.选择切削用量 (1)确定进给量
按加工要求确定进给量:查《切削手册》,f?0.43~0.53mm/r,
ld?3018?1.67?3,由《切削手册》表2.7,系数为0.5,则:
f?(0.43~0.53)?0.5?(0.215~0.265)mm/r
按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为:f?2.0mm/r;
7
按机床进给机构强度选择:查《切削手册》表2.9,机床进给机构允许轴向力为8330N时,进给量为f?0.93mm/r。
以上三个进给量比较得出,受限制的进给量是工艺要求,其值为:
0.215~0.265mm/r。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量f?0.22mm/r。
由于是通孔加工,为避免即将钻穿时钻头折断,故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。
根据《切削手册》表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2500N,轴向力修正系数为1.0,故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书,机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥Ff,故所选进给量可用。 (2)确定钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度(查《简明手册》)为0.6mm,寿命T?45min. (3)切削速度
查《切削手册》表2.30,切削速度计算公式为:
cvd0vc?mxTapfzvvyvkv (m/min)
其中,ap?9,d0?18mm,Cv?9.5,zv?0.25,m?0.125,xv?0,yv?0.55,f?0.22,查得修正系数:kTv?1.0,klv?0.85,ktv?1.0,故实际的切削速度:
9.5?180.25vc?0.125?0.85?9.5m/min 0.5560?1?0.22 (4)检验机床扭矩及功率
查《切削手册》表2.20,当f≤0.26, do≤19mm时,Mt=31.78N?m,修正系数均为1.0,故MC=31.78 N?m。
查机床使用说明书:Mm =144.2 N?m。
查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率:Pc=1.3kw。 查机床使用说明书,PE?2.8?0.81?2.26kw。 由于Mc?Mm,PC?PE,故切削用量可用,即:
f?0.22mm/r,n?nc?272r/min,vc?15.4m/min
3、计算工时
8
tm?L30?8??0.64min nf272?0.224、扩孔至Φ19.8
查《切削手册》表2.10,扩孔进给量为:f?0.7~0.8mm/r,并由机床使用说明书最终选定进给量为:f?0.81mm/r。
根据资料,切削速度 v?0.4v钻,其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度,故:v?0.4?9.5?3.8m/min,ns?选取: nw?97r/min。
基本工时: t?1000?3.8?61.1r/min,根据机床使用说明书
19.8??L?y??30?8??0.48min
97?0.8197?0.81工序05 粗镗Φ50孔,以D1为定位基准。
机床:T60卧式镗床
单边余量 Z?2.5mm,可一次切除,则 ap?2.5mm。根据《简明手册》4.2-20查得,取 f?0.52mm/r。根据《简明手册》4.2-21查得,取:n?200r/min。
计算切削基本工时:
tm?L12?2?1??0.13min fm200?0.52工序06 铣斜肩,以D1和T2为定位基准。
刀具:硬质合金三面刃铣刀 机床:X51立式铣床
根据《简明手册》查得:dw?63mm,Z?16。根据《切削手册》查得:
fz?0.10mm/z,因此:
ns?1000v?dw?1000?27?136r/min
??63现采用X51立式铣床,取:nw?100r/min,故实际切削速度为:
v??dwnw1000???63?1001000?19.8m/min
9
当nw?300r/min时,工作台每分钟进给量应为:
fm?fz?Z?nw?0.10?16?100?160mm/min
根据《切削手册》表4.2-37查得,取:fm?165mm/min。
计算切削基本工时:
L?l?y???12.5?25?37.5mm
因此:tm?L37.5??0.227min fm165工序07 精铣Φ20下端面,以T2为基准。
刀具:YG6硬质合金端铣刀; 机床:X51立式铣床;
查《切削手册》表3.5,进给量为:fz?0.5~1.0mm/min,取为0.5mm/r 参考有关手册,确定v?124m/min,采用YG6硬质合金端铣刀,dw?125mm,z?12,则:
ns?1000v?dw?1000?124?316r/min
??125现采用X51立式铣床,根据《简明手册》表4.2-36,取nw?300r/min,故实际切削速度: v??dwnw1000???125?3001000?117.75m/min
当nw?300r/min时,工作台每分钟进给量:
fm?fz?z?nw?0.5?12?300?1800mm/min,取为980mm/min
本工序切削时间为:
t?2tm?2l176?125?2??0.62min
980fm工序08 精铣Φ20上端面,以T1为基准。
切削用量同工序07 精铣时y???d0?125mm
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车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计
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