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机械制造技术基础课程设计说明书

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综上所述:本零件的加工,(1) 粗车及平端面选用60°硬质合金左偏刀,为防止副后刀面和工件轮廓干涉,副偏角不宜太小,选Kr′=60°。(2)为减少刀具数量和换刀次数,精车和车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取re=0.15~0.2mm 。

刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择合理和否不仅影响机床的加工效率、而且还影响加工质量。选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等。

和传统的车削方法相比,数控车削对刀具的要求较高。不仅要求精度高、钢度好、耐用度高、而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。 2.6.2切削用量的选择

数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度;并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

1)、主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求,考虑工件材料为45钢,刀具材料为硬质合金钢,粗加工选择转速600r/min,精加工选择800r/min车削外圆,考虑细牙螺纹切削力不大,采用300r/min来车螺纹,而内孔由于刚性较差,采用粗车300 r/min,比较容易达到加工要求,切槽的切削刀较大,采用300 r/min更稳妥。

2)、进给速度(进给量)F(mm/r,mm/min)的选择

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度,以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则,

粗加工时,由于对工件的表面质量没有太高的要求,这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时,则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf =f×n计算,式中f表示每转进给量,粗车时一般取0.3~0.8mm/r;精车时常取0.1~0.3mm/r;切断

时常取0.05~0.2mm/r。

3)、背吃刀量确定

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量),这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量。

总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。

切削用量对于不同的加工方法,需选用不同的切削用量。合理的选择切削用量,对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。

切削用量的选择方法:粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,应着重考虑如何保证加工精度,且在此基础上如何提高加工效率。因此,要求精车时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。

2.7保证精度加工的方法

2.7.1刀具半径的选定

1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.刀具较小时不能用较大的切削量加工(刀具刚性差)。 2.7.2采用合适的切削液

1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液,对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。

2.非水溶性切削液:切削油、固体润滑剂,非溶性切削液主要起润滑作用。 3.水溶性切削液:水溶液、乳化液,水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。

故本设计加工时采用水溶液进行冷却。

2.8绘制工作图

1、3#行程开关座零件图,如档案袋内所示。 2、3#行程开关座毛坯图,如档案袋内所示。 3、1#工序卡片,如档案袋内所示。

三、工艺规程设计结论

这次的课程设计,是我从学习以来,第一次自己理解,自己领悟,我i级设计了一个有关我的专业零件。我从设计的过程中学到了很多在书本上没有的内容,加深了对工艺规程的了解,巩固了书本的知识。 行程开关的工业规程结论总结如下:

1、对于某个零件来说,并非全部加工工艺过程都适合在数控机床完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。

2、在确定走刀路线时,最好画一张工序简图,将已经拟定出的走刀路线画上去,这样可为编程带来不少方便。

3、有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面,但考虑到程序太长,会受到某些限制,如:控制系统的限制(主要是内存容量),机床连续工作时间的限制等。此外,程序太长会增加出错和检索困难。因此程序不能太长,一道工序的内容不能太多。

两周的课设即将过去,在这紧张的一周里通过设计零件的加工工艺路线使我体会到了设计一个零件不是一件简单的事情。要想设计好一个零件的加工工艺要有充分的准备工作.要认真的思考零件的用途和功用。只有作好准备工作才能设计好一个零件的加工工艺路线。

我在这次的设计过程中,受机械制造技术这门课的影响很大,亦就是说好的设计是不能脱离机械制造技术的,对机械制造技术了解的越多,越有助于提高我们的设计水平。还有就是对加工的方法要有充分的了解:铸、锻、车、钳、铣、刨、磨要全面了解各过程,了解这些加工方法的加工过程和设备的情况。比如说车床的主运动和进给运动是那些,车床主要用来加工什么表面,在加工时是如何进行定位的,使用哪些定位工具和卡紧工具等等。总共用几把刀。如此,在设计过程中,会发现自己的设计的一些不合理的地方,设计的质量自然提高不少,要想解决这些错误的办法就是多看书和多到工厂去参观了解。多看些经典的设计案例和自己接触过的一些东西进行对比,就有了大的提高。如:提高机器的附加值,完善更多的功能,让整机具备更高的可靠度。 从这次设计也可以看出一些问题:

1、心态:应该保持认真的态度,坚持冷静独立的解决问题。

2、基本:认真学好基本知识,扎实自己的基本知识,使面对问题时能迎刃而解,不会手忙脚乱,从而打击自己的信心,结果使自己很浮躁,越来越不想搞这设计,故应该好好学习基本知识,一步一步的来,不要急功近利!

总之,虽然在这次设计中遇到了跟多问题,但通过自己的查阅和老师的细心指导,使我顺利的完成了设计。我想这可能是我设计道路的开始。

四、可转位车刀设计

4.1设计题目

已知:工件材料GCr15,使用机床CA6140,加工后dm=72,Ra=3.2,需粗、半精车完成,加工余量自定,设计装C刀片75°直头外圆车刀。

4.2选择刀片夹固结构

考虑到加工是在CA6140普通机床上进行,属于连续切削,参照表2-1典型车刀夹固结构简图和特点,采用偏心式刀片夹固结构。

4.3选择刀片材料

由原始条件结构给定:被加工工件材料为灰铸铁,连续切削,完成粗车、半精车两道工序,按照硬质合金的选用原则,选取刀片材料(硬质合金牌号)为YG6。

4.4选择车刀合理角度

根据刀具合理几何参数的选择原则,并考虑到可转位车刀:几何角度的形成特点,选取如下四个主要角度 (1) 前角=14° (2) 后角=6° (3) 主偏角=75° (4) 刃倾角=-6°

后角a0的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时,经校验后确定。

4.5选择切削用量

根据切削用量的选择原则,查表确定切削用量为:

粗车时:切削深度ap=3mm,进给量f=0.5mm/r,切削速度v=90m/min 半精车时:ap=1mm,f=0.4mm/r,v=130m/min

4.6选择刀片型号和尺寸

(1) 选择刀片有无中心固定孔

由于刀片夹固结构已选定为偏心式式,因此应选用有中心固定孔的刀片。 (2) 选择刀片形状

按选定的主偏角=75°,选用棱形80°刀片。 (3) 选择刀片精度等级

选用U级

(4) 选择刀片边长内切圆直径d(或刀片边长L)

根据已选定的ap,Kr,λs,可求出刀刃的实际参加工作长度Lse。为;

Lse=up/sinK,cosλs=3/sin75°cos??=3.123mm L﹥1.5Lse=4.685 因为是棱形,d?4.525 (5) 选择刀片厚度S

根据ap,f,利用诺模图,得S≧4.8

(6) 选择刀尖圆半径rε:根据ap,f, 利用诺模图,得连续切削r=0.8 (7) 选择刀片断屑槽型式和尺寸

根据条件,选择V型。当刀片型号和尺寸确定后,断屑槽尺寸便可确定。

确定刀片型号:CNUM160608-V1,尺寸为

L=16.1mm,d=15.875,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=3.97mm, ?r=0.8mm 刀片参数:P32前角1-7,P34 1-8后角P35标1-9 P36粗车刀尖角b?=80°

刃倾角λsn=0°,法后角αsn=0°,法前角rsn=20°,断屑槽宽度Wn=4mm

4.7确定刀垫型号和尺寸

硬质合金刀垫型号和尺寸的选择,取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸:

适合于偏心式夹固结构的需要,并于刀片型号CNUM160608-V2相对应的硬质合金刀垫得型号为:C16B,其具体尺寸为: L=14.77 mm,S=3.18 mm,d1=6.1, ?r=1.2mm,D=8.5,C=2.0

4.8计算刀槽角度

刀槽角度计算步骤: (1) 刀杆主偏角

Krg=Kr=75° (2)刀槽刃倾角λsg

???????????????????????????????????????????????????????????????????sg=?s=-6°

(3) 刀槽前角γog刀槽底面可看作前刀面,则刀槽前刀角γog的计算公式为:

Tgγog=(Tgγog-Tgγmb/cos?s)/1-Tgγog?abcos?s 将γo=14°,γab=20°,λs=-6°代入式 得-0.107

则γog=-6.107° 取γog=-6°

(4) 验算车刀后角α0

车刀后角α0的验算公式为 当αab=0°时,则

机械制造技术基础课程设计说明书

综上所述:本零件的加工,(1)粗车及平端面选用60°硬质合金左偏刀,为防止副后刀面和工件轮廓干涉,副偏角不宜太小,选Kr′=60°。(2)为减少刀具数量和换刀次数,精车和车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取re=0.15~0.2mm。刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择合理和否不仅影响机床的加工效率、而且还影响
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