型芯固定板机械加工工艺课程设计 .doc
华东交通大学机电工程学院课程设计说明书 课设名称 模具制造工艺学 设计题目 型芯固定板机械加工工艺设计 姓 名 袁 勇 学 号 26 班 级 2010模具1班 指导老师 黎 秋 萍 目 录任务书3引言4第一章 零件的技术要求分析及结构分析5(一)零件技术要求分析5(二)零件的作用8(三)零件结构分析及工艺性分析10(四)硬度等机械性能要求11第二章 毛坯类型及结构尺寸确定11(一)毛坯类型的选择及确定制造形式11(二)毛坯结构尺寸及公差11第三章 机械加工工艺设计13(一)零件加工工艺过程确定131.零件表面加工方法的选择132.零件加工工艺路线的拟定13(二)切削加工工序内容确定151.定位基准的选择152.确定机械加工余量及工序尺寸153.工艺装备的选择174切削用量的选择及加工时间的计算18(三)热处理工艺的设计22第四章 相关工艺文件23(一)机械加工工艺过程卡23(二)主要工序的工序卡25总结28参考文献28华东交通大学模具制造工艺学课 程 设 计 任 务 书院系 机电工程学院 专业 材料成型及控制工程 班级 材料2010 一、课程设计任务(论文)题目型芯固定板机械加工工艺设计二、课程设计(论文)工作自 2013 年 6 月 17 日起至 2013 年 7 月 10 日止。 三、课程设计(论文)的内容要求零件技术要求及结构分析,毛坯类型选择及毛坯制造工设计;零件机械加工工艺(选择合理的加工方法拟定工艺路线,基准的选择,工序,工步的确定,及加工顺序的安排,加工余量及工序尺寸的计算,设备及工装的选择等)设计;热处理工艺设计及编制数控加工程序。填写机械加工工艺过程卡等技术资料。设计必须按照课程设计的具体要求进行;要求设计思路清晰,工艺方案合理,数据来源可靠,计算步骤清楚且结果正确,图面清晰规范,说明书有条理清楚。学生签名袁勇2013年 6 月 15 日课程设计(论文)评审意见 评阅人 职称 年 月 日引言模具制造工艺课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。模具制造工艺课程设计是在完成模具制造工艺学习的基础上,在进行了生产实习之前,进行的一个重要的实践性教学环节。其主要目的是通过模具制造工艺课程设计,锻炼学生查阅资料、查阅国标手册的能力;培养创新能力,提高工艺设计能力、动手能力和初步的科学研究能力;为以后的毕业设计和工作奠定基础。本课程设计主要包括以下几个方面的内容第一章 、 零件的技术要求分析及结构分析这一部分内容主要包括零件结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。第二章 、 毛坯类型及结构确定 毛坯的选择,根据零件的要求,进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。毛胚制造工艺设计。第三章 、机械加工工艺设计 机械加工工艺设计,零件的机械加工工艺过程(工艺路线)包括对零件的铣削和磨削,零件的孔隙加工及工序内容的确定。第四章 、相关工艺文件(机械加工过程卡、工序卡)根据前述各项内容以及加工简图,一并填入机械加工工艺过程卡片中,及填写主要加工工序的工序卡。第一章、 零件的技术要求分析及结构分析型芯固定板在工作过程中多受冲击和交变载荷的作用,用于将型芯准确的安装在上模座上,以保证在冲裁过程中型芯能稳定、可靠地工作。型芯固定板的外形及长宽尺寸一般与凹模外形和尺寸一致。本次所设计的型芯固定板结构较为简单,视图正确、完整,尺寸、公差要求齐全。零件各个表面和孔的加工并不困难。该零件的生产类型为单件小批量生产。(一)零件技术要求分析设计模具时,应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同,合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则,将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量,而且也影响模具的使用寿命和制造成本。对于板类零件,虽然其形状,材料,尺寸,精度及性能因所需的不同,因此要求也不尽相同,但每一块板类零件都是由平面和孔系组成的。板类零件加工质量要求有以下几个方面1、模具零件的公差配合要求模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件,如导柱、导套与模板的配合;过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件,如压入式凸模与固定板的配合;间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件,如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。序号配合零件名称配合要求1导柱、导套分别与模板H7/r62导柱与导套H7/h6 H6/h53导板与凸模H7/h64压入式模柄与上模板H7/m65凸缘式模柄与上模板H7/h6 H7/js66模柄与压力机滑块模柄孔H11/d117凸模、凹模分别与固定板H7/m68镶拼式凸、凹模与固定板H7/h69圆柱销与固定板、模板H7/n610固定式导正销与凸模(压入凸模)H7/r6 H7/s611固定式导正销与凸模(用螺钉固定于凸模上)H7/h612活动式导正销与凸模或固定板H7/h613推(顶)件块与凹模或凸模H8/f8 型芯固定板与型芯一般采用H7/m6过渡配合。常用固定板各孔径的配合精度一般为IT7 IT6,Ra0.4 1.6um。对安装滑动导柱的固定板,孔轴线与上下模板平面的垂直度要求为4级精度。固定板上各孔之间的孔间应保持一致,一般误差要求在0.02mm以下。2、模具零件的形位公差形位公差是形状和位置公差的简称,它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。根据模具零件的技术要求,应合理选用其形位公差的种类及数值。为了保证模具装配后各模板能够紧密贴合,对于不同功能和不同尺寸的固定板其平行度和垂直度均按GB11841980执行。模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求,一般可按下表选取。基本尺寸公差等级基本尺寸公差等级4545公差值T公差值T25400.0060.0104006300.0250.04040630.0080.01263010000.0300.050631000.0100.015100016000.0400.0601001600.0120.020160025000.0500.0801602500.0150.025250040000.0600.1002504000.0200.030注(1).基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。(2).滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。3、模具零件的表面粗糙度要求模具零件表面质量的高低用表面粗糙度衡量,通常以Ram表示。Ra数值愈小,表示其表面质量愈高。模具零件的工作性能如耐磨性、抗蚀性及强度等,在很大程度上受其表面质量的影响。模具零件的表面质量越高,其寿命也越长。但从另一方面看,对模具零件表面质量要求过高,则增加了模具制造成本。因此,应合理选用模具零件的表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求列于下表,可供模具设计时参考。使用范围粗糙度数值(m)GB1031-83新标准抛光的转动体表面0.1,0.2抛光的成形面及平面0.2,0.41.压弯、拉深、成形的凸模和凹模工作表面2.圆柱表面和平面的刃口3.滑动和精确导向的表面0.4,0.81.成形的凸模和凹模刃口;凸模凹模镶块的结合面2.过盈配合和过渡配合的表面用于热处理零件3.支承定位和紧固表面用于热处理零件4.磨加工的基准面;要求准确的工艺基准表面0.8,1.61.内孔表面在非热处理零件上配合用2.模座平面1.6,3.21.不磨加工的支承、定位和紧固表面用于非热处理的零件2.模座平面3.2,6.3不与冲压制件及模具零件接触的表面6.3,12.5粗糙的不重要表面12.5,25不需机械加工的表面 一般固定板平面的加工质量要求达到IT8IT7,Ra0.83.2um。对于平面为分型面的模板,加工质量要求达到IT7IT6,Ra0.4 1.6um。4-8与退件机构配件;4-25H7的导套安装孔与定模板导柱安装孔配镗;2-25H7的导柱安装孔与推板固定板的导柱安装孔配镗。(二)零件的作用模具的主要零件一般都是通过螺纹、导柱和导套等连接,构成一副完整的模具。型芯固定板用于将凸模准确的安装在上模座上,以保证在冲裁过程中型芯能稳定、可靠地工作。型芯固定板的外形及长宽尺寸一般与凹模外形和尺寸一致。而对于型芯固定而言,其加工设计都是围绕其主要实现的功能来进行的,此次设计的型芯固定板题目较为简单,其零件图如下所示图1-1 型芯固定板二维平面图图纸分析1.上下表面技术要求1)、上下两配合面以保持平行,平行度偏差不超过0.02mm。2)、表面粗造度上表面要求为0.8m,50H7、4-25H7、2-25H7内孔和螺纹孔为0.8m和1.6m,其他3.2m。2.图纸总体分析如图1-1所示,该长度为200mm,宽160mm,高为25mm的板类零件,它由面、孔、沉头孔、螺纹孔组成。3.加工表面及其位置要求加工表面包括上下表面和四个侧面,上下表面、导套安装孔、导柱安装孔粗糙度不超过0.8m,四个侧面、螺纹孔的粗糙度不超过1.6m,其余表面粗糙度不超过3.2m。(三)零件结构分析及工艺性分析型芯固定板零件的结构比较简单,主要有上下表面、四个侧面、孔、沉头孔、螺纹孔组成。加工工艺过程相对简单。该零件的主要加工表面有1)、长200宽160高25长方体上下表面的加工,保持平行度;2)、以50H7孔为主的孔内表面的加工(包括50H7内孔及4-25H7、2-25H7内孔);3)、2-30、4-8通孔、4-M12螺纹孔和4-30、60沉头孔。零件的结构工艺性是指在满足使用性能的条件下,是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。为了高效率低成本地把所设计的零件加工出来,就必须对零件的结构工艺性进行具体的分析。零件切屑加工的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量、切屑效率等。零件的结构工艺性差会造成加工困难,耗费工时,甚至无法加工。结构工艺性好坏是相对的,与生产的工艺过程、生产批量、装配条件和技术条件等因素有关。归结起来主要考虑一下几点(1) 零件的整体结构、组成各要素的几何形状应该简单统一。(2) 尽量减少切削加工量,减小材料及切削刀具的损耗量。(3) 尽可能采用普通设备和标准刀、量具加工,切刀具易切入、切出而顺利通过加工表面。(4) 要便于装夹,庄家次数尽量少。(5) 零件加工部位要有足够的刚性,以减少加工过程中的变形量,提高加工精度。(6) 尽量采用标准件、通用件、相似件。对于扩孔可做如下分析1)、由图1-1可知,结构尺寸都是标准化的,这样可以采用标准刀具和通用量具,使生产成本降低。2)、各孔的结构形状简单,布局合理,并且各加工表面相互平行或垂直,这样方便了加工和测量。3)、各孔对于各表面的精度和表面粗糙度要求合理,减少了切屑加工工作量。4)、该零件,便于安装,易于定位,夹紧可靠,有相互垂直的表面,基本能在一次装夹加工中完成。(四)硬度等机械性能要求45钢是最常用的碳素结构钢,,冷热加工性能都不错,机械性能较好,用于强度要求较高、韧性中等的零件,常在调质或正火状态下使用。调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。对于45钢的调质处理,通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织,调质后使组织均匀化,有利于细化晶粒。第二章 毛坯类型及结构尺寸确定(一)毛坯类型的选择及确定制造形式为了满足型芯固定板硬度及刚度要求,可选择零件材料为45号钢。查金属切削手册可知,45钢为中碳钢,热处理状态为退火或正火,其HBC为175225,可用硬质合金和高速钢刀进行切屑加工。由于在铣床运行中要经常进行正反向运动,零件在工作过程中则经常承载载荷及冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保持零件工作可靠性。锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低,主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件。由于该零件坯料只需单件小批量生产,且零件坯料结构简单,可选自由锻(自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻)。毛坯尺寸通过确定加工余量后确定。(45钢最常用的中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低。小型零件宜采用调质处理,大型零件宜采用正火处理。)板类毛坯是用板材冲裁出来的可以是圆形,也可以是八边形或六边形。在用于锻造前的一些准备工序一般有板材冲压退火润滑处理锻造。(二)毛坯结构尺寸及公差1、确定锻件毛坯尺寸毛坯形状和尺寸,基本上取决于零件形状和尺寸。零件和毛坯的主要差别,在于零件需要加工的表面上,加上一定的机械加工余量,即毛坯加工余量。毛坯制造时,同样会产生误差,毛坯制造的尺寸公差称为毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小,直接影响机械加工的劳动量和原材料的消耗,从而影响产品的制造成本。所以现代机械制造的发展趋势之一,便是通过毛坯精化,使毛坯的形状和尺寸尽量和零件一致,力求作到少、无切削加工。毛坯加工余量和公差的大小,与毛坯的制造方法有关,生产中可参考有关工艺手册或有关企业、行业标准来确定。根据机械切削工艺参数速查手册P27表1-26平面粗加工余量取1.52.5mm;查机械切削工艺参数速查手册P27表1-28,半精铣加工余量20025、16025平面取1mm;根据机械加工工艺手册表2.3-59可查得精铣加工余量200160平面取1.5mm,20025、16025平面取1mm;上下表面为分型面,查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-36,磨削加工余量取0.4mm。图1 锻件尺寸2、确定锻件毛坯尺寸公差锻件毛坯尺寸公差根据机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-10可查得在长度、宽度、高度方向的尺寸公差分别为、、。第二章 机械加工工艺设计(一)零件加工工艺过程确定1、零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有内孔、平面及小孔等。材料为45钢。根据加工经济精度和经济表面粗糙度查机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7、表1-8可得加工方法如下1)、平面,本零件端面为上下表面、四个侧面,尺寸精度和公差等级要求较高,一般为IT6-IT7,表面粗糙度为Ra0.8m、Ra1.6m,宜采用粗铣(半)精铣磨削或精铣;2)、50H7、4-25H7、2-25H7内孔,由图可知其公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8m,加工方法可采取钻孔(粗镗或扩孔)半精镗精镗拉孔或磨孔等,都能满足加工要求。由于是单件小批量生产,所以选用钻孔半精镗精镗(磨孔);3)、 4-8、2-30通孔,表面粗糙度为Ra3.2m,加工方法可采用钻孔扩孔(大于15mm)铰孔;4)、 4-M12螺纹孔,表面粗糙度为Ra1.6m,可用先钻孔后攻丝的加工方法;5)、 4-30、60沉头孔,表面粗糙度要求Ra3.2m,由于前面已经将通孔加工出来了,所以可直接采用沉孔的方法加工。2、零件加工工艺路线的拟定 制定工艺路线的出发点,应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能达到合理的保证。在生产纲领以确定为单件小批生产的条件下,可以考虑采用立式铣床加工。除此之外,还应当考虑所选定的加工方法能否达到所需的加工精度和表面粗糙度,并符合经济性的要求。据图1-1上零件粗糙度的要求,确定各工序加工路线如下平面加工查文献机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8,要使外四侧的经济精度等级为IT7,粗糙度不超过1.6m,可确定加工方案为粗铣半精铣精铣;要使分型面的经济精度等级为IT7,粗糙度不超过0.8m,平行度不超过0.02m,可确定加工路线为粗铣精铣磨削。根据机械切削工艺参数速查手册P27表1-26平面粗加工余量取1.52.5mm;查机械切削工艺参数速查手册P27表1-28,半精铣加工余量20025、16025平面取1mm;根据机械加工工艺手册表2.3-59可查得精铣加工余量200160平面取1.5mm,20025、16025平面取1mm;上下表面为分型面,查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-36,磨削加工余量取0.4mm。孔加工 查文献,孔的镗削加工,在铣床或摇臂钻等机床上采用坐标法或利用引导元件进行加工,用数控铣床或加工中心镗孔可以很方便的保证孔的位置精度和尺寸精度。根据“基准先行,先主后次,先粗后精,先面后孔”的安排原则,可确定工艺路线方案工序号工序名称工序内容加工设备1锻料按21017035锻造毛坯压力机2热处理正火热处理炉3铣粗铣上下表面至29mm,四周侧面至204164且相互垂直、平行半精铣四周侧面至202162;铣床4钳(钻、镗扩、锪孔)中分划线,确定各孔中心位置按各孔位置打中心孔;钻50H7孔至25;钻50H7孔至48;钻4-25H7、2-25H7孔至23;钻2-30孔至15;钻4-8孔至7.8;钻4-M12螺纹孔至10.5;钻4-30孔至25;镗4-25H7、2-25H7孔至24.8,50H7孔至49.7;扩2-30孔至29.8;锪4-30、60孔至深度要求;钻床5中检检查毛坯及50H7、4-25H7、2-25H7孔的尺寸是否符合要求;6热处理调质处理2533HRC;热处理炉7精铣上、下面至26;四周侧面至尺寸要求,且相互垂直、平行;铣床8磨上、下面至尺寸要求,且平行;平面磨床9磨磨50H7、4-25H7和2-25H7孔至尺寸要求;内圆磨床10铰精铰2-30、4-8孔至尺寸要求;钻床11钳对4-M12孔攻丝螺纹;攻丝机12清洗清洗零件清洗机13终检检查全部尺寸以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。该工艺路线是按照工序集中原则组织工序,优点是工艺路线短、减少工件的装夹次数,易于保证加工面相互位置精度,使需要的机床数量少,减少工件工序间的运输,减少辅助时间和准备终结的时间,同时在为了保证各孔的相互位置精度,采用了互为基准的原则,能达到精度要求。(二)切削加工工序内容确定1、 定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会出现问题,更有甚者,还会造成零件大量报废,使生产无法正常进行。1)粗基准的选择因为固定板属于板类零件,根据基准选择原则可选用下表面为粗基准。2精基准的选择主要应该考虑基准统一原则。采用同一基准可以简化加工工艺和夹具的设计与制造工作,减少加工中的位置误差。固定板属板类零件的加工用上表面作为精基准,同时还可以运用于自为基准原则。采用多次装夹分别加工各个表面,保证各个面和孔的精度。2、确定机械加工余量及工序尺寸根据机械切削工艺参数速查手册P27表1-26平面粗加工余量取1.52.5mm;查机械切削工艺参数速查手册P27表1-28,半精铣加工余量20025、16025平面取1mm;根据机械加工工艺手册表2.3-59可查得精铣加工余量200160平面取1.5mm,20025、16025平面取1mm;上下表面为分型面,查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-36,磨削加工余量取0.4mm。根据机械切削工艺参数速查手册P20表1-16及机械制造技术基础课程设计指导教程P48表2-40可查得孔的加工余量及工序尺寸,具体如下工序号加工表面工序加工余量工序尺寸(mm)3(粗铣)(半精铣)长200宽160高25长200宽160高253321114(钳)(镗)(扩)(锪)中心钻钻孔50H750H74-25H72-25H72-304-304-84-M1250H74-25H72-25H72-304-306042523232315107.810.51.71.81.814.85107(精铣)长200宽160高25111.58(磨)高250.59(磨)50H74-25H72-25H70.30.20.210(铰)2-304-80.20.211(钳)4-M121.53、工艺装备的选择(机床、刀具及量具) 1)、选择机床 (1)工序3、7是粗铣、半精铣、精铣加工平面,根据零件尺寸、精度要求,查机械制造技术基础课程设计指导教程表4-21可选择XK8140A型号的数控铣床。(2)工序4、10是钻、镗、扩、铰、锪孔,根据钻孔直径、精度要求等,该零件为孔系加工,可选择摇臂钻床,查机械制造技术基础课程设计指导教程表4-5可选型号为Z37的摇臂钻床。(3)工序8是磨削上下平面,平面磨床可分为卧轴平面磨床和立轴平面磨床。卧轴平面磨床多为周边磨削,立轴平面磨床多为端面磨削。周边磨削的效率较低,加工表面粗糙度较低,尺寸精度较高;端面磨削砂轮直径大,常能磨削工件全宽,因是面接触,效率比较高,但冷却困难,切屑不易排除,加工精度较周边磨削差,一般用于粗磨。根据该零件的尺寸精度、表面粗糙度、平行度要求,应该选择卧轴平面磨床。查机械加工工艺师手册表13-9可选择型号为M7132Z的卧轴平面磨床。(4)工序9是磨削50H7、4-25H7、2-25H7孔,根据该零件的尺寸精度、表面粗糙度要求,查机械加工工艺师手册表13-7可选择型号为MD215A的内圆磨床。(5)工序11是对4-M12孔攻丝螺纹,根据该零件的尺寸精度、表面粗糙度要求,查机械加工工艺师手册表15-4可选择型号为S4012A的攻丝机。2)选择刀具 (1)工序3、7是粗铣、半精铣、精铣加工平面,根据零件尺寸、精度要求,查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-23可选择直径分别为250、80的镶齿套式面铣刀; (2)工序4中,打中心孔可查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-13,选择4的中心钻;钻50H7孔查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-4选择25、48的莫氏锥柄麻花钻;钻4-25H7、2-25H7孔查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-4选择23的莫氏锥柄麻花钻;钻2-30孔查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-4选择15、28的莫氏锥柄麻花钻。钻4-8孔查机械加工工艺师手册表20-4可选择7.8的标准高速钢麻花钻;钻4-M12螺纹孔可查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-6选择10.5的莫氏锥柄阶梯麻花钻;镗50H7、4-25H7、2-25H7孔,查机械加工工艺师手册表20-78可选择杆部直径32(最小镗孔直径40)、16(最小镗孔直径20)的机夹单刃镗刀;扩2-30孔,查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-7,可选择29.7的锥柄扩孔钻;锪4-30、60孔,查机械加工工艺师手册表20-34,可选择30、60的高速钢莫氏短锥柄平底锪钻。(3)工序8是磨削上下平面,查机械加工工艺师手册表13-9中型号为M7132Z的卧轴钜台平面磨床的参数,可选择40050203(外径宽内径)的砂轮;(4)工序9,磨50H7、4-25H7、2-25H7孔,查机械切削工艺参数速查手册表8-32可选择40、20的砂轮;(5)工序10,精铰2-30、4-8孔,查机械加工工艺师手册表20-44,可选择30、8的锥柄机用铰刀;(6)工序11,对4-M12孔攻丝螺纹,查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-38,可选择12的细柄机用丝锥;3)选择量具 本零件生产属于单件小批量生产,一般采用通用量具。所用到的量具有游标卡尺、螺纹塞规等。具体量具详见“机械加工工艺过程综合卡片”。4、切削切削用量的选择及加工时间计算切削用量是切削加工时可以控制的参数,具体是指切削速度/(m/min)、进给量、切削深度(mm)三个参数。选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况,在保证工序质量的前提下,充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性,获得高生产率和低加工成本。从刀具耐用度角度出发,首先应选定切削深度(mm),其次选定进给量,最后选定切削速度/(m/min)。进给量f主要影响的是表面粗糙度,粗加工时进给量f可取大些,精加工时进给量f应取小些。切削速度V对生产效率和加工质量有重大影响,应该根据工件材料及其性能、工序加工要求、刀具材料及耐用度、机床情况、生产率要求等合理选用。粗加工时,背吃刀量即切削深度和进给量f相对较大,应适当降低切削速度V。精加工时,背吃刀量和进给量f相对较小些,在保证刀具合理寿命的前提下,一般应尽量提高切削速度。粗加工时,加工精度和表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽量能保证较高的金属切除率,以提高生产率;精加工时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量小且均匀。因此,选择切削用量时应着重保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。计算公式Vd n/1000 工时定额的确定工时定额是指完成零件加工的一个工序的时间定额(单件时间定额),可按下式计算 工序1 锻料锻料 按21017035mm将毛坯锻造成型。由于型芯固定板在工作压力状态中承受能力要求较高,而且结构形状简单所以选用锻件毛坯比较合理。为了满足为了满足型芯固定板板的硬度和刚度要求,可选择零件材料45钢。选用三向镦拔的方式锻成方形毛坯。始锻温度1050-1100,终锻温度800-850,700以上风冷,加热时要经常翻动,加热时间为1-1.5min,最后得到所要锻件。工序2 热处理锻后正火加热温度为830880,保温一定时间后空冷。保温时间3.5h Q为装炉量(t)工序3 粗铣和半精铣机床XK8140A数控铣床,机床功率为7.5KW粗铣铣刀查 “铣削”“铣刀直径的选择”,采用镶齿套式面铣刀,直径d250mm和d80mm。查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-23得铣刀的其他的参数如下d250mm,齿数z26,L45mm,l37mm和d80mm,z10,L36mm,l30mm。A. 确定切削深度3mm确定每齿进给量根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-7查得,可选B.计算切削速度根据机械切削工艺参数速查手册表4-31查得,可选25m/minC.主轴转速n31.83r/min和99.47r/minD. 根据XK8140A铣床的技术参数,其功率为7.5KW,主轴转速为0-3000r/min,这里取n30r/min 和100 r/min 所以实际切削速度 23.56m/min和25.13m/min进给量和E. 切削工时 117mm/min和150mm/min n30r/min和100 r/min算得 2.02min、1.4min、1.13min则机动时间(基本时间)2()9.1min半精铣铣刀查 “铣削”“铣刀直径的选择”,采用镶齿套式面铣刀,直径d80mm。查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-23得铣刀的其他的参数如下齿数z10,L36mm,l30mm。A. 确定切削深度1mmB. 确定每转进给量根据机械制造技术基础课程设计指南表5-144查得,可选C. 计算切削速度根据机械切削工艺参数速查手册表4-31查得,可选30m/minD. 主轴转速n119.4r/minE. 根据XK8140A铣床的技术参数,其功率为7.5KW,主轴转速为0-3000r/min,这里取n120r/min 所以实际切削速度 30.14m/min进给量F. 切削工时 120mm/min n30r/min算得 1.75min、1.42min则机动时间(基本时间)2()6.34min工序4 钻、镗、扩、锪孔机床Z37摇臂钻床,机床功率为7KW钻孔刀具查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-13、表3-4及机械加工工艺师手册表20-4得刀具的参数如下中心钻d4mm, 56mm,5mm;莫氏锥柄麻花钻d25mm、L281mm、l160mm,d48mm、L369mm、l220mm,d23mm、L253mm、l155mm,d15mm、L212mm、l114mm,d28mm、L291mm、l170mm;直柄麻花钻d7.8mm、L117mm、l75mm;莫氏锥柄阶梯麻花钻d10.5mm、L189mm、l108mm。A 确定切削深度4、25、23、23、15、13、7.8、10.5mmB 确定每转进给量根据机械加工工艺参数速查手册表10.4-1查得d4mm时,,可选;d25mm时,,可选;d48mm时,,可选;d23mm时,,可选;d15mm时,,可选;d28mm时,,可选;d7.8mm时,,可选;d10.5mm时,,可选。C 计算切削速度根据机械切削工艺参数速查手册表9-18、机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22查得d4mm时,,可选15m/min;d25mm时,,可选20m/min;其他。取D. 主轴转速n。d4mm时,n1193.7r/min;d25mm时,n254.6r/min;d48mm时,n132.6r/min;d23mm时,n276.8r/min;d15mm时,n424.4r/min;d28mm时,n227.4r/min;d7.8mm时,n816.2r/min;d10.5mm时,n606.3r/min。E. 根据Z37摇臂钻床的技术参数,其功率为7KW,主轴转速为11.2-1400r/min,d4mm时取n1120r/min 所以实际切削速度 14.07m/min进给量;d25mm时取n280r/min 所以实际切削速度 21.99m/min 进给量;d48mm时取n140r/min 所以实际切削速度 21.11m/min 进给量;d23mm时取n280r/min 所以实际切削速度 20.23m/min 进给量;d15mm时取n450r/min 所以实际切削速度 21.21m/min 进给量;d28mm时取n224r/min 所以实际切削速度 19.71m/min 进给量;d7.8mm时取n900r/min 所以实际切削速度 22.05m/min 进给量;d10.5mm时取n560r/min 所以实际切削速度 18.47m/min 进给量;F. 切削工时 算得 0.26min、0.31min、0.33min、0.31min、0.22min、0.26min、0.17min、0.19min。则机动时间(基本时间)17622444.080.350.431.740.480.790.780.769.32min工序5 中检检查各个加工面、50H7、4-25H7、2-25H7、4-M12孔的尺寸是否符合要求; 工序6 热处理调质处理淬火淬火温度为820860,水冷或油冷,硬度50HRC高温回火回火温度为550630,空冷,硬度为2533HRC。保温时间1.5h左右。工序7 精铣精铣各个精度要求较高的表面,以达到所要的精度要求。工序8 磨机床M7132Z卧轴钜台平面磨床,机床功率为4KW砂轮查机械加工工艺师手册表13-9得砂轮的参数如下40050203(外径宽内径)。工序9 磨机床MD215A内圆磨床,总容量为8.14KW。砂轮查机械切削工艺参数速查手册表8-32得砂轮直径为40、20。