軸承套鉆孔夾具10mm孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙】

零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)30工序名稱粗車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 1 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10粗車85外圓、80外圓以及端面，倒角為。90度偏刀三爪卡盤11.2120.52001617.72030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)40工序名稱精車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 2 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為90度偏刀三爪卡盤11.20.80.3140091.5222030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)50工序名稱車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 3 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10車3X0.25退刀槽(2處)，切槽刀三爪卡盤11.20.80.3140091.5222030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)60工序名稱粗車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 4 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面，倒角為。鏜刀三爪卡盤11.2120.52501617.72030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)70工序名稱精車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 5 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。鏜刀三爪卡盤11.20.80.3140091.5222030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)80工序名稱車共13頁(yè)零件圖號(hào)第 6 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備車床CA6140夾具專用夾具31工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10車5X0. 5退刀槽切槽刀三爪卡盤11.2120.52501617.72030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)90工序名稱銑槽共13頁(yè)零件圖號(hào)第 7 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備銑床X52K夾具專用夾具工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10粗、精銑槽20H8銑刀游標(biāo)卡尺10.530.320090222030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)100工序名稱銑槽共13頁(yè)零件圖號(hào)第 8 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備銑床X52K夾具專用夾具旋轉(zhuǎn)23工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10粗、精銑鍵槽銑刀游標(biāo)卡尺10.530.320090222030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)110工序名稱鉆鉸孔共13頁(yè)零件圖號(hào)第 9 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備鉆床Z525夾具專用夾具工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10鉆鉸孔2-10H7麻花鉆游標(biāo)卡尺11.2220.1610821715.62030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)120工序名稱鉆孔攻絲共13頁(yè)零件圖號(hào)第 10 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備鉆床Z525夾具專用夾具3工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,麻花鉆，絲錐游標(biāo)卡尺11.2220.1610821715.62030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)130工序名稱鉆孔攻絲共13頁(yè)零件圖號(hào)第 11 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備鉆床Z525夾具專用夾具深15均布2工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲麻花鉆，絲錐游標(biāo)卡尺11.2220.1610821715.62030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)140工序名稱鉆孔共13頁(yè)零件圖號(hào)第 12 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備鉆床Z525夾具專用夾具32工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10鉆7孔,然后鉆12沉頭孔麻花鉆游標(biāo)卡尺11.2220.1610821715.62030405060零件名稱軸承套機(jī)械加工工序卡工序號(hào)150工序名稱拉花鍵共13頁(yè)零件圖號(hào)第 13 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯狀態(tài)鑄造機(jī)床設(shè)備臥式內(nèi)拉床L6110夾具專用夾具32工步號(hào)安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長(zhǎng)度/mm切削深度/mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)10拉花鍵拉刀游標(biāo)卡尺11.2220.1610821715.62030405060產(chǎn)品名稱軸承套零件圖號(hào)JS58機(jī)械加工工藝過程卡毛坯種類鑄造共 頁(yè)每臺(tái)數(shù)量1零件名稱軸承套材料牌號(hào)HT200第 頁(yè)工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10鑄造鑄造鑄20時(shí)效時(shí)效熱30粗車粗車85外圓、80外圓以及端面，倒角為。車床CA6140三爪卡盤，90度偏刀 40精車精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為車床CA6140三爪卡盤，90度偏刀 50車車3X0.25退刀槽(2處)，車床CA6140三爪卡盤，切槽刀 60粗車粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面，倒角為。車床CA6140三爪卡盤，鏜刀 70精車精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。車床CA6140三爪卡盤，鏜刀 80車車5X0. 5退刀槽車床CA6140三爪卡盤，切槽刀 90銑槽粗、精銑槽20H8X52K銑刀，游標(biāo)卡尺 100銑槽粗、精銑鍵槽X52K銑刀，游標(biāo)卡尺 110鉆鉸孔鉆鉸孔2-10H7Z525麻花鉆，游標(biāo)卡尺 120鉆孔攻絲先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,Z525麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺130鉆孔攻絲先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲 Z525麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺編制日期審核日期更改產(chǎn)品名稱軸承套零件圖號(hào)JS58機(jī)械加工工藝過程卡毛坯種類鑄造共 頁(yè)每臺(tái)數(shù)量1零件名稱軸承套材料牌號(hào)HT200第 2 頁(yè)工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備140鉆孔鉆7孔,然后鉆12沉頭孔Z525麻花鉆，游標(biāo)卡尺150拉花鍵拉花鍵臥式內(nèi)拉床L6110拉刀, 游標(biāo)卡尺160鉗去毛刺，清洗鉗工臺(tái)絲錐，銼刀，游標(biāo)卡尺170終檢終檢入庫(kù)編制日期審核日期更改摘 要本文是對(duì)軸承套零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)其中某一道工序進(jìn)行基于液壓的專用夾具設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了另一工序的普通夾具設(shè)計(jì)。軸承套零件作為套類零件，其主要加工表面是平面及孔。按照機(jī)械加工工藝要求，遵循先面后孔的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以軸承套大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以軸承套大外圓作為精基準(zhǔn)，確定了其加工的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。并按要求對(duì)其中一道工序進(jìn)行了基于液壓夾緊的專用夾具設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中計(jì)算了此道工序所受的切削力及切削力矩，進(jìn)而確定了液壓缸的負(fù)載，選定整個(gè)液壓系統(tǒng)的壓力，從而確定了液壓缸的各參數(shù)，繪制了液壓夾緊的專用夾具總圖。整個(gè)加工過程均選用萬能機(jī)床。 關(guān)鍵詞 軸承套；加工工藝；液壓；專用夾具AbstractThis article is carries on the design of the supporting sleeve components machine process, and the clamp designed based on the hydraulic pressure which aimed at some working process, and has carried on another working procedure ordinary jig design. The supporting sleeve components take the boom trestle class components, its main processing surface is the plane and the hole. According to the machine-finishing technological requirement, after following the first surface, the hole principle, and is clear about the hole and the plane processing divides the rough machining and the precision work stage guarantees the working accuracy. The datum choice takes the thick datum by the support big outer annulus end surface, takes the fine datum by the support big outer annulus end surface with two craft holes, had determined in its processings craft route and the processing needs each technological parameter. And according to request to a working procedure has carried on based on the hydraulic pressure clamp unit clamp design. Entire processing process chooses all-purpose machine tool. Key words: supporting sleeve; processing technic ;special fixture; hydraulic pressure 目 錄摘 要IIIABSTRACTIV目錄V1 緒論11.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義11.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況11.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求22零件的造型32.1 零件造型軟件介紹32.2 零件造型過程43 零件的工藝分析83.1 零件的功用分析83.2 零件的工藝分析84 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)94.1確定毛坯的制造形式94.2 定位基準(zhǔn)的選擇94.2.1精基準(zhǔn)的選擇104.2.2粗基準(zhǔn)的選擇104.3切削用量的選擇原則104.3.1粗加工時(shí)切削用量的選擇104.3.2精加工時(shí)切削用量的選擇104. 4 擬定零件加工的工藝路線114.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定134.6 確定切削用量及基本工時(shí)145 專用夾具設(shè)計(jì)235.1 問題的提出235.2 夾具設(shè)計(jì)23致謝30參考文獻(xiàn)311 緒論1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，合理的機(jī)械加工工藝過程是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。合理的機(jī)械加工工藝文件不僅能提高一個(gè)企業(yè)的技術(shù)革新能力，而且可以較大程度地提高企業(yè)的利潤(rùn)，因而合理地編制零件的加工工藝文件就顯得時(shí)常重要。機(jī)械加工工藝文件的合理性也會(huì)受到企業(yè)各方面因素的制約，比如企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、工人的技術(shù)水平及夾具的設(shè)計(jì)水平等，其中較為重要的是夾具的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。夾具是機(jī)械加工系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具的設(shè)計(jì)都是十分重要的。好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。因而不僅要合理結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際來進(jìn)行零件加工工藝文件的編制，而且還要根據(jù)零件的加工要求和先進(jìn)的加工機(jī)床來設(shè)計(jì)先進(jìn)高效的夾具。該課題主要是為了培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的能力，要求學(xué)生能夠結(jié)合常規(guī)機(jī)床與零件加工工藝，針對(duì)實(shí)際使用過程中存在的金屬加工中所需要的三維造型、機(jī)床的驅(qū)動(dòng)及工件夾緊問題，綜合所學(xué)的機(jī)械三維造型、機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝及裝備、液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)等知識(shí)，對(duì)高效、快速夾緊裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)金屬加工機(jī)床驅(qū)動(dòng)與夾緊的半自動(dòng)控制。在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)裝置時(shí)，在滿足產(chǎn)品工作要求的情況下，應(yīng)盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)件，提高其互換性要求，以減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本。1.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會(huì)給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。我們把多年來在夾具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時(shí)無此問題,。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角，則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時(shí)，與上述相同。讓刀問題在設(shè)計(jì)圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時(shí)，會(huì)存在讓刀問題。設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率，往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。由于現(xiàn)代加工的高速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的夾具提出了較高要求，如快速、高效、安全等?；谝簤簥A緊的專用夾具設(shè)計(jì)，必須計(jì)算加工工序所受的切削力及切削力矩，按照夾緊方式進(jìn)行夾緊力的計(jì)算，進(jìn)而可以確定液壓缸的負(fù)載，通過選定整個(gè)液壓系統(tǒng)的壓力，最終可以確定液壓缸的各參數(shù)。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求通過實(shí)際調(diào)研和采集相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、閱讀相關(guān)資料相結(jié)合，在對(duì)金屬切削加工、金屬切削機(jī)床、機(jī)械設(shè)計(jì)與理論及液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)等相關(guān)知識(shí)充分掌握后，分析金屬切削加工過程中的機(jī)床工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)、工件夾緊等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)的相關(guān)理論知識(shí)，完成液壓傳動(dòng)方案分析及液壓原理圖的擬定，設(shè)計(jì)液壓專用夾具的驅(qū)動(dòng)、夾緊裝置，并進(jìn)行主要液壓元件的設(shè)計(jì)與選擇及傳動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)算校核等，來達(dá)到產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)實(shí)際使用過程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計(jì)算問題，綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝文件編制及實(shí)施等方面的知識(shí)，設(shè)計(jì)出一套適合于實(shí)際的零件加工工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè)、夾緊裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。2 零件的造型2.1 零件造型軟件介紹 1) Solid Works軟件介紹創(chuàng)新的、易學(xué)易用的而且價(jià)格便宜的Solid Works是Windows原創(chuàng)的三維設(shè)計(jì)軟件。其易用和友好的界面，能夠體現(xiàn)在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作中。Solid Works完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)意圖和引導(dǎo)設(shè)計(jì)修改。在Solid Works的裝配設(shè)計(jì)中可以直接參照已有的零件生成新的零件。不論設(shè)計(jì)采用自頂而下方法還是自底而上的方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，SolidWorks都將以其易用的操作大幅度地提高設(shè)計(jì)的效率。SolidWorks有全面的零件實(shí)體建模功能，其豐富程度有時(shí)會(huì)出乎設(shè)計(jì)者的期望。用SolidWorks的標(biāo)注和細(xì)節(jié)繪制工具，能快捷地生成完整的、符合實(shí)際產(chǎn)品表示的工程圖紙。Solid有Works還具有全相關(guān)的鈑金設(shè)計(jì)能力。鈑金件的設(shè)計(jì)即可以先設(shè)計(jì)立體的產(chǎn)品也可以先按平面展開圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。Solid Works軟件提供完整的、免費(fèi)的開發(fā)工具(API)，用戶可以用微軟的VisualBasic、VisualC+或其它支持OLE的編程語(yǔ)言建立自己的應(yīng)用方案。通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，SolidWorks可以很容易地將目前市場(chǎng)幾乎所有的機(jī)械CAD軟件集成到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)環(huán)境中來。為比較評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高產(chǎn)量，Solid Works強(qiáng)勁的實(shí)體建模能力和易用友好的Windows界面形成了三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械工程師不論有無CAD的使用經(jīng)驗(yàn)，都能用SolidWorks提高工作效率，使企業(yè)以較低的成本、更好的質(zhì)量更快將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。而最有意義的是，用于SolidWorks的投資是容易承受的，這使得參加工程設(shè)計(jì)的所有人員都能在他們桌面上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。對(duì)于模具設(shè)計(jì)師來講，還可以利用XYZ縮放因子直接生成模腔。在新版中，還增加了智能裝配功能，能夠在裝配過程中自動(dòng)捕捉裝配關(guān)系，而無須用戶另行指定。在裝配過程中，還新增加了球面的配合關(guān)系和圓錐面的配合關(guān)系，這就使得將球插到孔里的操作變得更加容易。 2) UG軟件介紹UG是美國(guó)UGS(UnigraphicsSolutions)公司的主導(dǎo)產(chǎn)品，是集CAD/CAE/CAM于一體的三維參數(shù)化軟件，是面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件,是當(dāng)今最先進(jìn),最流行的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件之一.它集合了概念設(shè)計(jì).工程設(shè)計(jì),分析與加工制造的功能,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)與產(chǎn)品生產(chǎn)過程的組合。被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空航天、家電以及化工等各個(gè)行業(yè)。CAD/CAM/CAE三大系統(tǒng)緊密集成。用戶在使用UG強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配及創(chuàng)建工程圖等功能時(shí)，可以使用CAE模塊進(jìn)行有限元分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真模擬，以提高設(shè)計(jì)的可靠性；根據(jù)建立起的三維模型，還可由CAE模塊直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品加工。靈活性的建模方式。采用復(fù)合建模技術(shù)，將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模及參數(shù)化建模融為一體。 3) CAD(Computer Aided Design）CAD最早的應(yīng)用是在汽車制造、航空航天以及電子工業(yè)的大公司中。隨著計(jì)算機(jī)變得更便宜，應(yīng)用范圍也逐漸變廣。 CAD的實(shí)現(xiàn)技術(shù)從那個(gè)時(shí)候起經(jīng)過了許多演變。這個(gè)領(lǐng)域剛開始的時(shí)候主要被用于產(chǎn)生和手繪的圖紙相仿的圖紙。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)活動(dòng)中得到更有技巧的應(yīng)用。如今，CAD已經(jīng)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進(jìn)入設(shè)計(jì)者的專業(yè)知識(shí)中更“智能”的部分。 隨著電腦科技的日益發(fā)展，性能的提升和更便宜的價(jià)格，許多公司已采用立體的繪圖設(shè)計(jì)。以往，礙于電腦性能的限制，繪圖軟件只能停留在平面設(shè)計(jì)，欠缺真實(shí)感，而立體繪圖則沖破了這一限制，令設(shè)計(jì)藍(lán)圖更實(shí)體化。2.2 零件造型過程編輯草圖，選擇零件的上視面為基準(zhǔn)面生成實(shí)體草圖,如圖2.1所示。圖2.1 選擇基準(zhǔn)面圖2.2 拉伸80mm高25mm的圓柱體在基準(zhǔn)面內(nèi)繪制80mm的圓，并進(jìn)行高為25mm的拉伸，得到的圓柱體，如圖2.2所示。在80mm的圓柱面上繼續(xù)進(jìn)行76mm圓的繪制，并進(jìn)行高為3mm的拉伸，所得的圓柱體如圖2.3所示。圖2.3 拉伸76mm高3mm的圓柱體圖2.4 拉伸85mm高45mm的圓柱體在76mm的圓柱體上再繼續(xù)進(jìn)行85mm高45mm的圓柱體拉伸，如圖2.4所示。在85mm的圓柱體上進(jìn)行81mm高3mm的圓柱體拉伸，如圖2.5所示。圖2.5 拉伸81mm高3mm的圓柱體圖2.6 拉伸135mm高7mm的圓柱體在81mm的圓柱體對(duì)135mm高7mm的圓柱進(jìn)行拉伸，如圖2.6所示。在135mm的圓柱體上再拉伸一個(gè)110mm高32mm的圓柱體，如圖2.7所示。圖2.7 拉伸110mm高32mm的圓柱體圖2.8 拉伸長(zhǎng)31mm寬30半徑R=15的實(shí)體在110mm的圓柱體中心對(duì)稱位置拉伸一個(gè)長(zhǎng)31mm寬30半徑R=15的耳座，其實(shí)體造型如圖2.8所示。在110mm的圓柱體的另一條對(duì)稱線拉伸另個(gè)耳座，其實(shí)體如圖2.9所示。圖2.9 拉伸如圖所示實(shí)體圖2.10 切除長(zhǎng)35深4.5半徑R=4的鍵槽在85外圓上運(yùn)用差集進(jìn)行長(zhǎng)35深4.5半徑R=4的鍵槽的繪制，如圖2.10所示。在以上步驟所建的實(shí)體上運(yùn)用差集，對(duì)軸承套頭部進(jìn)行長(zhǎng)100mm寬20mm槽的切除，如圖2.11所示。圖2.11 100mm寬20mm槽圖2.12 開10mm深60mm的孔繼續(xù)在實(shí)體上切除一個(gè)10mm高60mm的圓柱體，如圖2.12所示。對(duì)造型出的孔進(jìn)行螺紋孔的造型，以12中的圓心為基準(zhǔn)插入一個(gè)M121.25mm螺紋現(xiàn)為12mm深為18mm的螺紋孔，如圖2.13所示。圖2.13 M121.25mm螺紋圖2.14 10mm深100mm孔在實(shí)體上運(yùn)用差集對(duì)兩個(gè)10mm高100mm的孔進(jìn)行造型，如圖2.14所示。在耳座槽的底部運(yùn)用差集，切除兩個(gè)10mm完全貫穿的孔，如圖2.15所示。圖2.15 兩個(gè)10mm孔的造型圖2.16 開兩個(gè)11mm深3.5mm沉孔對(duì)所造型的孔再進(jìn)行沉孔的造型，以15中的圓心為基準(zhǔn)，在135mm的右端面上拉伸切除兩個(gè)11mm高3.5mm的圓柱體，如圖2.16所示。圖2.17 拉花鍵孔在圓柱體的內(nèi)部進(jìn)行花鍵孔的拉削，如圖2.17所示。在110mm底面繪制四個(gè)M6mm深15mm的螺紋孔，如圖2.18所示。圖2.18 M6mm深15mm的螺紋孔圖2.19 零件三維圖零件圖繪制完成，如圖2.19所示。3 零件的工藝分析3.1 零件的功用分析套筒類零件是機(jī)械中常見的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣，主要起支承和導(dǎo)向作用，如圖3.1所示是常見套類零件。由于其功用不同，套筒類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差別，但其結(jié)構(gòu)上仍有共同點(diǎn)：零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外圓表面；零件壁的厚度較薄且易變形；零件長(zhǎng)度一般大于直徑等。圖3.1 套筒零件 由軸承套零件圖可知該零件屬于短套筒，主要功能是起支承、導(dǎo)向作用。該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要表面內(nèi)外圓柱面、端面。其主要技術(shù)要求為：外圓表面（80、85、110、115）內(nèi)圓表面（75H8、10）、花鍵孔（62714.5）；外圓表面對(duì)75H8孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.02mm，10孔系間有同軸度要求0.02 mm；左右端面孔有位置度要求為0.1mm。材料為HT200，批量生產(chǎn)。3.2 零件的工藝分析1）該軸承套的結(jié)構(gòu)比較典型，代表了一般軸承套的結(jié)構(gòu)形式，其加工工藝過程具有普遍性。2）軸承套在加工前，要進(jìn)行人工時(shí)效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力。加工時(shí)應(yīng)注意夾緊位置，夾緊力大小及輔助支承的合理使用主，防止零件的變形。3)軸承套底面上的4-M6mm孔的加工，采用同一鉆模，均按外形找正，這樣可保證孔的位置精度要求。4）外圓表面采用車削方法可完成粗、半精加工，其加工可安排磨削加工。5）內(nèi)圓表面根據(jù)其直徑可分別采用鉆-擴(kuò)-鉸及鏜削加工。對(duì)于花鍵孔可采用拉削方法進(jìn)行加工。6）端面的加工可采用車削完成，端部開槽可采用銑削方法完成。4 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1確定毛坯的制造形式套筒零件毛坯的選擇與其材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)批量有關(guān)?？讖叫〉奶淄?，一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；孔徑較大的套筒，常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件、鍛件；大量生產(chǎn)時(shí)，可采用冷擠壓和粉未冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率，又節(jié)約材料。軸承套工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及變形的彎曲硬力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及磨損，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，由軸承套的形狀相對(duì)比較復(fù)雜，而且它只是用來起連接作用和支撐作用，查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.2-2.3，考慮到灰鑄鐵容易成形，切削性能、強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好且價(jià)格低廉，而且一般零件的材料大都采用鑄鐵，故選用牌號(hào)為HT200的灰鑄鐵。表4-1 HT200的力學(xué)性能牌號(hào)抗壓強(qiáng)度/MPa抗剪強(qiáng)度/MPa彈性模量/GPa疲勞極限/MPaHT2005887852437810888108軸承套的毛坯：此零件屬中批生產(chǎn)，故采用鑄造毛坯。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇套筒類零件主要技術(shù)是內(nèi)外圓的同軸度，選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方法時(shí)，應(yīng)考慮在一次裝夾中盡可能完成各主要表面的加工，或以內(nèi)孔和外圓互為基準(zhǔn)反復(fù)加工以逐步提高其精度，同時(shí)，由于套類零件壁薄、剛性差，選擇裝夾方法、定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要特別注意防止工件變形。1）以外圓或內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)一次安裝，完成主要表面的加工這種方法可消除定位誤差對(duì)加工精度的影響，能保證一次裝夾加工出的各表面間有很高的相互位置精度。但它要求毛坯留有夾持部位，等各表面加工好后再切掉，造成了材料浪費(fèi)。故多用于尺寸較小的軸套零件車削加工中。2）以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)用心軸裝夾這種方法在生產(chǎn)實(shí)踐中用途較廣，且以孔為定位基準(zhǔn)的心軸類夾具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性較好、易于制造，在機(jī)床上裝夾的誤差較小，這一方法特別適合于加工小直徑深孔套筒零件，對(duì)于較長(zhǎng)的套筒零件，可用帶中心孔的“堵頭”裝夾。3）以外圓為精基準(zhǔn)使用專用夾具裝夾當(dāng)套筒零件內(nèi)孔的直徑太小不適于作定位基準(zhǔn)時(shí)，可先加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)，用卡盤夾緊加工內(nèi)孔。這種裝夾方法，迅速可靠，能傳遞較大的扭矩。但是，一般的卡盤定位誤差較大，加工后內(nèi)外圓的同軸度較低。常采用彈性膜片卡盤、液性塑料夾頭或高精度三爪自定心卡盤等定心精度高的專用夾具，以滿足較高的同軸度要求。 4.2.1 精基準(zhǔn)的選擇大批量生產(chǎn)的軸承套，通常以底平面和內(nèi)孔花鍵為精基準(zhǔn)。這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。4.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇加工軸承套底平面時(shí)，取要加工的面得對(duì)稱面為粗基準(zhǔn)，符合工作表面間相互位置要求原則。這樣可以保證對(duì)合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少的變形。4.3 切削用量的選擇原則4.3.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。1）切削深度的選擇粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削速率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 4.3.2精加工時(shí)切削用量的選擇精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2）進(jìn)給量的選擇精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。4. 4 擬定零件加工的工藝路線擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)：應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1) 工藝路線方案一如表4-2所示：表4-2 工藝路線方案一工序號(hào)工序內(nèi)容10鑄造20熱處理30粗車85，80外圓40半精車85，80外圓50精車85，80外圓60割退刀槽，并倒80外圓的倒角70銑84.5鍵槽80粗車110外圓端面90精車110外圓端面100粗車135外圓端面110精車135外圓端面120粗銑-精銑20H8端面130鏜62內(nèi)圓140拉花鍵孔150鉆-擴(kuò)-鉸20H8面上的10孔160鉆M12孔至10孔并攻螺紋170鉆-擴(kuò)-鉸 4-10H7孔180鉆4-M6深至15并攻螺紋190檢驗(yàn)2) 工藝路線方案二如表4-3所示：表4-3 工藝路線方案二工序號(hào)工序內(nèi)容10鑄造20熱處理30粗車85，80外圓續(xù)表4-3工序號(hào)工序內(nèi)容40半精車85，80外圓50精車85，80外圓60割退刀槽槽，并倒80外圓的倒角70銑84.5鍵槽80粗車135外圓端面90精車135外圓端面100粗車110外圓端面110精車110外圓端面120粗銑-精銑20H8端面130鉆-擴(kuò)-鉸20H8面上的10孔140鉆M12孔至10孔并攻螺紋150鉆-擴(kuò)-鉸 4-10H7孔160鉆4-M6深至15并攻螺紋170鏜62內(nèi)圓180拉花鍵孔190檢驗(yàn) 3) 工藝方案的比較與分析上訴兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工花鍵，然后以花鍵孔為定位基準(zhǔn)加工各孔。而方案二是加工兩個(gè)外圓端面，然后以此為精基準(zhǔn)加工各孔最后加工花鍵。經(jīng)比較可知，先加工花鍵孔后再以花鍵孔為定位基準(zhǔn)面加工，此時(shí)零件的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等都較為方便。方案一中的工序80,90,100,110與方案二中的工序80，90，100，110比較，方案二中工序內(nèi)容一致但減少了裝夾次數(shù)，所以決定將方案二中的工序80，90，100，110取代方案一中的工序80，90，100，110。具體工藝過程如表4-4所示：表4-4 最終工藝路線方案工序號(hào)工序內(nèi)容10鑄造20熱處理30粗車85，80外圓40半精車85，80外圓50精車85，80外圓60割退刀槽，并倒80外圓的倒角70銑84.5鍵槽80粗車135外圓端面90精車135外圓端面續(xù)表4-4工序號(hào)工序內(nèi)容100粗車110外圓端面110精車110外圓端面120粗銑-精銑20H8端面130鏜62內(nèi)圓140拉花鍵孔150鉆-擴(kuò)-鉸20H8面上的10孔160鉆M12孔至10孔并攻螺紋170鉆-擴(kuò)-鉸 4-10H7孔180鉆4-M6深至15并攻螺紋190檢驗(yàn)4.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“軸承套”零件材料為HT200的灰鑄鐵，抗壓強(qiáng)度588785MPa 抗剪強(qiáng)度243MPa 彈性模量78108GPa 疲勞極限88108MPa，硬度是187220HBS,毛胚重量為2.3kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用鑄造毛坯。各加工表面毛坯尺寸確定如下：1) 外圓表面（80）的加工余量由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。 2) 外圓表面（85）的加工余量圖 4.2 鑄件毛胚由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。 3) 花鍵孔（62714.5）的加工余量要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。鏜孔61 2Z=1mm拉花鍵孔（80，85）花鍵孔要求外徑定心，拉削時(shí)加工余量參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.319取2Z=1 mm。4) 110與外圓端面的加工余量按照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm。5) 135外圓端面的加工余量按照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大最小之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大最小加工余量是應(yīng)采用調(diào)整法予以加工。軸承套鑄件毛胚圖見圖4.2。4.6 確定切削用量及基本工時(shí)工時(shí)定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間，用t1表示。工時(shí)定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計(jì)新廠時(shí)，是計(jì)算設(shè)備數(shù)量、布置車間、計(jì)算工人數(shù)量的依據(jù)。時(shí)間定額由下述部分組成：1）基本時(shí)間：直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間，用tm表示。2）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，用te表示。3）布置工作地時(shí)間：為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)表示。4）休息與生理需要時(shí)間：工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)表示。則大量生產(chǎn)時(shí)的時(shí)間定額為：t=（t+t）1+（+）/1001) 粗車85外圓(工序30) 計(jì)算切削速度，按切削手冊(cè)表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min），采用高速鋼外圓車刀，規(guī)定=2，走刀次數(shù)i=1，則： （m/min） (4.1)式中：=11.8，=0.70，=0.30，m=0.11。=1.11 所以 ，= =16.4 m/min確定主軸轉(zhuǎn)速 (4.2)=116 r/min按機(jī)床說明書取n=96r/min，所以實(shí)際切削速度m/min。 由切削手冊(cè)表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。計(jì)算切削工時(shí) 切削工時(shí)： (4.3)式中： =60, 所以 ：2 =5.61（s）2) 車135端面（工序80，90）確定端面加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為4mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直徑為100mm時(shí)：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊(cè)表1.30）取f=0.7。 計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min） （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表1.28，即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =251.6 m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速=890 r/min 與890 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為900 r/min?，F(xiàn)選取，所以實(shí)際切削速度 m/min.檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力 按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算 (4.4)式中： =0.89所以 ： = =768 N 切削時(shí)消耗功率為：=1.81 kw由切削手冊(cè)表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 計(jì)算切削工時(shí)： 式中 ： =15,所以：2=58.2 （s）3) 車110端面，車削，本工序采用計(jì)算法確定切削用量。（工序100，110）加工條件工件材料：鍛造件材料為HT200， 。車端面取總長(zhǎng)110mm（余2mm）。機(jī)床：CA6140車床刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸16mm25mm，。計(jì)算切削用量切削深度：進(jìn)給量f：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）（以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直徑為100mm時(shí)：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊(cè)表1.30）取f=0.7。計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）： （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表1.2.8 即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =123.8 (m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速 =438 (r/min) 與438 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500 r/min?，F(xiàn)選取，所以實(shí)際切削速度 m/min. 檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力 按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算 式中： =0.89所以 ： = =784 N切削時(shí)消耗功率為 =1.85 kw由切削手冊(cè)表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力= 791 N，徑向力按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算 (4.5)式中： 所以 =116.9 N軸向切削力 (4.6)式中： ： 所以 = =267 N取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍的摩擦系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為： =267+0.1（784+116.9）=357.09357 N而機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見切削手冊(cè)表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。切削工時(shí) 式中： ,所以 2=52.2（s）4) 鉆20H8面上的10mm孔（工序130）選擇高速鋼麻花鉆頭，因選擇高速鋼麻花鉆頭，因通孔加工精度要求較低，且還要進(jìn)行攻螺紋，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-57，選取鉆頭直徑為d=7mm，鉆頭幾何形狀為（切削用量手冊(cè)P63-65）標(biāo)準(zhǔn)，=30，2=118，0=12，=55。選擇切削用量 確定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量：當(dāng)d=10mm時(shí)，由切削用量手冊(cè)表5.f=0.360.44mm/r。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊(cè)表7，當(dāng)d=7mm8.4mm時(shí)，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.86mm/r。按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊(cè)表8，當(dāng)d=7mm10.2mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N，（Z35型搖臂鉆床允許的軸向力為19620N，切削用量手冊(cè)表34）時(shí)，進(jìn)給量f=2.0mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，最受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.360.44mm/r，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，選擇f=0.40mm/r。決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由切削用量手冊(cè)表9，當(dāng)d=7mm，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度T為35min。決定切削速度由切削用量手冊(cè)表11，HT200的灰鑄鐵可加工性為第5類。由切削用量手冊(cè)P78表12，當(dāng)加工性為第5類，f=0.40mm/r,d=7mm，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭時(shí)，vi=0.33m/s。切削速度的修正系數(shù)為：加工材料強(qiáng)度與硬度改變時(shí)的修正系數(shù)kmv=0.94，鉆頭材料改變時(shí)，kiv=0.83，故V= v k k=0.330.830.94=0.26m/sn=11.83r/s根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，可考慮選擇n=12.5r/s，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，這樣會(huì)使刀具耐用度下降，故可以將進(jìn)給量降低1級(jí)，即f=0.32mm/r。也可以選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速n=10r/s，仍用f=0.4mm/r，比較這兩種方案：第一方案：n=12.5r/s，f=0.32mm/r時(shí)：=12.50.32=4 mm /s。第二方案：n=10r/s，f=0.4mm/r時(shí)：=100.4=4 mm /s。兩方案乘積相同，所用基本工時(shí)相同，但第一種方案所選用的進(jìn)給量較小，零件可獲得較好的加工表面，故選擇第一方案n=12.5r/s，f=0.32mm/r。檢驗(yàn)機(jī)床功率及扭矩由切削用量手冊(cè)表18，當(dāng)f0.32mm/r0.33mm/r，d=7mm11.1mm時(shí)，扭矩M=10.49N/m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故M=10.49N/m。根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，當(dāng)n=12.5r/s時(shí)，扭矩M=53N/m。由切削用量手冊(cè)表20，當(dāng)d=7mm，v=0.27m/s，f=0.32mm/r時(shí)，P=1.0kw，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，P=4.50.75=3.375kw。由于MM，PP，故選擇的切削用量可用，即：n=12.5r/s，f=0.32mm/r,V=0.26m/s計(jì)算基本工時(shí)：t=L/nf式中，其中l(wèi)=15mm，入切量及超切量由切削用量手冊(cè)表22得y+=10mm，則：=20/12.50.32=5s準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間t：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表5.2經(jīng)驗(yàn)公式得=0.15 =0.75s布置工作地時(shí)間與休息生理時(shí)間：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表5.2-46得+=17.4%，故工序100的單件時(shí)間：Ti=（t+t）1+（+）/100Ti=（5+0.75）（1+0.174）=6.75s由于加工2個(gè)孔，故：Ti=26.75=13.5s5) 攻4M6mm螺紋（工序180）選用絲錐進(jìn)行機(jī)動(dòng)攻螺紋，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7-78，選取M6快換夾頭，螺距P=1，細(xì)牙螺紋，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-56得，當(dāng)工件為灰鑄鐵時(shí)，絲錐切削速度為v=810m/min，即v=0.13m/s，進(jìn)給量f要小于鉆孔時(shí)的進(jìn)給量0.32mm/r，參考Z35型搖臂機(jī)床說明書，取f=0.2mm/r，則：n=6.18r/s根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，可考慮選擇n=6.25r/s，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，這樣會(huì)使刀具耐用度下降，故可以將進(jìn)給量降低1級(jí)，即f=0.19mm/r。也可以選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速n=5r/s，仍用f=0.2mm/r，比較這兩種方案：第一方案：n=6.25r/s，f=0.19mm/r=6.250.19=1.19 mm /s。第二方案：n=5r/s，f=0.2mm/r=50.2=1 mm /s。因?yàn)榈谝环桨赋朔e較大，基本工時(shí)較少，故選擇第一方案n=6.25r/s，f=0.19mm/r。則計(jì)算基本工時(shí)，L為螺紋深度=15mm，得：tm=15/6.250.19=12.63s由于要攻4個(gè)螺紋孔，則tm=412.63=50.52s輔助時(shí)間為：t=0.15 t=5.68s則總工時(shí)為：ti=15.43+20.25+50.52+5.68=91.88s5 專用夾具設(shè)計(jì)5.1 問題的提出本夾具主要用來鉆軸承套底面10的孔，這四個(gè)孔對(duì)花鍵孔和M121.25的螺紋孔都有一定的技術(shù)要求。在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A具后，工件不需要進(jìn)行劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，因?yàn)槭褂脤Ｓ脢A具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鉆模夾具后，就可以對(duì)軸承套孔系進(jìn)行鉆削加工；改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤Ｓ脵C(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。5.2 夾具設(shè)計(jì)本夾具是工序120用10麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在Z5150搖臂鉆床加工出10通孔。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖，夾具體零件圖如附圖所示。有關(guān)說明如下：1) 工藝裝備的選擇因孔加工所用刀具除鏜刀外，大都為定尺寸刀具，所以可根據(jù)確定的加工方法、被加工孔的孔徑大小來選擇刀具。選擇高速鋼麻花鉆頭，因選擇高速鋼麻花鉆頭，因通孔加工精度要求較低，且還要進(jìn)行攻螺紋，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-57，選取鉆頭直徑為d=7mm，鉆頭幾何形狀為（切削用量手冊(cè)P63-65）標(biāo)準(zhǔn)，=30，2=118，0=12，=55。量具的選取單件小批生產(chǎn)中應(yīng)選用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表等。大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用檢具?，F(xiàn)選用內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑卡尺測(cè)量?jī)?nèi)孔，用千分尺測(cè)量套筒外徑。1)選擇切削用量確定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量：當(dāng)d=10mm時(shí)，由切削用量手冊(cè)表5.f=0.360.44mm/r。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊(cè)表7，當(dāng)d=7mm8.4mm時(shí)，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.86mm/r。按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊(cè)表8，當(dāng)d=7mm10.2mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N，（Z35型搖臂鉆床允許的軸向力為19620N，切削用量手冊(cè)表34）時(shí)，進(jìn)給量f=2.0mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，最受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.360.44mm/r，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，選擇f=0.40mm/r。決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由切削用量手冊(cè)表9，當(dāng)d=7mm，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度T為35min。決定切削速度由切削用量手冊(cè)表11，HT200的灰鑄鐵可加工性為第5類。由切削用量手冊(cè)P78表12，當(dāng)加工性為第5類，f=0.40mm/r，d=7mm，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭時(shí)，vi=0.33m/s。切削速度的修正系數(shù)為：加工材料強(qiáng)度與硬度改變時(shí)的修正系數(shù)kmv=0.94，鉆頭材料改變時(shí)，ktv=0.83，故V= v k k=0.330.830.94=0.26m/sn=11.83r/s根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，可考慮選擇n=12.5r/s，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，這樣會(huì)使刀具耐用度下降，故可以將進(jìn)給量降低1級(jí)，即f=0.32mm/r。也可以選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速n=10r/s，仍用f=0.4mm/r，比較這兩種方案： 第一方案：n=12.5r/s，f=0.32mm/r=12.50.32=4第二方案：n=10r/s，f=0.4mm/r=100.4=4兩方案乘積相同，所用基本工時(shí)相同，選擇第一方案n=12.5r/s，f=0.32mm/r。檢驗(yàn)機(jī)床功率及扭矩由切削用量手冊(cè)表18，當(dāng)f0.32mm/r0.33mm/r，d=7mm11.1mm時(shí)，扭矩M=10.49N/m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故M=10.49N/m。根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，當(dāng)n=12.5r/s時(shí)，扭矩M=53N/m。由切削用量手冊(cè)表20，當(dāng)d=7mm，v=0.27m/s，f=0.32mm/r時(shí)，P=1.0kw，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，P=4.50.75=3.375kw。由于MM，PP，故選擇的切削用量可用，即n=12.5r/s，f=0.32mm/r,V=0.26m/s分析后本夾具可安全工作。3) 定位誤差分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一花鍵軸，該定位花鍵軸的尺寸與公差與本零件在裝配時(shí)采用間隙配合，其配合誤差為0.043mm，小于該處孔的位置誤差。故滿足定位要求。4) 對(duì)刀裝置本工序?yàn)閮?nèi)孔的加工，因此選擇鉆套來對(duì)麻花鉆頭進(jìn)行導(dǎo)向。鉆套類型的選擇鉆套用來引導(dǎo)鉆頭、鉸刀等孔加工刀具，增強(qiáng)刀具剛度，并保證被加工孔和工件其它表面準(zhǔn)確的相對(duì)位置精度。根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，主要有四種類型。1）固定鉆套該類鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。在使用過程中若不需要更換鉆套（據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),鉆套一般可使用100012000次），則用固定鉆套較為經(jīng)濟(jì)，鉆孔的位置精度也較高。2）可換鉆套當(dāng)生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時(shí)，則用可換鉆套較為方便?？蓳Q鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。