1課程設(shè)計配氣機構(gòu)導塊加工工藝及鏜 25 孔夾具設(shè)計所 在 學 院專 業(yè)班 級姓 名學 號指 導 老 師年 月 日II摘 要配氣機構(gòu)導塊是某企業(yè)產(chǎn)品中的關(guān)鍵零件之一，本課題要求根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和配氣機構(gòu)導塊零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進行專用夾具，并完成必要的設(shè)計計算。本機床所用夾具的通用性強，工件采用定位夾緊，快速方便。夾緊采用手動加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡易方便，制造成本低，通用性好。由于配氣機構(gòu)導塊的生產(chǎn)量比較大，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對其加工工藝進行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用組合機床或?qū)Ｓ脵C床進行加工。通過設(shè)計，綜合運用了大學期間的多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，加深所學知識體系，掌握了運用各項繪圖軟件進行設(shè)計的方法和技巧,熟悉了工程應(yīng)用設(shè)計。關(guān)鍵詞 配氣機構(gòu)導塊 零件分析 工藝路線 夾具設(shè)計 組合機床1AbstractThe axile bush is one of the key parts of an enterprise products, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod and modular machine tool of the axile bush.The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform,so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .As the output of the axile bush is very large ,it is need to make optimal design for the machining technology and use modular machine tool for pivotal machining process ,to ensure product quality and to improve the processing efficiency.Through this design,the knowledge of more basic and specialty was synthetically applited.The system of knowledge we learned was intensified.Controlled to make use of various method and techniques that the painting software carry on a design,the design of engineering application was known well.Keywords Axile Bush Precision Processing Technology Design of Clamping Device Modular Machine Tool2目 錄摘 要 IIAbstract.11 引言 32 零件工藝性分析 42.1 零件的作用 42.2 零件的工藝分析 53 毛坯的選擇 54 工藝規(guī)程設(shè)計 64.1 工藝規(guī)程的作用 64.2 定位基準的選擇 74.3 制定工藝路線 74.4 毛坯尺寸的確定與機械加工余量 114.5 確定切削用量及基本工時.11第 5 章 鏜 25 孔工序的夾具設(shè)計.235.1 設(shè)計要求 235.2 定位基準的選擇 .235.3 定位元件的設(shè)計 245.4 切削力及夾緊力的計算 245.5 加緊元件的設(shè)計 .255.6 緊固元件的選擇 .255.7 零件的車床夾具的加工誤差分析 .255.8 夾具操作說明 26結(jié)束語.27參 考 文 獻.293致 謝.3041 引言隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段?！肮び破涫?，必先利其器。 ”工具是人類文明進步的標志。自 20 世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。52 零件工藝性分析2.1 零件的作用配氣機構(gòu)導塊是配氣機構(gòu)一個主要零件。通過配氣機構(gòu)實現(xiàn)氣體的內(nèi)外交換，該零件的加工好壞，將影響到整個配氣機構(gòu)的工作性能。2.2 零件的工藝分析由附圖 1 得知，其材料為 HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工面為左、右端面，φ20mm 以及加工。由參考文獻[1]中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度可知上述要求可以達到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。⑴ 以外圓為主有：① 零件外圓粗、精車磨削加工，其粗糙度要求是 ；0.8Ra?② 配氣機構(gòu)導塊平面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。23⑵ 孔系加工有： ①Φ20、Φ25 鉆擴鉸加工，其表面粗糙度為 ；1.6②小孔 2-Φ6 鉆加工 6.3Ra?63 毛坯的選擇零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。74 工藝規(guī)程設(shè)計4.1 工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導工人操作的主要技術(shù)文件，也是工廠和車間進行設(shè)計或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術(shù)進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善。(1)根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術(shù)準備） 。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準備和技術(shù)準備工作，例如，關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究；刀、夾、量具的設(shè)計、制造或采購；設(shè)備改裝與新設(shè)備的購置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。(2)機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。(3)新建或擴建車間( 或工段),起原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程，根據(jù)機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數(shù)量，確定機床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量。4.2 定位基準的選擇定位基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，定位基準選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻精基準的選擇：主要考慮基準重合問題，配氣機構(gòu)導塊的下端面既是裝配基準又是設(shè)計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則。?20 孔及左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循“基準統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。84.3 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本 [9]。4.5.1 工藝路線方案一10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火熱處理30 劃線打點40 粗車Φ60外圓及端面50 半精車Φ60外圓及端面60 掉頭，車左端面70 車 R1 槽80 半精車Φ59.5外圓及端面90 精車Φ60外圓100 鉆 Φ17 孔110 擴 Φ19.7 孔120 鉸 Φ 20H8 孔130 車 Φ50 內(nèi)孔140 鉆擴鉸 Φ25H7150 銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁）160 粗銑 30H11 槽170 精銑 30H11 槽9180 磨 Φ60 外圓190 終檢200 清洗入庫4.5.2 工藝路線方案二10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火熱處理30 劃線打點40 粗車Φ60外圓及端面50 半精車Φ60外圓及端面60 掉頭，車左端面70 車 R1 槽80 半精車Φ59.5外圓及端面90 精車Φ60外圓100 車 Φ50 內(nèi)孔110 鉆 Φ17 孔120 擴 Φ19.7 孔130 鉸 Φ 20H8 孔140 鉆擴鉸 Φ25H7150 銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁）160 粗銑 30H11 槽170 精銑 30H11 槽180 磨 Φ60 外圓10190 終檢200 清洗入庫4.5.3 工藝方案的比較與分析因左右兩端面均對 φ20mm 孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面上 φ20mm 孔放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故改動銑削加工。通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析，最后確定工藝路線方案一為該零件的加工路線。該工藝過程詳見附表１和附表 2，機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火熱處理30 劃線打點40 粗車Φ60外圓及端面 , 以左端外圓為基準50 半精車Φ60 外圓及端面 , 以左端外圓為基準60 掉頭，車左端面,以右端外圓為基準70 車 R1 槽, 以左端外圓為基準80 半精車Φ59.5外圓及端面, 以右端外圓為基準90 精車 Φ60外圓，以Φ59.5 外圓及端面為基準11100 鉆 Φ 17 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準110 擴 Φ 19.7 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準120 鉸 Φ20H8 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準130 車 Φ50 內(nèi)孔，以 Φ59.5 外圓及端面為基準140 鉆 Φ 22 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準150 擴 Φ 24.7 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準160 鏜 Φ25H7，以外圓及端面為基準170 鉆 2-Φ6 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準180 鉆 2-Φ3 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準190銑削寬度為 46 的兩側(cè)面（銑扁） ，以 Φ60 外圓及端面為基準200 粗銑 30H11 槽，以 Φ60 外圓及端面為基準210 精銑 30H11 槽，以 Φ60 外圓及端面為基準220 磨 Φ60 外圓，以 Φ59.5 外圓及端面為基準230 終檢240 清洗入庫4.4 毛坯尺寸的確定與機械加工余量⑴ 30H11 槽的偏差及加工余量計算30H11 槽計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻[4]表 11～19。其余量值規(guī)定為 2-3mm，現(xiàn)取 3mm。查[3]可知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取 0.21m?精銑：由參考文獻[3]表 2.3～59，其余量值規(guī)定為 。.參照參考文獻[3]表 3～2，3～25,2.3～13 和參考文獻[15]表 1～8，可以查得：鉆孔 Φ25鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1?IT12.5Rau?m2.012擴孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。10?IT3.2Raum?m084.鉸孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8163鉆孔 Φ20參照參考文獻[3]表 2.3～47，表 2.3～48。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆——擴——鉸由以上資料得出毛坯尺寸圖。4.5 確定切削用量及基本工時在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。(1)切削用量指：背吃刀量 asp(即切削深度 ap、進給量 f 及切削速度 Vc 。(2)確定方法是：確定切削深度— —確定進給量——確定切削速度．(3)具體要求是：①由工序或工步余量確定切削深度：精、半精加工全部余量在一次走刀中去除在中等功率機床上一次走刀 ap 可達 8mm～10mm。②按本工序或工步加工表面粗糙度確定進給量：對粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初選進給量后還要校驗機床進給機構(gòu)強度。③可用查表法或計算法得出切削速度 Vc 查，用公式 換算出查或計算法所得的轉(zhuǎn)速nc 查，根據(jù) Vc 查在選擇機床實有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速 n 機作為實際的轉(zhuǎn)速，再用 換算出實際的切削速度 Vc 機填入工藝文件中。對粗加工，選取實際切削速度 Vc 機實際進給量 f 機和背吃刀量 asp 之后，還要校驗機床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。工序 30：粗車 Φ60 外圓及端面機床：車床 CA6140所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選擇車刀幾mHB?m2516m5.4何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角 = ，0V20?vK09'v01刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。s?0srm8.13①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成m5②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， = 時，徑向進HBSpam4?f75.0rK045給力： =950 。R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際進給力為：f roFfKsFf?krFfK=950 =1111.5 （3-2）f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。fr7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =m5.1T。min60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，6YGHBS， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表 1.28） ，故：tvKvsvKTvKv= tVv=63 （3-3）'0?0.184.920.1?in4?= = =120 （3-4）nDc?'17mr根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250inr這時實際切削速度 為：cV14= = （3-5）cV10cDn?01257?min?⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，切削HBS160245pam3?fr75.0速度 時，min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-6）3.?根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所選切削用ni125EPKW9.5C?EP量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=5.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0⑥.倒角 s8.3?換車刀手動進給。⑦. 計算基本工時（3-7）nflt?= = （3-8）mt7.01258?in46工序 40：半精車 Φ60 外圓及端面已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序 30 確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：a =2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T =56pmrsminis工序 50：半精車 Φ60 外圓及端面所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C602—1 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選擇車刀HB?2516m5.4幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V20?vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0srm8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5.215= = pa25.m1②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10進給量 =0.5～1.0frm按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， = 時，徑向進HBSpam4?f75.0rK045給力： =950 。R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際進給力為：f roFfKsFf?krFfK=950 =1111.5 由于切削時進給f17.?N力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。f.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =m5.1T。min60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，15YTHBS， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表 1.28） ，故：tvKvsvKTvKv= tVv=63 （3-12）'0?0.184.920.1?in?= = =120 （3-13）nDc?'174mr根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250inr這時實際切削速度 為：cV= = （3-14）c1Dn?1257?mi0?16⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，切削HBS160245pam3?fr75.0速度 時，min50V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0=1.7 =1.2 3.?根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所選切削用量ni125EPkw9.5C?EP可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0工序 60：鉆擴鉸 Φ20H8。機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。⑴ 鉆孔進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in317vrd????按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 0?所以實際切削速度 ：v.176.5/dnms???切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)105.962rDlctgkctgm??????刀具切出長度 ： 取2l4?l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt60.5in.3jLfn???⑵ 擴孔刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。17片型號：E403切削深度 ：pa1.35m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～52，取 。f 0.6/fmr?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～53，取 。V4Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.462.78/in319vrD????按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 5n?所以實際切削速度 ：v0.52/06dms?切削工時被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 有：11 19.7(~)20.8632rDdlctgkctgm???????刀具切出長度 ： ，取lm42?l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt30.16in.5jLfn???⑶ 鉸孔 Φ20刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ： ，且 。pa0.15m?20D?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取 。f rmf/0.2~1rf/0.2?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV3?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.3265.7/in14rD????按照參考文獻[3]表 5.1～31 取 1n?實際切削速度 ：v.0.63/0ms?切削工時被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ，11801 2019.7(~)20.92rDdlctgkctgm????????刀具切出長度 ： 取lm41l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt2.09.7in35jLnf????該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.2016.70.48minj???工序 70：車 Φ50 內(nèi)孔所選用的刀具為 YG6X 硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為 K =45 ，直徑為 16mm 的圓形鏜刀，其耐用V0度為 。60?Tmin①.確定切削深度 a pm25.0?②.根據(jù)表 1.5 ，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為 ，a ≤ ，鏜刀伸出長度 時，進* 16pm2m80給量為： 。rf1.0③ .確定切削速度 按表 1.27 的計算公式確定*V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvin60?TV=124.6 in選擇 CA6140 機床轉(zhuǎn)速：n=n =1200 =20minrsr實際切削速度為： v = 2.08 ④.確定基本時間確定的基本時間 50s工序 80：鉆 2-φ6 孔yxpKfaTCMin13045.6210???19機床：鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度 ：pam3?根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,切削速度 。4.2?0.2/fmr?smV/36.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，in/1476.3010dV???按照參考文獻[3]表 5.1～31，取 。nr?實際切削速度 ：v.40.5/10Dms?切削工時被切削層長度 ：l3m刀具切入長度 ：1 6(1~2)0242rctgkctg??????刀具切出長度 ： 取 。2l4ml3加工基本時間 ： jt124.1in0.6jLlfn??工序 180 鉆 2-Φ3 孔，以 Φ60 外圓及端面為基準1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=3mm鉆頭幾何形狀為(表 2.1 及表 2.2)雙錐修磨橫刃 β=30°2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°2.選擇切削用量1按加工要求決定進給量根據(jù)表 2.7 當加工要求為 H12~HB 精度鑄鐵硬度 HBS200d0=3mm 時 f=0.36~0.44 mm/r由于 L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù) kcf=0.95 則f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～ 0.42 mm/r 由鉆床 Z3025手冊取 f=0.4mm/r2決定鉆頭磨純標準及壽命由表 2.12 ,當 d0=3時 ,鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.6mm 壽命 T=35min3決定切削速度由表 2.15 硬度 HBS200～219 f=0.9mm/r d020mm Vc=22 m/minn =1000V/πd0=1000×22/(3.14×3)=350 r/min由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min3.計算工時tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/400×0.4=0.26min工序 90：鉆、擴?25H7 孔工件材料為 HT200，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?25mm，公差為 H7，表面粗糙度20。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔1.6aRm?——Φ22mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ24.7mm 標準高速鋼擴孔鉆；鏜孔 Φ25mm 鏜刀。選擇各工序切削用量。（1 ）確定鉆削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 28-10 可查出 ，由于f 0.47~.5/fmr?表孔深度比 ， ，故 。查0/3/21.6ld?0.9lfk?(.47~.5)921f?表Z525 立式鉆床說明書，取 。43/mr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進給機構(gòu)允'1./fr?許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)表 28-9，允許的進給量max59FN?！?.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f“f2）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插入法v mP得：，17/in?表 4732FN?表，5.69NM?表 1.5mkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in80.7.2(/in)???表 ''01/i16n rdm?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：195/ir0295/in4/i10rv???由表 28-5， ，故.6MFTk473.6()FN5.954.8m???3）校驗機床功率 切削功率 為P'/)Mnk?表（1.2(261.0kWW?機床有效功率 ' 4.5.835E mPkP???故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02dm?0.3/fr19/inr?14/inv?相應(yīng)地， ，516FN54.8T?.05mPkW21（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-31，f。根據(jù) Z525 機床說明書，取 =0.57mm/r。f??::表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r f2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻[7]表 28-33，取 。修正系數(shù)：vn 25/minv?表，.8vk?4.71.02(1.09)ppRavak?根 據(jù)故 '25/in0.12./inv??表' '1)nd?表 （./mi(4.7)86/ir查機床說明書，取 。實際切削速度為275/inr?301vdn????34./i102/mi??160.26in.75jLltfn?????工序 90：鏜 Φ25H7 孔（1）選擇刀具1） 選擇鏜刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，所以選擇的《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，可以選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀具鏜刀?！?切 削 用 量 簡 明 手 冊 》（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap ap=12.5mm2） 、進給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/fr22確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給力為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度 =570~670MPa， ，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 b?3.4apm?， ， (預(yù)計) 時，進給力為 N。./fr?045k?6/mincv 107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 f voFfksFf?=1.0，故實際進給力為krFfN107.1.07f???由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 的進給量可用0.48/fmr?3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為 1.0mm（1.0~1.4） ，車刀《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =0.8，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 tvkkrvsv=1.0， =1.0， 故Tvkkv1.8Mv?=0.94tkrsTkv依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCkTapf?故 =110m/min0.2.150.35494698cv??r/min/in1nrD???依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》120/crm這時實際切削速度 為cv23=120m/min3210/min10ccDnv???最后決定的車削用量為。2.5,.48/,/i,120/minp camfrrv??1（ ） 計 算 基 本 公 時mcLtv?式中 ，l=75mm, 根據(jù) ，根據(jù)表 1.26，車削時的入切量以及超ly??《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》切量 ,則 L=80mm,故5?min80.13812.4mt??工序 100：銑削寬度為 46 的兩側(cè)面機床：立式銑床 KX52刀具：錯齒三面刃銑刀銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw0?6?Z銑削深度 ：pa3每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.77，取f Zmaf/2.0?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.88，取V sV3機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/126504.310rdV???? in/15r實際銑削速度 ：? smn/39.10進給量 ：fVZaff /60/52.???工作臺每分進給量 ：m in83sVf走刀次數(shù)為 1機動時間 ： （其中 ）2jt mi46.0182.0???mjfD?mD260?因為： 12jjt?24本工序機動時間 ：?jtmin46.02?jjt工序 110：粗銑 30H11 槽。機床：立式銑床 KX5刀具：錯齒三面刃銑刀切削深度 ：pa9.m?根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[1]表2476?0.6/famz?查得切削速度 。302?/inV機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，102.1/in3.45rd????按照參考文獻[3]表 5.1～74，取 7?實際切削速度 ：v.0.5/106nms?進給量 ：fV.87/1.3/ffaZ?工作臺每分進給量 ： m.58infVs?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 20lm刀具切入長度 ：10.5(~)lD??=63mm刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt120631.05min8jmlf????工序 120：精銑 30H11 槽。切削深度 ：pa.0根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[1]表2476?0.8/faz?查得切削速度 ，302?3/inV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，1045./min.160rd???按照參考文獻[3]表 5.1～74，取 。7?實際切削速度 ：v304/ns??25進給量 ：fV0.8247.5/601.39/ffaZnms???工作臺每分進給量 ： m8infV被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll刀具切入長度 ：10.5(~2)lD??=81mm刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 2jt12081.23min.6jmlf????本工序機動時間： 125.ijjtt?工 序 180: 磨 Φ60 外圓1） 確 定 磨 削 深 度 =0.4mm2） 確 定 進 給 量 ,取 f= 0.05mm/r3） 根 據(jù) 機 床 選 n=2667r/min， 計 算 出 = =2095.6m/mincV14.3267?4） 基 本 時 間 = ， 故 = =0.195minjTfl??1jT05.??5) 計 算 ,查 表 得 輔 助 時 間 =0.2min,布 置 工 作 地 時 間xfwfj?總 fT=0.3min,休 息 與 生 理 需 要 時 間 =0.1min fwTx則 =0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min xfwfjT??總6）小結(jié)綜上所述，機床為磨床床 M114W，主軸轉(zhuǎn)速為 2667r/min，切削速度 2095.6m/min，進給量f=0.05mm/r，切削深度 0.4mm，機動時間 0.195min, 輔助時間 0.2min。26第 5 章 鏜 25 孔工序的夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。下面即為鏜 25 孔工序?qū)Ｓ脢A具，本夾具將用于 CA6140 車床。5.1 設(shè)計要求本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。5.2 定位基準的選擇據(jù)《夾具手冊》知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。方案一1 面也就是整個工件的截面定位限制兩個自由度。2 面是工件的地面定位限制三個自由度3 面是側(cè)面定位限制一個自由度。方案二1 面是工件的底面限制三個自由度。2 面是側(cè)面限制一個自由度。3 面是外端面定位限制兩個自由度。方案比較：方案一：是按照基準統(tǒng)一及基準重合原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，加緊力方向指向定位元件剛性較大的方向，定位相對簡單。方案二：是是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，但不容易保證空的軸線與外圓對稱面的重合，鉆頭進給的的軸向力完全由定位元件承受，很容易引起變形。本工序車￠25 孔，加工的切削力主要是刀頭進給時的軸向力，樣工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個方案的優(yōu)缺點，及加工的具體情況，采用方案二。5.3 定位元件的設(shè)計通過方案二來選擇設(shè)計定位元件5.4 切削力及夾緊力的計算刀具：27① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》 P104 表，得車削切削力計算公式： 圓周分力 Fc = 902 Kp??????0.75徑向分力 Fp = 2383 Kp??0.9????0.6?????0.3軸向分力 Ff =3326Kp其中 ——背吃刀量 2.3mm????f——每轉(zhuǎn)進給量 0.16mmVc—切削速度 m/min 60Kp—修正系數(shù) 1.08 所以切削時的各切削力Fc1= 566.8NFp2=801.5NFf3= 416.4N精車切削力： ——背吃刀量 0.5mm????f——每轉(zhuǎn)進給量 0.13mmVc—切削速度 m/min 38Kp—修正系數(shù) 1.08所以切削時的各切削力Fc1= 105.45NFp2= 57.23NFf3= 97.96N② 車削夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70 表 3-6，查得工件以 V 形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式：Wk = ????sin??22??2式中 Wk——實際所需夾緊力K—安全系數(shù)α——彈簧夾頭的半錐角u2——工件與夾具支承面的摩擦系數(shù)則所需夾緊力 28Wk=399（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為 V 形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差?！鱕=0.5δd =0.5×0.12mm=0.06mm5.5 加緊元件的設(shè)計加緊元件由一個 V 型塊給工件頂端一個向下的力來使工件加緊，而后的螺桿是為了在裝卸工件方便所做的設(shè)計5.6 緊固元件的選擇由于夾具零件都是固定在夾具體上面的，所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè)計尺寸面的寬度多為15 或者 20cm，尺寸較小，為了滿足強度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘。5.7 零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾具誤差 、夾具D?J在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。A?G?如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差 D由于￠25 孔的端面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差 為零。工件在夾具上定位B?時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差 為零。因此，尺寸的定位誤差 等于零。Y?D（2）夾具誤差 J?夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面 C 的平行度誤差是 0.01.（3）安裝誤差 A因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。（4）加工方法誤差 G?如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因