CA6140車床撥叉[831002工藝及鉆φ25孔夾具設計說明書資料

0 目 錄 第 1 章 緒論 . 1 1.1 選題的意義 . 1 1.2 夾具的發(fā)展方向 . 3 1.3 本章小結(jié) . 4 第 2 章 撥叉 的加工工藝規(guī)程設計 . 5 2.1 零件的分析 . 5 2.1.1 零件的作用 . 5 2.1.2 零件的工藝分析 . 5 2.2 確定生產(chǎn)類型 . 6 2.3 確定毛坯 . 7 2.3.1 確定毛坯種類 . 7 2.3.2 確定鑄件加工余量及形狀 . 7 2.3.3 繪制鑄件零件圖 . 8 圖 2.1 零件毛坯圖 . 8 2.4 工藝規(guī)程設計 . 9 2.4.1 選擇定位基準 . 9 2.4.2 制定工藝路線 . 9 2.4.3 選擇加工設備和工藝設備 . 11 2.4.4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 . 11 2.5 確定切削用量及基本工時 . 12 工序 10 粗銑 25H7 兩端面 . 12 工序 20 鉆 25H7 通孔 . 13 工序 30 粗鏜下端 60H12 孔 . 17 工序 40 半精鏜下端 60H12 孔 . 18 工序 50 粗銑 a、 b 面 . 19 工序 60 鉆 20.50 孔 . 20 工序 70 攻 M221.5 螺紋 . 22 工序 80 粗銑 16H11 槽 . 23 工序 90 半精銑 16H11 的槽 . 24 1 工序 100 銑斷 60H12 孔 . 25 工序 110 粗銑 60H12 孔兩端面 . 26 工序 120 精銑 60H12 孔兩端面 . 27 2.6 本章小結(jié) . 28 第 3 章 專用夾具設計 . 28 結(jié) 論 . 31 參 考 文 獻 . 33 第 1章 緒 論 2 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 1.1 選題的意義 當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領域，正吹著改革之風。 一項優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的 50% 80%。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲 毫也不壓于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 3 如今，制造商們需要供應商提供一步到位服務，他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)毓棠軌蛑С秩蚧a(chǎn)。他們堅持與供應商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 1.2 夾具的發(fā)展方向 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、 高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展 。 一、 高精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達 5m ，夾具支承面的垂直度達到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴美樂）公司制造的 4m長、 2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為 0.03mm ；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達5m ；瑞士 EROWA 柔 性夾具的重復定位精度高達 2 5m 。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 二、 高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用 1 2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件 。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典 3R夾具僅用 1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 4 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。 利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計 與組裝打下基礎，應用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 四、通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng) ，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 1.3 本章小結(jié) 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。 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 5 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。 第 2章 撥叉 的加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床撥叉，撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。滑塊上面有凸塊，滑塊的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套和齒輪固連字一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸。擺動撥叉又可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達到換擋的目的，分析這種動力聯(lián)接方式可知車換擋時要減速，這樣可以較少滑套與齒輪的沖擊，延長零件的使用壽命。 2.1.2 零件的工藝分析 6 零件的材料 為 HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： CA6140 車床撥叉 的工藝分析 CA6140 車床 撥叉 共有 以下幾 處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 25 孔為中心的加工表面 。 該 組加工表面包括： 25H7 的 通 孔，以及 42 的圓柱兩端面， 其中 主要加 工表面為 25H7 通孔。 2. 以 60 孔 為中心的加工表面 該 組加工表面包括： 60H12 的孔，以及 60H12 的兩個端面。 主要是 60H12 的孔。 3. 銑 16H11 的槽 該 組加工表面包括：此槽的端面， 16H11 的槽的底面 ， 16H11 的槽兩側(cè)面。 4. 以 M221.5 螺紋孔為中心的加工表面。 該 組加工表面包括： M221.5 的螺紋孔，長 32mm 的端面。 主要加工表面為 M221.5 螺紋孔。 這 幾 組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： （ 1） 60 孔端面與 25H7 孔垂直度公差為 0.1mm。 （ 2） 16H11mm 的槽與 25H7 的孔垂直度公差為 0.08mm。 由上面分析可知，加工時應先加工一 組表面，再以這組加工后表面為 基 準 加 工另外一組。 可以先加工 25H7 通 孔，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此零件沒有復雜的加工表面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2.2 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為： 7 加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用夾具。 2.3 確定毛坯 2.3.1 確 定毛坯種類 零件材料為 HT200?；诣T鐵屬于脆性材料，故不能鍛壓和沖壓，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。 2.3.2 確定鑄件加工余量及形狀 毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面（ 42） 考 慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄 造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（ 25， 60 端面） 查表 3.1 26。取 25， 60 端面長度余量均為 2.5（均為雙邊加工 。 1 3. 內(nèi)孔（ 60 已鑄成 50 的孔） 查表 2.2 2.5，為了節(jié)省材料，取 60 孔已鑄成孔長度余量為 5mm，即鑄成孔半 徑為 50mm。 1 4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量 鑄出槽端面至中心線 47mm 的距離，余量為 3mm。 5. 螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至 25 孔軸線且垂直軸線方向 40mm 的距離，余量為 4 mm。 6. 其他尺寸直接鑄造得到 8 2.3.3 繪制鑄件零件圖 圖 2.1 零件毛坯圖 9 2.4 工藝規(guī)程設計 2.4.1 選擇定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程 設計中的重要工作之一。基面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，還會造成零件的大批報廢， 使 生產(chǎn)無法正常進 行。 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基 準。 根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個 42 與底面 作主要定位面，限制 5 個自由度，再以 壓板 限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,然后進行 銑削。其余以零件的下端孔為主要的定位粗基準。 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的 25 通孔為主要的定位精基準，以 25 通孔端面為輔助的定位精基準。 2.4.2 制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及 加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下 ,可以考慮采用各種機床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 10 工藝路線方案一 工序 10 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 25、 60 孔 。 工 序 20 粗、精銑 60、 25 孔下端面。 工序 30 粗、精銑 25 孔上端面 。 工序 40 粗、精銑 60 孔上端面 。 工序 50 銑螺紋孔端面。 工序 60 鉆 20.5 孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序 70 攻 M221.5 螺紋。 工序 80 粗銑 、 精銑槽所在的端面 。 工序 90 粗銑 、 精銑 16H11 的槽。 工序 100 切斷。 工藝路線方案 二 工 序 10 粗銑 25H7 兩端面，保證尺寸 80。 工序 20 鉆、擴、鉸 25H7 通孔。 工序 30 粗鏜 60H12 孔 。 工序 40 半精鏜 60H12 孔 ，粗糙度達到 3.2。 工序 50 粗銑 a、 b 面。 a面到 25H7 孔中心距為 440-0.3， b面到 25H7的中心距為 36 。 工 序 60 鉆 20.5 垂直于 25H7 通孔。 工序 70 攻 M221.5 螺紋。 工序 80 粗銑 16H11 槽。 工序 90 精銑 16H11 槽。 工序 100 切斷 60H12 孔 . 工序 110 粗銑 6 0H12 孔 兩端面，保證尺寸 13。 工序 120 精銑 60H12 孔兩端面，保證尺寸 12d11。 工藝方案的比較與分析： 以上兩個加工工藝方案進行比較，方案一的加工工序比較集中，工序較少，但裝換刀具的輔助時間較長，而且同時鉆兩個孔，還要保證加工精度，對機 11 床設備要求較高，不適合大批量生產(chǎn)。方案二的加工工序比較分散，適合流水線生產(chǎn)，而且很多工序不用裝換刀具和重新對刀，極大的縮短輔助工時。而且 加工完前次的又可成為下次加工的基準，加工精度容易保證， 綜合以上兩個方案的優(yōu)缺點，而且又是大批量生產(chǎn)，考慮到工作效率及經(jīng)濟效益 等原因，所以選擇方案二比較合適。 2.4.3 選擇加工設備和工藝設備 機床的選擇 工序 10、 50、 80、 90、 100、 110、 120用 X62型臥式銑床 工序 20、 60、 70采用 Z535立式鉆床 工序 30、 40 采用 T68臥式鏜床 選擇夾具 該撥叉的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀或高速鋼銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔 25 7H ，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。 2.4.4 機 械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各 加 工表面的機械加工余量、 工 序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面（ 42） 考 慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄 造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 12 2. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（ 25， 60 端面） 取 25、 60 端面長度余量均為 2.5（均為雙邊加工 ）。 1 銑削加工余量為： 粗銑 2.5mm， 保證尺寸 80mm 3. 內(nèi)孔（ 60 已鑄成 50 的孔） 查表 2.2 2.5，為了節(jié)省材料，取 60 孔已鑄成孔長度余量為 5，鑄成孔半徑為 50mm。 1 工序尺寸加工余量： 粗鏜 50mm 孔至 59mm 余量為 1mm 半精鏜至 60H12mm 工序尺寸加工余量： 同上 25 鉆孔至 22 余量為 3mm 擴孔 至 24.7mm 余量為 0.03mm 鉸孔 至 25H7mm 4.槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量 鑄出槽端面至中心線 47mm 的距離，余量為 3mm。 工序尺寸加工余 量： 粗銑端 面 3mm 保證 槽端面 ，即 a 面 至中心線 尺寸 440-0.3 mm 5.螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至 25 孔軸線且垂直軸線方向 40mm 的距離，余量為 4 mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑頂 面 4 mm 保證頂面即 b 面到中心線尺寸 36mm 6. 其他尺寸直接鑄造得到 。 由于本設計規(guī)定的零件為 大 批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認 。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序 10 粗銑 25H7 兩端面 機床： X62型臥式銑床 13 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距為 80)，材料： 15YT ， 100D mm ，齒數(shù) 14Z ，為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2.5mm 所以銑削深度pa： 2.5pa mm 每齒進給量fa：查表 2.1-85，取 0 .2 /fa m m Z銑削速度 V ：查表 2.1-85，取 20 / m inVm 。 【 3】 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 6 3 . 6 9 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd ， 按照表 3.1-74 100 / m innr 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 1 0 0 0 . 5 2 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進給量fV： 0 . 2 1 4 1 0 0 / 6 0 4 . 6 7 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 4 . 6 7 / 2 8 0 . 2 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)表 2.1-85, mma 60 切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 42l mm ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 4 2 1 2 2 0 . 1 9 9 m i n2 8 0 . 2jml l lt f 工步輔 助時間為： 1.23min 工序 20 鉆 25H7 通孔 工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?25mm，公差為 H7， 14 表面粗糙度 1.6aRm。加工機床為 Z535 立式鉆床。鉆頭為 22mm 標準高速鋼麻花鉆。 1.鉆 22mm孔 確定鉆削用量 （ 1） 決定進給量 根據(jù)表 3.4-1 可查出 f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔徑之 l/d=85/25=3.86。 1 0.9fk ，故 ( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1f mm/r. 查 Z535型立式鉆床說明書，取 0 .4 3 /f m m r 。 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量 1 .7 5 /f m m r 。機床進給機構(gòu)允許的軸向力m a x 15690FN（由機床說明書查出），根據(jù)表 3.4-4，允許的進給量 1 .8 /f m m r 。 由于選擇的進給量 f 遠遠小于 ff及 ，故所選 f 可用 （ 2）確定切削速度 V、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率mP，用不同刀具材料進行鉆、擴、鉸孔的 V、 F、 T、mp均可按表 3.4-8及表 3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表 3.4-15中用插入法計算得： 17 / minvm ， F=4732N T=51.69 .Nm，mP=1.25kw 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結(jié)果進行修正。由表 3.4-9 知，切削速度的修正系數(shù) 0 . 8 8 , 0 . 7 5M v lvkk，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 / m i nv m m 15 01 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i n22vn r rd 查 Z535型機床說明書，取 195 / m innr 。實際切削速度 v 為 0 2 2 1 9 5 / m i n 1 3 . 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m 實 。 由表 3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) 1 . 0 6M F M MKK,故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6F N N 5 1 . 6 9 . 1 . 0 6 5 4 . 8 .T N m N m （ 3）校驗機床功率 切削功率 ( / )m m M MP P v v K 實 =1 . 2 5 ( 1 3 . 5 / 1 7 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 機床有效功率為 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5EEP P k W k W （ EP 及 由 Z535型機床說明書查出） 由于 EmPP，故選擇的鉆削用量可用，即 0 2 2 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 3 . 5 / m i nd m m f m m r n r v m 相應地 5 0 1 6 , 5 4 . 8 . , 1 . 0 5MF N T N m P k W 2.擴孔 擴孔鉆 選用 24.7mm 標準高速鋼擴孔鉆。 確定擴孔切削用量 一 確定進給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 ( 0 . 7 0 . 8 ) 0 . 7 / 0 . 4 9 0 . 5 6 /f m m r m m r 。 根據(jù)機床 Z535 型說明書，取 0 .5 7 /f m m r 。 確定切削速度 vn及 16 根據(jù)表 3.4-34.取 25 / m invm 。 由于切削速度與上表不同，切削速度尚需乘以修正系數(shù) 0 .8 8 , 1 .0 2pM v a vkk 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 2 2 . 4 4 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 2 2 . 4 4 / m i n 2 8 9 / m i n2 4 . 7vn r rd 根據(jù) Z535機床說明書，取 n=275r/min。實際擴孔速度 0 2 4 . 7 2 7 5 / m i n 2 1 . 3 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m 3鉸孔 鉸刀 選用 25mm 標準高速鋼鉸刀。 確定鉸孔切削用量 一確定進給量 f 根據(jù)表 3.4-6查出， 1 .3 2 .6f m m ，按該表注 4，進給量取小值。 按 Z535機床說明書取 1.6 /f mm r 。 二 切削速度 vn及 根據(jù)表 3.4-40查出取 8.2 / m invm 切削速度修正系數(shù)由表 3.4-9查出 0 . 8 8 , 0 . 9 9pM v a vkk故 08 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0 7 . 1 4 / m i n 9 1 / m i n25v m mvn r rd 根據(jù) Z535機床說明書，取 n=100r/min,實際鉸孔速度 0 2 5 1 0 0 / m i n 7 . 8 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m 4各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，實際切削用量如下： 鉆孔：0 2 2 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 3 . 5 / m i nd m m f m m r n r v m 17 擴孔：0 2 4 . 7 , 0 . 5 7 / , 2 7 5 / m i n , 2 1 . 3 / m i nd m m f m m r n r v m 鉸孔：0 2 5 , 1 . 6 / , 1 0 0 / m i n , 7 . 8 5 / m i nd m m f m m r n r v m 5基本工時計算 鉆孔：12 8 0 1 0 5 m i n 1 . 1 3 2 m i n0 . 4 3 1 9 5m l l lt fn 擴孔：12 8 0 1 0 5 m i n 0 . 6 0 6 m i n0 . 5 7 2 7 5m l l lt fn 鉸孔：12 8 0 1 0 5 m i n 0 . 5 9 3 m i n1 . 6 1 0 0m l l lt fn 工序 30 粗鏜下端 60H12 孔 機床：臥式鏜床 T68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀， 鏜刀材料： 5YT 切削深度pa： 4.5pa mm，毛坯孔徑0 50d mm。 進給量 f ：查表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為pa=4.5mm。因此確定進給量 0.2 /f mm r 。 切削速度 V ：查表 2.4-9 取 2 . 4 / 1 4 4 / m i nV m s m 【 3】 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 4 9 1 7 . 1 9 / m i n3 . 1 4 5 0Vnrd ， 查表 3.1-41 取 1 0 0 0 / m innr 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 5 0 1 0 0 0 2 . 6 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工作臺每分鐘進給量mf： 0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i nmf f n m m 被切削層長度 l ： 17l mm 刀具切入長度 1l ：14 . 5( 2 3 ) 2 9 . 7 930p ral m mt g k t g 18 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 52 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt：121 1 7 9 . 7 9 5 0 . 1 5 9 m i n200jml l lt f 工步輔 助時間為： 2.61min 工序 40 半精鏜下端 60H12 孔 機床：臥式鏜床 68T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀， 鏜刀材料： 5YT 切削深度pa： 0.5pa mm 進給量 f ：根據(jù)表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為pa=0.5mm 。因此確定進給量 0 .1 5 /f m m r 切削速度 V ：參照表 2.4-9，取 3 . 1 8 / 1 9 0 . 8 / m i nV m s m 【 3】 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 . 8 1 0 2 9 . 9 / m i n3 . 1 4 5 9Vnrd ，取 1 0 0 0 / m innr 工作臺每分鐘進給量mf： 0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i nmf f n m m 被切削層長度 l ： 12l mm 刀具切入長度 1l ：10 . 5( 2 3 ) 2 2 . 8 730p ral m mt g k t g 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt：121 1 2 2 . 8 7 4 0 . 1 2 6 m i n150jml l lt f 所以該工序總機動工時 0 . 1 1 0 . 1 2 6 0 . 2 3 6 m i njt 工步輔助時間為： 1.86min 19 工序 50 粗銑 a、 b 面 機床： X62 刀具：高速鋼圓柱銑刀 mmd 1000 齒數(shù) 14Z 粗銑 a 面 銑削深度 : 3 2ppa a m m 每齒進給量fa：根據(jù)表 2.1-85，取 0 .2 0 /fa m m Z 銑削速度 V ：參照表 2.1-85，取 29 / m inVm 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 9 9 2 . 3 5 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd ，取 100 / m innr 實際銑削速度 V ： 0 3 . 1 4 1 0 0 1 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 進給量fV： 0 . 2 0 1 4 1 0 0 / 6 0 4 . 6 7 /ffV a Z n m m s 實際切削速度 v ，： 3.14 100 100 0.52 /1000 1000 60dnv m s 工作臺每分進給量mf： 4 . 6 7 / 2 8 0 . 2 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)表 2.1-85, mma 60 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm 刀具切入長度 1l ： mmaDDl 12)31(5.0 221 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 9 0 1 2 2 0 . 3 7 1 m i n2 8 0 . 2jml l lt f 工步輔助時間為： 2.03min【 1】 粗銑 b 面 同樣的銑削深度 mmap 4 每齒進給量fa：根據(jù)表 2.1-85， 【 1】 取 0 .2 0 /fa m m Z 銑削速度 V ：參照表 2.1-85， 【 1】 取 15 / m inVm 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 1 5 4 7 . 8 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd ， 20 取 100 / m innr 實際銑削速度 V ： 0 3 . 1 4 1 0 0 1 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 進給量fV： 0 . 1 5 1 4 1 0 0 / 6 0 3 . 5 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 3 . 5 / 2 1 0 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)表 2.1-85, mma 60 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 32l mm 刀具切入長度 1l ： mmaDDl 12)31(5.0 221 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 3 2 1 2 2 0 . 1 6 4 m i n2 8 0 . 2jml l lt f 工步輔助時間為： 1.52min【 1】 工序 60 鉆 20.50 孔 機床： Z535立式鉆床 刀具： 20.50 直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 決定進給量 根據(jù)表 3.4-1 可查出 f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔徑之 l/d=85/25=3.86。 1 0.9fk ，故 ( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1f mm/r. 查 Z535型立式鉆床說明書，取 0 .4 3 /f m m r 。 21 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量 1 .7 5 /f m m r 。機床進給機構(gòu)允許的軸向力m a x 15690FN（由機床說明書查出），根據(jù)表 3.4-4，允許的進給量 1 .8 /f m m r 。 由于選擇的進給量 f 遠遠小于 ff及 ，故所選 f 可用 確定切削速度 V、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率mP，用不同刀具材料進行鉆、擴、鉸孔的 V、 F、 T、mp均可按表 3.4-8及表 3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表 3.4-15中用插入法計算得： 17 / minvm ， F=4732N T=51.69 .Nm，mP=1.25kw 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結(jié)果進行修正。由表 3.4-9 知，切削速度的修正系數(shù) 0 . 8 8 , 0 . 7 5M v lvkk，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i n2 0 . 5vn r rd 查 Z535型機床說明書，取 195 / m innr 。實際切削速度 v 為 0 2 0 . 5 1 9 5 / m i n 1 2 . 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m 實 。 由表 3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) 1 . 0 6M F M MKK,故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6F N N 5 1 . 6 9 . 1 . 0 6 5 4 . 8 .T N m N m （ 3）校驗機床功率 切削功率 ( / )m m M MP P v v K 實 22 =1 . 2 5 ( 1 2 . 5 / 1 7 ) 1 . 0 6 0 . 9 7 4k W k W 機床有效功率為 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5EEP P k W k W （ EP 及 由 Z535型機床說明書查出） 由于 EmPP，故選擇的鉆削用量可用，即 0 2 0 . 5 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 2 . 5 / m i nd m m f m m r n r v m 相應地 5 0 1 6 , 5 4 . 8 . , 1 . 0 5MF N T N m P k W 鉆孔：0 2 0 . 5 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 2 . 5 / m i nd m m f m m r n r v m 鉆孔：12 2 4 1 0 5 m i n 0 . 4 6 5 m i n0 . 4 3 1 9 5m l l lt fn 工步輔助時間為： 1.58min 工序 70 攻 M22 1.5 螺紋 機床： Z535立式鉆床 刀具：細柄機用絲錐（ 22 1.5M ） 進給量 f ：由于其螺距 mmp 5.1 ,因此進給量 rmmf /5.1 切削速度 V ：參照表 2.4-105，取 m in/88.8/148.0 msmV 【 1】 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 1 2 8 . 5 5 / m i n3 . 1 4 2 2Vnrd ，取 130 / m innr 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速0n：取 1 3 0 / m innnr 實際切削速度 V ： 0 3 . 1 4 2 2 1 3 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 23 被切削層長度 l ： 32l mm 刀具切入長度 1l ：1 4.5l mm 刀具切出長度 2l ： 02 l 走刀次數(shù) 為 1 機動時間jt：1 2 1 203 2 4 . 5 3 2 4 . 5 0 . 3 7 m i n1 . 5 1 3 0 1 . 5 1 3 0jl l l l l lt f n f n 工步輔助時間為： 1.33min 工序 80 粗銑 16H11 槽 機床： X62型臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀 切削深度pa： 7pa mm 根據(jù) 表 2.1-89 有 ： 刀具的直徑 D=80mm，刀具的齒數(shù) Z=10，刀具的寬度 L=14mm。 查表 2.1-89 得： 進給量 0 .2 0 /fa m m z,根據(jù)表 2.1-89 查得切削速度 28 / m inVm ， 【 3】 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 8 1 1 1 . 4 6 / m i n3 . 1 4 8 0Vnrd ， 取 95 / minnr 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 8 0 9 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s 進給量fV： 0 . 2 1 2 9 5 / 6 0 3 . 8 /ffV a Z n m m s 機床工作臺每分進給量mf： 3 . 8 / 2 2 8 / m i nmff V m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm 刀具切入長度 1l ： 1 0 .5 (1 2 )lD 24 =42mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 9 0 4 2 2 0 . 5 8 7 m i n228jml l lt f 工步輔助時間為： 1.92min 工序 90 半精銑 16H11 的槽 機床： X62型臥式銑床 刀具： 高速鋼三面刃銑刀 刀具直徑 D=80，齒數(shù) Z=10，寬度 L=16。 切削深度pa： 1pa mm 根據(jù)表 2.1 81 查 得 ： 進 給 量 0 .1 2 /fa m m z, 查 得 切 削 速 度34 / m inVm ， 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 9 1 . 5 6 / m i n3 . 1 4 8 0Vnrd ， 取 95 / minnr 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 8 0 9 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s 進給量fV： 0 . 1 2 1 4 9 5 / 6 0 2 . 6 6 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 2 . 6 6 / 1 5 9 . 6 / m i nmff V m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm ， 刀具切入長度 1l ： 1 0 .5 (1 2 )lD =42mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 25 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 9 0 4 2 2 0 . 8 4 m i n1 5 9 . 6jml l lt f 工步輔助時間為： 1.41min 本工序機動時間12 1 . 6 8 0 . 8 4 2 . 5 2 m i nj j jt t t 工序 100 銑斷 60H12 孔 機床： X62型臥式銑床 刀具：中 齒鋸片銑刀 刀具直徑 D=80mm，齒數(shù) Z=32，寬度 L=4mm。 切削深度pa： 17pa mm 根據(jù)表 2.1 87 查得：進給量 0 .0 6 /fa m m z 切削速度 20 / m inVm ， 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 7 9 . 6 2 / m i n3 . 1 4 8 0Vnrd ， 按表 3.1-74 取 80 / minnr 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 8 0 8 0 0 . 3 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s 進給量fV： 0 . 0 6 3 2 8 0 / 6 0 2 . 5 6 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 2 . 5 6 / 1 5 3 . 6 / m i nmff V m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 82l mm ， 刀具切入 長度 1l ： 1 0 .5 (1 2 )lD =41mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 8 2 4 1 2 0 . 8 1 m i n1 5 3 . 6jml l lt f 26 工步輔助時間為： 1.59min 工序 110 粗銑 60H12 孔兩端面 機床： X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距 為 13)，材料： 15YT ， 200D mm ，齒數(shù) 20Z ，為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2mm 所以銑削深度pa： 2pa mm 每齒進給量fa：表 2.4-73，取 0 .1 5 /fa m m Z銑削速度 V ：表 2.4-81，取 2.54 /V m s 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i n3 . 1 4 2 0 0Vnrd ， 按表 3.1-74 245 / m innr 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進給量fV： 0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)表 2.4-81, mma 60 切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 82l mm ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 8 2 7 . 6 2 0 . 1 2 5 m i n735jml l lt f 工步輔助時間為： 1.57min 27 工序 120 精銑 60H12 孔兩端面 機床： X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距為 0.050.1612)，材料： 15YT ， 200D mm ，齒數(shù) Z=25，為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z=0.5mm 銑削深度pa： 0.5pa mm 每齒進給量fa：表 2.4-73，取 0 .1 2 /fa m m Z銑削速度 V ：參照表 2.4-81，取 3.2 /V m s 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 . 2 6 0 3 0 5 . 7 / m i n3 . 1 4 2 0 0Vnrd ， 取 310 / m innr 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 3 1 0 3 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進給量fV： 0 . 1 2 2 5 3 1 0 / 6 0 1 5 . 5 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 1 5 . 5 / 9 3 0 / m i nmff V m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 82l mm 刀具切入長度 1l ：精銑時1 200l D m m 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間2jt：122 8 2 2 0 0 2 0 . 3 1 m i n930jml l lt f 工步輔助時間為： 1.94min 28 2.6 本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機 床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 第 3章 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此拔叉零件時，需要設計專用夾具。 3、 1 問題的提出 本夾具要用于鉆 25 孔，鉆 25 孔之前我們其他孔系都還沒有加工，所以定位比較困難，又因為我們的孔和其他面沒有位置度要求，因此我們采用已經(jīng)加工好的底面和側(cè)面定位即可滿足要求，在本道工序加工時，我們應首先考慮保證各面的各加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 3、 2 夾具設計 29 1 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。由零件圖可知，用 60 圓弧一端面定位并用壓板夾緊，再用兩可調(diào)螺釘組成的 v 形上定位限制六個自由度。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的鉤型壓板作為夾緊機構(gòu)。 3.3:切削力及夾緊力的計算 切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則 pcp kvfaF 15.075.02 9 4 3 式中：pa 1.5mm ，cv 5