萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及粗銑Φ39mm二孔端面的銑床夾具設(shè)計(jì)_第1頁
萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及粗銑Φ39mm二孔端面的銑床夾具設(shè)計(jì)_第2頁
萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及粗銑Φ39mm二孔端面的銑床夾具設(shè)計(jì)_第3頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、1引言22零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的材料32.3 零件的工藝分析32.3.1. 結(jié)構(gòu)分析32.3.2. 加工表面的技術(shù)要求分析42.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用43工藝規(guī)程設(shè)計(jì)53.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求53.1.1 工藝要求53.1.2 技術(shù)依據(jù)53.2 生產(chǎn)類型的確定53.3 確定毛坯的制造形式63.4 制定工藝路線及方法63.4.1 加工方法的選擇63.4.2 基準(zhǔn)的選擇63.4.3 制定工藝路線73.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6 確定切削用量及基本工時(shí)133.6.1 加工條件133.6.2 計(jì)算切削用量134夾具設(shè)計(jì)254.1

2、問題的提出254.2 夾具設(shè)計(jì)254.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇254.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算254.2.3 定位誤差分析264.2.4 銃床夾具操作的簡(jiǎn)要說明27總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致謝30引言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題名稱是萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及粗銃39mmi孔端面的銃床夾具設(shè)計(jì)。萬向節(jié)滑動(dòng)叉位于傳動(dòng)軸的端部,主要作用之一是傳遞扭矩,使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力;二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時(shí),由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。萬向節(jié)滑動(dòng)叉就是將萬向節(jié)叉和滑動(dòng)花鍵副的一部分組合起來,使其成為一個(gè)零件,具特征是該萬向節(jié)滑動(dòng)叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動(dòng)套為一體的整體式結(jié)構(gòu),其端部呈叉形結(jié)構(gòu),并設(shè)

3、有兩個(gè)十字銷孔,用于安裝十字萬向節(jié);在管內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵,這種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)叉,不僅加工容易、成本低,而且強(qiáng)度高,故其使用壽命與傳統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動(dòng)套合件相比,有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡(jiǎn)化萬向傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu),也滿足功能要求,因此對(duì)萬向節(jié)滑動(dòng)叉的研究有極大的實(shí)際意義。本課題的研究及論文的撰寫是在焦老師的悉心指導(dǎo)下完成的。焦老師在百忙中給我們講解論文中的細(xì)節(jié)以及論文中所涉及的工藝分析,還有他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也是我學(xué)習(xí)的榜樣。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)本專業(yè)有了更加深刻的了解,在以后的工作中也具有重要意義。2零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬向節(jié)滑動(dòng)叉,它位

4、于傳動(dòng)軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩,使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力;二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí),由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)39:027mm勺孔,用以安裝滾針軸承并與十字軸相連,起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。O000_0.010零件65mn#圓內(nèi)為50mms鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合,用于傳遞動(dòng)力之用。2.2 零件的材料萬向節(jié)滑動(dòng)叉的材料選用45鋼,屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能,零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求,同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,45鋼滿足以上要求,所以選用45鋼。45鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸

5、率布氏硬度2s=550MN/m(b=750MN/m26s=20%HB=2352.3 零件的工藝分析2.3.1. 結(jié)構(gòu)分析該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成,類似套筒類零件,各部分作用如下:.0.027.a. 零件的兩個(gè)叉頭部包上有兩個(gè)直徑為394010mm勺孔,用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián),起萬向連軸節(jié)的作用;b. 在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強(qiáng)零件剛性作用,防止零件受阻變形;c.外圓為65mm內(nèi)圓50mms鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合,用以傳遞動(dòng)力。2.3.2. 加工表面的技術(shù)要求分析萬向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面,他們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:a. 以3

6、9mmi為中心的加工表面0.027這一組加工表面包括:兩個(gè)39q010mm的孔及其倒角,尺寸為118q07的與兩.0.027>4.,一個(gè)孔39001。mnffi垂直的平面,還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。其中,王要加工00/_0.0100.027.表面為39-0.010mmm勺兩個(gè)孔。b. 以50mme鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:50:.°39mmf六齒方齒花鍵孔,55mnB梯孔,以及65mm勺外圓表面和M60X1mm勺外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主(1)50:°39mmE鍵孔與sgUmm1孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100:0.2;(2)3

7、9mmz!孔外端面對(duì)39mmi垂直度公差為0.1mm50:°39mnmE鍵槽寬中心線與39mm心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2°。由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們之間的位置精確要求2.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用由于零件受正反向沖擊性載荷,容易疲勞破壞,所以采用表面噴砂處理,提高表面硬度,還可以在零件表面造成殘余壓應(yīng)力,以抵消部分工作時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而提高疲勞極限。3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求3.1.1 工藝要求制定零件機(jī)械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)零件

8、可以采用不同的工藝過程制造出來,但正確與合理的工藝過程應(yīng)滿足以下基本要求:(1)保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)要求條件所規(guī)定的要求;(2)保證提高生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件;(3)保證經(jīng)濟(jì)性的合理。3.1.2 技術(shù)依據(jù)(1) .產(chǎn)品零件圖和裝配圖,技術(shù)條件;(2) .毛坯生產(chǎn)和供應(yīng)條件;(3) .年生產(chǎn)綱領(lǐng)(4) .本車間生產(chǎn)條件(包括設(shè)備,工人技術(shù)等級(jí),勞動(dòng)場(chǎng)合條件等)(5) .工藝技術(shù)條件,手冊(cè)等。3.2 生產(chǎn)類型的確定計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式:N=Q*n(1+&%)(1+B%)其中:Q=5000輛/年(產(chǎn)品的年產(chǎn)量)n=1件/輛(每輛汽車該零件的數(shù)量)&=4(零件的備品率)B=1(

9、零件的廢品率)WJN=5000x1x(1+4%)x(1+1%)=5252(件)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件為成批生產(chǎn)。3.3 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼??紤]到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反向行駛,零件在工作過程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為5252件,已達(dá)大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成型。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。模鍛毛坯具有以下特點(diǎn):1 .其輪廓尺寸接近零件的外形尺寸,加工余量及材料消耗均大量減少;2 .其制造周期短,生產(chǎn)率高,保證產(chǎn)品質(zhì)量。3.4 制定工藝路線及方法3.4

10、.1 加工方法的選擇零件各表面加工方法的選擇,不但影響加工質(zhì)量,而且也要影響生產(chǎn)率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法,這取決于表面形狀,尺寸,精度,粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素。主要加工面的加工方法選擇:.0.027(1)兩個(gè)39q010mm及其倒角可選用加工萬案如下:a)該零件的批量不是很大,考慮到經(jīng)濟(jì)性,不適用于鉆-拉方案b)該零件除上述因素外,尺寸公差及粗糙度要求均不是很高,因此只需采用鉆-鏈方案。0.027_,.,.(2)尺寸為118.07mmm勺兩個(gè)與孔39qo10mme目垂直的平面根據(jù)苓件外形及尺寸的要求,選用粗銃-磨得方案(3)50mm!:鍵孔因孔徑不大,所以不采用先車后

11、拉,而采用鉆-擴(kuò)-拉方案。(4)65mn#圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求3.4.2 基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x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(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行3.4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)本零件來說,如果以65mmz卜圓(或62mmz卜圓)表面作基準(zhǔn)(四點(diǎn)定位),則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部外形不對(duì)稱。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零

12、件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)),現(xiàn)選擇叉部?jī)蓚€(gè)0.02739q。10mmL的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩個(gè)短V形塊支承這兩個(gè)oj0j-0.0I00.027、399010mm的外輪廓作王要止包面,以消除xxyy四個(gè)自由度,再用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪,夾持在65mmz卜圓柱面上,用以消除zz兩個(gè)自由度,達(dá)到完全定位。3.4.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3.4.3 .制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)適時(shí)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得

13、到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),可以考慮采用萬能性機(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,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求,現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案:3.4.3.1工藝路線方某一工序00車外圓62mm60mm車螺紋M6CK1mm工序05兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔43mm鉤沉頭孔55mm工序10倒角5X60°。工序15鉆Rc1/8底孔。工序20拉花鍵孔。工序25粗銃39mm!孔端面。工序30精銃39mm!孔端面。工序35鉆、擴(kuò)、粗較、精較兩個(gè)39mmFL至圖樣尺、J并勰倒角2X45。工序40鉆M8m加孔6.7mm倒角120

14、°。工序45攻螺紋M8mmK孔6.7mm倒角120°。工序50沖箭頭。工序55檢查。3.4.3.1 工藝路線方案二工序00粗銃39mmX孔端面。工序05精銃39mmz!孔端面。工序10鉆39mmz!孔(不到尺寸)。工序15鍵39mn!l孔(不到尺寸)。工序20精鏈39mmX孔,倒角2X45°。工序25車外圓62mm60mm車螺紋M60X1mm工序30鉆、鏈孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序35倒角5X60°。工序40鉆Rc1/8底孔。工序45拉花鍵孔。工序50鉆M8mmi紋底孔6.7mml,倒角120°。工序55攻螺紋M8mimE孔6.7mm倒角

15、120°。工序60沖箭頭。工序65檢查。3.4.3.2 工藝路線方案三工序00車端面及外圓62mm60mm車螺紋M60X1mm工序05鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序10內(nèi)花鍵孔5X60°倒角。工序15鉆錐螺紋Rc1/8底孔。工序20拉花鍵。工序25粗銃39mmX孔端面。工序30鉆、擴(kuò)39mmT孔及倒角。工序35精、細(xì)鏈39mmT孔。工序40磨39mm:1孔端面,保證尺寸1180-0.07mm工序45鉆叉部四個(gè)M8mml紋底孔并倒角。工序50攻螺紋4-M8mmRc1/8。工序55沖箭頭。工序60終檢。3.4.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于

16、:方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組表面,然后以此為基面加工39mmi孔;而方案二則與此相反,先是加工39mmfL,然后再以此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。兩相比較可以看出,先加工花鍵孔后再以花鍵孔定位加工39mmi孔,這時(shí)的位置精度較易保證,并且定位及裝夾等比較方便。但方案一中的工序35雖然代替了方案二中的工序10、15、20,減少了裝夾次數(shù),但在一道工序中要完成這么多工作,除了選用專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床(但在成批生產(chǎn)時(shí),在能保證加工精度的情況下,應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī)床)外,只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床。而轉(zhuǎn)塔車床目前大多適用于粗加工,用來在此處加工39mm!孔是不合適的。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及

17、可能采取的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)方案二還有其他問題,主要表現(xiàn)在39mmW個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定:39mrnC孔中心線應(yīng)與55mmE鍵孔垂直,垂直公差為100:0.2;39mrnC孔與其外端面應(yīng)垂直,垂直度公差為0.1mm由此可以看出:因?yàn)?9mmz!孔的中心線要求與55mmE鍵孔中心線相垂直,因此,加工及測(cè)量39mmi時(shí)應(yīng)以花鍵孔為基準(zhǔn)。這樣做,能保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)相重合。在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。同理,39mm二孔與其外端面的垂直度(0.1mm的技術(shù)要求在加工與測(cè)量時(shí)也應(yīng)遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中卻沒有這樣做:39mm孔加工時(shí),以55mmE鍵孔定位(這是正確

18、的);而39mmO勺外端面加工時(shí),也是以55mme鍵孔定位。這樣做,從裝夾上看似乎比較方便,但卻違反了基準(zhǔn)重合的原則,造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差。具體來說,當(dāng)39mmi孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時(shí),如果兩個(gè)端面與花鍵孔中心線已保證絕對(duì)平行的話(這是很難得),那么由于39mmi孔中心線與花鍵孔仍有100:0.2的垂直公差,則39mmi與其外端面的垂直度誤差就會(huì)很大,甚至?xí)斐沙疃鴪?bào)廢。這就是由于基準(zhǔn)不重合而造成的惡果。方案三解決了上述問題,因此,最后的加工路線確定如下:工序00車端面及外圓62mm60mm車螺紋M60X1mm以兩個(gè)叉耳外輪廓及65mn#圓為粗基準(zhǔn),選用C620-1臥式車床,

19、專用夾具裝夾。工序05鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mm并鉤沉頭孔55mm以62mmz卜圓為基準(zhǔn),選用C365L轉(zhuǎn)塔:車床。工序10工序15內(nèi)花鍵孔5X60°倒角。選用C620-1車床加專用夾具。鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z525立式鉆床及專用鉆模。這里安排鉆RC1/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵時(shí)消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工序以花鍵內(nèi)底孔定位,并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序20拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔、55mmM及RC1/8錐紋孔定位,選用L6120臥式拉床加工。工序25工序30粗銃39mmX孔端面,以花鍵孔定位,選用X63臥式銃床加工。鉆、擴(kuò)39mmC孔及倒角。以花鍵孔及

20、端面定位,選用Z550立式鉆床加工。工序35精、細(xì)鏈39mmi孔。選用T740型臥式金剛鏈床及用夾具加工,以花鍵內(nèi)孔及端面定位。工序40磨39mm:1孔端面,保證尺寸1180-0.07mm以39mm孔及花鍵孔定位,選用M713葉面磨床及專用夾具加工。工序45鉆叉部四個(gè)M8mml紋底孔并傕J角。選用Z4012立式及專用夾具加工,以花鍵孔及39mnml定位。工序50工序55工序60攻螺紋4-M8mmRc1/8。沖箭頭。終檢。以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。3.5 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件材料為45鋼,硬度207241HBs毛坯重量約為6Kg,生

21、產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述原是資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1 .外圓表面(62mrrMM60X1mm考慮其加工長(zhǎng)度為90mm與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為65mm為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形,現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為65mm62mml面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Rz200m,只要求粗加工,此時(shí)直徑余量2Z=3mnfi能滿足力口工要求。2 .外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(M60X1mm®)查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè))表2.2-14,其中鍛件重量為6Kg,鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M

22、,鍛件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向)>180315mm故長(zhǎng)度方向偏差為*5mm_0.7長(zhǎng)度方向的余量查工藝手冊(cè)表2.22.5,其余量值規(guī)定為2.02.5mm現(xiàn)取2.0mm3 .兩內(nèi)孔39mm(叉部)毛坯為實(shí)心,不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間,參照工藝手冊(cè)表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為:鉆孑L:25mm鉆孑L:37mm2Z=12mm擴(kuò)鉆:38.7mm2Z=1.7mm精鎮(zhèn):38.9mm2Z=0.2mm,0.027細(xì)鏈:39q010mm2Z=0.1mm0.0390.160.048、4 .化鍵孔(16-500mm(43。mrm<5。mrm要求花鍵孔為外徑定心,故采用拉

23、削加工。內(nèi)孔尺寸為43:.16mm見圖樣。參照工藝手冊(cè)表2.3-9確定孔的加工余量分配:鉆孑L:25mm鉆孑L:41mm擴(kuò)鉆:42mm拉花鍵孔(16-50;.039mm<4Sr/emm500048mrm花鍵孔要求外徑定心,拉削時(shí)的加工余量參照工藝手冊(cè)表2.3-19取2Z=1mm5 .39:027mmmm孔外端面的加工余量(加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為118:.07mm(1)按照工藝手冊(cè)表2.2-25,取加工精度F2,鍛件復(fù)雜系數(shù)S3,鍛件重6Kg,則二孔外端面的單邊加工余量為2.03.0mm取Z=2mm鍛件的公差按工藝手冊(cè)表2.2-14,材質(zhì)系數(shù)取M1,復(fù)雜系數(shù)S3,則鍛件的偏差為十.3mm-0

24、.7(2)磨削余量:?jiǎn)芜?.2mm(見工藝手冊(cè)表2.3-21),磨削公差即零件公差-0.07mm=(3)銃削余量:銃削的公差余量(單邊)為:Z=2.0-0.2=1.8(mrm銃削公差:現(xiàn)規(guī)定本工序(粗銃)的加工精度為IT11級(jí),因此可知本工序的加工公差為-0.22mm(入體方向)。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,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí),應(yīng)按調(diào)整法加工方式予確定。39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖。11

25、8+0.2x2=118.4118毛坯名義尺寸118+2x2=122最大余量.最小余量最大余量最小余量粗銃-0.07/2-0.02/2-0.7+1.339mmi外端面工序間尺寸公差分布圖(調(diào)整法)由圖可知:毛坯名義尺寸:118+2X2=122(mrm毛坯最大尺寸:122+1.3X2=124.6(mrm毛坯最小尺寸:122-0.7X2=120.6(mrm粗銃后最大尺寸:118+0.2X2=118.4(mrm粗銃后最小尺寸:118.4- 0.22=118.18(mrm磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符,即1180-0.07mm最后,將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表1。表1加工余量計(jì)算表(mm)加;、工廣

26、鍛件毛坯(39mmC端面,零件尺寸118°-0.07)粗銃二端面磨二端面加工前尺寸取大124.6118.4最小120.6118.18加工后尺寸取大124.6118.4118最小120.6118.18117.93加工余量(單邊)2取大3.10.2最小1.210.125加工公差+1.3-0.7-0.22/2-0.07/23.6確定切削用量及基本工時(shí)工序15:車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。3.6.1 加工條件工件材料:45鋼正火,(b=0.60GPa模鍛。加工要求:粗車60mm斷面及60mm62mm外圓,Rz200m車螺紋M60x1mm機(jī)床:C620-1臥式車床。刀具

27、:刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mmlk=90°,ro=15°,ao=12°,r°=0.5mm60°螺紋車刀:刀片材料:W18Cr4V3.6.2 計(jì)算切削用量(1)粗車M60X1mms面D已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2;7mm考慮7°的模鍛拔模斜度,則毛坯超過年度方向的最大加工余量Zmax=7.5mm但實(shí)際上,由于以后還要鉆花鍵底孔,因此端面不必全部加工,而可以留出一個(gè)40mm芯部待以后鉆孔時(shí)加工掉,故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按Zmax=5.5mm#慮,分兩次加工,ap=3mm計(jì)。長(zhǎng)度加工公差按IT12級(jí),取-0.46mm(入

28、體方向)2) 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16mrK25mmap03mnmZ及工件直徑為60mm寸f=0.50.7mm/r按C620-1車床說明書(見切削手冊(cè)表1.30)取f=0.5mm/r3) 計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)。Vc=Cv/TmapXfYvkv(m/min)其中:Cv=242Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù)Kv見切削手冊(cè)表1.28,即kmv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kk*0.81,kBv=0.97。所以Vc=242/600.2X30.15X

29、0.50.35X1.44X0.8X1.04X0.81乂0.97=108.6(m/min)4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/ndw=532(m/min)按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表4.2-8),與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?,F(xiàn)選取nw=600r/min。如果選nw=480r/min,則速度損失太大。所以實(shí)際切削速度v=122m/min。5)切削工時(shí),按工藝手冊(cè)表6.2-1。l=65-40/2=12.5(mim,l1=2mml2=0,13=0tm=li+12+l3/nwfi=12.5+2/600*0.5=0.096(min)(1)粗車62mn#圓,同時(shí)應(yīng)

30、校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1)切削深度單邊余量Z=1.5mm可一次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)切削手冊(cè)表1.4,選用f=0.5mm/r。3)計(jì)算切削速度見切削手冊(cè)表1.27Vc=Cv/TmapXvfYvkv=116(m/min)4)確定主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/ndw=568(r/min)按機(jī)床選取n=600r/min所以實(shí)際切削速度V=ndn/1000=n65x600/1000=122(m/min)5)檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力Fc按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算Fc=CfcaxFcfyFcvnnFcKFc其中:Gc=2795,Xfc=1.0,YFc=0.75,nFc=-0.15,Kmp=(1b/65

31、0)nF=0.94kkr=0.89所以Fc=2795X1.5X0.50.75乂122-0.15乂0.94乂0.89=1012.5(NJ)切削時(shí)消耗功率Pc為Pc=FcVc/6x104=2.06(Kw)由切削手冊(cè)表1.30中C620-1機(jī)床說明書可知,C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為5.5kW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。6)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力Fc=1012.5N,徑向切削力Fp按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算Fp=CfpapFpfyFpvnFpKFp其中:Gp=1940,xfp=0.9,yFp=0.6,nFp=-0.3

32、Kmp=(1b/650)nF=0.897Kkr=0.5所以Fp=1940X1.50.9X0.50.6X122-0.3乂0.897乂0.5=195(NJ)而軸向切削力Ff=CFfaxFfvnFpKFp其中:Gf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4k后(b/650)nF=0.923kk=1.17軸向切削力Ff=2880X1.5X0.50.5X122-0.4X0.923X1.17=480(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)以=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F=Ff+iFFc+Fp)=480+0.1(1012.5+195)=600(NJ)而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可

33、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)可正常工作。7)切削工時(shí)t=l+l1+12/nf其中1=90,1產(chǎn)4,12=0所以t=90+4/600X0.5=0.31(min)(2)車60mmz卜圓柱面ap=1mmf=0.5mm/r(切削手冊(cè)表1.6,Ra=6.3仙m刀夾圓弧半徑rs=1.0mn)Vc=Cv/TmapXfYk其中:G=242m=0.2,T=60xv=0.15,yv=0.35,kM=1.44,kk=0.81Vc=159(m/min)n=843(r/min)按機(jī)床說明書取n=770r/min則此時(shí)v=145m/min切削工時(shí)t=(l+l什松)/nf其中:l=2

34、0l1=4l2=0所以t=(20+4)/770X0.5=0.062(min)(3)車螺紋M60X1mm1 )切削速度的計(jì)算見切削用量手冊(cè)(艾興、肖詩綱編,機(jī)械工業(yè)出版社,1985)表21,刀具壽命T=60min,采用高速螺紋車刀,規(guī)定粗車螺紋時(shí)ap=0.08,走刀次數(shù)i=2Vc=Cv/TmapXvfYvkv其中:G=11.8,m=0.11,xv=0.70,yv=0.3,螺距11=1kM=(0.637/0.6)1.75=1.11,kk=0.75所以粗車螺紋時(shí):Vc=21.57(m/min)精車螺紋時(shí)Vc=36.8(m/min)2 )確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時(shí)ni=1000vJnD=1000X21.5

35、7/1160=114.4(r/min)按機(jī)床說明書取n=96r/min實(shí)際切削速度vc=18m/min精挑螺紋時(shí)ni=1000Vc/nD=1000><36.8/1160=195(r/min)按機(jī)床說明書取n=184r/min實(shí)際切削速度vc=34m/min3 )切削工時(shí)取切入長(zhǎng)度l1=3mm粗車螺紋工時(shí)t1=(l+l1)/nf*i=0.75(min)精車螺紋t2=(l+l1)/nf*i=0.18所以車螺紋白總工時(shí)為t=t1+t2=0.93(m/min)工序20:鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mm忽沉頭孔55mm選用機(jī)床:轉(zhuǎn)塔車床C365L1 .鉆孔25mmf=0.41mm/r(見切削手冊(cè)表2.

36、7)v=12.25m/min(見切削手冊(cè)表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)nS=1000v/ndW=1000X12.25/1125=155(r/min)按機(jī)床選取nW=136r/min(按工藝手冊(cè)表4.2-2)所以實(shí)際切削速度v=ndvnv/1000=10.68(m/min)切削工時(shí)t=(l+l什/nf=3(min)其中:切入l1=10mm切出12=4mml=150mm2 .鉆孔41mm根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí),具進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f=(1.21.8)f鉆v=(1/21/3)v鉆式中f鉆、v鉆一加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量現(xiàn)已知(切削

37、手冊(cè)表2.7)(切削手冊(cè)表2.13)按機(jī)床選取f=0.76mm/rf鉆=0.56mm/rv鉆=19.25m/min并令f=1.35f鉆=0.76mm/rv=0.4v鉆=7.7m/minns=1000v/nD=59(r/min)按機(jī)床選取nw=58r/min所以實(shí)際切削速度為v=n41*58/1000=7.47(m/min)切削工時(shí)li=7mm12=2mml=150mmt=(150+7+2)/0.76x59=3.55(min)3 .擴(kuò)花鍵底孔43mm根據(jù)切削手冊(cè)表2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)43mmi時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選f=1.24mm/r擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,根據(jù)其他有關(guān)資料,確定為v

38、=0.4v鉆其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故V=0.4義19.25=7.7(m/min)ns=1000*7.7/n*43=57(r/min)按機(jī)床選取nW=58r/min切削工時(shí)切入l1=3mm,切出l2=1.5mmt=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14(min)4銅圓柱式沉頭孔55根據(jù)有關(guān)資料介紹,物沉頭孔時(shí)進(jìn)2&量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3,故f=1/3f鉆=1/3義0.6=0.2(mm/r)按機(jī)床取0.21mm/rv=1/3v=1/3x25=8.33(m/mrmns=1000v/I!D=48(r/min)按機(jī)床選取nW=44r/min,所以

39、實(shí)際切削速度v=EfDrw/1000=8.29(m/min)切削工時(shí)切入l2=2mm12=0,l=8mmt=(1+11+I2)/nf=1.08(min)在本工步中,加工55mmt頭空的測(cè)量長(zhǎng)度,由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,故需要進(jìn)行尺寸換算。按圖樣要求,加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm尺寸鏈如下圖所示,尺寸45mm終結(jié)環(huán),給定尺寸185mmi45mm由于基準(zhǔn)不重合,加工時(shí)應(yīng)保證尺寸AA=185-45=140(mm)規(guī)定公差值。因終結(jié)環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和,即T(45)=T(185)+T(140)現(xiàn)由于本尺寸鏈較簡(jiǎn)單,故分配公差采用等公差法。尺寸45mm按自由尺寸取公差等級(jí)IT16,其公差T(

40、45)=1.6mm并令185)=14。)=0.8mm45A18555mm孔深的尺寸換算工序25:43mnrt孔5X30°倒角,選用臥式車床C620-1。由于最后的切削寬度很大,故按成形車削制定進(jìn)給量。根據(jù)手冊(cè)及機(jī)床取f=0.08mm/r(見切削手冊(cè)表1.8)當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí),根據(jù)一般材料,確定切削速度v=16m/min貝Uns=1000v/nD=1000X16/1143=118(r/min)按機(jī)床說明書取nw=120r/min,則此時(shí)切削速度為v=nDrw/1000=16.2(m/min)切削工時(shí)1=3mm1=5mm1t=(1+11)/nW=0.83(min)工序30:鉆錐螺紋Rc

41、1/8底孔(8.8mmf=0.11mm/r(切削手冊(cè)表2.7)v=25m/min(切削手冊(cè)表2.13)所以n=1000v/nD=1000X25/11x8.8=904(r/min)按機(jī)床選取nw=680r/min實(shí)際切削速度(切削手冊(cè)表2.35)v=nDn/1000=nx8.8x680/1000=18.8(m/min)切削工時(shí)l=11mm,li=4mm12=3mmt=(1+11+I2)/nf=0.24(min)工序35:拉花鍵孔單面齒開:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí)t=414k/1000vfzz式中Zb單面余量

42、3.5mm(由43mmi削至U50mm;1拉削表面長(zhǎng)度,140mm”-考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2;k-考慮機(jī)床返回彳T程系數(shù),取1.4;v拉削速度(m/min);fZ拉刀單面齒開;z拉刀同時(shí)工作齒數(shù),z=1/p;P拉刀齒距。p=(1.251.5)V7=1.35140=16mm所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=1/p=140/16=9所以t=3.5X140X1.2X1.4/1000X3.6X0.06X9=0.42(min)工序40:粗銃39mme孔端面,保證尺寸118.40-0.22mmfz=0.08mm/齒(參考切削手冊(cè)表3-3)切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min。采用

43、高速鋼鑲齒三面刃銃刀,dw=225mm齒數(shù)z=20。則ns=1000v/ndw=1000X27/n225=38(r/min)現(xiàn)采用X63臥式銃床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見工藝手冊(cè)表4.2-39),取nw=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為v=ndwW1000=nX225X37.5/1000=26.5(m/min)當(dāng)nw=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為fm=fzznw=0.08X20X37.5=60(m/min)查機(jī)床說明書,剛好有fm=60m/min,故直接選用該值。切削工時(shí):由于是粗銃,故整個(gè)銃刀刀盤不必銃過整個(gè)工件,利用作圖法,可得出銃刀的行程l+li+l2=105mm

44、則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm=(l+l1+I2)/f后105/60=1.75(min)工序45:鉆、擴(kuò)39mnC孔及倒角。1 .鉆孔25mm確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)表2.7,當(dāng)鋼(b<800MPad0=25mm時(shí),f=0.390.47mm/r。由于本零件在加工25mmi時(shí)屬于低鋼度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f=(0.390.47)X0.75=0.290.35(mm/r)根據(jù)Z535機(jī)床說明書,現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度:根據(jù)切削手冊(cè)表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min。所以ns=1000v/ndW=1000X18/nX25=229(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書,取n

45、W=195r/min,故實(shí)際切削速度為v=ndWnv/1000=nx25X195/1000=15.3(m/min)切削工時(shí)l=19mml1=9mml2=3mmtW=(l+l1+l2)/nf=19+9+3/195*0.25=0.635(min)以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本工序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為t后tM1X2=0.635X2=1.27(min)2 .擴(kuò)鉆37mmi利用37mm勺鉆頭對(duì)25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(1.21.8)f鉆=(1.21.8)X0.65義0.75=0.5850.87(mm/r)根據(jù)機(jī)床說明書,選取f=0.57mm/rv=(

46、1/21/3)v鉆=(1/21/3)X12=64(m/min)則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.634r/min并按機(jī)床說明書取nW=68r/min。實(shí)際切削速度為v=ndW!v/1000=nx25X195/1000=15.3(m/min)切削工時(shí)(一個(gè)孔):l=19mml1=6mml2=3mmt1=(19+6+3)/nwf=0.72(min)當(dāng)擴(kuò)鉆兩個(gè)孔時(shí),機(jī)動(dòng)工時(shí)為t=0.72X2=1.44(min)3 .擴(kuò)孔38.7mm采用刀具:38.7專用擴(kuò)孔鉆。進(jìn)給量:f=(0.91.2)X0.7(切削手冊(cè)表2.10)=0.630.84(min/r)查機(jī)床說明書,取f=0.72mm/r。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:取n=68

47、r/min,其切削速度v=8.26m/min。機(jī)動(dòng)工時(shí)l=19mm,l1=3mml2=3mmt1=(19+3+3)/nf=0.51(min)當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)tm=0.51x2=1.02(min)4 .倒角2X45°雙面采用900物鉆。為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同:n=68r/min手動(dòng)進(jìn)給。0.027工序50:精、細(xì)鏈39。010mmz孔,選用機(jī)床:T740金剛鎮(zhèn)床。(1)精鏈孔至38.9mm單邊余量Z=0.1mm一次鍵去全部余量,ap=0.1mm進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定金剛鍵床的切削速度為v=100m/min,則nW=1000v/nD=1000X100/Efx39=

48、816(r/min)由于T740金剛鍵床主軸轉(zhuǎn)速為無級(jí)調(diào)速,故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。切削工時(shí):當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=19mm,l1=3mml2=4mmt1=(l+l1+%)/nf=0.32(min)所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為t=0.32x2=0.64(min),0027(2)細(xì)鏈孔至39q010mm由于細(xì)鏈與精鏈孔共用鏈桿,利用金剛鎮(zhèn)床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏈孔,故切削用量及工時(shí)均與精鏈相同a產(chǎn)0.05mmf=0.1mm/r;nw=816r/min,v=100m/min;t=0.64min工序55:磨39mm!孔端面,保證尺寸118°o.o7mm(1)選擇砂輪。見工藝手冊(cè)第三章中

49、磨料選擇各表,結(jié)果為WA46KV6P350X40X127其含義為:砂輪磨料為白剛玉,粒度為46#,硬度為中軟1級(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350X40X127(DXBXd)。(2)切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min(見機(jī)床說明書),v砂=27.5m/s0軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm(雙行程)工作速度vW=10m/min徑向進(jìn)給量fr=0.015mm雙行程(3)切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)t1=2LbZ3k/1000vfafr(見工藝手冊(cè)表6.2-8)式中L-加工長(zhǎng)度73mmb-加工寬度,68mmZb-單面加工余量,0.2mmk-系數(shù),1.10;v工作臺(tái)移動(dòng)速度

50、(m/min);fa-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量(mrm;fr-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量(mrm0t1=2X73X68X1.1/1000X10X20X0.015=10920/3000=3.64(min)當(dāng)加工兩端面時(shí)t市3.64X2=7.28(min)工序60:鉆螺紋底孔4-6.7mm并倒角120°。f=0.2X0.50=0.1(mm/r)(切削手冊(cè)表2.7)v=20m/min(切削手冊(cè)表2.13及表2.14)所以ns=1000v/nD=1000X20/Ex6.7=950(r/min)按機(jī)床取nw=960r/min,故v=20.2m/min。切削工時(shí)(4個(gè)孔)l=19mm,li

51、=3mml2=1mmtm=(l+li+l2)/nf=倒角仍取n=960r/min。手動(dòng)進(jìn)給。工序65:攻螺紋4-M8mmiRc1/8由于公制螺紋M8mrmT錐螺紋Rc1/8外徑相差無幾,故切削用量一律按加工M姆取v=0.1m/s=6m/min所以ns=238r/min按機(jī)床選取nw=195r/min,則v=4.9m/min。機(jī)動(dòng)工時(shí)l=19mm,li=3mml2=3mm攻M8孔tm=(l+li+l2)*2/nf*4=1.02(min)攻Rc1/4孔l=11mm,li=3mml2=0mmtm2=(l+li+l2)/nf*2=0.15(min)最后,將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其

52、它加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片,見工藝單。4.夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第40道工序一一粗銃39mmX孔端面的銃床夾具。40道工序夾具將用于X63臥式銃床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銃刀,對(duì)工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工。在這里主要對(duì)銃床夾具進(jìn)行分析如下:4.1 問題的提出本夾具主要用來粗銃39mm:1孔的兩個(gè)端面,這兩個(gè)端面對(duì)39mmJL及花鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工本道工序時(shí),主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問題。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,39

53、mmX孔端面應(yīng)對(duì)花鍵孔中心線有平行度及對(duì)稱度要求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零,應(yīng)該選擇以花鍵孔定位的自動(dòng)定心火具。但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜,因此這里只選用以花鍵孔為主要定位基面。為了提高加工效率,現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銃刀對(duì)兩個(gè)39mmi端面同時(shí)進(jìn)行加工。同時(shí),為了縮短輔助時(shí)間,準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。4.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算刀具:高速鋼鑲齒三面刃銃刀,225mmz=20xvuwF=CFapFFyFaeFZ/dpFnF(見切削手冊(cè)表3.28)其中:CF=650,ap=3.1mm,xf=1.0,fz=0.08mmyF=0.72,ae=40mm(在加工面上測(cè)量的近似值

54、)uf=0.86,d0=225mmqF=0.86,w=0,z=20所以F=650X3.1X0.08072X4086X20/22586=1456(NJ)當(dāng)用兩把刀銃削時(shí),F(xiàn)實(shí)=2F=2912(N)水平分力:Fh=1.1F實(shí)=3203(N)垂直分力:FV=0.3F實(shí)=873(N在計(jì)算切削力時(shí),必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=KKK3K4。其中:Ki為基本安全系數(shù)1.5;K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;K3為刀具鈍化系數(shù)1.1;K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以F'=KF=1.5X1.1X1.1X1.1X3203=6395(N)選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu),楔角a=10°,其結(jié)構(gòu)形式選用IV型,則擴(kuò)力比i=3.42o為克服水平切削力,實(shí)際夾緊力N應(yīng)為N(f+f2)=KFh所以N=KFh/(3+f2)其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),f1=f2=0.250則N=6395/0.5=12790(N)氣缸選用100mm當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.5MPa時(shí),氣缸推力為3900N由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為N氣=3900i=3900X3.42=13338(N)此時(shí)N氣已大于所需的12790N的夾緊力,故本夾具可安全工作。4.2.3 定位誤差分析

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