數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、機(jī)電一體化專業(yè)2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 零件分析1.1 零件作用殼體零件是某產(chǎn)品的關(guān)鍵件，該產(chǎn)品四個(gè)螺紋4-M2-6G及16.5H8與儀器艙連接，而內(nèi)孔55H8是萬(wàn)向支架的支撐，在工作時(shí)，殼體零件隨某產(chǎn)品一起旋轉(zhuǎn)，但萬(wàn)向支架由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子軸在空間的方向保持穩(wěn)定不動(dòng)，為某產(chǎn)品提供一個(gè)姿態(tài)測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量彈體滾動(dòng)姿態(tài)角，把大地坐標(biāo)建立在該產(chǎn)品上。1.2 零件的工藝分析殼體零件有兩組主要加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：以16.5H8孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括16.5H8及其倒角、16.5H8對(duì)57.8±0.25的同軸度0.2；尺寸31H14及其對(duì)16

2、.5H8的同軸度0.2、垂直度0.01；四個(gè)螺紋孔4-M2-6G及其對(duì)16.5H8位置度0.2。其中，主要加工表面為16.5H8孔及倒角和其對(duì)57.8±0.25同軸度0.2，表面粗糙度1.6。以55H8孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括55H8孔及其倒角、55H8對(duì)16.5H8的同軸度0.02、尺寸2.2H12；長(zhǎng)度尺寸52.6h11及其對(duì)16.5H8垂直度0.02；53.6H11孔及其對(duì)16.5H8同軸度0.1。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1）尺寸16.5H8與57.8±0.25之間的同軸度公差為0.2。（2）尺寸31H14與16.5H8之間的同軸

3、度公差為0.2，以及其端面與16.5H8之間的垂直度公差為0.01。（3）尺寸55H8與16.5H8之間的同軸度公差為0.02，以及其端面與16.5H8之間的垂直度公差0.02。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度要求。1.3 工件材料分析由于殼體零件在產(chǎn)品飛行過(guò)程中受到3500 g的加速度沖擊，因此，需要該零件的機(jī)械性能（即抗拉強(qiáng)度、硬度較高），同時(shí)鑄造性能好，因此，在鑄造鋁合金中選擇ZL111能夠滿足產(chǎn)品性能要求。熱處理：人工時(shí)效。2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為ZL111鋁合金，

4、零件在使用過(guò)程中受到較大的直線慣性力及沖擊載荷且形狀復(fù)雜，為了減少工作量，保證基本外形和內(nèi)腔的成型，使大批量的要求得以實(shí)現(xiàn)，為此采用壓力鑄造，通過(guò)壓鑄使得鑄件的尺寸精度和表面粗糙度很高，鑄件的尺寸精度達(dá)到IT12IT11，表面粗糙度為Ra3.2mRa0.8m，為保證毛坯成型質(zhì)量，采用大的澆冒口，以補(bǔ)充成形的收縮，對(duì)于輪廓峰谷、凸凹等都能清晰地鑄出，另外，其加工方法生產(chǎn)效率極高。2.2 基準(zhǔn)的選擇2.2.1 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)殼體零件而言，如果以73.4外圓表面作為粗基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位）則可能造成定位裝夾不牢靠，因?yàn)樵撏鈭A為不連續(xù)表面，另外表面積

5、寬度不夠僅有11mm左右。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為粗基準(zhǔn)，若有若干個(gè)不加工表面則應(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)），為此，選擇57.8±0.25為粗基準(zhǔn)，消除四個(gè)自由度。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一、重合的問(wèn)題。對(duì)于殼體零件，主要加工表面是內(nèi)腔，以軸線為準(zhǔn)的孔系加工，而殼體的兩個(gè)主要表面，而在加工的一個(gè)表面不連續(xù)且寬度又短（73.4），利用粗加工將73.4外圓粗加工，反過(guò)來(lái)利用這個(gè)表面再加工57.8±0.25，將精基準(zhǔn)加工完成，即57.8，且該精基準(zhǔn)為產(chǎn)品圖中各個(gè)特征的位置的第一基準(zhǔn)。2.

6、3 制定工藝路線在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批量的條件下，盡可能采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡可能使工序集中為原則來(lái)提高生產(chǎn)率；同時(shí)，由于我國(guó)現(xiàn)行機(jī)加工藝技術(shù)的提高，特別是加工設(shè)備的數(shù)字程序化，設(shè)備精度有了很大提高，同時(shí)在數(shù)控設(shè)備中一次定為夾緊可實(shí)現(xiàn)多工步加工，這樣更有利于零件尺寸、精度的保證，可使生產(chǎn)成本下降。2.3.1 工藝路線方案一工序1：銑澆冒口。工序2：粗車外圓75。工序3：車外圓57.8；端面9±0.3。工序4：車端面、外圓、擴(kuò)孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)）；73.6及同軸度誤差0.1；擴(kuò)孔15.5（15.5H14

7、）。工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔31保證48及同軸度公差0.2；粗、精鏜孔53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔55保證尺寸2.2及倒角0.3×45º；鏜孔16.5H8及 同軸度公差0.1，倒角。其加工程序?yàn)?；T0101；（端面刀）G97 S800 M3；G00 Z0.5；X64；G01 G99 X41 F0.1； W0.1； X57；G3 57.6 Z-0.3 R0.3；G01 X64 F1.0；G00 X150； Z100；T0202（粗鏜刀1）G97 S500 M3；G00 Z3； X41.；G00 Z-2.1；G01 X

8、54.6 F0.08； X41.0；G00 Z-35.0；G01 Z-38.2 F0.1； X53.65 F0.08； X41.0；G00 Z-32.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-26.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-20.2；G01 X53.65 F0.05； X41；G00 Z-14.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-13.1；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 X14.0； Z-40.0；G01 Z-47.5 F0.08； X31.1； X53.4 Z-38.0；G00 X

9、14.0； Z-46.0；G01 Z-47.82 F0.08； X31.1； X53.75 Z-38.38； Z-13.4；G00 X41.0； Z-13.0；G01 53.75 F0.08； Z-13.4；G00 X41.0； Z100.0； X200.0； T0303；（粗鏜刀2）G97 S800 M3；G00 Z5.0； X54.85；G01 G99 Z-2.25 F0.1； X41.0； Z-11.3； X53.7； Z-38.38； X31.1 W-9.4； Z-48.05； X17.5； U-1.4 W-0.7； W1.0； Z-54.0 F0.08； U-1.0； Z-45.0；

10、 X16.3； Z-54.0 F0.08； U-1.0； Z-4.5；G00 Z5.0； X100.0 Z200.0；T0404；（精鏜刀）G97 S800 M3；G00 Z3.0； X57.02；G01 Z0.7 F0.1； X55.02 Z-0.3； Z-2.25 F0.04； 41.0；G00 X16.4； Z-45.0；G01 Z-54.0 F0.08； U-0.5； Z-45.0； X16.51；G01 Z-54.0 F0.05； U-0.5；G00 Z5.0； Z100.0； X200.0； M30；工序6：銑外形28.9±0.3，R28.9±0.3，角度197

11、º±30´，272º±30´。工序7：鉆4-4.4H12。鉆4-1.567孔。攻4-M2-6G螺紋。工序8：鉆6-2.013孔。攻6-M2.5-6G螺紋。工序9：鉆1.5H14孔。工序10：修正螺紋2.3.2 工藝路線方案二工序1：銑澆冒口。工序2：粗車外圓75。工序3：車外圓57.8；端面9±0.3。工序4：車端面、外圓、擴(kuò)孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)）；73.6及同軸度誤差0.1；擴(kuò)孔15.5（15.5H14）。工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔3

12、1保證48及同軸度公差0.2；粗、精鏜孔53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔55保證尺寸2.2及倒角0.3X45º；鏜孔16.5H8及 同軸度公差0.1，倒角。工序6：銑外形28.9±0.3，R28.9±0.3，角度197º±30´，272º±30´。工序7：鉆4-4.4H12。工序8：鉆4-1.567孔。工序9：攻4-M2-6G螺紋。工序10：鉆6-2.013孔。工序11：攻6-M2.5-6G螺紋。工序12：鉆1.5H14孔。工序13：修正螺紋2.3.3 工藝方案的比較與

13、分析上述兩個(gè)工藝方案的基準(zhǔn)點(diǎn)都是以外圓為基準(zhǔn)加工，遵循著基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，一次性加工，能保證位置度精度，尺寸精度和形狀用數(shù)控機(jī)床來(lái)控制。但不同點(diǎn)是方案一將小孔系和螺紋孔都集中在一個(gè)組合機(jī)床上加工，生產(chǎn)率高，減少裝夾零件等輔助時(shí)間，一次性完成，但在成批生產(chǎn)時(shí)還得進(jìn)行組合機(jī)床設(shè)計(jì)，因此，在能保證加工精度的情況下盡量能不選用組合機(jī)床。而方案二是工序相對(duì)分散，主要考慮用萬(wàn)能機(jī)床加上專用夾具來(lái)加工，這樣雖然費(fèi)點(diǎn)時(shí)間，但相對(duì)而言投資小、工序簡(jiǎn)單。此外該零件的螺紋孔太小，易折斷刀具，若采用方案二后增加了調(diào)刀、換刀時(shí)間，操作工的相對(duì)技術(shù)要求較高，為此我們采用方案二硫化碳。方案一、方案二在關(guān)鍵工序中都采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)

14、行內(nèi)控系加工。因?yàn)樵搩?nèi)孔各個(gè)尺寸關(guān)聯(lián)較多，且零件屬薄壁零件及100º錐度孔，不能多次進(jìn)行裝夾，同時(shí)采用數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行多工步加工，縮短了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件原始資料：“殼體”零件材料：ZL111零件重量：90g生產(chǎn)類型：大批量加工方法：壓鑄根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表2.1-6毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)。毛坯的制造方法，在壓鑄方法中：最大重量（Kg）1016。最小壁厚（mm）：1。形狀的復(fù)雜性（由模具制造難易決定）。材料：有色金屬及其合

15、金。生產(chǎn)類型：大批大量生產(chǎn)。精度等級(jí)（IT）：1112。毛坯尺寸公差（mm）：0.050.15。表面粗糙度：6.3。而我們所生產(chǎn)的殼體符合以上的范圍，所以采用壓鑄法生產(chǎn)是合理可行的。查2.5表2.3-6；表2.3-11在“壓力鑄造”中得知：MA（加工余量等級(jí)）為E級(jí)，CT（尺寸公差等級(jí)）為57級(jí)。根據(jù)我們所擔(dān)負(fù)的零件情況（薄壁件），決定選E等級(jí)，CT選7級(jí)。再查工藝手冊(cè)表2.3-5 MA=mm查工藝手冊(cè)表2.3-9 CT=mm（鑄件尺寸4063為1mm，鑄件尺寸63100為1.1mm）。2.4.1 外圓表面（73.4，57.8±0.25）2.4.1.1考慮其加工長(zhǎng)度不大，約11，其工

16、序?yàn)榇周?、精車，總余?Z=3mm即73.4+3=76.4mm，圓整為76.5mm，取76.5mm為自由尺寸即可。查表2.3-39（粗車外圓后半精車余量）2Z=1.1mm 即精車余量2Z=1.1mm，精車加工精度（）；粗車余量2Z=1.9mm，粗車加工精度（）。2.4.1.2 57.8±0.25為外圓不加工表面，考慮其工藝編制要以此為精加工基準(zhǔn)，在加工中零件數(shù)薄壁件，可能造成變形，所以采用定位套。同時(shí)為了其它尺寸加工精度，將57.8±0.25的表面變?yōu)榧庸け砻?，余?Z=0.5mm，即57.8+0.5=58.3mm，公差±0.25mm。2.4.2 長(zhǎng)度方向 尺寸（

17、52.6h11；45h11；38.2H13；48H10；17.6±0.2）2.4.2.1 52.6h11：兩端面都需加工，同時(shí)結(jié)合工廠實(shí)際加工工藝的方法取余量Z=2.4mm，即52.6+2.4=55mm，公差±0.4mm。2.4.2.2 45h11：兩端面都需加工，余量Z=2.5mm，即45+2.5=47.5mm公差±0.4mm。2.4.2.3 38.2H13：在鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即38.2+0.5=38.7mm，公差±0.3mm。2.4.2.4 48H10：鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即48+0.5=48.5m

18、m，公差±0.4mm。2.4.2.5 17.6±0.2：兩端面都需要加工，余量Z=2.5mm，即17.6+2.5=19.1mm，公差±0.2mm。2.4.3 內(nèi)孔加工（16.5H8；54±0.4；53.6H11）。內(nèi)孔的毛坯考慮減少加工，先鑄出毛坯孔，零件的精度要求IT8，因此要粗?jǐn)U孔，又考慮零件的其余孔系和重要端面都與16.5H8存在位置要求，因此都集中在一道工序中加工，才能保證要求。A:16.5H8：余量2Z=2mm，即16.52=14.5mm，公差±0.25mm。B:54±0.4：為不加工內(nèi)圓表面，為減少毛坯內(nèi)孔的鑄造復(fù)雜性，將

19、六條筋從右到左全部鑄出，這樣由于鑄鋁是輕金屬，易加工，同時(shí)在今后鏜孔時(shí)也不太難。C:53.6H11：考慮存在位置要求和尺寸精度，因此同16.5H8加工集中在同一道工序減少誤差。53.6H11為薄壁處，同時(shí)為減小由于壓鑄造成的形狀誤差，因此取余量2Z=3mm，即53.63=50.6mm ,公差±0.6mm。下面將16.5H8孔的工序間尺寸公差分布計(jì)算如下：預(yù)先鑄出孔，在車床上加工時(shí)，加工工序一般為粗鏜、半精鏜及精鏜。毛坯尺寸14.5±0.25mm工序1：15.5H14（15.5）工序2：16.5H8（16.5）2.4.4 其余孔系加工其余孔系均在實(shí)體上加工，而在毛坯尺寸上就不

20、考慮了。4-4.4H12孔，毛坯為實(shí)心孔，不鑄出孔，而4孔的精度為IT12，參照工藝手冊(cè)表2.2-2需進(jìn)行配有鉆模的鉆孔加工（IT11IT13）這樣既保證尺寸精度，同時(shí)也保證其位置要求?？傮w來(lái)說(shuō)，本體為鋁合金優(yōu)點(diǎn)多。采用壓鑄法又適用大量生產(chǎn)，能獲得毛坯的精度高，加工余量小，有些形狀可以直接鑄出，但為了保證毛坯質(zhì)量，需要采用過(guò)大的澆冒口，所以在機(jī)械加工前需要切去澆冒口，并進(jìn)行時(shí)效處理，消除鑄造內(nèi)應(yīng)力方可加工，時(shí)效處理將本體加熱至180200，保證68h自然冷卻，本體經(jīng)時(shí)效處理后，不僅消除內(nèi)應(yīng)力，而且強(qiáng)度與硬度還能提高。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)。2.5.1粗車

21、外徑 粗車外徑75。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。2.5.1.1 加工條件工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時(shí)效。加工要求：粗車外徑75。機(jī)床：C620-1 臥式車床。刀具：根據(jù)切削手冊(cè)表1.1，由于C620-1車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H =16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.2，粗車有色金屬毛坯，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。車刀幾何形狀（表1.3） r =20º =12ºKr=45º r=0.5mm。2.5.1.2 計(jì)算切削用量。A:進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm

22、5;25mm，3mm（切削用量），工件直徑76mm時(shí)，取f=0.50.7mm/r，由于加工表面為斷續(xù)且有沖擊地加工因此進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.750.85，此時(shí)K取0.8，所以f=0.400.56mm/r，按C620-1車床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)切削手冊(cè)表1.30取f=0.400.56mm/r。B:計(jì)算切削速度。按切削手冊(cè)表1.27，車削切削速度的計(jì)算公式為：V=根據(jù)表1.9車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 Tmin=60min。其中：Cv=262 Xv=0.12 Yv=0.50 m=0.28。修正系數(shù)Kv見(jiàn)切削手冊(cè)表1.28。即Ksv=0.9 Ksv：與毛坯表面狀態(tài)有關(guān)。Ktv=2.7 Ktv：與刀具材料有關(guān)。Kkv

23、=1.0 Kkv：與車削方式有關(guān)。 Kkrv=1.0 Kkrv：與車刀主偏角有關(guān)。所以:Vc = = =125.3（m/min）。2.5.1.3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。n = = =521.9(r/min) 其中:dw為零件直徑。按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)切削手冊(cè)表1.30），與521.9 r/min相似的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480 r/min及600 r/min。現(xiàn)選取n=600r/min,如果選n=480r/min，則速度損失太大。所以實(shí)際切削速度V=144m/min2.5.4 切削工時(shí) 按切削手冊(cè) tm=式中L=l+y+,l=11.2mm。根據(jù)切削手冊(cè)表1.26車削時(shí)入切量及超切量y+=5.0mm。本工最大加工

24、余量Zmax(單邊)=0.3/2+1.9/2=1.1mm，可一次切除，因此i=1。所以tm=×1=0.054(min)。主要時(shí)間：0.054min/每件輔助時(shí)間：0.88min/每件布置工作地及休息時(shí)間：480×12%=57.6min班產(chǎn)量：布置工作地及休息時(shí)間/每件：合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間輔助時(shí)間布置工作地及休息時(shí)間0.9340.16 =1.06min2.5.1.5 校驗(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。FcC其中：C390 X1.0 y0.75 nFc=0 K1所以:Fc=390=695.68(N)切削時(shí)消耗功率Fc:Pc= 見(jiàn)表1.29。所以：Pc=1

25、.67Kw由切削手冊(cè)表1.30中C620-1機(jī)床說(shuō)明書(shū)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。2.5.1.6 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力：Fc=695.68N。徑向切削力Fp按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算。Fp=CfVcK由于加工該零件徑向切削力不大，所以表1.29沒(méi)有給出，而機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度足夠，故無(wú)需校驗(yàn)。2.5.2 粗銑外形2.5.2.1 加工條件工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時(shí)效。加工要求：粗銑外徑R29.8。機(jī)床：X61W型萬(wàn)能銑床。刀具的選擇：根據(jù)銑削零件的外形，選取

26、圓柱銑刀。銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭距、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。根據(jù)表3.4及及銑削零件實(shí)際切削寬度11.6mm(吃刀量a)。刀具材料W18Cr4V 粗齒銑刀6 GB1110-85。銑刀的幾何形狀（GB1110-85）：=3045,=15,=6,=10,=16,Z=3。2.5.2.2 切削用量計(jì)算根據(jù)GB1110-85、銑刀GB6118-85表2查:刀具每分鐘進(jìn)給量：V=95mm/min=1.58mm/s刀具銑削速度：Vc=22mm/min。計(jì)算每齒進(jìn)量fz: V=fzZn/60, Vc=fz=0.027mm/Z由于銑削鑄鋁，根據(jù)切削手冊(cè)表3.4得在進(jìn)給中可增加3040。

27、所以fz=0.027。根據(jù)切削手冊(cè)表3.7 銑刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm。根據(jù)切削手冊(cè)表3.8 銑刀平均壽命T=60min。根據(jù)GB6118-85表2，查得Vc=22m/min。n=現(xiàn)采用X61W型萬(wàn)能銑床從表3.29查得n=1225(r/min)故實(shí)際切削速度 V工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fz應(yīng)為：fm=fz查機(jī)床說(shuō)明書(shū)fm=165mm/min。切削時(shí)，由于是粗銑，利用作圖法，可得出銑刀的實(shí)際切削行程l=46mm。2.5.2.3 機(jī)動(dòng)工時(shí)tm:tm= 其中l(wèi)1+l2=l=46mm l:銑刀直徑。所以tm=主要時(shí)間：0.315min/每件輔助時(shí)間：1.32min/每件布置工作地及休息時(shí)間：48

28、0×12%=57.6min班產(chǎn)量：布置工作地及休息時(shí)間/每件：合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間輔助時(shí)間布置工作地及休息時(shí)間0.315+1.32+0.23 =1.87min2.5.3 鉆孔2.5.3.1 機(jī)床：Z512鉆床。加工要求：4-4.4H12孔。刀具選擇：W18Cr4V鉆頭。2.5.3.2 確定進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊(cè)表2.7，當(dāng)鋁合金硬度200HBS，d=4mm時(shí)，f=0.180.22mm/r。取f=0.22mm/r 。2.5.3.3 切削速度：根據(jù)切削手冊(cè)表2.13，查得加工材料為鋼時(shí)，V=14m/min。再根據(jù)切削手冊(cè)表2.31加工材料不同時(shí)的修正系數(shù)KTV=1.0。所以 Vs=14m/m

29、in, 再計(jì)算 ns。ns=根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取n=960(r/min)。故實(shí)際切削速度為V=2.5.3.4 計(jì)算加工一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間l=10mm根據(jù)表2.29 l1+l2=5mmtm=本工序?yàn)?個(gè)孔：tm總tm×4=0.07×4=0.28(min)主要時(shí)間：0.38min/每件輔助時(shí)間：2.015min/每件布置工作地及休息時(shí)間：480×10%=48min班產(chǎn)量：布置工作地及休息時(shí)間/每件：合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間輔助時(shí)間布置工作地及休息時(shí)間0.38+2.015+0.27 =2.665min2.5.4 攻螺紋加工要求：4-M2-6G根據(jù)有關(guān)參考資料，采用V=0.1m/s

30、即6m/min，所以ns=238r/min。按機(jī)床資料選取n=195r/min 則V=4.9m/min。計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間：已知 l=4.6mm l1+l2=3mm 根據(jù)GB193-81普通螺紋f=0.4mmtm=因此四孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間：t總=tm主要時(shí)間：1.1min/每件輔助時(shí)間：2.52min/每件布置工作地及休息時(shí)間：480×10%=48min班產(chǎn)量：布置工作地及休息時(shí)間/每件：合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間輔助時(shí)間布置工作地及休息時(shí)間1.1+2.52+0.4 =4.02min2.6 工藝裝置2.6.1 刀具設(shè)計(jì)直柄立銑刀根據(jù)銑削零件的外形及其倒圓3，選取直柄立銑刀。銑刀的直徑大小直接影響切削力、

31、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。根據(jù)切削手冊(cè)表3.4及銑削零件實(shí)際銑削寬度為11.6mm(背吃刀量a),而a=0。零件形狀的成型由靠模夾具保證。刀具材料：W18Cr4V。粗齒銑刀6 GB1110-85。銑刀幾何形狀：由GB1110-85 得=30º40º，r=15º,r=6º,r=10º,=16º,Z=3，f=0.4mm。2.6.2 量具設(shè)計(jì)2.6.2.1 零件55H8對(duì)尺寸16.5H8的同軸度0.02M。由于55同16.5為同軸線尺寸，同時(shí)兩孔尺寸相差較大，因此，在設(shè)計(jì)該量規(guī)時(shí)，考慮使用組合結(jié)構(gòu)。執(zhí)行尺寸計(jì)算：根據(jù)GB

32、8069-87的執(zhí)行尺寸。d=D。 其中d：定位部位的基本尺寸 D：零件內(nèi)表面的最大實(shí)體尺寸d=d。 其中d：定位部位的極限尺寸 T：定位部位的尺寸公差d=d-(T+W)。 其中d：定位部位的磨損極限尺寸 W：定位部位的允許最小磨損量 d=D-t。 其中d：測(cè)量部位的基本尺寸 D：零件內(nèi)表面的最大基本尺寸 t :零件被測(cè)要素的形位公差d =(d+F) 其中d：測(cè)量部位的極限尺寸 F：測(cè)量部位的基本偏差 T：測(cè)量部位的尺寸公差d =(d+F)-（T+W） 其中d：測(cè)量部位的磨損極限尺寸 W：測(cè)量部位的允許最小磨損量量規(guī)公差：A:定位部位根據(jù)T=0.027 由表2查得 T=0.0025 W=0.0

33、025B:測(cè)量部位根據(jù)T=0.02+0.046=0.066 由表2查得 T=0.004 W=0.004 t=0.006(其中t為工作部位的位置公差)。C:測(cè)量部位根據(jù)T=0.066和序號(hào)3由表3查得 F=0.012按公式計(jì)算量規(guī)工作部位的尺寸：d=D=16.5d=d=16.5d=d-(T+W)=16.5-0.005=16.495d=D-t=55-0.02=54.98d =(d+F)=(54.98+0.012)=54.992d =(d+F)-（T+W）=54.992-0.008=54.9842.6.2.2 4-4.4H12對(duì)16.5H8的位置度0.2 M 。4-4.4H12孔在殼體中相對(duì)于基準(zhǔn)A

34、 10º±10´為第一孔，與第一孔相對(duì)的第二孔、第三孔、第四孔的徑向位置為理論正確值94º、180º、274º，因此，四孔系在10º±10´確定位置后，它們四孔的位置公差為0.2。 量規(guī)公差：A:定位部位根據(jù) T=0.027 由表2查得T=0.0025 W=0.0025B:測(cè)量部位根據(jù) T0.2+0.120.32由表2查得T =0.008 W=0.008 t=0.012C:測(cè)量部位根據(jù) T=0.32和序號(hào)3由表3查得F=0.025按公式計(jì)算量規(guī)工作部位的尺寸d=D=16.5d= d=16.5d= d-（T

35、+W）=16.5-（0.0025+0.0025）=16.495d=D-t=4.4-0.2=4.2d=（d）=（4.2+0.025）=4.225d=（d）-（T+W）=4.225-0.016=4.2092.6.3 夾具設(shè)計(jì)2.6.3.1 工序圖分析加工部位：設(shè)計(jì)4-4.4H12孔夾具。采用機(jī)床：Z512臺(tái)鉆。加工要求：其表面粗糙度為12.5um,位置精度為位置度0.2 M。應(yīng)限制的自由度：四孔位置度相對(duì)于基準(zhǔn)D，同時(shí)四孔為一組孔系且有相對(duì)位置關(guān)系，因此采用六點(diǎn)完全定位，即采用一平面，一短圓柱銷以及一止推銷定位板,這樣使加工工藝的定位基準(zhǔn)同時(shí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)完全重合,實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則,有利于保證加工精度

36、。2.6.3.2 定位方案的選擇A:定位基準(zhǔn)的選擇。方案一、采用直徑為55H18同寬度為2.2H12形成的平面定位，16.5H12孔及鑄造0的小平面。方案二. 采用100外錐面，16.5H12孔及鑄造0的小平面。采用方案一雖然是零件完全定位，但是夾緊結(jié)構(gòu)需設(shè)計(jì)在100外錐位置，這樣在加工4-4.4H12孔是使夾緊裝置復(fù)雜，且影響刀具加工行程。而方案二則使夾緊裝置同刀具分別在兩個(gè)方向解決方案一的缺陷，具體各元件的分布見(jiàn)夾具圖。因此我們采用方案二的定位方案。B:定位元件的設(shè)計(jì)計(jì)算。定位銷直徑采用與零件間隙配合，即16.5g8，而定為與模具體的聯(lián)接采用過(guò)盈配合。定位銷限制兩個(gè)方向移動(dòng) X 、 Y。定位板限制一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng) 模具體平面限制X、Y、Z。2.6.3.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì)該鉆模采用鉸鏈?zhǔn)姐@模，這樣的夾具裝卸工件較方便，有利于大批量的生產(chǎn)。夾具元件的設(shè)計(jì)：螺旋夾緊以及為消除零件偏差所帶來(lái)的平面定位不可靠而采用一個(gè)活動(dòng)塊，該活動(dòng)塊為浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，消除零件尺寸偏差帶來(lái)的影響。2.6.3.4 鉆套的設(shè)計(jì)鉆套的內(nèi)孔尺寸及公差根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，為保證刀具與鉆套內(nèi)孔有一定的間隙，鉆套孔徑的基本尺寸應(yīng)等于刀具的最大極限尺寸，而我們加工的孔為4-4.4H12（4.4），因此一般刀具名義尺寸取其零件公差1/3。即鉆頭公稱直徑為4.4+0.1234.44，而鉆頭上偏差為0，因此鉆頭尺寸為 4.44，鉆套的內(nèi)