畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-萬(wàn)向接頭零件的加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）.pdf

航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目： 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班班 級(jí)：級(jí)： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 姓姓 名：名： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 起訖日期起訖日期 年年 月月 日日 年年 月月 日日 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 2 目錄目錄 摘摘 要要 . 3 Abstract . 4 1、緒緒 論論. 4 2、零件的分析、零件的分析 . 4 2.1、零件的作用 . 4 2.2、零件的工藝分析 . 4 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 . 7 3.1、確定毛坯的制造形式及材料 . 7 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 7 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 9 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 . 9 4.2、制定工藝路線(xiàn) . 10 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 . 13 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) . 13 4.4.1 粗銑、精銑頂部33外圓端面 . 13 4.4.2 粗銑、精銑第部33外圓端面，保證尺寸 77h11 . 13 4.4.3 粗銑、精銑頂部826H外圓端面 . 13 4.4.4 粗銑、精銑底部826H外圓端面，保證尺寸 44h11 . 13 4.4.5 鉆、鉸與33外圓同軸的826H，27孔 . 13 4.4.6 粗鏜、精鏜與33外圓中心線(xiàn)垂直方向的826H，27孔 . 13 4.4.7線(xiàn)割2-5至尺寸.23 5、鉆孔夾具的設(shè)計(jì)、鉆孔夾具的設(shè)計(jì) . 26 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 . 26 5.2 定位誤差的分析 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 . 28 5.4 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 . 30 小小 結(jié)結(jié) . 33 致致 謝謝 . 34 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) . 35 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 3 摘摘 要要 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是萬(wàn)向接頭加工工藝規(guī)程及 826H 孔鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。 萬(wàn)向接 頭主要是與其它零件配對(duì)使用，其主要加工表面及控制位置為 826H 內(nèi)孔和 外圓兩端面33 以及與 外圓33 中心軸線(xiàn)垂直的另一組 826H 內(nèi)孔。 由零件要求分析可 知，保證 826H 孔和 外圓兩端面33 尺寸的同時(shí)應(yīng)該盡量保證其同軸度和垂直度，這對(duì) 于后工序裝配和總成使用上來(lái)說(shuō)都有重要影響。所以，工序安排時(shí)，采取以 外圓兩端面33 定位夾緊加工后，對(duì) 826H 孔進(jìn)行鉆削加工同時(shí)成型。因其粗糙度為 Ra0.4，可通過(guò)鉆，鉸孔滿(mǎn)足。對(duì)于與 外圓33 中心軸線(xiàn)垂直的另一組 826H 內(nèi)孔，主 要以萬(wàn)向接頭的已經(jīng)加工出的 826H 定位，控制其自由度，以達(dá)到加工出來(lái)的產(chǎn)品滿(mǎn)足 要求并且一致性好的目的。 本文的研究重點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)萬(wàn)向接頭的工藝性和力學(xué)性能分 析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計(jì)高效、省力的夾 具，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，最終加工出合格的萬(wàn)向接頭零件。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：萬(wàn)向接頭，工藝規(guī)程，鉆孔，工藝路線(xiàn)，加工方式； 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 4 緒緒 論論 本文首先對(duì)萬(wàn)向接頭的零件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)萬(wàn)向接頭進(jìn)行的研究和分析，描述 了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切 削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低勞動(dòng)強(qiáng)度， 保證加工質(zhì)量， 與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺(jué)得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料和書(shū) 籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn) 行了萬(wàn)向接頭的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”。 力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 2、零件的分析、零件的分析 2.1、零件的作用：、零件的作用： 題目所給的零件是萬(wàn)向接頭，而萬(wàn)向接頭一般是其上面的工序?qū)ΨQ(chēng)分布，并且有與 外接零件配合的需要通過(guò)鉆、絞，精鏜等工藝加工出來(lái)的內(nèi)孔，其作用是用來(lái)與其它部 件進(jìn)行連接的。此次課題的任務(wù)就是”萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“，通過(guò)分析制定 萬(wàn)向接頭零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)， 來(lái)圍繞萬(wàn)向接頭這個(gè)零件來(lái)進(jìn)行工藝以及夾具設(shè) 計(jì)。 2.2、零件的工藝分析、零件的工藝分析： 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 5 （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 萬(wàn)向接頭的頂部和底部端面的銑削加工，拐角處的圓角的加工以及 826H ， 27 內(nèi) 孔的鏜削加工，其中頂部和底部端面的表面粗糙度要求為mRa6 . 1， 826H 內(nèi)孔的表面 粗糙度要求為mRa4 . 0， 27 內(nèi)孔的表面粗糙度為mRa3 . 6。 （2）以與 外圓33 中心軸線(xiàn)垂直的另一組 826H 內(nèi)孔的加工。 這一組加工工序主要包括： 826H 內(nèi)孔的鉆、絞削加工， 27 內(nèi)孔的鉆、絞，其表面粗糙度分別為mRa4 . 0、 mRa3 . 6。 以下是該萬(wàn)向接頭的零件圖。 圖 1- 1 萬(wàn)向接頭零件圖主視圖 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 6 mRa3 . 6 圖 1- 2 萬(wàn)向接頭零件圖俯視圖 圖 1- 3 萬(wàn)向接頭零件圖剖視圖 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 7 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1、確定毛坯的制造形式及材料：、確定毛坯的制造形式及材料： “萬(wàn)向接頭”零件材料采用30CrMnSiNi2A鋼制造。需要磷化、調(diào)質(zhì)處理，生產(chǎn)類(lèi)型 為大批量生產(chǎn)，采用熱模壓毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用直接鍛造的形式，從而提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 3.2.1、粗銑、精銑頂部33外圓端面 根據(jù)工序要求，粗銑粗銑、精銑頂部 33 外圓端面需要粗銑加工。各工步余量 如下： 粗銑：參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 7-23。其余量值規(guī)定為 2.16.5mm， 現(xiàn)取 5mm。 表 7-27 粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 毛坯的基本尺寸分別為：77+2.5+2.5=82mm。 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2-5，熱模壓件件尺寸公差等級(jí)選用 CT7， 可得毛坯尺寸公差為 1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：77+2.5+2.5=82mm 毛坯最小尺寸為：82-0.8=81.8mm 毛坯最大尺寸為：82+0.8=82.8mm 粗銑后即可達(dá)到零件圖紙要求。 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 8 3.2.2、底部33外圓端面的加工余量， 根據(jù)工序要求，該組端面的加工需要粗銑、精銑兩道工序完成，各工序余量如 下： 粗銑：參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 7-13，其余量值為 2.0mm; 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為 77+2.5+2.5=82mm 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2-5，熱模壓件尺寸公差等級(jí)選用 CT7，可 得毛坯尺寸公差為 1.1mm。 毛坯名義尺寸為：77+2.5+2.5=82mm 毛坯最大尺寸為 82-0.8=81.8mm 毛坯最小尺寸為：82+0.8=82.8mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同。 3.2.3、頂部826H外圓端面的加工余量 根據(jù)工序要求，粗銑粗銑、精銑頂部 33 外圓端面需要粗銑加工。各工步余量如 下： 粗銑：參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 7-23。其余量值規(guī)定為 2.16.5mm， 現(xiàn)取 5mm。 表 7-27 粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 毛坯的基本尺寸分別為：44+2.5+2.5=49mm。 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2-5，熱模壓件件尺寸公差等級(jí)選用 CT7， 可得毛坯尺寸公差為 1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：44+2.5+2.5=49mm 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 9 毛坯最小尺寸為：49-0.8=48.2mm 毛坯最大尺寸為：49+0.8=49.8mm 精銑后即可達(dá)到零件圖紙要求。 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇： 4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證萬(wàn)向接頭的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿(mǎn)足上述要求，應(yīng)選擇萬(wàn)向接頭的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以萬(wàn)向接頭的兩個(gè) 端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)限制工件的四個(gè)自由度， 再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來(lái)限制第五個(gè)自 由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。 4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇： 從保證萬(wàn)向接頭孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能 保證萬(wàn)向接頭零件在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 從萬(wàn)向接頭零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較 大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典 型的一面兩孔定位方法， 則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要 求。 至于前后端面，雖然它是萬(wàn)向接頭箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c萬(wàn)向接頭箱體的主 要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 10 有一定的困難，所以不予采用。 4.2、制定工藝路線(xiàn)、制定工藝路線(xiàn) 對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。萬(wàn)向接頭體加工的第一 個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工頂面， 然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準(zhǔn)來(lái)加 工底面。第二個(gè)工序是銑削加工萬(wàn)向接頭零件的四側(cè)端面及倒角 C3。由于頂平面加工 完成后一直到萬(wàn)向接頭體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。 因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系， 但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔 和端面相互垂直。 因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái) 加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由 于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進(jìn)行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c9080 的含 0.4%1.1%蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 mg200 。 根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)初步擬定萬(wàn)向接頭加工工藝路線(xiàn)如下； 方案一： 熱模壓毛坯, 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 11 對(duì)毛坯進(jìn)行磷化處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆。 工序 1：粗銑、精銑頂部33外圓端面。 工序 2：粗銑、精銑底部33外圓端面。 工序 3：粗銑、精銑頂部826H外圓端面。 工序 4：粗銑、精銑底部826H外圓端面。 工序 5：鉆、鉸與33外圓同軸的826H，27孔。 工序 6：粗鏜、精鏜與33外圓中心線(xiàn)垂直方向的826H，27孔。 工序 7：線(xiàn)割 2-5 至尺寸。 工序 8：鉗修去除毛刺倒棱角。 工序 9：清洗加工零件。 工序 10：檢查零件。 工序 11：入庫(kù)。 方案二： 熱模壓毛坯, 對(duì)毛坯進(jìn)行磷化處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆。 工序 1：粗銑、精銑底部826H外圓端面。 工序 2：粗銑、精銑底部826H外圓端面 工序 3：粗銑、精銑頂部33外圓端面。 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 12 工序 4：粗銑、精銑底部33外圓端面。 工序 5：鉆、鉸與33外圓同軸的826H，27孔。 工序 6：粗鏜、精鏜與33外圓中心線(xiàn)垂直方向的826H，27孔。 工序 7：線(xiàn)割 2-5 至尺寸。 工序 8：鉗修去除毛刺倒棱角。 工序 9：清洗加工零件。 工序 10：檢查零件。 工序 11：入庫(kù)。 方案三： 熱模壓毛坯, 對(duì)毛坯進(jìn)行磷化處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆。 工序 1：粗銑、精銑底部826H外圓端面。 工序 2：粗銑、精銑底部826H外圓端面 工序 3：粗銑、精銑頂部33外圓端面。 工序 4：粗銑、精銑底部33外圓端面。 工序 5：鉆、鉸與33外圓同軸的826H，27孔。 工序 6：線(xiàn)割 2-5 至尺寸。 工序 7：粗鏜、精鏜與33外圓中心線(xiàn)垂直方向的826H，27孔。 工序 8：鉗修去除毛刺倒棱角。 工序 9：清洗加工零件。 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 13 工序 10：檢查零件。 工序 11：入庫(kù)。 有上述幾種零件加工工藝路線(xiàn)方案分析確定，首先經(jīng)粗銑、精銑底部33外圓端面，保 證尺寸 77h11 為定位基準(zhǔn)，順帶拐角處的圓角的加工以及粗銑、精銑底部826H為中心軸線(xiàn)的 頂部和底部端面的加工。826H、 27內(nèi)孔的鏜削加工、外圓銑削加工，以及 2-5 直孔 的線(xiàn)切割加工等等 其中，方案二的工藝路線(xiàn)雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過(guò)程中會(huì)對(duì)零件已 加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對(duì)零件 的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長(zhǎng)，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析， 該圖樣需要銑削四周的輪廓， 在這里我們?cè)阢娸喞獣r(shí)選用20mm 立銑 刀。而鏜削加工時(shí)我們可以選擇內(nèi)孔鏜刀，量具可選用 0-150mm 為 75-100mm 的測(cè)量游 標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時(shí)確定切削用量及基本工時(shí) 4.4.1 粗銑、精銑頂部粗銑、精銑頂部 33 外圓端面外圓端面 本工序?yàn)榇帚姟?精銑頂部端面的工序， 在這里， 我們選擇銑床 X5032 作為銑削設(shè)備， 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 14 加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）mmdw400= 齒數(shù)14=Z （1）粗銑 銑削深度 p a：mmap3= 每齒進(jìn)給量 f a：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中，取 Zmmaf/25. 0= 銑削速度V：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中表，取smV/4= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：min/191 40014. 3 60410001000 0 r d V n = ，取min/200rn = 實(shí)際銑削速度 V ：sm nd V/19. 4 601000 20040014. 3 1000 0 = 進(jìn)給量 f V：smmZnaV ff /67.1160/2001425. 0= 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m f ：min/2 .700/67.11mmsmmVf fm = 即 700.2/ min 3.5/ 200 / min mm mm r r = a ：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中2.4- 81,mma240= 被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知mml341= 刀具切入長(zhǎng)度 1 l：mmaDDl42) 31 ()(5 . 0 22 1 =+= 刀具切出長(zhǎng)度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1 j t：min55. 0 2 .700 242341 21 1 + = + = m j f lll t 4.4.2 粗銑、精銑底部粗銑、精銑底部 33 外圓端面，保證尺寸外圓端面，保證尺寸 77h11 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 15 本工序?yàn)榇帚?、精銑底?33 外圓端面，保證高度尺寸 77 的工序，在這里，我們 選擇機(jī)床：數(shù)控銑床型號(hào)為：XK7132，功率 P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.139， 刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 20z = 225 w d = 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.127 可知 e a =12 這里取 1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 328 329 可知 f a =0.25 0.5 p a = 3)銑削速度的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 330 可知 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)計(jì)算切削時(shí)間 查機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1.415 可知： ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 16 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核機(jī)床功率 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.3 粗銑、精銑頂部粗銑、精銑頂部 826H 外圓端面外圓端面 本工序?yàn)榇帚?、精銑頂?826H 外圓端面槽的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床 XK7132，功率 P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.139， 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 17 刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z = 225 w d = 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.127 可知 e a =12 這里取 1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 328 329 可知 f a =0.25 0.5 p a = 3)銑削速度的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 330 可知 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)計(jì)算切削時(shí)間 查機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1.415 可知： ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)有 ： 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 18 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核機(jī)床功率 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.4 粗銑、精銑底部粗銑、精銑底部 826H 外圓端面，保證尺寸外圓端面，保證尺寸 44h11。 本工序?yàn)?粗銑、精銑底部 826H 外圓端面，保證尺寸 44h11 的工序,我們選 擇機(jī)床：數(shù)控銑床 XK7132，功率 P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.139， 刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z = 225 w d = 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.127 可知 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 19 e a =12 這里取 1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)查表可知 f a =0.3 0.5 p a = 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)計(jì)算切削時(shí)間 查機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1.415 可知： ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 20 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核機(jī)床功率 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.5 鉆、鉸與鉆、鉸與 33 外圓外圓同軸同軸的的 826H ， 27 孔孔 本工序?yàn)?鉆、鉸與 33 外圓同軸的 826H ， 27 孔的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑 床 XK7132，功率 P=11kw； 刀具：選用高速鋼20 麻花鉆頭和26 機(jī)用鉸刀， 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)3.139，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z = 225 w d = 1)鉆削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)3.127 可知 e a =12 這里取 1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)查表可知 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 21 f a =0.3 0.5 p a = 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)計(jì)算切削時(shí)間 查機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1.415 可知： ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)計(jì)算鉆削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 22 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核機(jī)床功率 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.6 粗粗鏜鏜、精、精鏜鏜與與 33 外圓外圓中心中心線(xiàn)線(xiàn)垂直方向垂直方向的的 826H ， 27 孔孔 本工序?yàn)榇昼M、精鏜與 33 外圓中心線(xiàn)垂直方向的 826H ， 27 孔工序，已知內(nèi) 孔深度 11.5mm，確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足鏜床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù) T6113 鏜床說(shuō)明書(shū)，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 NF6000 max = 。 切削深度 p a： mm p a3= 進(jìn)給量f：根據(jù)切削深度 mmap3=，再參照實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中表 2.4- 66。因此 確定進(jìn)給量rmmf/4 . 0=; 切削速度V：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中表 2.4- 66，取min/21/35. 0msmV= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：min/6 .83 8014. 3 2110001000 0 r d V n = ，取min/84rn = 實(shí)際插削速度 V ：sm nd V/35 . 0 601000 848014 . 3 1000 0 = 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 m f ：min/ 6 . 33844 . 0mmfnfm= 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 23 被切削層長(zhǎng)度l：mml19= 刀具切入長(zhǎng)度 1 l：mm tgtgk a l r p 4 . 52 30 2 )32( 1 + =+= 刀具切出長(zhǎng)度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次數(shù)i：1=i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1 j t：min85. 01 6 .33 44 . 519 21 1 + = + = m j f lll t 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于插床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力， 故選rmmf/55 . 0 =的進(jìn)給 量可用。 3）確定切削速度 c v 當(dāng)用 CX 鎢鋼鏜刀加工MPa b 700630=鋼料，mmap20，rmmf/7 . 0，切削 速度 min/60mvt= 4）選擇鏜刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)得，鏜刀后刀面最大磨損量取為 1mm，因?yàn)椴妪X刀 的材料為鎢鋼，所以車(chē)刀的壽命 T=90min。 5）確定鏜削速度 c v 和每分鐘進(jìn)給量 f v 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.27 與 1.28 中公式計(jì)算： d fn vc 1000 = 10 10*100 30055. 0 = r/min. 4.4.7 線(xiàn)線(xiàn)割割 2-5 至至尺寸尺寸 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 24 本工序?yàn)榫€(xiàn)割 2- 5 至尺寸的工序，我們選擇慢走絲線(xiàn)割機(jī)床。根據(jù)切削用量簡(jiǎn) 明手冊(cè)表 3.2 選擇線(xiàn)割金屬絲的幾何形狀。由于加工材料為 30CrMnSiNi2A， b =145MPa，硬度為 160180HBS，熱模壓件，有外皮。故選擇 0 =8， 0 =+5。 已知寬度 e =5mm，深度24= p amm。機(jī)床為慢走絲線(xiàn)割機(jī)床，工件裝在專(zhuān)用夾具 中。 （）確定每分鐘進(jìn)給量 z f 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.5，當(dāng)使用 YG6，銑床功率為 7.5Kw（切削用量 簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.30） zmmfz/18. 014. 0=，采用對(duì)稱(chēng)銑，故取zmmfz/18. 0= （）選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7 和表 3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm， 由于銑刀的直徑 d=80mm，故銑刀的壽命 T=180min。 （）確定速度 c v 和每分鐘進(jìn)給量 f v 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.27 中公式計(jì)算： v pu y f x p m q v k zaaaT dc v vvvv v 0 = 公式中 V C =245 , v q =0.2， v y =0.35， v x =0.15， v u =0.2， v p =0，m=0.32， 0 d =80, e a =50, p a =2.3, v k =1.0。 1 105018 . 0 3 . 2180 80245 02 . 035 . 0 15. 03 . 0 2 . 0 = c v 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 25 =91.16m/min 0 1000 d v n c = = 80 16.911000 =326.90r/min 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 3.30， XA5032 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表， 選擇 n=300r/min， 縱向進(jìn)給量 f v =235mm/min。 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 1000 0n d vc = = 1000 30080 =75.36m/min zn v f c fz z = = 10300 235 =0.05mm/z ()檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.24，當(dāng) e amm52，mmap4 . 2 ，mmd80 0 =， z=10,min/235mmvf=，近似kwpcc1 . 1=。 根據(jù)慢走絲線(xiàn)割機(jī)床說(shuō)明書(shū)機(jī)床主軸允許的功率為，kwpcw63 . 5 75 . 0 5 . 7=， 故 cwcc pp，因此選擇切削用量采用，即 mmap3 . 2=，min/235mmvf=，n=300r/min，36.75= c vm/min，zmmfz/08. 0=。 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 26 2）基本工時(shí)計(jì)算 f m v L t= 公式中l(wèi)lL+=，l=140mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.26，對(duì)稱(chēng)安裝割絲， 入切量及超切量mmy12=+，則 L=152mm。 min8 . 0 235 172 = m t 5、鉆孔夾具的設(shè)計(jì)、鉆孔夾具的設(shè)計(jì) 本夾具主要用來(lái)鉆、絞 8 015. 0 0 + 的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為 Ra m2 . 3 。并 作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí) 主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降 低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知826H在萬(wàn)向接頭的圓柱中心線(xiàn)上，由于在鉆孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了 銑削加工，所以選擇另外一組加工孔中間的826H作為定位基準(zhǔn)，并且以已經(jīng)銑削出的 33 圓柱體的頂面作為定位基準(zhǔn)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別 限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。 航空機(jī)械制造工程學(xué)院 萬(wàn)向接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 27 5.2 定位誤差分析定位誤差分析 工件的工序基準(zhǔn)為中間鏜削孔的定位，本夾具是用來(lái)在搖臂鉆床上加工的，所以工 件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。 此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線(xiàn)方 向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。