轉(zhuǎn)速器盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)論文

1 目錄 1. 零件分析 . 2 1.1 零件的工藝性分析和零件圖的審查 . 2 1.2 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 . 2 1.3 零件的加工工藝分析 . 2 2. 選擇毛坯 . 3 2.1 確定毛坯的成形方法 . 3 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 3 2.3 鑄造工藝方案的確定 . 3 2.3.2 造型及造芯方法的選擇 . 3 2.3.3 分型面的選擇 . 3 2.3.4 澆注位置的選擇 . 3 3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 4 3.1 基準(zhǔn)的選擇 . 4 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 . 4 圖 2 型芯簡圖 . 4 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 . 4 圖 3 轉(zhuǎn)速器盤基準(zhǔn) . 5 3.2 表面加工 方案的選擇 . 5 3.3 制訂機(jī)械加工工藝路線 . 5 3.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 . 6 3.5 確定切削用量及基本工時 . 8 3.5.1 工序 30：粗、精銑后平面 . 8 3.5.2 工序 40：粗銑兩個 18 mm 的圓柱前端面 . 12 3.5.3 工序 50：粗、精銑 25mm 的圓柱上端面 . 14 3.5.4 工序 60： 鉆削、鉸削加工兩個 9mm 的孔 . 16 3.5.5 工序 70：鉆削、鉸削加工 10 mm 的孔并锪倒角 0.545 . 18 3.5.6 工序 80：粗、精銑 120 圓弧端面 . 22 3.5.7 工序 90：鉆削、鉸削兩個 6mm 的孔 . 25 4 夾具設(shè) 計(jì) . 28 4.1 夾具設(shè)計(jì) . 28 4.1.1 工件的加工工藝分析 . 28 4.1.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 . 29 5 參考文獻(xiàn) . 35 2 1.零件分析 1.1 零件的工藝性分析和零件圖的審查 該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差 及技術(shù)都符合要求。但是，零件的加工過程，需要有較高的平面度，某些地方需要較細(xì)的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。否則會影響機(jī)器設(shè)備的性能和精度。 由 于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ,加工時需要較復(fù)雜的夾具才能準(zhǔn)確的定位，并保持適當(dāng)?shù)膴A緊力，可以用花盤進(jìn)行定位加緊，并用墊塊進(jìn)行輔助定位。 圖 1 轉(zhuǎn)速器盤 1.2 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。 1.3 零件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤共有九個機(jī)械加工表面，其中 ，兩個直徑為 9mm 的螺栓孔與10mm 孔有位置要求； 120圓弧端面與 10mm 孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下： 3 兩個直徑為 9mm的螺栓孔 兩個直徑為 9mm的螺栓孔的表面粗糙度為 Ra6.3，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為 18 5.00mm；兩個螺栓孔的中心線距離為 05.028 mm；螺栓孔與直徑為 10mm 的孔中心線距離為 1.072 mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為 Ra6.3。 10mm的孔及 120圓弧端面 10mm 的孔尺寸為 10 049.0013.0mm，表面粗糙度為 Ra3.2，其孔口倒角 0.545，兩個 6 036.00mm 的孔表面粗糙度為 Ra3.2， 120圓弧端面相對 10mm孔的中心線有端面圓跳動為 0.2mm的要求，其表面粗糙度為 Ra6.3。 從上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不 很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的 10mm和 6mm孔。 2. 選擇毛坯 2.1 確定毛坯的成形方法 該零件材料為 HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件底平面因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思Ψ乐拱卓诘囊蟛粐?yán)，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢，故能滿足轉(zhuǎn)速器盤的使用要求。 2.3 鑄造工藝方案的確定 2.3.1 鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰口鑄鐵為材料， 并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件選用砂型鑄造。 2.3.2 造型及造芯方法的選擇 在砂型鑄造中，因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)，故選用砂型機(jī)器造型造型。型芯尺寸不大，形狀簡單，故選擇手工芯盒造芯。 2.3.3 分型面的選擇 選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)速器盤有兩個18mm 的圓柱，考慮起模方便，以兩中心線所在平面為分型面。而以此平面為分型面時， 25mm 的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能夠保證其鑄造質(zhì)量。 2.3.4 澆注位置的選擇 因?yàn)榉中兔鏋樗矫?，所以?nèi)澆口開 在水平分型面處，又因?yàn)樵摿慵螤畈灰?guī)則，需要設(shè)計(jì)一個型芯，為不使鐵水在澆注時沖刷型芯，采用與型芯面相切方向進(jìn)行澆注。由于該零件在后平面壁厚相對較大，為了不使這些地方產(chǎn)生縮孔、縮松，在該處開出冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。注入方式采用中間注入式。 4 3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 基準(zhǔn)的選擇 本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配和測量的基準(zhǔn)，在加工時，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 水平式芯頭下箱上箱 圖 2 型芯簡圖 對于一般盤類零件而言，按 照粗基準(zhǔn)的選 擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面。而加工 25mm圓柱上端面、 120圓弧端面時，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工 9mm 螺栓孔、 18mm 圓柱端面時，以加工過的后平面為定位基準(zhǔn)；加工 10mm 孔和 6mm 孔時，則以后平面和兩個 9mm 孔為定位基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速 器盤的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來進(jìn)行加工。加工后平面、 25mm 圓柱上端面、 120圓弧端面時，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即 均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工 9mm螺 5 圖 3 轉(zhuǎn)速器盤基準(zhǔn) 栓孔、 18mm 圓柱端面、 10mm 孔和 6mm 孔時，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。 3.2 表面加工方案的選擇 后平面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 18mm圓柱端面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT11，加工方案確定為：粗銑； 9mm螺栓孔 表面粗糙度為 Ra12.5， 經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削鉸孔； 25mm圓柱上端面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 10mm孔 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削粗鉸精鉸孔倒角； 120圓弧端面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 6mm孔 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削鉸孔。 3.3 制訂機(jī)械加工工藝路線 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 這樣得到以下的工藝路線： 工序 10 鑄造； 工序 20 熱處理； 6 工序 30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為 25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用 X63 臥式銑床，并加專用夾具； 工序 40 粗銑兩個直徑為 18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準(zhǔn)，選用 X52K 立式銑床，并加專 用夾具； 工序 50 粗、精銑直徑為 25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)， 25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用 X52K 立式銑床，并加專用夾具； 工序 60 鉆削、鉸削加工直徑為 9mm的兩個螺栓孔，以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準(zhǔn)，選用 Z525 立式鉆床，并加專用夾具； 工序 70 鉆、鉸 10mm的孔，并锪倒角 0.545，以 9mm的孔及后平面為基準(zhǔn)，選用 Z525 立式鉆床，并加專用夾具； 工序 80 粗、精銑 120圓弧端面，以 10mm的孔和底平面及后平面為定位基準(zhǔn)，選用 X52K 立 式銑床，并加專用夾具； 工序 90 鉆、鉸加工兩個 6mm的孔，以 10mm 的孔和底平面及后平面定位。選用 Z525 立式鉆床，并加專用夾具； 工序 100 去毛刺； 工序 110 檢查； 工序 120 入庫。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。 3.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： 1. 兩螺栓孔 9mm 毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為 IT9（參考 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ）， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔： 8.9mm； 鉸孔： 9 036.00mm， 2Z = 0.1mm。 具體工序尺寸見表 1。 表 1 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 鉸孔 0.1 H9 Ra6.3 9 036.009 Ra6.3 鉆孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 150.009.8 Ra12.5 2. 10 049.0013.0mm 孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 之間（參照 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ），確定工序尺寸及余量： 鉆孔 9.8mm； 粗鉸孔： 9.96mm， 2Z = 0.16mm； 精鉸孔： 10 049.0013.0mm， 2Z = 0.04mm。 7 具體工序尺寸見表 2。 表 2 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精鉸孔 0.04 H9 Ra6.3 10 049.0013.010 Ra6.3 粗鉸孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 058.0096.9 Ra6.3 鉆孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 150.008.9 Ra12.5 3. 兩個 6 036.00mm 孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 之間（參照 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ），確定工序尺寸及余 量為： 鉆孔： 5.8mm； 鉸孔： 6 036.00mm， 2Z = 0.2mm。 具體工序尺寸見表 3。 表 3 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 鉸孔 0.2 H9 Ra6.3 6 036.006 Ra6.3 鉆孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 120.008.5 Ra12.5 4. 后平面 粗銑： Z = 3.5mm； 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 4。 表 4 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 7 022.007 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 8 090.008 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 11.5 27.005.11 Ra25 5. 18mm 圓柱 前端面 粗銑： Z = 4.5mm。 具體工序尺寸見表 5。 表 5 工序尺寸表 8 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 粗銑 4.5 H11 Ra12.5 14 13.0014 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 18.5 33.005.18 Ra25 6. 25mm上端面 粗銑： Z = 3.5mm； 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 6。 表 6 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 8 022.008 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 9 090.009 Ra12.5 毛坯 H16 12.5 1.105.12 Ra25 7. 120圓弧端面 粗銑： Z = 3.5mm； 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 7。 表 7 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 11 027.0011 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 12 110.0012 Ra12.5 毛坯 H16 15.5 1.105.15 Ra25 3.5 確定切削用量及基本工時 3.5.1 工序 30：粗、精銑后平面 1. 粗銑后平面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度 ea = 28mm，選擇 0d = 80mm的鑲齒套式面銑刀 (GB1129-85)，根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，選 擇 YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù) z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床 X63。 9 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 pa= 4.0mm。 每齒進(jìn)給量zf 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 得機(jī)床的 10kw 時，得zf= 0.14mm/z 0.24mm/z ，故取zf= 0.24mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑0d= 80mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 180min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬 加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.16，當(dāng) 800 dmm， 10z ，pa 7.5mm，zf 0.24mm/z 時， 87cv m/min， 345n r/min， 386fv mm/min。 各修正系數(shù)： 89.0M v fMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 4.770.10.189.087 vcc kvv(m/min) 1.3070.10.189.0345 nknn(r/min) 5.3430.10.189.0386 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床選?。篶n= 235r/min，fv= 300mm/min，則切削速度和每齒進(jìn) 給量為： 591000 2358014.31000 0 ndv c (m/min) 13.010235 300 zn vfcfz (mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.24，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174207 10 時， ae 35mm，pa 5.0mm，0d= 80mm， z =10，fv= 300mm/min。查得 Pcc= 2.7kw，根據(jù)銑床 X63 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM=10 0.75kw = 7.5kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 4.0mm，fv= 300mm/min，cn= 235r/min，cv= 59 m/min，zf= 0.13mm/z。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 50l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.26，29y mm，所以， 792950 L (mm)， 26.030079 fm vLt (min)。 2. 精銑后平面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea= 28mm，選擇0d= 80mm的鑲齒套式面銑刀 (GB1129-85)。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 1.2，選擇YG6 硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù) z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床 X63。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切 完，故取pa= 0.5mm。 每齒進(jìn)給量 zf 采用對稱端銑以提高加工精度，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 表 3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 得機(jī)床的功率為 10kw時，得 zf = 0.14 mm/z 0.24mm/z ，因采用對稱端銑，故取 zf = 0.14mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝 及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.5mm，由銑刀直徑 0d = 80mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 180min。 切削速度 cv 和每分鐘進(jìn)給量fv 11 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) 800 dmm， 10z ，pa 1.5mm，zf 0.24mm/z 時， 110cvm/min， 439n r/min， 492fvmm/min。 各修正系數(shù)： 89.0M v fMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 9.970.10.189.0110 vcc kvv(m/min) 7.3900.10.189.0439 nknn(r/min) 8.4380.10.189.0493 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床選?。篶n= 375r/min，fv= 375mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 2.941000 3758014.31000 0 ndv c (m/min) 1.010375 375 zn vfcfz (mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)工件的硬度在 HBS = 174207 時，ea 35mm， pa 1.0mm，0d= 80mm， z =10，fv= 375mm/min，查得 Pcc= 1.1kw，根據(jù)銑床 X63 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM=10 0.75kw = 7.5kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： pa= 0.5mm，fv= 375mm/min，cn= 375r/min，cv= 94.2m/min， zf = 0.1mm/z。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 50l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 8y mm，所以， 58850 L (mm)， fm vLt =37558 = 0.15(min)。 12 3.5.2 工序 40：粗銑兩個 18 mm 的圓柱前端面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea=18mm，選擇0d= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機(jī)床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa= 4.5mm。 每齒進(jìn)給量zf 采用對稱端銑以提高加工精度，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)使用高速鋼莫氏錐 柄立銑刀及查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 得機(jī)床的功率為 7.5kw時，得 zf = 0.2 mm/z 0.3mm/z，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.8mm，由銑刀直徑0d= 20mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) 200 dmm， 3z ，pa 10mm， zf 0.24mm/z 時， 14cvm/min， 223n r/min， 108fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 6.120.10.19.014 vcc kvv(m/min) 7.2000.10.19.0223 nknn(r/min) 2.970.10.19.0108 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床說明書選?。?cn =190r/min，fv= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 93.111000 1902014.31000 0 ndv c (m/min) 13 zf=znvcf = 319078 = 0.14(mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)ea 19mm，zf= 0.1mm/z 0.15mm/z，pa 10mm，fv 184mm/min。查得 Pcc= 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 4.5mm，fv= 78mm/min，cn= 190r/min，cv= 11.93m/min， zf = 0.14mm/z。 計(jì)算基本工時： fm vLt 式中， ylL ， 5.4l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，8y mm，所以， 5.1285.4 L (mm)， 16.078 5.12 fm vLt (min)。 因?yàn)橛袃蓚€圓柱端面，所以，mt= 0.16 2= 0.32(min)。 3.5.3 工序 50：粗、精銑 25mm 的圓柱上端面 1. 粗銑 25mm 的圓柱上端面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea= 25mm，選擇0d= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 4。機(jī)床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa= 3.5mm。 每齒進(jìn)給量 zf 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 及根據(jù)機(jī)床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 14 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.5mm，由銑刀直徑0d=32mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 90min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) 320 dmm， 4z ，pa 10mm，zf0.20mm/z 時， 13cvm/min， 129n r/min， 59fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 0.1 T vfTnTv kKk 故 7.110.10.19.013 vcc kvv(m/min) 1.1160.10.19.0129 nknn(r/min) 1.530.10.19.059 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床選?。篶n= 95r/min，fv= 50mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 55.91 0 0 0 953214.31 0 0 00 ndv c (m/min) zf = znvcf = 49550 = 0.13(mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)ea 27mm， zf = 0.05 mm/z 0.09mm/z，pa 10mm，fv 157mm/min。查得 Pcc=1.3kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 3.5mm，fv= 50mm/min，cn= 95r/min，cv= 9.55m/min， zf = 0.13mm/z。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 5.3l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 15 12y mm，所以， 5.15125.3 L (mm)， 31.050 5.15 fm vLt (min)。 2. 精銑 25mm的圓柱上端面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea= 25mm，選擇0d= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 4。機(jī)床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 精加工，余量很小，故取pa= 1.0mm。 每齒進(jìn)給量 zf 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 及根據(jù)機(jī)床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.25mm，由銑刀直徑0d= 32mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 90min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) 320 dmm， 4z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z 時， 13cvm/min， 129n r/min， 59fvmm/min。 各修正系 數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 80.0 T vfTnTv kKk 故 36.98.00.19.013 vcc kvv (m/min) 88.928.00.19.0129 nknn (r/min) 5.428.00.19.059 vff kvv(mm/min) 16 按機(jī)床選?。?nc= 75r/min，fv= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 54.71 0 0 0 753214.31 0 0 00 ndv c (m/min) zf=znvcf = 47539 = 0.13(mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)ea 27mm，zf= 0.10 mm/z 0.15mm/z，pa 10mm，fv 132mm/min。查得 Pcc=1.1kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa=1.0mm，fv=39mm/min，cn= 75r/min，cv= 7.54m/min， zf = 0.13mm/z。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 0.1l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，12y mm，所以， 13112 L (mm)， 33.03913 fm vLt (min)。 3.5.4 工序 60：鉆削、鉸削加工兩個 9mm 的孔 1. 鉆削兩 個 8.9mm的孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由 鉆削 深度pa= 4.45mm，選擇0d= 8.9mm的 H11 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 取 f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 故取 f = 0.43mm/r。 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng) f 0.51mm/r， 0d 12mm時，軸向力fF= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故f F= 2990N。根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的 最大軸向力 maxF = 8829N，由于fF maxF ， 故 f = 0.43mm/r 可用。 17 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 根據(jù) f = 0.43mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200 217，取cv=12m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk， 9.0Svk， 84.0xvk， 0.11 vk， 0.1Tvk，故 vc kvv = 98.70.10.184.09.088.00.112 (m/min) cn=01000d v = 9.814.3 98.71000 = 285.6(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。?nc= 272r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， 6.71000 2729.814.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 8.9mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 35min。 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) f = 0.51mm/r，0d 11.1mm。查得cM=15N m，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，當(dāng)cn= 272r/min，mM=72.6N m，故cMmM，根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， Pcc=1.0kw，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書 ， PcM= 2.8kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，cn= 272r/min，cv= 7.6m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 14l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm，所以， 19514 L (mm)， fm vLt = 43.0272 19 = 0.16(min)。 因有兩個孔，所以， tm = 2 0.16= 0.32(min)。 18 2.鉸削兩個 9H9mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè) 計(jì) ，選擇0d= 9mm 的 H9 級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 (GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，取cv= 8m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 04.788.00.18 (m/min) cn=01000 dvc = 914.3 04.71000 = 249.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機(jī)床說明書選取：cn=195r/min，所以， 51.51 0 0 0 195914.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 9mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，cn= 195r/min，cv= 5.51m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 14l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm，所以， 19514 L (mm)， fm vLt = 72.019519 = 0.14(min)。 因有兩個孔，所以， tm = 2 0.14 = 0.28(min)。 3.5.5 工序 70：鉆 削 、鉸削加工 10 mm 的孔并锪倒角 0.545 1. 鉆削 9.8mm 孔 19 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由鉆削深度pa= 4.9mm，選擇0d=9.8mm的 H12 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 取 f = 0.47 mm/r 0.57mm/r， 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 故取 f = 0.43mm/r。 根據(jù) 金屬加工工 藝及工裝設(shè)計(jì) ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng) f 0.51mm/r，0d 12mm時，軸向力fF= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故f F= 2990N。根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力maxF= 8829N， 由于fFmaxF， 故 f = 0.43mm/r 可用。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 根據(jù) f = 0.43mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200217，取cv=12m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk， 9.0Svk， 84.0xvk， 0.11 vk， 0.1Tvk，故： vc kvv = 98.70.10.184.09.088.00.112 (m/min) cn=01000d v = 8.914.3 98.71000 = 259.3(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。篶n= 195r/min，所以， 61000 1958.914.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 35min。 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) f 0.51mm/r，0d 11.1mm。查得cM =15Nm，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，當(dāng) cn =195 r/min， mM = 72.6Nm，故 cM mM ，根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， P cc = 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床 Z525說明書， PcM = 2.8kw，故 Pcc PcM 。因此，所選 擇的切削用量是可以采用的， 20 即 f = 0.43mm/r，cn= 195r/min，cv= 6m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 43.0195 13 =0.16(min)。 2.粗鉸 9.96H10mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，選擇0d= 9.96mm 的 H10 級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 (GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，取cv= 8m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 04.788.00.18 (m/min) cn=01000 dvc = 96.914.3 04.71000 = 225.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機(jī)床說明書選?。?nc=195r/min，所以， 1.61 0 0 0 19596.914.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) 0d = 9.96mm 時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r， cn = 195r/min， cv = 6.1m/min。 計(jì)算基本工時 21 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 72.019513 = 0.09(min)。 3.精鉸 10F9mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，選擇0d=10mm的 F9 級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 (GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.57mm/r。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工 裝設(shè)計(jì) ，取cv= 5m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 4.488.00.15 (m/min) cn=01000 dvc = 1014.3 4.41000 =140.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機(jī)床說明書選取：cn=140r/min，所以， 4.41 0 0 0 1401014.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d=10mm 時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，cn= 140r/min，cv= 4.4m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm， 22 所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 57.0140 13 =0.16(min)。 4.锪 10mm孔 0.5 45 選擇刀具 90直柄錐面锪鉆，機(jī)床為 Z525。 選擇切削用量 轉(zhuǎn)速cn取鉆孔時的速度，cn= 195r/min，采用手動進(jìn)給。 3.5.6 工序 80：粗、精銑 120 圓弧端面 1. 粗銑 120圓弧端面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea=13mm，選擇0d=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機(jī)床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa=3.5mm。 每齒進(jìn)給量 zf 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 及根據(jù)機(jī)床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.2mm，由銑刀直徑0d=14mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d 16mm， 3z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z 時， 14cvm/min， 279n r/min， 96fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 0.1 T vfTnTv kKk 23 故 6.120.10.19.014 vcc kvv(m/min) 1.2510.10.19.0279 nknn(r/min) 4.860.10.19.096 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床選?。篶n= 235r/min，fv= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 33.101000 2351414.31000 0 ndv c (m/min) zf=znvcf = 323578 = 0.11(mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，查得 Pcc= 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 3.5mm，fv= 78mm/min，cn= 235r/min，cv=10.33m/min， zf = 0.11mm/z。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 120l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè) 計(jì) ，4y mm，所以， 1244120 L (mm)， fm vLt = 78124 =1.59(min)。 2.精銑 120圓弧端面 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由銑削寬度ea=13mm，選擇0d=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機(jī) 床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 精加工，余量很小，故取pa=1.0mm。 每齒進(jìn)給量 zf 24 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 及根據(jù)機(jī)床的功率為 7.5kw，得zf= 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取zf= 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工 工藝及工裝設(shè)計(jì) ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.15mm，由銑刀直徑0d=14mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進(jìn)給量fv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d 16mm， 3z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z 時， 14cvm/min， 279n r/min， 96fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 80.0 T vfTnTv kKk 故 1.108.00.19.014 vcc kvv(m/min) 88.2008.00.19.0279 nknn(r/min) 12.698.00.19.096 vff kvv(mm/min) 按機(jī)床選?。篶n=190r/min，fv= 63mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： 35.81000 1901414.31000 0 ndv c (m/min) zf = znvcf = 319063 = 0.11(mm/z) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，查得 Pcc= 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機(jī)床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75 kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： pa= 1.0mm，fv= 63mm/min， cn =1 90r/min， cv = 8.35m/min， zf = 0.11mm/z。 計(jì)算基本工時 25 fm vLt 式中， ylL ， 120l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，4y mm， 所以， 1244120 L (mm)， 97.163124 fm vLt (min)。 3.5.7 工序 90：鉆 削 、鉸 削 兩個 6mm 的孔 1.鉆削兩個 5.8mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，由鉆削深度pa= 2.9mm，選擇0d= 5.8mm的 H12 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝 及工裝設(shè)計(jì) ， 取 f = 0.32mm/r。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 取 f = 0.27 mm/r 0.33mm/r，故取 f = 0.32mm/r。 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng) f 0.33mm/r， 0d 12mm 時，軸向力fF= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故fF= 2110N。根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最 大軸向力maxF= 8829N，由于fFmaxF，故 f = 0.32mm/r 可用。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 根據(jù) f = 0.32mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200217，取cv=14m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk， 9.0Svk， 84.0xvk， 0.11 vk， 0.1Tvk，故： vc kvv = 31.90.10.184.09.088.00.114 (m/min) cn=01000d v = 8.514.3 31.91000 = 511.2(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。?cn = 392r/min，所以， 14.71000 3928.514.31000 0 ndv c (m/min)。 26 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 5.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 20min。 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng) f 0.33mm/r，0d 11.1mm。查得cM=10.49Nm，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，當(dāng)cn= 392r/min，mM= 72.6Nm，故cMmM，根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， Pcc= 1.0kw，根據(jù)立式鉆床 Z525說明書， PcM= 2.8kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.32mm/r，cn= 392r/min，cv= 7.14m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 32.0392 16 = 0.13(min)。 因有兩個孔，所以，mt= 2 0.13 = 0.26(min)。 2.粗鉸兩個 5.96H10mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，選擇0d= 5.96mm 的 H10 級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 (GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，取 cv = 5m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk ， 88.0Mvk ，故： vc kvv = 4.488.00.15 (m/min) 27 cn=01000 dvc = 96.514.3 4.41000 = 235.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機(jī)床說明書選?。?nc=195r/min，所以， 65.31000 19596.514.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 5.96mm 時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，cn=195r/min，cv= 3.65m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 72.0195 16 = 0.11(min)。 因有兩個孔，所以，mt= 2 0.11 = 0.22(min)。 3.精鉸兩個 6H9mm孔 選擇刀具和機(jī)床 查閱 金屬加 工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，選擇0d= 6mm 的 H9 級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 (GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進(jìn)給量 f 查閱 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，并根據(jù)機(jī)床說明書取 f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.57mm/r。 切削速度cv 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，取cv= 4m/min。根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，切削速度的修 正系數(shù)為： 0.1Tvk ， 88.0Mvk ，故： vc kvv = 52.388.00.14 (m/min) cn =0.1000dvc = 614.3 52.31000 = 186.8(r/min) 28 根據(jù)立式鉆床 Z525 機(jī)床說明書選取：cn=140r/min，所以， 64.21 0 0 0 1 4 0614.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù) 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ，當(dāng)0d= 6mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，cn=140r/min，cv= 2.64m/min。 計(jì)算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) ， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 57.0140 16 = 0.2(min)。 因有兩個孔，所以，mt=2 0.2=0.4(min)。 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計(jì)算結(jié)果，連 同其他加工數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的機(jī)械加工工序卡片中。 4 夾具設(shè)計(jì) 根據(jù)要求，設(shè)計(jì)工件工序 70 鉆、鉸削加工 10F9mm的孔并锪倒角 0.5 45的鉆床夾具。該夾具用于 Z525 立式鉆床，并配上 9.8H12mm 的高速鋼麻花鉆、 9.96H10mm 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀、 10F9mm 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，按工步對孔進(jìn)行加工。 4.1 夾具設(shè)計(jì) 4.1.1 工件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤 需要加工的 10 049.0013.0mm 孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值為 Ra6.3，并且 10F9 為淺孔。在機(jī)械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸、倒角 0.5 45 進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計(jì)的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度： 待加工孔 10F9 和已加工孔 9H11 的中心距離尺寸為 720.1mm； 待加工孔 10F9 和后平面的距離尺寸為 560.1mm。 由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，兩個相差 120筋板不利于夾緊工件，會給加工帶來一定困難，在鉆孔的時候，工件的筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設(shè)計(jì)夾具時應(yīng)注意解決這個問題。 29 4.1.2 確定夾具的結(jié)構(gòu) 方案 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。 由于工件在鉆 10mm 孔時兩 筋板的剛性較差，從保證工件定位穩(wěn)定的觀點(diǎn)出發(fā)，采用“一面兩孔”定位，即以已加工的后平面和兩個 9mm 孔為定位基準(zhǔn)，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷和菱形銷在 后平面和 9mm 孔定位，可以限制工件的五個不定 度， 25mm 外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿 Z 軸的移動不定度，從而達(dá)到完全定位。 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 兩個 9mm 孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆9.8H12mm 孔時，由于孔徑較小， 切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機(jī)構(gòu)效率，采用壓板夾緊機(jī)構(gòu)，其力的作用點(diǎn)落在靠近加工孔 的 120圓弧端面上。 夾緊力計(jì)算 計(jì)算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時可以不計(jì)算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即： KWWk 其中6543210 KKKKKKKK ，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 1-2-1得： 5.10 K、 2.11 K 、 2K 1.15、 0.13 K、 3.14 K 、 0.15 K、 0.16 K， 所以， K = 2.691。 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 1-2-7 得： pKsDM 8.0221.0 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 1-2-8 得： 031.1190200 6.0 pK 由于鉆頭的直徑為 d = 9.8mm，所以， 59.10031.143.08.921.0 8.02 M (N mm2 )。 因此，實(shí)際所需要的夾緊力為： 5.28691.259.10 kW (N mm2 )。 30 夾緊機(jī)構(gòu)采用壓板機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動效率為 95.00 ，螺母產(chǎn)生的夾緊力為： )( 21 tgtg LQF z夾。 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 手冊表 1-2-20，得： = 6.22mm，查表 1-2-21，得：z= 3.675mm， 292 ，查表 1-2-22，得 5092， 18.01 tgf。 )( 21 tgtg LQF z夾= 31.12675.318.022.6 12045 tg= 2810.23(N) 則作用在壓板上的夾緊力為：0F L F l 壓夾 夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖 2 所示。 L = 6 0F 壓F 夾l = 21 圖 4 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖 由公式得： 0FL 2 8 1 0 . 2 3 2 1 0 . 9 5F 9 3 4 . 4 ( )60 Nl 夾壓 壓F在工件上的夾緊力作用點(diǎn)到鉆頭在工件上加工時作用點(diǎn)的距離為l 49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： 31024.84918.04.934FM lf壓壓 (N mm2 )。 工件受力如圖 3 所示。 F 鉆F 夾F 壓 M壓M 切 圖 5 工件受力示意圖 因 kW 壓M ，故該鉸鏈機(jī)構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。 加工誤差分析 用工件的“一面兩孔”定位，使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，即遵守“基準(zhǔn)重合” 31 和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定位銷和菱形銷，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺。工件定位如圖 4 所示。 圓柱銷和菱形銷的設(shè)計(jì)計(jì) 算： 兩定位銷中心距 Lx Lx= Lg 式中， Lg 工件兩基準(zhǔn)孔的中心距。 Lx= Lg= 28mm。 兩定位銷中心距公差Lx Lx=Lg 3151 式中，Lg 工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差。 d 1d 2D1D2B1min /22min /2L g Lg ( 基準(zhǔn)孔中心距 )L x Lx ( 基準(zhǔn)孔中心距 )b 圖 6 工件定位示意圖 Lx=Lg 3151 = 1.041 = 0.025(mm)。 圓柱銷最大直徑 1