X6020B臥式升降臺(tái)銑床變速箱機(jī)械加工工藝規(guī)程及部分工序的夾具設(shè)計(jì)與此工序的NC指令的編寫

1、摘要 本次設(shè)計(jì)的課題是x6020b臥式升降臺(tái)銑床變速箱機(jī)械加工工藝規(guī)程及精鏜i、ii、iii組支承孔的夾具。變速箱體是x6020b臥式升降臺(tái)銑床傳動(dòng)系統(tǒng)最主要的部件之一，它將機(jī)床的主軸箱、進(jìn)給箱等零件組成一個(gè)整體并使之保持正確的位置。因此，變速箱的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能與使用壽命。本設(shè)計(jì)旨在提高x6020b臥式升降臺(tái)銑床變速箱的加工效率，由此我們首先對(duì)變速箱體的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案對(duì)其進(jìn)行加工。加工方案要求簡(jiǎn)單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。最后,依照確定好的方案，按照正確的加工工序?qū)⑺庸こ鰜?，并使之滿足零件的設(shè)計(jì)要求。此外，為了提勞動(dòng)生產(chǎn)率，降

2、低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計(jì)專用夾具，為此選擇了第10道工序鏜,的夾具設(shè)計(jì)，以滿足加工過程的需要。關(guān)鍵詞 變速箱體；工藝規(guī)程；夾具abstract the title of the design is technics regulations for machining of the x6020b vertical lift platform mill machine and boring machine clamp design for three groups of hole.transmission case is a key part in the drive system of

3、the vertical lift platform mill machine, which unity headstock、feed change gearbox and other parts and maintain their right position. so its ormance and longevity of service. this paper aims at enhancing the machining efficiency of transmission case. we need to take analysis of the structure and tec

4、hnics of the transmission case, and then find out a reasonable precept, which should be simple, operate conveniently and make sure the machining quality. we carry machining according to the decided precept and right procedure to meet the design demand. for the sake of enhancing work productivity, re

5、ducing the work force and making certain the quality, we need to design special clamp. the tenth work procedure was choosed to be designed to meet the machining demand.keywords transmission case；technics；regulations；clamp目 錄前 言11 x6020b臥式升降臺(tái)銑床的介紹21.1銑床的介紹21.2銑床的性能和用途31.3 x6020b臥式升降臺(tái)銑床參數(shù)42 零件的分析52.1

6、零件的功用52.2 零件的工藝分析52.2.1 孔和平面的表面粗糙度要求52.2.2 平面的幾何形狀精度52.2.3軸孔精度52.3箱體的材料及毛坯種類的選擇53 x6020b變速箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)63.1 變速箱體機(jī)械加工時(shí)的主要問題63.1.1 孔和平面的加工順序63.1.2 粗,精加工分階段進(jìn)行63.1.3 孔系加工方案的選擇63.2 機(jī)體機(jī)械加工時(shí)定位基準(zhǔn)的選擇73.2.1 .粗基準(zhǔn)的選擇73.2.2 精基準(zhǔn)的選擇:73.3 制訂工藝路線74 確定機(jī)械加工余量，工序尺寸及其公差114.1平面114.2 孔115 確定切削用量、工時(shí)定額、切削力及切削功率135.1 切削用量的選擇

7、原則135.1.1粗加工切削用量的選擇原則135.1.2 切削深度的選擇135.1.3 進(jìn)給量的選擇：145.1.4 切削速度的選擇：145.1.5 精加工時(shí)切削用量的選擇原則：145.1.6 切削深度的選擇：145.1.7 進(jìn)給量的選擇：145.1.8 切削速度的選擇：145.2 銑平面155.3 孔加工175.3.1 鏜孔175.3.2 鉆孔加工185.3.3 螺紋加工206 繪制零件-毛坯合圖227 填寫工藝過程卡和工序卡237.1 機(jī)械加工工藝過程的組成237.2 工序的合理組合258 夾具設(shè)計(jì)258.1 夾具的定義及分類258.2 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用258.3 機(jī)床夾具的組成

8、268.3.1 定位裝置268.3.2 夾緊裝置268.3.3 對(duì)刀或?qū)蜓b置268.3.4 連接元件268.3.5 夾具體278.3.6 其它裝置或元件278.4 夾具方案278.4.1 對(duì)工件進(jìn)行工藝分析278.4.2 定位裝置的確定278.4.3 夾緊裝置的確定288.4.4 計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑298.4.5 鏜模支架的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定308.4.6 鏜模底座的結(jié)構(gòu)尺寸的確定318.4.7 擬定本夾具的技術(shù)要求318.4.8 夾具的精度分析318.4.9鏜套的選擇32 9 某道工序的nc指令 . 33結(jié)束語34主要參考文獻(xiàn)35致謝 36附錄:36前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最

9、后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)、獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究。搜集資料。本次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)床，工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，是一次全面、系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)的情況。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中做到嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，一絲不茍的精神盡量找資料，分析計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，使自己對(duì)機(jī)制專業(yè)有拉更深的認(rèn)識(shí)。由于水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，第一次全面的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)難免有許多不妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)指導(dǎo)老師和讀者批

10、評(píng)指正錯(cuò)誤，以便及時(shí)改正 編者 ：胡華 2009年5月1 x6020b臥式升降臺(tái)銑床的介紹1.1銑床的介紹銑床主要是采用銑削方式加工工件的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。 最早的銑床是美國(guó)人惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬能銑床，這是升降臺(tái)銑床的雛形；1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-決速”或“決速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大

11、提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺(tái)銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。升降臺(tái)銑床有萬能式、臥式和立式幾種，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣；龍門銑床包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件；單柱銑床的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給；單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。單柱銑床和單臂銑床均用于加工大型零件。儀表銑床是一種小型的升降臺(tái)銑床，用于加工儀

12、器儀表和其他小型零件；工具銑床主要用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬能角度工作臺(tái)和插頭等多種附件，還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，它們都是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。另外，按控制方式，銑床又可分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)控銑床等。如圖所式:1.2銑床的性能和用途工作臺(tái)面寬度為200 mm、250 mm的臥式萬能升降臺(tái)銑床適用于安裝圓片銑刀或圓柱銑刀對(duì)各種金屬進(jìn)行的銑削加工，可以銑平面和溝槽等?？梢阅驺娨部梢皂樸?。機(jī)床精度穩(wěn)定，操縱靈活。工作臺(tái)縱向、橫向及垂向均有機(jī)動(dòng)進(jìn)給及快速調(diào)整移動(dòng)。配備多種附件。重量輕、更換容易，

13、做到一機(jī)多能，用途廣泛，適用于機(jī)械、輕工、儀表、電機(jī)、電器、模具等行業(yè)的銑削加工。萬能升降臺(tái)銑床由于工作臺(tái)可以回轉(zhuǎn)45（只限于x61系列），配以使用分度頭時(shí)可以銑削麻花鉆溝槽和斜齒圓柱齒輪等各種螺旋表面及特殊表面。根據(jù)要求，還可以在各種臥式（萬能）升降臺(tái)銑床上安裝數(shù)顯裝置。名稱單位x6120bxq6125bx6020bxq6025b工作臺(tái)面積 寬長(zhǎng)mm200900250900200900250900工作臺(tái)t型槽槽數(shù)333槽寬mm141414槽距mm45(200900), 60(250900) 工作臺(tái)縱向行程縱向mm500500500橫向mm190190190垂向mm340340360主軸移動(dòng)距

14、離mm124主軸中心線到垂直導(dǎo)軌面的最小距離mm20工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)角度45/工作臺(tái)進(jìn)給量范圍縱向22.41000橫向16710垂向8355工作臺(tái)進(jìn)給級(jí)數(shù)12工作臺(tái)快速進(jìn)給量縱向2400橫向1720垂向860主軸錐孔iso40主軸轉(zhuǎn)速范圍rpm401800級(jí)數(shù)12主電動(dòng)機(jī)功率kw3機(jī)床體積（長(zhǎng)寬高）mm175014221595機(jī)床凈重kg1400 145014001.3 x6020b臥式升降臺(tái)銑床參數(shù) 圖樣如右所示:表1.3 x6020b臥式升降臺(tái)銑床參數(shù)2 零件的分析2.1 零件的功用x6020b臥式升降臺(tái)銑床的變速箱體是重要的一個(gè)基礎(chǔ)零件，它將部件中的軸，套，齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并

15、使之保持正確的相對(duì)位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩形或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)它能保證x6020b變速箱體部件與整機(jī)正確安裝位置。2.2 零件的工藝分析由原始零件圖樣可知，其材料為ht15-33該零件上的主要加工面為w、h、n面（分別定為面）另有為了定位夾緊和裝配所需加工的平面有三個(gè)，分別定為面。2.2.1 孔和平面的表面粗糙度要求面為1.6 面為3.2 面為6.3 . 組支承孔的內(nèi)表面為1.6 配鉆孔的內(nèi)表面為3.2 , ,其余為 6.3 2.2.2 平面的幾何形狀精度1面與2面的平行度誤差為 0.10 mm1面與3面的平行度誤差為 0.04 mm4面與2面的垂直度允差為 0.05 mm2.2.3軸孔

16、精度軸孔端面對(duì)軸線的垂直度允差為 0.04 mm支承孔的軸線間的平行度允差為 300:0.06支承孔的孔中心距偏差規(guī)定為 0.055 mm支承孔的同軸度均允差為 0.02 mm支承孔的孔徑尺寸精度,除組孔的右孔62j8為it8級(jí)外,其余孔均為it7級(jí)。2.3箱體的材料及毛坯種類的選擇由于箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且其吸振性和耐磨性均要求較高,選擇有一定的強(qiáng)度和良好的減振性,鑄造性能好的ht15-33鑄鐵為毛坯的材料。(依據(jù)參考文獻(xiàn)1表1-9)又由于生產(chǎn)量為中批生產(chǎn),因此為了提高生產(chǎn)率減少機(jī)械加工余量,應(yīng)采用金屬模機(jī)械造型。又由于箱體零件的、組支承孔均需鑄出, 故還應(yīng)安放型芯,此外為消除殘余應(yīng)力,鑄造后還

17、應(yīng)安排時(shí)效處理。3 x6020b變速箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 變速箱體機(jī)械加工時(shí)的主要問題作為箱體零件的變速箱體,其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情況下,平面的加工精度要比孔系的加工精度容易實(shí)現(xiàn)。因此,對(duì)于變速箱來說,機(jī)械加工過程中的主要問題是如何實(shí)現(xiàn)孔的加工精度,如何處理好孔與平面之間的相互關(guān)系。由于該變速箱體為中批量加工生產(chǎn),因此滿足其生產(chǎn)率的要求也是箱體加工過程中應(yīng)考慮的主要因素。3.1.1 孔和平面的加工順序箱體類零件的機(jī)械加工應(yīng)遵循“先面后孔”的原則。即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面,再以基準(zhǔn)平面定位加工其它平面,然后再加工孔系。變速箱體加工自然也應(yīng)遵循這個(gè)原則。這樣處理的原因主

18、要是平面的面積大,定位時(shí)穩(wěn)定可靠,且夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次是,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸部分,為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,而且這樣做便于對(duì)刀及調(diào)整,同時(shí)也利于保護(hù)刀具,防止打刀和崩刃。3.1.2 粗,精加工分階段進(jìn)行對(duì)變速箱體的主要表面加工時(shí)應(yīng)將粗,精加工分階段進(jìn)行,這是因?yàn)橄潴w的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,主要表面的加工精度較高。將粗,精加工分階段進(jìn)行可以消除,由粗加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響,有利于保證箱體的加工精度。同時(shí),還能根據(jù)粗,精加工的不同要求來合理選用設(shè)備,有利于提高生產(chǎn)率。3.1.3 孔系加工方案的選擇加工變速箱體的孔系時(shí),應(yīng)選擇能滿足

19、孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。這里除了考慮加工精度和加工效率以外,還應(yīng)該考慮影響經(jīng)濟(jì)效益的因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)該擇價(jià)格最低的機(jī)床。根據(jù)該箱體的加工精度和生產(chǎn)率要求,宜選用在專用鏜床上采用鏜模法鏜孔和在搖臂鉆床上采用鉆模法鉆孔,擴(kuò)孔,鉸孔的加工方案。3.2 機(jī)體機(jī)械加工時(shí)定位基準(zhǔn)的選擇3.2.1 .粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下要求:1) 保證各主要支承孔的加工余量均勻。2) 保證裝入箱體內(nèi)的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求,應(yīng)選擇箱體的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以、支承孔和作為粗基準(zhǔn)限制工件的六個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)面的,因此當(dāng)用精基準(zhǔn)面

20、定位加工、組支承孔時(shí),就能保證其有足夠的加工余量。由于孔與壁的位置是同一型芯鑄成的,因而孔的余量均勻,也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇:從保證箱體的孔與孔,孔與平面,平面與平面之間的位置關(guān)系考慮。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證箱體在整個(gè)加工過程中基本上都用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。從原始零件圖樣可知,該箱體的底平面1與1個(gè)主要支承孔平行,且它的面積大,又是箱體部件的裝配基準(zhǔn)面。因此它是理想的精基準(zhǔn).用它來限制工件的三個(gè)自由度,然后再利用其它表面配合一起限制工件的六個(gè)自由度,因此,它能滿足整個(gè)的過程中都能采用統(tǒng)一定位基準(zhǔn)的要求。3.3 制訂工藝路線在確定加工方案時(shí),依據(jù)參考文獻(xiàn)2表2.1-

21、11.表2.1-12平面加工方案：因?yàn)樽兯傧潴w的主要加工面的表面粗糙度分別為1.6，3.2，6.3因此需采用粗銑精銑可以達(dá)到精度要求it7it9，表面粗糙度要求6.30.8。三個(gè)支承孔的加工方案:粗鏜 半精鏜 精鏜?？梢赃_(dá)到精度要求it7it8，表面粗糙度要求1.60.8?？讖?520 mm，it89 ，3.21.6的小孔,采用鉆（擴(kuò)）鉸的加工方案。擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是在保證零件質(zhì)量的前提下,力求有高的生產(chǎn)率和低的生產(chǎn)成本。由于該變速箱體的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),故需其工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備應(yīng)以一般的普通加工機(jī)床為主,輔以高效率的專用機(jī)床,夾具則應(yīng)以專用夾具為主,盡量采用高效快速的裝夾方法

22、。工藝方案i:工序1:鑄造工序2:時(shí)效工序3:上底漆工序4:粗銑5面工序5:精銑5面工序6:粗銑1、4、6面工序7:精銑1、4、6面工序8:粗、精銑2、3面工序9:粗鏜、組支承孔工序10:精鏜、組支承孔工序11:鉆、擴(kuò)、鉸20h8孔工序12:鉆、鉸30h7, 鉆4-m12底孔鉆4-17鉆8-m4底孔33鉆4-m6底孔5鉆m8底孔擴(kuò)1026凹坑鉆3-8鉆、鉸10h8鉆m10底孔8.5鉆9-m6底孔5工序13: 刮2617凹坑 刮m10底孔8.5 刮324凹坑工序14:攻螺紋 m4-6h. m6-6h. m8-6h m10-6h m12-6h工序15:檢驗(yàn)工序16:入庫工藝方案:工序1: 鑄造.時(shí)

23、效.上底漆工序2: 劃線工序3: 粗銑1面工序4: 粗、精銑3面工序5: 粗、精銑4面工序6: 粗、精銑5、6面工序7: 粗銑2面 工序8: 精銑1面工序9: 精銑2面工序10:粗、半精鏜、孔 工序11:精鏜、以及100h8,805工序12:鉆、擴(kuò)、鉸2-20h8工序13:鉆1面上的孔:鉆擴(kuò)鉸30h7 鉆4-m12底孔10.2,鉆4-17刮2617凹坑 鉆8-m4底孔3.3, 4-m6底孔5工序14:鉆4面上的孔:鉆1322凹坑 鉆m8底孔6.8, 擴(kuò)1026凹孔工序15:鉆5面上孔:鉆3-8 工序16:鉆6面上孔，鉆鉸10h8 鉆m10底孔8.5工序17：鉆3面上孔9-m6底孔5工序18：攻

24、絲 m4-6h m6-6h m8-6h m10-6h m12-6h工序19：檢驗(yàn)工藝方案的比較分析:兩種加工方案所選取的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)不同，由前面基準(zhǔn)選取的確定和分析，可知方案的以、 組支承孔和平面作為粗基準(zhǔn)，以面積最大的底平面作為精基準(zhǔn)，更能滿足整個(gè)加工過程中都能采用統(tǒng)一定位基準(zhǔn)的要求。鏜孔時(shí)方案只安排了粗、精鏜兩步工序，而方案中還安排了半精鏜，有利于提高鏜孔的精度，達(dá)到圖紙對(duì)零件的要求，但要求工序適當(dāng)集中，故粗鏜和半精鏜合二為一作為一道工序。另外，在鉆孔時(shí)，方案工序雖然集中，但在某一道工序中太過于集中，使其中的某一道工序的工作量太大。工時(shí)較多不利于流水線式作業(yè)，而方案采用加工某一個(gè)面上的孔

25、作為一道工序，裝夾可靠，有利于流水線作業(yè)。故此次設(shè)計(jì)采用工藝方案。4 確定機(jī)械加工余量，工序尺寸及其公差4.1平面根據(jù)參考文獻(xiàn)2, 表2.3-5, 表2.3-6 ,表2.3-9, 表2.3-11 ,表2.3-59，采用尺寸公差等級(jí)ct-9級(jí)，加工余量等級(jí)ma-f級(jí).表4.1 (單位:mm)平面總加工余量毛坯尺寸公差精銑余量粗銑余量5面2.59011.51、3面24.52422222.52面2.5371.51.54、6面23.52072122.54.2 孔根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表2.3-48查得工序余量其公差依據(jù)參考文獻(xiàn)5表2-2，各公差等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算式： it7： 16i it11:100iit1

26、2: 160i it8: 25i 基本尺寸500mm 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子的計(jì)算式： =0.45+0.001 計(jì)算后列表4.2a于下： 表4.2 a (單位:mm)孔精鏜余量尺 寸公 差半精鏜余量it11尺寸公差粗鏜余量it12尺寸公差毛坯尺寸左0.10.550.10.550.10.55右0.10.550.10.550.10.55鉆、擴(kuò)、鉸孔的加工尺寸如表所4.2b示: 表4.2b (單位:mm) 孔鉆擴(kuò)鉸2-5 確定切削用量、工時(shí)定額、切削力及切削功率5.1 切削用量的選擇原則切削用量主要包括主軸轉(zhuǎn)速,進(jìn)給速度和背吃刀量。選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和

27、刀具性能，使切削效率最高，加工成本最低。5.1.1粗加工切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面光潔度要求不高,毛坯余量較大。因此,選擇粗加工的切削用量時(shí),要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切除量(金屬切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計(jì)算: 式中: 單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（） v 切削速度（） 進(jìn)給量（） 切削深度（）提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度；其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的

28、限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后確定一個(gè)最佳的切削速度v。選用較大的和以后，刀具耐用度t顯然也會(huì)下降，但要比v對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下v便可以使回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使v、的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大可使走刀次數(shù)減少，增大又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。5.1.2 切削深度的選擇粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切掉。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮

29、分幾次走刀。5.1.3 進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。5.1.4 切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度主要是受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。合理的切削速度一般不需要經(jīng)過精確計(jì)算，而是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料確定。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。5.

30、1.5 精加工時(shí)切削用量的選擇原則：精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且較均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。5.1.6 切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。5.1.7 進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。5.1.8 切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削

31、性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制面不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生范圍。由此可見，精加工時(shí)應(yīng)選用較小的吃刀深度和進(jìn)給量，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度v，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。5.2 銑平面銑5面依據(jù)參考文獻(xiàn)4中表3-28，表3-30，取銑刀進(jìn)給量， =0.2 mm/齒，初取切削速度v=1.5 mm/s。采用刀具，根據(jù)工件的材料為ht15-33，選取硬質(zhì)合金端銑刀，型號(hào)為yg6，銑刀直徑為250 mm，齒數(shù)z=10，依據(jù)參考文獻(xiàn)2表2.4-81查得：切削速度： =1.16m/s=69

32、.6 m/min切削功率：=3.0 kw耐用度：t=240 min實(shí)際轉(zhuǎn)速：= =88.66取實(shí)際轉(zhuǎn)速： =89計(jì)算基本工時(shí).工作臺(tái)的進(jìn)給量為= w=0.21089=177.32 mm/min取=175 mm/min基本工時(shí)： =其中，加工長(zhǎng)度l=140 mm 切入長(zhǎng)度=+（13）mm 切出長(zhǎng)度=13 mm按表7-7（參考文獻(xiàn)4）取=250 mm =3 mm故切削力 (n)銑4面按前述方法分別查表和計(jì)算的結(jié)果如下：銑刀進(jìn)給量: =0.2 mm/齒實(shí)際切削速度: =69.6 m/min工作臺(tái)進(jìn)給量: =175 mm/min基本工時(shí): =1.903 min刀具耐用度： =240 min切削功率：

33、=3.0 kw切削力: =2586 n銑6面銑刀進(jìn)給量: =0.2 mm/齒實(shí)際切削速度： =76.2 m/min工作臺(tái)進(jìn)給量: =155 mm/min基本工時(shí): =2.03 min刀具耐用度： =240 min切削功率： =2.7 kw切削力: =2126 n銑1面銑刀進(jìn)給量: =0.2 mm/齒實(shí)際切削速度： =69.6 m/min工作臺(tái)進(jìn)給量: =175 mm/min基本工時(shí): =7.06 min刀具耐用度： =240 min切削功率： =3.0 kw切削力: =2586 n銑3面銑刀進(jìn)給量: =0.2 mm/齒實(shí)際切削速度： =76.2 m/min工作臺(tái)進(jìn)給量: =243.2 mm/m

34、in基本工時(shí): =4.14 min刀具耐用度： =180 min切削功率： =2.6 kw切削力: =2047 n銑2面銑刀進(jìn)給量: =0.2 mm/齒實(shí)際切削速度： =12.6 m/min工作臺(tái)進(jìn)給量: =20.16 mm/min基本工時(shí): =7.22 min刀具耐用度： =180 min切削功率： =0.7 kw切削力: =55.6 n5.3 孔加工5.3.1 鏜孔5.3.1.1粗鏜同軸孔i. 工序尺寸分別為,兩孔同時(shí)用一根鏜刀桿加工，按參考文獻(xiàn)4中表3-123取v=0.8 m/s f=0.6 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速：= =3.23 r/s =194 r/min兩孔一次加工完畢，故基本工時(shí)計(jì)算

35、如下：行程長(zhǎng)度 (見文獻(xiàn)4表7-1)已知： mm , mm ,則： =46+4+0=50 mm 于是,基本工時(shí) min5.3.1.2粗鏜同軸孔,工序尺寸分別為 , 兩孔同時(shí)用一根鏜刀稈加工，?。簐=0.8 m/s f=0.6 mm/r則主軸轉(zhuǎn)速和基本工時(shí)分別計(jì)算如下： r/s=251 r/min min 5.3.1.3粗鏜同軸孔，與5.3.1.1相同，取v=0.8 m/s f=0.6 mm/r計(jì)算得： =194 r/min min5.3.1.4半精鏜同軸孔：工序尺寸分別為,取 v=1.15 m/s f=0.45 mm/r則 =4.59 r/s=275 r/min min5.3.1.5半精鏜同軸

36、孔：工序尺寸分別為 ,取v=1.15 m/s f=0.45 mm/r則 =5.93 r/s=356 r/min =0.26 min5.3.1.6半精鏜同軸孔iii： 80j7-62h7與5.3.1.4相同取v=1.15 m/s f=0.45 mm/r則 =275 r/min =0.404 min5.3.1.7精鏜同軸孔：80j7-62h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r則 =358 r/min =0.93 min5.3.1.8精鏜同軸孔ii：62j8-52h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r則 =462 r/min =0.59 min5.3.1.9精鏜同軸孔iii：80

37、j7-62h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r則 =358 r/min =0.93 min5.3.1.10鏜 100h8取v=1.0 m/s f=0.3 mm/r則 =191 r/min =0.39 min5.3.1.11鏜 80取v=1.0 m/s f=0.3 mm/r則 =239 r/min =0.13 min5.3.2 鉆孔加工5.3.2.1鉆4-m12 底孔10.2深30 mm（通孔）按參考文獻(xiàn)4中表3-117.取v=0.3 m/s f=0.18 mm/r則可計(jì)算出 =9.37 r/s=562 r/min依據(jù)參考文獻(xiàn)4中表7-5可知 其中且=30 l1= d=0 (鉆孔)盲

38、孔 =0 通孔=(14) 則計(jì)算出l1=4 =4故 =0.38 min5.3.2.2按前述方法計(jì)算得到的結(jié)果如下 鉆4-17 深30 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=337.2 r/min =0.56 min鉆8-m4底孔3.3 深16 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.1 mm/r=1737 r/min =0.12 min鉆3-m6底孔5 深18 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.12 mm/r=1146 r/min =0.16 min鉆2-13深22 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=441 r/min =0.295 min鉆3-m8底

39、孔6.8 深13.5 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=843 r/min =0.1 min鉆3-m8 深15 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=716.6 r/min =0.16 min鉆m10底孔8.5 深28 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=674.4 r/min =0.27 min鉆10h8 深28 mm(盲孔)至9.7v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=591 r/min =0.305 min鉆9-m6底孔5 深16 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.1 mm/r=1146 r/min =0.175 min擴(kuò)孔

40、2-26 深17 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.5 mm/r=220.5 r/min =0.19 min鉆擴(kuò)孔30h7深26 mm(通孔)至29.7 mm按參考文獻(xiàn)4中表3-121取v=0.3 m/s f=0.25 mm/r=193 r/min =0.705 min鉆、擴(kuò)2-20h8至19.7深30 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=291 r/min =0.65 min鉸30h7(通孔)深26 mm按參考文獻(xiàn)4中表3-122取v=0.05 m/s f=1 mm/r=31.85 r/min =1.07 min鉸2-20h8 深30 mm(通孔)取v=0.05 m/

41、s f=1 mm/r=47.8 r/min =0.795 min鉸10h8 深28 mm(通孔) 取v=0.05 m/s f=0.5 mm/r=95.5 r/min =0.75 min鉆9.8回油通孔 深30 mmv=0.3 m/s f=0.2 mm/r=585 r/min =0.325 min5.3.3 螺紋加工5.3.3.1攻4-m12-6h透(30 mm)螺孔按參考文獻(xiàn)4中表3-124(以下相同)取v=0.04 m/s則 = =1.062 r/s=63.7 r/min按參考文獻(xiàn)4中表7-8(以下相同),可知= 取 = =1 (單孔) =(13)f=(23) , 則 =0.6 min5.3

42、.3.2攻3-m6-6h深18 mm螺紋取v=0.04 m/s則 =127 r/min=0.315 min5.3.3.3攻8-m4-6h深16 mm螺紋取v=0.04 m/s則 =191 r/min=0.188 min 5.3.3.4攻3-m8-6h深15 mm螺紋取v=0.04 m/s則 =95.5 r/min=0.293 min5.3.3.5攻9-m6-6h深16 mm螺紋取v=0.04 m/s則=127 r/min=0.283 min6 繪制零件-毛坯合圖 在前面確定機(jī)械加工余量中已知各表面的各孔的總加工余量。見表（一）、表（二 ）所示,此處不再累述。在繪制毛坯-零件合圖時(shí)，按參考文獻(xiàn)3

43、中18-2 “三.繪制毛坯-零件綜合圖的方法”采用交叉的細(xì)實(shí)線（網(wǎng)絡(luò)線）表示余量部分。7 填寫工藝過程卡和工序卡7.1 機(jī)械加工工藝過程的組成 工藝過程 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程。采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀，尺寸和表面質(zhì)量，使其成為零件的過程。機(jī)械加工工藝過程由許多工序組合而成,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和行程。 工序 一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 安裝 工件經(jīng)一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一部分工序。 工位 為了完成一定的工序部分,一次裝夾工件后,工件與夾具或設(shè)備的

44、可動(dòng)部分一起,相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。 工步 在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。 行程 俗稱進(jìn)給次數(shù)，分為工作行程和空行程。7.2 工序的合理組合確定加工方法以后,就要按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)有兩種基本原則可供選擇。 工序分散原則 工序多,工藝過程長(zhǎng),每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少,極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步,所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡(jiǎn)單,易于調(diào)整和掌握,有利于選用合理的切削用量,減少機(jī)動(dòng)時(shí)間,但工藝路線長(zhǎng)，所需工人和設(shè)備多。 工序集中原則 零件的各個(gè)表面的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工

45、序內(nèi)完成,每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多,有利于采用高效的機(jī)床,生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化,生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少,工件裝夾次數(shù)減少,輔助時(shí)間縮短,加工表面間的位置精度易于保證,設(shè)備、工裝投資大,調(diào)整、維護(hù)復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。批量小時(shí)往往采用在通用機(jī)床上工序集中的原則,批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn),也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn)。加工順序的安排零件加工順序的安排原則見表7.2 (實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè))表7.2 工序安排原則 (機(jī)械加工部分)工序類別工序安排原則機(jī)械加工1) 對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯或尺寸偏差較大的毛坯,應(yīng)首先安排劃線工序,為精基準(zhǔn)加工提

46、供找正基準(zhǔn).2) 按“先基面后其他”的順序,首先加工精基準(zhǔn)面.3) 在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正.4) 按“先主后次、先粗后精”的順序，對(duì)精度要求較高的各主要表面進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工.5）對(duì)于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工.6）對(duì)于易出現(xiàn)廢品的工序，精加工和光整加工可適當(dāng)提前，一般情況主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn)行.將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件?！皺C(jī)械加工工藝過程卡”和“機(jī)械加工工序卡”附后所示。8 夾具設(shè)計(jì)8.1 夾具的定義及分類在機(jī)械制造工業(yè)中,為了達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞

47、動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率以及降低成本的目的,在工藝過程中,除機(jī)床等設(shè)備外,還大量使用著各種工藝裝備。它包括夾具、模具、刀具、輔助工具及測(cè)量工具等。因此，廣義地說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計(jì)原則都不相同，但就其數(shù)量和在生活中所占的地位來說，應(yīng)以“機(jī)床夾具”為首。所謂機(jī)床夾具就是在金屬切削機(jī)床上使用的夾具，用它來準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對(duì)位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的機(jī)床附加裝置（以后簡(jiǎn)稱夾具）。至于使刀具定位、夾緊并實(shí)現(xiàn)某種特定切削運(yùn)動(dòng)的輔助設(shè)備稱為輔助工具，也稱為刀

48、具用的夾具。夾具的型式很多，可以按照各種不同的特點(diǎn)進(jìn)行分類，如下所示。 按夾具的使用特點(diǎn)分類 (1)通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具,稱為通用夾具,如三爪自定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺(tái)等.這些夾具已經(jīng)作為機(jī)床附件由專門工廠制造供應(yīng),只需選購(gòu)即可。 (2)專用夾具 專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具,稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。 (3)可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換,以適應(yīng)多種工件加工的夾具,稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。 (4)組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件,專為某一工件的某道工序組裝的夾具,稱為組

49、合夾具。 (5)自動(dòng)化生產(chǎn)夾具 主要分自動(dòng)線夾具和數(shù)控機(jī)床用夾具兩大類。 按使用機(jī)床分類夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。8.2 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位

50、置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于單件和小批量生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 而降低的成本