杠桿(CA1340自動(dòng)車床)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

1、摘要針對(duì)在大學(xué)中對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)這門(mén)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)成果的驗(yàn)收,在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題中,選擇了針對(duì)杠桿(CA1340自動(dòng)車床加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)的題目,通過(guò)對(duì)杠桿在CA1340自動(dòng)車床上作用的分析、杠桿加工工藝的分析、杠桿的生產(chǎn)類型的分析,來(lái)確定杠桿(CA1340自動(dòng)車床的工藝工程和其加工夾具的設(shè)計(jì)方案。進(jìn)而鞏固所學(xué)知識(shí),同時(shí)為日后的實(shí)踐應(yīng)用做一個(gè)良好的開(kāi)端。關(guān)鍵詞: 機(jī)械工藝;加工工藝規(guī)程;夾具;杠桿AbstractIn connection with Machinery Manufacturing Technology at the university to learn this bas

2、ic course learning outcomes acceptance,in this graduation design topics,selected for the subject of the leverage (CA1340 Automatic Lathe process planning, fixture design topic, leverage in the role of the CA1340 automatic lathe of analysis,analysis of the leverage process,analysis of the leverage ty

3、pe of production, leverage (CA1340 Automatic Lathe technology to determine the engineering and design of machining fixtures.Thereby strengthening the knowledge, at the same time, this has a good start for future practical application.Keywords: Mechanical process; Process planning; Fixture; Leverage目

4、錄摘要. I 第1章緒論. (11.1機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)介 (11.2零件加工過(guò)程簡(jiǎn)介 (2第2章零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 (42.1零件的作用 (42.2零件的工藝分析 (42.3零件的生產(chǎn)類型 (5第3章選擇及確定毛坯,設(shè)計(jì)毛坯 (63.1選擇毛坯 (63.2確定毛坯尺寸和公差 (6第4章選擇加工方法,制定工藝路線 (84.1基面的選擇 (84.2零件表面加工方法的選擇 (84.3工藝過(guò)程制定 (9第5章工序設(shè)計(jì) (115.1選擇機(jī)床 (115.2選擇夾具 (115.3根據(jù)不同工序選擇刀具 (125.4選擇量具 (135.5確定工序尺寸 (15第6章確定切削用量及基本時(shí)間 (19第7章夾

5、具設(shè)計(jì) (367.1設(shè)計(jì)鉆4MM的油孔及锪8MM圓錐沉頭孔專用夾具 (367.1.1定位方案 (367.1.2裝夾設(shè)計(jì)要求 (377.1.3切削力和夾緊力的計(jì)算 (377.1.4導(dǎo)向元件 (387.1.5夾具與機(jī)床連接元件 (387.1.6裝夾說(shuō)明 (387.1.7夾具特點(diǎn) (397.2設(shè)計(jì)零件底槽的專用夾具 (397.2.1定位方案 (397.2.2裝夾設(shè)計(jì)要求 (397.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 (407.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 (40結(jié)論 (41致謝 (42參考文獻(xiàn) (43第1章緒論1.1 機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)介機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),是國(guó)家創(chuàng)造力、競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)

6、。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過(guò)程。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持,如新材料的使用、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械制造中較多的采用了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造的單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成,來(lái)滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求1。但是傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝在機(jī)械制造中也是不可或缺的。它雖已經(jīng)慢慢的被新的科學(xué)技術(shù)所代替,但是新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新是離不開(kāi)傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)的。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝一般是指:

7、熱加工和冷加工兩種,主要熱加工有鑄造,鍛打,焊接,熱處理等;冷加工一般是指車、銑、刨、磨、鉗、拉、鏜等。機(jī)械制造工藝就是在這些加工工藝的基礎(chǔ)上一步一步的演變過(guò)來(lái)的,從傳統(tǒng)的車床到現(xiàn)在的自動(dòng)化數(shù)控車床,從過(guò)去的人工裝夾到現(xiàn)在的全自動(dòng)智能機(jī)械,從過(guò)去的生產(chǎn)質(zhì)量低效率低到現(xiàn)在的高產(chǎn)高效,這一系列的進(jìn)步,都是在傳統(tǒng)工藝的成熟發(fā)展下開(kāi)展的2。機(jī)械制造工藝的發(fā)展,離不開(kāi)市場(chǎng)要求的牽引和科技發(fā)展的推動(dòng)。在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下,機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量少品種大批量多品種變批量”的方向發(fā)展;在科技發(fā)展和機(jī)械制造技術(shù)本身的不斷完善下,機(jī)械制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集設(shè)備密集信息密集知識(shí)密集智能密集”

8、的方向發(fā)展。與之相適應(yīng),機(jī)械制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工機(jī)械化單機(jī)自動(dòng)化剛性流水自動(dòng)化柔性自動(dòng)化智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展;加工方法也日趨增多和完善,在傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷完善的同時(shí),一些新的制造技術(shù)不斷地涌現(xiàn)和被采用,機(jī)械加工所能表達(dá)到的精度也從本世紀(jì)初的0.1mm向目前的納米級(jí)發(fā)展3。1.2 零件加工過(guò)程簡(jiǎn)介零件在工藝規(guī)程制定之后,就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外,成批生產(chǎn)時(shí)還需要機(jī)床夾具。夾具是機(jī)床和工件之間的連接裝置,使工件相對(duì)于機(jī)床或者刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度和生產(chǎn)率;機(jī)床夾具按使用范圍分為:通用夾具、專業(yè)夾具、可調(diào)整夾具

9、和成組夾具、組合夾具和隨行夾具等;近年來(lái),數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)床夾具也提出了新的要求:要能裝夾一組具有相似特征的工件、能適用于精密加工的高精度機(jī)床和各種現(xiàn)代化的制造技術(shù)的新型機(jī)床以及采用以液壓站等為動(dòng)力的高效夾緊裝置。零件生產(chǎn)過(guò)程是指從原材料(或半成品制成產(chǎn)品的全部過(guò)程。對(duì)機(jī)器生產(chǎn)而言包括原材料的運(yùn)輸和保存,生產(chǎn)的準(zhǔn)備,毛坯的制造,零件的加工和熱處理,產(chǎn)品的裝配、及調(diào)劑,油漆和包裝等內(nèi)容。生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)容十分廣泛,現(xiàn)代企業(yè)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理和方法組織生產(chǎn)和指導(dǎo)生產(chǎn),將生產(chǎn)過(guò)程看成是一個(gè)具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。能使企業(yè)的管理科學(xué)化,使企業(yè)更具應(yīng)變力和競(jìng)

10、爭(zhēng)力。其中。零件的生產(chǎn)過(guò)程中以零件的加工為重點(diǎn)部分,這一部分的設(shè)計(jì),關(guān)系著整個(gè)零件在生產(chǎn)過(guò)程中的成敗,要想生產(chǎn)出合理、經(jīng)濟(jì)、使用,同時(shí)合格優(yōu)秀的產(chǎn)品,加工工藝流程的設(shè)計(jì)是非常重要的4。機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程中,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(guò)程稱為工藝過(guò)程。將鑄、鍛件毛坯或鋼材經(jīng)機(jī)械加工方法,改變它們的形狀、尺寸、表面質(zhì)量,使其成為合格零件的過(guò)程,稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。在熱處理車間,對(duì)機(jī)器零件的半成品通過(guò)各種熱處理方法,直接改變它們的材料性質(zhì)的過(guò)程,稱為熱處理工藝過(guò)程。最后,將合格的機(jī)器零件和外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件裝配成組件、部件和機(jī)器的過(guò)程,則稱為裝配工藝過(guò)程。無(wú)論是哪一種

11、工藝過(guò)程,都是按一定順序逐步進(jìn)行的加工工藝流程。為了便于組織生產(chǎn),合理使用設(shè)備和勞力,以保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率,任何一種工藝過(guò)程又可劃分為一系列工序5。第2章零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1 零件的作用題目所給的零件是CA1340自動(dòng)車床上的杠桿(見(jiàn)圖,它位于自動(dòng)車床的自動(dòng)機(jī)構(gòu)中,與靈活器配合使用,起制動(dòng)的作用。 圖2-1 CA1340自動(dòng)車床的杠桿零件圖2.2 零件的工藝分析杠桿共有三組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:這一組加工表面包括:兩個(gè)6H7的孔,粗糙度為Ra1.6;尺寸為20mm且與兩個(gè)孔6H7相垂直的四個(gè)平面,粗糙度為Ra6.3。其中,主要加工表面為兩個(gè)6H

12、7的孔。這一組加工表面包括:一個(gè)20H7的孔及其倒角,粗糙度為Ra1.6;兩個(gè)與20H7孔垂直的平面,粗糙度為Ra3.2;一個(gè)中心軸線與20H7孔中心軸線平行且相距8mm的圓弧油槽;還有一個(gè)與20H7孔垂直的油孔4,并锪沉頭孔。其中,20H7孔及兩端面為主要加工面。這一組加工表面包括:兩個(gè)8H7的孔,Ra1.6;一個(gè)槽和一個(gè)M4mm的螺紋孔。其中,主要加工表面為8H7孔。這三組加工表面之間有一定的位置要求,主要是:(16H7孔與20H7孔具有平行度,公差為0.06mm。(28H7孔與6H7孔具有平行度,公差為0.08mm。由以上分析可知,對(duì)于這三組加工表面而言,可以先加工一面一孔,以它們?yōu)榫珳?zhǔn)

13、加工其它表面,并且可以保證加工面之間的位置精度要求。另外,該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工藝性好5。2.3 零件的生產(chǎn)類型原始資料:該零件圖樣,Q=30000件/年,n=1件/臺(tái),每日一班。依據(jù)設(shè)計(jì)的題目每年3萬(wàn)件,零件是CA1340自動(dòng)車床上的杠桿,質(zhì)量為12kg,由文獻(xiàn)1,89-90可知,其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。第 3章 選擇及確定毛坯,設(shè)計(jì)毛坯 3.1 選擇 毛坯零 件 的 材 料 為 球 墨 鑄 鐵 QT45-5。 考 慮 到 零 件 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 , 工 藝 性 好 , 在 工 作 過(guò) 程 中 受 力 不 大 及 沒(méi) 有 經(jīng) 常 承 受 交 變 載 荷 , 因 此 , 應(yīng) 該 選 用

14、鑄 件 。 由 于 零 件 年 產(chǎn) 量 為 30000件 , 以 達(dá) 到 大 批 生 產(chǎn) 的 水 平 , 而 且 零 件 的 輪 廓 尺 寸 不 大 ,重 量 在 12kg 以 下 ,故 可 采 用 機(jī) 械 造 型 中 的 金 屬 模 鑄 造 6。3.2 確定 毛坯 尺寸 和公 差由 文 獻(xiàn) 3,5-1可 知 , 該 零 件 為 球 墨 鑄 鐵 QT45-5, 金 屬 型 鑄 造 , 得 公 差 等 級(jí) CT 為 8-10。 查 表 5-3, 取 CT 為 9, 查 得 鑄 件 各 尺 寸 公 差 為 1.6-3.2mm 。分 析 本 零 件 , 除 兩 個(gè) 8H7的 孔 和 一 個(gè) 20H7

15、的 孔 以 及 兩 個(gè) 6H7的 孔 的 Ra=1.6m,其 余 各 表 面 Ra1.6,因 此 這 些 面 的 毛 坯 尺 寸 只 需 將 零 件 的 尺 寸 加 上 查 得 的 余 量 和 公 差 即 可 (由 于 有 的 表 面 只 需 粗 加 工 , 這 時(shí) 可 取 表 中 的 較 小 值 。 當(dāng) 要 粗 加 工 和 半 精 加 工 時(shí) , 可 取 大 值 。單 邊 加 工 時(shí) :/2R F RMA CT=+(3-1 雙 側(cè) 加 工 或 外 圓 面 時(shí) :2/2R R F RMA CT=+(3-2 內(nèi) 腔 加 工 時(shí) :-2-/2R F RMA CT=(3-3 式 中 R 毛 坯 尺

16、寸F 基 本 尺 寸RMA 機(jī) 械 加 工 余 量CT 公 差 等 級(jí)根 據(jù) 鑄 件 的 公 差 等 級(jí) 及 要 求 加 工 余 量 , 由 文 獻(xiàn) 3得 知 :1. 對(duì) 于 加 工 20H7兩 端 面 時(shí) , 根 據(jù) 鑄 件 的 公 差 等 級(jí) 及 要 求 加 工 余 量 分 別 由 文 獻(xiàn) 3,5-3, 由 于 零 件 基 本 尺 寸 為 80所 以 毛 坯 單 邊 加 工余 量 為 Z=3mm。2. 6二 孔 外 端 面 的 加 工 余 量 , 由 文 獻(xiàn) 3, 5-3, 5-4可 知 , 取 毛 坯 的 單 邊 加 工 余 量 Z=3.5mm, 鑄 件 尺 寸 精 度 等 級(jí) 為 5,

17、 固 偏 差 為 ±0.5。 3. 6二 孔 加 工 余 量 , 兩 內(nèi) 孔 精 度 要 求 為 IT7級(jí) , 由 文 獻(xiàn) 3, 5-3, 5-4可 知 , 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 Z=0.2mm。4. 8孔 的 加 工 余 量 ,孔 的 精 度 要 求 為 IT7,由 文 獻(xiàn) 3, 5-3, 5-4可 知 , 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 Z=0.2mm。5. 20孔 的 加 工 余 量 ,孔 的 精 度 要 求 為 IT7,由 文 獻(xiàn) 3, 5-3, 5-4可 知 , 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 Z=2mm。6. 槽 的 加 工 余 量 ,

18、由 文 獻(xiàn) 3, 5-3可 知 , 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 Z=2mm。綜 上 所 述 確 定 毛 坯 尺 寸 如 下 表 3-1:表 3-1 杠 桿 毛 坯 尺 寸 (鑄 件 第 4章 選擇加工方法,制定工藝路線 4.1 基面 的選 擇基 面 的 選 擇 是 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 中 的 重 要 工 作 之 一 。 基 面 選 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(guò) 程 中 會(huì) 問(wèn) 題 百 出 , 更 有 甚 者 , 還 會(huì) 造 成 零 件 大 批 報(bào) 廢 , 使 生 產(chǎn)

19、 無(wú) 法 正 常 進(jìn) 行 。(1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇主 要 原 則 有 : 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 ; 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 ; 自 為 基 準(zhǔn) 原 則 ; 互 為 基 準(zhǔn) 原 則 7。對(duì) 本 零 件 而 言 ,是 以 20H7的 孔 為 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 的 ,所 以 選 20H7的 孔 為 加 工 的 精 基 準(zhǔn) (符 合 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 。(2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇選 擇 粗 基 準(zhǔn) 主 要 是 選 擇 第 一 道 機(jī) 械 加 工 工 序 的 定 位 基 準(zhǔn) , 以 便 為 后 續(xù) 的 工 序 提 供 精 基 準(zhǔn) 。選 擇 粗 基 準(zhǔn) 的 出 發(fā) 點(diǎn) 是 :一 要 考 慮

20、如 何 分 配 各 加 工 表 面 的 余 量 ; 二 要 考 慮 怎 樣 保 證 不 加 工 面 與 加 工 面 間 的 尺 寸 及 相 互 位 置 要 求 。 這 兩 個(gè) 要 求 常 常 是 不 能 兼 顧 的 , 但 對(duì) 于 一 般 的 軸 類 零 件 來(lái) 說(shuō) , 以 外 圓 作 為 粗 基 準(zhǔn) 是 完 全 合 理 的 7。零 件 中 32mm 的 外 圓 表 面 為 不 需 要 加 工 的 表 面 , 而 且 為 了 能 夠 保 證 32mm 的 外 圓 表 面 與 20H7的 孔 的 位 置 關(guān) 系 ,主 要 是 同 軸 度 , 所 以 綜 合 各 種 因 素 我 們 選 擇 32m

21、m 的 外 圓 作 為 粗 基 準(zhǔn) 。4.2 零件 表面 加工 方法 的 選擇本 零 件 的 加 工 面 有 外 圓 端 面 、 內(nèi) 孔 、 槽 等 , 材 料 為 球 墨 鑄 鐵 , 以 公 差 等 級(jí) 和 表 面 粗 糙 度 要 求 , 由 文 獻(xiàn) 4,56-98可 知 其 加 工 方 法 可 如 下 :(1 加 工 20H7兩 端 面由 文 獻(xiàn) 4,66-67查 得 其 精 度 為 IT11雖 不 高 , 但 其 表 面 粗 糙 度 為 3.2um , 所 以 需 要 粗 銑 、 半 精 銑 、 精 銑 。(2加 工 6二 孔 孔 外 端 面因 為 未 注 公 差 等 級(jí) ,根 據(jù) 4,

22、56-98查 得 公 差 為 IT11,表 面 粗 糙 度 為 6.3m, 所 以 可 以 先 粗 銑 再 半 精 銑 就 可 。(3加 工 6二 孔因 為 其 精 度 等 級(jí) 較 高 為 7級(jí) 且 表 面 粗 糙 度 也 為 1.6,所 以 總 體 要 求 高 , 可 以 粗 鉸 、 精 鉸 。(4加 工 8孔因 為 其 精 度 等 級(jí) 較 高 為 7級(jí) 且 表 面 粗 糙 度 也 為 1.6,所 以 總 體 要 求 高 , 可 以 粗 銑 、 精 鉸 。(5加 工 20孔因 為 其 精 度 等 級(jí) 較 高 為 7級(jí) 且 表 面 粗 糙 度 也 為 1.6,所 以 總 體 要 求 高 , 可

23、 以 粗 銑 、 精 鉸 。(6槽 的 加 工其 表 面 粗 糙 度 為 6.3m, 未 注 公 差 等 級(jí) , 根 據(jù) 4,56-98查 得 公 差 為 IT11IT12, 所 以 可 以 粗 銑 、 半 精 銑 。4.3 工 藝 過(guò) 程 制定制 定 工 藝 流 程 的 出 發(fā) 點(diǎn) , 應(yīng) 該 是 使 零 件 的 幾 何 形 狀 、 尺 寸 精 度 及 位 置 精 度 等 技 術(shù) 要 求 能 得 到 合 理 的 保 證 。 在 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 已 確 定 為 大 批 生 產(chǎn) 的 條 件 下 , 可 以 考 慮 采 用 萬(wàn) 能 性 機(jī) 床 配 以 專 用 夾 具 , 并 盡 量 使 工 作 集

24、 中 來(lái) 提 高 生 產(chǎn) 率 。 除 此 以 外 , 還 應(yīng) 當(dāng) 考 慮 經(jīng) 濟(jì) 效 率 , 以 便 使 生 產(chǎn) 成 本 盡 量 下 降 。工 藝 流 程 :工 序 1 去 應(yīng) 力 退 火 ;工 序 2 粗 銑 、半 精 銑 、精 銑 20H7孔 的 左 端 面 。以 32外 圓 柱 面 和 一 個(gè) 未 加 工 面 為 粗 基 準(zhǔn) ,選 用 X61W 型 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 并 加 專 用 夾 具 ;工 序 3 粗 銑 、半 精 銑 、精 銑 20H7孔 的 右 端 面 。以 32外 圓柱 面 和 一 個(gè) 未 加 工 面 為 粗 基 準(zhǔn) ,選 用 X61W 型 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑

25、床 并 加 專 用 夾 具 ;工 序 4 鉆 R3mm 圓 弧 油 槽 , 擴(kuò) 20H7孔 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 32外 圓 柱 面 為 基 準(zhǔn) , 選 用 Z525型 立 式 鉆 床 和 專 用 夾 具 ; 工 序 5 粗 鉸 、 精 鉸 20H7孔 , 锪 20H7孔 倒 角 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 32mm 外 圓 柱 面 為 基 準(zhǔn) , 選 用 Z525型 立 式 鉆 床 和 專 用 夾 具 ;工 序 6 粗 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 選 用 X61W 型 萬(wàn) 能

26、升 降 臺(tái) 銑 床 和 專 用 夾 具 ; 工 序 7 半 精 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 選 用 X61W 型 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 和 專 用 夾 具 ; 工 序 8 鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 6H7兩 孔 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 選 用 Z5125型 立 式 鉆 床 和 專 用 夾 具 ;工 序 9 鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 8H7兩 孔 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 選 用 Z525型 立 式 鉆 床 和 設(shè)

27、計(jì) 夾 具 ;工 序 10 鉆 4油 孔 、 锪 8圓 錐 沉 頭 孔 。 以 8H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 20H7孔 輔 助 定 位 , 選 用 Z525型 立 式 鉆 床 和 專 用 夾 具 ;工 序 11 鉆 M4螺 紋 底 孔 、 攻 M4螺 紋 孔 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 6H7孔 輔 助 定 位 , 選 用 Z525型 立 式 鉆 床 和 專 用 夾 具 ;工 序 12 粗 銑 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 6H7孔 輔 助 定 位 , 選 用 X61W 型

28、萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 和 設(shè) 計(jì) 夾 具 ;工 序 13 半 精 銑 槽 。 以 20H7孔 的 一 個(gè) 端 面 和 20H7孔 為 基 準(zhǔn) , 6H7孔 輔 助 定 位 , 選 用 X61W 型 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 和 設(shè) 計(jì) 夾 具 ; 工 序 14 去 毛 刺 ;工 序 15 清 洗 ;工 序 16 終 檢 。第 5章 工序設(shè)計(jì)5.1 選擇 機(jī)床工 序 2, 3:粗 銑 ,半 精 銑 ,精 銑 20H7孔 的 兩 端 面 。選 用 機(jī) 床 : X61W 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 。工 序 4:鉆 R3mm 圓 弧 油 槽 ,擴(kuò) 20H7孔 . 選 用 Z525立 式 鉆

29、床 。 工 序 5:粗 鉸 、 精 鉸 20H7孔 , 锪 20H7孔 兩 端 倒 角 1×45°。選 用 Z525立 式 鉆 床 。工 序 6, 7:粗 銑 , 半 精 銑 , 精 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 。 選 用 機(jī) 床 :X61W 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 。工 序 8:鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 6H7兩 孔 。 選 用 Z525立 式 鉆 床工 序 9: 鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 8H7孔 。 選 用 Z525立 式 鉆 床 。工 序 10:鉆 4油 孔 ,锪 8圓 錐 沉 頭 孔 。選 用 Z525立 式 鉆 床 。 工 序 11:鉆 M4mm

30、螺 紋 底 孔 , 攻 M4mm 螺 紋 孔 。 選 用 Z525立 式 鉆 床 。工 序 12, 13:粗 銑 , 半 精 銑 槽 。 選 用 機(jī) 床 :X61W 萬(wàn) 能 升 降 臺(tái) 銑 床 。5.2 選擇 夾具工 序 2, 3:粗 銑 , 半 精 銑 , 精 銑 20H7孔 的 兩 端 面 。 選 用 專 用 夾 具 。工 序 4:鉆 R3mm 圓 弧 油 槽 , 擴(kuò) 20H7孔 . 選 用 專 用 夾 具 。 工 序 5:粗 鉸 、 精 鉸 20H7孔 , 锪 20H7孔 兩 端 倒 角 1×45°。 選 用 專 用 夾 具 。工 序 6, 7:粗 銑 ,半 精 銑

31、,精 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 。選 用 專 用 夾 具 。工 序 8:鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 6H7兩 孔 。 選 用 專 用 夾 具 。工 序 9:鉆 、 粗 鉸 、 精 鉸 8H7孔 。 選 用 專 用 夾 具 。工 序 10:鉆 4油 孔 , 锪 8圓 錐 沉 頭 孔 。 選 用 設(shè) 計(jì) 夾 具 。 工 序 11:鉆 M4mm 螺 紋 底 孔 , 攻 M4mm 螺 紋 孔 。 選 用 專 用 夾 具 。 工 序 12, 13:粗 銑 , 半 精 銑 槽 。 選 用 設(shè) 計(jì) 夾 具 。5.3 根據(jù) 不同 工序 選擇 刀 具1. 工 序 2, 3中 由 于 零 件 材 料 為

32、球 墨 鑄 鐵 QT45-5, 在 粗 銑 時(shí) 要 求 的 精 度 等 不 高 ,且 是 大 批 量 生 產(chǎn) ,那 么 就 要 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 經(jīng) 濟(jì) 性 , 故 可 以 選 用 高 速 鋼 直 齒 三 面 刃 圓 盤(pán) 銑 刀 ,由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 ,取 銑 刀 直 徑 d=125mm, 粗 齒 , z=20齒 。 半 精 銑 20H7孔 的 端 面 時(shí) 也 可 以 選 用 高 速 鋼 直 齒 三 面 刃 圓 盤(pán) 銑 刀 , 查 機(jī) 械 加 工 工 藝 師 手 冊(cè) , 取 銑 刀 直 徑 d=125mm, 細(xì) 齒 , z=20齒 。 精 銑 20H7孔 的 端 面

33、 選 用 高 速 鋼 直 齒 三 面 刃 圓 盤(pán) 銑 刀 , 細(xì) 齒 , d=125mm, z=20齒 。2. 工 序 4中 鉆 R3mm 圓 弧 油 槽 時(shí) 選 高 速 鋼 長(zhǎng) 麻 花 鉆 , d=6mm, 擴(kuò) 19.8孔 , 選 用 高 速 鋼 擴(kuò) 鉆 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , d=19.8mm。 3. 工 序 5中 粗 鉸 19.94兩 孔 ,由 于 粗 鉸 對(duì) 此 處 的 要 求 精 度 所 以 選 用 硬 質(zhì) 合 金 鉸 刀 , d=19.94mm。精 鉸 20H7的 孔 ,選 用 硬 質(zhì) 合 金 鉸 刀 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , d=20H7

34、mm。 锪 20H7孔 兩 端 倒 角 1×45, 锪 20H7孔 兩 端 倒 角 1×45度 。4. 工 序 6, 7中 粗 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , 選 用 硬 質(zhì) 合 金 圓 柱 銑 刀 , 取 銑 刀 直 徑 d=40mm, Z=6, 粗 齒 。 半 精 銑 6H7孔 的 四 個(gè) 端 面 , 由 文 獻(xiàn) 5,5-16可 知 ,選 用 硬 質(zhì) 合 金 圓 柱 銑 刀 , 取 銑 刀 直 徑 d=40mm, Z=8, 細(xì) 齒 。5. 工 序 8中 鉆 d=5.8兩 孔 ,選 用 高 速 鋼 麻 花 鉆 。粗 鉸 5.

35、95的 兩 孔 , 選 用 高 速 鋼 鉸 刀 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , d=5.95mm。 精 鉸 6H7的 兩 孔 , 選 用 高 速 鋼 鉸 刀 , 由 文 獻(xiàn) 5,5-18可 知 , d=6H7。6. 工 序 9中 鉆 d=7.8mm兩 孔 , 選 用 高 速 鋼 麻 花 鉆 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , d=7.8mm。 粗 鉸 7.96的 兩 孔 , 選 用 高 速 鋼 鉸 刀 , 由 文 獻(xiàn) 5,5-21可 知 , d=7.96mm。精 鉸 8H7的 兩 孔 ,選 用 高 速 鋼 鉸 刀 , 由 文 獻(xiàn) 5,5-15可 知 , d=8H7。7.

36、 工 序 10中 鉆 4的 油 孔 , 選 用 高 速 鋼 麻 花 鉆 , 由 文 獻(xiàn)5,117-211可 知 , d=4mm。 锪 8圓 錐 沉 頭 孔 , 選 用 錐 面 锪 鉆 , 由 文 獻(xiàn) 5,5-23-2可 知 , d=10mm。8. 工 序 11中 鉆 M4mm 的 螺 紋 底 孔 3, 選 用 高 速 鋼 麻 花 鉆 , 由 文 獻(xiàn) 5,117-211可 知 , d=3mm。 攻 M4mm 的 螺 紋 底 孔 其 所 用 的 為 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 。9. 工 序 12, 13中 粗 銑 槽 , 選 用 高 速 鋼 直 齒 三 面 刃 銑 刀 , 由 文 獻(xiàn)5,117-211可 知

37、 , 直 徑 d=100mm, 寬 度 為 7mm , Z=20, 粗 齒 。5.4 選擇 量具本 零 件 屬 成 批 生 產(chǎn) , 一 般 情 況 下 盡 量 采 用 通 用 量 具 。 根 據(jù) 零 件 表 面 的 精 度 要 求 , 尺 寸 和 行 狀 特 點(diǎn) , 參 考 如 下 :(1 選 擇 加 工 孔 用 量 具 。 發(fā) 現(xiàn) 三 個(gè) 需 要 加 工 的 孔 都 是 7級(jí) 精 度 ,20、 012. 006、 012. 000. 8根 據(jù) 表 5-108中 讀 數(shù) 值 0.01mm , 測(cè) 量 范 圍 0-30的 千 分 表 。 (2 選 擇 加 工 軸 向 所 用 量 具 因 為 只

38、需 量 8002. 0 尺 寸 , 這 里 也可 以 選 讀 數(shù) 值 為 0.01, 測(cè) 量 范 圍 為 50-100的 千 分 表 。(3 選 擇 加 工 槽 所 用 量 具 槽 經(jīng) 粗 銑 、 精 銑 兩 次 加 工 ,但 無(wú) 等 級(jí) 要 求 , 也 可 以 選 讀 數(shù) 值 為 0.02, 測(cè) 量 范 圍 為 5-30的 千 分 表 。所 以 選 擇 各 加 工 內(nèi) 圓 面 和 各 端 面 的 量 具 如 下 表 5-1:表 5-1 選 用 量 具 表 (4 選 擇 加 工 軸 向 尺 寸 所 用 的 量 具由 于 該 零 件 的 軸 向 精 度 不 高 , 均 選 用 讀 數(shù) 值 為 0

39、.02、 測(cè) 量 范 圍 0-150游 標(biāo) 卡 尺 (由 文 獻(xiàn) 4,5-108可 知 。5.5 確定 工序 尺寸“ C1340半 自 動(dòng) 車 床 杠 桿 ” 零 件 材 料 為 QT45-5, 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) , 采 用 機(jī) 器 造 型 , 金 屬 模 鑄 造 毛 坯 2。根 據(jù) 上 述 原 始 資 料 及 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 及 毛 坯 尺 寸 如 下 :1. 20孔 外 端 面 的 加 工 余 量 (加 工 余 量 的 計(jì) 算 成 本 長(zhǎng) 度 為 0 -0.2 80 加 工 余 量 計(jì)

40、 算 表 如 下 :表 5-2 20孔 外 端 面 的 加 工 余 量 計(jì) 算 表 如 下 : (1 由 文 獻(xiàn) 14,12-2可 知 , 取 毛 坯 的 單 邊 加 工 余 量 Z=3mm,鑄 件 尺 寸 精 度 等 級(jí) 為 5, 固 偏 差 為 ±1。(2 粗 銑 加 工 余 量 :分 兩 次 走 刀 , 單 邊 加 工 余 量 為 Z=3mm, 加工 精 度 等 級(jí) 為 IT12, 所 以 加 工 偏 差 為 0-(入 體 方 向 。(3 半 精 (銑 余 量 :單 邊 為 Z=1mm,加 工 精 度 等 級(jí) 為 IT11,所以本工序加工偏差為019.0-(入體方向。(4 精銑

41、余量:單邊為0.5,精銑偏差即零件偏差02.0-。2. 20孔的加工余量,孔的精度要求為IT7,由文獻(xiàn)14,13-14可知,確定工序尺寸及余量為:毛坯孔: 18mm精鉸: 021.00(1 由文獻(xiàn)14,12-2可知,取毛坯的單邊加工余量Z=3.5mm ,鑄件尺寸精度等級(jí)為5,固偏差為±0.5。(2粗銑加工余量: 單邊為1Z =3.5-0.7=2.8mm ,分兩次走刀,固每次加工余量為Z=1Z /2=1.4mm ,加工精度等級(jí)為IT12,所以加工偏差為3.0-。毛坯4.6二孔加工余量,兩內(nèi)孔精度要求為IT7級(jí),由文獻(xiàn)14,13-14可知,確定工序尺寸及余量為精鉸: 012.005.8孔

42、的加工余量,孔的精度要求為IT7,由文獻(xiàn)14,13-14可知,確定工序尺寸及余量為精鉸: 012.000.8mm Z=0.04mm 6.鉆4mm 的油孔的加工余量,和锪8mm 圓錐沉頭孔,由文獻(xiàn)14,13-14可知,確定工序尺寸及余量為鉆孔 2mm锪 8mm 外邊與4mm 的油孔的中心線成45度角 7.鉆M4螺紋孔的加工余量,由文獻(xiàn)14,11-14可知,確定工序尺寸及余量為鉆 4mm Z=1.3 攻 M4mm8.尾部槽的加工余量,由文獻(xiàn)14,1-22可知,確定工序尺寸及余量為9.槽R3的加工余量,由文獻(xiàn)14,13-14可知,確定工序尺寸及余量為粗銑 3mm半精銑 6mm Z=3mm表5-4 加

43、工表面的工序尺寸加工表面工序單邊余量工序尺寸表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精83-81-80-aaa6兩外端面2.8 0.5 _-12 _ a R6.3 a R3.2 _6兩孔加工_ 0.15 0.05 5.95 _6aaa8兩孔加工_ 0.16 0.04 7.96 _8aaa20aaa第6章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量pa、進(jìn)給量f 1L 和切削速度v 。確定順序是先確定pa、f ,再確定v 。1.工序2,3的切削量及基本時(shí)間的確定(1 切削用量 本工序?yàn)榇帚?半精銑、精銑20H7孔的兩端面。選用機(jī)床:X61W 萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。零件材料為球墨鑄鐵QT45-5,故可用高速鋼直

44、齒三面刃圓盤(pán)銑刀,取銑刀直徑d=125mm ,粗齒,z=20齒。選擇主偏角主Kr=60°,副偏角'Kr =2°。 (2確定粗銑階段背吃刀量p a由于單邊加工余量為3mm ,小于5mm ,所以背吃刀量pa3mm 。(3確定粗銑階段進(jìn)給量f由文獻(xiàn)5,11-69可知,z f =0.060.12mm/z , 取z f =0.1 mm /齒。 (4 粗銑階段切削速度的確定由文獻(xiàn)5,11-69可知,z f =0.060.12mm/z , 取z f =0.1 mm /齒。 由12,14-77可知,取v =38m/min 則:s 1000/96n v d =(r/min (6-1

45、由文獻(xiàn)11,6-17可知,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速w n =100r/min ,則實(shí)際切削速度w /100039.27v dn = m/min (6-2當(dāng)w n =100r/min 時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量m f 應(yīng)為m z w 0.120100200f f Z n = mm/min (6-3由文獻(xiàn)11,7-11可知,取實(shí)際進(jìn)給速度m f =205mm/min ,則實(shí)際進(jìn)給量z f = m f /Z w n =0.1025 mm/Z (6-4 切削工時(shí):由文獻(xiàn)5,15-14可知,切入長(zhǎng)度L1=1.7mm ,超出長(zhǎng)度L2=3 mm 。于是行程長(zhǎng)度為012L L L +,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為(m m 012/ 32 1

46、.73/2050.18t L L L f =+=+= min (6-5 (5確定半精銑階段背吃刀量pa由于單邊加工余量為1mm ,所以背吃刀量pa=1mm 。(6確定半精銑階段進(jìn)給量f由文獻(xiàn)5,11-69可知,z f =0.060.12mm/z , 取z f =0.08 mm /齒。 (7半精銑階段切削速度的確定由文獻(xiàn)5,14-69可知,f =0.060.12mm /齒,取f =0.08mm/z 由文獻(xiàn)5,14-77可知,取v =45m/min ,則s 1000/114.6n v d = r/min (6-6由文獻(xiàn)11,6-17可知,取主軸轉(zhuǎn)速w n =125r/min ,則實(shí)際切削速度 w

47、/100049v dn = m/min (6-7 當(dāng)w n =125r/min 時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量m f 為m w 0.0820125200f fn z = mm/min (6-8 由文獻(xiàn)11,7-11可知,取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為m f =205 mm/min ,則實(shí)際進(jìn)給量為z m w / 205/(20125f f z n =0.082 mm/z (6-9切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為123L L L +,則機(jī)動(dòng)工時(shí) (m 012m / 32 1.73/2050.18t L L L f =+=+= min (6-10 (8確定精銑階段背吃刀量pa,由于加工余量為0.5mm ,只需一

48、次精銑,所以pa=0.5。(9確定精銑階段進(jìn)給量f由文獻(xiàn)5,11-69可知,z f =0.060.12mm/z , 取z f =0.06 mm /齒。 (10精銑階段切削速度的確定由文獻(xiàn)5,14-77可知,取切削速度v =54m/min ,則s 1000/137n v d = r/min (6-11 由文獻(xiàn)11,6-17可知,取主軸轉(zhuǎn)速w n =125r/min ,則實(shí)際切削速度 w /100049v dn = m/min (6-12 當(dāng)w n =125r/min 時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量m f 為m w 0.0620125150f fzn = mm/min (6-13 由文獻(xiàn)11,7-11可知,

49、取實(shí)際進(jìn)給速度為m f =166 mm/min ,則進(jìn)給量為m w / 166/(201250.066f f z n = mm/z (6-14 切削工時(shí):由工步1可知,刀具行程為012L L L +,則機(jī)動(dòng)工時(shí)(1切削用量鉆R3mm 圓弧油槽,選高速鋼長(zhǎng)麻花鉆,d=6mm 。 (2確定背吃刀量pa單邊切削深度pa=d/2=6/2=3mm 。(3 鉆削速度的確定由文獻(xiàn)12,12-6可知,f =0.180.22mm/r ,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f =0.22mm/r 。(4切削速度的確定 查表,取v =0.2m/s=12m/min ,則s 1000/100012/(6636.61n v d = r/m

50、in (6-16 由文獻(xiàn)11,6-17可知,n w =680r/min ,所以實(shí)際切削速度為: w /10006680/100012.82v dn = m/min (6-17 切削工時(shí):由文獻(xiàn)5,11-69可知,1L =2.4mm ,2L =1.0mm ,則鉆R3mm 圓弧油孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:m 012w (/ (80 2.4 1.0/(0.226800.557t L L L f n =+=+= min (6-18(5 擴(kuò)19.8mm 孔,選用高速鋼擴(kuò)鉆,d=19.8mm 。 (6 確定背吃刀量pa單邊切削深度p=mm 。(7根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用擴(kuò)鉆進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí),其進(jìn)給量和切削速度與鉆同樣尺寸的

51、實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度之關(guān)系為:F =(1.21.8f 鉆U=(1/2 1/3U 鉆式中, f 鉆、U 鉆-加工實(shí)心孔的切削用量。1.5f f =鉆=1.5×0.5=0.75 mm/r (6-19 0.4v v =鉆=0.4×21=8.4 mm/min (6-20s 1000/10008.4/(19.8135.04n v d = r/min (6-21由文獻(xiàn)11,6-17可知,n w =140r/min ,所以實(shí)際切削速度為:w /100019.8140/10008.71v dn = m/min (6-22 切削工時(shí):由文獻(xiàn)12,15-8可知,1L =11.5mm ,2

52、L =3mm ,則擴(kuò)鉆19.8mm 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:m 012w (/ (8011.53/(0.811400.83t L L L f n =+=+= min (6-23(1粗鉸切削用量 粗鉸19.94mm 兩孔,選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm 。(2確定粗鉸背吃刀量p a單邊切削深度pa(3 粗鉸削速度的確定由文獻(xiàn)5,15-60可知,取v =45m/min ,則s 1000/100045/(19.94718n v d = r/min (6-24 由文獻(xiàn)11,6-17可知,n w =680r/min ,所以實(shí)際切削速度為:680/100042.60v dn = m/min (6-25切削工

53、時(shí):由文獻(xiàn)12,15-8可知,L1=1.10mm ,L2=22mm ,則粗鉸19.94mm 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:m w (12/ (80 1.1022/(16800.152t L L L f n =+=+= min (6-26 (4精鉸切削用量 精鉸20H7的孔,選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20H7。(5確定精鉸背吃刀量pa單邊切削深度p /20.06/20.03a z =mm 。 (6精鉸削速度的確定由文獻(xiàn)5,14-60可知,取v =60m/min ,則s 1000/100060/(20954.9n v d = r/min (6-27 由文獻(xiàn)11,6-17可知,n w =960r/min ,所以實(shí)際切

54、削速度為: w /100020960/100060.3v dn = m/min (6-28 切削工時(shí):由文獻(xiàn)12,15-8可知,1L =1.05mm ,2L =22mm ,則精鉸20H7mm 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:m 12w (/ (80 1.0522/(1.09600.107t L L L f n =+=+= min (6-29 (7 锪20H7孔兩端倒角1×45°,選用Z525立式鉆床,90°锪20H7mm 孔兩端倒角1×45查表,f =0.100.15mm/r ,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f =0.13mm/r . 為了縮短輔助時(shí)間,取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相

55、同,即n w =960r/min 。4.工序6,7: 粗銑,半精銑,精銑6H7孔的四個(gè)端面。選用機(jī)床:X61W 萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。(1 粗銑切削用量 粗銑6H7孔的四個(gè)端面,選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀,取銑刀直徑d=40mm ,Z=6,粗齒。(2確定粗銑背吃刀量p a 由于粗銑加工單邊余量為 2.8mm ,小于5mm ,故背吃刀量pa=2.8mm 。(3粗銑削速度的確定由文獻(xiàn)5,11-69可知,z f =0.080.12mm/z , 取z f =0.08 mm /齒。 查表, v =0.751.5m/s ,取v =0.75m/s=45m/min ,則s 1000/100045/(40358.1n v d = r/min (6-30 由文獻(xiàn)11,6-17可知,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速w n =380r/min ,則實(shí)際切削速度w /100047.75v dn = m/min (6-31 當(dāng)w n =380 r/min 時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量m f 應(yīng)為m z w 0.086380182.4f f Z n = mm/m