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1 XX 大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 三孔連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 老 師 年 月 日 2 目 錄 序 言 .1 1 緒 論 .2 1.1 三孔連桿機(jī)械加工工藝簡述 .2 1.2 三孔連桿機(jī)械加工工藝流程 .2 1.3 三孔連桿夾具簡述 .3 1.4 機(jī)床夾具的功能 .3 1.5 機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢 .4 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 .4 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 .4 2 零件的分析 .6 2.1 零件的作用 .6 2.2 零件的工藝分析 .7 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) .8 3.1 確定毛坯的制造形式 .8 3.2 基準(zhǔn)的選擇 .8 3.3 制定工藝路線 .8 3.3.1 加工方法的選擇 .8 3.3.2 加工順序的安排 .9 3.4 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 .15 3.5 確定切削用量及功率的校核 .17 4 鏜90 孔夾具設(shè)計(jì) .23 4.1 研究原始質(zhì)料 .23 4.2 定位、夾緊方案的選擇 .23 4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .23 4.4 誤差分析與計(jì)算 .24 4.5 定位銷選用 .25 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .25 3 結(jié)論 .26 參考文獻(xiàn) .27 致 謝 .28 1 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械 裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提 供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)， 因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支 柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué) 技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 三孔連桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、 機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件 在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具， 保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè) 計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論， 又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次 設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。 2 1 緒 論 1.1 三孔連桿機(jī)械加工工藝簡述 三孔連桿加工處理是指改變形狀，尺寸，相對位置和取得良好份的全過程的性質(zhì) 的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。例如，該處理流程粗加工的共 用部分 - 精加工 - 裝配 - 檢驗(yàn) - 包裝，是一般方法的過程。如上面所述原油處理可 以包括空白的制造，研磨等，可被分成轎廂精加工，鉗工，銑床，等等，必要的每個 步驟進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)，如粗糙度，以實(shí)現(xiàn)得多，公差來實(shí)現(xiàn)。 視產(chǎn)品與技術(shù)人員，設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等的數(shù)量，以確定所使用的過程中，和寫 在過程的文件，這是所述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。這是一個比較有針對性。每個工廠可能 不一樣，因?yàn)閷?shí)際的情況是不同的。 總體來說，該過程是一個程序，過程是對于每個步驟詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)劃是基于 一個特定工廠編寫過程的實(shí)際情況。 1.2 三孔連桿機(jī)械加工工藝流程 三孔連桿加工工藝規(guī)劃是提供零件的加工過程和工藝文件操作方法之一，它是具 體的生產(chǎn)條件下，更合理的工藝和操作方法，按照該書面形式處理的規(guī)定文件，經(jīng)批 準(zhǔn)后，以指導(dǎo)生產(chǎn)。 步驟開發(fā)流程規(guī)范 1）生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算，以確定生產(chǎn)的類型。 2）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖，零件加工分析。 3）制定工藝路線。 3 4）確定每個步驟中，計(jì)算處理的尺寸和公差。 5，以確定所使用的每一個過程的設(shè)備和工具，夾具，量具 7）來確定切削的量和固定的工作時間。 8）確定的主要過程的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。 9）填寫流程文件。 在配制的順序處理的過程中，往往在右邊的內(nèi)容已被預(yù)先確定前進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng) 濟(jì)效益。在訂單的執(zhí)行過程中，它可能不會出現(xiàn)之前的物質(zhì)條件，如引進(jìn)改變生產(chǎn)條 件，新技術(shù)，新工藝，新材料，采用先進(jìn)的設(shè)備，需要及時修改完善工藝規(guī)程。 1.3 三孔連桿夾具簡述 三孔連桿夾具工件裝夾技術(shù)和設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工等制造工藝。 在現(xiàn)代化的生產(chǎn)，工裝夾具是不可缺少的技術(shù)和設(shè)備，這直接影響到精密加工， 幫助勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品，夾具設(shè)計(jì)是一個重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。但是，工具（包括夾具，刀具，量具和艾滋病等） 在其功能的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著。 1.4 機(jī)床夾具的功能 1.機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)器的主要功能是加載工件夾具，工件定位和夾具。 （1）確定在工件的定位占據(jù)夾緊過程中的正確位置?？梢员ＷC工件的正確的大小 和位置的定位精度的要求。 （2）固定以夾緊工件的定位，以保持加工過程中的定位操作的相同的位置。因?yàn)?4 在加工過程中的工件，通過各種力的作用下，如果工件是固定的，工件會松動。由此， 夾緊工件，以提供安全，可靠的加工條件。 機(jī)床夾具 2.特殊功能 工裝夾具，主要對刀和引導(dǎo)特殊功能。 （1）調(diào)節(jié)所述刀的切割邊緣相對于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊，其 可以快速確定相對于所述切割器夾具的正確位置。 （2）引導(dǎo)鉆夾具鉆鉆模板集可以快速確定鉆頭的位置和鉆頭指導(dǎo)自己的行為。 1.5 機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢 隨著偉大的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會生產(chǎn)力的迅速提高，從補(bǔ)充工具夾具發(fā)展成為 工藝裝備齊全。 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 1）可以快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。 2）一組能夠夾緊工件具有類似特征的。 3）適用于高精密機(jī)床夾具精密加工。 4）適用于所有現(xiàn)代燈具新機(jī)的制造技術(shù)。 5）高效利用液壓或氣動夾緊裝置夾住，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具的方向 1：精確 隨著越來越精密機(jī)械產(chǎn)品，必將在精密夾具相應(yīng)增加。 5 夾具的方向 2：效率 高效率的夾具，常見的有效率夾子包括：自動化裝置，高速與夾具夾緊動力裝置 的燈具。 夾具的方向 3：靈活性 所述步驟的特征，產(chǎn)量，所述工件的形狀和大小。新品種具有柔性夾具的特點(diǎn)是： 組合夾具，通用可調(diào)夾具，夾具組，裝配夾具，數(shù)控機(jī)床和夾具。在很長的，靈活的 燈具燈具將成為發(fā)展的主要方向。 夾具的方向 4：標(biāo)準(zhǔn)化 在配制的典型的夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的類型 大小串聯(lián)或變體，以減少使用類似的功能元件和夾具的類型的部件，駁回一些的功結(jié) 構(gòu)差。常用的方法包括夾具，零部件材料。標(biāo)準(zhǔn)化階段夾具是普遍深入，主要是建立 在零件或裝配夾具系列的大小，并為固定件審查地圖有利條件。 6 2 零件的分析 本零件，假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件，每臺機(jī)器需要該零件 1 個，備品率為 19%，廢 品率為 0.25%，每日工作班次為 1 班。 該零件材料為 45，考慮到零件在工作時有很多的要求，所以選擇鑄造。依據(jù)設(shè) 計(jì)要求 Q=5000 件/年，n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 和 廢品率 分別取 19% 和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+)（1+)=7437.5 件/年 2.1 零件的作用 三 孔 連 桿 的 作 用 是 將 活 塞 承 受 的 力 傳 給 曲 軸 ， 并 使 活 塞 的 往 復(fù) 運(yùn) 動 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 ，是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并把作用在活塞組上的燃 氣壓力轉(zhuǎn)給曲軸，所以連桿除上下運(yùn)動外，還左右擺動做復(fù)雜的平面運(yùn)動，連桿工作 時，主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，要求它應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度 和結(jié)構(gòu)剛度，同時由于連桿既是轉(zhuǎn)動零件，又是運(yùn)動件不能單靠加大尺寸來提高其承 載能力，須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)備。 7 2.2 零件的工藝分析 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有 112、50、36、的圓柱端面面，90、35、25 的內(nèi)孔表面，連桿的端面，連 桿的鍵槽，耳鉤的端面圖中所給的尺寸精度高，大部分是 IT6 級；粗糙度方面表現(xiàn)在 孔的端面和內(nèi)表面、90 內(nèi)孔表面為 Ra1.6um, 112 圓柱的端面 Ra6.3um。35 的 孔的內(nèi)表面 Ra1.6um,50 圓柱面為 Ra6.3um、25 的內(nèi)孔表面為 Ra1.6um,36 圓柱 的端面為 Ra6.3um,耳鉤的兩端面為 Ra6.3um，其余為 Ra12.5um，要求不高；位置要求 較嚴(yán)格，表現(xiàn)在 90 孔的內(nèi)表面的圓柱度為 0.0085mm、25 內(nèi)孔圓柱表面對為 0.0085mm, 35 孔內(nèi)表面的圓柱度為 0.0085mm 并相對于 90 的孔的內(nèi)表面 A 的平行 度為 0.02mm，熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到 226271HBS，保持均勻。 通過分析該零 件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰， 尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 8 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重 要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機(jī)械加工的難易，工序 數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的 加工余量的確定也是一個非常重要的問題。 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲 得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材 2、鍛造 3、鑄造 4、焊接 5、其 他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用鑄件或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用鑄件中的鑄 料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛 件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 3.2 基準(zhǔn)的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)， 這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用 112 內(nèi)圓孔表面面作為粗基準(zhǔn)來加工 50、36 圓柱的 端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的 工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，50、25 的孔為定位基準(zhǔn)，這個基 準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠， 為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 3.3 制定工藝路線 3.3.1 加工方法的選擇 市場經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動率為目的，同樣 的加工 方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和 經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由于方法 的多種多樣，工人在選擇時一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的加工條件來確定最佳的加工 9 方案。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況，一般我們按加 工順序來闡述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 112 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑 50 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑 36 圓柱端面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑 耳鉤的兩端平面 Ra6.3 IT6 粗銑- -精銑 連桿的兩端面 Ra12.5 自由公差 粗銑 90 圓柱孔 Ra1.6 IT6 精鏜孔 90 孔端口的導(dǎo)圓 Ra6.3 IT6 精銑 35 圓柱孔 Ra1.6 IT6 鉆孔-鉸孔 25 圓柱孔 Ra1.6 IT6 鉆孔-鉸孔 3.3.2 加工順序的安排 (1)工序的安排 1、加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工 序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性 質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。 粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零 件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量， 并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工 112、50、36、圓柱的端面，耳鉤兩端面平面， 連桿的兩端面，連桿的兩凹槽。 半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精 加工做好準(zhǔn)備，如 112、50、36、外圓柱的端面，耳鉤的兩端平面等。 精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加 工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如 112、50、36、90、35、25、90 的導(dǎo)圓，耳鉤的兩端平面，如精度和表 面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 10 2、基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時，要將端面先加工，再以 112 下端面、內(nèi)孔圓柱面為基準(zhǔn)來 加工，因?yàn)?112 下端面和 112 內(nèi)圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使 定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內(nèi)將工件表面上 的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求， 若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做 準(zhǔn)備。 4、先面后孔 對該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過 的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高 孔的加工精度，所以對于三孔連桿來講先加工 112 孔內(nèi)圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來 加工其余各孔和其它端面。 （2）工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工 序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時 間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分 散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步， 工序分散可使每個工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機(jī)床調(diào)整工作簡化，對操作工 人的技術(shù)水平也要求低些。 綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散 輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。 （3） 、熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處 理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理、實(shí)效處理、表面處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件三 孔連桿材料為 45 鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最 終熱處理、實(shí)效處理、在半精車之前，表面處理和內(nèi)應(yīng)力處理精車之前，按規(guī)范在 840溫度中保持 30 分鐘釋放應(yīng)力。 11 （4） 、擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工 藝路線，具體方案如下： 方案一 1、 下料 鍛造毛坯 2、 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 3、 普銑 粗銑 112、50、36、圓柱端面留半精車、 4、 普銑 粗銑耳鉤的兩平面、半精銑 5、 普銑 連桿的兩端面 6、 普銑 連桿的兩凹槽 7、 數(shù)控鉆 鉆 35、25 的孔 8、 數(shù)控鏜 精鏜 90 孔達(dá)到要求，圓角 9 數(shù)控鏜 精鏜 35、25 的孔達(dá)到要求 10 數(shù)控銑 精銑 112、50、36、余量使各圓柱孔端面到要求 11 數(shù)控銑 精銑耳鉤的兩端平面使其達(dá)到精度要求 12、 鉗工 去毛刺、磨倒角 13、 檢驗(yàn) 方案二 10 鍛 鍛造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面，留加工余量 40 粗銑 粗銑 25 孔端面一側(cè)端面，留加工余量 50 粗銑 翻面，粗銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面 60 粗銑 粗銑 25 孔端面另外一側(cè)端面，留加工余量 70 熱處理 熱處理 226-271HBS 80 精銑 精銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面 90 精銑 精銑 25 孔端面一側(cè)端面 100 精銑 翻面，精銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面 12 110 精銑 精銑 25 孔端面另外一側(cè)端面 120 粗鏜 粗鏜 90 孔，留加工余量 130 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 35 孔 140 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 25 孔 150 精鏜 精鏜 90 孔并倒角 160 鉗工 去毛刺 170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 綜上所述：三個工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散和加工順序，從零件本 身來考慮，由于軸類零件在切削加工時易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時 零件的位置精度無法保證，為了同時保證零件圖示的圓跳動要求，所以采用方案二。 10 鍛 鍛造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面，留加工余量 40 粗銑 粗銑 25 孔端面一側(cè)端面，留加工余量 50 粗銑 翻面，粗銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面 60 粗銑 粗銑 25 孔端面另外一側(cè)端面，留加工余量 70 熱處理 熱處理 226-271HBS 80 精銑 精銑 112、50 圓柱端面一側(cè)端面 90 精銑 精銑 25 孔端面一側(cè)端面 100 精銑 翻面，精銑 112、50 圓柱端面另外一側(cè)端面 110 精銑 精銑 25 孔端面另外一側(cè)端面 120 粗鏜 粗鏜 90 孔，留加工余量 130 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 35 孔 140 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆擴(kuò)鉸 25 孔 150 精鏜 精鏜 90 孔并倒角 160 鉗工 去毛刺 170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) （5） 、加工路線的確定 確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確定走刀路線 時主要考慮以下幾個方面： 1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度 2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率 13 3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量 具體加工路線見走到路線圖。 （6） 、加工設(shè)備的選擇 、工序 3、4、5、6、采用 Z52K 普通銑床，車床的參數(shù)如下： 主要技術(shù)參數(shù) Z52K，T 形槽數(shù)目 （mm） 3 工作臺行程 （mm） 740*320 主軸孔錐度 7：24/ISO40 主軸轉(zhuǎn)速范圍 （r.p.m) 40-1300（12 級）工作臺進(jìn)給速度 （mm/min） 30-740(8 級）主軸中心至垂直導(dǎo)軌距離 （mm） 310 主軸端面至工作臺距離 （mm） 85-460 工作臺尺寸 （mm） 1370320 工作臺上下行程 （mm） 400 外型尺寸 （mm） 146017201500 電動機(jī)功率 51500（KW） 3 凈重 / 毛重 （Kg） 1800 、工序 8、9 采用數(shù)控銑床 XK714，數(shù)控立式銑床參數(shù)如下： XK714 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù) 工作臺 1000*320mm 工作臺行程 600*360mm 主軸行程 500mm 主軸端至工作臺距離 0-500mm 主軸中心至立柱表面距離 120-620mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍/級別 6000rpm 主軸內(nèi)孔錐度 BT40 立銑最大直徑 50mm 端銑最大寬度 100mm 鉆孔最大直徑 16mm 最大快移速度 6000mm/min 定位精度 0.01mm 重復(fù)定位精度 0.01mm 最小設(shè)定單位 0.01mm 主電動機(jī)額定功率 3.7Kw（變頻） 機(jī)床凈重 2000Kg 工序 11、采用 CK5140C，數(shù)控鉆床的參數(shù)如下： 型號 CK5140C，最大鉆孔直徑 40mm,主軸允許最大矩 200N。m，最大進(jìn)給抗力為 12000N 主軸電機(jī)功率 3KW，主軸孔錐度 7:24，主軸箱行程為 350M，主軸中心線距立柱 導(dǎo)軌面距離為 335m 主軸行程（Z 軸）為 240m，主軸轉(zhuǎn)速（12 級） 。工作臺工作面尺寸 為 850*360，T 型槽寬*槽數(shù) 18*3，進(jìn)給速度為 600mm/min，ZK5140C 工作臺縱向行程 （X 軸）為 850mm, 工作臺橫向行程（Y 軸）為 400mm，快移動速度（XYZ 軸） 15*15*3，主軸端面至工作臺面距離 100700mm，定位精度（XY 坐標(biāo)）0.025mm， 重復(fù)定位精度（XY 坐標(biāo)）0.015mm，外型尺寸（長寬高）180015902360mm 工序 10、13 采用 T68K 立式精鏜床的參數(shù)如下 滑架行程 800mm，主軸轉(zhuǎn)速(變頻無級) 01500r/min，主軸進(jìn)給速度 03000mm/mi 14 n，主軸中心至立柱導(dǎo)軌距離 580mm，主軸中心至滑架直立面距離 510mm，工作臺尺寸: 長寬 1100500mm，工作臺縱向行程 1000mm，工作臺橫向行程 400mm，工作臺縱橫向 進(jìn)給速度 03000mm/min，滑架端面離工作臺面最小距離 375mm，滑架端面離工作臺面 最大距離 1175mm，加工精度 IT6，加工粗糙度 R0.81.6，定位精度 0.02mm，重復(fù)定位 精度 0.02mm （7） 、刀具的選擇 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量， 刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分， 刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和 經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件三孔連桿材料為 45 鋼，推薦用硬質(zhì)合金中 的 YT15 類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而 YT 類硬質(zhì)合金具有較 高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加 工 45 鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。 、銑車外圓柱面：刀具號為 T0101，立銑刀，圓弧半徑為 10， 、半精車，精車外圓柱面：刀具號為 T0202，立銑刀，圓弧半徑為 3， 鉆頭：高速鋼刀具 刀具號為 T0303，直徑為 35;刀具號 T0303，直徑為 35， 鉆 25 的孔 T0404 鉆頭直徑為 25 鏜刀 刀具號為 T0505，T0606，T0707，刀桿長度為分別為 BH4550，BH17.535，BH12.520 綜上可做一刀具表如下： 加工表面 刀具號 刀具名稱 刀具參數(shù) 粗銑孔的外圓柱端面 T0101 立銑刀 r=10 半精，精銑的外圓柱端面 T0202 立銑刀 r=3 鉆 35 的孔 T0303 鉆頭 35 鉆 25 的孔 T0404 鉆頭 25 鏜 90 的孔 T0505 鏜刀 BH4550 鏜 35 的孔 T0606 鏜刀 BH17.535 鏜 25 的孔 T0707 鏜刀 BH=12.520 15 粗銑連桿兩端面 、凹槽 T0101 立銑刀 r=10 精 銑耳鉤的兩端平面 T0202 立銑刀 r=3 3.4 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加 工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，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）112的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 5 IT12 55 0.12mm 12.5 毛坯 60 半精銑 1.0 IT8 510.02mm 6.3 2）35 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 3.0 IT12 380.12mm 12.5 毛坯 40 半精銑 1.0 IT8 360.02mm 6.3 3）25 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 3.0 IT12 230.12mm 12.5 毛坯 25 半精銑 1.0 IT8 210.02mm 6.3 精銑 0 IT6 200.02m 6.3 4） 耳鉤的兩端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 3.0 IT12 230.12mm 12.5 毛坯 25 半精銑 1.0 IT6 210.02mm 6.3 5）連桿的端平面 16 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 0 IT12 230.5mm 12.5 毛坯 30 7）112的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 0 IT6 350.02m 6.3 8）35 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 0 IT6 350.02m 6.3 9）25 的孔的外圓柱端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 0 IT6 200.02m 6.3 10）耳鉤的兩端面 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 0 IT6 200.02m 6.3 11）精鏜 90 的孔 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鏜 0 IT6 90H60.022 1.6 毛坯 80 12）鉆 35 的孔 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鉆 2.0 IT12 33 12.5 13）鉆 25 的孔 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鉆 2.0 IT12 23 12.5 14）精鉸 35 的孔 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鏜 0 IT6 35H60.016 1.6 15）精鉸 25 的孔 17 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鏜 0 IT6 25H60.013 1.6 3.5 確定切削用量及功率的校核 112的孔的外圓柱面 粗銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊P433 得知：f=0.81.2mm/r 取 f=0.81mm/r ap=2.5mm 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=80 m/min 則 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 Z52K 說明書取 n=125r/min 故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw 由于機(jī)床 說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值 為 Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r 35 的孔的外圓柱面 粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編 上?？茖W(xué)出版 社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 結(jié)合 Z52K 說明書取 f=0.71 mm/r ap=2.5mm 查金屬 切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 功率 Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw 由于機(jī)床說 明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r 半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊P433 得知： f=0.250.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min 故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得 n=660 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 18 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.75，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠， 實(shí)際取值為 Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r 精車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)表 2-20 知： Vc=150160 m/min 取 Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.55mm 則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得 n=910 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率 為 0.75，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r 25 的孔的外圓柱面 粗銑：d=70 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編 上?？茖W(xué)出 版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際 切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 校核功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠， 實(shí)際取值為 Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45 ap=0.9mm 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得 n=550 r/min 則 Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min 功率 Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw 由于 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r 耳鉤的兩端面 粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編 上?？茖W(xué)出版社 表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw 19 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠， 實(shí)際取值為 Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得 n=510 r/min 取 ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min 功率 Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw 由于機(jī)床說明書查 得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r 桿的端平面 粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編 上海科學(xué)出版社 表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率： Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于機(jī)床說明書 查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 連桿的凹槽 粗銑： 確定進(jìn)給量 f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編 上?？茖W(xué)出版社 表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z52K 說明書取 n=320r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率： Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于機(jī)床說明書 查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 20 112的孔的外圓柱面 精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 50 的孔的外圓柱面 精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 36 的孔的外圓柱面 精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 耳鉤的兩端面 精銑：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 21 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 精鏜 90 的孔 精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削 速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效 率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功 率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 鉆 35 的孔 鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實(shí)際切 削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 鉆孔：查簡明加工工藝手冊P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由 CK5140C 說明書取 n=200r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機(jī)床說 明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 鉆 25 的孔 鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實(shí)際切 削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 22 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 鉆孔：查簡明加工工藝手冊P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由 CK5140C 說明書取 n=200r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機(jī)床說 明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 精鏜 35 的孔 精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削 速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效 率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功 率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 精鏜 25 的孔 精鏜孔： 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 說明書取 n=160/min 故實(shí)際切削 速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效 率為 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功 率 PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 23 4 鏜90 孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工鏜孔90 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線 間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降 低勞動強(qiáng)度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對鏜孔90 孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、 擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較 強(qiáng)的移動壓板來夾緊。 鏜孔 90 孔時為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在 結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。 4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料： （硬質(zhì)合金鏜刀）5YT 刀具的幾何參數(shù)： 60粗K9精10s80 由參考文獻(xiàn)5查表 可得：321 圓周切削分力公式： 0.75.14CpcPFafvK 式中 0.4pam./fr rpsopk 查5表 得： 查5表 取 21()736nbK1250.6b.75n 由表 可得參數(shù)： 694.0pk 0.opspK1rp 即： 74.8()CFN 同理：徑向切削分力公式 ： .975.328PpcPFafv 式中參數(shù)： .pk .1ops.rp 即： 32.()P 軸向切削分力公式 ： 0.5.436fpcPfvK 式中參數(shù)： .1pkKosp0.1rp 即： 605.48()fFN 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按 靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù) 值。即： FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210 24 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表 可得： 60K121.2.01.301.56C 52.3P .f 所以有： 98()KCWFN 76.3P 150f 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；參考文獻(xiàn)， 因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 F 夾與切削力之間的關(guān)系 F 夾KF 軸向力：F 夾KF （N） 扭距： Nm93.103.24.05.14.3108.90 MYFXKfdC 在計(jì)算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 21K 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 得： FWf 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（2.5）有： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 可得： 25.01.32.10. 所以 )(46598NFWfK 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾 緊機(jī)構(gòu)。 4.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工 序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ：11minDd 12min2min.DdDdJWarctgL 其中： ，10.52D20 ，d.3d ， minmin4 .6DWm .02J 25 夾緊誤差 ： cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值： 1 ()9.62HBZyRaZkNcl 查5表 1215 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos.8jy 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm5. 夾具相對刀具位置誤差： 取AD. 誤差總和： 0.53jwm 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表 3.1 定位銷 D d H 公 稱尺 寸 允 差 1h1b1dC1 8 16 15 0.011 22 5 1 4 M12 4 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī) 構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可 靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 26 結(jié)論 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步 的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面 的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個工 序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾 緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn) 率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率， 降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量 的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺 寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對專業(yè)知識和技能有了進(jìn)一步的提高， 為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 27 參考文獻(xiàn) 1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第 2 版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.機(jī)械制造工藝學(xué) 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 工藝師手冊 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 機(jī)床夾具設(shè)