杠桿(一) (CA1340自動(dòng)車(chē)床)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑8mm槽夾具設(shè)計(jì)【銑8mm槽】
杠桿(一) (CA1340自動(dòng)車(chē)床)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑8mm槽夾具設(shè)計(jì)【銑8mm槽】,銑8mm槽,杠桿(一),(CA1340自動(dòng)車(chē)床)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑8mm槽夾具設(shè)計(jì)【銑8mm槽】,杠桿,CA1340,自動(dòng),車(chē)床,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,mm,夾具,設(shè)計(jì)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
杠桿
共
2
頁(yè)
第
1
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
QT50-1.5
毛 坯 種 類(lèi)
鑄件
毛坯外形尺寸
66×35×194
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
車(chē)
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑左右下及四周端面
粗銑左右下及四周端面, 12.5μm
立式銑床X51
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
181.5s
2
半精銑左右下端面
半精銑左右下端面至66—66.03mm,3.2μm
立式銑床X51
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
3
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ8H7mm孔
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ8mm孔至7.84—8mm,1.6μm
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
51.59s
4
鉆、擴(kuò)、粗鉸φ8H8mm孔
鉆、擴(kuò)、粗鉸φ8mm孔至7.68—8mm,3.2μm
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
52.47s
5
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ20mm孔
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ20mm孔至19.84—20mm,1.6μm
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
84.88s
6
鉆、擴(kuò)φ3mm孔
鉆、擴(kuò)φ3mm孔達(dá)到6.3μm
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
30.91s
7
攻螺紋M4、M5
立式銑床X525
絲錐、游標(biāo)卡尺
33.64s
8
攻螺紋M10深18
立式銑床X525
絲錐、游標(biāo)卡尺
36.35s
9
銑800。2mm槽
銑槽保證粗糙度達(dá)到6.3μm
X61W銑床
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、量塊、專(zhuān)用卡具
52.24s
10
清洗
清洗機(jī)
11
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
孫榮耀
2009.06.26
2009.06.26
25
一、零件工藝性分析
1.1、零件的作用
題目給定的零件是CA1340自動(dòng)車(chē)床杠桿,它位于自動(dòng)車(chē)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。經(jīng)查資料得知,此零件用于機(jī)床當(dāng)中,并且還承受著沖擊載荷,因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強(qiáng)度同時(shí)還要有足夠的塑性和韌性。
1.2、零件的工藝分析
分析零件圖可知,該杠桿的左,右端面及上下端面精度要求并不太高,其粗糙度在Ra3.2以上,故可用銑削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度為Ra1.6,所以采用鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸的工藝過(guò)程在鉆床上加工。30mm內(nèi)孔對(duì)精度要求較高,由于端面為平面,可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外,其他加工表面精度要求均不高,因此以車(chē)床和銑床的粗加工就可達(dá)到要求。30mm內(nèi)孔較長(zhǎng),需以多步驟加工實(shí)現(xiàn)。
杠桿共有四組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:
1、以Φ8H7mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:兩個(gè)Φ8H7mm的孔,粗糙度為Ra1.6;尺寸為26mm且與兩個(gè)孔Φ8H7mm相垂直的兩個(gè)平面,尺寸為30mm且與兩個(gè)孔Φ8H7mm相垂直的兩個(gè)平面,粗糙度為Ra6.3;還有有一M4的螺紋孔,其孔軸線(xiàn)與Φ8H7mm的孔軸線(xiàn)垂直。其中,主要加工表面為兩個(gè)Φ8H7mm的孔和尺寸為26mm且與兩個(gè)孔Φ8H7mm相垂直的兩個(gè)平面。
2、以Φ20H7mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:一個(gè)Φ20H7mm的孔及其倒角,粗糙度為Ra1.6;兩個(gè)與Φ20H7mm孔垂直的兩個(gè)平面,粗糙度為Ra3.2;一個(gè)中心軸線(xiàn)與Φ20H7mm孔中心軸線(xiàn)平行且相距11.5mm的圓弧油槽;還有一個(gè)與Φ20H7mm的孔軸線(xiàn)成45°的油孔Φ3mm,并锪沉頭孔。其中,Φ20H7mm孔及兩端面為主要加工面,并且Φ20H7mm的孔粗糙度為Ra1.6、兩平面的粗糙度為Ra3.2。
3、以Φ8H8mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:一個(gè)Φ8H8mm的孔;以Φ8H8mm的孔軸線(xiàn)為軸線(xiàn)的Φ20mm的圓;M5的螺紋孔的軸線(xiàn)與Φ8H8mm的孔軸線(xiàn)相互垂直;還有一個(gè)是與Φ8H8mm的孔軸線(xiàn)相互垂直的下端面,其粗糙度為Ra6.3。其中,下端面為主要加工表面。
4、以M10mm螺紋孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:M10的螺紋孔及與其軸線(xiàn)相互垂直的左右端面,其中左端面的粗糙度為Ra6.3。其中左端面為主要加工表面。
1.3、 生產(chǎn)類(lèi)型
由題目知產(chǎn)量五萬(wàn)件以上,計(jì)算其年生產(chǎn)綱領(lǐng):
N—零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件|年)
Q—產(chǎn)品年產(chǎn)量(臺(tái),輛|年)
m—每臺(tái)(輛)產(chǎn)品中零件的數(shù)量(件|臺(tái),輛)
a%—備品率
b%—廢品率
Q=50000臺(tái)|年,
m=1件—|臺(tái)
a取3%,b取0.5%
計(jì)算得 N=51757.5
該偏心套的生產(chǎn)類(lèi)型屬于大量生產(chǎn)。
二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖
2.1、確定毛坯的制造形成
? ?該零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5、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)該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為50000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,從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也應(yīng)選用鑄件,從而使零件有較好的力學(xué)性能,保證零件的工作可靠。經(jīng)查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表2-1和表2-3確定毛坯的公差等級(jí)CT7級(jí),尺寸公差為1.2mm。由表2-4可查得加工余量為2.0mm。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2、確定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可
三、選擇加工方法,制定工藝路線(xiàn)
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇制定工藝路線(xiàn)
3.1.1.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?;孢x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)無(wú)法正常進(jìn)行。
3.1.2.粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇:按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則,即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
3.1.3.精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇:精基準(zhǔn)選擇的原則有基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則和自為基準(zhǔn)原則。在選擇時(shí),主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。
3.2、零件表面加工方法的選擇
(1)左右下及四周端面 公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra3.2,需進(jìn)行半精銑。
(2)Φ8H7mm孔 公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra1.6,需要進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。
(3)Φ8H8mm孔 公差等級(jí)為IT8,表面粗糙度為Ra3.2,需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。
(4)Φ20mm孔 公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra1.6,需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。
(5)Φ3mm孔 公差等級(jí)為IT9,表面粗糙度為Ra6.3,需鉆和擴(kuò)。
(6)攻螺紋M4、M5與攻螺紋M10深18
(7)銑800。2mm槽 公差等級(jí)為IT9,表面粗糙度為Ra6.3。
3.3、制定工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)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)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1、工藝路線(xiàn)方案一
工序1 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔端面A。
工序2 粗銑、半精銑Φ8H7mm孔的四個(gè)端面及Φ20H7mm孔端面B,精銑端面B。
工序3 鉆Φ3油孔。
工序4 同時(shí)鉆Φ8H8mm,Φ8H7mm孔和R3mm圓弧油槽。
工序5 粗鉸Φ8H8mm,Φ8H7mm,Φ20H7mm三孔。
工序6 車(chē)Φ20H7mm孔兩端倒角。
工序7 粗銑、精銑槽。
工序8 鉆M4 、M5螺紋底孔。
工序9 攻M10螺紋孔。
工序10 精鉸Φ8H8mm,Φ8H7mm,Φ20H7mm三孔。
工序11 終檢。
2、工藝路線(xiàn)方案二
工序1 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔端面A。
工序2 粗銑、半精銑、精銑Φ8H7mm孔的四個(gè)端面及Φ20H7mm孔的B端面。
工序3 鉆R3mm圓弧油槽。
工序4 同時(shí)鉆Φ8H7mm,Φ8H8mm兩孔和擴(kuò)Φ20H7mm孔。
工序5 粗鉸Φ8H7mm,Φ8H8mm,Φ20H7mm三孔。
工序6 精鉸Φ8H7mm,Φ8H8mm,Φ20H7mm三孔。
工序7 車(chē)Φ20H7mm孔兩端倒角。
工序8 鉆Φ3mm油孔。
工序9 鉆M4 、M5螺紋底孔。
工序10 攻M10mm螺紋孔。
工序11 粗銑、精銑槽。
工序12 終檢。
3、工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一與方案二在1~2兩道工序相同,只是方案一先加工油槽,然后用它可以限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。另外,精鉸孔置于最后加工。而方案二卻不同,精鉸孔置于粗鉸孔之后,可以用它作為精準(zhǔn)來(lái)加工其它表面,提高精度要求,但從兩方案比較可以看出,它們?cè)谖恢镁壬系囊笕圆灰妆WC,并且在一道工序中同時(shí)鉆幾個(gè)孔,只能選用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的組合機(jī)床(但在成批生產(chǎn)時(shí),在能保證加工精度的情況下,應(yīng)盡量不選用專(zhuān)用組合機(jī)床)加工,這樣便增加了加工設(shè)備的要求,經(jīng)濟(jì)花費(fèi)會(huì)相應(yīng)提高,因此,綜合以上兩個(gè)方案及零件的技術(shù)要求,可以先加工Φ20H7mm孔的兩端面,以它為精基準(zhǔn)面,Φ35mm外圓面及R12mm圓弧面輔助定位來(lái)鉆R3mm的圓弧油槽(精度要求可以不考慮),擴(kuò)、鉸Φ20H7mm的孔,然后再以Φ20H7mm孔端面及其孔為精基準(zhǔn)面,R12mm圓弧面輔助定位來(lái)加工Φ8H8mm,Φ8H7mm孔及部分端面和槽,這樣基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一,不僅可以保證尺寸精度,還可以保證位置精度。而油孔及螺紋孔,它們的精度要求不高,可以放于最后加工,仍以Φ20H7mm孔端面及其孔與Φ8H8(Φ8H7)mm孔定位。由于加工過(guò)程中夾緊也比較方便,于是,最后的加工路線(xiàn)確定如下:
工序Ⅰ:粗銑左右下及四周端面。
工序Ⅱ:鉆R2油槽×1.5深。
工序Ⅲ:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ8H7mm孔。
工序Ⅳ:鉆、擴(kuò)、粗鉸φ8H8mm孔。
工序Ⅴ:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ20mm孔。
工序Ⅵ:鉆、擴(kuò)φ3mm孔。
工序Ⅶ:攻螺紋M4、M5。
工序Ⅷ:攻螺紋M10深18。
工序Ⅸ:銑800。2mm槽。
工序Ⅹ:清洗。
工序Ⅺ:終檢
3.4、選擇加工設(shè)備與工藝裝備
工序號(hào)
設(shè)備
工 藝 裝 備
工序Ⅰ
X61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床
高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
工序Ⅱ
Z525立式鉆床
高速鋼長(zhǎng)麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
工序Ⅲ
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
工序Ⅳ
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
工序Ⅴ
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用卡具
工序Ⅵ
四面組合鉆床
擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡具
工序Ⅶ
立式銑床X525
絲錐、游標(biāo)卡尺
工序Ⅷ
立式銑床X525
絲錐、游標(biāo)卡尺
工序Ⅸ
X61W銑床
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、量塊、專(zhuān)用卡具
工序Ⅹ
清洗機(jī)
工序Ⅺ
塞規(guī)、百分表、卡尺等
四、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“C1340半自動(dòng)車(chē)床杠桿”零件材料為QT50-1.5,生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),采用機(jī)器造型,金屬模鑄造毛坯.
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.φ8孔外端面的加工余量(加工余量的計(jì)算成本長(zhǎng)度為)
加工余量計(jì)算表如下:
工序
加工尺寸及公差
鑄件毛坯
(φ8二端面尺寸)
粗銑二端面
半精銑床兩端面
精銑床兩端面
加工前尺寸
最大
77
69
67
最小
73
68.4
66.81
加工后尺寸
最大
77
69
67
66
最小
73
68.7
66.81
65.8
加工余量(單邊)
2
最大
2
1
0.30
最小
1
0.4
0.12
加工公差(單邊)
-0.312
-0.1912
-0.212
(1)按照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表12-2,取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級(jí)為7,故偏差為±1.2。
(2)精銑余量:?jiǎn)芜厼?.5,精銑偏差即零件偏差.
(3)半精銑余量:單邊為Z=1mm,(見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1-22),加工精度等級(jí)為IT11,所以本工序加工偏差為(入體方向)
(4)粗銑加工余量:分兩次走刀,單邊加工余量為Z=2mm, (《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1-22),加工精度等級(jí)為IT12,所以加工偏差為(入體方向)
2.φ8二孔外端面的加工余量
(1) 按照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表12-2,取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級(jí)為7,故偏差為±0.5。
(2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.7mm見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1-22),加工精度等級(jí)為IT11,即本工序加工偏差為
(3)粗銑加工余量: 單邊為=2-0.7=1.3mm,分兩次走刀,故每次加工余量為Z=/2=0.65mm,加工精度等級(jí)為IT12,所以加工偏差為。
3. φ8孔的加工余量,孔的精度要求為IT7,《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表13-14,確定工序尺寸及余量為
鉆孔: φ7.8mm
粗鉸: φ7.96mm Z=0.16mm
精鉸: φmm Z=0.04mm
4. φ8孔的加工余量,孔的精度要求為IT7,《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表13-14,確定工序尺寸及余量為
鉆孔: φ7.8mm
粗鉸: φ7.96mm Z=0.16mm
精鉸: φmm Z=0.04mm
5. φ20孔的加工余量,孔的精度要求為IT7,《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表13-14,確定工序尺寸及余量為
毛坯孔: φ18mm
擴(kuò)孔: φ19.8mm Z=1.8mm
粗鉸: φ19.94mm Z=0.14mm
精鉸: φmm Z=0.05mm
6. 槽的加工余量,參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表13-14,確定工序尺寸及余量為
粗銑 : 6mm
半精銑 8mm Z=2mm
由表可查得,800。2mm的槽精鉸余量a=0.30mm;粗銑槽加工之后槽的基本尺寸=7.7mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為精銑:IT9;銑:IT12;根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為,精銑:0.036mm;粗銑:0.15mm。
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精銑:8+0.0360mm;粗銑: 8+0.150mm.
五、確定切削用量及基本時(shí)間
工序1 粗銑,半精銑,精銑Φ20H7mm孔的兩端面。選用機(jī)床:X61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。
1.粗銑Φ20H7mm孔的兩端面
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5,故可用高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀。查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)明手冊(cè))表11-21和表12-22,取銑刀直徑d=125mm,粗齒,z=20齒。
由于粗銑加工單邊余量為3mm,小于5mm,故銑削寬度=3mm。
查《機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》(簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè))表11-69可知, =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊(cè)》表14-77,取u=38m/min則:
=1000u/dπ=96(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=100r/min,則實(shí)際切削速度
=πd/1000=39.27(r/min)
當(dāng)=100r/min時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
= Z=0.1×20×100=200(mm/min)
查機(jī)床說(shuō)明書(shū),取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量
= /Z=0.1025(mm/Z)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》表15-14,切入長(zhǎng)度L1=1.7mm,超出長(zhǎng)度L2=3 mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0+L1+L2,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
Tm= (L0+L1+L2)/=(32+1.7+3)/205=0.18(min)
2 半精銑φ20H7mm孔的端面
選用高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀,細(xì)齒,d=125mm,z=20齒。
由于加工余量1mm,經(jīng)查手冊(cè),只需一次半精銑,故銑削寬度=1mm
查《工藝手冊(cè)》表14-69,f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z
查《工藝手冊(cè)》表14-77,取U=45m/min,則
=1000u/πd=114.6(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度
Uc=πd/1000=49(m/min)
當(dāng)=125r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為
=fz=1=0.08×20×125=200(mm/min)
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為=205 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為
f= /z=205/(20×125)=0.082(mm/z)
切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L(zhǎng)0+L1+L2,則機(jī)動(dòng)工時(shí)
= (L0+L1+L2)/=(32+1.7+3)/205=0.18(min)
3.精銑φ20H7mm孔的端面
選用高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀,細(xì)齒,d=125mm,z=20齒。
由于加工余量為0.5mm,只需一次精銑,故銑削寬度=0.5mm。
查《工藝手冊(cè)》表14-69,f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.06mm/齒。
查《工藝手冊(cè)》表14-77,取切削速度U=54m/min,則
=1000U/πd=137(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度
Uc=πd/1000=49(m/min)
當(dāng)=125r/min時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量為
=fz=0.06×20×125=150(mm/min)
查機(jī)床說(shuō)明書(shū),取實(shí)際進(jìn)給速度為=166 mm/min,則進(jìn)給量為
f= / z=166/(20×125)=0.066(mm/z)
切削工時(shí):由工步1可知,刀具行程為L(zhǎng)0+L1+L2,則機(jī)動(dòng)工時(shí)
= (L0+L1+L2)/=0.22(min)
工序2:鉆R2mm圓弧油槽,擴(kuò)φ20H7mm孔.選用Z525立式鉆床。
1. 鉆R2mm圓弧油槽,選高速鋼長(zhǎng)麻花鉆,d=6mm.
單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.18∽0.22mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.2m/s=12m/min,則
n=1000u/πd=1000×12/(π×6)=636.61(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×6×680/1000=12.82(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆R2mm圓弧油孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22×680)=0.557(min)
2. 擴(kuò)Φ19.8mm孔,選用高速鋼擴(kuò)鉆,d=19.8mm.
單邊切削深度a=0.9mm.
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實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度之關(guān)系為:
F=(1.2∽1.8)f鉆
U=(1/2 ∽1/3)U鉆
式中, f鉆、U鉆----加工實(shí)心孔的切削用量.
現(xiàn)已知
f鉆=0.5mm/r 《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
U鉆=0.35m/s=21m/min 《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
并令
f=1.5f鉆=1.5×0.5=0.75 (mm/r)
U=0.4U鉆=0.4×21=8.4 (mm/min)
n=1000u/πd=1000×8.4/(π×19.8)=135.04(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=140r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×19.8×140/1000=8.71(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則擴(kuò)鉆Φ19.8mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81×140)=0.83(min)
工序3: 粗鉸、 精鉸Φ20H7mm孔,車(chē)Φ20H7mm孔兩端倒角1×45°。選用Z5125立式鉆床。
1.粗鉸Φ19.94mm兩孔,選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。
單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。
查《工藝手冊(cè)》表14-60,f=1∽2mm/r,按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=1mm/r.
查《工藝手冊(cè)》表14-60,取U=45m/min,則
n=1000u/πd=1000×45/(π×19.94)=718(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×19.94×680/1000=42.60(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸Φ19.94mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1×680)=0.152(min)
2.精鉸Φ20H7mm的孔,選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20H7mm。
單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。
查《工藝手冊(cè)》表14-60,,按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=1mm/r.
查《工藝手冊(cè)》表14-60,取U=60m/min,則
n=1000u/πd=1000×60/(π×20)=954.9(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×20×960/1000=60.3(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.05mm,L2=22mm,則精鉸Φ20H7mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0×960)=0.107(min)
3.車(chē)Φ20H7mm孔兩端倒角1×45°,選用Z5125立式鉆床,90°錐面锪鉆,d=25mm。
查《工藝手冊(cè)》表14-48,f=0.10∽0.15mm/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)速與鉸孔相同,即n=960r/min。
工序4:鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm孔。選用Z5125立式鉆床。
1.鉆d=Φ7.8mm孔,選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。
單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.18∽0.22mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.2m/s=12m/min,則
n=1000u/πd=1000×12/(π×7.8)=489.7(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×7.8×545/1000=13.35(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆Φ7.8mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(12+2.4+1.0)/(0.22×545)=0.26(min)
2.粗鉸Φ7.95mm的孔,選用高速鋼鉸刀,d=7.95mm。
單邊切削深度a=z/2=0.15/2=0.075mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19,取U=0.173m/s=10.38m/min,則
n=1000u/πd=1000×10.38/(π×7.95)=415.6(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=392r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×7.95×392/1000=9.79(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.075mm,L2=11mm,則粗鉸Φ8H7mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2(L+L1+L2)/f n=2×(12+1.075+11)/(0.81×392)=0.15(min)
3.精鉸Φ8H7mm的孔,選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。
單邊切削深度a=z/2=0.05/2=0.025mm。
查《工藝手冊(cè)》,按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19,取U=0.22m/s=13.2m/min,則
n=1000u/πd=1000×13.2/(π×8)=525(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×8×545/1000=13.7(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.025mm,L2=11mm,則精鉸Φ8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2(L+L1+L2)/f n=2×(12+1.025+11)/(0.81×545)=0.11(min)
工序5:
粗銑,半精銑,精銑Φ8H7mm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Φ8H7mm孔的四個(gè)端面
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-21和表12-22,選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀,取銑刀直徑d=40mm,Z=6,粗齒。
由于粗銑加工單邊余量為2.8mm,小于5mm,故銑削寬度=2.8mm
查《工藝手冊(cè)》表11-69可知, =0.08~0.12mm/z, 取=0.08 mm/齒。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-28,U=0.75∽1.5m/s,取u=0.75m/s=45m/min,則
=1000u/dπ=1000×45/(40×π)=358.1(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=380r/min,則實(shí)際切削速度
=πd/1000=47.75(r/min)
當(dāng)=380 r/min時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
= Z=0.08π6×380=182.4(mm/min)
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量
= /Z=205/(6×380)=0.09(mm/Z)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》表15-14,切入長(zhǎng)度L1=10.5mm,超出長(zhǎng)度L2=2mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0+L1+L2,則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動(dòng)工時(shí)為
Tm= 4(L0+L1+L2)/= 4×(20+10.5+2)/205=0.64(min)
2.半精銑Φ6H7mm孔的四個(gè)端面
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-21和表12-22,選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀,取銑刀直徑d=40mm,Z=8,細(xì)齒。
由于半精銑加工單邊余量為0.7mm,故銑削寬度=0.7mm
查《工藝手冊(cè)》表11-69可知,f =1.0~1.6mm/r, 取f=1.0mm/r。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-28,U=0.75∽1.5m/s,取u=1m/s=60m/min,則
=1000u/dπ=1000×60/(40×π)=477.46(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=490r/min,則實(shí)際切削速度
=πd/1000=61.58(r/min)
當(dāng)=490r/min時(shí),刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
= f=1.0×380=490(mm/min)
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取實(shí)際進(jìn)給速度=510mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量
f= /=510/490=1.04(mm/r)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》表15-14,切入長(zhǎng)度L1=10.5mm,超出長(zhǎng)度L2=2mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0+L1+L2,則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動(dòng)工時(shí)為
Tm= 4(L0+L1+L2)/= 4×(20+10.5+2)/510=0.26(min)
工序6: 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm及Φ8H8孔。選用Z5125立式鉆床。
1.鉆d=Φ7.8mm兩孔,選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。
單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.22∽0.26mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.2m/s=12m/min,則
n=1000u/πd=1000×12/(π×7.8)=489.7(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆Φ7.8mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.27(min)
2.粗鉸Φ7.96mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。
單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19,取U=0.22m/s=13.2m/min,則
n=1000u/πd=1000×13.2/(π×7.96)=527.85(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×7.96×545/1000=13.63(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸Φ8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×545)=0.105(min)
3.精鉸Φ8H7mm的兩孔,選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。
單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19,取U=0.278m/s=16.68m/min,則
n=1000u/πd=1000×16.68/(π×8)=663.68(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=1.02mm,L2=11mm,則精鉸Φ8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min)
工序7:鉆Φ3mm油孔。選用Z5125立式鉆床與專(zhuān)用夾具。
1.鉆Φ3mm的油孔,選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。
單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.08∽0.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.13mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.2m/s=12m/min,則
n=1000u/πd=1000×12/(π×3)=1273.8(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×3×960/1000=9.04(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ3mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(7+1.5+1.0)/(0.13×960)=0.076(min)
工序8:鉆M4mm、M5螺紋底孔,攻M10mm螺紋孔。選用Z5125立式鉆床與專(zhuān)用夾具。
1.鉆M4mm的螺紋底孔Φ3mm,選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。
單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.08∽0.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.1mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.15m/s=9m/min,則
n=1000u/πd=1000×9/(π×3)=955(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×3×960/1000=9.05(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ4mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)
2. 鉆M5mm的螺紋底孔Φ4mm,選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。
單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10,f=0.08∽0.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.1mm/r.
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12,取U=0.15m/s=9m/min,則
n=1000u/πd=1000×9/(π×4)=716.6(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×4×960/1000=12.1(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ5mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)
2.攻M10mm的螺紋底孔。
查《工藝手冊(cè)》表11-49,選用M10絲錐,螺距P=0.7mm,則進(jìn)給量f=0.7mm/r。
查《工藝手冊(cè)》表11-94,取U=6.8m/min,則
n=1000u/πd=1000×6.8/(π×4)=541(r/min)
按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=490r/min,所以實(shí)際切削速度為:
U=πd n/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.4mm,則攻M10mm螺紋孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為:
T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min)
工序9: 粗銑,半精銑槽。選用機(jī)床:X61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。
1.粗銑槽,選用高速鋼直齒三面刃銑刀,直徑d=100mm,寬度為7mm,Z=20,粗齒。
查《工藝手冊(cè)》表11-69可知, =0.06~0.12mm/z, 取=0.08mm/齒。
查《工藝手冊(cè)》表14-77,取u=38m/min則:
=1000u/dπ=1000×38/(100×π)=120.9(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度
=πd/1000=(π×100×125)/1000=39.27(r/min)
當(dāng)=125r/min時(shí),每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
= Z=0.08×20×125=200(mm/min)
查機(jī)床說(shuō)明書(shū),取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量
= /Z=205/(20×125)=0.082(mm/Z)
切削工時(shí):查《工藝手冊(cè)》表15-14,切入長(zhǎng)度L1=37.4mm,超出長(zhǎng)度L2=3.0 mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0+L1+L2,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
Tm= (L0+L1+L2)/=(22.88+37.4+3.0)/205=0.31(min)
2. 半精銑槽,選用高速鋼直齒三面刃銑刀,直徑d=100mm,寬度為8mm,Z=20,細(xì)齒。
精銑的單邊切削寬度a=0.5mm.
查《工藝手冊(cè)》表14-69,f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.06mm/z
查《工藝手冊(cè)》表14-77,取U=45m/min,則
=1000U/πd=1000×45/(π×100)=143(r/min)
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度
Uc=πd/1000=39(m/min)
當(dāng)=125r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為
=fz=1=0.06×125×20=150(mm/min)
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為=166 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為
f= /z=166/(20×125)=0.0664(mm/z)
切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L(zhǎng)0+L1+L2,則機(jī)動(dòng)工時(shí)
= L0+L1+L2/=(22.8+37.4+3.0)/166=0.39(min)
3 銑8槽夾具設(shè)計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑8槽,該槽對(duì)孔的中心線(xiàn)要滿(mǎn)足對(duì)稱(chēng)度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知:在對(duì)8槽進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工,因此,定位、夾緊方案有:
銑該8槽時(shí)其對(duì)孔的中心線(xiàn)有對(duì)稱(chēng)度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩個(gè)檔銷(xiāo)的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為底平面。
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)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:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
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(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如2.1.
由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式
即:
由上述計(jì)算易得:
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(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩個(gè)檔銷(xiāo)定位。為了滿(mǎn)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。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.3.1定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和固定棱形銷(xiāo)來(lái)定位,其參數(shù)如下表:
表3.1 定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
14~18
16
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
表3.2 定位棱銷(xiāo)
d
H
d
公稱(chēng)尺寸
允差
40~50
20
22
+0.034
~0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
3.3.2夾緊裝置的選用
該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板,其參數(shù)如表3.3:
表3.3 移動(dòng)壓板
公稱(chēng)直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
3.3.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖3.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.4:
表3.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱(chēng)尺寸
允差d
允差
公稱(chēng)尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工,所以選用側(cè)裝對(duì)刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.2所示:
圖3.2 側(cè)裝對(duì)刀塊
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示:
圖3.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表3.5:
表3.5 塞尺
公稱(chēng)尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
七.體會(huì)與展望
三周的課程設(shè)計(jì)就快結(jié)束,本作品也接近尾聲,回想整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程感覺(jué)收獲滿(mǎn)滿(mǎn)的,我們終于走出了課本能夠真正的自己動(dòng)手設(shè)計(jì)充分的實(shí)現(xiàn)了理論與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合,感覺(jué)很不容易但還是成功的完成了任務(wù)。本次設(shè)計(jì)要非常感謝老師大力支持和熱心的幫助,您的幫助我們看在眼里記在心里,在此對(duì)老師說(shuō)聲您辛苦了。
機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。培養(yǎng)了自己編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力,為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠(chǎng)從事工藝與夾具設(shè)計(jì)做了一些必要的準(zhǔn)備。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)自己的收獲如下:
1 培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程(工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、金屬切削加工及裝備等)的理論知識(shí),結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題,初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力
2 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求,運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,學(xué)會(huì)了擬訂夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3 使自己提高了應(yīng)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力,掌握了從事工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟。
4 進(jìn)一步培養(yǎng)了自己機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編寫(xiě)技術(shù)文件等的基本技能。。
5 培養(yǎng)了自己解決工藝問(wèn)題的能力,為今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠(chǎng)從事工藝與夾具設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
所以,非常感謝學(xué)校能夠給我們提供這樣的機(jī)會(huì),在這樣的條件下我想我們的動(dòng)手能力會(huì)越來(lái)越強(qiáng),但由于本人的能力有限本次設(shè)計(jì)終會(huì)有一些不足之處希望老師給與修改點(diǎn)評(píng),再次表示感謝。
八.參考文獻(xiàn)
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