插入耳環(huán)機(jī)械加工工藝和銑鍵槽專用夾具設(shè)計,插入,耳環(huán),機(jī)械,加工,工藝,鍵槽,專用,夾具,設(shè)計 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 插入耳環(huán) 共 17 頁 第 15 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 加工車間 65 粗銑鍵槽 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 150×79×41 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 01 粗銑鍵槽 刀具：三面銑刀 量具：卡盤 75 18.6 0.8 5 1 0.52 0.6 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 插入耳環(huán) 共 17 頁 第 16 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 加工車間 70 精銑鍵槽 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 01 精銑鍵槽 刀具：三面銑刀 量具：卡板 75 18.85 0.08 1 1 0.03 0.6 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 插入耳環(huán) 共 17 頁 第 1 頁 材料牌號 45 毛坯種類 鑄 件 毛坯外形尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工 序 號 工 步 號 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 05 粗銑二邊表面D、E XA5032 高速鋼鑲齒銑刀 10 粗銑C面 X6132 高速鋼鑲齒銑刀 15 粗車外圓Φ35 CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 20 粗車外圓Φ27（工步1）、倒角C1（工步2）及車退刀槽Φ24 CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 25 進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì) 描 圖 30 鉆Φ32的孔 Z3025 高速鋼錐柄麻花鉆 35 擴(kuò)Φ32的孔 Z3025 高速鋼錐柄麻花鉆 描 校 40 半精車外圓Φ35 CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 45 精車Φ35 CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 底 圖 50 車錐面，倒角C2 CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 裝訂號 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 插入耳環(huán) 共 17 頁 第 2 頁 材料牌號 45 毛坯種類 鑄 件 毛坯外形尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工 序 號 工 步 號 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 55 攻螺紋M27×1.5-6h CA6140 硬質(zhì)合金YT15車刀 60 鉆Φ5的銷孔 Z3025 高速鋼錐柄麻花鉆 65 粗銑鍵槽 X6132 高速鋼鑲齒銑刀 70 精銑鍵槽 X6132 高速鋼鑲齒銑刀 75 銑A面 X6132 高速鋼鑲齒銑刀 描 圖 描 校 底 圖 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 裝訂號 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 目 錄 一、零件分析………………………………………………………………………1 1.零件的功用分析 2.零件的工藝分析 二、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 ……………………………………………………...2 1. 確定生產(chǎn)類型以及毛坯制造形式 2.基面的選擇 (1)粗基準(zhǔn)的選擇 (2)精基準(zhǔn)的選擇 3.選擇加工方法 (1)平面的加工 (2)孔的加工 (3)外圓與退刀槽、攻螺紋 (4)槽加工 4.制定工藝路線 5.確定加工余量及毛坯尺寸 (1)確定加工余量 (2)確定毛坯基本尺寸 (3)確定毛坯尺寸公差 (4)繪制毛坯簡圖 6.工序設(shè)計 (1)選擇加工設(shè)備與工藝裝備 (2)確定工序尺寸 7.確定切削用量和基本時間 三、夾具設(shè)計…………………………………………………………………..30 四、參考文獻(xiàn) 一、零件分析 1.零件的功用分析 本小組所做零件是插入耳環(huán)，其作用是用來固定晾衣架的上端，插入耳環(huán)的作用還有很多，主要起固定功能。 2.零件的工藝分析 由圖1-1和1-2可以看出，粗糙度要求最高的是外圓Φ35，表面粗糙度為Ra1.6，公差等級為IT7級，通過精車來加工。Φ35外圓是插入耳環(huán)的主要設(shè)計基準(zhǔn)。鍵槽對Φ35軸線的對稱度公差為0.1，孔Φ32軸線對Φ35軸線的垂直度公差為0.5/50。D面和E面粗糙度為Ra50，可以通過粗銑達(dá)到。Φ32孔的內(nèi)孔粗糙度為Ra6.5，可以先通過鉆床，然后再擴(kuò)鉆，來滿足精度要求。A面通過粗銑可以達(dá)到要求。C面通過粗銑可以達(dá)到要求。 對插入耳環(huán)零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。 A面 C面 D面，對立面為E面 圖1-1 圖1-2 二、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 1.確定生產(chǎn)類型以及毛坯制造形式 按設(shè)計任務(wù)書，插入耳環(huán)成中批量生產(chǎn)。插入耳環(huán)年產(chǎn)量為4000件；每日3班，若插入耳環(huán)備品率為8%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為N=Qn(1+α%+β%)=4000×1×（1+8%+1%）件=4360件/年;可見，插入耳環(huán)的年生產(chǎn)量為4360件。插入耳環(huán)可看成獨立的一部分，屬輕型機(jī)械。因此，根據(jù)表5-8，由生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件的生產(chǎn)為中批生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點，如多采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等，其工藝特點見表5-9。 由該零件的功用和工作狀況可知，原設(shè)計單位選用了既能滿足要求，價格又相對低廉的45鋼，因此可以確定毛坯形式為鍛造。該零件材料選為45鋼，屈服強(qiáng)度為600MPA，該零件的形狀不是很復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近，Φ35軸的單邊余量3.0mm，兩邊余量6.0mm，所以毛坯尺寸選為Φ40；厚度36mm，單邊余量3mm，所以毛坯厚度42mm；在軸向方向3mm，所以毛坯軸向長度為150mm。 2.選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。 (1)粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。Φ35mm軸為重要表面，加工時要求余量小而均勻，盡量通過粗基準(zhǔn)，加工出一個精基準(zhǔn)面，因此應(yīng)選擇該Φ35mm軸線為粗基準(zhǔn)。 (2)精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。插入耳環(huán)是帶有孔的零件。Φ32mm孔是精度要求最高的高的孔，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度，應(yīng)選Φ32mm孔為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。還由于零件的要求是Φ35mm軸和Φ32mm孔在垂直度上有較高的精度要求，因此選擇Φ32mm孔作為精基準(zhǔn)，這樣就保證精度要求最高的Φ35mm軸的加工精度，減少加工誤差。在插入耳環(huán)的加工過程中，該孔還可以作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，加工其他次要表面，體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。 3.選擇加工方法 (1)平面的加工 對于本零件由于面D、E粗糙度為Ra50，通過粗銑就可以達(dá)到。而對于C面粗糙度為Ra6.3通過粗銑也可以達(dá)到。而表面A的粗糙度要求為Ra12.5，根據(jù)GB/T 1804-2000規(guī)定，選用中等級（m），相當(dāng)于IT13級，故可考慮粗車或粗端銑，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，選用端銑加工方式。 (2)孔的加工 Φ32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3，采用鉆-擴(kuò)方式進(jìn)行加工，鉆孔后擴(kuò)孔可以達(dá)到精度要求，滿足安裝配合E9。Φ5的銷孔，用槍孔鉆就可以加工出來。 (3)外圓與退刀槽、攻螺紋 外圓Φ35的加工是本零件中最重要的部分。（本次選用CA6140車床）由于外圓的公差等級為IT7級，表面粗糙度Ra1.6，所以采用粗車-半精車-精車。而對于外圓Φ27，表面要攻螺紋，所以只粗車就可以。在粗車過后再用螺紋車刀進(jìn)行攻螺紋。退刀槽可以用切斷刀車出。 (4)槽加工 對槽的加工，槽的要求為Ra3.2，（所以用X6132萬能銑床）進(jìn)過粗銑-精銑就可以達(dá)到。 4.制定工藝路線 根據(jù)零件本身要求及先粗后精的加工原則，插入耳環(huán)的加工工藝路線如下： 工序 5：粗銑二邊表面D、E。定位基準(zhǔn)：外圓Φ35 工序10：粗銑C面。定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序15：粗車外圓Φ35。定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序20：粗車外圓Φ27（工步1）、倒角C1（工步2）及車退刀槽Φ24。定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序25：進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì) 工序30：鉆Φ32的孔。定位基準(zhǔn)：外圓Φ35以及C面。 工序35：擴(kuò)Φ32的孔。定位基準(zhǔn)：外圓Φ35以及C面。 工序40：半精車外圓Φ35。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 工序45：精車Φ35。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 工序50：車錐面，倒角C2。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 工序55：攻螺紋M27×1.5-6h。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 工序60：鉆Φ5的銷孔。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 工序65：粗銑鍵槽。用銑床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工。 工序70：精銑鍵槽。用銑床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工 工序75：銑A面。定位基準(zhǔn)：Φ32的孔及兩邊表面D、E。 5.確定加工余量及毛坯尺寸 (1)確定加工余量 插入耳環(huán)的材料為45鋼，屈服強(qiáng)度600MPa，且為批量生產(chǎn)。查表可知，鍛件的尺寸公差為CT8-CT12級，此處選為CT9級。選擇加工余量為H級，根據(jù)機(jī)械加工后鍛件的最大輪廓尺寸加工表面余量如下表： 表1-1 加工表面 單邊余量/mm 雙邊余量/mm 備注 兩邊面D、E面 3 6 粗銑一次完成 φ35外圓 3 6 基本尺寸為81mm φ32孔E9 1 2 先用鉆頭鉆孔至Φ30，再擴(kuò)至Φ32?；境叽鐬榭咨畛叽?6mm。 銑鍵槽 3 無 基本尺寸為Φ25 M27x1.5-6h的螺紋 7 14 主要由φ35外圓的毛坯尺寸決定 軸向長度84尺寸 3 無 車錐面、粗車Φ27端面、粗車Φ35端面共同決定 (2)確定毛坯基本尺寸 加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取得相應(yīng)加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示： 表3-2 零件尺寸/mm 加工余量/mm 毛坯尺寸/mm 36 6 42 Φ35 5 Φ41 84 3 87 (3)確定毛坯尺寸公差 由表5-1，選用CT9級查的各鑄件加工尺寸公差如表3-3所示： 表3-3 毛坯尺寸/mm 公差/mm 標(biāo)注 結(jié)果 42 2 41 2 87 2.2 (4)繪制毛坯簡圖 根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪制毛坯簡圖，如圖3-1： 圖3-1 毛坯簡圖 6.工序設(shè)計 (1)選擇加工設(shè)備與工藝裝備 a.選擇加工設(shè)備 選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號，主要取決于現(xiàn)場設(shè)備情況。若零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗機(jī)床功率。根據(jù)以上內(nèi)容和考慮零件經(jīng)濟(jì)度與零件表面設(shè)計相適應(yīng)，又本零件的加工余量和硬度不是很大，故選定各工序機(jī)床如下： 工序05：XA5032立式升降臺銑床。 工序10、65、70、75：X6132萬能銑床。 工序15、20、45、50、55、60：選擇CA6140車床 工序30、35：分別選用Z3032搖臂鉆床、Z35搖臂鉆床。 b.選擇夾具 對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效率的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾具，專門設(shè)、制造。 c.選擇刀具 根據(jù)加工工藝需要刀具的選擇情況如下： （1）工序05 二邊表面D、E 高速鋼鑲齒套式面銑刀 （2）工序35 鉆Φ30 高速鋼錐柄麻花鉆 （3）工序35 擴(kuò)Φ32 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 （4）工序15、45、50 YT類硬質(zhì)合金 （5）工序 70、75銑鍵槽 高速鋼鑲齒套式面銑刀 在刀具選擇過程中盡量選擇通用刀具。在中批生產(chǎn)中，不排除在某些工序中使用專用刀具，但專用刀具需要專門定做，詳細(xì)的內(nèi)容可參閱《金屬切削刀具》等教材及相關(guān)資料。 d.選擇量具 選擇量具的原則是根據(jù)被測對象的要求，在滿足測量精度的前提下，盡量選用操作方便、測量效率搞的量具。量具由通用量具和各種專業(yè)量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測工件的特點，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一種按計量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測對象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計量器具的不確定度允許值(),然后在量具手冊中選擇一種不確定度等于或小于U1的量具；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。 (2)確定工序尺寸 確定工序尺寸時，對于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計要求，將設(shè)計尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)注也按設(shè)計規(guī)定。當(dāng)加工表面精度較高時，往往要經(jīng)過數(shù)道工序才能達(dá)到要求。 工序的尺寸的確定采用的是由后往前推算的方法，由加工表面的最后工序即設(shè)計尺寸開始，逐次加上每道加工工序余量，分別得到各工序基本尺寸。各個工序加工余量可查手冊得到，工序尺寸的公差帶寬度按經(jīng)濟(jì)精度確定，上下偏差按“入體”原則標(biāo)注，最后一道工序的公差應(yīng)按設(shè)計要求標(biāo)注。 下面確定各工序的工序尺寸、余量及確定粗糙度。 Φ35的外圓表面： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 粗糙度 精車 0.5 Φ35 Ra1.6 半精車 1.5 Φ35.5 Ra6.3 粗車 4 Φ37 Ra12.5 毛坯 Φ41 加工M27x1.5-6h的螺紋： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 粗糙度 攻螺紋 M27x1.5-6h 粗車 14 Φ27 Ra12.5 Φ32E9的孔： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 粗糙度 擴(kuò) 2 32 R6.3 鉆 30 R12.5 銑鍵槽 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 粗糙度 精銑 0.5 8 Ra3.2 半精銑 1.5 7.5 Ra6.3 粗銑 5 5 軸向長度84尺寸： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 粗糙度 車錐面 1 84 Ra6.3 粗車Φ27端面 1 85 Ra12.5 粗車Φ35端面 1 86 Ra12.5 毛坯 87 7.確定切削用量和基本時間 切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對切削加工的要求不一樣。粗加工時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要去，故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，而盡可能選用較高的切削速度。 (1)工序05（粗銑兩邊面D、E）切削用量及基本時間的確定 1.切削用量 本道工序是粗銑端面，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用XA5032立式銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=125mm,孔徑D=40mm，寬L=40mm，齒數(shù)z=14.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角Υ=20°，后角α=12°，主偏角k=60°，螺旋角β=10°，已知銑削寬度為63mm，銑削背吃刀量=6mm。 （1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知XA5032型立式銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時，其每齒進(jìn)給量。取。 （2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=125mm時，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=150min。 （3）確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為15~25m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=60r/min,則實際銑削速度為 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計算公式如下： 式中。所以，銑削力為 XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為 2.基本時間 根據(jù)表5-33知，的端銑刀對銑削的基本時間為 式中， —工件銑削部分長度，單位為mm； —切入行程長度，單位為mm，； —切出行程長度，單位mm； —工作臺每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。 已知。由表5-34查的切入切出行程長度為11mm。 所以，基本時間為 （2） 工序15（粗車Φ35外圓）切削用量及基本時間的確定 本工序為粗車外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為。 1.確定粗車Φ35外圓切削用量 （1）確定背吃刀量 由前述可知粗車時雙邊加工余量為6mm，,粗車后外圓直徑為，故單邊余量為2mm，即·。 （2）確定進(jìn)給量 對于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸B×H為20×30，背吃刀量a =3mm，則進(jìn)給量f=0.4~0.5mm/r，因此選取。 （3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 式中，，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以 查表5-44，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第98頁表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.5~1.83m/s，則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709~874.2r/min，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實際切削速度為 （4）檢驗機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以，切削力為 切削功率為 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為 ； 。 2. 基本時間 由表5-47得外圓的基本時間為 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切人長度，單位為mm，； ——刀具切入長度，單位為mm，； ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進(jìn)給次數(shù)。 已知，，，，，f=0.4mm/r，n=710r/min。所以，基本時間為 （3）工序20（粗車Φ27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時間的確定 本工序為粗車外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為。 1.確定粗車Φ27外圓切削用量 （1）確定背吃刀量 由前述可知粗車時雙邊加工余量為8mm，,粗車后外圓直徑為，故單邊余量為4mm，即。 （2）確定進(jìn)給量 對于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸B×H為20×30，背吃刀量a =4.0mm，則進(jìn)給量f=0.4~0.5mm/r，因此選取。 （3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 式中，，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以 查表5-44，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第98頁表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.5~1.83m/s，則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709~874.2r/min，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實際切削速度為 （4）檢驗機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以，切削力為 切削功率為 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為 ； 。 2. 基本時間 由表5-47得外圓的基本時間為 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切人長度，單位為mm，； ——刀具切入長度，單位為mm，； ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進(jìn)給次數(shù)。 已知，，，，，，。所以，基本時間為 （4）工序30鉆Φ30mm孔 切削用量及基本時間的確定 本工序為鉆Φ30mm的孔，所選用機(jī)床為Z3032搖臂鉆床。根據(jù)表5-19知選取d=30mm,l=296mm,莫氏圓錐號為3號的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)由表5-49知，當(dāng)時，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.9mm，耐用度T=50min。 1.切削用量 （1） 確定背吃刀量鉆孔時，。 （2）確定進(jìn)給量按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑，工件材料為45鋼時，根據(jù)表5-50，鉆頭進(jìn)給范圍mm/r.根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，選取。因為孔的深度與孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。 （3）確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計算公式 式中，。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)刀具耐磨度T=50min，得修正系數(shù);工件材料=600MPa，得修正系數(shù)為；鉆孔時工件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，得修正系數(shù)=0.8；刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)=0.87；鉆孔深度≤3，得修正系數(shù)=1.0。所以 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，取Z3032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速n=125r/min,則實際切削速度為： （4）校驗機(jī)床功率 由表5-55，查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為=0.88；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以鉆孔時的轉(zhuǎn)矩為 切削功率為 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，Z3032機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩 ，主電機(jī)功率。由于 ，故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為 =15mm 2.基本時間 由表5-57的鉆孔的基本時間為 式中，—共建切削部分長度，單位為mm； —切入量，單位mm，； —超入量，單位mm, : 已知=36mm, ==12.01mm 所以，加工Φ30mm的孔所用基本時間為 = (5) 工序35 擴(kuò)Φ32mm孔 切削用量及基本時間的確定 本工序為擴(kuò)Φ32mm的孔，所選用機(jī)床為Z35搖臂鉆床。根據(jù)［3］《機(jī)械加工工藝師手冊》表3.2-87知選取d=32mm,l=334mm,莫氏圓錐號為4號的高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆作為刀具。由表5-49知，當(dāng)時，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.9mm，耐用度T=50min。 1.切削用量 （2） 確定背吃刀量鉆孔時，=。 （2）確定進(jìn)給量按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑，工件材料為45鋼時，根據(jù)［3］表3.2-32，鉆頭進(jìn)給范圍mm/r.根據(jù)表5-51，選取。因為孔的深度與孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。 （3）確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計算公式 式中，。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對切削速度進(jìn)行修正，根據(jù)刀具耐磨度T=50min，由表5-53,得修正系數(shù);工件材料=600MPa，得修正系數(shù)為；鉆孔時工件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，得修正系數(shù)=0.8；刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)=0.87；鉆孔深度≤3，得修正系數(shù)=1.0。所以 表5-54選取轉(zhuǎn)速n=170r/min,則實際切削速度為： （4）校驗機(jī)床功率 由表5-55，查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為=0.88；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以鉆孔時的轉(zhuǎn)矩為 切削功率為 由表5-14可知，Z35機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩 ，主電機(jī)功率。由于 ，故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為 =1mm 2.基本時間 由表5-57的擴(kuò)孔的基本時間為 式中，—共建切削部分長度，單位為mm； —切入量，單位mm，； —超入量，單位mm, : 已知=36mm, ==3.58mm 所以，加工Φ30mm的孔所用基本時間為 = (6) 工序40（半精車Φ35外圓）切削用量及基本時間的確定 本工序為半精車外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為。 1.確定粗車Φ35外圓切削用量 （1）確定背吃刀量 由前述可知粗車時雙邊加工余量為1.5mm，,半精車后外圓直徑為，故單邊余量為0.75mm，即。 （2）確定進(jìn)給量 對于半精加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸B×H為20×30，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。 （3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 式中，，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以 查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實際切削速度為 （4）檢驗機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以，切削力為 切削功率為 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為 ； 。 2. 基本時間 由表5-47得外圓的基本時間為 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切人長度，單位為mm，； ——刀具切入長度，單位為mm，； ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進(jìn)給次數(shù)。 已知，，，，，，。所以，基本時間為 (7) 工序45（精車Φ35外圓）切削用量及基本時間的確定 本工序為精車外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為。 1.確定精車Φ35外圓切削用量 （1）確定背吃刀量 由前述可知粗車時雙邊加工余量為0.5mm，精車后外圓直徑為，故單邊余量為0.25mm，即。 （2）確定進(jìn)給量 對于精加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸B×H為20×30，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。 （3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 式中，，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以 查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實際切削速度為 （4）檢驗機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以，切削力為 切削功率為 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為 ； 。 2. 基本時間 由表5-47得外圓的基本時間為 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切人長度，單位為mm，； ——刀具切入長度，單位為mm，； ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進(jìn)給次數(shù)。 已知，，，，，，。所以，基本時間為 （8） 工序55（車削螺紋）切削用量及基本時間的確定 本工序為車削外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為。 1.確定外圓切削用量 （1）確定背吃刀量 由前述可知車削時雙邊加工余量為1.5mm，,車削螺紋后外圓直徑為，故單邊余量為0.75mm，即。 （2）確定進(jìn)給量 對于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸B×H為20×30，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。 （3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 式中，，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以 查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實際切削速度為 （4）檢驗機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計算公式如下： 式中，，，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以，切削力為 切削功率為 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為 ； 。 2. 基本時間 由表5-47得外圓的基本時間為 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切人長度，單位為mm，； ——刀具切入長度，單位為mm，； ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進(jìn)給次數(shù)。 已知，，，，，，。所以，基本時間為 (9) 工序60(鉆Φ5mm孔) 切削用量及基本時間的確定 本工序為鉆Φ5mm的孔，所選用機(jī)床為Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表5-19知選取d=5mm,l=133mm,莫氏圓錐號為1號的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)由表5-49知，當(dāng)時，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.8mm，耐用度T=15min。 1.切削用量 （3） 確定背吃刀梁鉆孔時，，故可取。 （2）確定進(jìn)給量按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑，工件材料為45鋼時，根據(jù)表5-50，鉆頭進(jìn)給范圍.根據(jù)表5-51，選取f=0.08mm/r。因為孔的深度與孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。 （3）確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計算公式 式中，。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)刀具耐磨度T=15min，得修正系數(shù);工件材料=600MPa，得修正系數(shù)為；刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)，鉆孔深度l=3.9，得修正系數(shù)。所以 =1.0*1.16*1.0*0.87*0.85=0.86 =24.56m/min2 =1563.3r/min 根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=1600m/min,實際轉(zhuǎn)速為： （4）校驗機(jī)床功率 由表5-55，查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率計算公式如下： 式中，，由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為 所以鉆孔時的轉(zhuǎn)矩為 切削功率為 由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩 ，主電機(jī)功率。由于 ，故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為 =15mm 2.基本時間 由表5-57的鉆孔的基本時間為 式中，—共建切削部分長度，單位為mm； —切入量，單位mm，； —超入量，單位mm, : 已知=20mm, ==4.3mm 所以，加工3個空所用基本時間為 =3= (10) 工序65（粗銑鍵槽）切削用量及基本時間的確定 1.切削用量 本道工序是粗銑端面，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用X6132萬能銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=80mm,孔徑D=27mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角。已知銑削寬度為8mm，銑削背吃刀量為ap=2.5mm。 （1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知X6132萬能銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時，其每齒進(jìn)給量。由于本工序被吃刀量和銑削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。 （2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=80mm時，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 （3）確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)X6132萬能銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=75r/min,則實際銑削速度為 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計算公式如下： 式中。所以，銑削梨為 XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為 2.基本時間 根據(jù)表5-33知，的端銑刀對銑削的基本時間為 式中， —工件銑削部分長度，單位為mm； —切入行程長度，單位為mm，； —切出行程長度，單位mm； —工作臺每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。 已知。由表5-34查的切入切出行程長度。所以，基本時間為 (11) 工序70（精銑鍵槽）切削用量及基本時間的確定 1.切削用量 本道工序為精銑鍵槽，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用X6132萬能銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=80mm,孔徑D=27mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角。已知銑削寬度為8mm，銑削背吃刀量為ap=0.5mm。 （1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知X6132萬能銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時，其每齒進(jìn)給量。由于本工序被吃刀量和銑削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。 （2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=80mm時，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 （3）確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)X6132萬能銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=75r/min,則實際銑削速度為 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計算公式如下： 式中。所以，銑削梨為 XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為 2.基本時間 根據(jù)表5-33知，的端銑刀對銑削的基本時間為 式中， —工件銑削部分長度，單位為mm； —切入行程長度，單位為mm，； —切出行程長度，單位mm； —工作臺每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。 已知。由表5-34查的切入切出行程長度。所以，基本時間為 式中， —工件銑削部分長度，單位為mm； —切入行程長度，單位為mm，； —切出行程長度，單位mm； —工作臺每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。 已知。由表5-34查的切入切出行程長度。所以，基本時間為 第三章.夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工拔叉零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工銑鍵槽夾具。其銑叉子端面的夾具將用于銑床，刀具采用三面刃銑刀。 3.1 銑7槽夾具設(shè)計 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗、精銑鍵槽，滿足兩端面尺寸要求。在粗銑端面時，其他都是未加工表面。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。 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：叉子兩內(nèi)端面對圓柱頭中心線有尺寸要求要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為圓柱頭的中心線。 采用￠35外圓V形塊定位, 采用螺旋壓緊機(jī)構(gòu)壓緊, ￠32用心軸定位. 3.2夾具方案的設(shè)計選擇 根據(jù)任務(wù)書要求，現(xiàn)設(shè)計夾具方案有： 方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強(qiáng)度小，但是成本高。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。 本次設(shè)計零件為批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾緊。壓板選擇為直壓板。 3.2.1 切削力及夾緊分析計算 刀具材料：硬質(zhì)合金（高速鋼鑲齒立銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[13]表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 查參考文獻(xiàn)[7]表得： 對于灰鑄鐵： 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[3]表1-2可得： 垂直切削力 ：（對稱銑削） 背向力： 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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[7]表可得： 所以 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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 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)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 圖3.1 移動壓板受力簡圖 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.3 誤差分析與計算 該夾具外圓定位心軸定心，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)定的工序公差。 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)[13]可得： ⑴ 平面定位心軸定心的定位誤差 ： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成后加工，所以選用對刀塊。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 4.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(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，心軸可采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 48