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夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂
CAM實驗室,機(jī)械工程學(xué)系,伍斯特理工學(xué)院研究院,100路,伍斯特,碩士01609,美國
2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表
摘 要
幾何約束是夾具設(shè)計中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而,如何分析和修改在實際夾具設(shè)計實踐過程中的一個非確定性的定位計劃尚未深入研究。在本文中,提出了一種方法來描述在限制約束下的重點夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài),如果它存在,可以識別給定定位計劃??梢宰詣幼R別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計劃,并為修訂提供指引,以最終實現(xiàn)確定性的定位。
關(guān)鍵詞:夾具設(shè)計;幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束
1.介紹
夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步,夾具設(shè)計需要,以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則,在一般情況下,是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。
一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是,必須提供工件確定的位置。這種觀點指出,定位計劃生產(chǎn)的確定位置,工件不能移動,而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計的最根本的準(zhǔn)則之一,許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明,工件在任何定位計劃分為以下三個類別:
1、良好的約束(確定性):工件在一個獨特的位置進(jìn)行配合,工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。
2、限制約束:不完全約束工件的自由度。
3、過約束:工件自由度超過6定位的制約。
在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響,而采用點接觸面積。他們介紹了接觸矩陣,并指出,兩個接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的,但在接觸點曲率相反。卡爾森[4]認(rèn)為,可能沒有足夠的應(yīng)用,如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開,其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費雷拉[5]應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂,制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。
在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片,可微函數(shù)是gi(見圖1)。
表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨一無二的解決方案為下列所有定位方程組。
gi(q)=0,i=1,2,...,n (1)
其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。
只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:
淺田表明
(2)
hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣,矩陣式所示(3)。確定定位
如果雅可比矩陣滿秩,可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法
(3)
在1個3-2-1定位計劃中,一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6,工件是限制約束的,即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩,但定位大于6定位,工件是過約束,這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。
圖1 .夾具系統(tǒng)模型。
表1
等級 數(shù)量的定位 地位
<6 - Under-constrained
=6 =6 Well-constrained
=6 >6 Over-constrained
康等[7]遵循這些方法和他們實施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人[8]提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下:
Under-constrained:ΔX=WLΔr, (4)
Well-constrained :ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5)
Over-constrained:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6)
λ是任意一個向量。
他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標(biāo),評價定位配置,其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而,他們的研究分析,不涉及非確定性定位的修訂。目前,還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究。
2.定位完整性評價
如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計的要求,設(shè)計師知道約束狀態(tài)是什么,以如何改善設(shè)計是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束,是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時,所有有關(guān)知識約束工件的議案,可以引導(dǎo)設(shè)計師選擇額外的定位或使得修改定位計劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。
在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:
如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi]
每一個定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下:
(7)
當(dāng)?shù)燃墸╓L)=6,n=6時,是工件良好約束。
當(dāng)?shù)燃墸╓L)=6,n>6時;是工件過約束。
這意味著(n-6)有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制(n-6)定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是(n-6)在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。
圖2 幾何約束狀態(tài)描述
圖3一個簡化的定位方案。
定位方案,提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國家的算法使用下列方法確定不必要的定位:
1、找到所有的(n-6)組合定位的。
2、為每個組合,從(n-6)定位器確定定位方案。
3、重新計算矩陣秩的定位為左六個定位器。
4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。
這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案,并要求設(shè)計師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。
當(dāng)?shù)燃墸╓L)<6,工件的限制約束。
參考文獻(xiàn)
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專 業(yè)
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
AVC1200
零(部)件圖號
LDX-JZ033-01
共 2 頁
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
產(chǎn)品名稱
電機(jī)座
零(部)件名稱
第 2 頁
材料牌號
HT250
毛坯
種類
鑄件
毛坯外
形尺寸
271×205×172
毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
備
注
工
工 序
車
工
工時min
序
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
工 藝 裝 備
準(zhǔn)
單
號
名 稱
間
段
終
件
14
鉆
鉆6-Φ13.5、锪6-Φ20沉頭孔
機(jī)加
Z525
高速鋼麻花鉆φ6.6,塞規(guī),锪孔刀φ20
1.9
15
鉆
鉆2-錐銷孔Φ10
機(jī)加
Z525
高速鋼麻花鉆φ6.6,塞規(guī),1:50高速鋼直柄銷子絞刀
0.64
16
鉆
鉆4-M6深15螺紋底孔Φ4.9
機(jī)加
Z525
高速鋼麻花鉆φ4.9,塞規(guī)
0.53
17
鏜
粗、精鏜Φ110深2盲孔
機(jī)加
T612
鏜刀φ20,鏜桿
0.34
18
鏜
粗鏜Φ孔(不到尺寸)
機(jī)加
T612
鏜套,鏜刀φ20,鏜桿
0.46
19
鏜
鏜2×1退刀槽
機(jī)加
T612
鏜刀,鏜桿
0.15
20
鏜
半精、精、細(xì)鏜Φ孔至尺寸
機(jī)加
T612
鏜套,鏜刀φ20,鏜桿,塞規(guī)φ72H6
3.67
描 圖
21
鏜
粗、半精、精、細(xì)鏜Φ孔
機(jī)加
T612
鏜套,鏜刀φ20,鏜桿,塞規(guī)φ62H9
0.92
22
鏜
鏜Φ孔
機(jī)加
T612
鏜刀φ20,鏜桿,塞規(guī)
0.05
描 校
23
鏜
以Φ孔中心線為基準(zhǔn)粗、半精、精、細(xì)鏜Φ130H7孔
機(jī)加
T612
鏜套,鏜刀φ20,鏜桿,塞規(guī)φ130H7
4.08
24
鉆
攻4-M12、4-M8、2-M8、4-M6螺紋
機(jī)加
Z525
絲錐M12,M8,M6,攻絲夾頭M12,M8,M6
1.67
底圖號
25
檢
最終檢查
裝訂號
編制
(日期)
審核
(日期)
會簽
(日期)
班級
姓名
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
四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計
四 川 理 工 學(xué) 院
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)說 明 書
題 目 AVC1200電機(jī)座的工藝及其
鏜孔夾具設(shè)計
學(xué) 生 羅 德 旋
系 別 機(jī) 電 工 程 系
專 業(yè) 班 級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 機(jī)制 0 3 3
學(xué) 號 2003111049
指 導(dǎo) 教 師 官 中 偉
- 35 -
四 川 理 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
設(shè)計(論文)題目: AVC1200電機(jī)座的工藝
及其鏜孔夾具設(shè)計
系: 機(jī)電工程系 專業(yè): 機(jī)自 班級: 2003級3班 學(xué)號: 2003111049
學(xué)生: 羅 德 旋 指導(dǎo)教師: 官中偉 (副教授)
接 受 任 務(wù) 時 間 2007.03.05
教 研 室 主 任 (簽名)
系 主 任 (簽名)
1.畢業(yè)設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容及基本要求
AVC1200電機(jī)座零件圖一張,生產(chǎn)批量為小批量生產(chǎn)(200件)
(1) 零件圖一張、毛坯圖一張;
(2) 機(jī)械加工工藝規(guī)程一套;
(3) 工序卡一套;
(4) 夾具裝配圖一張、夾具零件圖一套
(5) 計算機(jī)繪圖、手工繪圖至少一張;
(6) 畢業(yè)設(shè)計說明書一份。
2.指定查閱的主要參考文獻(xiàn)
(1) 機(jī)械制造工藝手冊
(2) 夾具設(shè)計手冊
(3) 機(jī)械零件設(shè)計手冊
(4) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)
3.進(jìn)度安排
設(shè)計(論文)各階段名稱
起 止 日 期
1
查閱資料,復(fù)習(xí)與設(shè)計相關(guān)的知識
2007.03.05-2007.03.25
2
進(jìn)行方案設(shè)計,確定基本結(jié)構(gòu)形式
2007.03.26-2007.04.10
3
繪圖和主要的設(shè)計計算
2007.04.11-2007.05.28
4
完成畢業(yè)設(shè)計說明書的編寫
2007.05.29-2007.06.05
5
畢業(yè)答辯準(zhǔn)備和畢業(yè)答辯
2007.06.06-2007.06.24
注:本表一式三份,系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份
中文摘要
要設(shè)計此零件的加工工藝,首先是零件的分析;其次是確定毛坯的制造形式以及制訂工藝路線,翻閱《切削余量手冊》,確定機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工時的確定。專用夾具的設(shè)計,首先要想好設(shè)計方案,找準(zhǔn)定位面及各個定位元件所限制的自由度。翻閱《夾具設(shè)計手冊》及《機(jī)械制造工藝手冊》確定各個夾具體零件的具體尺寸。
關(guān)鍵詞:工藝 夾具 夾緊 定位
ABSTRACT
To design parts of this processing, the first parts of the analysis; secondly, to determine the blank forms and the development of manufacturing process line, read "Cutting cushion manual," setting machinery allowance, processes size, rough size, cutting parameters and the basic hours of work identified. Special fixture design, the design must first consider good programs, pinpoint positioning face and positioning components of the various restrictions of freedom. Read "Fixture Design Manual" and "Machinery Manufacturing Technology Handbook" establish specific folder size of the specific components.
Keywords : Process Fixture Synchronizing Location
目 錄
中文摘要........................................................................................................Ⅰ
英文摘要........................................................................................................Ⅱ
第一章 緒論..................................................................................................1
第二章 零件的分析......................................................................................2
2.1 零件的作用.........................................................................................2
2.2 零件的工藝分析.................................................................................2
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計..................................................................................3
3.1 確定毛坯的制造形式........................................................................3
3.2 基準(zhǔn)的選擇........................................................................................3
3.3 制訂工藝路線....................................................................................3
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定................................4
3.5 確立切削用量及基本工時................................................................6
第四章 專用夾具設(shè)計..................................................................................30
4.1 問題的提出.........................................................................................30
4.2 夾具設(shè)計.............................................................................................30
第五章 設(shè)計體會..........................................................................................33
參考文獻(xiàn)........................................................................................................34
致謝................................................................................................................35
第一章 緒 論
畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言,我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。
第二章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目所給的零件是數(shù)控機(jī)床AVC1200加工中心的電機(jī)座。顧名思義,該零件適用于放置電機(jī),起固定和支撐的作用,從而保證該技工中心的動力輸入。
2.2 零件的工藝分析
該零件孔類較多,而且精度要求比較高,并有一定位置要求。其中尺寸要求較高的有:62H9,72K6,130H7。可將其分為三部分來加工,具體分述如下:
(1)以底面260為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面主要包括: 電機(jī)座的底面,尺寸的要求長為230,寬為260;右側(cè)面,高為196;上表面,長為165,寬為192;階梯面,寬為34,高為40;另一階梯面,寬為38,高為165;以及左側(cè)面120圓柱階臺。
這組加工表面之間的形位要求主要是:
前面、右側(cè)面與底面垂直度誤差為0.01。
(2)以72K6中心線為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面主要包括:72K6、62H9、130H7。
這組加工表面之間的形位要求主要是:
130H7與基準(zhǔn)的同軸度誤差為0.01,底面與基準(zhǔn)的垂直度誤差為0.01,前表面與基準(zhǔn)的平行度誤差為0.01。
由上面分析可知,加工時應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
(3)加工其他表面及孔。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT250,零件為電機(jī)座。主要固定和支撐電機(jī)。由于電機(jī)在工作中比較平穩(wěn),所以電機(jī)座所受的其它沖擊力較小,零件產(chǎn)量為小批量生產(chǎn),零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選擇砂型鑄件毛坯。
3.2 基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基準(zhǔn)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,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
(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)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取頂面作為粗基準(zhǔn)。因為這個零件是長方體類的零件,可以用通用夾具來定位,實現(xiàn)了完全定位,然后進(jìn)行銑削。
(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù)。
3.3 制訂工藝路線
工序一 熱處理(退火);
工序二 以頂面為粗基準(zhǔn),粗、精銑底面,選用X63臥式銑床;
工序三 以底面為基準(zhǔn),粗、精銑右側(cè)面,選用X63臥式銑床;
工序四 銑上表面,保證尺寸,選用X63臥式銑床;
工序五 銑前、后表面,保證尺寸,選用X63臥式銑床;
工序六 銑34階臺面,選用X63臥式銑床;
工序七 銑120端面,保證尺寸,選用X63臥式銑床;
工序八 車120外圓面,選用CA6140臥式車床;
工序九 擴(kuò)毛坯孔分別至、、,選用Z575立式鉆床;
工序十 鉆、擴(kuò)50孔,選用Z575立式鉆床;
工序十一 鉆4-M12深30螺紋底孔10.1,并倒角,選用Z525立式鉆床;
工序十二 鉆4-M8深20螺紋底孔6.6,并倒角,選用Z525立式鉆床;
工序十三 鉆2-M8深15螺紋底孔6.6,并倒角,選用Z525立式鉆床;
工序十四 鉆6-13.5、锪6-20沉頭孔,選用Z525立式鉆床;
工序十五 鉆2-錐銷孔10,選用Z525立式鉆床;
工序十六 鉆4-M6深15螺紋底孔4.9,并倒角,選用Z525立式鉆床;
工序十七 粗、精鏜110深2盲孔,保證尺寸,選用T612臥式鏜床;
工序十八 粗鏜孔(不到尺寸),選用T612臥式鏜床;
工序十九 鏜2×1退刀槽,選用T612臥式鏜床;
工序二十 半精、精、細(xì)鏜孔至尺寸,選用T612臥式鏜床,并锪倒角0.5×;
工序二十一 粗、半精、精、細(xì)鏜孔,選用T612臥式鏜床,并锪倒角0.5×;
工序二十二 鏜孔,選用T612臥式鏜床,并锪倒角0.5×;
工序二十三 以孔中心線為基準(zhǔn)粗、半精、精、細(xì)鏜130H7孔,選用T612臥式鏜床,并锪倒角0.5×;
工序二十四 攻4-M12、4-M8、2-M8、4-M6螺紋,Z525立式鉆床;
工序二十五 終檢。
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
AVC1200電機(jī)座材料為HT250,硬度為164~246HB。生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn),采用砂型鑄造。
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)底面(長為260,寬為165)
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》(以下簡稱《工藝手冊》),查表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則長度方向單方余量為5.5mm,即鑄造尺寸為260+5.5×2=271mm;寬度方向余量為6mm,即鑄造尺寸為165+6=171mm。
(2)右側(cè)面(高度為196)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則高度方向單方余量為4.5mm,即鑄造尺寸為196+4.5×2=205mm。
(3)上表面(長為260,寬為165)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為H,則長度方向單方余量為5.5mm,即鑄造尺寸為192+5.5×2=203mm;寬度方向余量為7mm,即鑄造尺寸為165+7=172mm。
(4)端面(長為65)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則余量為4mm,即鑄造尺寸為65+4=69mm。
(5)外圓表面
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則單邊余量為3.5mm,即鑄造尺寸為120+3.5×2=127mm。
(6)34階臺(高為40)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則余量為3mm,即鑄造尺寸為40+3=43mm。
(7)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為H,則單邊余量為3.5mm,即鑄造尺寸為130-4.5×2=121mm。
(8)52孔
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為H,則單邊余量為3.5mm,即鑄造尺寸為52-3.5×2=45mm。
(9)底面槽(長為165,寬為155,深為4)
查《工藝手冊》,表(2.2-2~2.2-5),取尺寸公差等級為11級,加工余量等級為G,則深度余量為4.5mm,即鑄造尺寸為4+4.5=8.5mm。
總毛坯尺寸為:
底面:
長:260+5.5×2=271mm 寬:165+6=171mm
右側(cè)面:
高:196+4.5×2=205mm
上表面:
長:192+5.5×2=203mm 寬:165+7=172mm
120外圓:
直徑:120+3.5×2=127mm 長:65+4=69mm
底面槽:(長)4+4.5=8.5mm
:130-4.5×2=121mm
52孔:52-3.5×2=45mm
其中,72K6、62H9、130H7三孔精度要求介于IT6-IT9之間,參考《工藝手冊》表2.3-10確定工序尺寸及余量為:
① 130H7孔(毛坯尺寸121):
粗鏜:128 2Z=7mm(雙邊余量)
半精鏜:129.3 2Z=1.3mm
精鏜:129.8 2Z=0.5mm
細(xì)鏜:130H7 2Z=0.2mm
② 72K6孔(毛坯尺寸45):
擴(kuò)孔:62 2Z=17mm
粗鏜:70 2Z=8mm
半精鏜:71.5 2Z=1.5mm
精鏜:71.9 2Z=0.4mm
細(xì)鏜:72K6 2Z=0.1mm
③62H9孔(毛坯尺寸45):
擴(kuò)孔:55 2Z=10mm
粗鏜:60 2Z=5mm
半精鏜:61.5 2Z=1.5mm
精鏜:61.92 2Z=0.42mm
細(xì)鏜:62H9 2Z=0.08mm
④52孔(毛坯尺寸45):
鏜孔:52 2Z=7mm
⑤52孔:
鉆孔:30
擴(kuò)孔:50 2Z=20mm
3.5 確立切削用量及基本工時
工序二:以頂面為粗基準(zhǔn)粗、精銑底面
①粗銑(采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,)
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
(《切削用量簡明手冊》以下簡稱《切削手冊》表3.5)(以后未注書名即為此書),取
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
即 (《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》以下簡稱《機(jī)械手冊》表3-30)
則
根據(jù)機(jī)床說明書, 故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺每分鐘進(jìn)給量為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時:
式中,(《切削手冊》表3.26,對稱安裝銑刀)則
②精銑(采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,)
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
即 (《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》以下簡稱《機(jī)械手冊》表3-30)
則
根據(jù)機(jī)床說明書, 故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺每分鐘進(jìn)給量為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時
式中,根據(jù)表3.26,等于銑刀直徑,則,故
工序三 以底面為基準(zhǔn),粗、精銑右側(cè)面
①粗銑(采用YG6硬質(zhì)合金銑刀,)
1)銑削深度及寬度
由于寬度較大,分兩次切削
2)每齒進(jìn)給量
(參考《切削手冊》表3.5)
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》(以下簡稱《機(jī)械手冊》)表3-30,確定 即
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時:
式中,(《切削手冊》表3.26,不對稱安裝銑刀)則
(《切削手冊》表3.26,不對稱安裝銑刀)
則
②精銑
采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械手冊》表3-30,v取1.5m/s即v=90m/min
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時:
式中,(《切削手冊》表3.26,與銑刀直徑相等)則
則
工序四 銑上表面
采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,
因為表面粗糙度要求不高,故直接一次走刀成型
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
(參考《切削手冊》表3-5)
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械手冊》表3-30
確定
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時:
式中,(《切削手冊》表3.26,對稱安裝銑刀)則
工序五 銑前、后表面
采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,
因為表面粗糙度要求不高,故直接一次走刀成型
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
(參考《切削手冊》表3-5)
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械手冊》表3-30
確定
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時(兩個面):
式中,(《切削手冊》表3.26,對稱安裝銑刀)則
工序六 銑34階臺面
采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,(《切削手冊》表3.11)
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
(參考《切削手冊》表3-5)
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械手冊》表3-30
確定
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時(兩個面):
式中,(《切削手冊》表3.26,對稱安裝銑刀)則
工序七 銑端面
采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,
因為表面粗糙度要求不高,故直接一次走刀成型
1)銑削深度及寬度
2)每齒進(jìn)給量
(參考《切削手冊》表3-5)
3)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度:參考《機(jī)械手冊》表3-30
確定
則
現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-38),取
,故實際切削速度為
當(dāng)時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書,取
4)切削工時:
式中,(《切削手冊》表3.26,對稱安裝銑刀)則
工序八 車外圓面(毛坯尺寸為)
刀具:刀片材料為YG6,刀桿尺寸為
機(jī)床:CA6140臥式車床
進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊》表1.4,當(dāng)?shù)稐U尺寸為,以及工件直徑為時
按CA6140車床說明書(見《切削手冊》表1.31)取
切削速度:查《切削手冊》表1.11確定
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),選
所以實際切削速度:
計算切削工時:
工序九 擴(kuò)
①擴(kuò)
采用刀具為鑲齒套式擴(kuò)孔鉆,,機(jī)床Z575立式鉆床
1)進(jìn)給量
根據(jù)《切削手冊》表2.10,取
查機(jī)床說明書,取
2)
則
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故其實際切削速度為
3)切削工時:
②擴(kuò)
采用刀具為鑲齒套式擴(kuò)孔鉆,,機(jī)床Z575立式鉆床
1)進(jìn)給量
根據(jù)《切削手冊》表2.10,取
查機(jī)床說明書,取
2)
則
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故其實際切削速度為
3)切削工時:
③擴(kuò)
采用刀具為鑲齒套式擴(kuò)孔鉆,,機(jī)床Z575立式鉆床
1)進(jìn)給量
根據(jù)《切削手冊》表2.10,取
查機(jī)床說明書,取
2)
則
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故其實際切削速度為
3)切削工時:
工序十 鉆、擴(kuò)50孔;
①鉆孔
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38及Z575立式鉆床說明書,取
2)切削速度
查《機(jī)械手冊》表3-42,取
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時:
②擴(kuò)
選用鑲齒套式擴(kuò)孔鉆對孔進(jìn)行擴(kuò)孔
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-54規(guī)定:
結(jié)合機(jī)床說明書,取
2)切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-54,規(guī)定
取
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時:
工序十一 鉆4-M12深30螺紋底孔10.1并倒角;
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38,由于該孔鉆孔后用絲錐攻螺紋,所以要乘以系數(shù)0.5,即
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,取
2) (《機(jī)械手冊》表3-42)
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(4個孔):
倒角仍取,手動進(jìn)給。
工序十二 鉆4-M8深20螺紋底孔6.6并倒角;
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38,由于該孔鉆孔后用絲錐攻螺紋,所以要乘以系數(shù)0.5,即
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,取
2) (《機(jī)械手冊》表3-42)
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(4個孔):
倒角仍取,手動進(jìn)給。
工序十三 鉆2-M8深15螺紋底孔6.6并倒角;
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38,由于該孔鉆孔后用絲錐攻螺紋,所以要乘以系數(shù)0.5,即
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,取
2) (《機(jī)械手冊》表3-42)
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(2個孔):
倒角仍取,手動進(jìn)給。
工序十四 鉆6-13.5、锪6-20沉頭孔;
①鉆
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38,及按Z575立式鉆床說明書,取
2) (《機(jī)械手冊》表3-42)
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(6個孔):
②锪沉頭孔
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-54規(guī)定:
結(jié)合機(jī)床說明書,取
2)切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-54,規(guī)定
取
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(6個孔):
工序十五 鉆2-錐銷孔10;
①鉆孔
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38及Z525立式鉆床說明書,取
2)切削速度
查《機(jī)械手冊》表3-42,取
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(2個孔):
②鉸孔
選用1:50、直徑高速鋼直柄銷子絞刀加工
1) (《機(jī)械手冊》表3-46)
按機(jī)床取
2) 即
則
按機(jī)床取
3)切削工時(2個孔):
工序十六 鉆4-M6深15螺紋底孔4.9并倒角;
1)進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-38,由于該孔鉆孔后用絲錐攻螺紋,所以要乘以系數(shù)0.5,即
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,取
2) (《機(jī)械手冊》表3-42)
則
按照機(jī)床說明書,取
3)切削工時(4個孔):
倒角仍取,手動進(jìn)給。
工序十七 將盲孔粗、精鏜至110深2盲孔;
①粗鏜至
由于余量較大,分兩次粗銑
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定(兩次余量)
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時(兩次切削):
②精鏜至
所選刀具為YT30硬質(zhì)合金,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
工序十八 粗鏜孔(不到尺寸);
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
工序十九 鏜2×1退刀槽;
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
工序二十 半精、精、細(xì)鏜孔至圖樣尺寸,并锪倒角0.5×;
①半精鏜至
所選刀具為YT15硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
②精鏜至
所選刀具為YT30硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
③細(xì)鏜至
所選刀具為YT32硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
倒角仍取,手動進(jìn)給
工序二十一 粗、半精、精、細(xì)鏜孔,并锪倒角0.5×;
①將毛坯尺寸粗鏜至
所選刀具為YT15硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
②半精鏜至
所選刀具為YT15硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
③精鏜至
所選刀具為YT30硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
④細(xì)鏜至
所選刀具為YT32硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
倒角仍取,手動進(jìn)給
工序二十二 將毛坯尺寸鏜至孔,并锪倒角0.5×;
因表面粗糙度要求不高,故一次走刀成型
所選刀具為YT15硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
倒角仍取,手動進(jìn)給
工序二十三 以孔中心線為基準(zhǔn)粗、半精、精、細(xì)鏜130H7孔,并锪倒角0.5×(毛坯尺寸);
①粗鏜至
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金,直徑為的圓形鏜刀
1)確定切削深度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-126,確定
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
按T612臥式鏜床說明書(《工藝手冊》表4.2-20)選定
3)確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械手冊》表3-123,確定
即
則
按T612臥式鏜床說明書,取
4)切削工時:
②半精鏜至
所選刀具為YT15硬質(zhì)合金,主偏角,直徑為的圓形鏜刀,其耐用度