撥叉831003工藝及夾具設(shè)計【銑床18mm槽】YC
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產(chǎn)品型號CA6140產(chǎn)品型號831003共 1 頁產(chǎn)品名稱機(jī)床零件名稱撥叉第 1 頁材料牌號HT200鑄鐵毛坯種類鑄件毛坯尺寸80毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時準(zhǔn)終單件1銑削1.粗銑左端面2. 精銑左端面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀,游標(biāo)卡尺60s2鉆孔擴(kuò)孔1.鉆孔202.擴(kuò)孔至22鉆床車間2鉆床專用夾具、直柄麻花鉆,卡尺,塞規(guī)100s3倒角1. 倒角15車床車間1車床普通車刀,游標(biāo)卡尺4拉花鍵1. 拉花鍵拉床車間1拉床專用夾具、拉刀5銑削1.粗銑溝槽2.粗銑上平面銑床車間2銑床專用夾具、盤銑刀深度,游標(biāo)卡尺200s6銑削1.精銑溝槽2.精銑上平面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀,游標(biāo)卡尺7鉆孔1. 鉆孔28鉆床車間1鉆床專用夾具、麻花鉆,內(nèi)徑千分尺8攻螺紋1.攻螺紋2M8鉗工車間1錐絲錐絲9檢驗檢驗車間塞規(guī),卡尺等。設(shè)計(日期)審核(日期)會簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號I零件名稱撥 叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/n)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(mm/min)基本工時I1鑄造毛坯游標(biāo)卡尺機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號II零件名稱撥 叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具輔助工具名 稱型 號專用夾具立式銑床X51工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(mm/s)基本工時minII12粗銑表面7540精銑表面7540YG6YG6游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺8787111.31.00.20.53003000.180.61機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號零件名稱撥 叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用夾具立式鉆床Z535工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)基本工時minIII123鉆20孔擴(kuò)22孔倒角麻花鉆do=23mm高速鋼鉆do=24.8mm游標(biāo)卡尺2021.750.6227214017.19.670.690.8機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號IV零件名稱撥叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用夾具臥式拉床L6110A工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)齒升量(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)基本工時minIV1拉花鍵立銑刀游標(biāo)卡尺1010.063003.00.14機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號V零件名稱撥叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號專用夾具立式銑床X51工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(mm/min)基本工時minV12粗銑8030表面精銑8030表面立銑刀游標(biāo)卡尺919111210.1020.0646046012482.85.8611機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號VI零件名稱撥叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號專用夾具立式銑床X51工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(mm/min)基本工時minVI12粗銑18H11槽半精銑18H11槽立銑刀游標(biāo)卡尺5151113050.090.06460460124.282.80.821.2機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號VII零件名稱撥叉零件號零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號專用夾具立式鉆床Z525工序工步工步說明刀具量具走刀長度(mm)走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(mm/min)基本工時minVII12鉆M8底孔攻M8螺紋高速鋼麻花鉆絲錐游標(biāo)卡尺33.75129.59.50.331.2568039214.99.80.500.63摘要本設(shè)計是結(jié)合目前實際生產(chǎn)中,常常發(fā)現(xiàn)僅用通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求,用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低勞動強大,加工質(zhì)量不高,而且往往需要增加劃線工序,而專門設(shè)計夾具:夾具,主要包括夾具的定位方案,夾緊方案、對刀方案,夾具體與定位鍵的設(shè)計及加工精度等方面的分析。本設(shè)計夾具有良好的加工精度,針對性強,主要用于零件工序的加工。其具有夾緊力裝置,具備現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點,可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間,大大提高了勞動生產(chǎn)力,從而可以有效地減輕工人的勞動強度和增加勞動效率。夾具具有提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、減輕工人勞動強度以及保證生產(chǎn)安全等特點。因此,對夾具知識的認(rèn)識和學(xué)習(xí)以及設(shè)計新式的適合實際生產(chǎn)的夾具在今天顯得尤為重要起來。關(guān)鍵詞:專用夾具,設(shè)計,高效AbstractThe present paper is combing the actual production at present, which is that either using universal fixture cannot meet only production requirements or using universal fixture clamping work-piece to product is poor efficiency and powerful labor and not high processing quality or often it need to increase crossed process, to specially design two fixture: milling fixture and drilling fixture, mainly including schemes of fixture positioning, clamping and cutter, the design of the concrete and the TAB folder and the analysis of machining precision et al. The milling fixture, having good processing precision and targeted, mainly is used to process dial the fork parts milling flutes. The fixture with clamping force device has the characteristics of efficiency and precision required by modern machine tools. It is so effectively to reduce the processing time and auxiliary time that greatly improve the labor productive, effectively reduce the labor intensity and increase the work efficiency as well. Drilling fixture is good for raising productivity, expanding machine machining scope, reducing labor intensity and ensuring the production safety. Therefore, it is especially important to learn and study the knowledge of fixture and design new suitable for practical production fixture nowadays. Keywords: fixture, design, efficiency 目錄摘要1Abstract2目錄3第1章 緒論5第2章 零件的分析92.1 零件的作用92.2 零件的工藝分析92.3 零件的技術(shù)要求9第3章 工藝規(guī)程的分析113.1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的確定113.2確定毛坯制造形式123.3 毛坯尺寸與機(jī)械加工工藝尺寸確定133.4 基準(zhǔn)面的選擇143.5加工階段的劃分143.5.1 粗加工階段143.5.2 半精加工階段153.5.3 精加工階段153.7 工藝方案的制定和比較153.8 切削用量及工時的計算16第4章 夾具設(shè)計234.1 概論234.1.1 銑床夾具的主要類型234.1.2 銑床夾具設(shè)計要點234.1.3 銑床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)244.1.4 夾具的設(shè)計特點244.1.5 夾具的裝夾方法244.1.6 銑床夾具的安裝254.1.7 銑床夾具的對刀位置254.1.8 銑刀分類254.2 夾具264.2.1 工件預(yù)加工內(nèi)容264.2.2 定位方案274.2.3 夾緊方案274.2.4 導(dǎo)向?qū)Φ逗投ㄎ绘I元件設(shè)計284.2.5 切削力和夾緊力計算294.2.6 誤差分析計算30結(jié)論與展望31致謝32參考文獻(xiàn)33第1章 緒論本課題研究的主要內(nèi)容是機(jī)械零件加工工藝過程的編制以及在加工中用到的一些典型夾具的設(shè)計。機(jī)械零件在工作中承受著急劇變化的動載荷所以它的設(shè)計和加工的合理性將影響機(jī)械的整體性能。目前國內(nèi)外主要研究的動態(tài)是如何保證機(jī)械零件的技術(shù)條件、機(jī)械加工工藝過程的分析改善、材料的選擇等。機(jī)械零件的技術(shù)條件有平行度的保證、中心距和面對孔軸心線的垂直度的分析以及螺孔和機(jī)械零件與接合面的要求等。由于機(jī)械零件的尺寸精度、幾何形狀精度以及相互位置精度的要求都很高,機(jī)械加工工藝過程的分析起著非常重要的作用,而它的分析對象主要有如何合理的安排加工工藝過程、定位基面的選擇、確定合理的夾緊方法等。材料的選擇也非常重要,它直接影響到機(jī)械零件的剛度、強度、硬度、耐磨性、耐沖擊性等方面的性能,這些都是我們需要研究和探討的。本課題可以培養(yǎng)我們應(yīng)用所學(xué)知識,獨立解決機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和工藝裝備設(shè)計等方面的能力和繪圖能力。通過工藝設(shè)計,培養(yǎng)我們分析和編制機(jī)械加工工藝的能力,培養(yǎng)我們學(xué)會調(diào)查研究,收集資料的方法,掌握使用手冊、圖表及技術(shù)資料的技能;培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、并鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新、大膽采用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)工藝。這次的課題研究是對我們綜合專業(yè)知訓(xùn)的考核,不僅鍛煉了我們的分析問題和解決問題的能力,還可以讓我們系統(tǒng)地回憶和復(fù)習(xí)所學(xué)的知識,同時也可以讓我們的理論知識得到實踐的結(jié)合,所以這樣的課題研究是非常有意義的。同時研究的成果將推動我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步。在整工藝規(guī)程個設(shè)計過程中,我們將學(xué)習(xí)到更多的知識。(一)我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu),認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認(rèn)識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。(二)制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設(shè)計中也是非常重要的,通過這些設(shè)計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機(jī)床相適應(yīng)。這對以前學(xué)習(xí)過的知識的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個鋪墊。(三)在這個設(shè)計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設(shè)計的重點,也是一個難點。在設(shè)計工藝規(guī)程之后,我還要進(jìn)行專業(yè)夾具的設(shè)計。夾具又稱卡具。從廣義上說,在工藝過程中的任何工序,用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置,都可稱為夾具。夾具的主要作用表現(xiàn)在以下幾個方面。(一)縮短輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率夾具的使用一般包括兩個過程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個過程由于采用了專用的定位裝置,因此能迅速實現(xiàn)。(二)確保并穩(wěn)定加工精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量加工過程中,工件與刀具的相對位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。 (三)降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專用夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強度。(四)機(jī)床的加工范圍得到擴(kuò)大很多專用夾具不僅能裝夾某一種或一類工什,還能裝夾不同類的工件,并且有的夾具本身還可在不同類的機(jī)床上使用,這些都擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍。近年來,機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復(fù)雜,往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域,其加工機(jī)理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達(dá)。近年來,雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并取得了卓越的理論成就,但離定量的實際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此,目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實驗統(tǒng)計方法來了解特種加工的工藝規(guī)律,以便實際應(yīng)用,但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制,目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取,還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化,例如,電火花成形電極的沉入式加工工藝,它在占電火花成形機(jī)床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究,并取得了一些成果,但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏,仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展,人們開始嘗試?yán)眠@一技術(shù)來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實驗?zāi)P停⒌玫搅顺醪降某晒?。因此,通過實驗建模,將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來,建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開展特種加工加工工藝過程的計算機(jī)模擬,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。同時,在機(jī)械加工過程中,夾具占有非常重要的地位,它可靠地保證了工件的加工精度,提高了加工效率,減輕了勞動的強度,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。(一)高精隨著機(jī)床加工精度的提高,為了降低定位誤差,提高加工精度,對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5m,夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm,平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺,其等高誤差為0.03mm;精密平口鉗的平行度和垂直度在5m以內(nèi);夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5m;瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)25m。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級,世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然,為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性,夾具有不同的型號,以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。(二)高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間,各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具,加緊和松開工件只用12秒,夾具結(jié)構(gòu)簡化,為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時間,瑞典3R夾具僅用1分鐘,即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng),1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上,球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具,起到縮短停機(jī)時間,提高生產(chǎn)效率的作用。(三)模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件,快速組裝成各種夾具,已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時,節(jié)材、節(jié)能,體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機(jī)輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ),應(yīng)用CAD技術(shù),可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫,進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計,為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程,既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案,又能積累使用經(jīng)驗,了解市場需求,不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作,正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺,爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。(四)通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng),一次性投資比較大,只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強,應(yīng)用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,收回投資快,才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具,僅用品種、規(guī)格很少的配套元件,即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強,使得夾具的通用性好,元件少而精,配套的費用低,經(jīng)濟(jì)實用才有推廣應(yīng)用的價值。第2章 零件的分析2.1 零件的作用零件的作用:題目給定的零件是CA6140撥叉,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寸精度要求很高,因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時,滑移齒輪得不到很高的位置精度。2.2 零件的工藝分析CA6140撥叉共有兩組加工表面。1. 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括26+0.230mm的六齒方花鍵孔、23+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為22mm的平面。2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的6+0.030 mm的花鍵經(jīng)上述分析可知, 對于兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面。2.3 零件的技術(shù)要求從機(jī)械的各個需要加工的表面來分析:后平面與機(jī)體相連,其長度尺寸精度不高,而表面質(zhì)量較高;孔和面,因需要裝配進(jìn)行連接,還要用于夾具定位,其加工精度可定為IT9級;端面位置精度要求不高;孔面需要定位,表面質(zhì)量要求比較高;其他有些面,其表面質(zhì)量要求高;各加工面之間的尺寸精度要求不高。從以上分析可知,該零件在批量生產(chǎn)條件下,不需要采用專用的機(jī)床進(jìn)行加工,用普通機(jī)床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此,該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔或者面的表面質(zhì)量,在孔和面加工工序中采用對其進(jìn)行精加工。第3章 工藝規(guī)程的分析3.1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度,以及所選用的工藝方法和工藝裝備。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算。N=Qn(1+a%)(1+b%) N零件的年產(chǎn)量Q產(chǎn)品年產(chǎn)量n每臺產(chǎn)品中該零件的件數(shù)備品百分率廢品百分率根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系,確定其生產(chǎn)類型。圖2-1,為某產(chǎn)品上的一個零件。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為5000臺。設(shè)其備品率為25%,機(jī)械加工廢品率為0.2%,每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件,現(xiàn)制定該此零件零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。圖2-1 零件工件N=Qn(1+a%)(1+b%)=5000*1*(1+25%)(1+0.2%)=6262.5 件/年此零件零件的年產(chǎn)量為6262.5件,現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械,根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ,確定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。3.2確定毛坯制造形式1、應(yīng)考慮的因素包括:(1)、生產(chǎn)批量(2)、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大?。?)、零件的力學(xué)性能(4)、工廠現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平(5)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性主要依據(jù)一般是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件本身的結(jié)構(gòu)。2、從生產(chǎn)批量來看:此零件屬于大批量生產(chǎn),宜采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法,以減少材料消耗和機(jī)械加工工作量。可考慮用金屬鑄造、熔模鑄造、模鍛、精鍛等方法獲得毛坯。3、從零件的結(jié)構(gòu)來看:由于此零件屬于外形較復(fù)雜的小型零件,而且它的壁厚不算薄。故可以考慮采用壓鑄、金屬鑄造、熔模鑄造等精密鑄造方法。同時可以減少切削加工或不進(jìn)行切削加工。4、從毛坯的制造方法來看:毛坯的制造方法應(yīng)與材料的制造工藝性相適應(yīng)。故鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁和鑄銅等有色金屬材料適合用鑄造方法獲得毛坯。5、從鑄件的強度來看:從鑄件的強度來看可以考慮采用金屬型鑄造的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆注的鑄件。且強度依次遞減,毛坯質(zhì)量依次降低.故從以上可以看到該毛坯可以采用鑄造。鑄造則適用于成批大量生產(chǎn)、以鋅合金、鋁合金、鎂合金以及銅合金為主的中小型形狀復(fù)雜不進(jìn)行熱處理的非鐵合金的零件。也可用于鑄鋼、鑄鐵的厚壁、簡單或中等復(fù)雜的中小鑄件。對于這些材料則金屬型鑄造(澆鑄)更為合適6、從工廠現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平來看:從這一方面來看,金屬型澆鑄也是可以考慮的。7、從經(jīng)濟(jì)合理性來看:零件最大的外輪廓尺寸不大,且復(fù)雜程度屬于中等,生產(chǎn)類型屬于大量生產(chǎn),故金屬型或壓力鑄造均適合,但在成批生產(chǎn)下金屬型鑄造比較合適。綜上所述,毛坯采用鑄造。3.3 毛坯尺寸與機(jī)械加工工藝尺寸確定 1. A面的加工余量 A面有30.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除2. 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為23 0+0.28,見零件圖,參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm擴(kuò)孔21mm拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心:拉削時加工余量參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊取 2=1mm3. B面的加工余量。此工序分2個工步1、粗銑B面 2、精銑B面。精加工余量為0.2mm粗銑加工余量為2.8mm3.4 基準(zhǔn)面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;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,加工工藝過程中問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇一般的原則1.保證相互位置要求的原則2.保證加工表面加工余量合理分配的原則3.便于裝夾的原則4.粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)的原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證機(jī)械零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從此零件圖分析可知,選擇此零件為加工面為粗基準(zhǔn)。(2)精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)的原則1.基準(zhǔn)重合原則2.統(tǒng)一基準(zhǔn)原則3.互為基準(zhǔn)原則4.自為基準(zhǔn)原則5.便于裝夾原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證機(jī)械零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從機(jī)械零件圖分析可知,它的面積較大,適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面,因為是非加工表面,所以也可以用與加工基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.5加工階段的劃分3.5.1 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并為半精加工,精加工提供定位基準(zhǔn),粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,予以報廢或修補,以免浪費工時。粗加工可采用功率大,剛性好,精度低的機(jī)床,選用大的切前用量,以提高生產(chǎn)率、粗加工時,切削力大,切削熱量多,所需夾緊力大,使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為Ra80100m。3.5.2 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備,保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。3.5.3 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量,工序變形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為IT6IT7,表面粗糙度為Ra101.25m。3.7 工藝方案的制定和比較銑削1.粗銑左端面2. 精銑左端面鉆孔擴(kuò)孔1.鉆孔202.擴(kuò)孔至22倒角1. 倒角15拉花鍵1. 拉花鍵銑削1.粗銑溝槽2.粗銑上平面銑削1.精銑溝槽2.精銑上平面鉆孔1. 鉆孔28攻螺紋1.攻螺紋2M8檢驗3.8 切削用量及工時的計算(1)已知長度方向的加工余量為30.8mm 。實際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工(粗車和半精車)。長度加工公差I(lǐng)T 級 取-0.46 mm (入 體方向) (2)進(jìn)給量、根據(jù)切削簡明手冊(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,mm時,以及工件直徑為60mm時(由于凸臺B面的存在所以直徑取60mm)=0.6-0.8mm/.按C車床說明書取=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85 所以:實際進(jìn)給量f=0.60.8=0.48 mm/按C車床說明書0.53(3)計算切削速度。按切削簡明手冊表1.27 ,切削速度的計算公式為(壽命選T=60min)刀具材料YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見切削手冊表1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)按C車床說明書200 rmin所以實際切削速度V=40.8m/min 3、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。 (1)、鉆孔鉆頭選擇:見切削用量簡明手冊表2.2鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù):20 =30,2=118,2=70,b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm,=4mm。根據(jù)切削用量簡明手冊表2-9確定f=0.48、按機(jī)床進(jìn)給強度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)b210MPa 020.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.、切削速度由切削用量簡明手冊,表2.15得 =21m/minn=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 實際=17 m/min 、 基本工時,Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) (2)、擴(kuò)孔刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動進(jìn)給。(3)、倒角 刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進(jìn)給。檢驗機(jī)床功率 按切削用量簡明手冊表 1.2可以查出當(dāng)160245HBS2.80.641min3.4kw按C車床說明書主電機(jī)功率11可見比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗按切削用量簡明手冊表 2.21當(dāng)21 0.64 查得轉(zhuǎn)矩61.8N.M切削用量簡明手冊表由表2.32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C車床說明書主電機(jī)功率11可見C比小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要工序 拉花鍵孔單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊,確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時 t=Zblk/1000vfzZ式中: Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm); L 拉削表面長度,80mm; 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序 粗銑,精銑B面。加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm機(jī)床 :62W加工工件尺寸:寬度:40mm 長度:28mm1. 粗銑1) 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1 銑削寬度ae5mm時。直徑為do=50mm故齒數(shù),由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)(表3.2)rn=10ao=16 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度ac2.80.8,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.5mm/r就能滿足要求,但考慮到62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.6mm/r3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm, 刀具壽命 T=120min(表3.8)4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.80.8, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 機(jī)床功率:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù):故Pct0.8,根據(jù)X62W型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6) 基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+=14mm2. 精銑1)選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2)切削用量 精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度 ae0.2mm,0.63)決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4)基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336(min) L1+=14mm工序 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸:8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求:高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級K8)加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床:X62W1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 機(jī)床功率:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書,功率足夠。6) 基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+=14mm工序銑寬為180+0.12mm槽加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長L=40mm,加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm,1) 選擇刀具銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5)基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+=20mm i=2(走兩次)第4章 夾具設(shè)計4.1 概論4.1.1 銑床夾具的主要類型直線進(jìn)給銑夾具:多少安裝在銑床的工作臺上,加工過程中同工作臺一起作直線運動。圓周連續(xù)進(jìn)給銑夾具:多數(shù)安裝在單軸活雙軸圓盤銑床的回轉(zhuǎn)盤工作臺上。加工過程中,夾具隨回轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)作連續(xù)的圓周進(jìn)給運動能夠在不停機(jī)的情況下裝卸工件。機(jī)械仿形進(jìn)給靠模銑夾具:安裝在臥式銑床或立式銑床上,利用靠模使工件在進(jìn)給過程中相對于銑刀同時作軸向和徑向直線運動,來加工直線曲面或空間曲面3.1.2銑床夾具設(shè)計要點。銑削加工過程不是連續(xù)切削,切削用量和切削力都較大,而且切削力的大小和方向都是變化的,因此,切削過程中容易產(chǎn)生振動。所以,在設(shè)計銑床夾具時,要特別注意工件在夾具上定位的穩(wěn)定性和夾緊的可靠性。整個夾具要有足夠大的剛性。為此,在設(shè)計和布置定位元件時,應(yīng)盡量使支撐面大些,定位元件的兩個支承之間要盡量遠(yuǎn)些。在設(shè)計夾緊裝置時,為防止工件在加工過程中因振動而松動,夾緊裝置要有足夠的夾緊力和自鎖能力。為了提高銑床夾具的剛性,在確保夾具具有足夠的排屑空間的前提下,要盡量降低夾具的高度,注意施力方向和作。4.1.2 銑床夾具設(shè)計要點1.機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點銑削加工過程不是連續(xù)切削,切削用量和切削力都較大,而且切削力的大小和方向都是變化的,因此,切削過程中容易產(chǎn)生震動。所以,在設(shè)計銑床夾具時,要特別注意工件在夾具上定位的穩(wěn)定性和夾緊的可靠性。整個夾具要有足夠的剛性。為此,在設(shè)計和布置定位元件時,應(yīng)盡量是支撐面大些,定位元件的兩個支撐之間要盡量遠(yuǎn)些。在設(shè)計夾緊位置時,為防止工件在加個過程中因振動而松動,夾緊裝置要有足夠的夾緊力和自鎖能力。為了提高銑床夾具的剛性,在確保夾具具有足夠的排泄空間的前提下,要盡量降低夾具的高度;注意施力方向和作用點的位置。2.定位鍵設(shè)計定位鍵裝在夾具體的底部,一般都用兩個,而且相聚盡量遠(yuǎn)些,個別小型夾具也可用一個長健。通過與銑床工作臺的T型槽相配合,是夾具上的定位元件的工作表面相對銑床工作臺的進(jìn)給方向具有正確的位置關(guān)系。3.對刀裝置設(shè)計對刀裝置是用來調(diào)整和確定銑刀相對夾具位置的。為了防止對刀時碰上切削任何對刀塊,一般在刀具和對刀之間塞一規(guī)定的塞尺,根據(jù)接觸的松緊程度來確定刀具的最終位置。4.1.3 銑床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗,它主要用于裝夾長方形工件,也可用于裝夾圓柱形工件。機(jī)用平口虎鉗是通過虎鉗體固定在機(jī)床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用,虎鉗體上的導(dǎo)軌平面起水平定位作用?;顒幼⒙菽?、絲桿(及方頭的)和緊固螺釘可作為夾緊元件?;剞D(zhuǎn)底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。4.1.4 夾具的設(shè)計特點銑床夾具與其它機(jī)床夾具的不同之處在于:它是通過定位鍵在機(jī)床上定位,用對刀裝置決定銑刀相對于夾具的位置。4.1.5 夾具的裝夾方法夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊,以保證工件相對于刀具、機(jī)床的正確位置具有以下特點:1.工件在夾具中的正確定位,是通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。因此,不再需要找正便可將工件夾緊。2.由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置(也有在加工過程中再進(jìn)行找正的),因此,工件通過夾具對于機(jī)床也就占有了正確的位置。3.通過夾具上的對刀裝置,保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。4.裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響,能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。5.裝夾迅速、方便,能減輕勞動強度,顯著地減少輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率。6.能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。如鏜削圖機(jī)體上的階梯孔,若沒有臥式鏜床和專用設(shè)備,可設(shè)計一夾具在車床上加工。綜上所述:夾具安裝方法簡單,不受技術(shù)水平影響,易操作。4.1.6 銑床夾具的安裝銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位置,直接影響被加工表面的位置精度,因而在設(shè)計時必須考慮其安裝方法,一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)按銑床工作臺的T形槽尺寸選定,它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大,以利提高安裝精度。作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個定位鍵嵌入到銑床工作臺的同一條T形槽中,再用T形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上,所以在夾具體上還需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時,可在同側(cè)設(shè)置兩個耳座,兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。4.1.7 銑床夾具的對刀位置銑床夾具在工作臺上安裝好了以后,還要調(diào)整銑刀對夾具的相對位置,以便于進(jìn)行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對位置能迅速而正確地對準(zhǔn),在夾具上可以采用對刀裝置。對刀裝置是由對刀塊和塞尺等組成,其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。各種對刀塊的結(jié)構(gòu),可以根據(jù)工件的具體加工要求進(jìn)行選擇。4.1.8 銑刀分類銑刀的類型很多,可根據(jù)銑刀的形狀及用途分類。1.按銑刀的用途分類(1)加工平面用的銑刀圓柱銑刀:用于臥式銑床上加工平面,主要是用高速鋼制造。圓柱銑刀采用螺旋形刀齒以提高切削工作的平穩(wěn)性。端面銑刀:用于立式銑床上加工平面。刀齒采用硬質(zhì)合金制造,生產(chǎn)高。(2)加工溝槽用的銑刀如鍵槽銑刀、兩面刃銑刀、三面刃銑刀、立銑刀、角度銑刀、月牙鍵槽銑刀、鋸片銑刀等。(3)加工成形表面用的銑刀如成形銑刀。2.按銑刀齒背形狀分類(1)尖齒銑刀尖齒銑刀也叫直線齒背銑刀。這種銑刀的刀齒是尖齒的,其齒背是用角度銑刀銑出來的,所以呈直線形。(2)產(chǎn)齒銑刀產(chǎn)齒銑刀的齒背是用產(chǎn)齒的方法得到的。產(chǎn)齒銑刀沿前刀面重磨,重磨后銑刀的刀齒性能保持不變,因此適用于切削廓形較復(fù)雜的銑刀,如成形銑刀等。除此之外,銑刀還可以按刀齒數(shù)目分為粗齒銑刀和細(xì)齒銑刀。在直徑相同的情況下,粗齒銑刀的刀數(shù)較少,刀齒的強度及容屑空間較大,適于粗加工,細(xì)齒銑刀適用于半精加工和精加工。加工槽的銑刀需兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。4.2 夾具4.2.1 工件預(yù)加工內(nèi)容1.該工件其他部位都已經(jīng)加工完畢,工件所待加工的部位為銑零件的形狀、尺寸及其位置如零件圖2-1所示。2.零件生產(chǎn)批量5000件,屬中小批量生產(chǎn)。4.2.2 定位方案由零件圖可知,其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面(A)為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面(A)和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。4.2.3 夾緊方案夾緊裝置由三部分組成:(1)動力裝置動力裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。通常是指機(jī)動夾緊時所用的氣動、液壓、電動等動力裝置。(2)夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它和工件受壓面的直接接觸來完成夾緊動作。(3)中間傳力機(jī)構(gòu) 中間傳力機(jī)構(gòu)是介于動力源和和夾緊裝置之間的傳力機(jī)構(gòu),它將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件。夾緊裝置的基本要求(1)夾緊時不破壞工件在夾具中占有的正確位置;(2)夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過程中的定位穩(wěn)定性,又要防止因夾緊力過大而損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形;(3)夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力,夾緊迅速。(4)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率應(yīng)與工件的年生產(chǎn)類型相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡單,便于制造與維修。(5)具有良好的自鎖性能確定夾緊力確定夾緊力即要確定夾緊力的作用點、方向和大小等三個要素。1夾緊力作用點夾緊力作用點是指夾緊時,夾緊元件與工件表面的接觸位置。它對工件夾緊的穩(wěn)定性和變形有很大的影響。(1)夾緊力的作用點應(yīng)該落在支撐元件上或幾個支撐元件所形成的支撐平面內(nèi),以保證定位確定的工件位置不被破壞。(2)夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這對剛性較差的零件尤為重要。(3)夾緊力的作用點應(yīng)盡可能靠近加工面,這樣可以增加夾緊力的可靠性,防止和減少工件的振動。2夾緊力方向夾緊力的方向與工件定位基準(zhǔn)所處的位置,以及工件所受外力的作用方向有關(guān)。(1)夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基準(zhǔn),以保證加工精度。(2)夾緊力的作用方向應(yīng)有利于減少所需的夾緊力的大小。3夾緊力的大小夾緊力的大小,對工件裝夾的可靠性,工件和夾具的變形,夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有很大的影響。計算夾緊力,通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力后處于靜力平衡條件,計算出理論夾緊力F,再乘以安全系數(shù)K,作為實際所需的夾緊力F,即F=k F??紤]到切削力的變化和工藝系統(tǒng)的變形等因素,一般取K=2.53。本夾具采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),其夾緊力的計算公式為: F=式中 考慮傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸摩檫損失時的傳動效率; 螺紋升角; d螺紋中徑; 螺紋摩檫角。經(jīng)計算 F=5396N4.2.4 導(dǎo)向?qū)Φ逗投ㄎ绘I元件設(shè)計為了調(diào)整和確定夾具相對于機(jī)床的位置及工件相對于刀具的位置,銑床夾具應(yīng)設(shè)置對刀裝置。對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。對刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上,其位置應(yīng)便于使用塞尺對刀,不妨礙工件裝卸。對刀時,在刀具與對刀塊之間加一塞尺,避免刀具與對刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種,其厚度和直徑為35mm,制造公差h6。對刀塊和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化(設(shè)計時可查閱相關(guān)手冊),使用時,夾具總圖上應(yīng)標(biāo)明塞尺尺寸及對刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對刀而且是工件切入的一端。定向鍵也稱定位鍵,安裝在夾具底面的縱向槽中,一般用兩個,安在一條直線上,其距離越遠(yuǎn),導(dǎo)向精度越高,用螺釘緊固在夾具體上。定向鍵通過與銑床工作臺上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置;還能承受部分切削扭矩,減輕夾緊螺栓的負(fù)荷,增加夾具的穩(wěn)定性,因此平面夾具及有些專用鉆鉸床夾具也常使用。定向鍵有矩形和圓形兩種,定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵,而是在夾具體上加工出一窄長面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。4.2.5 切削力和夾緊力計算銑刀每一次切削都產(chǎn)生切削力,包括切向力(主切削力)、背向力(徑向力)和進(jìn)給力(軸向力)。當(dāng)左右切削刃對稱時,背向力抵消,最終對銑刀產(chǎn)生影響的是進(jìn)給力與切削扭矩。銑時軸向力計算公式為:刀具:硬質(zhì)合金端銑刀 由機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)表3-7中銑時軸向力:其中安全系數(shù) K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.0 K3刀具鈍化系數(shù) 1.10 K4為切削特點系數(shù)(斷續(xù)切削)1.0可知,銑時的主要切削力為銑刀的切削方向,即垂直于定位基準(zhǔn)面,在一側(cè)只需要采用塊對中,而中間的孔
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