【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00 。 加工要求 ： 粗銑軸承座的下底面。 a) 確定加工余量 由毛坯圖可知：總加工余量為 2mm，文獻(xiàn) )2( 表 830可知精加工余量為1mm，由于兩腳底面較小，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整為 ，故其粗加工余量為 ()=。 b） 確定每齒進(jìn)給量 由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 895 ，取每齒粗銑的進(jìn)給量為 ,取精加工每齒的進(jìn)給量為 ，精銑走刀一次ap= 。 c)計(jì)算切削用量 由表 856，取粗銑、精銑的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和 300r/min，由前面選擇的刀具直徑Ф 60mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： V粗 =?dn/1000=60x150?/1000 =V精 =?dn/1000=60x300?/1000m/min=d) 校核該機(jī)床功率（只需校核粗加工即可）。 由文獻(xiàn) )2( 表 得切削功率為Pm = pa ZnK mp 取 Z=16 n= 60150 = 而 K mp =Kv KF2 由文獻(xiàn) )2( 表 可知 Kv =1 KF2=1 故 K mp =1 故 mp = 510? x60x x = 其所消耗量功率遠(yuǎn)小于機(jī)床功率，故可用。 （ 2)Ф 60 兩端面的加工 兩端面的加工由銑削來(lái)完成，此時(shí)，刀具： 錐柄立式 銑刀 （高速鋼） ，刀具不變，機(jī)床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖可知為２ mm， 由于本工序?yàn)榇?和精 加工，尺寸精度和表面質(zhì)量 有要求 ， 根據(jù)實(shí)際情況，其粗加工余量為()=，精加工余量為 。 由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 895 ，取每齒粗銑的進(jìn)給量為 ,取精加工每齒的進(jìn)給量為 次 ap=，精銑走刀一次 ap= 。 由表 856，取粗銑、精銑的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和 300r/min，由前面選擇的刀具直徑Ф 60mm，故相應(yīng)的切 削速度分別為： V粗 =?dn/1000=60x150?/1000 =V精 =?dn/1000=60x300?/1000m/min=(3)Ф 40 頂面的加工 頂面的加工由銑削 來(lái)完成，工序余量為 2mm 由文獻(xiàn) )2( 表 895 可得pa =3mm 且上表面精度要求不高，故上表面可一次性加工完成。由于上表面較小，可采用端銑刀加工，但是增加了換刀時(shí)間，降低了效率。故刀具仍可用刀具刀具直徑為Ф 60 的 錐柄立式 銑刀 （高速鋼） 。可取 f=)2( 表 856可取 n=600r/min 則相應(yīng)的切削速度 V=1000dn? =60x600?/1000=(4)Ф 60 內(nèi)孔 由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為 1mm，由于精度要求，精鏜一次。由文獻(xiàn) )2( 表 886，精 加工時(shí) pa =1mm 精加工時(shí)， F=。 由表 887 查得精鏜Ф 60mm 內(nèi)孔的切削速度 V精 =由此算出轉(zhuǎn)速為 n精 = dv?1000 = x? =(5)軸承座上表面 由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為 2mm，由于精度要求，須粗銑和精銑各一次。由毛坯圖可知：總加工余量為 2mm，文獻(xiàn) )2( 表 830可知精加工余量為 1mm，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整為 ，故其粗加工余量為 ()=。 由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 895 ，取每齒粗銑的進(jìn)給量為 ,取精加工 每齒的進(jìn)給量為 ，精銑走刀一次 ap= 。由表 856，取粗銑、精銑的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和 600r/min，由前面選擇的刀具直徑Ф 120mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： V粗 =?dn/1000=60x150?/1000 =V精 = V=1000dn? =60x600?/1000=（ 6）前端面和后端面 兩端面的加工由銑削來(lái)完成，此時(shí)，刀具： 錐柄立式 銑刀 （高速鋼） ，刀具不變，機(jī)床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖可知為２ .5mm， 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。 由表 895 可得： pa = f=2mm/r 由文獻(xiàn) )2( 表 856 可得 n=600r/min 則就可確定相應(yīng)的切削的速度 V=1000dn? =60x600? /1000=（ 7）鉆Ф 13孔 該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出。 鉆孔工序尺寸及公差為Ф 13H9( ? ) 由文獻(xiàn) )2( 表 869,鉆孔的進(jìn)給量 f=，由文獻(xiàn) )2( 表 871 求得鉆孔 時(shí)的切削速度 v=－７９知擴(kuò)孔的進(jìn)給量為 由此算出轉(zhuǎn)速為： n= Dv?1000 =1000x21/13?=按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=600r/min，則實(shí)際切削速度為：v=? dn/1000=由表 878 得 F=CFdx0 Ffy FKF = xKf M=Cmdx0 mfym Km x103? = x Km x103? 因?yàn)榧庸せ诣T鐵時(shí) KM =Kf 由文獻(xiàn) )3( 表 878，可查的 Kf =1，故F= x1= M= x1x103? = 它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩 ,故機(jī)床剛度足夠。 （ 8）鉆Ф 20的孔 該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓孔拉刀拉出。由文獻(xiàn) )3( 表 824 拉孔時(shí)的余量為 ，故 Z鉆 = 鉆孔：工序尺寸及公差為Ф 20 H9（ ? ） 由文獻(xiàn) )3( 表 869取鉆孔的 進(jìn)給量 F=)3( 表 871求得鉆孔時(shí)的切削速度為 V=： n= dv?1000 = x? =。 按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速為 480r/min。則實(shí)際切削速度為V=1000dn? = xx? =。 由表 878 得 F= xKf M= xKm x103? 因?yàn)榧庸せ诣T造鐵時(shí)， Km = Kf 由 878可查得 Kf =1 故 F= x1= M= x1x103? = 它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛度足夠。 （ 9）時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算一道工序的工時(shí) ， 下面計(jì)算加工Ф 13 孔的工時(shí)定額 。 （ 1）機(jī)動(dòng)時(shí)間 由文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 得鉆孔時(shí)的計(jì)算公式為： t=fn lll 21?? 式中 l1 =2D cotKy +( 1～２ ) l2 =１～４，鉆盲孔時(shí)， l2 ＝ 0 l=30 l2 =2 f= n=600 l1 =( 2118 )+= 因此， t= 所以 tb =4t= (２ )輔助時(shí)間 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 確定 開(kāi)停車 升降鉆桿 主軸運(yùn)轉(zhuǎn) 清除鐵屑 卡尺測(cè)量 裝卸工件時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 取１ min 故輔助時(shí)間 ta =(+++++1)= (3)作業(yè)時(shí)間 Ｔ B ＝ ta ＋ tb ＝（１ .１９＋０ .831） = （ 4）常量工作場(chǎng)地時(shí)間 Ts 由機(jī)械制造工藝學(xué)取 ? ＝３％則 Ts ＝ＴB x? =%=。 （ 5） 休息與生理需要時(shí)間Ｔ r 由機(jī)械制造工藝學(xué)取 ? ＝３％則Ｔ r ＝Ｔ B x? =。 （ 6） 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Ｔ e 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)可知表 簡(jiǎn)單件 26min 深度定位 使用鉆模式 6min 由設(shè)計(jì)給定 5000 件，則 Te /n=(26++6)/5000=。 （ 7） 單件時(shí)間 Ｔ p ＝ ta ＋ tb ＋ Ts ＋ Tr ＝ +++= min （ 8） 單件計(jì)算時(shí)間 Ｔ c ＝Ｔ p ＋ Te /n＝ +=。 5 根據(jù)加工零件工藝設(shè)計(jì)夾具 夾具的使用可以縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可靠穩(wěn)定定位，提高加工精度的穩(wěn)定性，便于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程自動(dòng)化；擴(kuò)大機(jī)床適用范圍；降低對(duì)工人技術(shù)等級(jí)要求和 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。由于我們所設(shè)計(jì)的零件屬于中批量生產(chǎn)，所以我們需要通過(guò)夾具進(jìn)行加工，可以提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)精度，減輕工作強(qiáng)度。 根據(jù)通用程度不同，夾具可以分為以下幾類： （參考文件） （ 1）通用夾具 這類夾具具有很大的通用性?，F(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化，在一定范圍內(nèi)無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾不同的工件。如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單調(diào)卡盤、銑床上的平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)盤等。這類夾具通常作為機(jī)床附件由專業(yè)廠生產(chǎn)。其使用特點(diǎn)是操作費(fèi)時(shí)、生產(chǎn)率低，主要用于單件小批生產(chǎn)。 （ 2）專用夾具 這類夾具是針對(duì)某一工件的某一固定工序而 專門設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便、迅速，它比通用夾具的生產(chǎn)率高。這類夾具在產(chǎn)品變更后就無(wú)法利用，因此適用于大批量生產(chǎn)。 （ 3）成組可調(diào)夾具 在多品種小批量生產(chǎn)中，由于通用夾具生產(chǎn)率低，產(chǎn)品質(zhì)量也不高，而采 用專用夾具又不經(jīng)濟(jì)。這時(shí)可采用成組加工方法，即將零件按形狀，尺寸和工藝特征等進(jìn)行分組，為每一組設(shè)計(jì)一套可調(diào)整的“專用夾具”，使用時(shí)只需稍加調(diào)整或更換部分元件，即可加工同一組內(nèi)的各個(gè)零件。 （ 4） 組合夾具 組合夾具是一種由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)部件經(jīng)組裝而成的夾具。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾 具可拆卸、清洗，并在短時(shí)間內(nèi)重新組裝成另一種形式的夾具。因此組合夾具既適合于單件小批生產(chǎn)，又可適合于中批生產(chǎn)。 對(duì)于單件，小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本，但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以裝夾時(shí)較費(fèi)時(shí)間， 加工精度不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。 由于所設(shè)計(jì)零件屬于中批生產(chǎn)，精度要求較高，為了保證工作加工精度、提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我們可以設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的要求 專用夾具方案和定位元件的選擇 夾具的設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，在夾具 體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)裝置等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： a、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 b、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的工藝性 c、尺寸穩(wěn)定 d、便于排屑 本夾具主要用來(lái)銑型面 , 中線孔與下端面有垂直度關(guān)系，我們?cè)O(shè)計(jì)定位方案時(shí)需要考慮保持同軸度，其他不予考慮。因此我們選用下端面為定位基準(zhǔn)，采用一面 兩 銷定位。 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在夾具中的地位應(yīng)符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件時(shí)，應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)。 該設(shè)計(jì)用一面兩銷定位，是軸承座的面，一個(gè)圓柱銷如圖 51和一個(gè)菱形 銷定位的。軸 向方向的定位（限制自由度），是由“一面”完成的。一面，限制 2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)、 1 個(gè)移動(dòng)（自由度）。圓柱銷限制 2 個(gè)移動(dòng)。菱形 銷限制 1 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 51 圓柱銷 加緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合加緊原則。該設(shè)計(jì)選用平端壓板 如圖 52加緊方式。 圖 52 平壓板 切削力及夾緊力的計(jì)算 由夾具裝配圖可以看出 ,由于水平方向上有一個(gè) 圓柱 定位銷和一個(gè) 菱形 定位銷 ,所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適 ,只用考慮 Z 軸上的夾緊力就可以了 . 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 123 得 : ppC KfaF? 式中 : pa = f=?? 0=)150190( = 所以 , Fc=902 = 在計(jì)算切削力時(shí) ,必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi) . 6543210 kkkkkkkk?安全系數(shù) 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ,表 121可知 : 6543210為接觸系數(shù)為操作系數(shù)為手動(dòng)夾緊系數(shù)為連續(xù)切削系數(shù)為刀具鈍化系數(shù)為加工性質(zhì)系數(shù)為基本安全系數(shù)kkkkkkk 所以 ,切削力 cKFF?= = 因本夾具主要夾緊力是壓板夾緊 , 此時(shí) ,實(shí)際夾緊力已大于所需 的加緊力了 ,所以本夾具可安全工作 . 定位誤差分析 一面一銷定位誤差 (1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差yj?? yj? min111 XDd ????? 式中： 1d ———— 圓柱銷孔的最大偏差 D? ———— 圓柱銷孔的最小偏差 1min ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入上式得： yj? min111 XDd ?????=?? =25mm (2) 轉(zhuǎn)角誤差 LXDdXDdtg 2 m in222m in11 ???????????? 式中： 1d? ———— 圓柱銷孔的最大 偏差 D ———— 圓柱銷孔的最小偏差 1min ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 2d? ———— 菱形 銷孔的最大偏差 2D? ———— 菱