【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A面 F 177。 四軸頸端面 F 177。 四軸頸 F 177。 鏜孔 A F 177。 切削用量的確定 選擇切削用量，就是在已經(jīng)選擇好刀具材料和刀具幾何角度的基礎(chǔ)上確定切削深度pa,進(jìn)給量 f和切削速度 v，選擇切削用量應(yīng)注意以下原則： (1)在保證加工質(zhì)量，降低成 本和提高生產(chǎn)率的前提下，使pa、 f、 v 的乘積最大，當(dāng)pa、 f、 v 的乘積最大時(shí)，工序的切削工時(shí)最小。切削工時(shí)的計(jì)算公式如下： ppm vfadlAaAnflt 1000 ??? 式中 ： l — 每次進(jìn)給的行程長(zhǎng)度 (mm)。 n— 轉(zhuǎn)速 (n/min)。 A— 每邊加工總余量 (mm)。 d— 工作直徑 (mm)。 (2)提高切削用量要受到工藝裝備（機(jī)床、刀具）與技術(shù)要求 （加工精度、表面質(zhì)量）的限制，所以粗加工時(shí)，一般是先按刀具耐用度的限制確定切削用量，之后再考慮整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度是否允許加以調(diào)整，精加工時(shí)，則主要依據(jù)零件表面粗糙度和加工精度確定加工余量。 (3)根據(jù)切削余量和刀具耐用度的關(guān)系可知，影響刀具壽命最小的是pa，其次是f，最大是 v。這是因?yàn)?v 對(duì)切削溫度的影響最大，溫度升高，刀具磨損加快，壽命明顯下降。 所以確定切削用量次序時(shí)，應(yīng)首先選擇較大的pa，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最大的 f，最后根據(jù)道以確定切削用量次序時(shí)，應(yīng)首先選擇較大的pa，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最具耐用度的允許確定 v，這樣可以在保證一定道具耐用度的前提下，使pa、 f、 v 的乘積最大 [11]。 以粗 車(chē) mm?? 四軸頸端面為例說(shuō)明。以下數(shù)據(jù)均參照參考文獻(xiàn) [16]。 加工條件： 工件材料 20CrMnTi 機(jī)床：車(chē)床 刀具：車(chē)刀 (1)確定背吃刀量pa： 面總加工余量為 ，pa=。 (2)確定進(jìn)給量 f ： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 5102 查得 f =? 。查 54表根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量，取 f =。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 (3)確 定切削速度 ： 根據(jù)表 5109 和表 5110，查得 242vc ? ， m=， ? ， vy =，修正系數(shù) Kmv =1， hvk =， tvk =1， ? , rvkK ?,刀具壽命選 60minT? ，故： vvcc xympvv T a f? =m in0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242( 1 1 . 2 4 0 . 8 0 . 8 1 1 )6 0 2 . 5 0 . 3 9 m? ? ? ? ??? minm? (4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n： m in m in1000 1 0 0 0 1 0 3 . 9 66150c rrwvn d?? ?? ? ?? 根據(jù)表 54 查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為，所以實(shí)際的切削速度 min400rn? 。 (5)計(jì) 算基本時(shí)間jT： 切削加工 加工 長(zhǎng)度 L=25mm，端面車(chē)刀選用主偏角 k=90 ，背吃刀量 pa =，查表 5138 和表 513 得 ，取 1l =4mm； 2 (3~ 5)l mm? ， 批量生產(chǎn) 3 0l? 。 1 1 2 32ddL l l l?? ? ? ? =（ 25+4+4+0） mm =33mm (6)輔助時(shí)間jT:查表 5152 得，夾裝工件的時(shí)間為 ，啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為，啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為 ，取量具并測(cè)量尺寸的時(shí)間為 ，共計(jì)jT=[11]。 3 工藝裝備 設(shè)計(jì) 機(jī)床的選擇 機(jī)床選擇應(yīng)遵循的原則： (1) 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與加工零件要求的尺寸相適應(yīng)； (2) 機(jī)床的工作精度應(yīng)與工 序要求的精度相適應(yīng)； (3) 機(jī)床的選擇還應(yīng)與零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng) [5]。 工藝裝備的選擇 (1) 夾具的選擇 :在單件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用通用夾具和組合夾具，在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用夾具。 (2) 刀具的選擇 :主要依據(jù)加工表面的尺寸、加工材料、所要求的加工精度、表面粗糙度及選定的加工方法等選擇刀具。一般應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用組合刀具及專(zhuān)用刀具。 (3) 量具的選擇 :主要依據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和零件加工所要求的精度等選擇量具。一般在單**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用通用量具和量?jī)x，在大批量生產(chǎn)中， 采用各種量規(guī)、量?jī)x和專(zhuān)用量具等 [6]。 機(jī)床夾具概述 機(jī)床夾具 概念 凡按切削加工工藝規(guī)程的要求，用來(lái)正確地確定工件及刀具的相對(duì)位置并可靠地將它們夾緊的工藝裝備，稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程中的切削加工、焊接、檢測(cè)和裝備等工藝過(guò)程 [10]。 機(jī)床夾具的組成 及作用 （ 1） 機(jī)床夾具由下列零部件組成 1) 定位元件用來(lái)保證工件在夾具中占有正確位置的元件，如心軸支承釘、支承板、 V 型塊等，都是定位元件。 2) 夾緊裝置 因工件在 加工時(shí)會(huì)受到切削力、慣性力、沖擊力和振動(dòng)等作用，為了使工件不因受力的作用而使位置發(fā)生變化，需要有將工件夾緊的機(jī)構(gòu)。 3) 對(duì)刀及導(dǎo)向元件 用于確定工件相對(duì)于刀具位置的元件。 4) 夾具體 用于連接夾具中各種元件和裝置的基礎(chǔ)件。 5) 其他元件及裝置 如定向鍵、操作件、分度裝置等。 （ 2）機(jī)床夾具的作用 1) 使得工件與機(jī)床、刀具 之間獲得了穩(wěn)定且正確的相對(duì)位置和幾何關(guān)系，因此可以較容易地保證工件的加工精度。 另外，采用夾具裝夾工件后，工件的定位不再受劃線、找正等主客觀因素的影響，減少對(duì) 其他生產(chǎn)條件的依賴(lài)， 所以能穩(wěn)定地保證一批工件的加工質(zhì)量。 2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本使用夾具后，工件的定位、夾緊能在很短的時(shí) 間內(nèi)完成，縮短輔助時(shí)間；如果夾具上采用了高效的多件、多工位、快速或聯(lián)動(dòng)夾緊方式， 則能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本時(shí)間，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。 3) 改善工人的勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人的技術(shù)要求用夾具裝夾工件，方便、省力、 安全。 4) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍根據(jù)機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類(lèi)型的夾具，即可擴(kuò)大原 有機(jī)床的工藝范圍。例如在車(chē)床的溜板上或搖臂鉆床的工作臺(tái)上裝上鏜模，即可進(jìn)行箱 體 的鏜孔加工 [3]。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 機(jī)床夾具的分類(lèi) 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類(lèi)型中的通用特性 ,機(jī)床夾具可分為通用夾具 ,專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等。按使用機(jī)床可將夾具分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行以及其他機(jī)床夾具等。機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)可概括為定位元件、夾緊裝置、夾具體、對(duì)刀或?qū)蜓b置 ,連接元件、其他裝置或元件等 [7]。 夾具設(shè)計(jì) 由于能力有限，在夾具的設(shè)計(jì)上必然存在不足，以下是夾具的組裝簡(jiǎn)圖： 心軸的直徑是 ，心軸 的作用是限制十字軸的 4 個(gè)自由度。 擋銷(xiāo)在夾具體上，用來(lái)限制十字軸的地 5 個(gè)自由度 。 A 面擋板通過(guò)擋板軸固定在夾具體上，用來(lái)限制十字軸的第 6 個(gè)自由度。 開(kāi)口墊圈的作用除了普通墊圈的作用以外 ，主要是在內(nèi)六角螺釘擰松時(shí)，可以將此開(kāi)口墊圈拆下，可以將十字軸 直接拆下。這是因采用的是 M6 的內(nèi)六角螺釘，螺釘大頭端的兩點(diǎn)間的最大距離小于 。這樣可以節(jié)約加工材料，節(jié)省加工時(shí) 間，提高加工效率。 工作原理是，將心軸插在 的孔內(nèi)，可以限制 十字軸 沿 X 軸正負(fù)方向的移動(dòng)、繞 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 、沿 Z 軸正負(fù)方向的移 動(dòng)和繞 Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。心軸的一端用 M25的螺母固定在夾具體上，另一端鉆有螺紋，將心軸與十字軸放在一起后固定在夾具體上，放上開(kāi)口墊圈，這樣開(kāi)口墊圈可以限制倒檔撥叉沿 Y 軸正負(fù)方向的移動(dòng)。再在夾具體上設(shè)置一 擋銷(xiāo) ，用來(lái)限制 十字軸 繞 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng) .即限定 十字軸 的六個(gè)自由度，保證加 工過(guò)程中工件與機(jī)床和刀具的相對(duì)位置不變，夾具的設(shè)計(jì)目的得以實(shí)現(xiàn)。 夾具的尺寸和技術(shù)要求以及公差還未設(shè)計(jì)完全，還存在紕漏。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 1 夾具的組裝簡(jiǎn)圖 1鉆套， 2鉆模板， 3擋銷(xiāo)， 4心軸， 5定位板， 6定位板軸， 7夾具體， 8螺母 M22， 9墊圈22140HV， 10螺母 M25， 11墊圈 25140HV 夾具設(shè)計(jì)的步驟 按照傳統(tǒng)，可把整個(gè)設(shè)計(jì)工件分成四個(gè)具體步驟。 （ 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料 1) 分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，了解零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、材料、技術(shù)要求和整個(gè)加工工藝流程。 2) 分析夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，研究任務(wù)書(shū)中所提的要求是否合理、可行和經(jīng)濟(jì)。以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)與有關(guān)人員進(jìn)行磋商。 3) 了解所使用機(jī)床的規(guī)格、性能、精度和與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的相關(guān)尺寸。 4) 了解所使用的刀具、量具的規(guī)格。 5） 了解夾 具制造車(chē)間的生產(chǎn)技術(shù)條件。 6) 收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料，其中包括夾具有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 （ 2）設(shè)計(jì)夾具總體方案 這一階段工作的主要任務(wù)是，根據(jù)工件的加工精度要求和工件的具體結(jié)構(gòu)形狀，以及已加工表面的情況，初步確定下列方案： 1) 確定工件的定位方式，選擇合適的定位元件。 2) 確定工件的夾緊方案，選擇合適的夾緊裝置。 3) 確定刀具的調(diào)整方案，設(shè)計(jì)出合適的對(duì)刀元件或引導(dǎo)元件。 4) 確定夾具與機(jī)床的連接方式。 5) 確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形狀，及時(shí)根據(jù)具體要求考慮夾具的清屑、輸送、防 護(hù)等問(wèn)題。 （ 3） 進(jìn)行必要的計(jì)算，審查方案、改進(jìn)設(shè)計(jì) 在確定 夾具結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，工件定位、夾緊、對(duì)刀和夾具在機(jī)床上定位等各部分結(jié)構(gòu)以及總體布局會(huì)有幾種不同的方案可供選擇，因而都應(yīng)畫(huà)出草圖，進(jìn)行必要的計(jì)算。進(jìn)行定位誤差計(jì)算以確定定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸與精度；進(jìn)行夾緊力計(jì)算以確定夾緊裝置的尺寸及結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核以確定加緊元件的結(jié)構(gòu)尺寸。 （ 4）夾具總裝配圖的繪制 總體方案確定后，即可著手繪制夾具裝配圖。裝配圖的繪制應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1) 圖樣繪制應(yīng)符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)。 2) 盡量采用 1： 1 的比例繪制，以便具有良好的直觀性。 3) 盡可能選擇面對(duì)操作者的方向作為主視圖，且主視圖位置應(yīng)符合工作狀態(tài)。 4) 用細(xì)雙點(diǎn)劃線繪制工件的外廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。 5) 總圖應(yīng)把夾具的工作原理、各元件的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。 總圖產(chǎn)生的順序一般是：首先用細(xì)雙點(diǎn)劃線畫(huà)出工件；然后視工件為透明體依次畫(huà)出定位元件、夾緊元件、對(duì)刀或引導(dǎo)元件，以及其他輔助結(jié)構(gòu)；最后通過(guò)夾具體把各元件組成一整體。圖形完工后，標(biāo)注必要的尺寸、技術(shù)要求、零件序號(hào)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和明細(xì)表。 （ 5）夾具零件設(shè)計(jì)及零件圖繪制 完成總裝 圖后，由裝配圖逐個(gè)拆繪各個(gè)非標(biāo)零件圖，確定零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、技術(shù)要求，確定零件的材料牌號(hào)、熱處理和表面處理要求，注意各零件的形狀、大小，公差要相互協(xié)調(diào)。 確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形狀，及時(shí)根據(jù)具體要求考慮夾具的清屑、輸送、防護(hù)等問(wèn)題 [9]。 專(zhuān)用 夾具設(shè)計(jì) 過(guò)程 本夾 具主要用來(lái) 鉆四軸端中心孔 B3。 （ 1）定位基準(zhǔn)的選擇 工件以 鏜孔 + 0 mm 和 A 面定位，以四軸頸中心線為基準(zhǔn)，通過(guò)心軸、擋銷(xiāo)、定位板等加緊工件夾緊。因?yàn)楣ぷ黧w積小，重量不大且切削力不大，只要通過(guò)**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 手動(dòng)夾緊即可滿(mǎn)足夾 緊力。 （ 2）夾具設(shè)計(jì) 在定位基準(zhǔn)的前提下，設(shè)計(jì)一套鉆床 夾具，其目的是保證工件與機(jī)床和刀具在加工過(guò)程中 保持相對(duì)位置不變。夾具中的零件有夾具體、心軸、開(kāi)口墊圈、螺母、擋銷(xiāo)、 A 面定位板、鉆套、鉆模板、定位板軸 等。 心軸的直徑是 ，心軸的作用是限制十字軸的 4 個(gè)自由度。 擋銷(xiāo)在夾具體上，用來(lái)限制十字軸的地 5 個(gè)自由度 。 A 面擋板通過(guò)擋板軸固定在夾具體上，用來(lái)限制十字軸的第 6 個(gè)自由度。 開(kāi)口墊