【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用廠的技術(shù)后方能力。 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的工藝技術(shù)分析 零件技術(shù)參數(shù) 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的零件圖如圖 11所示： 圖 21 主要技術(shù)參數(shù)如下： 外圓 ： Ф 60及 Ф 62 的外圓粗糙度為 Rz200，沒(méi)有跳動(dòng)等形位公差要求。 孔 ： Ф 43孔 表面 粗糙度為 Rz50, Ф 55孔的表面粗糙度為 。 螺紋孔 ： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 3 M8 ,它與 Ф 39 孔的同軸度為 ， 對(duì)稱度為 。 位置度 ： Ф 39孔 的上偏差為 +，下偏差為 ； Ф 43孔的上偏差為 0，下偏差為 ； 技術(shù)要求 7176。 207～ 241HBS R3 本次設(shè)計(jì)的任 務(wù)為擴(kuò) Ф 43 及 Ф 55， 其中 Ф 43 孔的表面粗糙度為 Rz50,位置度公差為上偏差 +，下偏差為 0。而 Ф 55 孔的表面粗糙度為 。 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線 選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案的極其重要問(wèn)題。工藝基面選擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大程度的工序集中，從而減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。 選擇工藝基面的原則有：（ a）應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計(jì)基面作為在組合機(jī)床上加工用的定位基面。（ b）選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。（ c）選擇基面時(shí)要保證在一次安裝下，能對(duì)盡可能多的面進(jìn)行加工。 （ d）統(tǒng)一基面的原則。（ e）選擇定位基面應(yīng)考慮夾緊方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（ f）當(dāng)被加工零件部具備理想工藝基面時(shí)，可在機(jī)床夾具上輔加 支承機(jī)構(gòu)。 由于本道工序 的前一道工序已經(jīng)粗車了 Ф 60 及 Ф 62外圓， 因而可以選取它們作為定位基面，但 Ф 60 外圓長(zhǎng)度太短，不具備夾壓穩(wěn)固的條件，不能作為定位基面， 而 Ф 62 外圓長(zhǎng)度就足夠夾壓了。 對(duì)于曲軸、半軸等一類工件常常采用以 V形塊為主要定位元件的定位方法。當(dāng)采用 V形塊定位時(shí)，對(duì)工件定位園的公差應(yīng)有要求，同時(shí) V形塊的角度亦應(yīng)做的大一些，一般為90176。 ～ 120176。 ，以提高定位精度。 本次擴(kuò) Ф 43 及 Ф 55 孔工序， 由于孔的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用一個(gè)長(zhǎng) V 形塊進(jìn)行定位，以保證 穩(wěn)固牢靠， V形塊的角度則取為 90176。 加工 中間孔除繞中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不需要限制外，其余五個(gè)自由度都需被限制。 一個(gè) V形塊限制四個(gè)自由度 ，此外在軸向加一定位銷擋住側(cè)面，從而使所有的自由度均被限制了。 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的中間孔徑為 Ф 41，從 Ф 41加工到 Ф 43 單邊加工余量只有 1mm，完全可以 一次擴(kuò)完。采用一次性加工 Ф 43 及 Ф 55 孔。 組合機(jī)床切削用量的選擇 組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量有很大關(guān)系。切削用量選用得當(dāng)，能使組武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 4 合機(jī)床以最少的 停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快好省地進(jìn)行生產(chǎn)。 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 213 是用高速鋼擴(kuò)孔鉆加工時(shí)的切削 用量。表 214 是鉸孔時(shí)的切削用量。 當(dāng)用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆加工鑄鐵 件時(shí) 速度 v=30～ 45 米 /分。 用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆加工鋼件時(shí)速度 v=35～ 60米 /分。 在確定切削用量時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：（ 1） 要盡可能達(dá)到合理的利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。（ 2）復(fù)合刀具進(jìn)給量應(yīng)按復(fù)合刀具小直徑選用允許值的上限，切削速度則按復(fù)合刀具大直徑選用允許值的上限 ，由于整體復(fù)合刀具常常強(qiáng)度較低，切削用 量應(yīng)稍為選低一些。 組合機(jī)床配置型式的選擇 組合機(jī)床有大型和小型兩種，大型組合機(jī)床主要有單工位組合機(jī)床和多工位組合機(jī)床兩大類。 考慮到擴(kuò) Ф 43孔及 Ф 55孔是零件的中間孔，并且是通孔，采用單面即可，可避免加工過(guò)程刀具相互碰撞。 另外在立式機(jī)床加工時(shí)，切削易落入下導(dǎo)向，影響機(jī)床加工精度，并加速導(dǎo)向的磨損，于是采用臥式單面組合機(jī)床 。從左自右依次為動(dòng)力箱、多軸箱 、夾具。動(dòng)力箱及多軸箱放置在液壓滑臺(tái)上隨液壓滑臺(tái)一起滑動(dòng)。 組合機(jī)床 的總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)具體的被加工零件，在選定的工藝和結(jié) 構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工 示意圖，生產(chǎn)率計(jì)算卡片 ，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖等。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用 和要求 被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下： 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 本工序選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向。 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及上道工序的技術(shù)要求。 注明加工零件的名稱、編號(hào) 、材料、硬度以及加工部位的余量。 擴(kuò) Ф 43 及 Ф 55 孔的工序圖如下： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 5 圖 31 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) 1）本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。 2）對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量應(yīng)認(rèn)真分析。 3）當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 加工示意圖 加工示意圖的作用和內(nèi)容： 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床整體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必 需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖，要反映機(jī)床的加工過(guò)程和加工方法，并決定浮動(dòng)夾頭或接桿的尺寸，鏜桿 長(zhǎng)度，刀具種類及數(shù)量，刀具長(zhǎng)度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長(zhǎng)度，主軸、刀具、導(dǎo)向 與工件間的聯(lián)系尺寸等。 選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算 （ 1）刀具的選擇 工件材料為 45鋼， 選擇硬質(zhì)合金刀，用硬質(zhì)合金復(fù)合擴(kuò)孔鉆。 （ 2）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 選用固定式導(dǎo)套，其在夾具上時(shí)固定不動(dòng)的，由于 擴(kuò)孔鉆在鋼件上擴(kuò)孔，導(dǎo)套在加工武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 6 過(guò)程中受切屑的沖擊，故采用 壓板壓緊的方式壓緊導(dǎo)套。 （ 3）接桿的選擇 除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具間 常用接桿連接。根據(jù)選用原則選取特長(zhǎng)可調(diào)接桿。 標(biāo)注聯(lián)系尺寸 （ 5） 標(biāo)注切削用量： 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速、相應(yīng)刀具的切削速度、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。 （ 6） 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L工 的確定 =+L L L L?工 12=155mm L工 ：工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L1 ：切入長(zhǎng)度 L ：加工長(zhǎng)度 L2 ：切出長(zhǎng)度 2）快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定：快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度由具體情況確定。本工序選取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為 55mm。 3）快速退回長(zhǎng)度的確定：快速退回長(zhǎng)度是快速引進(jìn)長(zhǎng)度和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。本工序?yàn)?210mm。 4）動(dòng)力部件總行程的確定：動(dòng)力部件總行程為快退行程和前后 備量之和?？傂谐虨?00mm前備量為 20mm，后備量為 170mm。 圖 32 加工示意圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容： 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： 1）表示機(jī)床的配置形式和總布局。 2）完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專 用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。 3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件。 4)標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容： （ 1）選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。根據(jù)已定的工藝方案 和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理因素，確定機(jī)床為臥式單工位組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱擴(kuò) 孔。動(dòng) 力箱規(guī)格與滑臺(tái)要匹配 ，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的 功率來(lái)選用。本機(jī)床 多軸箱 采用 ITD40A 型動(dòng)力箱（ qn =720r/min。電動(dòng)機(jī)選Y132M4 型，功率為 ） 根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用 1HY25 型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座（ 1CC251型）。查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P91表 51 滑鞍寬度： B=250mm 滑鞍長(zhǎng)度： L2=500mm 行 程： L=400mm 滑座長(zhǎng)度： L1=940mm 高 度： H=250mm （ 2）確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素選取計(jì)算： 側(cè)底座高度： 560mm 滑臺(tái)高度： 250mm 據(jù)相關(guān)計(jì)算得 H= （ 3） 確定夾具輪廓尺寸 參照夾具設(shè)計(jì)。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 8 （ 4）確定中間底座尺寸 中間底座尺寸在長(zhǎng)度和寬度上滿足夾具的安裝要求。他在加工方向上的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖確定。裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度已確定為 760mm。 （ 5）確定多軸箱輪 廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆類多軸箱厚度是一定的， 臥式 為 325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度和高度及最低主軸高度 。 圖 33 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 “ 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉 ” 擴(kuò) Ф 43 孔組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)分析 基本定位原理分析： 這里討論 6 點(diǎn)定位中， 6個(gè)自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個(gè)物體在空間可以有 6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿 X、 y、 Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 X Y Z1；繞X、 Y、 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為 x 、 y 、 z ，習(xí)慣上，把上述 6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱作 6個(gè)自由度．如果采 用一定的約束措施，消除物體的 6個(gè)自由度，則物體被完全定位． 夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)： 夾緊力方向應(yīng)朝向定位元件，并使所需的夾緊力最?。_定夾緊力作用點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)不破壞定位．夾緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能靠近加工部位，以減小切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩，防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)．應(yīng)保證夾緊變形不影響加工精度．夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目應(yīng)使工件在整個(gè)接觸面上受力均勻，接觸變形?。? 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) 9 定位 夾 緊方 案的確定 如圖 21所示，該零件為一軸類零件，采用一個(gè)長(zhǎng) V形塊進(jìn)行定位，以保證穩(wěn)固牢靠，V形塊的角度則取 為 90176。加工中間孔除繞中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不需要限制外，其余五個(gè)自由度都需被限制。 該長(zhǎng) V形塊限制四個(gè)自由度，此外在軸向加一定位銷擋住側(cè)面，從而使所有的自由度均被限制了 。夾緊用 一個(gè) 浮 動(dòng)壓塊進(jìn)行壓緊。 刀具選擇及切削用量的選取 刀具選擇 影響刀具選擇的因素有：工件的加工 精度、光潔度、加工尺寸、臺(tái)階孔加工、切削排除以及生產(chǎn)效率 等。 刀具有很多種類，如車刀，鉆頭，鏜刀，銑刀，擴(kuò)孔鉆等，此次任務(wù)是要求擴(kuò) Ф 43及 Ф 55 孔，因而選用復(fù)合擴(kuò)孔鉆。刀具材料為硬質(zhì)合金。 切削用量的選取 在采用多軸加工 的組合機(jī)床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機(jī)床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機(jī)床單刀加工的切削用量約 30%左右。 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》： 加工直徑： d1 =43， d2=55 切削速度： v=59m/min， n=437r/min 進(jìn)給量： f1=， f2= 導(dǎo)向裝置的選擇及工作行程的確定 （ 1） 選取導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置的作用在于 ：保證刀具對(duì)于工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 導(dǎo)向裝置大致分為兩類：第一類導(dǎo)向裝置和第二類導(dǎo) 向裝置。此次設(shè)計(jì)過(guò)程中選用的 是第一類的固定式導(dǎo)套。 查《組合機(jī)床