【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小頭孔的加工是 連接支架 機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì) 連接支架 質(zhì)量有較大的影響。 小頭孔是定位基面，在用作定位基面之前，它經(jīng)過(guò)了鉆、擴(kuò)、鉸三道工序。鉆時(shí)以小頭孔外形定位，這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小。 小頭孔在鉆、擴(kuò)、鉸后，在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜，達(dá)到 IT6 級(jí)公差等級(jí)，然后壓入襯套，再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔。由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差，這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差。 大頭孔經(jīng)過(guò) 擴(kuò)、 粗鏜、半精鏜、精鏜、 金剛鏜和珩磨達(dá)到 IT6 級(jí)公差等級(jí)。表面粗糙度 Ra 為 m，大頭孔的加工方法是在銑開(kāi)工序后，將 連接支架與 連接支架 體組合在一起，然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序。這樣，在銑開(kāi)以后可能產(chǎn)生的變形，可以在最后精鏜工序中得到修正，以保證孔的形狀精度。 連接支架 螺栓孔的加工 連接支架 的螺栓孔經(jīng)過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸工序。加工時(shí)以大頭端面、小頭孔及大頭 一側(cè)面 定位。 為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)，在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向。從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求。 粗銑螺栓孔端 面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒(méi)有活動(dòng)部分，能保證承受較大的銑削力。精銑時(shí)，為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與 連接支架 大頭端面垂直，使用兩工位夾具。 連接支架 在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn) 1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 12 大頭側(cè)面的加工 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷(xiāo)（小頭孔） 。裝夾工件 銑 兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱（此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面）。 連接支架 加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 工序安排 連接支 架 加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（ 1） 連接支架 的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（ 2） 連接支架 是 鑄造件 ，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在 連接支架 加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開(kāi)。 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。 統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。 夾具使用 應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一 精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷(xiāo)是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷(xiāo)應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng) 連接支架 定位裝夾后，再抽出定位銷(xiāo)進(jìn)行加工。 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制 7 個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制 4 個(gè)，長(zhǎng)菱形銷(xiāo)限制 2 個(gè)）。長(zhǎng)銷(xiāo)定位目的就在于保證 垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采 取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。 切削用量的選擇原則 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐 用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高 ,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 金屬切除率可以用下式計(jì)算： Zw ≈ 式中： Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（ mm3/s） V 切削速度（ m/s） f 進(jìn)給量（ mm/r） 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 13 ap 切削深度（ mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在 這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度 ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度 f，最后確定一個(gè)合適的切削速度 V. 選用較大的 ap 和 f 以后，刀具耐用度 t 顯然也會(huì)下降，但要比 V 對(duì) t 的影響小得多，只要稍微降低一下 V 便可以使 t 回升到規(guī)定的合 理數(shù)值，因此，能使 V、 f、 ap 的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大 ap 可使走刀次數(shù)減少，增大 f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少 刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。 1）切削深度的選擇： 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。 2）進(jìn)給量的選擇： 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的 進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。 3）切削速度的選擇： 粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。 1）切削深度的選擇： 精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定 。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。 2）進(jìn)給量的選擇： 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 14 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。 3）切削速度的選擇： 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切 削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀 具材料和合理的 幾何參數(shù)， 盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而 不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生 的 范圍。 由此可見(jiàn)，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度 ap 和進(jìn)給量 f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量： （根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表 — 25 表 — 26 表 — 27） （ 1）、平面加工的工序余量（ mm） 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 43 粗銑 IT12(? ) 40( ? ) 精銑 IT10(? ) ( ? ) 粗磨 IT8(? ) ( ? ) 精磨 IT7(? ) 38( ?? ) 則 連 接支架 兩端面總的加工余量為： A 總 = 21 ???ni iA =（ A 粗銑 +A 精銑 +A 粗磨 +A 精磨 ） ? 2 =（ +++） ? 2 = ? mm 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 15 （ 2）、 連接支架 鑄造出來(lái)的總的厚度為 H=38+ ? = 0 ? mm 確定工序尺寸及其公差 （根據(jù)《機(jī)械制造 技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表 2— 29 表 2— 34） 1）、 小 頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來(lái)的大頭孔為 ? 15 mm） 工序名稱 工序基 本余量 工序經(jīng)濟(jì) 精度 工序尺寸 最小極限尺寸 表面粗糙度 精 鏜 )(8?H ? 20 ? 20 )(8 0?H 粗鏜 )(12?H ? ? )(12 0?H 擴(kuò)孔 3 ? 18 ? 計(jì)算工藝尺寸鏈 連接支架 蓋的卡瓦槽的計(jì)算 增環(huán)為： ?2A ； 減環(huán)為： ?3A ；封閉環(huán)為： 0A 1）、 0 A 極限尺寸為： ?? ??? ?? ? ?? 1 1 m in1 m a xm a x0 nmi imi i AAA = = mm ?? ??? ?? ? ?? 1 1 m a x1 m inm in0 nmi imi i AAA = = mm 2）、 0 A 的上、下偏差為 : ?? ??? ?? ? ?? 1 110 nmi imi i AEIAESE S A =() =(mm) ?? ??? ?? ? ?? 1 110 nmi imi i AESAEIE IA = 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 16 =(mm) 3）、 0 A 的公差為 : 000 EIAESAT ?? = （ ） = mm 4）、 0 A 的基本尺寸為 : 0A = 32 AA? = 285 = 23 mm 5）、 0 A 的最終工序尺寸為 : 0A = )(25 ?? mm 工時(shí)定額的計(jì)算 銑 連接支架 大小頭平面 選用 X52K 機(jī)床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 81 選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑 D = 100 mm 切削速度 Vf = m/s 切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù) Z = 6 切削深度 ap = 3 mm 則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/? D = 475 r/min 根據(jù)表 — 31 按機(jī)床選取 n = 500 /min 則實(shí)際切削速度 V = ? Dn/（ 1000 60） = m/s 銑削工時(shí)為：按表 — 10 L= 3 mm L1 = )( ee ada ? + =50 mm L2 = 3 mm 基本時(shí)間 tj = L/fm z = (3+50+3)/(500 6) = min 按表 — 46 輔助時(shí)間 ta = = min 粗磨大小頭平面 選用 M7350 磨床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 170 選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑 D = 40 mm 磨削速度 V = m/s 切削深度 ap = mm fr0 = mm/r Z = 8 連接支架加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 17 則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/? D = r/min 根據(jù)表 — 48 按機(jī)床選取 n = 100 r/min 則實(shí)際磨削速度 V = ? Dn/（ 1000 60） = m/s 磨削工時(shí)為：按表 — 11 基本時(shí)間 tj = zbk/nfr0z = ( 1)/(100 8) = min 按表 — 40 輔助時(shí)間 ta = min 加工小頭孔 (1) 鉆小頭孔 選用鉆床 Z3080 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 38(41)選取數(shù)據(jù) 鉆頭直徑 D = 20 mm 切削速度 V = mm 切削深度 ap = 10 mm 進(jìn)給量 f = mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/? D = 945 r/min 根據(jù)表 — 30 按機(jī)床選取 n = 1000 r/min 則實(shí)際鉆削速度 V = ? Dn/（ 1000 60） = m/s 鉆削工時(shí)為：按表 — 7 L = 10 mm L1 = mm L2 = 基本時(shí)間 tj = L/fn = (10++)/( 1000) = min 按表 — 41 輔助時(shí)間 ta = min 按表 — 42 其他時(shí)間 tq = min (2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床 Z3080 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 53 選取數(shù)據(jù) 擴(kuò)刀直徑 D = 30 mm