【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 精度和生產(chǎn)率在很大程度上是由使用的機(jī)床所決定的。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，主要是選擇機(jī)床的種類和型號(hào)。選擇時(shí)參考有關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣本。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設(shè)備、工藝規(guī)程的特點(diǎn)等情況。由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選用通用機(jī)床余專用夾具較為合適。具體的選擇如下：（1）粗車各檔外圓、端面，鏜孔及倒角。選用CA6140普通車床。夾具：三爪卡盤(pán)。（2）精車F134mm右端面。選用CA6140普通車床。夾具：專用心軸。（3）精車左端面及F110心軸。（4）。選用Z525。夾具：專用夾具。（5）锪F9mm孔。選用Z525。夾具：專用夾具。另外刀具的選擇主要取決于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用機(jī)床性能，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求檢驗(yàn)的精度來(lái)選擇。其選擇的型號(hào)詳見(jiàn)工序卡片。確定切削用量及工時(shí)定額：。選用CA6140普通車床。夾具：切削用量應(yīng)在機(jī)床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素正確選擇。選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量（即切削深度）182。p，其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后利用切削用量手冊(cè)選取或用公式計(jì)算確定最佳切削速度v。：TP=TB+TS+Tr=Tb+Ta+TS+TrTP——單件時(shí)間；TB——作業(yè)時(shí)間； TS——布置工作地時(shí)間； Tr——休息與生理需要時(shí)間； Ta——輔助時(shí)間； Tb——基本時(shí)間。Te。 Tc=Tb+Ta+TS+Tr+Ten。其具體計(jì)算過(guò)程如下：（1）加工條件：工件材料：45鋼正火，sb=,模鍛。加工要求：車端面F134mm,；粗車外圓F134mm。車螺紋M90 179。機(jī)床：CA6140普通車床刀具：端面車刀，刀具材料YT15，刀桿尺寸16 179。25 mm2，Kr=90176。，r0=15176。，182。0=12176。，rx=，60176。螺紋車刀；刀具材料：W18Cr4v。（2）計(jì)算切削用量：1)粗車端面時(shí)，根據(jù)加工余量Z= 3177。1，取Z=3，即182。=3mm，p走刀量f= mmr（表313）；計(jì)算切削速度（表318），耐用度t=45min，v=cvkvt182。pxvfmyv=180。180。180。180。180。=163 m/s=確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vpdw=1000180。180。134=()按機(jī)床選取nw=rs(400rminms)(表43)mmin）所以實(shí)際切削速度v= 切削I時(shí)：l=134902（=22mm, l1=2mm, l2=0, l3=5mm(試切長(zhǎng)度)lm=l+l1+l2+l3nwf=29180。180。=()2)粗車外圓: ：?jiǎn)芜呌嗔縕=。：考慮刀桿尺寸、工件直徑及規(guī)定的切除深度。從表313中選用f=mmr。（表318）v=cvt182。pmxvfyvkv=180。180。180。=146mmin()：ns=1000vpdw=1000180。180。134=(342r/min)按機(jī)床選取nw= 所以實(shí)際切削速度vw=rs(400rmin)pdwnw1000=180。134180。=(144r/min)：切入長(zhǎng)度l1=4mm，切出長(zhǎng)度l2=0，試切長(zhǎng)度l3=5mm tm1=l+l1+l2+l3nwfl+l1+l2+l3nwf=+4+180。+4+180。=()tm2===()3）車螺紋：（表355），刀具耐用度t=60min，螺距s=，取182。p=。v=180。180。=()ns=1000vpdw=1000180。180。134=(85r/min)按機(jī)床選取nw=（100r所以實(shí)際切削速度vw=min）pdwnw1000=180。134180。=：取粗行程次數(shù)3次，精行程2次，切入長(zhǎng)度l1=3mm 14 tm=l+l1nwf=+180。5=()4）：f==180。（表338）v=(15mmin)（表ns=1000v=1000180。180。）pdwr/s=()按機(jī)床選取nw=15rs(900 rmin)所以實(shí)際切削速度vw=pdwnw1000=180。180。151000r/s=切削I時(shí)：切入l1=10mm，切出l2=2mm, l=, tm=l+l1+l2nwf=+10+215180。=()5）鏜孔F94mm 取刀桿直徑D= 加工余量z=2F25mm，刀桿伸出量125mm，=2mm，一次可切除完畢。9490選用90176。硬質(zhì)合金YT5鏜刀,f=（表315）v=180。(120%)=（表319及手冊(cè)P102“鏜孔切削用量”）ns=1000v=1000180。180。94=()pdw按機(jī)床選取nw= 所以實(shí)際切削速度: 15rs(315 rmin)vw=pdwnw1000=180。94180。=()切削I時(shí)：（表71）l= , l1=2mmtm=l+l1nwfi=+180。180。2=三、專用夾具設(shè)計(jì)圖11所示為法蘭零件圖，生產(chǎn)規(guī)模為中等批量生產(chǎn)，零件的某些尺寸已經(jīng)在前工序按要求加工完畢，需要設(shè)計(jì)一專用鉆床夾具以便滿足零件圖上的各項(xiàng)精度要求。（一）零件的加工工藝分析： ：； 177。； ；加工面的凸臺(tái)面積較小，故需要專用夾具，又由于上下端面均已經(jīng)加工完畢，所以精基準(zhǔn)選上下端面，側(cè)面或者中心孔。（二）定位加緊方案的確定及論證：根據(jù)工序加工要求分析，工件定位時(shí)只需限制六個(gè)自由度，沿法蘭方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度也必須予以限制?，F(xiàn)在有三種定位夾緊方案可供選擇。三種夾緊定位方案簡(jiǎn)圖如下： 方案1圖示：圖31方案2圖示：圖32 方案3圖示：圖33A 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，可知法蘭右端臺(tái)階較小，相當(dāng)于短圓柱銷。其中右端面作為基準(zhǔn)，限制的自由度為Z，X和Y短圓柱銷限制Y和Z，共有 X，Y，Y和Z四個(gè)自由度受到限制，Vuur形塊限制Xuruurururururur和Z，這樣便可以保證孔的正確位置。根據(jù)主要夾緊力由V形塊和削邊銷提供，當(dāng)削邊銷發(fā)生磨損后，主要加緊力由V形塊提供，由于是側(cè)面提供夾緊力，故需要對(duì)V形塊施加較大的力。為使工件穩(wěn)定，防止產(chǎn)生共振現(xiàn)象等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以進(jìn)行自定位支承，在鉆削過(guò)程中，容易產(chǎn)生較大的軸向力，下面設(shè)一輔助支承，以減少工件產(chǎn)生變形，圖31為該定位夾緊方案的圖示。B 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，分別限制了4個(gè)自由度，其18uur小平面和長(zhǎng)圓柱銷供限制里個(gè)自由度即X，X，urY，Yur和Z。又由于短V形塊限制了Z，故6個(gè)自由度全部被限制。根據(jù)主要夾緊力由短V形塊提供，且V形塊的面積和法蘭的接觸面積較小，故需提供較大的預(yù)緊力。為確定加工過(guò)程中工件的加工穩(wěn)定性，需設(shè)置輔助支承；為防止過(guò)定位情況的出現(xiàn)，可以采用自位支承。32為該定位夾緊方案示意圖，但此方案需將加工路線中車螺紋放到了后面。C 由于該工件的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該定位基準(zhǔn)仍采用右端面，ur該端面屬于大平面與法蘭的右端面接觸，分別限制了Zuurur，X和Y三個(gè)方向上自由度。又V形塊限制了X，Z和Y三個(gè)方向上自由度，這樣保證零件的定位可靠。根據(jù)主要夾緊力作用于定為基準(zhǔn)面的原則，主要夾緊力由V形塊和開(kāi)口墊圈來(lái)提供，其中V形塊上的受力較大，又由于鉆孔處的的零件較薄弱，為防止工件過(guò)大變形，需設(shè)置輔助支承，圖33所示為定位夾緊方案。比較上述的三種方案，可以看出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。三種方案都可以滿足定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合的原則，這是它們的主要優(yōu)點(diǎn)。方案一和方案二分別在中心軸線處采用了削邊銷和長(zhǎng)圓柱銷，均出現(xiàn)了局部過(guò)定位現(xiàn)象，但還是可以滿足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了專用夾具的復(fù)雜性。前兩種方案中的V形塊都需要提供較大的夾緊力，而方案三的夾緊力由開(kāi)口墊圈和V形塊分擔(dān)，且有輔助支承存在，沒(méi)出現(xiàn)過(guò)定位現(xiàn)象，也不需要提供自定位支承來(lái)解除過(guò)定19 位的自由度，且方案三結(jié)構(gòu)緊湊操作方便，定位誤差較小，并且可以滿足加工精度的要求。根據(jù)孔的位置要求，該夾具上安裝有分度裝置，從而提高了生產(chǎn)效率，使一次安裝能同時(shí)加工出四個(gè)孔.。(三)定位誤差分析：首先，在對(duì)夾具進(jìn)行定位誤差分析之前，對(duì)已經(jīng)選定的方案工作原理做一下說(shuō)明：該夾具用于立式鉆床，鉆削法蘭上四個(gè)孔。工件以端面，止口和凸臺(tái)圓弧在夾具體7和V形塊9上定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10，在彈簧作用下使V形塊9向右運(yùn)動(dòng)，起角向定位作用，擰緊螺母2，通過(guò)開(kāi)口墊圈3將工件壓緊。當(dāng)一個(gè)孔鉆好后，拉動(dòng)手柄10并旋轉(zhuǎn)900，使V形塊9脫離工件再向上推動(dòng)手柄5，對(duì)髽脫離分度盤(pán)8，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體7至相應(yīng)位置時(shí)，對(duì)定爪6在彈簧銷4的作用下，插入分度盤(pán)8的槽中分度對(duì)定，鉆削另一個(gè)孔。其余各孔按同樣的方法依次加工。了解了該專用夾具的工作原理之后，將對(duì)此夾具在使用過(guò)程中的定位誤差做如下分析: ：該誤差主要存在于分度裝置的精度問(wèn)題，在加工完畢一個(gè)孔后，090需轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體的角度來(lái)加工下一個(gè)孔，定位夾緊后，通過(guò)鉆頭產(chǎn)生的軸向力會(huì)使工件發(fā)生傾斜現(xiàn)象，即便有輔助支承的存在，而輔助支承產(chǎn)生的外力很小，本身就會(huì)使工件產(chǎn)生傾斜，故需要在設(shè)置輔助支承時(shí)應(yīng)注意到這一方面。177。：為保證兩孔中心距，需要可靠的夾緊力，開(kāi)口墊圈上的夾緊力應(yīng)足夠大，以防止工件產(chǎn)生傾斜或加工過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于加工的公差較大，在夾具制造過(guò)程中應(yīng)稍加注意，將會(huì)消除這方面的問(wèn)題，將產(chǎn)生的誤差為x，其夾角為q，鉆孔平面的尺寸為22mm，具體參照?qǐng)D33。定位誤差為：x=22180。tanq=22180。(+)70+= 由于x=：由于鉆孔的公差等級(jí)能達(dá)到IT12IT11，其中Ra值為Ra25~，故需進(jìn)一步采用鉸孔，而該孔又是一個(gè)沉孔，需要在鉸孔后锪鉆進(jìn)行锪孔。定位方案仍為帶凸緣的夾具定位，進(jìn)行鉸孔后便能滿足要求。四、結(jié)束語(yǔ)要掌握零件制造過(guò)程中的共同性規(guī)律和解決具體工藝問(wèn)題的知識(shí)和能力，