【文章內(nèi)容簡介】 f=～ ③ 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，銑刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 T=60min。 ④ 確定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 vyvxvpm vc kfT Cv ?? （ 1— 1） 式中： Vk = tvk vKk? svk Tvk Kvk 故由公式 (11)得： Vc=n=405r/min 按數(shù)控銑床說明書，選擇 n=500r/min，這時 Vc=86m/min。 最后決定的車削用量為： α p=， f=， n=500r/min， Vc=86m/min。 3）計算基本工時 nfLtm? (1— 2) 式中 L=l+y+△， l=21mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，銑削時的入切量及超切量 y+△ =，則 L=21+=，故由公式 (12)得： tm= (3) 工步 3 粗車Ф 60 18 1）選擇刀具 選擇 R3 成形車刀。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度α p 由于粗加工余量僅為 ，可在一次走刀內(nèi)切完，故： α p=（ 65— ） /2mm= ② 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，在粗銑鑄鐵、表面粗糙度 Ra= m時： f=～ ③ 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，銑刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 T=60min。 ④ 確定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 vyvxvpm vc kfT Cv ?? （ 1— 1） 式中： Vk = tvk vKk? svk Tvk Kvk 故由公式 (11)得 Vc=n=271r/min 按數(shù)控銑床說明書，選擇 n=500r/min，這時 Vc=110m/min。 最后決定的銑削用量為： α p=， f=， n=500r/min， Vc=110m/min。 3）計算基本工時 nfLtm? （ 1— 2） 式中 L=l+y+△， l=6mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，銑削時的入切量及超切量 y+△ =，則 L=6+=，故由公式 (12)得： tm= （ 1）選擇刀具 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 d。 =。 鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，β =30176。， 2φ =118176。， 2φ 1=70176。， bε 19 =，α。 =12176。，ψ =55176。， b=2mm， l=4mm。 （ 2）選擇切削用量 1）決定進(jìn) 給量 f ① 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng)加工要求為 H12～ H13 精度，鑄鐵的硬度大于 200HBS， d。 = 時， f=～ 。 由于 l/d=47/=3，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù) k1f=，則： f=（ ～ ） ～ ② 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng)灰鑄鐵硬度大于 213HBS， d。 =，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=。 ③ 按機(jī)床進(jìn)給機(jī) 構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng)灰鑄鐵硬度大于 210HBS， d?！?，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8830N時，進(jìn)給量為 。 從以上三個進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=～ 。根據(jù) Z5125 鉆床說明書，選擇 f=。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng) d。 =時，鉆頭后刀面最大磨損量取為 ，壽命 T=60min。 3）決定切削速度 由《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng) f=， Vt=13m/min。 切削速度的修正系數(shù)為： kTv=， kcv=， klv=， ktv=，故： v=vt178。 kv=n=1000v/(п d。 )=根據(jù) Z5125 鉆床說明書，可考慮選擇 n=272r/min,但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取 f=；也可選擇較低一級轉(zhuǎn)數(shù) n=195r/min,仍用 f=，比 較這兩種方案： 第一方案 f=,n=272r/min nf=272179。 第二方案 f=,n=195r/min nf=195179。 因為第一方案 nf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好。這時Vc=12m/min。f=。 （ 3）計算基本工時 nfLtm? （ 1— 2） 20 式中 L=l+y+△， l=47mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，入切量及超切量 y+△ =6mm，則 L=47+6mm=53mm，故由公式 (12)得： tm= （ 1）選擇刀具 1）根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，選擇 YG6A 硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，銑削深度α p≤ 4mm 時，圓盤銑刀直徑 d。為 80mm， a為 60mm。但已知銑削寬度 ae為 70mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度 ae≤ 49mm，選擇 d。 =80mm。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合 金圓盤銑刀，故齒數(shù) z=12。 2）銑刀幾何形狀（表 ）；由于鑄鐵硬度大于 200HBS，故選擇κ r=60176。， κ rε =30176。，κ r′ =5176。， α 。 =8176。（假定 αcmax ） , α 。′ =10176。 , λ s= — 10176。， γ。 1=— 5176。 （ 2）選擇切削用量 1）決定銑削深α p 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則： α p=h=3mm 2)決定每齒進(jìn)給量 fz 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng)使用 YG6A，銑床功率為 ： fz=～ ?。? fz=3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，由于銑刀直徑 d。 =80mm，故刀具壽命 T=180min。 4）決定切削速度 Vc 和每分鐘進(jìn)給量 Vf 切削速度 Vc 可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 中的公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 的公式進(jìn)行計算。 各修正系數(shù)為： kMv=， ksv= (見表 ) kv= kMv ksv= 故 ： Vc=n=58r/min 根據(jù) X62W 型銑床說 明書選擇： n=60r/min,Vfc=235mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 21 vc=π d。 n/1000=*80*60/1000m/min=15m/min fzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=（ 3）計算基本工時 fm vLt ? （ 1— 3） 式中 L=l+y+△， l=40mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，入切量及超切量 y+△ =17mm，則 L=40+17mm=57mm， 故由公式 (13)得： tm= 其余工序切削用量及基本時間見工序卡片。 本章小結(jié) 本章對曲軸加工工藝進(jìn)行分析與設(shè)計，在工藝路線確定之后，確定各工序的的具體內(nèi)容，并通過手冊確定加工余量及工序尺寸、設(shè)備與工藝設(shè)備、切削用量與時間定額。 22 第 4 章 鉆床夾具的設(shè)計 夾具的概念 夾具的定義 夾具是用以裝夾工件的裝置。機(jī)械制造過程中廣泛地使用各種夾具，包括機(jī)床夾具、裝配夾具、焊接夾具、熱處理夾具、檢驗夾具等。機(jī)床夾具用 于切削加工。在切削加工中，用以固定加工對象，使之定位。機(jī)床、夾具、刀具、工件在加工時組成加工系統(tǒng)，工件實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 夾具的作用 保證加工精度；減少安裝工件的輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率；改善勞動條件，減少勞動量和勞動強(qiáng)度；降低加工成本，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；保證安全生產(chǎn)等。 夾具的分類 機(jī)床夾具一般按適用對象、使用特點(diǎn)、使用機(jī)床和動力源分類。具體說來，有： 1） 通用夾具： 用以加工兩種或兩種以上工件的同一夾具。特點(diǎn)：能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，一般結(jié)構(gòu)均已定型，尺寸、規(guī)格系列化。 2） 專用夾具： 專為某一工件的某一工序而設(shè)計的夾具。 我們設(shè)計的鉆模夾具就是專用夾具的一種。 3） 可調(diào)夾具： 通過調(diào)整或更換個別零、部件，能適用多種工件加工的夾具。特點(diǎn)：夾具的使用對象在設(shè)計前并不非常確定，通用性范圍大。 23 4） 成組夾具： 根據(jù)成組技術(shù)原理設(shè)計的用于成組加工的夾具。設(shè)計成組夾具的前提是成組工藝。特點(diǎn)：只需對個別定位和夾緊組件進(jìn)行調(diào)整或更換，即可用于加工成組內(nèi)的所有零件。 5） 組合夾具： 由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零、部件組裝成易于聯(lián)接和拆卸的夾具。 6） 隨行夾具： 用以裝夾工件，并由工件輸送帶送至自動線各工位的 裝置。 進(jìn)行夾具設(shè)計的意義 夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種 工藝裝備 。 對工 件 進(jìn) 行機(jī)械加工 時 ， 為 了保證 加工要求，首先要使工件相 對 于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使 這個 位置在加工 過 程中不因外力的影 響 而 變動 。 為 此，在 進(jìn) 行機(jī)械加工之前，先要 對 其 進(jìn) 行 夾具 設(shè)計 。 在 夾 具 設(shè)計過 程中， 對 于被加工零件的定位、 夾緊 等主要 問題，設(shè)計 人 員 一般都 會考慮 的比 較 周全，但是， 夾 具 設(shè)計還經(jīng) 常 會 遇到一些 小問題，這 些 小問題如果 處 理不好，也 會給夾 具的使用造成 許 多不便，甚 至?xí)?影 響 到工件的加工精度。在此 歸納 一下在 夾 具 設(shè)計 中 經(jīng) 常遇到的一些 小問題， 具體如下： 1）清根問題 在 設(shè)計 端面和 內(nèi) 孔定位的 夾 具 時 ， 會 遇到 夾 具體定位端面和定位外 圓 交界 處清 根 問題 。端面和定位外 圓 如不 連 接 就無 此 問題 。 夾 具要不要清根， 應(yīng)根 據(jù)工件的 結(jié) 構(gòu)而定。如果零件定位 內(nèi) 孔孔口倒角 較 小或 無 倒角， 則 必 須 清根；如果零件定位孔孔口倒角 較 大或孔口是空位， 則 不需要清根，而且交界 處 可以 倒為圓 角 R 。 端面與外 圓 定位 時 ，也采取一 樣 的 規(guī)則 。 2）讓刀問題 在 設(shè)計圓盤類 刀具（如 銑 刀、 砂輪 等）加工的 夾 具 時 ， 會 存在 讓 刀 問題 。 設(shè)計這類夾 具 時 ， 應(yīng) 考 慮銑 刀或 砂輪 完成切削或磨削后， 銑 刀或 砂輪 的退刀位置，其位置大小 應(yīng)根 據(jù)所使用的 銑 刀或 砂輪 的直 徑 大小，留出超 過 刀具半 徑 的尺寸位置即可。 3）更換問題 在 設(shè)計加 工 結(jié) 構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列 產(chǎn) 品 零件夾 具 時 ， 為 了降低生產(chǎn) 成本，提高 夾 具的利用率，往往 會 把 夾 具 設(shè)計為只 更 換 某一 個 或幾 個 零件的通用型 夾 具。 定位件外 圓 與 夾 具體孔 之間 的配合不能有 間 隙，若有了 間 隙就 會 影 響夾 具的定位精度；但是， 兩 者 之間 也不能有太大的 過 盈量，如果 過 盈量太大，就使得零 24 件更 換 困 難 。所以， 設(shè)計時 一般采用 較 緊 的 過 渡配合。 為 了使定位件能 夠順 利拆下 來 ，可以在定位件中心 設(shè)計一 螺孔，用一螺桿 擰 入螺孔 內(nèi) ，定位件就能 順 利地被 頂出。當(dāng)然 ，此螺孔直 徑應(yīng) 小于 夾 具體孔。 .4）防松問題 在 夾 具 設(shè)計 中， 經(jīng) 常 會 使用 雙頭 螺柱， 雙頭 螺柱一端固定于 夾 具上，另一端用螺母 壓緊 于加工的零件。 雙頭 螺柱與 夾 具的固定端一般采用六角薄螺母 鎖緊 ，然而用螺母 鎖緊 后，在使用中常常 會 出 現(xiàn)松動 。如果把螺柱的固定端與 夾 具體背面基本 擰 平（螺柱 頭略 低于 夾 具體），在背面（即左端面）螺 紋旋 合 處 ，沿 圓 周均 勻鉚 三 點(diǎn) ，就能 夠 起到防松作用。而且省去 鎖緊螺 母，需要 時還 可以 進(jìn) 行更 換 。 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位工件的表面、導(dǎo)向組件的表面以及夾具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，他們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具要進(jìn)行退火處理。 2）有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體須有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架 式夾具體。 3）結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種組件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙。夾具體結(jié)構(gòu)