【導(dǎo)讀】《機械制造》課程設(shè)計說明書。工序5：粗、精銑Φ25mm的圓柱上

　　

【正文】 切削速度 cv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，取 cv = 5m/min。故： = 01000dvc???= 51000?? = (r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選?。?nc =272r/min，所以， 0 0 0 0 0 00 ??????? ndv c ? (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當(dāng) 0d = ，鉸刀后刀面最大磨損量為 ,刀具磨鈍壽命 T = 60min。 ④計算基本工時 fn llltm ? ??? 21 式中， l=11mm， 21 ll? =5mm，所以 m in07,081,02 7 2 51121 ????? ??? fn lllt m 25 因有兩個孔，所以， mt = 2 = Φ6H9mm 孔 ⑴ 選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇 0d = 6mm 的高速鋼鉸刀，機床選擇立式鉆床 Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進給量 f 查閱《切削用量簡明手冊》表 ，并根據(jù)機床說明書取 f = ~，故取 f = 。 ②切削速度 cv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，取 cv = 5m/min。 = 0..1000dvc?= 51000??　 = (r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選取： =195r/min，所以， 0 ??????? ndv c ? (m/min)。 ③計算基本工時 fn llltm ? ??? 21 式中， l=11mm， 21 ll? =5mm，所以 m in1, 9 5 51121 ????? ??? fn lllt m 因有兩個孔，所以， mt =2 =(min)。 工序 9: 鉆削、鉸削加工兩 個Φ 9mm 的孔 1. 鉆削兩個 的孔 ⑴ 選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由孔的直徑 ，選擇 0d = 的高速鋼麻花鉆 (GB143885)，機床選擇立式鉆床 Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①確定進給量 f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，取 f = mm/r ~，查閱《機 26 械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 ， Z525 機床說明書，故取 f = 。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，可以查 出鉆孔時的軸向力，當(dāng) f ≤， 0d ≤ 12mm 時，軸向力 fF = 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為 ，故 fF = 2990N。根據(jù)《工藝手冊》立式鉆床 Z525 說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力 maxF = 8829N，由于 fF ≤ maxF ， 故 f = 。 ②切削速度 cv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，根據(jù) f = 200~217，取 cv =16m/min。所以： = 01000dv? ?? = 161000?? = (r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。?nc = 545r/min 故 實際切削速度為： 0 ??????? ndv c ? (m/min)。 ③計算基本工時 ?mt 錯誤 !未 找到引用源。 式中， ???? ylL ， 14?l mm，查《切削用量簡明手冊》表 ， 5???y mm，所以， 19514 ???L (mm)， mnfLtm ?=錯誤 !未找到引用源。 = (min)。 因有兩個孔，所以， tm = 2 = (min)。 Φ9H9mm 孔 ⑴ 選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇 0d = 9mm 的高速鋼錐柄機用鉸刀(GB113384)，機床選擇立式鉆床 Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進給量 f 查閱《切削用量簡明手冊》表 及表 ，并根據(jù)機床說明書取 f = ~，故取 f = 。 ②切削速度 cv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，取 cv = 8m/min。 27 = 01000dvc??? = 81000?? = (r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選取： =272r/min，所以，實際切削速度為 0 0 0 0 0 00 ??????? ndv c ? (m/min)。 ③計算基本工時 fLtm n? 式中， ???? ylL ， 14?l mm，查《切削用量簡明手冊》表 ， 5???y mm，所以， 19514 ???L (mm)， fLtm n? =錯誤 !未找到引用源。 = (min)。 因有兩個孔，所以， tm = 2 = (min)。 4. 夾具設(shè)計 本夾具主要用于 Φ6mm 兩個孔的加工，這兩個孔的粗糙度及位置都有一定的精度要求。加工本道工序是，需要用到Φ 10mm 的孔為定位基準(zhǔn)，并且為了方便加工，需要控制兩個孔的位置，需與后平面聯(lián)合起來定位。 . 夾具設(shè)計 定位基準(zhǔn)的選擇。由零件圖可知， Φ6mm 兩孔應(yīng)對Φ 10mm孔的平分線有位置要求、角度要求及對稱度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為Φ 10mm 孔的平分線。為了使定位誤差盡量減小，應(yīng)該選擇芯軸定心夾具。 軸向力及扭矩的計算。刀具：高速鋼麻花鉆， Φ ，則軸向力：FyFzFFt kfdCF ???? 0 （見《切削用量簡明手冊》表 232） 式中， FC =420， 0d =， zF=1， yF =，其中， hFxFMFF kkkk ??? 由《切削用量簡明手冊》表 233 可知， MFk =， xFk =， hFk =，則 Fk =，所以， ）（ ????????? kfdCF yFzFFt 28 扭矩計算： MyMzMmc kfdCM ???? 0 （見《切削用量簡明手冊》表 232） 式中， mC =， 0d =， zM=2， yM=，其中， hMxMMMM kkkk ??? 由《切削用量簡明手冊》表 233 可知， MMk =， xMk =， hMk =，則 Mk =，所以， ）（ ?????????? NkfdCM MyMzMmc MFk 、 MMk —— 與加工材料有關(guān)的修正系數(shù) xFk 、 xMk —— 與刃磨有關(guān)的修正系數(shù) hFk 、 hMk —— 與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù) 功率計算： 030 dvMP ccC ???（見《切削用量簡明手冊》表 232） 式中， cM = ）（ ?N ， cv = （ m/min），所以， 0 ??????? dvMP ccC （ kw） 轉(zhuǎn)速器盤需要加工的 Φ 6 ? mm孔的位置尺寸精度要求不是很高，孔的表面粗糙度值為 。在機械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸進行加工。依靠所設(shè)計的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度： ①待加工孔 Φ 6F9 和已加工孔 Φ 10的中心距離尺寸為 50mm； ②待加工孔 Φ 6f9 和已加工孔 Φ 10的中心線成 ?120 ，且中心對稱。 由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，在鉆孔的時候，工件的兩個相差 120176。筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設(shè)計夾具時應(yīng)注意解決這個 問題。 . 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強加工時零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。 由于工件在鉆 Φ 6mm 兩個孔時，兩個孔有對于 Φ 10mm 孔的中心線有對稱的位置度要求，所以需要用 Φ 10mm 孔的中心線及后平面組合的基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)， 29 這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件： Φ 10mm 孔采用定位芯軸定位，限制了 4 個自由度，芯軸的小平面還可以限制元 件的 1 個自由度，后平面用定位釘組合限制了工件的 Z軸方向的轉(zhuǎn)動，達到了完全定位。 夾緊力計算 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即： KWWk ?? 其中 6543210 KKKKKKKK ??????? ，查《機床夾具設(shè)計手冊》表 121得： ?K 、 ?K 、 ?2K 、 ?K 、 ?K 、 ?K 、 ?K ， 所以， K = 。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 127得： pKfDM ???? 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 128得： 0 902 001 90 ??????????????? HBK p 由于鉆頭的直徑為 d = Φ ，所以， 3 ?????M (N)。 因此，實際所需要的夾緊力為： 9 ???kW (N)。 夾具精度分析 機械加工中，保證加工出合格零件的必要條件是：加工誤差不大于被加工零件相應(yīng)的公差。加工誤差來源于兩大方面：一方面是與機床有關(guān)的誤差稱加工方法誤差；另一方面是與夾具有關(guān)的誤差，而此誤差可分為零件在夾具中的定位誤差、夾具的 對刀或?qū)蛘`差及夾具的制造及在機床上的安裝誤差。根據(jù)誤差的隨機性的特點，按概率原理合成，根據(jù)生產(chǎn)實際情況，與夾具有關(guān)的誤差占加工誤差的絕大部。本次設(shè)計中的設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)相互重合，所以夾具的精度誤差并不是很大。 30 設(shè)計心得 此次課程設(shè)計是在我們經(jīng)歷了為期 3 周的設(shè)計，在此次課設(shè)中，我們學(xué)會了如何思考，如何團隊合作，對我受益匪淺。 就我個人而言，這次課程設(shè)計包括三個部分： （ 1）前期資料的搜集和整理： 這是很重要的一個環(huán)節(jié)，因為設(shè)計離不開資料的參考和搜集。 （ 2）工藝： 工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實 在由工件、刀具、夾具、機床、量具組成的工藝系統(tǒng)中。 （ 3）夾具設(shè)計： 夾具是為特定的工序正常的進行所設(shè)計的特殊工具，通過它的設(shè)計，可以了解它在設(shè)計中的地位，為加工的順利進行提供了保障。在縮短加工時間，減小加工難度，提高生產(chǎn)效率都有重大保證。 在此次設(shè)計中，通過自己的認(rèn)識、計算、研究、設(shè)計、查手冊得到了最終結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計能為以后的工作打好一定的實踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗。 最后，感謝老師們的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！ 31 參考文獻 [1] 王先逵 .機械制造工藝學(xué) [M],第 2 版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [2] 丁殿忠 ,姜鴻維 .金屬工藝學(xué)課程設(shè)計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,～ 14. 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