【正文】 以 這 種 傳 統(tǒng) 的 工 藝 設(shè) 計(jì) 方 法 十 分 消 耗 人 力 、物力 ，而 且 對(duì) 工 藝 設(shè) 計(jì) 人 員 的 依 賴(lài) 性 很 大 。 （ 3） 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 不 太 完 善 ， 在 進(jìn) 行 誤 差 分 析 與 消 除 方 面 做 得 不 盡人意。這 一 次 設(shè) 計(jì) 是 大 學(xué) 四 年 來(lái) 比 較 系 統(tǒng) 完 整 的 一 次 設(shè)計(jì) ，也 是 時(shí) 間 很 緊 張 的 一 次 。 對(duì) 專(zhuān) 用 夾 具 的設(shè) 計(jì) ，可 以 了 解 機(jī) 床 夾 具 在 切 削 加 工 中 的 作 用 ：可 靠 地 保 證 工 件 的 加 工精 度 ，提 高 加 工 效 率 ，減 輕 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 ，充 分 發(fā) 揮 和 擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 已 有 性 能 。目 前 采 取 的措 施 有 三 個(gè) ：一 是 要 提 高 毛 坯 的 制 造 精 度 ，使 最 大 切 削 深 度 降 低 ，以 降低 切 削 力 ；二 是 選 擇 一 種 比 較 理 想 的 斜 楔 加 緊 機(jī) 構(gòu) ，盡 量 增 加 該 夾 緊 機(jī)構(gòu) 的 擴(kuò) 力 比 ；三 是 在 可 能 的 情 況 下 ，適 當(dāng) 提 高 壓 縮 空 氣 的 工 作 壓 力（ 由0. 4 Mp a 增至 0 . 5 Mp a），以 增 加 氣 推 力 。零 件 花 鍵 孔 與 定 位 心 軸 外 徑 的 最 大 間 隙 為 ： ? ?? ? mm1 9 2 m a x ????? 當(dāng) 定 位 花 鍵 軸 的 長(zhǎng) 度 取 1 0 0 mm 時(shí) ， 則 由 上 述 間 隙 引 起 的 最 大 傾 角為 0 .1 9 9/ 10 0 此 即 為 由 于 定 位 問(wèn) 題 而 引 起 的 mm39? 孔 端 面 對(duì) 花 鍵 孔 中 心線 的 最 大 平 行 度 誤 差 ， 由 于 mm39? 孔 外 端 面 以 后 還 要 進(jìn) 行 磨 削 加 工 ， 故上述平 行 度 誤 差 值 可 以 允 許 。 零 件 圖 中 的 ?? mm 花 鍵 孔 鍵 槽 寬 中 心 線 與??? 兩 孔 中 心 線 轉(zhuǎn) 角 公 差 為 ?2 。 定位 誤差分析 1 ） 定 位 元 件 尺 寸 及 公 差 確 定 。為 克 服 水 平 切 削 力 ，實(shí) 際 夾 緊 力 NF應(yīng)為 HN KFffF ?? )21（ 所以 21 ffKFF HN ?? 式 中 ， 1f 及 2f 為 夾 具 定 位 面 基 面 夾 緊 面 上 的 摩 擦 因 數(shù) ， 取 ?? ff 。但 這 種 自 動(dòng) 定 心 夾 具 在 結(jié) 構(gòu) 上 過(guò) 于 復(fù) 雜 ，因 此 這 里 只選 用 以 花 鍵 孔 為 主 要 定 位 基 面 ，限 制 5 個(gè) 自 由 度 ，實(shí) 現(xiàn) 定 位 。 但 加 工 到 本 道 工 序 時(shí) ， Φ 39mm 孔 尚 未 加工 ，而 且 這 兩 個(gè) 端 面 在 工 序 9 還 要 進(jìn) 行 磨 削 加 工 。 選 取 第 6 道 工 序 —— 粗銑 Φ 39mm 兩 孔 端 面 ，進(jìn) 行 銑 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 。 攻螺紋 8M 時(shí) ， 進(jìn) 給 量 ，rmmPf /111 ?? 攻 R c1 /8 螺紋時(shí)，進(jìn)給量rmmPf / ?? ， 1P 、 2P 分別為工 件 螺 距 。 本工序 采 用 立 式 鉆 床 Z525。 查 參 考 文 獻(xiàn) [8]表 得， 當(dāng) 加 工 2 個(gè)表面中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 時(shí)，加 工 工 時(shí) 為 ： 2100 02t ?? raw b ffv KLbZ 式中： L— — — — 加 工 長(zhǎng) 度 ， 73mm ； 。其 含 義 為 ：砂 輪 磨 料 為 白 剛 玉 WA，粒 硬 度為 46，硬 度 為 中 軟 1 級(jí) K，陶 瓷 結(jié) 合 劑 V,6 號(hào) 組 織 ，平 型 砂 輪 ，砂 輪 尺寸為 350 )(12740 DBdmmmmmm ???? 。/。 8. ：半精鏜工序 8 、精鏜 Φ 39 ? 本工序 選 用 T740 金 剛 鏜 床 。 參考文 獻(xiàn) [8]表 ，取 rmmf /? 。根 據(jù) 參 考 文 獻(xiàn) [5]表 3 44的規(guī)定 ， 擴(kuò) 鉆 的 切 削 用 量 可 以 根 據(jù) 鉆 孔 的 切 削 用 量 選 取 ， 則 m m / ~)~( ???? ）（鉆ff =（ 0585 ~0 . 8 7） mm/r 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [8]表 16， 選 取 wf =0 . 57 m m/ r。 ?切削速 度 。 由 于 是 粗 銑 ，故 整 個(gè) 銑 刀 刀 盤(pán) 不 必 銑 過(guò) 整 個(gè) 工 件 ，利 用 作 圖 法 ，可得出的 行 程 為 則切削工時(shí)為,1 0 521 mmlll ??? m i i ????? mm f lll 7 工序 7： 鉆 、 擴(kuò) 39? mm 二 孔 及 倒 角 本工序 采 用 立 式 鉆 床 Z 53 5。 fz———— — 拉 刀 單 面 齒 升 量 ； z ———— — — 拉 刀 同 時(shí) 工 作 齒 數(shù) ， z=p1。由 于 最 后 的 切 削 寬 度 很 大 ,故 按 成 型車(chē)削確 定 進(jìn) 給 量 。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 圖 1 尺寸鏈 mm1 4 0mm451 8 5A ??? ）（ 因封閉 環(huán) 公 差 等 于 各 組 成 環(huán) 公 差 之 和 ， 即 )140()185()45( TTT ?? 現(xiàn) 由 于 尺 寸 鏈 比 較 簡(jiǎn) 單 ，故 分 配 公 差 采 用 等 公 差 法 。 查參考 文 獻(xiàn) [ 5 ]表 3 39 知， r/~?鉆f m/?鉆u 并令 r/ ?? 鉆ff ， 按 參 考 文 獻(xiàn) [8 ]表 3 取 rmmf /? r/m ?? 鉆uu c m i n/ i n/41 rrD un cs ???? ?? 按參考 文 獻(xiàn) [ 8 ]表 4 .2 2 選取 min/58rnw ? 所以實(shí) 際 切 削 速 度 為 m / m i / m i n1000 5841 ???? ?實(shí)cu 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 8] 表 6 .2 5 知， ~~1)2118c ot (2 11 ?????dDl ，取mmlmmlmml 1 5 2,2~1,6 21 ??? ，則切 削 工 時(shí) 為 ： m 26152 ? ???mt = mi n (3)擴(kuò)花鍵 底 孔 mm43? 由參考文獻(xiàn) [ 5] 表 3 44 知擴(kuò)孔鉆孔 mm43? 孔 時(shí) 的 進(jìn) 給 量rmmf /~)~()~( ??? ，并 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 8 ]表 3 根 據(jù) 機(jī) 床規(guī)格選 rmmf /? 由參考 文 獻(xiàn) [ 5 ]表 3 49 知， 擴(kuò) 孔 、 鉆 擴(kuò) 孔 時(shí) 的 切 削 速 度 為 鉆uuc ? 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 其中， 鉆u 為 用 鉆 頭 鉆 同 樣 尺 寸 實(shí) 心 孔 的 切 削 速 度 。 （ 1） 鉆孔中 mm25? 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 5 ]表 3 38，選 擇 I 組為 ~ ， 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 8]表 4 .2 3取 wf = m m/r。精 車(chē) 螺 紋 時(shí) mmav ? ，走到次數(shù) 2?i ，則krmpvvpxpm vc kkkkpaT Cu vv ?? ,式 中 ， 查 參 考 文 獻(xiàn) [ 7 ]表 2 2 22. 1 1 ~2 . 1 4 及表 得， ?C ， m= 0 . 11， vx = 0 . 70， vp =0 . 3，螺距p=1， mpk = 1. 11， krk = 0 .7 5。,2880f ????? FzFyFxFC fff ,)650( 1. 0 ?????????? krnFmmp kRk 軸向切 削 力 NNF 4 8 2 2 8 8 0 ??????? ? 取 機(jī) 床 導(dǎo) 軌 與 床 鞍 之 間 的 摩 擦 因 數(shù) ? =，則 切 削 力 在 縱 向 進(jìn) 給 方向?qū)M(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 作 用 力 為 NfF FFF PCf 600) 0 1 2()( ???????? 而 機(jī) 床 縱 向 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 可 承 受 的 最 大 縱 向 力 為 3530N,故 可 正 常 工 作 。,2 7 9 5 ????? FzFyFxFC CCCC ,)650(, ??????????? krnFmmpkrmp kRkkkFK C 所以， NNF C 0 1 4 3 3 ??????? ? 切削時(shí) 消 耗 功 率 為 KWWv cCc FP 44 ?? ???? 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 8 ]表 可 知 ， 機(jī) 床 主 電 動(dòng) 機(jī) 功 率 為 ,當(dāng)主軸m i n10 i 21m ??? ?????? fn llll w s中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 m i n/591m i n/ 242 vv mmKfaT Cu vxmc ????????轉(zhuǎn)速為 560r/min 時(shí) ， 主 軸 傳 遞 的 最 大 功 率 為 ， 所 以 機(jī) 床 功 率 足夠。 將 上 述 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 代 入 切 削 速 度 計(jì) 算 公 式 ， 得 ② 機(jī)床主 軸 轉(zhuǎn) 速 。 ⑤ 計(jì)算切 削 工 時(shí) 。 = m/ mi n ④ 確定機(jī) 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 。 根 據(jù) 參 考 文 獻(xiàn) [ 5] 表 3 32 知 ， 當(dāng) 刀 桿 尺 寸 為mm25mm16 ? ， mm3ap ? ，工 件 直 徑 為 6 0 mm 時(shí)， 進(jìn) 給 量 為 f =05~ mm/r 由參考 文 獻(xiàn) [ 8 ]表 4 .2 9，取 ?= 0 . 5 mm/ r。 已 知 毛 坯 長(zhǎng) 度 方 向 的 加 工 余 量 為加 工 尺 寸 及工序 公差 鍛 件 毛 坯 （ 39? 二端面，零 件 尺 寸 0 ? ） 粗銑二端面 磨二端面 加 工 前尺寸 最大 125 最小 121 加 工 后尺寸 最大 125 118 最小 121 加 工 余 量（ 單邊） 2 最大 3 最小 加工公差 ( 單邊 ) + 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 vyxpm uc KfaT Cu vu?m i n/ 242 mu c ????????mmmml 4065 ????? mm， 考 慮 到 ?7 的 模 鍛 起 模 斜 度 ， 則 毛 坯 長(zhǎng) 度 方 向 的 最 大 加 工 余 量 m ax ???? mm。 機(jī)床： C A 6 1 4 0 臥 式 車(chē) 床 。 由 于 本 設(shè) 計(jì) 規(guī) 定 的 零 件 為 大 批 生 產(chǎn) ，應(yīng) 該 采 用 調(diào) 整 法 加 工 ，因 此 在計(jì)算最 大 、 最 小 加 工 余 量 時(shí) ， 應(yīng) 按 調(diào) 整 法 加 工 方 式 予 以 確 定 。 ?銑 削 的 公 稱(chēng) 余 量 （ 單 邊 ） 為 ： Z=（ 0. 2） mm= 1 . 8 mm。 內(nèi) 孔 尺 寸 為 ?? mm，根 據(jù) 參 考 文 獻(xiàn) [ 8 ]表 8 確 定 孔 的 加 工 余 量分配： 鉆孔： mm25? ； 鉆孔： mm41? ； 擴(kuò)孔： mm43? ； 拉 花 鍵 孔 ： mm5mm43mm5016 0 4 3 ??? ??? ?? ，花 鍵 孔 要 求 外 徑 定 心 ，拉削時(shí) 的 加 工 余 量 2 Z = 7 mm,即 Z=3. 5 mm。 2） 外 圓 表 面 沿 軸 線 長(zhǎng) 度 方 向 的 加 工 余 量 及 公 差 （ M6 0 ? 1 mm 端 面 ） 經(jīng) 計(jì) 算 ，鍛 件 質(zhì) 量 m f 約為 3 . 4 kg，鍛 件 質(zhì) 量 與 鍛 件 外 輪 廓 包 容 體 質(zhì)量 m N 相 同 ， 則 S=m f/m N =1， 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 1]表 2 10， 得 鍛 件 形 狀 復(fù) 雜系數(shù)為 1S ， 45 號(hào) 鋼 含 碳 0 . 45 %， 由 參 考 文 獻(xiàn) [ 1 ]表 2 11 得 鍛 件 材 質(zhì) 復(fù) 雜系數(shù)取 1M ， 鍛 件 輪 廓 尺 寸 為 1 2 0 ~1 8 0 mm,由 參 考 文 獻(xiàn) [ 1]表 2 12 得長(zhǎng)度方 向 公 差 值 及 其 極 限 偏 差 為 ?? 。 根 據(jù) 參 考文獻(xiàn) [ 2]表 12 11 選 取 起 模 斜 度 為 7176。 工序 11 攻螺紋 mm84 M? 及 8/1cR 。 工序 8 粗 、精 鏜 mm39? 二 孔 ，選 用 T 7 4 0 型 臥 式金 剛 躺 床 及 專(zhuān) 用 夾 具 加 工 ，以 花 鍵 內(nèi) 孔 及 端面定位 。 工序 4 鉆 錐 螺 紋 R c 1/ 8 底 孔 ， 選 用 Z525 立式鉆床及 專(zhuān) 用 鉆 模 。照 顧 原 有 加 工 路 線 中 裝 夾 較 方 便 的特點(diǎn)和修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加 工誤差，最后確定的加工路線如下： 表 工藝路線 方 案 三