【正文】 工序使用的刀具為高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，其鉆頭直徑為=。工件在裝夾時先將心軸與閥體零件內(nèi)部的孔配合好完成定位，之后再裝上墊片，將螺母旋緊從而達到夾緊工件的目的。本次夾具設(shè)計中的心軸是定位在閥體中的φ18mm孔上的具體定位。且；其中 ——是定位孔的最小直徑，單位mm； ——心軸的最大直徑，單位mm； 則，=18+（）= 此時定位誤差為： mm。本鉆空夾具主要的定位元件為定位心軸且與心軸相接觸的內(nèi)孔直徑為Φmm；心軸與內(nèi)孔之間的配合為間隙配合，即Φ。 圖36 定位零件零件圖1，鉆孔夾具設(shè)計的定位誤差的分析：對于鉆孔夾具的定位誤差，首先該工序所選擇的主要定位元件為定位心軸，本道工序是加工4M8的均布孔，且孔均為盲孔，其孔深為10mm，；加工精度等級為6級。本次夾具設(shè)計最主要的定位元件是定位心軸，在此限制了四個自由度；然后再通過擋銷來限制一個自由度；另外，閥體的后端面作為定位基準(zhǔn)面，同時也限制了一個自由度。夾具的定位方式如下圖35所示。且加工精度等級為6級，該閥體零件同樣采用一面兩銷實現(xiàn)完全定位。此車夾具的裝配圖如圖34所示： 圖34 鏜孔夾具裝配圖第四章 鉆孔夾具設(shè)計本夾具主要用于加工閥體零件前端面上的4M8的螺紋孔。在裝夾工件時先利用心軸進行定位，然后再利用鎖緊螺母對閥體零件的上下端面進行夾緊。在設(shè)計本夾具時首先想到的就是在生產(chǎn)時效率要高、零件的表面質(zhì)量要高，因此在設(shè)計過程中對于零件的定位以及夾緊都要有一定的要求。其中，切削力的修正系數(shù)可以查《切削用量手冊》中表223,。 圖33車夾具的夾緊機構(gòu)示意圖由于粗鏜時所選擇的刀具材料為硬質(zhì)合金，鏜刀桿的直徑d=16mm。當(dāng)在車床上鏜孔結(jié)束后，旋開鎖緊螺母，取出定位芯軸，并且取下閥體零件，然后再對零件的后續(xù)工序進行加工。如圖所示，在對閥體零件進行安裝時，先利用定位心軸與閥體零件的Φ25mm內(nèi)孔進行配合，然后再利用鎖緊螺母對閥體零件的上下端面進行夾緊，此時可限制4個自由度；利用支架的上平面可以限制1個自由度；然后再利用菱形銷來限制一個自由度。且；其中 ——是定位孔的最小直徑，單位mm； ——心軸的最大直徑，單位mm； 所以定位基準(zhǔn)位移誤差：mm此時定位誤差為： mm 由于工序尺寸的公差等級為IT11，；，所以上述方案滿足要求。不過，由于定位元件使用的是定位心軸，故在加工過程中存在著定位副制造不準(zhǔn)確和配合間隙引起的定位基準(zhǔn)位移誤差。具體分析過程如下：首先確定定位元件的尺寸以及公差。根據(jù)工序簡圖當(dāng)中所規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選擇的定位元件如圖32和33所示。對角的孔一般采用定位銷來定位，而且本次的定位元件采用的是一個定位芯軸，一個固定式菱形定位銷。這樣整個夾具就是以“一面兩孔”的定位方式來進行定位，實現(xiàn)六點定位，夾具的定位方式如下圖31所示。根據(jù)閥體零件的結(jié)構(gòu)特征，顯然以工件的外形定位來進行車床加工不現(xiàn)實，并且不太利于裝夾。（4）計算基本工時 （28）式中：，查閱《切削用量手冊》表22可知，入切量及超切量：鉆頭直徑≤10mm 查出，即 工步二：攻M8螺紋孔機床：組合攻絲機刀具：高速鋼機動絲錐 進給量因為此螺紋孔的螺距，因此進給量切削速度：參照參考文獻《切削用量手冊》，查得，故機床主軸的轉(zhuǎn)速n，由公式可得：取該螺紋絲錐的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度，由式（）有：被切削層長度： 刀具的切入長度： 刀具的切出長度： 機動時間，由式（）有： 因此攻這個螺紋孔總工時為：鉆這個孔的機動時間： 詳細的工藝規(guī)程的文件見附錄1。因為，符合要求。通過查閱《切削用量手冊》中的表20，當(dāng)～213MPa，=，≤，≤20m/min。因此。比較選擇以下兩種方案：1） 第一種方案：=，16r/s 2） 第二種方案：=， 對于兩個方案進行比較，由于第一種方案的結(jié)果較大，基本工時比較短，因此選擇第一種方案比較合理。切削速度的修正系數(shù)為：=，=，=，= 所以 == 根據(jù)Z525立式鉆床的說明書，,由于所選擇的轉(zhuǎn)數(shù)較低。根據(jù)《切削用量手冊》中的表9可知：當(dāng)=，鉆頭的耐用度T=3600s。，因此。通過Z525型鉆床的主軸進給量參數(shù)，=。3）通過機床進給機構(gòu)強度決定進給量：查閱《切削用量手冊》表8，當(dāng)≤210MPa，≤ ，機床進給機構(gòu)所允許的最大軸向力為8330N ，Z525型鉆床允許的軸向力為8830N，進給量=。=8=4mm② 進給量1） 根據(jù)《切削用量手冊》，鑄鐵的強度≥200MPa，鉆頭直徑=，孔的深度=10mm時，進給量=～。高速鋼鉆頭切削部分的形狀為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭。機床：Z525型立式鉆床。（1） 加工的條件工件的材料：HT200，≥200MPa、灰口鑄鐵。（6）計算基本工時 由公式（26）： 式中：L=，l=40mm，查閱《切削用量手冊》可以得鏜削加工時的入切量以及超長量，mm，因此L=所以因此此道工序所使用的總工時為 鉆孔夾具 工序13：鉆4xM8的底孔，攻M8的螺紋孔。因此之前選擇的切削用量可以在CA6140車床上進行。查《切削用量手冊》，由于閥體零件的材料強度≥200MPa，f=， ≤；時，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系數(shù)為。所以 。（5）對機床的功率進行校核查《切削用量手冊》，當(dāng)采用YG6型的硬質(zhì)合金鏜刀進行加工時，由于灰口鑄鐵的強度為≥200MPa，時，可知。即上述公式中（24） 其計算公式為 式中： ——切削速度系數(shù)； m、——分別是T、和 f的指數(shù)； 根據(jù)《切削用量手冊》，所有的系數(shù)和指數(shù)分別是：?？傻玫角邢魉俣葹閂t =。根據(jù)《切削用量手冊》：即當(dāng)=1mm時，取f=—結(jié)合CA6140機床的說明書可確定進給量 f=由于是精加工，不需進行強度校核（3）鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度的選擇根據(jù)加工方法及材料，—；切削加工時的耐用度為T=3600s。鏜刀的卷屑槽的各個參數(shù)為：Rn=5mm、 =、 =5mm。 = –10186。?180。γ0=25186。綜上所述：、。所以，因此，查《切削用量手冊》，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=，CA6140車床的主軸所允許的功率為，所以。加工過程中的切削功率也可通過公式計算（25）得到即： 式中： ——為硬質(zhì)合金車刀加工時的主切削力； V——為切削速度。切削過程中的切削功率的修正系數(shù)查《切削用量手冊》表223得：。所以 因此，通過查閱《切削用量手冊》，選擇轉(zhuǎn)速為，此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為?？傻玫角邢魉俣葹閂t =。（3）鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度的選擇根據(jù)材料及加工方法，—；切削加工時的耐用度為T=3600s。（2）切削用量的選擇1）確定切削深度因為精加工時的加工余量為2mm，即單邊余量為1mm，考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，即由上述公式（21）計算出切削深度；故 =1mm2） 確定進給量f 在對閥體零件進行精鏜時，因為鏜刀桿的直徑為Ф16mm，孔深為15mm。 =。r =15186。ɑ0=10186。（6）計算基本工時 根據(jù)公式（26）計算出基本工時式中：L=，l=40mm，查閱《切削用量手冊》可以得鏜削加工時的入切量以及超長量，mm，所以L=40+=因此 工步三：半精鏜內(nèi)孔Φ28mm，孔深為15mm（1） 刀具的選擇同樣選擇鏜刀的類型為YG6，查閱《切削用量手冊》鏜刀可選擇：Kr=60176。因此之前選擇的切削用量可以在CA6140車床上進行。查《切削用量手冊》，閥體零件的材料強度≥200MPa，f=， ≤4mm；時，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系數(shù)為。切削過程中的切削功率的修正系數(shù)查《切削用量手冊》表223得：。所以， 因此，通過查閱《切削用量手冊》，選擇轉(zhuǎn)速為，此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為?？傻玫角邢魉俣葹閂t =。（3）鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度的選擇 通過加工材料為HT200，加工的方法為粗鏜，—；切削加工時的耐用度為T=3600s?！?00MPa，而且f=， ≤，查《切削用量手冊》，可以得到走刀力為=670N因此在切削加工過程中，鏜刀的實際走刀力為： = KMF 式中：：修正系數(shù)；查《切削用量手冊》知：= ： 理論走刀量故 ==670N經(jīng)過校驗因為切削加工時鏜刀所受的走刀力比CA6140機床的進給機構(gòu)所允許的走刀力要小。時，切削過程中的進給量應(yīng)該乘上修正系數(shù)k=，由于工件在加工過程中存在沖擊，因此進給量應(yīng)該減小20%，所以鏜刀的刀片所能夠允許的實際進給量為 經(jīng)過校驗因為鏜刀刀片的強度能夠允許的進給量要比所加工時的進給量大，因此f=。r =35186。即當(dāng)=2mm時，f=—結(jié)合CA6140機床的說明書可確定進給量 f=對切削加工時的進給量是否滿足鏜刀的強度和機床的強度要求進行校核。鏜刀的卷屑槽的各個參數(shù)為：Rn=5mm、 =、 =5mm。 = –10186。?180。γ0=25186。 （1）刀具的選擇同粗鏜內(nèi)孔Φ30mm的所選用的刀具：YG6硬質(zhì)合金；選擇圓形鏜刀，刀桿直徑16mm。綜上所述：、。所以，因此，查《切削用量手冊》，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=15r/s時，CA6140車床的主軸所允許的功率為，所以。加工過程中的切削功率也可通過公式計算得到即： （25）式中： ——為硬質(zhì)合金車刀加工時的主切削力； V——為切削速度。切削過程中的切削功率的修正系數(shù)查《切削用量手冊》表223得：