細(xì)長(zhǎng)活塞桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 摘要 當(dāng)前，因內(nèi)外專家、學(xué)者對(duì)于細(xì)長(zhǎng)活塞桿的加工工藝進(jìn)行了大量的研究探索。雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，但是在零件的機(jī)械加工方式和工藝方案方面還有待于進(jìn)一步的改善。 超細(xì)長(zhǎng)活塞桿作為連接件，連接到負(fù)載工件做來(lái)回運(yùn)動(dòng)。零件的特殊性決定了它在力學(xué)性能和零件的精度要求上都有著嚴(yán)格的要求：在成品件的加工過(guò)程中，采用“一夾一頂”的加工工藝，而主要關(guān)鍵技術(shù)著手于端頭與桿體、下端頭與桿體焊接處好的力學(xué)性能；零件本身良好同軸度、直線度得保證以及零件表面氧化處理工藝等的攻關(guān)。 關(guān)鍵詞：力學(xué)性能 同軸度 直線度 表面氧化處理 Abstract At present, domestic and foreign experts, scholars, slender rod for the processing technology have done a lot of research and exploration. Although much progress has been made, in parts of the mechanical processing methods and technology programs also need to be further improved. Superfine long rod as fittings, connected to load workpiece do sport. back and forth. Parts of the special nature of its decision in the mechanical properties and the accuracy of the parts have a strict requirements in the finished product of the process, using “a folder a top” processing technology, and key technology started in the top head and body, head and the bottom of the welding rod in good mechanical properties; good coaxial parts itself, guarantee a straight line and parts of the surface of the surface oxidation process, and so the research. Key words: Mechanical properties；The coaxial； Line of surface； Oxidation process 目錄 1引言 1 1.1我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)狀 1 1.2機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對(duì)象及生產(chǎn)過(guò)程 1 1.3活塞桿工藝現(xiàn)狀 1 2.零件分析 3 2.1零件的功用分析 3 2.2零件的工藝分析 3 2.2確定毛坯制造形式 5 3.零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 6 3.1確定生產(chǎn)類型 6 3.2選擇定位基準(zhǔn) 6 3.3選擇加工方法 6 3.4制訂工藝路線 7 3.5確定加工余量及毛坯尺寸 10 3.5.1確定加工余量 10 3.5.2確定毛坯基本尺寸 10 3.5.4繪制毛坯簡(jiǎn)圖 10 4．工序設(shè)計(jì) 11 4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 11 4.1.1選擇加工設(shè)備 11 4.1.2選擇夾具 11 4.1.3選擇刀具 11 4.1.4選擇量具 12 4.2確定工序尺寸 13 4.3確定切削用量和基本時(shí)間 13 5．專用夾具設(shè)計(jì) 28 5.1夾具的功用 28 5.2明確加工要求及所遇難點(diǎn) 28 5.3確定定位方案、選擇定位元件 29 5.4夾具的設(shè)計(jì) 29 5.5繪制夾具裝配圖 30 6結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 33 致謝 35 第IV頁(yè) 1引言 1.1我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)狀 機(jī)械制造工藝，是指各種機(jī)械的制造方法和過(guò)程的總稱。機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)的內(nèi)容及其廣泛，它包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、產(chǎn)品的裝配以及先進(jìn)制造技術(shù)等。在生產(chǎn)過(guò)程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置稱為夾具。將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，離不開(kāi)機(jī)械制造工藝與夾具。它是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開(kāi)了它就不能開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本和縮短生產(chǎn)周期。[1] 我國(guó)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)已成為我國(guó)工業(yè)中產(chǎn)品門(mén)類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的最大產(chǎn)業(yè)之一。特別是改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品水平及經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了顯著變化。 雖然我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的綜合技術(shù)水平在近幾年有了大幅度的提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在著階段性的差距，反映了制造技術(shù)的落后。[2] 1.2機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對(duì)象及生產(chǎn)過(guò)程 機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對(duì)象是機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝，包括零件加工和裝配兩方面，其指導(dǎo)思想是在保證質(zhì)量的前提下達(dá)到高生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性（包括利潤(rùn)和經(jīng)濟(jì)效益）。[4]課程的研究重點(diǎn)是工藝過(guò)程，同樣也包括零件加工工藝過(guò)程和裝配工藝過(guò)程。 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程是指從原材料開(kāi)始到成品出廠的全部勞動(dòng)過(guò)程，機(jī)械加工工藝是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的一部分，是直接成產(chǎn)過(guò)程，其原意是指采用金屬切削刀具或磨具來(lái)加工工件，使之達(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能，成為合格零件的生產(chǎn)過(guò)程。[5] 1.3活塞桿工藝現(xiàn)狀 目前國(guó)外細(xì)長(zhǎng)活塞桿一般加工工藝是由美國(guó)俄亥俄州某機(jī)械修造公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐表明，只要通過(guò)檢驗(yàn)、調(diào)整好普通外圓磨床，合理選擇砂輪，磨削用量和工藝要求，便可達(dá)到對(duì)活塞桿的加工技術(shù)要求。而由美國(guó)CONNECTICUT大學(xué)磨削與發(fā)展中心研發(fā)的無(wú)心外圓磨床[6]，則是對(duì)普通外圓磨床在細(xì)長(zhǎng)軸類零件加工的進(jìn)一步改進(jìn)，雖然采用外圓磨床加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿簡(jiǎn)便，實(shí)際操作性比較強(qiáng)，但是對(duì)于工件而言成本高，生產(chǎn)效率顯得有點(diǎn)低，通常用于修配，與此同時(shí)，對(duì)活塞桿的加工在用磨床加工時(shí)拉伸應(yīng)力和缺口應(yīng)力較敏感。[7] 國(guó)內(nèi)對(duì)于西長(zhǎng)活塞桿加工方法比較大眾化，普遍采用冷拔——校直——粗精加工——檢驗(yàn)——包裝等工藝，[9]從中可以看出最關(guān)鍵的工序便是對(duì)細(xì)長(zhǎng)活塞桿一系列的機(jī)加工。由于工件細(xì)長(zhǎng)，一般采用一夾一頂或兩拉的機(jī)加工工藝，但是必須是在確保車床尾座套筒中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心在同一軸線上，調(diào)整主軸間隙，務(wù)必使主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，還要確保床身導(dǎo)軌平直不能出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象即保證機(jī)床精度前提下進(jìn)行機(jī)加工；另外，在加工過(guò)程中，如果掌握不好爪腳與工件接觸緊密程度，便會(huì)出現(xiàn)“竹節(jié)形”，“麻花形”等多樣性現(xiàn)象，[10]以致影響工件質(zhì)量甚至造成廢品，而在此基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的新工藝——兩拉，雖然可以彌補(bǔ)以往一頂一拉在加工尺寸上的缺陷（可加工出長(zhǎng)徑比大于100的超細(xì)長(zhǎng)活塞桿），但是顯而易見(jiàn)，這兩種加工工藝對(duì)操作人員技術(shù)要求相對(duì)比較高。[11] 2.零件分析 2.1零件的功用分析 零件為超細(xì)長(zhǎng)活塞桿零件，材料選用27SiMn，這種鋼的性能優(yōu)于30Mn2鋼，淬透性較高，可切削性良好，冷變形塑性及焊接性中等；另外鋼在熱處理時(shí)韌性減低不多，但卻有相當(dāng)高的強(qiáng)度和耐磨性，27SiMn鋼管是一種具有中空截面，從頭到尾的沒(méi)有焊縫。大量用作輸送流體的管輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡(jiǎn)化制造工序，節(jié)約材料和加工工時(shí)，如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用鋼管來(lái)制造。由細(xì)長(zhǎng)鋼管與兩端的附帶部件焊接而成，兩端部分再與各自需要的部位連接，構(gòu)成活塞結(jié)構(gòu)。 2.2零件的工藝分析 細(xì)長(zhǎng)桿有不易加工的特點(diǎn)，外形復(fù)雜，不易定位，兩端是由細(xì)長(zhǎng)的桿身連接。 (1)剛度差，容易變形。在加工時(shí)，由于零件剛性不足，加工出來(lái)的零件可能會(huì)產(chǎn)生中間直徑大、兩邊直徑小等問(wèn)題。 (2)熱變形大，細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)熱擴(kuò)散性差、線膨脹大，當(dāng)工件兩端頂緊時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形。 (3)要求操作者技術(shù)水平要求高，如有一環(huán)節(jié)操作不當(dāng)，就容易產(chǎn)生問(wèn)題，如徑向跳動(dòng)、彎曲及產(chǎn)生竹節(jié)、波紋、錐度等加工瑕疵。因此，在車削過(guò)程中對(duì)機(jī)床的調(diào)整、輔具應(yīng)用、刀具、切削用量等都提出了較嚴(yán)格的要求。為了保證和提高車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)的加工精度，在加工中采用以下幾個(gè)措施[12]： ①改進(jìn)工件的安裝方法 在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，用四爪卡盤(pán)一頂一夾裝夾，夾持毛坯的外園上套上一個(gè)開(kāi)口的￠5的鋼絲圈，這樣使毛坯與卡爪之間形成線接觸，起到萬(wàn)向調(diào)節(jié)作用，以免裝夾時(shí)形成過(guò)定位的現(xiàn)象。后頂針最好采用彈性頂針頂持，工件在受熱伸長(zhǎng)時(shí)，頂尖能自動(dòng)后退，減少工件由于伸長(zhǎng)受阻而產(chǎn)生的彎曲變形。較正工件中間的過(guò)渡套，使其圓跳動(dòng)0.3mm，上母線、側(cè)母線與導(dǎo)軌的平行度在0.30 mm內(nèi)。 ②采用跟刀架 車細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)采用跟刀架可大大提高工件剛性，抵消徑向切削力的影響，減少振動(dòng)和工件變形，小直徑細(xì)長(zhǎng)軸可采用跟刀排或跟刀套。跟刀架要采用三爪形式的跟刀架，以減少工件振動(dòng)和變形，提高加工精度彌補(bǔ)因工件剛性不足所引起的種種弊端。支承爪的材料以QT60-2球墨鑄鐵為宜，因?yàn)殍T鐵耐熱性、耐磨性好，又不會(huì)刮傷工件表面，且能吸收振動(dòng)。不要用銅爪和鋼爪，因?yàn)殂~爪易磨損，鋼爪易與工件“咬死”，支承爪與跟刀架支柱為過(guò)盈配合，不得有松動(dòng)的現(xiàn)象。跟刀架如圖所示 ③采用反向進(jìn)給 車細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，可采用反向進(jìn)給，即刀具由床頭向床尾方向走刀，此時(shí)工件受到的軸向切削力方向指向尾座，工件已加工部位主要受拉伸，其軸向變形可由彈性頂尖補(bǔ)償，這樣工件不易產(chǎn)生彈性彎曲變形和振動(dòng)。 ④合理選擇車刀的幾何形狀和角度 在不影響刀具強(qiáng)度的情況下，車削細(xì)長(zhǎng)軸的車刀為減小切削力和降低切削力，應(yīng)選用大的前角和刃傾角，并盡量增大主偏角，以減小徑向力。選擇的主偏角為75°的左偏刀進(jìn)行粗車，車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，對(duì)工件來(lái)說(shuō)總希望盡量減少?gòu)较蛄?，但又希望保持一定的徑向切削力，將工件壓緊在跟刀架支承爪上。所以選擇主偏角為75°左偏刀較為合適，同時(shí)刀頭強(qiáng)度也較好。后角采用雙重后角，利于消振，而又不易崩刃。前角稍取大一些，約15°至20°，使切削輕快，減少切削力，減少切削變形。刃口處磨有0.1至0.2寬、0°至-5°的負(fù)倒棱，增加刀刃的強(qiáng)度，還修磨有0.2—0.3mm的過(guò)渡刃。[13] 從零件圖上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有內(nèi)孔，外圓，外螺紋面等等。其中。表面粗糙度要求最高的是外圓φ50mm鋼管，為Ra0.8μm。該表面是活塞桿兩端部分的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，要求圓度誤差為0.04，直線度誤差為0.50。左端部分，外螺紋表面粗糙度要求為Ra1.6μm，同時(shí)應(yīng)保證足夠的螺紋長(zhǎng)度。右端部分內(nèi)孔表面粗糙度要求為Ra1.6μm，凸出來(lái)的兩個(gè)板狀結(jié)構(gòu)，以外圓為基準(zhǔn)對(duì)稱度要求為0.1，垂直度要求為0.06,。所以為保證整體的誤差一致，采用先焊接再整體機(jī)加工的工藝方法。 兩端部件采用鑄件，為了保證鑄件質(zhì)量，建議將焊機(jī)部位作為澆鑄時(shí)的頂面位置。再機(jī)加過(guò)程中，應(yīng)時(shí)刻注意零件的直線度要求，避免由于加工引起的應(yīng)力變形，并按圖中的視圖、尺寸、公差、技術(shù)要求，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。 2.2確定毛坯制造形式 由該零件的功用及工作狀態(tài)可知，活塞桿總處于不停的往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要求該零件具備較高的強(qiáng)度與抗沖擊能力。因此，為了滿足要求，選用價(jià)格相對(duì)低廉的鑄鋼材料ZG310-570，可以確定毛坯的制造形式為鑄造。這種主抗的特性是，有一定的韌度及塑性，強(qiáng)度和硬度較高，切削性能良好，焊接性尚可，鑄造性能比低碳鋼好。由于該零件是大批量生產(chǎn)，采用金屬機(jī)器造型、壓鑄、精鑄、模鍛、毛坯精度高，加工余量小，公差等級(jí)為CT9級(jí)。 該零件的形狀不是十分復(fù)雜，所以毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)該盡量接近。右端部分有φ32孔，孔徑較大，因此在鑄造時(shí)應(yīng)鑄出毛坯孔。 3.零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 3.1確定生產(chǎn)類型 細(xì)長(zhǎng)活塞桿屬于大批量生產(chǎn)類零件，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)大批量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，如采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等，工藝特點(diǎn)參照工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[1]表5-9。 3.2選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工件，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過(guò)程、簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。 （1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：該零件選擇細(xì)長(zhǎng)桿中心軸線為軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以圓柱孔中心軸線為徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 （2）定位基準(zhǔn)：以頂尖孔作為基準(zhǔn)，來(lái)保證各外圓的同軸度，并以桿的左端面來(lái)作為保證加工長(zhǎng)度的定位基準(zhǔn)。 （3）測(cè)量基準(zhǔn)：通常測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)與工序基準(zhǔn)相同，但由于測(cè)量基準(zhǔn)需要是實(shí)際的表面，而工序基準(zhǔn)是抽象的點(diǎn)、線，因此兩者可能不相同，本工件以右端面作為長(zhǎng)度的測(cè)量基準(zhǔn)。 （4）裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器上位置的表面，本工件以Φ50的外表面作為裝配基準(zhǔn)。 3.3選擇加工方法 （1）平面的加工 平面的加工方法有很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對(duì)于本零件，平面較少，精度要求為Ra6.3μm，由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-11,根據(jù)GB/T1804-2000規(guī)定，選用中等級(jí)（m），相當(dāng)于IT13級(jí)，故可考慮粗車或粗端銑，但由于零件的形狀位置，故選擇端銑加工方式。 （2）孔的加工 孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。對(duì)于已鑄出φ32mm孔，可采用在鏜床上加工的方式。φ32mm孔的公差等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度要求為Ra1.6μm，可采取粗鏜——半精鏜——精鏜的加工方式，并要求與外圓垂直度0.05。 對(duì)于左端部件上2個(gè)M6mm螺紋孔，屬于未注公差尺寸，可采用手動(dòng)絲錐攻螺紋。 （3）螺紋加工 左端部件上，M48外圓螺紋采用車的方式加工，需要注意的是要保證有效的螺紋長(zhǎng)度，并留有退刀槽。 3.4制訂工藝路線 制訂工藝路線是工藝人員制訂工藝規(guī)程時(shí)最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。這里需要說(shuō)明幾點(diǎn)： （1）工藝路線是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，在具體制定時(shí)，一定要充分考慮本企業(yè)的實(shí)際加工條件與能力。 （2）工藝師應(yīng)具備較豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程過(guò)程也是不斷積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。對(duì)于一個(gè)零件的加工，雖然可以安排不同的加工路線，但其中只有一條在一定的生產(chǎn)條件下是最佳的，工藝師的任務(wù)就是要把這條最佳路線找出來(lái)。 （3）制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的發(fā)展方向是計(jì)算機(jī)輔助工藝編制即CAPP（Computer Aided Process Planning）。工藝路線的制定可以利用成組技術(shù)、人工智能技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行。 本細(xì)長(zhǎng)活塞桿零件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，其工藝特點(diǎn)是盡量采用通用機(jī)床，使用通用或者組合夾具，必要時(shí)采用專用夾具。在安排本零件工藝路線的過(guò)程中主要解決的是活塞桿的工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)的問(wèn)題，活塞桿的長(zhǎng)度和直徑之比為3450/50=69，剛性差，在加工中極易變形，使零件的誤差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量。在加工中會(huì)存在如下幾個(gè)問(wèn)題： ①活塞桿直線度公差為0.04，直線度公差為0.50，桿頭同軸度公差為0.05。工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用，容易產(chǎn)生彎曲、振動(dòng)等情況，嚴(yán)重影響其圓度、圓柱度、尺寸精度以及表面粗糙度等。 ②在切削過(guò)程中，工件受熱伸長(zhǎng)產(chǎn)生彎曲變形，易產(chǎn)生錐度、腰鼓形、麻花形和竹節(jié)形等缺陷，使切削過(guò)程中出現(xiàn)很多不可預(yù)測(cè)的問(wèn)題。 ③由于桿長(zhǎng)為3450mm，一次走刀時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損大，影響零件的幾何形狀精度。 ④車長(zhǎng)軸時(shí)由于使用跟刀架，若支撐工件的2個(gè)支撐塊對(duì)零件壓力不適當(dāng),會(huì)影響加工精度。 ⑤焊接與機(jī)加的順序，加工基準(zhǔn)的選擇，夾具的選擇對(duì)活塞桿的質(zhì)量有很大影響。 因外圓加工與螺紋孔有較高的圓柱度要求，K向視圖中內(nèi)、外表面同下端頭軸端面又有嚴(yán)格的垂直度要求，而以外圓為基準(zhǔn)的孔φ32的直線度要求很高，鑒于上述技術(shù)要求，它們的加工工序宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾的情況下將要加工的孔、面及其他待加工部位加工出來(lái)，一方面可以減少不必要的加工誤差，另一方面可以保證零件的位置精度。 由此可見(jiàn)，如何安排工藝路線，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，具體情況具體分析。最終的加工路線如下： 工序01：焊接鋼管兩端部分 工序02：焊接后對(duì)零件進(jìn)行檢驗(yàn)，保證焊接質(zhì)量 工序03：退火 工序04：銑削鋼管試料 工序05：對(duì)零件毛坯打標(biāo)記 工序06：調(diào)制處理，保證母線直線度不大于1mm 工序07：檢驗(yàn)試料加工工藝，待試件機(jī)械性能達(dá)到圖紙要求 工序08：校直，保證母線直線度小于0.5mm 工序09：塞尺，平板檢驗(yàn) 工序10：以外圓為基準(zhǔn)，粗車外圓各部分尺寸 工序11：游標(biāo)卡尺，卷尺進(jìn)行檢驗(yàn) 工序12：時(shí)效處理 工序13：校直，保證母校直線度小于0.5mm 工序14：塞尺，平板檢驗(yàn) 工序15：以外圓為基準(zhǔn)，半精車鋼管兩端各部分尺寸 工序16：游標(biāo)卡尺檢驗(yàn) 工序17：時(shí)效處理 工序18：校直，保證母線直線度小于0.3mm 工序19：塞尺，平板檢驗(yàn) 工序20：校直，保證母線直線度小于0.3mm 工序21：塞尺，平板檢驗(yàn) 工序22：以外圓為基準(zhǔn)，精車鋼管兩端各部分尺寸 工序23：游標(biāo)卡尺，百分表檢驗(yàn)焊縫外觀，不允許有缺陷存在 工序24：磨外圓尺寸 工序25：外徑千分尺，百分表檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量 工序26：鉗工 工序27：鋼板尺檢驗(yàn) 工序28：銑削A-A、K向視圖中各尺寸 工序29：游標(biāo)卡尺、百分表、半徑樣板檢驗(yàn) 工序30：銑削 工序31：半徑樣板檢驗(yàn) 工序32：鉗工 工序33：鋼板尺檢驗(yàn) 工序34：鏜孔 工序35：游標(biāo)卡尺檢驗(yàn) 工序36：車螺紋 工序37：游標(biāo)卡尺檢驗(yàn) 工序38：探傷 工序39：拉伸試驗(yàn) 工序40：檢驗(yàn) 工序41：鉗工 工序42：拋光 工序43：表面處理 3.5確定加工余量及毛坯尺寸 3.5.1確定加工余量 活塞桿左右兩端部件材料為ZG310-570，屈服強(qiáng)度σa=310MPa, 抗拉強(qiáng)度 σb=570MPa，采用砂型機(jī)器造型，且為大批量生產(chǎn)。由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-2知，鑄鋼件采用砂型機(jī)器造型時(shí)，鑄件尺寸公差為CT8-CT12級(jí)，此處選為CT9級(jí)。由表5-3選擇加工余量為H級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸由表5-4可查得加工單邊余量為3mm，雙邊余量為6mm，孔余量為3mm。 3.5.2確定毛坯基本尺寸 表1左端部件毛坯尺寸 零件尺寸/mm 單邊加工余量/mm 毛坯尺寸/mm φ48mm 3 φ54 φ50mm 4 φ58 43 3 46 50 3 53 φ37 3 φ43 表2右端部件毛坯尺寸 零件尺寸/mm 單邊加工余量/mm 毛坯尺寸/mm φ32孔 3 φ26 φ74 3 φ80 φ66 3 φ72 3.5.4繪制毛坯簡(jiǎn)圖 圖1零件毛坯圖 4．工序設(shè)計(jì) 4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 4.1.1選擇加工設(shè)備 選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。若零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。 選擇加工設(shè)備要考慮加工經(jīng)濟(jì)精度。所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度和表面粗糙度。需要指出的是：每一種機(jī)床，都有相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度，也就是說(shuō)任何機(jī)床在最經(jīng)濟(jì)的情況下的加工精度和表面粗糙度都有一定的范圍。若精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇較小的切削用量、其加工精度也可以提高，但肯定耗時(shí)費(fèi)工。如車外圓時(shí)經(jīng)“粗車-半精車-精車”加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度為IT7-IT8，Ra1.25-5μm，也就是說(shuō)，在正常的生產(chǎn)條件下很容易滿足此要求。若要一名高技術(shù)工人精心加工，也能車處IT6甚至IT5級(jí)得外圓來(lái)，但經(jīng)濟(jì)上太不合算了?？偠灾?，最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，初步確定各工序機(jī)床如下： （1）工序15、22、36車外圓：CW6180B車床，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)工藝手冊(cè)； （2）工序24磨外圓：M1412萬(wàn)能外圓磨床，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)工藝手冊(cè)； （3）工序28、30銑：VMC1814型立式鏜銑加工中心，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)工藝手冊(cè)； （4）工序34鏜孔：VMC1814型立式鏜銑加工中心，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)工藝手冊(cè)； 4.1.2選擇夾具 對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多數(shù)采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾具，需專門(mén)設(shè)計(jì)、制造。 4.1.3選擇刀具 在整體零件的加工中，采用了車、銑、磨、鏜、攻螺紋等多種加工方式，與之相對(duì)應(yīng)，初選刀具的情況如下： （1）車刀 工序15、22、36中，以外圓為基準(zhǔn)，粗、精車鋼管兩端各部分尺寸，車削深度為ap=3mm，根據(jù)工藝手冊(cè)，選擇YG8硬質(zhì)合金車刀。 （2）鏜刀 在加工中的工序，一般都選用硬質(zhì)合金刀具。加工鋼質(zhì)零件可采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工時(shí)用YT5，半精加工時(shí)用YT15，精加工時(shí)用YT30，且均可采用κr=45°，直徑為20mm的圓形鏜刀進(jìn)行加工。 （3）銑刀 工序28、30中采用銑刀加工，選用高速鋼鑲齒套式面銑刀，由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-16，直徑d=80mm，孔徑D=27mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10。 （4）絲錐 根據(jù)工藝指導(dǎo)書(shū)表5-21可知，選用M6x2細(xì)柄機(jī)用絲錐（摘自GB3464-2007）完成攻螺紋工序。 在刀具的選擇過(guò)程中，應(yīng)計(jì)量選擇通用刀具。大批大量生產(chǎn)中，不排除在某些工序中使用專用刀具，但專用刀具需要專門(mén)訂做，詳細(xì)的內(nèi)容可參閱《金屬切削刀具》等教材及相關(guān)資料。 4.1.4選擇量具 選擇量具的原則是根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的要求，在滿足測(cè)量精度的前提下，盡量選用操作方便、測(cè)量效率高的量具。量具有通用量具（如游標(biāo)卡尺、千分尺、鋼板尺、半徑樣板等）和各種專用高效量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測(cè)尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、直線度等。 本零件屬于大批大量生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測(cè)對(duì)象的公差帶寬度先差的相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值U1（U1=0.9A），然后在量具手冊(cè)中選擇一種不確定度等于或小于U1的量具；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。 （1）根據(jù)公差等級(jí)確定精度系數(shù)K 由表5-22知，K=27.5%。 （2）求計(jì)量器具測(cè)量發(fā)發(fā)的極限誤差Δlim=KT （3）選擇合適的量具 根據(jù)表5-23可選擇刻度值為0.001mm的千分表（GB6309-1986）。 在人為需要及條件允許的情況下，可以設(shè)計(jì)專用量規(guī)，以量規(guī)的通端和止端測(cè)量零件加工的極限偏差，這時(shí)可以顯著地提高測(cè)量的效率。 4.2確定工序尺寸 確定工序尺寸時(shí)，對(duì)于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求，將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)注也按設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)加工表面精度較高時(shí)，往往要經(jīng)過(guò)數(shù)道工序才能達(dá)到要求，此時(shí)分為兩種情況。 若某表面的疏導(dǎo)加工工序均使用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，并且定位基準(zhǔn)與該工序的工序基準(zhǔn)重合，則各個(gè)工序尺寸只與各工序的加工余量有關(guān)。工序尺寸的確定采用的是由后往前推算的方法，由加工表面的最后工序即設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，逐次加上每道加工工序余量，分別得到各工序基本尺寸。各個(gè)工序加工余量可查手冊(cè)得到，工序尺寸的公差帶寬度按經(jīng)濟(jì)度精度確定，上下偏差按“入體”原則標(biāo)注，最后一道工序的公差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求標(biāo)注。 若加工表面的定位基準(zhǔn)與其工序基準(zhǔn)不重合，或者由于工藝的原因其定位基準(zhǔn)經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，則要求根據(jù)尺寸鏈原理進(jìn)行計(jì)算，從而確定工序尺寸的基本尺寸與公差。 4.3確定切削用量和基本時(shí)間 切削用量包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng)，確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量，而后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。 粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量和背吃刀量，而盡可能選用較高的切削速度。 為了能更全面的說(shuō)明切削用量和基本事件的確定方法，與前述零件表面加工方法相對(duì)應(yīng)，下面分別進(jìn)行說(shuō)明。 （1）工序10切削用量及基本時(shí)間的確定： 工步1：（以外圓為基準(zhǔn)，車削左右兩端面，保證總長(zhǎng)度大于3480） 本道工序主要以粗加工外圓為主，機(jī)床采用CW6180B臥式車床，已知加工材料為27SiMn，所選刀具材料為YT類硬質(zhì)合金車刀，選擇主偏角為45°的左偏刀進(jìn)行粗車及倒角，前角稍取大一些，約15°至20°。 ①確定背吃到量ap 選擇粗加工切削用量時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用大的切削深度，其次是大的盡量，最后才是選擇合適的切削速度。毛坯端面余量為5mm，半精車余量為2mm，即ap=5-3=2mm ②選擇進(jìn)給量f 取f=0.4mm/r ③確定切削速度v 根據(jù)CW6180B機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，選取粗車時(shí)n=320r/min，則實(shí)際車削速度可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 ④校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45可知， Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.3 所以，切削力為 Fz=2650x21.0x0.40.75x18.09-0.15x1.3N=2244.65N 切削功率為 Pm==0.68kW 由CW6180B車床參數(shù)表可知，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE=15kW，因PmPE，故上述切削用量可用 ⑤基本時(shí)間tm tm= 式中 ，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3~5）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 已知l=3mm，l1=5.5mm, l2=4mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=320r/min。所以，基本時(shí)間為 tm= 工步3：（頂兩端，粗車外圓，留余量3mm） 所選機(jī)床與刀具與工步1相同： ①背吃刀量ap 取ap=2mm ②進(jìn)給量f 取f=0.2mm/r ③確定切削速度v 根據(jù)CW6180B機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，選取粗車時(shí)n=280r/min，則實(shí)際車削速度可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 ④校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45可知， Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.3 所以，切削力為 Fz=2650x2.01.0x0.20.75x50.10-0.15x1.3N=1145.56N 切削功率為 Pm==0.96kW 由CW6180B車床參數(shù)表可知，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE=15kW，因PmPE，故上述切削用量可用 ⑤基本時(shí)間tm tm= 式中 ，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 已知l=3496mm，l1=4.5mm, l2=4mm，l3=0，f=0.2mm/r，n=280r/min。所以，基本時(shí)間為tm=min=62.58min （2）工序15切削用量及基本時(shí)間的確定： 工步1：（車削兩端面，頂右端尖孔，保證尺寸3450為3452，總長(zhǎng)3490） ①背吃刀量ap ap=2mm ②進(jìn)給量f f=0.2mm/r ③切削速度v v=8.5m/min ④基本時(shí)間tm tm=0.108min 工步2：（以外圓為基準(zhǔn)，半精車鋼管兩端各部分尺寸，留余量1~1.5mm） 本工序是主要是以半車外圓為主，機(jī)床仍用CW6180B，車刀選擇主偏角為75°的左偏刀進(jìn)行半精車，車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，對(duì)工件來(lái)說(shuō)總希望盡量減少?gòu)较蛄?，但又希望保持一定的徑向切削力，將工件壓緊在跟刀架支承爪上。所以選擇主偏角為75°左偏刀較為合適，同時(shí)刀頭強(qiáng)度也較好。后角采用雙重后角，利于消振，而又不易崩刃。前角稍取大一些，約15°至20°，使切削輕快，減少切削力，減少切削變形。刃口處磨有0.1至0.2寬、0°至-5°的負(fù)倒棱，增加刀刃的強(qiáng)度，還修磨有0.2~0.3mm的過(guò)渡刃。背吃刀量ap=1.5mm。 ①確定進(jìn)給量f 已知CW6180B臥式車床的電動(dòng)機(jī)功率為15kw,由于零件剛性較差，所以選擇進(jìn)給量f=0.3mm/r。 ②選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表5-40，查得后刀面最大磨損極限為1.0mm，刀具的合理耐用度為T(mén)=60min。刀具耐用度是指刀具開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的時(shí)間 ③確定切削速度v和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)CA6140機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，選取粗車時(shí)n=320r/min，則實(shí)際車削速度可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=fn=0.30x320=96mm/min ④校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45可知， Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.3 所以，切削力為 Fz=2650x1.51.0x0.30.75x54.26-0.15x1.3N=1685.70N 切削功率為 Pm==1.50kW 由CW6180B車床參數(shù)表可知，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE=15kW，因PmPE，故上述切削用量可用，最后確定的切削用量為 ap=2.5mm f=0.30mm/r v=54.26m/min（n=320r/min） ⑤確定加工退刀槽的切削用量 選用高速鋼切槽刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，選擇主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min，切削速度為 ⑥基本時(shí)間tm 由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-47車削的基本時(shí)間為 tm= 式中，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 已知l=3490mm，l1=3.2mm, l2=4mm，l3=0，f=0.30mm/r，n=320r/min。所以，基本時(shí)間為 tm==36.43min （3）工序22切削用量及基本時(shí)間的確定： 工步1：（車削兩端面，頂右端頂尖） ①背吃刀量ap ap=0.25mm ②進(jìn)給量f f=0.5mm/r ③切削速度v v=8.2m/min ④基本時(shí)間tm tm=0.04min 工步2：（以外圓為基準(zhǔn)，精車鋼管兩端各部分尺寸）背吃刀量為0.5mm，選用刀具與半精車相同） ①確定進(jìn)給量af 已知CW6180B臥式車床的電動(dòng)機(jī)功率為15kw,由于零件剛性較差，所以選擇進(jìn)給量af=0.15mm/r。 ②選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表5-40，查得后刀面最大磨損極限為1.0mm，刀具的合理耐用度為T(mén)=60min。刀具耐用度是指刀具開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的時(shí)間 ③確定切削速度v和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)CW6180B機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，選取精車時(shí)n=710r/min，則實(shí)際車削速度可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=fn=0.15x710=106.5mm/min ④校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45可知， Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.2792 所以，切削力為 Fz=2650x1.51.0x0.150.75x111.47-0.15x1.2792N=604.32N 切削功率為 Pm==1.12kW 由CW6180車床參數(shù)表可知，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE=15kW，因PmPE，故上述切削用量可用，最后確定的切削用量為 ap=0.5mm f=0.15mm/r v=111.47m/min（n=710r/min） ⑤確定加工退刀槽的切削用量 選用高速鋼切槽刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，選擇主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min，切削速度為 ⑥基本時(shí)間tm 由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-47車削的基本時(shí)間為 tm= 式中，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 已知l=150mm，l1=3.2mm, l2=4mm，l3=0，f=0.51mm/r，n=320r/min。所以，基本時(shí)間為 tm= （4）工序24（磨外圓尺寸，保證圖紙中圓柱度公差0.04，直線度0.50，表面粗糙度0.8要求） 本道工序采用的機(jī)床為M1412萬(wàn)能外圓磨床，采用鏡面磨削的加工方式，這種加工方式與一般磨削相同，但需要特別軟的砂輪，較低的磨削用量，極小的切削深度（2~5mm），仔細(xì)過(guò)濾過(guò)的冷卻潤(rùn)滑液。砂輪需用極慢的工作臺(tái)進(jìn)給速度進(jìn)行修正，使其表面產(chǎn)生等高微刃，經(jīng)過(guò)對(duì)工件表面切削、摩擦、拋光作用，達(dá)到很高的表面粗糙度。 ①選擇背吃刀量ap 由于需要取極小的切削深度，所以取ap=0.5mm ②選擇進(jìn)給量f 砂輪需用極慢的進(jìn)給速度加工，取進(jìn)給量f=0.50mm/r ③確定磨削速度v 選擇磨床轉(zhuǎn)速n=220r/min ④基本時(shí)間tm tm=8.0min （5）工序28切削用量及基本時(shí)間的確定： 本工序?qū)夾-A視圖中尺寸35、K向視圖中尺寸：24±0.1；14及R28加工尺寸，同時(shí)保證垂直度要求，K向、G向視圖中R5兩處，G向視圖中允許留銑刀R4處（兩處）。銑A-A需分兩次安裝，第一次安裝銑開(kāi)一側(cè)，第二次安裝銑開(kāi)另一側(cè)。銑K向視圖同樣也需兩次安裝。采用的機(jī)床為VMC1814型立式鏜銑加工中心，功率為15kW。銑刀選擇粗齒直柄型GB/T6117.1-1996立銑刀，刀具參數(shù)為直徑d=22mm，刀刃長(zhǎng)d1=75mm，全長(zhǎng)L=104mm，齒數(shù)z=3。已知銑削寬度為aw1=34mm，aw2=63mm，側(cè)吃刀量ap=1mm/r。 ①選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 查表5-28，選擇后刀面磨損量極限值為0.2mm，由表5-29得刀具耐用度T=75min。 ②確定切削速度v及每齒進(jìn)給量af，由表5-30知，高速鋼銑刀銑削鑄鋼的銑削速度v為15~25m/min 則轉(zhuǎn)速 n= 由于本工序銑削寬度和深度較大，故選擇較小的主軸轉(zhuǎn)速和縱向進(jìn)給量。根據(jù) VMC1814型立式鏜銑加工中心的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速和標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取主軸轉(zhuǎn)速n=190r/min，工作臺(tái)縱向進(jìn)給速度vr=45mm/min，則實(shí)際切削速度為 每齒進(jìn)給量 af= ③校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知切削力和切削功率的計(jì)算公式為 Fz=CFzapXFfzYFawUFzkFz/doqFnwF(N) Pm=(kW) 式中，CF=650，xF=1.0，yF=0.72，uF=0.86，wF=0，qF=0.86，與工件材料有關(guān)的修真系數(shù)為kMFz=0.92，因此kFz=kMFz=0.92，所以切削力為 Fz=650x51.0x0.0800.72x630.86x3x0.92N/(220.86x1900)=3597.22N Pm= VMC1814型立式鏜銑加工中心電動(dòng)機(jī)功率為15kW，故所選的切削用量可用，最后所確定的切削用量為 af=0.080mm/z； vf=47.5mm/min； v=15.07m/min（n=60r/min）。 ④基本時(shí)間tm 銑削的基本時(shí)間為 tm=i 式中，lw——工件銑削部分長(zhǎng)度，單位為mm； l1——切入行程長(zhǎng)度，單位為mm，l1=0.5d0； l2——切出行程長(zhǎng)度，單位為mm。 已知vf=45mm/min，lw=63+34=97mm。切入行程長(zhǎng)度l1=0.5x22=11mm，切出行程長(zhǎng)度l2=1mm。所以，兩次銑削所用的基本時(shí)間為 tm=4.89min （6）工序34切削用量及基本時(shí)間的確定: 工步1：（粗鏜φ32孔，打配對(duì)標(biāo)記，倒圓） 本道工序粗鏜φ32孔，機(jī)床采用VMC1814型立式鏜銑加工中心。刀具采用YT類硬質(zhì)合金刀具，粗鏜時(shí)采用YT5硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和加工材料由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角κr=45°、前角γ0=10°，刃傾角λ0=-5°、刀尖圓弧半徑r0=0.6mm鏜刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為10mm的圓形鏜刀。由表5-40知，合理耐用度為T(mén)=60min。 ①確定背吃刀量ap 由前述可知粗鏜時(shí)雙邊加工余量為2.5mm，故單邊加工余量為1.25mm，即ap=1.25mm。 ②確定進(jìn)給量f 對(duì)于粗加工，根據(jù)工藝指導(dǎo)書(shū)表5-41，選取進(jìn)給量f=0.12mm/r。 ③確定切削速度v 根據(jù)表5-43計(jì)算公式確定切削速度 v=Cv/Tmapxvfyv 式中，Cv=38，xv=0.15，yv=0.80，m=0.2，又表5-32還需對(duì)鏜削速度進(jìn)行修正，刀具耐用度T=60min，的修正系數(shù)kTv=1.0；根據(jù)工件材料σb=570MPa，得修正系數(shù)kMv=1.18；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具材料為YT5，得修正系數(shù)ktv=0.65；此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv=0.4；主偏角κr=45°，經(jīng)插值得修正系數(shù)kκrv=1.0。所以 v=38x1.0x1.18x1.0x0.65x0.4x1.0/(600.2x1.250.15x0.120.2)m/min=7.60m/min n==r/min=75.64r/min 根據(jù)VMC1814型立式鏜銑加工中心上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n=75r/min，則實(shí)際切削速度為 v==m/min=7.54m/min ④檢驗(yàn)機(jī)床功率 由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-45，差得切削力F和切削功率Pm計(jì)算公式如下： Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.3 所以，切削力為 Fz=2650x1.251.0x0.120.75x7.52-0.15x1.3N=648.71N 切削功率為 Pm==0.08kW 根據(jù)VMC1814型立式鏜銑加工中心參數(shù)可知，機(jī)床功率為15kW，故所選的切削用量可用。最后確定的切削用量為 af=1.25mm/z f=0.12mm/r v=8.02m/min（n=80r/min） ⑤確定加工倒圓角的切削用量 因?yàn)樵摴ば蛑械牡菇侵饕菫榱搜b配方便，故在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，加工倒角時(shí)不需要詳細(xì)的計(jì)算，切削用量與精鏜φ32孔的相同即可。 ⑥基本時(shí)間tm 由表5-47得鏜孔的基本時(shí)間為 tm=i 式中，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1= l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； i——進(jìn)給次數(shù) 已知l=17mm，l1==3.25mm，l2=4mm，l3=0，i=1，f=0.12mm/r，n=75r/min。所以，基本時(shí)間為 tm=x2min=5.39min 工步2：（精鏜φ32孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 本工步與工步1采用機(jī)床相同，刀具選用YT30硬質(zhì)合金刀具，刀具參數(shù)為主偏角κr=45°、前角γ0=10°，刃傾角λ0=-5°、刀尖圓弧半精r0=0.6mm鏜刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為10mm的圓形鏜刀。由表5-40知，合理耐用度為T(mén)=60min。 ①確定背吃刀量ap 由前述可知精鏜時(shí)雙邊加工余量為0.5mm，故單邊加工余量為0.25mm，即ap=0.25mm。 ②確定進(jìn)給量f 對(duì)于精加工，根據(jù)工藝指導(dǎo)書(shū)表5-41，選取進(jìn)給量f=0.10mm/r。 ③確定切削速度v 根據(jù)表5-43計(jì)算公式確定切削速度 v=Cv/Tmapxvfyv 式中，Cv=291，xv=0.15，yv=0.80，m=0.2，又表5-32還需對(duì)鏜削速度進(jìn)行修正，刀具耐用度T=60min，的修正系數(shù)kTv=1.0；根據(jù)工件材料σb=570MPa，得修正系數(shù)kMv=1.18；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具材料為YT30，得修正系數(shù)ktv=1.4；此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv=0.4；主偏角κr=45°，經(jīng)插值得修正系數(shù)kκrv=1.0。所以 v=291x1.0x1.18x1.0x1.4x0.4x1.0/(600.2x0.250.15x0.100.2)m/min=165.44m/min n==r/min=1646.50r/min 根據(jù)VMC1814型立式鏜銑加工中心上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n=1600r/min，則實(shí)際切削速度為 v==m/min=160.77m/min ④檢驗(yàn)機(jī)床功率 由工藝指導(dǎo)書(shū)表5-45，差得切削力F和切削功率Pm計(jì)算公式如下： Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kγoFz=1.0。因此，總的修正系數(shù)為 kFz=1.0x1.23x1.04x1.0x1.0=1.3 所以，切削力為 Fz=2650x0.251.0x0.100.75x160.77-0.15x1.3N=71.53N 切削功率為 Pm==0.19kW 根據(jù)VMC1814型立式鏜銑加工中心參數(shù)可知，機(jī)床功率為15kW，故所選的切削用量可用。最后確定的切削用量為 af=0.25mm/z f=0.10mm/r v=160.77m/min（n=1600r/min） ⑤基本時(shí)間tm 由表5-47得鏜孔的基本時(shí)間為 tm=i 式中，l——切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； l1——刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，l1= l1=； l2——刀具切出長(zhǎng)度，單位為mm，l2=（3）mm； l3——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； i——進(jìn)給次數(shù) 已知l=17mm，l1==2.75mm，l2=4mm，l3=0，i=1，f=0.10mm/r，n=1600r/min。所以，基本時(shí)間為 tm=min=0.15min （6）工序36（車M48x2-6g螺紋，其中退刀槽允許不車，但要保證螺紋有效長(zhǎng)度38，其余尺寸按圖車制）切削用量及基本時(shí)間的確定 本道工序是車M48x2-6g螺紋，有效螺紋長(zhǎng)度為38，螺距P=2mm，已知加工材料為ZG310-570，σb=570MPa，機(jī)床為CA6140臥式車床，所選刀具為選擇YG8硬質(zhì)合金車刀，刀具前主偏角κr=45°，前角γ0=20°。 ①確定背吃刀量ap 由圖可知螺紋公差等級(jí)為6g（上偏差為-0.090，下偏差為-0.025），所以小徑為φ46.376，ap=48-46.376≈1.6mm。 ②選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表5-40，查得后刀面最大磨損極限為1.0mm，刀具的合理耐用度為T(mén)=60min。刀具耐用度是指刀具開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的時(shí)間 ③確定切削速度v和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)CA6140機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，選取車時(shí)n=30r/min，則實(shí)際車削速度可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得出（f=P=2mm） 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=fn=2x30=60mm/min ④校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45可知， Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFz(N) Pm=(kW) 式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=kTFzkMFzkgFzkκrFzkγoFz，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz=1.23；與車削方式有關(guān)的修正系數(shù)kgFz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kκrFz=1.