泵體的設計及專用夾具的設計

泵體的設計及專用夾具的設計,設計,專用,夾具 附錄1 外文翻譯 基于事例推理的夾具設計研究與應用 摘要:根據(jù)基于事例的設計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎的事例索引碼,設計了事例庫的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設計等項目的設計過程中得到了應用,并取得了令人滿意的使用效果. 關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設計 CAD 夾具是以確定工件安全定位準確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機床的位置一致不變。因為夾具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設計是一個復雜的過程,需要有從大量的設計論文中了解質(zhì)量知識的經(jīng)驗，這些設計論文包括工件的結(jié)構(gòu)設計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當用這些擅長繪制詳細設計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項非常耗時的工作，但是利用以往的設計經(jīng)驗和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因為提出一個類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設計工具已經(jīng)在諸多領域中發(fā)展起來，如在注射成型及設計、建筑設計、模具設計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設計. 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數(shù)和事例圖書館的建立 1.1事例參數(shù) 事例參數(shù)應該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因為零件的形狀是多種多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因為分配給每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。 因此,考慮到實際和快速設計的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。 前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設計系統(tǒng)時,三個項目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。 最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。 該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例. 事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型； 2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體； 3—工件材料； 8—加工內(nèi)容； 13—其他； 4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼； 5—工件比例； 10—定位模型； 圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu) 1.2事例庫 事例庫由許多預定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復合。 1.3 事例的層次化 夾具的結(jié)構(gòu)相似被認為是整個夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設計應滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設計中有很多參數(shù)化準件和普通非標準件。所以成分事例圖書館應記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。 2事例修改的策略 在基于事例的夾具設計中，最重要的是相似點的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應時間。根據(jù)夾具設計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導結(jié)合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標點，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。 修改方法： 1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫。 2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。 兩個事例之間的相似點是基于兩個事例特征之間的相似點。相似點尺寸的計算依靠特征的類型。相似點的價值可以通過數(shù)字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下： 其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計算如下： 其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存儲 3.1事例的修改 夾具設計中相似事例的修改包括以下三個階段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性 3） 模型重新設計 如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設計好了。 3.2事例的存儲 在將一個新的事例保存到事例庫之前，設計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標準事例或參考事例被存儲了。一個標準事例是一個描述同族事例主要特征的標準。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標準事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標準事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。 從被解釋的概念中，可采用以下方法： 1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標準事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因為已經(jīng)這種標準事例了。或者只能作為一個參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。 2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認為代替這個事例族要比以前的標準事例好，那么這個標準事例就被這個新的事例代替，以前的標準事例作為一個參考事例保存。 3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產(chǎn)生，并作為標準事例保存到事例庫中。 4夾具設計中基于事例推理的過程 根據(jù)夾具設計的特性，夾具設計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設計工件的模型。輸入有關(guān)工件的細節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設計流程圖 5基于事例推理的夾具設計說明 這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設計成一個用來旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。 圖3 需要設計夾具的一個工件 （最大尺寸80mmx49mmx22mm） 工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引碼和重量 特征名稱 特性值 索引碼 重量 夾具類型 車床夾具 1 100 工件形狀 塊狀 9 90 工件材料 中碳鋼 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 輕 5 60 工件剛度 硬度強 1 60 加工內(nèi)容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個平面 1 100 夾緊方法 不確定 ？ 90 夾具體 復合 4 80 其他 沒有 0 60 通過查找和計算相似點，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細節(jié)信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引碼 特征名稱 特性值 索引碼 夾具類型 車床夾具 1 工件形狀 塊狀 9 工件材料 中碳鋼 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 輕 5 工件剛度 硬度強 1 加工內(nèi)容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個平面 1 夾緊方法 不確定 ？ 夾具體 復合 4 其他 沒有 0 相似點的計算如下： 所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設計的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示 圖4 最相似的夾具 當成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設計出來，圖形如圖6所示 圖5 需要設計的新夾具 因為在事例庫中沒有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。 6 結(jié)論 基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領域里得到發(fā)展?；谑吕评淼膬?yōu)點如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設計的框架已經(jīng)被實行了，使用的是支持基礎數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結(jié)合起來。這個發(fā)展的標準系統(tǒng)，用于航空項目，幫助夾具設計者提高設計效率和重新使用先前的設計資源。 9 南通職業(yè)大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 泵體 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 鑄造 鑄 時效 熱 涂底漆 表 10 銑 粗銑底面 金工 銑削 X53K 專用銑夾具 20 銑 粗銑頂面 金工 銑削 X53K 專用銑夾具 30 銑 精銑底面 金工 銑削 X53K 專用銑夾具 40 銑 精銑頂面 金工 銑削 X53K 專用銑夾具 50 鏜 鏜Φ42+00.025mm及Φ50+00.025mm孔， 金工 鏜削 T616 專用鏜夾具 孔口倒角2×45°， 車內(nèi)端面。 60 鉆 鉆鉸4-Φ9孔， 金工 鉆削 Z3025 專用鉆夾具 擴孔至4-Φ14。 70 車 車左端面， 金工 車削 C620-1 角鐵式車床夾具 車Φ30+00.021mm的內(nèi)孔。 80 鉆 2-M14×1.5螺紋底孔， 金工 鉆削 Z3025 專用鉆夾具 專有攻螺紋夾具 攻螺紋2- M14×1.5-7H， 擴孔至Φ22。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 南通職業(yè)大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 泵體 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 90 鉆 M10×1螺紋底孔， 金工 鉆削 Z3025 專用鉆夾具 專有攻螺紋夾具 攻螺紋M10×1-7H， 擴孔至Φ15。 100 鉆 鉆4-M6螺紋底孔， 金工 鉆削 Z3025 專用鉆夾具 專有攻螺紋夾具 攻螺紋4×M6-7H。 110 鉆 鉆3-M6螺紋底孔， 金工 鉆削 Z3025 專用鉆夾具 專有攻螺紋夾具 攻螺紋3×M6-7H。 檢驗。 入庫。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 目 錄 摘 要 II Abstract III 第1章 緒論 1 1.1機床夾具概述 1 1.1.1機床夾具 1 1.1.2機床夾具的功能 1 1.1.3機床夾具在機械加工中的作用 1 1.2機床夾具的發(fā)展趨勢 2 1.2.1機床夾具的現(xiàn)狀 2 1.2.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3 第2章 工藝規(guī)程設計 4 2.1 零件的分析 4 2.1.1零件的作用 4 2.1.2零件的工藝分析 4 2.2毛壞的選擇 4 2.3工藝路線的擬定 4 2.3.1定位基準的選擇 4 2.3.2擬定工藝路線 5 2.4加工余量的確定及工序尺寸的計算 6 2.4.1毛壞余量 6 2.4.2泵體各平面加工工序余量 7 2.4.3內(nèi)孔φ50H7加工工序余量 8 2.4.4內(nèi)孔φ42H7加工工序余量 8 第3章 切削用量及工時的確定 11 3.1切削用量及機械加工時間的計算 11 3.2輔助時間的確定 23 第4章 車φ30H7孔的夾具設計 26 4.1 定位基準的選擇 26 4.2 定位誤差分析與計算 26 4.2.1影響加工精度的因素 26 4.2.2 保證加工精度的條件 27 第5章 鉆3×M6孔的夾具設計 28 5.1 定位基準的選擇 28 5.2 定位誤差分析與計算 28 5.2.1影響加工精度的因素 28 5.2.2 保證加工精度的條件 29 第6章 結(jié)論 30 參考文獻 31 英文翻譯 32 摘 要 在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。 在機床上加工工件時，為了保證加工精度，必須正確安裝工件，使其相對機床切削成形運動和刀具占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了不因受切削力、慣性力、重力等外力作用而破壞工件已定的正確位置，還必須對其施加一定的夾緊力，這一過程稱為“夾緊”。定位和夾緊的全過程稱為“安裝”。在機床上用來完成工件安裝任務的重要工藝裝備，就是各類夾具中應用最為廣泛的“機床夾具”。 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。因此，專用夾具的設計是一項重要生產(chǎn)準備工作，每一個從事加工工藝的工裝設計人員，都應該掌握有關(guān)夾具設計的基礎知識。 本設計的主要內(nèi)容是設計鉆床夾具，需要對泵體上Φ30的孔進行車削加工及3-M6-7H的螺紋孔進行鉆削加工。 機械零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。在機械加工中，孔的加工量所占比例較大，其中鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具加工占相當多數(shù)。這時，除了要保證孔的尺寸精度外，還要達到孔的位置精度要求。在單件小批量生產(chǎn)中，用劃線后找正孔軸線位置方法加工，更因鉆頭剛性差、易變形，因此生產(chǎn)效率低且精度差。在批量生產(chǎn)中一般都采用鉆床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，通過鉆套引導刀具進行加工可準確地確定刀具與工件之間的相對位置，是鉆模的主要特點。 關(guān)鍵詞：機械制造，通用夾具，專用夾具，鉆床夾具，車床夾具，泵體。  Abstract At machine manufacture's machine-finishing, the examination, the assembly, the welding and the heat treatment and so on the cold hot technological process, are using the massive jigs, with installs the processing object, enables it to hold the correct position, guaranteed that the components and the product quality, and raises the production efficiency. Processes the work piece when the engine bed, to guarantee the working accuracy, must install the work piece correctly, causes its relative engine bed cutting builder motion and the cutting tool holds the correct position, this process is called “the localization”. For because of exogenic processes and so on cutting force, force of inertia, gravity is not destroyed the work piece already the correct position which decides, but must exert certain clamping force to it, this process is called “the clamp”. The localization and the clamp entire process is called “the installment”. Uses for on the engine bed to complete the work piece to install the duty the important craft equipment, is in each kind of jig widely applies “the engine bed jig”. The engine bed jig's type are many, the use scope broadest universal jig, the specification size many have standardized, and has the specialty factory to carry on the production. But widely uses in the volume production, specially unit clamp which serves for some work piece working process, then needs various factories independently to design the manufacture according to the work piece processing craft. Therefore, unit clamp's design is an important production preparatory work, each is engaged in the processing craft the work clothes designers, should grasp the related jig design the elementary knowledge. The this design's primary coverage designs the drill jig, needs to the pump body on φ30 the hole carries on the lathe work and the 3-M6-7H threaded hole carries on drills truncates the processing. On the machine parts often has each different use and the different precision hole needs to process. In the machine-finishing, the hole process load accounts for the proportion to be big, the drill bit, the reamer, the reamer and so on decide the size cutting tool processing to occupy quite most. By now, besides must guarantee the hole the size precision, but must achieve the hole the position accuracy requirement. In single unit small batch production, after lineation adjusts the hole spool thread position method processing, because the drill bit rigidity bad, easy to distort, therefore the production efficiency is low, and the precision is bad. Uses the drill jig generally in the volume production, the drill jig calls the jig, through drills the set of guidance cutting tool to carry on the processing to be possible to determine accurately between the cutting tool and the work piece relative position, is the jig main feature. Key word: Machine manufacture, universal jig, unit clamp, drill jig, lathe fixture, pump body. 第1章 緒論 1.1機床夾具概述 1.1.1機床夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術(shù)工作。 1.1.2機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。 （1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。 1.1.3機床夾具在機械加工中的作用 在機械加工中，使用機床夾具的目的主要有以下六個方面。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應該有不同的側(cè)重點。夾具設計時應該綜合考慮加工的技術(shù)要求、生產(chǎn)成本和工人操作方面的要求，以達到預期的效果。 1．保證精度 用夾具裝夾工件時，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對其它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用夾具，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個環(huán)節(jié)。 夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對刀具、機床的切削成形運動的位置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證，從而夾具能滿足工件的加工精度要求。 2．提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產(chǎn)率。 3．改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便餐、省力、安全。當采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。 4．降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 5．保證工藝紀律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如，夾具設計往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。 6．擴大機床工藝范圍 這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復雜的成形面。 1.2機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.2.1機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.2.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2~0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1 零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是泵體零件，泵體是機器的基礎零件，其作用是將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動力、改變速度、完成機器或部件的預定功能。要求箱體零件要有足夠的剛度和強度，良好的密封性和散熱性。因此，箱體零的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命。 2.1.2零件的工藝分析 1、零件形狀： 此泵體的外形較簡單，有許多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是軸孔，軸孔之間有相當高的位置和形狀的要求 ?，F(xiàn)分析結(jié)構(gòu)特點如下： （1）外形基本上是多個圓柱面組成的封閉式多面體； （2）結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，內(nèi)部為空腔形； （3）泵體的加工面，僅為頂面、底面及左側(cè)面，此外還有精度要求較高的配作孔。 2、技術(shù)要求如下： （1）尺寸精度 內(nèi)孔的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度要求。 （2）位置精度 包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度，同一軸線上各孔的同軸度，以及孔端面對孔軸線的垂直度等。 （3）此外，為滿足泵體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求，箱體的裝配基準面與加工中的定位基準面應有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔與裝配基準面之間應有一定距離尺寸精度的要求。 2.2毛壞的選擇 根據(jù)零件圖可知，零件材料為灰口鑄鐵，零件形狀為非圓柱體，且屬于大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。 2.3工藝路線的擬定 2.3.1定位基準的選擇 精基準的選擇：泵體上的Φ42+00.025mm孔既是裝配基準,又是設計基準,用他們作為精基準,能使加工遵循“基準重合”的原則,實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用他來定位,這樣的工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外底面面積較大，定位比較簡單、可靠及操作方便。 粗基準的選擇：采用泵體上底面做粗基準，考慮到此面表面較為平整，配合內(nèi)孔面定位方式簡單操作方便，符合粗基準的選擇條件。 2.3.2擬定工藝路線 初步擬定的工藝路線： 工序1　　鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應力 工序3 非加工表面噴漆 工序4 劃粗加工線 工序5 粗銑底面 工序6 粗銑頂面 工序7 精銑底面 工序8 精銑頂面 工序9 鉆-擴4-Φ9孔及锪孔至4-Φ14 工序10 鏜Φ50H7的孔并孔口倒角 工序11 車Φ42H7的孔并孔口倒角 工序12 車左端面及Φ30H7的孔 工序13 鉆2-M14螺紋孔并锪孔至2-Φ22，攻螺紋 工序14 鉆M10×1螺紋孔并攻螺紋，锪孔至Φ15 工序15 鉆4-M6螺紋孔并攻螺紋 工序16 鉆3-M6螺紋孔并攻螺紋 工序17 檢驗 工序18 入庫 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則但某些工序有些問題還值得進一步討論。如車Φ50H7孔時可與車Φ42H7孔在同一車床上加工，在同一次裝夾下完成，這樣節(jié)省了一套夾具和節(jié)約裝夾時間并且保證同軸度。對于工序5至工序8來說，為了達到平行度的要求，最好在一次性裝夾下完成粗精加工。 修改后的工藝路線： 工序1　　鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應力 工序3 非加工表面噴漆 工序4 劃粗加工線 工序5 粗、精銑底面 工序6 粗、精銑頂面 工序7 鉆-擴4-Φ9孔及锪孔至4-Φ14 工序8 鏜Φ50H7及Φ42H7的孔并孔口倒角 工序9 車左端面及Φ30H7的孔 工序10 鉆2-M14螺紋孔并锪孔至2-Φ22，攻螺紋 工序11 鉆M10×1螺紋孔并攻螺紋，锪孔至Φ15 工序12 鉆4-M6螺紋孔并攻螺紋 工序13 鉆3-M6螺紋孔并攻螺紋 工序14 檢驗 工序15 入庫 2.4加工余量的確定及工序尺寸的計算 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟精度選定，上下偏差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1毛壞余量 “泵體”零件材料為HT200，查《機械加工工藝人員手冊》 各種鑄鐵的性能比較，得灰鑄鐵的硬度HB為143～269， 灰鑄鐵的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3（g / cm3），計算零件毛坯的重量約為2 kg。 根據(jù)原始資料，該零件為10000件/年的年產(chǎn)量，毛坯重量估算為2kg<100kg查《金屬機械加工工藝人員手冊》工藝表17-5 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)為輕型，確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《機械加工工藝人員手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，確定為金屬型鑄造。 查《簡明手冊》表2.2-5 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級。 查表2.2-1 鑄件尺寸公差數(shù)值 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100mm至160mm，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8mm。 查表2.2-5 鑄鐵件機械加工余量等級選擇（JB2854-80） 按表選擇機械造型金屬模，加工余量等級為F級。 毛坯基本尺寸: 4-Φ9、2-M14、M10、4-M6及3-M6孔較小鑄成實心。 左端面為單側(cè)加工面，毛坯基本尺寸: R=F+RMA+CT/2=161+1.8+3.6/2=165.6ｍｍ 取166mm 頂面和底面為雙側(cè)加工面，毛坯基本尺寸 : R=F+頂面余量+底面余量=62+3+2.5=67.5mm 取68mm Φ50H7的內(nèi)孔屬內(nèi)腔加工，毛坯基本尺寸: R= F-2RMA=50-2×2.5=45mm 取44mm Φ42H7屬內(nèi)腔加工，毛坯基本尺寸: R= F-2RMA=42-2×2.5=37mm 取37mm Φ30H7屬內(nèi)腔深度加工，毛坯基本尺寸: R= F-2RMA=30-2×2.5=35mm 取35mm 內(nèi)端面單側(cè)加工，毛坯基本尺寸: R=F+RAM=14+3.5=17.5mm 取17.5mm 則鑄鐵件機械加工余量（JB2854-80）如下： 左端面：5.0mm；頂面：3.0mm；底面：2.5 mm；Φ50內(nèi)孔：6.0mm；Φ42內(nèi)孔：5.0mm；Φ30內(nèi)孔：5.0mm；內(nèi)端面：3.5mm。 鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。 2.4.2泵體各平面加工工序余量 根據(jù)已設定的工藝規(guī)程，為保證圖紙上表面粗糙度要求，各個平面都需要進行粗銑——精銑。 查表2.3-21 銑平面加工余量 根據(jù)零件圖紙，加工長度≤300mm,加工寬度≤100mm,則精銑工序余量為1.0mm。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表2-5 標準公差值 按上表，零件厚度>18～30mm，粗銑（IT13）厚度公差-0.33mm,精銑（IT10）厚度公差-0.084。 零件平面最大尺寸>120～260，毛坯為灰鑄鐵，精加工余量為1mm，由于零件毛坯是用鑄造而成的，綜合考慮鑄造加工余量和粗加工余量，最終確定零件的粗銑工序單邊余量為3mm。 2.4.3內(nèi)孔φ50H7加工工序余量 查《工藝手冊》，表11.4-2 鏜床的加工精度 按表11.4-2，要達到φ50H7所需精度及表面粗糙度要求，需進行粗鏜——半精鏜——精鏜，對應加工精度為： 粗鏜：孔徑公差H13，孔距公差±1.0；表面粗糙度Ra 6.3～12.5 半精鏜：孔徑公差H9，孔距公差±0.1；表面粗糙度Ra 1.6～3.2 精細鏜：孔徑公差H7，孔距公差±0.02；表面粗糙度Ra 0.8～1.6 查表3.2-10 基孔制7級精度（H7）孔的加工，確定φ50H7的粗鏜加工直徑余量為6mm，半精鏜工序加工直徑余量為1.8mm，精鏜工序加工直徑余量為0.2mm。粗鏜工序加工直徑余量為4mm。 2.4.4內(nèi)孔φ42H7加工工序余量 查《工藝手冊》，表11.4-2 鏜床的加工精度 按表11.4-2，要達到φ42H7所需精度及表面粗糙度要求，需進行粗鏜——半精鏜——精鏜，對應加工精度為： 粗鏜：孔徑公差H13，孔距公差±1.0；表面粗糙度Ra 6.3～12.5 半精鏜：孔徑公差H9，孔距公差±0.1；表面粗糙度Ra 1.6～3.2 精細鏜：孔徑公差H7，孔距公差±0.02；表面粗糙度Ra 0.8～1.6 查表3.2-10 基孔制7級精度（H7）孔的加工，確定φ42H7的粗鏜加工直徑余量為5mm，半精鏜工序加工直徑余量為1.8mm，精鏜工序加工直徑余量為0.2mm。粗鏜工序加工直徑余量為3mm。 2.4.5內(nèi)孔φ30H7加工工序余量 查《工藝手冊》，表11.4-2 臥式車床的加工精度 按表11.4-2，要達到φ30H7所需精度及表面粗糙度要求，需進行粗車——半精車——精車，對應加工精度為： 粗車：孔徑公差H13，孔距公差±1.0；表面粗糙度Ra 6.3～12.5 半精車：孔徑公差H9，孔距公差±0.1；表面粗糙度Ra 1.6～3.2 精細車：孔徑公差H7，孔距公差±0.02；表面粗糙度Ra 0.8～1.6 查表3.2-10 基孔制7級精度（H7）孔的加工，確定φ30H7的粗車加工直徑余量為5mm，半精車工序加工直徑余量為1.8mm，精車工序加工直徑余量為0.2mm。粗車工序加工直徑余量為3mm。 2.4.6最終毛坯工序加工余量及公差 各平面工序加工余量及公差： 表3-1 底面加工余量及公差 工序名稱 工序單邊余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精銑 1 IT10(0-0.084) 65 65(0-0.13) 粗銑 2 IT13( 0-0.33) 66 66( 0-0.33) 毛坯 3 ±1.8 68 68±1.8 表3-2 頂面加工余量及公差 工序名稱 工序單邊余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精銑 1 IT10(0-0.084) 62 62(0-0.13) 粗銑 2 IT13( 0-0.33) 63 63( 0-0.33) 毛坯 3 ±1.8 65 65±1.8 表3-3 左端面加工余量及公差 工序名稱 工序單邊余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車 1 IT10(0-0.084) 161 161(0-0.13) 粗車 4 IT13( 0-0.33) 162 162( 0-0.33) 毛坯 5 ±1.8 166 166±1.8 表3-4 φ50H7孔的工序余量及公差表 工序名稱 工序直徑余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精細鏜 0.2 IT7(+0.0250) φ50 φ50 (+0.0250) 半精鏜 1.8 IT9( +0.0620) φ49.8 φ49.8（+0.0620） 粗鏜 4 IT13（+0.390） φ48 φ48（+0.390） 毛坯 6 ±1.8 φ44 φ44±1.8 表3-4 φ42H7孔的工序余量及公差表 工序名稱 工序直徑余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精細鏜 0.2 IT7(+0.0250) φ42 φ42 (+0.0250) 半精鏜 1.8 IT9( +0.0620) φ41.8 φ41.8（+0.0620） 粗鏜 3 IT13（+0.390） φ40 φ40（+0.390） 毛坯 5 ±1.8 φ37 φ37±1.8 表3-4 φ30H7孔的工序余量及公差表 工序名稱 工序直徑余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精細車 0.2 IT7(+0.0250) φ30 φ30 (+0.0250) 半精車 1.8 IT9( +0.0620) φ29.8 φ29.8（+0.0620） 粗車 3 IT13（+0.390） φ28 φ28（+0.390） 毛坯 5 ±1.8 φ25 φ25±1.8 第3章 切削用量及工時的確定 3.1切削用量及機械加工時間的計算 一、工序5 粗、精銑底面 1 機床的選擇 考慮到工件的定位加緊方案及夾具設計等問題，查《金屬機械加工工藝人員手冊》采用立銑，選用升降臺銑床X53K。 2 刀具的選擇 查表10-37 各種類型的銑刀的應用范圍 選擇硬質(zhì)合金鋼套式面銑刀（粗齒） 查表10-38 銑刀直徑選擇 本道工序，銑削深度為ａp =3mm，銑削寬度為a e =94mm，按上表選取銑刀的直徑d 0=110mm。 3 銑削速度的確定 查表14-69銑削進給量 每齒進給量fz =0.20 mm/z， 查表14-67銑用量計算公式 選擇硬質(zhì)合金鋼牌號YG8 切削速度v 396d0.2 v= ───────── t0.32ap 0.15 fz 0.35 ae 0.2 粗銑工序單邊余量ａp = 3 mm， 查《工藝手冊》表9.4-7 銑刀耐用度T 按上表查得硬質(zhì)合金端銑刀耐用度T=180 min； 396×110 0.2 v＇= ───────────────── =119.17 m/min 1800.32 ×3 0.15 ×0.20 0.35×94 0.2 v＇ 119.17 n＇= ──×1000 = ────×1000 ≈345 r/min πd 0 π×110 查4.2-36立式銑床轉(zhuǎn)速取： n=375r/min 則v＇= 375×110×3.14/1000=130 m/min 4 銑削功率p=2.66×10-5ap0.92fz 0.74 ae zn =2.66×10-5×30.92 ×0.2 0.74 ×94 ×8×375 =4.48KW 校驗機床功率 由于機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 10.0×0.75 = 7.5 KW 其值大于銑削功率Pm ，故選擇的銑削用量可在該機床上使用。 5 工時的確定 銑削切削時間的計算： 查《簡明手冊》，表6.2-7銑削機動間的計算公式 切削時間計算公式： l + l1 + l2 tj = ───── fmz 式中l(wèi)=161mm l1=0.5(d-)+(1～3) =0.5×(110-)+(1～3) =21mm l2=1～3 161+21+3 tj = ──── =2.47min 75 二、工序6 粗、精銑頂面 1 機床的選擇 考慮到工件的定位加緊方案及夾具設計等問題，查《金屬機械加工工藝人員手冊》采用立銑，選用升降臺銑床X53K。 2 刀具的選擇 查表10-37 各種類型的銑刀的應用范圍 選擇硬質(zhì)合金鋼套式面銑刀（粗齒） 查表10-38 銑刀直徑選擇 本道工序，銑削深度為ａp =3mm，銑削寬度為ae =74mm，按上表選取銑刀的直徑d0=110mm。 3 銑削速度的確定 查表14-69銑削進給量 每齒進給量fz =0.20 mm/z， 查表14-67銑用量計算公式 選擇硬質(zhì)合金鋼牌號YG8 切削速度v 396d0.2 v= ───────── t0.32ap 0.15 fz 0.35 ae 0.2 粗銑工序單邊余量ａp = 3 mm， 查《工藝手冊》表9.4-7 銑刀耐用度T 按上表查得硬質(zhì)合金端銑刀耐用度T=180 min； 396×110 0.2 v＇= ───────────────── =120m/min 1800.32 ×3 0.15 ×0.20 0.35×74 0.2 v＇ 120 n＇= ──×1000 = ────×1000 ≈350 r/min πd 0 π×110 查4.2-36立式銑床轉(zhuǎn)速?。? n=375r/min 則v＇= 375×110×3.14/1000=130 m/min 4 銑削功率p=2.66×10-5ap0.92fz 0.74 ae zn =2.66×10-5×30.92 ×0.2 0.74 ×74 ×8×375 =4KW 校驗機床功率 由于機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 10.0×0.75 = 7.5 KW 其值大于銑削功率Pm ，故選擇的銑削用量可在該機床上使用。 5 工時的確定 銑削切削時間的計算： 查《簡明手冊》，表6.2-7銑削機動間的計算公式 切削時間計算公式： l + l1 + l2 tj = ───── fmz 式中l(wèi)=74mm l1=0.5(d-)+(1～3) =0.5×(110-)+(1～3) =21mm l2=1～3 74+21+3 tj = ────=1.3min 75 三、工序7 鉆-擴4-Φ9孔及锪孔至4-Φ14 1 機床的選擇 考慮到工件的定位加緊方案及夾具設計等問題，查《金屬機械加工工藝人員手冊》采用立鉆，選用搖臂鉆床Z3025。 2刀具的選擇 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，表10 -22麻花鉆 一般鉆頭直徑≤20mm?采用工具鋼直柄麻花鉆 3鉆削用量 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，表14-29 鉆削速度的計算公式 再結(jié)合表14-33，進給量f 表取0.2 mm/r 查《實用機械加工工藝手冊》表 11-265鉆頭的耐用度 取刀具壽命t=60min 根據(jù)計算公式 16.5d 0.25 16.5×15.7 0.25 V表= ───── = ───────── ≈ 28.23 m/min t0.125 f 0.4 600.125×0.20.4 計算出刀具轉(zhuǎn)速n＇： 1000v 1000×28.23 n＇= ─── = ────── ≈ 624 r/min πd 0 π×14 查鉆床主軸轉(zhuǎn)速 取n＇=500 r/min 則vf =500×3.14×14/1000 =24.18mm/min 功率計算： 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-30 軸向力N、扭距M及功率P的計算公式 軸向力N： N=425 f 0.8=425×0.4 0.8=204.19N 扭距M: M=210 d2f 0.8 =210×15.72×0.4 0.8=32737.7N.mm 功率： M?n 204.19×32737.7 Pm = ───────── = ───────── ≈0.7 KW 7018760×1.36 7018760×1.36 查《機械加工工藝人員手冊》,由于η=0.75，機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 4×0.75 = 3 KW 其值大于鉆削功率Pm ，故可在該機床上使用。 鉆削加工機動時間： 查表10.4-43，鉆孔加工機動時間計算公式： l + l1 +l2 T0 = ───── f?n l1 =0 l + l1 + l2 73+4 t m = ───── = ──── ≈0.4 min f?n 0.4×400 四、工序8 鏜Φ50H7及Φ42H7的孔并孔口倒角 1）.粗鏜 1．切削用量 確定鏜削深度ap ： 由于直徑上加工余量為5mm，故可在一次走刀內(nèi)切完，故ap =5mm。 查表11.4-1 臥式鏜床的鏜削用量 由于是粗加工帶外皮的鑄鐵件，選擇硬質(zhì)合金刀片牌號YG8， v表取40 m/min，f表取1.0mm/r。 計算出刀具轉(zhuǎn)速n＇： 1000v 1000×40 n＇= ─── = ────── ≈ 303 r/min πd 0 π×42 vf＇=f?n=1.0×283=283mm/min 根據(jù)立式銑床主軸轉(zhuǎn)速?。? n=245r/min 則v ≈32.3m/min 2．鏜削力、鏜削功率計算： CF ap xF af yF aw uF z Fz = ───────── kFz d0 qF nwF 查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 569×30 1.0 ×1.00.8 ×6 0.9 ×1 Fz = ─────────────── ≈ 2785 N 45 0.9 ×2450 Fz d 0 2785×45 M = ─── = ───── ≈ 62.67 N?m 2×103 2×103 Fz v 2785×42.42 Pm = ─── = ────── =1.97KW 6×104 6×104 3．校驗機床功率： 查《工藝手冊》,由于η=0.75，機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 4.0×0.75 = 3 KW 其值大于銑削功率Pm ，故選擇的銑削用量可在該機床上使用 4．切削時間的確定： l1 =5 mm， l w =38 mm， 根據(jù)切削時間計算公式： l w + l1 35+5 t m = ──── i= ────×2 = 0.47 min vf 300 2）. 精鏜 1.確定鏜削寬度aw ： 由于直徑上加工余量為1.8mm，故可在一次走刀內(nèi)切完，故aw=0.9mm。 查表11.4-1 臥式鏜床的鏜削用量 ，選擇硬質(zhì)合金刀片牌號YG8，v表取60 m/min，f表取0.2mm/r。 計算出刀具轉(zhuǎn)速n＇： 1000v 1000×60 n＇= ─── = ────── ≈ 400 r/min πd 0 π×47.8 vf＇=f?n=0.2×400=80 mm/min 根據(jù)立式銑床說明書?。? n=375r/min，vf =75mm/min 這時v ≈56.32m/min，f =0.2mm/z 2.鏜削力、鏜削功率計算： CF ap xF af yF aw uF z Fz = ───────── kFz d0 qF nwF 查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 569×311.0 ×0.20.8 ×1.40.9 ×1 Fz = ────────────── ≈ 203N 47.80.9 ×3750 Fz d 0 203×47.8 M = ─── = ───── = 4.86 N?m 2×103 2×103 Fz v 203×56.32 Pm = ─── = ───── =0.29KW 6×104 6×104 校驗機床功率： 查《簡明手冊》,由于η=0.75，機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值大于銑削功率Pm ，故選擇的銑削用量可在該機床上使用。 3.切削時間的確定： l1 =5 mm， l w =31 mm， 根據(jù)切削時間計算公式： l w + l1 31+5 t m= ─── = ─── = 0.48min vf 75 3）. 精鏜 1.確定鏜削寬度aw ： 由于直徑上加工余量為0.2mm，故可在一次走刀內(nèi)切完，故aw=0.1mm。 查表11.4-1 臥式鏜床的鏜削用量 由于是半精加工帶外皮的鑄鐵件，選擇硬質(zhì)合金刀片牌號YG8，v表取30 m/min，f表取1.0mm/r。 計算出刀具轉(zhuǎn)速n＇： 1000v 1000×30 n＇= ─── = ────── ≈ 199r/min πd 0 π×48 vf＇=f?n=1.0×199 = 199mm/min 根據(jù)立式銑床說明書?。? n=190r/min，vf =190mm/min 這時v ≈28.66m/min，f =1.0mm/z 2.鏜削力、鏜削功率計算： CF ap xF af yF aw uF z Fz = ───────── kFz d0 qF nwF 查表9.4-10 CF、xF、yF、uF、wF、qF的值 569×321.0 ×1.00.8 ×0.10.9 ×1 Fz = ────────────── ≈ 71N 480.9 ×1900 Fz d 0 71×48 M = ─── = ──── = 1.71 N?m 2×103 2×103 Fz v 71×28.66 Pm = ─── = ───── =0.04KW 6×104 6×104 校驗機床功率： 查《工藝手冊》,由于η=0.75，機床有效功率PE ＇為： PE ＇= PE ×η= 7.0×0.75 = 5.25 KW 其值大于銑削功率Pm ，故選擇的銑削用量可在該機床上使用。 3.切削時間的確定： l1 =5 mm， l w =32 mm， 根據(jù)切削時間計算公式： l w + l1 32+5 t m= ─── = ─── = 0.20min vf 190 五、工序9 車左端面及Φ30H7的孔 1 機床的選擇,查《簡明手冊》,表4.2-7 臥式車床的主要技術(shù)參數(shù), 選擇相應加工機床為:臥式車床C620-1 主軸轉(zhuǎn)速范圍（r/min）：12～1200 主電動機功率（KW）：7 2　刀具的選擇 查《簡明手冊》，表3.1 -2可轉(zhuǎn)位車刀型號表示規(guī)則 選擇YG8、可轉(zhuǎn)位車刀 刀桿直徑位16×25 3車削用量 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，表14-1 切削速度的計算公式 由主偏角查得CV =212 m/min 再結(jié)合表14-6，進給量f 表取0.8 mm/r 取刀具壽命t=60min 根據(jù)計算公式 CV 212 V表= ───────── = ───────── ≈ 90.40 m/min t0.2 ap 0.15 f0.45 600.2×3 0.150.80.45 計算出刀具轉(zhuǎn)速n＇： 1000v 1000×90.40 n＇= ─── = ────── ≈ 959.66 r/min πd 0 π×30 查《簡明手冊》4.2-8臥式車床主軸轉(zhuǎn)速 取n＇=955 r/min 則vf =955×3.14×30/1000 =89.96mm/min 車削加工機動時間： 查《簡明手冊》表6.2-1，車削和鏜削機動時間計算公式： l + l1 +l2+l3 Tj = ───── f?n l2 =0 l1 =3～5 查《簡明手冊》表6.2-2試切附加長度l3 l1=5 l + l1 + l2 106+5+3 t m = ───── = ──── ≈1.25 min f?n 0.1×955 六、工序10 鉆2-M14螺紋孔并锪孔至2-Φ22，攻螺紋 1）.鉆孔 1刀具的選擇 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，表10 -22麻花鉆 一般鉆頭直徑≤20mm?采用工具鋼直柄麻花鉆 2鉆削用量 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，表14-29 鉆削速度的計算公式 再結(jié)合表14-33，進給量f 表取0.2 mm/r 查《實用機械加工工藝手冊》表 11-265鉆頭的耐