壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),均可直接下載獲得文件，所見(jiàn)所得，電腦查看更方便。咨詢(xún)Q 197216396 或 11970985
南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系 部： 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化
姓 名： 周曉明
學(xué) 號(hào)： 0501510155
外文出處：96-8000 rev F, VF SERIES Operator’s
Manual[S]. Haas Automation Inc.
2005:93-96.
附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：
簽名：
年 月 日
注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。 附件1：外文資料翻譯譯文
數(shù)控銑床4軸與5軸編程
在VR-11銑床和HAASTRT210上的軸運(yùn)動(dòng)
創(chuàng)建5軸程序
大多數(shù)的五軸程序是非常復(fù)雜的，可以用CAD/CAM編寫(xiě)。決定機(jī)床樞軸長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度非常有必要，將它們輸入到程序中。
每一個(gè)機(jī)床都有一個(gè)特定的樞軸長(zhǎng)度。它指的是從主軸頭旋轉(zhuǎn)的中心到裝夾刀具器的底面。在設(shè)置116中可以找到樞軸長(zhǎng)度，也雕刻在裝有5軸機(jī)床的刀具器上。
當(dāng)設(shè)定好程序后，決定每個(gè)刀具的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是非常有必要的。對(duì)于每個(gè)刀具，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是從刀具裝置器的底部到刀尖的距離。這個(gè)距離可以通過(guò)在工作臺(tái)上放置一個(gè)磁力表計(jì)算，指示刀具裝置器的底面，在控制器中設(shè)著這點(diǎn)為Z0。然后裝載刀具，計(jì)算從刀尖到Z0的距離，這就是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。
總長(zhǎng)度是從刀尖到旋轉(zhuǎn)主軸頭的距離。它是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度和樞軸長(zhǎng)度總和。這個(gè)數(shù)據(jù)將被輸入到CAD/CAM程序中用于計(jì)算。
偏置
按下PageUp按鈕，在offset顯示中將出現(xiàn)work-offset（工件偏置）。從這里顯示和人工進(jìn)入work-offseet。G54到G59或G129偏置可以用PartZeroSet按鈕設(shè)置。定位軸到工件的工作地點(diǎn)。用光標(biāo)選擇適當(dāng)?shù)妮S和工件數(shù)。按PartZeroSe按鈕，當(dāng)前機(jī)床的位置將會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存在這些地址里。這將工作在選擇的工件零點(diǎn)偏置顯示中。注意輸入非零補(bǔ)償將會(huì)妨礙輸入刀具長(zhǎng)度偏置的自動(dòng)操作。
工件坐標(biāo)數(shù)字通常以正數(shù)的形式輸入。
工件坐標(biāo)只以數(shù)字的形式輸入工作臺(tái)。將X2.00輸入到G54，選中X欄，輸入2.0。
五軸編程注意
在CAD/CAM中用嚴(yán)密同步切削幾何分解面能夠形成光滑的流線輪廓，得到更精確的工作。
定位機(jī)床到一個(gè)向量途徑，只可以在工件上方安全距離或者是弓箭邊上可以做到。在高速模式下，軸在不同的時(shí)期到達(dá)編程位置；離目標(biāo)最近的軸將先達(dá)到目標(biāo)，最遠(yuǎn)的后達(dá)到。高進(jìn)給速度將會(huì)使軸在同一時(shí)間到達(dá)編輯的位置避免碰撞。
G代碼
選擇英制（G20）或公制（G21）將不會(huì)影響第五軸編程，A和B軸通常用度來(lái)編輯。
在同時(shí)發(fā)生五軸運(yùn)動(dòng)的事G93反時(shí)必須生效。在G93模式下，最大進(jìn)給速度將包括一個(gè)代碼塊中國(guó)所有運(yùn)動(dòng)的總和?？刂破髟O(shè)置了限制，查看編碼器在塊中為所有軸編輯的程序步驟。
如果可能，限制您的后置處理器（CAD/CAM）；在G93模式的最大速度是32每分鐘。這將導(dǎo)致更平滑的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沿傾斜的面展開(kāi)的時(shí)候是需要它的。
M代碼
重要！高度推薦當(dāng)沒(méi)有5-軸運(yùn)動(dòng)的時(shí)候A/B制動(dòng)接合。解除制動(dòng)下切削能引起齒輪裝置的過(guò)度磨損。
M10/M11接合/不接合A軸制動(dòng)控制
M12/M13接合、不接合B軸制動(dòng)裝置
在4或5軸切削的時(shí)候，機(jī)床在塊中將暫停，這個(gè)暫停是由于A和B制動(dòng)軸制動(dòng)裝置松開(kāi)造成的。為了避免這個(gè)暫停，得到平穩(wěn)的程序執(zhí)行，在G93之前編輯M11或M13.M代碼將不會(huì)接合制動(dòng)裝置，會(huì)導(dǎo)致平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和不中斷流程。記住，如果制動(dòng)裝置從未重新接合，它們將無(wú)限處于不解和狀態(tài)。
設(shè)置
在5-軸切削中設(shè)置85被設(shè)置為0.500.小于0.500的設(shè)置將會(huì)移動(dòng)機(jī)床更接近于精確停止，引起不均勻運(yùn)動(dòng)。
G187應(yīng)用于程序中使軸速減慢。
小心！如果刀具長(zhǎng)度偏置（H-code）沒(méi)有取消，當(dāng)切削在5-軸模式下，粗劣定位和過(guò)行程將會(huì)發(fā)生。在換刀后，第一個(gè)塊里用G90G40，H00和G49避免發(fā)生這種情況。當(dāng)混用3-軸和5-軸程序的時(shí)候發(fā)生這種情況；重新開(kāi)始這個(gè)程序或者當(dāng)開(kāi)始是一個(gè)工作，刀具長(zhǎng)度偏置仍然有效。
進(jìn)給速度
在4或5軸代碼的每一行必須調(diào)用進(jìn)給速度。在鉆孔的時(shí)候限制進(jìn)給速度小于751PM。推薦3軸精加工的速度不能超過(guò)50到60IPM，在完成加工的時(shí)候，至少有0.500到0.750的余量。
不允許快速移動(dòng)；快速移動(dòng)，進(jìn)入和離開(kāi)孔（完全撤出灼鉆循環(huán)）是不支持的。
當(dāng)編輯同時(shí)5-軸運(yùn)動(dòng)，需要少的資料供應(yīng)和允許較高的進(jìn)給速度。依靠于完成定量材料，切削長(zhǎng)度，高速進(jìn)給都不可能。例如，當(dāng)切削一個(gè)模型線的時(shí)候或者是長(zhǎng)流線輪廓的時(shí)候，進(jìn)給速度可以超過(guò)100IPM。
手動(dòng)控制第4軸和第5軸
手動(dòng)控制第五軸的操作與其它軸的操作是相同的。不同的是在A軸和B軸間選擇進(jìn)給。
按“+A”或“-A”減將選擇A進(jìn)給。按shift鍵然后按“+A”或“-A”鍵選擇B軸進(jìn)給。。
設(shè)置
程序中的會(huì)用一定數(shù)量的設(shè)置編輯第四軸和第五軸。見(jiàn)第四軸設(shè)置30.34和38，第五軸設(shè)置78和80.
碰撞恢復(fù)程序
當(dāng)機(jī)床在切削一個(gè)五軸工件發(fā)生碰撞的時(shí)候，由于包含有監(jiān)督很難清楚工件導(dǎo)軌。不要立刻按下ToolChanger Restore鍵或關(guān)閉電源。從撞擊處恢復(fù)，也就是主軸已經(jīng)停止，然而刀具仍在切削，用Vector Jog特征縮回去主軸。按下面板上的字母V，按下“Handle Jog”，用手輪移動(dòng)軸。這個(gè)特征允許運(yùn)動(dòng)哪個(gè)方向的移動(dòng)軸是由A和B軸決定的。
Vector Jog模式下不提供G28，當(dāng)選擇單個(gè)軸的時(shí)候，它只提供于X,Y,Z,A和B。
如果在切削矢量進(jìn)給中電量不足，他將不會(huì)到達(dá)控制器所要求的參考位置。將會(huì)需要從工件上清理切削刀具的其他方法。
當(dāng)發(fā)生碰撞的時(shí)候，刀具沒(méi)有切削，按Tool Changer Restore按鈕，回答屏幕上顯示的問(wèn)題。當(dāng)過(guò)按下Tool Changer Restore后，主軸頭將同時(shí)移動(dòng)A，B和Z軸，為了縮回刀具。如果刀具以一個(gè)角度切削，當(dāng)按下這個(gè)鍵的時(shí)候，刀具將發(fā)生碰撞。
安裝可選擇第四軸
當(dāng)在HAAS銑床中加入旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的時(shí)候，對(duì)于指定的工作臺(tái)改變?cè)O(shè)置30和34，以及當(dāng)前應(yīng)用的工件直徑。警告：對(duì)于銑床安裝的有刷或無(wú)刷旋轉(zhuǎn)設(shè)置的錯(cuò)誤配置將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)危險(xiǎn)。在設(shè)置中的B指的是無(wú)刷旋轉(zhuǎn)工件。無(wú)刷分度器有倆個(gè)來(lái)自工作臺(tái)的電纜線。和倆個(gè)來(lái)自銑床控制器的連接器。
參數(shù)
在很少的情況下，用戶(hù)需要修改一些參數(shù)獲得分度器以外的特殊執(zhí)行。沒(méi)有改變參數(shù)列表的時(shí)候不要左這個(gè)。（如果在您的分度器里沒(méi)有得到特定參數(shù)的列表，那么您就不需要改變默認(rèn)參數(shù)-不要改變，否則將不在在保修范圍內(nèi)。）
改變第四軸或者第五軸分度器中的參數(shù)，執(zhí)行以下的操作：按下E-stop開(kāi)關(guān)，保持按下?tīng)顟B(tài)。你必須關(guān)閉參數(shù)鎖（設(shè)置7）。按下Setting按鈕跳到設(shè)置頁(yè)面。輸入“7”，按向下箭頭，選擇Off按Write鍵。參數(shù)鎖現(xiàn)在是關(guān)閉狀態(tài)。轉(zhuǎn)到參數(shù)頁(yè)，輸入改變參數(shù)，按向下箭頭。為新的參數(shù)輸入新值，按Write按鈕。如果需要，改變其他的參數(shù)?；氐皆O(shè)置7，開(kāi)啟這個(gè)設(shè)置。重置E-stop鍵?；氐椒侄绕?，按Handle Jog和“A”按鈕，確信操作正確。Uong手輪進(jìn)給A軸，分度器將移動(dòng)。檢查標(biāo)記在工作臺(tái)上的正確速率，一在位置頁(yè)所顯示的旋轉(zhuǎn)360°，檢查標(biāo)記是否在相同的位置。如果它關(guān)閉了（在10°內(nèi)），速率是正確的。
原始啟動(dòng)
開(kāi)啟銑床（和伺服控制，如果應(yīng)用），歸位分度器。從前視圖方向看，所有的HAAS分度器都順時(shí)針?lè)较驓w位。如果分度器逆時(shí)針歸位，那E-stop，與HAAS服務(wù)部門(mén)聯(lián)系。
安裝一個(gè)可選擇第五軸
第五軸安裝與第四軸的安裝方式相同。設(shè)置78和79支配第五軸，用B地址進(jìn)給和調(diào)用軸。
輔助器
控制器除了直接控制這五個(gè)軸，它還可以控制最多四個(gè)附加的外部定位軸。這些軸可以用軸代碼C，U,V和W從程序中直接調(diào)用。只有在G00或G01塊中允許調(diào)用這些這些軸。通過(guò)一個(gè)或更多HAAS單個(gè)軸控制器的第二RS-232端口鏈接這些軸。再Setting頁(yè)中，設(shè)置38用來(lái)選擇輔助軸的數(shù)目。機(jī)床中的定位顯示將顯示這些軸的當(dāng)前位置。一次只能移動(dòng)一個(gè)輔助軸。如果編輯了進(jìn)給（G01），在CNC編輯中的進(jìn)給速度將被發(fā)送到輔助控制器中去。一個(gè)輔助軸G00運(yùn)動(dòng)將會(huì)以它的最大進(jìn)給速度移動(dòng)。當(dāng)CNC控制器等待輔助軸運(yùn)動(dòng)完成的時(shí)候，屏幕的底端將顯示“CFIN”。RS-232端口有關(guān)輔助軸的傳輸錯(cuò)誤將會(huì)顯示無(wú)線中斷。Reset鍵將中斷任何“掛斷”輔助軸傳輸。
Emergency Stop或者開(kāi)啟Single Block是停止輔助軸的唯一方法，F(xiàn)eed Hold或Reset將不停止軸。
如果用戶(hù)加入一個(gè)輔助軸，設(shè)置38，然后輔助軸將會(huì)被指定為C。如果加入倆個(gè)輔助器，它們將被指定為C和U等。
參數(shù)
當(dāng)訪問(wèn)一個(gè)輔助器的時(shí)候，HAAS單個(gè)伺服控制器必須根據(jù)下表設(shè)置的參數(shù)21。
在CNC中命名： 參數(shù)21： 所選擇：
C 6 Z
U 1 U
V 2 V
W 3 W
多個(gè)輔助軸必須通過(guò)第二RS-232端口采集，這和操作手冊(cè)中的輔助軸的描述是一樣的。
用進(jìn)給手輪可以從CNC前面板進(jìn)給輔助軸。
沒(méi)有對(duì)這些軸做共建設(shè)置，所以所有的指令在機(jī)床的操作坐標(biāo)系統(tǒng)中。但是如果一個(gè)替代零點(diǎn)位置已經(jīng)輸入到HAAS伺服控制中去，那個(gè)位置將被定位零點(diǎn)。當(dāng)CNC通電時(shí)。輔助軸將會(huì)初始化，零點(diǎn)將會(huì)被設(shè)置在但控制器中的值代替。設(shè)置一個(gè)替代零點(diǎn)，用戶(hù)必須進(jìn)給但控制軸到另一個(gè)新的零點(diǎn)位置，然后按下控制軸但控制中的Clear按鈕。輔助軸傳輸通常有7個(gè)數(shù)據(jù)位，偶同位，倆個(gè)停止位。數(shù)據(jù)傳輸速率是CNC設(shè)置54，將被設(shè)置為4800。CNC設(shè)置50必須設(shè)置為XON/XOFF。在單個(gè)軸控制器中的參數(shù)26，對(duì)于4800位每分鐘必須設(shè)置為5.對(duì)于XON/XOFF，參數(shù)33必須為1。在單個(gè)軸控制器中的參數(shù)12總是被設(shè)置為3或4阻止循環(huán)包圍。連接CNC和單軸控制器的電纜線必須是DB-25電纜（倆個(gè)末端是陽(yáng)性導(dǎo)線，來(lái)自HassCNC（低）串行端口的1，2，3和7針。
使軸失效
如果用戶(hù)有第四軸旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)或者是5C分度器，或者是第五軸，它將在Setting顯示中生效，并從機(jī)床中移出。當(dāng)控制器開(kāi)啟的時(shí)候不要連續(xù)或不連接任何電纜。如果它在沒(méi)有連接的時(shí)候不能使旋轉(zhuǎn)軸失效，將會(huì)得到警告。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 推動(dòng)架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞其軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。本文討論了推動(dòng)架的機(jī)械加工工藝、機(jī)床專(zhuān)用夾具的發(fā)展趨勢(shì)、研究現(xiàn)狀和解決辦法。
關(guān)鍵詞 推動(dòng)架 工藝規(guī)程 加工工藝 機(jī)床夾具
1 引言
通過(guò)分析刨床推動(dòng)架，了解到推動(dòng)架在刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線 [1]。
2 工藝過(guò)程
工藝過(guò)程是指在生產(chǎn)過(guò)程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能等，使其成為半成品或成品的過(guò)程 [2]。機(jī)械產(chǎn)品的工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、鉚接、熱處理、涂裝、裝配等工藝過(guò)程。工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程中的主要組成部分，工藝過(guò)程根據(jù)其作用不同可分為零件機(jī)械加工過(guò)程和部件或成品裝配工藝過(guò)程 [3]。
機(jī)械加工工藝過(guò)程是利用切削加工、電的加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能等，使其轉(zhuǎn)變?yōu)楹细窳慵倪^(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)周期都有較大的影響，是機(jī)械產(chǎn)品整個(gè)工藝過(guò)程的主要組成部分 [4]。
3 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成
機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)順次排列的工序組成。每一個(gè)工序又可分為一個(gè)或若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀等[5]。
工序。指一個(gè)或一組操作者，在一個(gè)工作地點(diǎn)或一臺(tái)機(jī)床上，對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)零件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。
工步。指在同一個(gè)工序中，當(dāng)加工表面不變、切削工具不變、切削用量中的進(jìn)給量和切削速度不變的情況下所完成的那部分工藝過(guò)程。
走刀。加工表面由于被切去的金屬層較厚，需要分幾次切削。
安裝。零件在加工之前，將其正確地安裝在機(jī)床上。在一個(gè)工序中，零件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。
工位。指為了減少安裝次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，使零件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。
元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
4 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)分析
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展 [6]。
4．1 高精
隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高[7]。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。
4．2 高效
為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多件加工創(chuàng)造了條件 [8]。
4．3 通用、經(jīng)濟(jì)
夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好 [9]。
5 機(jī)床夾具的研究現(xiàn)狀
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在精密化、高效化、柔性化等方面。下面介紹幾種現(xiàn)代機(jī)床夾具。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)需求的變化多端及商品競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，使機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期愈來(lái)愈短，多品種、小批量生產(chǎn)的比例愈來(lái)愈高 [10]。為了適用這種形勢(shì)的需要，出現(xiàn)了各種新型夾具。在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已愈來(lái)愈廣泛 [11]。
6 機(jī)床夾具的解決方法
為降低成本，汽車(chē)、飛機(jī)以及家電等行業(yè)的一流設(shè)備生產(chǎn)廠(OEM)往往依靠如機(jī)床制造廠一樣的合作伙伴來(lái)提供成套的加工設(shè)備，包括機(jī)床、刀具以及工件夾具系統(tǒng) [12]。在新的合作型世界中，工件夾具供應(yīng)商已經(jīng)成為關(guān)鍵的第三方，他們可以開(kāi)發(fā)裝夾概念、解決各種問(wèn)題以及完成應(yīng)用工程成功地將開(kāi)發(fā)零件裝夾概念的任務(wù)轉(zhuǎn)交到工夾供應(yīng)商手中，主要依賴(lài)供應(yīng)商與用戶(hù)以及其他供應(yīng)商之間從項(xiàng)目一開(kāi)始就進(jìn)行的密切合作。要找到可使用的工件夾具解決方法，是困難的，有時(shí)是不可能的 [13]。
毫無(wú)疑問(wèn)，某種經(jīng)濟(jì)而可靠的過(guò)程，取決于在過(guò)程開(kāi)發(fā)周期內(nèi)或之前對(duì)問(wèn)題的早識(shí)別和解決越早越好例如．即使在零件設(shè)計(jì)方面的細(xì)小的改變，也可能可以采取更簡(jiǎn)單的夾緊裝置并更容易地制作零件，而且成本更低。對(duì)所有加工零件的生產(chǎn)工程師從開(kāi)發(fā)項(xiàng)目一開(kāi)始就應(yīng)該與零件設(shè)計(jì)者進(jìn)行密切合作 [14]。
對(duì)工件夾具供應(yīng)商(包括合作項(xiàng)目)重要工具是模擬技術(shù)。制造系統(tǒng)的模擬，允許供應(yīng)商可模擬和試驗(yàn)出不同夾緊結(jié)構(gòu)的各種夾緊裝置而不需要實(shí)際制造。這是一一種性能價(jià)格比很好的方法，確定哪種夾緊結(jié)構(gòu)將提供足夠的間隙以有效地移動(dòng)零件、插人機(jī)器人焊接器或防止刀具碰撞裝置 [15]。
7 結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)推動(dòng)架加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，通過(guò)查詢(xún)分析獲得的工藝過(guò)程解決夾工序的制訂、夾具的設(shè)計(jì)，輔助以通用機(jī)床，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的夾具。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 陳 平，鄭貞平．推動(dòng)架加工工藝和夾具設(shè)計(jì)的研究[J]．無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008,10(5)：5～6.
[2] 劉軍，全林斯，呂梁．機(jī)械加工工藝過(guò)程質(zhì)量控制模型的研究[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006,10(9):67～70.
[3] 盧秉恒. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]．第二版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005．107～109．
[4] 周迅．零件加工工藝方案的簡(jiǎn)便分析方法[J]．制造技術(shù)， 2000，2（1）：15～17．
[5] 馮偉峰，許建新，黃利江．工藝設(shè)計(jì)與加工仿真集成技術(shù)研究[J]．制造技術(shù)與機(jī)床，2008，10（6）：12～15.
[6] 吳國(guó)華．金屬切削機(jī)床[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2006．
[7] 王光斗，王春福．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000．
[8] 許愛(ài)玲．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法探討[J]．裝備制造技術(shù)，2008，10（8）：10～14.
[9] 姜明燦．論機(jī)床夾具與零件加工精度的關(guān)系[J]．機(jī)械工程與自動(dòng)化,2006，5（5）：88～89．
[10] 孫自力．機(jī)械制造技術(shù)[M]．大連：大連理工大學(xué)出版社，2005．
[11] 劉友才，肖繼德．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992．
[12] H．瑞斯．模具工程[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．
[13] 焦小明, 孫慶群. 機(jī)械加工技術(shù)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005 ．177～180．
[14] 馮辛安．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999．
[15] 劉俊成. 機(jī)床夾具在設(shè)計(jì)過(guò)程中夾緊力的計(jì)算[J]．工具技術(shù)，2006，10（41）：89 ～91．
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
1 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題應(yīng)達(dá)到的目的與預(yù)期目標(biāo)
通過(guò)本設(shè)計(jì)，使自身熟悉了工序卡制訂及夾具設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和各項(xiàng)技能，著重培養(yǎng)設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而總結(jié)、歸納和獲得合理結(jié)論。針對(duì)任務(wù)書(shū)要求，從以下幾個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：
1．1 首先收集一些關(guān)于推動(dòng)架夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)這些知識(shí)加以總結(jié)和分析，為下面的課題開(kāi)展做好準(zhǔn)備。
1．2 以現(xiàn)有的B6065推動(dòng)架毛坯件的CAD零件圖為基礎(chǔ)，和通過(guò)查詢(xún)分析獲得的工藝過(guò)程，解決夾具工序的制訂、夾具的設(shè)計(jì)、工件的定位等問(wèn)題。
2 研究手段
2．1 查閱相關(guān)資料
2．2 確定機(jī)床工作配置型式
2．3 選擇合適的工件定位方式和夾緊方案
2．4 夾具的設(shè)計(jì)
2．5 合理安排推動(dòng)架、夾具等的位置
2．6 進(jìn)行零件圖的繪制
3 本次設(shè)計(jì)技術(shù)要求:
3．1 機(jī)床應(yīng)能滿(mǎn)足加工要求，保證加工精度；
3．2 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 III 頁(yè) 共III頁(yè)
摘 要
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。首先，通過(guò)分析B6065刨床推動(dòng)架，了解到推動(dòng)架在B6065刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面的書(shū)籍，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。
關(guān)鍵詞 機(jī)械加工 工藝規(guī)程 專(zhuān)用夾具 推動(dòng)架
Abstract
The design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. First of all, through the promotion of B6065-planer, that promote the B6065 planer-processing role. Use of machinery manufacturing technology and related programmes of knowledge, promoting the solution-processing in the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance . Secondly, the basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the Programme of the programme, to promote the development of a practical point of order-processing line. Finally, in accordance with the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of processing fixture.
Keywords Machining process Planning Special fixture Planer
目 錄
1 引言 1
2 零件的分析 2
2.1 零件的作用和結(jié)構(gòu) 2
2.2 零件的工藝分析 2
2.3 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 3
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1 零件表面加工方法的選擇 4
3.2 制定機(jī)械加工工藝路線 4
3.3 工藝方案的比較與分析 5
3.4 工序尺寸的確定 7
3.5 加工余量的確定 8
3.6 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 9
3.7 切削用量及基本時(shí)間的確定 11
4 專(zhuān)用夾具介紹 28
4.1 問(wèn)題的提出 28
4.2 夾具的特點(diǎn) 28
4.3 零件工藝性分析 29
4.4 定位誤差分析 31
4.5 夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要的說(shuō)明 32
結(jié)束語(yǔ) 33
致謝 34
參考文獻(xiàn) 35
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 37 頁(yè) 共35 頁(yè)
1 引言
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求[1]。自新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)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，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)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在階段性差距。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲，我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市場(chǎng)，因此，我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持[2]。
工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量[3]。
據(jù)資料所示，推動(dòng)架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞其軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。在設(shè)計(jì)推動(dòng)架機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來(lái)提高加工精度，保證其加工質(zhì)量[4]。
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)，直到零件最后加工成型[5-6]。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是B6065刨床推動(dòng)架工藝規(guī)程及特定鉆夾具設(shè)計(jì)，詳細(xì)討論推動(dòng)架從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過(guò)程，分析總結(jié)推動(dòng)架零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對(duì)推動(dòng)架零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計(jì)鉆孔夾具的專(zhuān)用夾具。
2 零件的分析
2.1 零件的作用和結(jié)構(gòu)
該零件為B6050刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的零件，φ32mm孔安裝在進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處裝一棘輪。在棘輪上方即為φ16mm孔裝棘爪。φ16mm孔通過(guò)銷(xiāo)與杠連接。把從電動(dòng)機(jī)創(chuàng)來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)偏心輪杠桿使零件繞φ32mm軸心線擺動(dòng)。同時(shí)，撥動(dòng)棘輪，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)進(jìn)給。
2.2 零件的工藝分析
由零件毛坯圖2.1可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。零件的加工質(zhì)量，要可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。推動(dòng)架主要作用是把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞其軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。在設(shè)計(jì)推動(dòng)架機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來(lái)提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。
由零件圖可知，φ32mm、φ16mm的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
(1)φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。
(2)以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6.6mm的孔。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
(1)φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；
(2)φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
零件毛坯圖如圖2.1所示
圖2.1 零件毛坯圖
由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)[2]中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
2.3 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=Qn（1+a+b） (2.1)
其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q=4000臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺(tái)，零件備品率a=4%，零件的廢品率b=1%。
N=4000×1×（1+4%+1%）=4200件/ 年
從此結(jié)果可知，該零件為中批生產(chǎn)。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 零件表面加工方法的選擇
零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，應(yīng)慎重決定。
3.1.1 基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基準(zhǔn)的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行?；鶞?zhǔn)的選擇正確，可以使加工質(zhì)量得到保證，否則，加工過(guò)程會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，更有甚者，還會(huì)造成零件批報(bào)廢，包括廢品和撞刀等事故。粗基準(zhǔn)是機(jī)械加工工序中的第一道工序中用未經(jīng)加工過(guò)的毛坯作為定位基準(zhǔn)，在隨后的工序中，用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則成為精基準(zhǔn)[7-8]。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般的軸類(lèi)零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16mm的孔作為精基準(zhǔn)[9-10]。
3.2 制定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降[11]。
(1)工藝路線方案一：
工序I 粗銑φ32mm孔右端面
工序Ⅱ 銑φ16mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面
工序Ⅲ 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mm右端面
工序Ⅳ 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序Ⅴ 銑φ16mm孔下端面
工序Ⅵ 鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆φ6.6mm底孔
工序Ⅶ 鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45°
工序Ⅷ 鉆、粗精鉸φ16mm,倒角45°
工序Ⅸ 絲錐攻絲M8-6H
(2)工藝路線方案二：
工序I 粗銑φ32mm右端面
工序Ⅱ 銑φ16mm孔左端面，φ32mm孔左端面
工序Ⅲ 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mm右端面
工序Ⅳ 鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45°
工序Ⅴ 鉆、粗精鉸φ16mm,倒角45°
工序Ⅵ 鉆φ10mm孔和φ16孔，鉆φ6.6mm底孔
工序Ⅶ 銑φ16mm孔下端面
工序Ⅷ 鉆φ6mm的孔，锪120°的錐孔
工序Ⅸ 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序Ⅹ 絲錐攻絲M8-6H
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡綜合片”
3.3 工藝方案的比較與分析
上述前兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)加工方案都是按先加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先鉆Φ10mm孔和鉆、粗精鉸Φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆、粗精鉸Φ32mm的孔，倒角45°。而方案二卻與此相反，先鉆Φ32mm的孔，倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)鉆φ16mm孔，兩種方案通過(guò)分析比較可以看出，先加工Φ32mm的孔，以孔作為基準(zhǔn)加工φ16mm的孔，然后再以Φ32mm的孔作定位基準(zhǔn)加工Φ10mm孔，Φ16mm孔和鉆φ6.6mm的底孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二的加工孔是在鉆床Z535上加工的，這樣避免了不必要的拆卸、搬動(dòng)和裝夾，節(jié)約了工時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。因此，選用方案二是比較合理的。
最后確定工藝方案如下表3.1:
表 3.1 加工工藝路線
工序號(hào)
工序內(nèi)容
簡(jiǎn)要說(shuō)明
10
一箱多件沙型鑄造
20
進(jìn)行人工時(shí)效處理
消除內(nèi)應(yīng)力
30
涂漆
防止生銹
40
粗銑φ32mmm孔右端面
先加工面
50
銑φ16mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面
60
銑φ16mm孔右端面，精銑32mmm孔右端面
70
鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45°
80
鉆、粗精鉸φ16mm孔,倒角45°
90
鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆底孔φ6.6mm
100
銑16mm孔下端面
110
鉆φ6mm的孔，锪120°的錐孔
120
銑深9.5mm寬6mm的槽,倒角45°
130
M8絲錐攻絲
140
檢驗(yàn)
150
入庫(kù)
3.3 工序基準(zhǔn)的選擇
工序是在工序圖上以標(biāo)定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準(zhǔn)。所標(biāo)定的位置尺寸和位置精度分別稱(chēng)為工序尺寸和工序技術(shù)要求，工序尺寸和工序技術(shù)要求的內(nèi)容在加工后應(yīng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。通常工序基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合。
工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)時(shí)，對(duì)工序尺寸的檢驗(yàn)就是對(duì)設(shè)計(jì)尺寸的檢驗(yàn)，有利于減少檢驗(yàn)工作量。
(2)當(dāng)本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進(jìn)行試切，應(yīng)使工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。
(3)對(duì)一次安裝下所加工出來(lái)的各個(gè)表面，各加工面之間的工序尺寸應(yīng)與設(shè)計(jì)尺寸一致。
3.4 工序尺寸的確定
根據(jù)加工長(zhǎng)度為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的余量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-21加工的長(zhǎng)度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。
(1)φ32mm的孔
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ31mm. 2z=0.85mm
粗鉸：φ31.85mm 2z=0.15mm
精鉸：φ32H7
(2)φ16mm的孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H7
(3)φ16mm的孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H8
(4)鉆螺紋底孔φ6.6mm的孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ6.6mm 2z=1.4mm
精鉸：φ8H7
(5)鉆φ6mm孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ6H7
3.5 加工余量的確定
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢(xún)資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類(lèi)型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。
根據(jù)零件圖資料，分別確定各加工表面的機(jī)械余量及毛胚尺寸。
由參考文獻(xiàn)可知，查得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。用查表法確定各加工表面的總余量如表3.1所示：
表3.1 加工表面的總余量表
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說(shuō)明
φ27的端面
92
H
4.0
頂面降一級(jí)，單側(cè)加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
由參考文獻(xiàn)[3]可知，鑄件主要尺寸的公差如表3.2所示：
表3.2 尺寸的公差表
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
3.6 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
3.6.1 機(jī)床的選擇
工序40 粗銑φ32mmm孔右端面，考慮工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專(zhuān)用銑夾具和游標(biāo)卡尺。
工序50 銑φ16mm孔左端面和銑φ32mm孔左端面，考慮工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，因定為基準(zhǔn)相同，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專(zhuān)用銑夾具和游標(biāo)卡尺。
工序60 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mmm孔右端面，宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專(zhuān)用銑夾具和游標(biāo)卡尺。
工序70 鉆粗、精鉸φ32mm，倒角45°。選擇Z535立式鉆床，專(zhuān)用鉆夾具和游標(biāo)卡尺。
工序80 鉆粗、精鉸φ16mm孔,倒角45°。選用Z535立式鉆床，專(zhuān)用鉆夾具和內(nèi)徑千分尺 。
工序90 鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆M8底孔φ6.6mm。選用Z535立式鉆床，專(zhuān)用鉆夾具和游標(biāo)卡尺。
工序100 銑16mm孔下端面。選用XA6132臥式銑床，專(zhuān)用銑夾具和游標(biāo)卡尺 。
工序110 鉆φ6.6mm的孔，锪120°的錐孔。選用Z5215A搖臂鉆床加工，專(zhuān)用鉆夾具和游標(biāo)卡尺。
工序120 銑深9.5mm寬6mm的槽,倒角45°。選用XA6132臥式銑床加工，專(zhuān)用銑夾具和游標(biāo)卡尺。
工序130 M8絲錐攻絲，機(jī)用絲錐，選用量具為螺紋塞規(guī)。
3.6.2 夾具的選擇
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專(zhuān)用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。
3.6.3 刀具的選擇
(1)銑刀依據(jù)參考文獻(xiàn)資料[1]，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
(2)鉆φ32mm的孔選用高速鋼復(fù)合鉆頭。
(3)鉆φ10mm孔，鉆φ16mm和鉆底孔φ6.6mm，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。
(4)鉆φ16mm孔。選用選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，d=φ16mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45°車(chē)刀。
(5)攻絲M8-6H ，選用M8絲錐。
3.6.4 量具的選擇
本零件屬于中批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：
(1)選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm，測(cè)量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。
(2)選擇加工孔量具
因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm，測(cè)量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
(3)選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm，測(cè)量范圍0mm～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
3.7 切削用量及基本時(shí)間的確定
3.7.1 工序Ⅰ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)榇帚姦?2mm孔右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直d=60mm，齒數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[1]選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
(1)確定每齒進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量=0.16 mm/z～0.24mm/z、現(xiàn)取=0.16mm/z。
(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑D=60mm，耐用度T=180min。
(3)確定切削速度
根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查?。?8mm/s，=439r/min, =490mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，=300r/min, =475mm/s。
則實(shí)際切削：
= (3.1)
==56.52m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
= (3.2)
==0.16mm/z
(4)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)=0.16mm/z, a=50mm,a=2.5mm, =490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw P=0.8kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率
P= P×P (3.3)
P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw
因此機(jī)床功率能滿(mǎn)足要求。
(5)基本時(shí)間
t= (3.4)
t==4.6min
3.7.2 工序Ⅱ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂姦?6mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面，由參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5得由銑刀直徑，銑刀齒數(shù)。
(1)銑φ16mm孔左端面
(a)確定每齒進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，查得每齒進(jìn)給量=0.20 mm/z～0.30mm/z、現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。
(b)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。
(c)確定切削速度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取＝73mm/s，=350r/min, =390mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，=150r/min, =350mm/s。
則實(shí)際切削：
=
==23.6m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
=
==0.23mm/z
(d)校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿(mǎn)足要求。
(e)基本時(shí)間
t=
t==4.3 min
(2)銑φ32mm孔左端面
由參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得：， ；由銑刀直徑，銑刀齒數(shù)。
(a)確定每齒進(jìn)給量
查閱查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由選擇高速鋼圓柱銑刀直徑D=60mm，齒數(shù)。已知銑削寬度a=2.5mm，故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，查得每齒進(jìn)給量=0.20 mm/z～0.30mm/z、現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。
(b)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.40mm，耐用度T=90min。
(c)確定切削速度
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，當(dāng)=60mm，, a≤10 mm, ≤0.20mm/z時(shí)，＝4.5 m/min，=350r/min, =23 mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min) (3.5)
(r/min) (3.6)
(mm/min) (3.7)
按機(jī)床選取：= 75r/min，= 35mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.05(mm/z)
(d)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.10 mm/z～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)銑床XA6132說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即=2.0mm，=35mm/min，= 75r/min，= 14.2m/min，= 0.05mm/z。
(e)計(jì)算基本工時(shí)
(3.8)
式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)，
min
3.7.3 工序Ⅲ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂姦?6mm孔右端面,精銑φ32mm孔的右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑D=60mm，齒數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[1]選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
(1)銑φ16mm孔右端面
(a)確定每齒進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)[2]資料所知，查得每齒進(jìn)給量=0.20 mm/z～0.30mm/z，現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。
(b)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。
(c)確定切削速度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查?。?3mm/s，=350r/min, =390mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，=150r/min, =350mm/s。
則實(shí)際切削：
=
==23.6m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
=
==0.23mm/z
(d)校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿(mǎn)足要求。
(e)基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==4.3 min
(2)精銑φ32mm孔的端面
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度= 2.5mm，選擇= 60mm的圓柱銑刀，故齒數(shù)。機(jī)床選擇臥式銑床XA6132。精加工，余量很小，故取= 1.0mm。
(a)每齒進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。
(b)確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 60mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。
(c)切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/z。
各修正系數(shù)：
故 (m/min) (3.9)
(r/min) (3.10)
(mm/min) (3.11)
按機(jī)床選?。? 300r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.013 (mm/z)
(d)檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3，當(dāng)≤3mm，= 0.10 mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)銑床XA6132說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
=1.0mm，=42.5mm/min，= 300r/min，= 303m/min，= 0.013mm/z。
(e)計(jì)算基本工時(shí)
(3.12)
式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，mm，所以，(mm)，
min
3.7.4 工序Ⅳ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂@﹑粗鉸、精鉸φ32mm孔，倒角45°。刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑D=32mm，使用切削液，故選用Z535立式鉆床。
(1)確定進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，由于孔徑和深度都很大，查《切削手冊(cè)》， 所以， 。
(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。
(3)確定切削速度和每齒進(jìn)給量
由表5-132，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) ，σ=670MPa的HT200的加工性為5類(lèi)，根據(jù)表5-127，進(jìn)給量=0.48mm/r，
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下：
鉆孔：d=31mm, =0.48mm/r, =452r/min, =12.77m/min
粗鉸：d =31.85mm, =0.4mm/r, =400r/min, =29.7m/min
精鉸：d =31.95mm, =0.2mm/r, =630r/min, =15m/min
(4)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(5)鉆、粗鉸、精鉸φ32mm孔基本時(shí)間
(a)鉆φ32mm孔基本工時(shí)
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知高速鋼復(fù)合鉆頭基本時(shí)間為：
(b)粗鉸孔基本工時(shí)：
l= (3.13)
L=27.5mm, =400r/min, =0.4 mm/z,取=3mm, =4mm,
(3.14)
(c)精鉸孔基本工時(shí)：
l=
取=0.2mm/r, =630r/min, =15m/min，l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mm
(3.15)
3.7.5 工序Ⅴ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂@、粗鉸、精鉸φ16mm的孔，倒角45°。刀具：選鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，鉸孔擴(kuò)削用量，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
(1)確定進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10.4-7查出表=0.5～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=0.3。查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，， 所以，，按鉆頭強(qiáng)度選擇，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量=0.3， 經(jīng)校驗(yàn)，校驗(yàn)成功。
(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。
(3)確定切削速度
根據(jù)表10.4-39取,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù)
(3.16)
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’= (3.17)
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度為：
=
根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下：
鉆孔： d=15mm, =0.3mm/r, =400r/min, =18m/min
粗鉸： d =15.85mm, =0.5mm/r, =574r/min, =25.8m/min
精鉸： d =15.95mm, =0.72mm/r, =275r/min, =13.65m/min
(4)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(5)鉆、粗鉸、精鉸φ16孔基本時(shí)間
(a)鉆孔基本工時(shí)：
t =
式中，=400, =0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
(b)粗鉸孔基本工時(shí)：
l=
L=27.5mm, =530r/min, =0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm
t=
(c)精鉸孔基本工時(shí)：
l=
取l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mm
t=
3.7.6 工序Ⅵ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂@φ10mm和鉆φ16mm孔,以φ32mm孔為定位基準(zhǔn)，鉆M8 螺紋底孔φ6.6mm。選擇高速鋼麻花鉆鉆頭D=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45°車(chē)刀。
(1)鉆φ10mm孔
(a)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，，所以按鉆頭強(qiáng)度選擇 ，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
(b)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。
(c)確定切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
(d)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(e)基本時(shí)間
(2)鉆φ16mm孔
(a)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，，所以，按鉆頭強(qiáng)度選擇，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
(b)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm，壽命。
(c)確定切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù)
故
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
(d)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(e)基本時(shí)間
(3)鉆M8底孔φ6.6mm
(a)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》， 所以，由于孔徑和深度都不大， 。按鉆頭強(qiáng)度選擇，按機(jī)床強(qiáng)度選擇，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
(b)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。
(c)確定切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類(lèi),修正系數(shù) 故。
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
(d)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(e)基本時(shí)間
3.7.7 工序Ⅶ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂姦?6mm的下端面，工件材料為HT200,選用XA6132臥式銑床。選用高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3mm, ,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,取刀具直徑D=60mm。
(1)確定每齒進(jìn)給量
每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》=0.14 mm/z～0.24mm/z。由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量=0.14 mm/z。
(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0 mm～1.5mm,壽命T=180min。
(3)確定切削速度和每齒進(jìn)給量
計(jì)算切削速度 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，查得＝98mm/s，=439r/min, =490mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s,則實(shí)際切削：
=3.14×60×475/1000=119.3m/min
實(shí)際進(jìn)給量為=/z=475/(300×10)=0.16mm/z
(4)校驗(yàn)機(jī)床功率
校驗(yàn)機(jī)床功率查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc，故校驗(yàn)合格。
最終確定： ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，=475r/min，=119.3m/min，=0.16mm/z。
(5)基本時(shí)間
t=
t==3.8min
3.7.8 工序Ⅷ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂@φ6mm的孔，锪120°倒角，選用Z5215A搖臂鉆床加工,刀具采用選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6mm高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，使用切削液，后角αo＝120°。
(1)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》， ，所以由于孔徑和深度均很小，。按鉆頭強(qiáng)度選擇 ，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)， 校驗(yàn)成功。
(2)選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表5-130，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。
(3)確定切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù)
故
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類(lèi)，據(jù)表5-127
故實(shí)際的切削速度
(4)校驗(yàn)扭矩功率
所以
，故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
(5)基本時(shí)間
3.7.9 工序Ⅸ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為圓柱銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r0=10°，a0=20°，已知銑削寬度ae=6mm，銑削深度ap=9.5mm，故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
(1)確定每齒進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量=0.52 mm/z～0.10mm/z，現(xiàn)取=0.52mm/z。
(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。
(3)確定切削速度和每齒進(jìn)給量
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=6mm，銑削寬度ae=3mm，銑削深度ap =9mm，耐用度T=60min時(shí)查取＝98mm/s，=439r/min, =490mm/s。根據(jù)XA6132銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，=300r/min, =475mm/s。
則實(shí)際切削：
=
==8.49m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
=
==0.16mm/z
(4)校驗(yàn)機(jī)床功率
據(jù)參考文獻(xiàn)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿(mǎn)足要求。
(5)基本時(shí)間
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==2.75min
3.7.10 工序Ⅹ的設(shè)計(jì)
本工序?yàn)镸8絲錐攻絲，工件材料，HT200, 選用機(jī)用絲錐，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，銑削深度ap=10mm，刀具選用M8絲錐，量具選用螺紋塞規(guī)。
(1)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由于孔徑和深度都不大，由表查5-132可知得。
(2)確定切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由表5-132，選取=0.1m/s=6m/min,=238r/min。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，按機(jī)床選取=195r/min，則=4.9m/min。
(3)基本時(shí)間
根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表5-131查得，機(jī)動(dòng)工時(shí)=19mm，1=3mm，1=3mm
t=
t==0.2min
4 專(zhuān)用夾具介紹
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
專(zhuān)用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的,其功用主要有下列幾個(gè)方面：
(1)保證工件被加工表面的位置精度,例如與其他表面間的距離精度,平行度,同軸度等。對(duì)于外行比較復(fù)雜,位置精度要求比較高的工件,使用通用夾具進(jìn)行加工往往難以達(dá)到精度要求。
(2)縮短了工序時(shí)間,從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。進(jìn)行某一工序所需要的時(shí)間,其中主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分。按夾具的應(yīng)用范圍分類(lèi)有通用夾具、專(zhuān)用夾具、成組夾具、組合夾具等，按夾具上的動(dòng)力源分類(lèi)有手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具等。機(jī)床夾具由定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀及導(dǎo)引元件、連接元件、夾具體、其他裝置或元件組成,定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)[12]。
4.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆φ16mm孔，以φ32mm孔作為定位基準(zhǔn)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵就是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2 夾具的特點(diǎn)
在機(jī)床上加工工件時(shí),我們可以看到兩種不同的情況：一種是用劃針或指示表等量具,按工件的某一表面,或者按工件表面上所劃的線進(jìn)行找正,使工件在機(jī)床上處于所需要的正確位置,然后夾緊工件進(jìn)行加工;另一種是把工件安裝字夾具上進(jìn)行加工。為了在工件的某一部位上加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面,一般都按工件的結(jié)構(gòu)形狀,加工方法和生產(chǎn)批量的不同,采用各種不同的裝置將工件準(zhǔn)確,方便的而可靠地安裝在機(jī)床上,然后進(jìn)行加工。這種用來(lái)安裝的工件以確定工件與切削刀具的相對(duì)位置并將工件夾緊的裝置稱(chēng)為機(jī)床夾具。在實(shí)際的生產(chǎn)中,例如活塞,連桿的生產(chǎn)線上,幾乎每道工序中都采用了夾具。十分明顯,如果不采用夾具,不但工件的加工精度難以保證,而且加工生產(chǎn)率也會(huì)大大降低,有時(shí)甚至?xí)斐蔁o(wú)法加工的情況。除了機(jī)床加工時(shí)需要使用夾具外,有時(shí)在檢驗(yàn),裝配等的工序中也要用到夾具,因之在這種場(chǎng)合中用到的夾具可分別稱(chēng)為檢驗(yàn)夾具和裝配夾具。機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置,至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱(chēng)為輔助工具。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專(zhuān)用夾具和可調(diào)整式夾具等[13][14]。
4.3 零件工藝性分析
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。在給定的零件中，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。
本工序的加工條件為Z525鉆床，Φ16mm高速鋼復(fù)合鉆頭，工件其他部位均已達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣的要求。未淬硬毛坯上鉆孔的經(jīng)濟(jì)加工精度未IT11-IT12，表面粗糙度為Ra3.2，在鉆床夾具上加工時(shí)適當(dāng)控制切削用量，可以保證孔的尺寸精度和表面粗糙度要求。因此，在本工序加工中，應(yīng)主要考慮孔軸線的位置要求。
4.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔Φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷(xiāo)輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。本工序采用孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度，使加工更好的保證位置精度[15]。
4.3.2 定位方案的選擇
根據(jù)該工序加工要求，工件在夾具中的定位方案以Φ32+0.027 0孔為主要定位基準(zhǔn)，限制5個(gè)自由度，以支撐釘為止推基準(zhǔn)，限制一個(gè)自由度。考慮到當(dāng)在加工φ16mm時(shí)，需要足夠的自由空間，其上方應(yīng)該是沒(méi)有干涉的，所以該工件的定位支撐只能安排在其他部位，若安排在φ16mm的外端面，用V型塊支撐，而工件上存在兩處強(qiáng)度不足的地方，加工時(shí)容易振動(dòng)和機(jī)械變形，而且整個(gè)夾具會(huì)進(jìn)一步增大，為工件裝卸帶來(lái)麻煩，通過(guò)以下方法來(lái)夾緊：
(1)夾緊機(jī)構(gòu) 工件的夾緊是擰動(dòng)螺母，通過(guò)開(kāi)口墊圈將工件夾緊在定位銷(xiāo)軸上。
(2)分度裝置 分度是由固定在定位銷(xiāo)的轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)分度定位銷(xiāo)分別插入轉(zhuǎn)盤(pán)的兩個(gè)分度定位套時(shí)，工件獲得2個(gè)位置。分度時(shí)，扳動(dòng)手柄，可以松開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)，拔出分度定位銷(xiāo)，由轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)過(guò)180°，將定位銷(xiāo)插入另一個(gè)分度定位套中，然后順時(shí)針扳動(dòng)手柄，將工件夾緊，便可加工。
如圖4.1所示
圖4.1 定位方案圖
為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件—鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間。因工件批量小又是單一鉆孔工序，所以此處選用固定式鉆套。
根據(jù)《機(jī)床夾具手冊(cè)》表2.5-5，襯套與鉆模板的配合選H7/h6，鉆套與襯套的配合選F7/m6。根據(jù)《機(jī)床夾具手冊(cè)》表2.5-6，表3.2-113.確定可換鉆套為16F7×72m6×20 GB/T2264-91,d=Φ15F8,D=16m6。根據(jù)夾具手冊(cè)表3.2-1.8確定襯套為A16×20 GB/T2263-91 ,d=Φ16F7,D=Φ20h6,h=20。
由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型為中小批生產(chǎn)，考慮鉆套磨損后可以更換，選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的可換鉆套。根據(jù)《機(jī)床夾具手冊(cè)》表2.5-7，鉆套至工件的距離按參考文獻(xiàn)[12]表1-1.5，d=15-24mm選擇?？紤]本工序加工時(shí)鉆頭較細(xì)，防止切屑將鉆頭憋斷，應(yīng)有足夠的排屑空間，鉆套至工件的距離為10mm。
根據(jù)《機(jī)床夾具手冊(cè)》表1.7-8，導(dǎo)向誤差為
△T==F×(d1－d2)/2+F×(d－d1)/2+me+(d－d1)×（h+b）/h (4.1)
式中d—可換鉆套內(nèi)孔最大直徑，d=16.015 mm
d1—鉆頭最小直徑，根據(jù)GB/T313