SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔半精加工工序組合機(jī)床方案及工藝裝備設(shè)計(jì)-鏜削Ф46孔專用夾具含7張CAD圖-獨(dú)家.zip
SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔半精加工工序組合機(jī)床方案及工藝裝備設(shè)計(jì)-鏜削Ф46孔專用夾具含7張CAD圖-獨(dú)家.zip,SD48,轉(zhuǎn)向,節(jié)銷(xiāo)孔半,精加工,工序,組合,機(jī)床,方案,工藝,裝備,設(shè)計(jì),鏜削,46,專用,夾具,CAD,獨(dú)家
SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔半精加工工序組合機(jī)床方案及工藝裝備設(shè)計(jì)
摘要
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具作為機(jī)床的一部分已成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。在工件生產(chǎn)批量較大時(shí)，除了考慮工件加工精度外我們還需要考慮到生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，所以常常采用專門(mén)為某一零件的某一工序而設(shè)計(jì)的專用夾具進(jìn)行工件的裝夾。這時(shí)不需劃線和找正，只需將工件放到夾具中，即可確定工件與機(jī)床及刀具之間的位置，并將工件夾緊。
專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)，沒(méi)有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。
本設(shè)計(jì)給定的設(shè)計(jì)零件是SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔半精加工工序組合機(jī)床方案及工藝裝備設(shè)計(jì)，SD48汽車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)是長(zhǎng)春客車(chē)有限公司生產(chǎn)的汽車(chē)在運(yùn)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中的重要零件之一，它的質(zhì)量好壞將直接影響汽車(chē)的運(yùn)行和轉(zhuǎn)彎性能。在充分分析零件的基礎(chǔ)上，確定加工各工序的基準(zhǔn)，編制出了加工工藝過(guò)程卡、加工工序卡，繪制裝配圖及主要零件圖。本文設(shè)計(jì)的夾具是半精加工鏜削Ф46銷(xiāo)孔的鏜床夾具，設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便，為零件的加工提供強(qiáng)有力的保障。
關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具、專用夾具、SD48轉(zhuǎn)向節(jié)、基準(zhǔn)、加工工藝過(guò)程、加工工序
ABSTRACT
In modern production, jigs and fixtures, as part of the machining tool has become an indispensable technology and equipment. Workpiece production volume is large, in addition to considering the accuracy of the workpiece outside, we also need to take into account productivity and economic issues, so often using special fixtures designed specifically for a particular part of a process designed to make clamping workpieces. Then without scoring and alignment, simply place the workpiece fixture, you can determine the position of the workpiece and the cutting tool and the machine between the clamp and the workpiece.
Special fixture for a workpiece machining process requires a specially designed and manufactured fixtures. Its characteristics are highly targeted, no versatility. The product is relatively stable, large-volume production, the common variety of special fixtures, obtain higher productivity and precision.
The design of a given design parts are SD48 knuckle pin hole semi-finishing operations combined machine solutions and process equipment design, SD48 car steering knuckle is one of the important parts of Changchun Bus Co. production car running during cornering, it's the quality will directly affect the operation and cornering performance of the car. In the full analysis of the parts based on the benchmarking process each step, the preparation of the machining process card, card manufacturing processes, assembly drawing and major parts diagram. This design is semi-finish boring jig fixture Ф46 pin hole boring machine, reasonable design, easy to operate, and provide a strong guarantee for the part.
Keywords: jigs, special fixtures, SD48 knuckle, benchmarks, machining processes, manufacturing processes
I
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 機(jī)床夾具的功能和作用 1
1.1.1 機(jī)床夾具的功能 1
1.1.2 機(jī)床夾具的作用 1
1.2 機(jī)床夾具的組成 2
1.3 機(jī)床夾具的分類及設(shè)計(jì)要求 3
1.3.1 機(jī)床夾具的分類 3
1.3.2 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求 4
1.4 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 4
1.5 課題設(shè)計(jì)的價(jià)值 5
第2章 SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 7
2.1.1 零件的作用 7
2.1.2 零件的工藝性能 7
2.1.3 零件的加工表面分析 8
2.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定 8
2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9
2.2.1 零件制造形式的確定 9
2.2.2 基準(zhǔn)的選擇 9
2.3 制定加工工藝路線 10
2.4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 11
2.5 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.6 確定切削用量及基本工時(shí) 13
第3章 轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔鏜削加工機(jī)床設(shè)計(jì) 21
3.1 加工示意圖的設(shè)計(jì) 21
3.1.1在加工示意圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容 21
3.1.2繪制加工示意圖的注意事項(xiàng) 21
3.1.3繪制加工示意圖之前的計(jì)算 22
3.2 機(jī)床聯(lián)系尺寸的設(shè)計(jì) 22
3.2.1滑臺(tái)的選用 22
3.2.3 裝夾高度的計(jì)算 23
3.2.4 夾具輪廓尺寸的計(jì)算 23
第4章 鏜削Ф46孔專用夾具的設(shè)計(jì) 24
4.1 問(wèn)題的提出 24
4.2 夾具的設(shè)計(jì)要求 24
4.3 專用夾具設(shè)計(jì) 24
4.3.1 定位方案的設(shè)計(jì) 24
4.3.2 定位元件的設(shè)計(jì) 25
4.3.3 夾緊裝置的確定 25
4.3.4 鏜套的設(shè)計(jì) 25
4.3.5 夾具體的設(shè)計(jì) 26
4.3.6 底座的設(shè)計(jì) 26
4.3.7 鏜削力的計(jì)算 27
4.3.8 定位誤差分析 29
第5章 結(jié)論 30
參考文獻(xiàn) 31
第1章 緒論
1.1 機(jī)床夾具的功能和作用
1.1.1 機(jī)床夾具的功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件在夾具中定位和夾緊。夾具還要與機(jī)床連接，并在機(jī)床上相對(duì)定位，以完成切削成形的加工過(guò)程。除上述功能外，根據(jù)工藝要求，夾具還可具備對(duì)刀、導(dǎo)向、分度等功能。
（1）夾具:夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，種類很多。其廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造的切削加工、焊接、裝配、檢測(cè)、熱處理等工藝過(guò)程中，如機(jī)床夾具、焊接夾具、檢測(cè)夾具等。
（2）機(jī)床夾具:在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。
（3）定位:確定工件在夾具中占有準(zhǔn)確位置的過(guò)程稱為定位。定位是通過(guò)工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位件的定位面接觸或相配合實(shí)現(xiàn)的。準(zhǔn)確定位可保證加工面的尺寸和表面之間的位置精度要求。
（4）夾緊:為克服切削過(guò)程中工件受外力的作用而破壞定位，必須對(duì)工件施加夾緊力，這個(gè)過(guò)程稱為夾緊。夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
（5）對(duì)刀:對(duì)刀就是調(diào)整刀具相對(duì)工件或夾具的準(zhǔn)確位置。
（6）導(dǎo)向:導(dǎo)向的作用是確定刀具相對(duì)于夾具的準(zhǔn)確位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。
（7）分度:分度的作用是確定多個(gè)加工表面間位置的分度間距或角度。分度分為圓角分度和直線分度兩大類。
（8）裝夾:從定位到夾緊的全過(guò)程稱為裝夾。工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。
1.1.2 機(jī)床夾具的作用
夾具是機(jī)械制造廠里的一種工藝裝備。在機(jī)械制造過(guò)程中，廣泛采用大量夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。如車(chē)床上使用的三爪自定心卡盤(pán)、銑床上使用的平口虎鉗、分度頭等，都是機(jī)床夾具。
在機(jī)械加工中，機(jī)床夾具的主要作用有以下六個(gè)方面：
（1）保證加工精度。用專用夾具安裝工件，能迅速準(zhǔn)確的定位工件，不受工人操作水平等因素的影響，不同批次零件基本達(dá)到相同的精度，保證加工精度穩(wěn)定可靠。
（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。采用機(jī)床夾具工件定位和夾緊迅速可靠，既可減少畫(huà)線找正等輔助工時(shí)，又提高工件加工時(shí)的剛度，還可以選用較大的切削量，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
（3）改善工人的勞動(dòng)條件。采用夾具裝夾工件方便、省力、安全、可靠。當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證安全生產(chǎn)。
（4）降低生產(chǎn)成本。在成批生產(chǎn)中使用夾具，生產(chǎn)效率高，對(duì)工人的技術(shù)要求低，可相對(duì)降低生產(chǎn)成本。批量越大，生產(chǎn)成本降低越顯著。
（5）保證工藝紀(jì)律；
（6）獲得良好經(jīng)濟(jì)效率。
然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求、生產(chǎn)成本和工人操作方便等方面的要求，以便達(dá)到預(yù)期的效果。
1.2 機(jī)床夾具的組成
雖然機(jī)床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。機(jī)床夾具由以下六個(gè)部分組成：定位元件；夾緊裝置；夾具體；連接元件；對(duì)刀導(dǎo)向元件；其他元件或裝置。
（1）定位元件:定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常按工件定位基準(zhǔn)面的形狀設(shè)計(jì)。如V形塊、可調(diào)V形塊、定位軸、銷(xiāo)、鍵。
（2）夾緊裝置：其包括兩部分，分為
a、夾緊機(jī)構(gòu) 如螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)等。
b、夾緊動(dòng)力裝置 如液壓動(dòng)力裝置、氣壓動(dòng)力裝置、電動(dòng)裝置等。使用夾緊動(dòng)力裝置可實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)夾緊達(dá)到較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。
（3）夾具體:夾具體是夾具的基體骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。
（4）連接元件: 這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢?。通常有兩種形式:一種是連接在機(jī)床工作臺(tái)上；一種是連接在機(jī)床主軸上。
（5）對(duì)刀、導(dǎo)向元件: 這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對(duì)刀元件，用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。
（6）其他元件或裝置: 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。
上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。
1.3 機(jī)床夾具的分類及設(shè)計(jì)要求
1.3.1 機(jī)床夾具的分類
機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬(wàn)別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。
（1）按夾具的通用特性分類
按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。
a、通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、中心架、電磁吸盤(pán)等。其特點(diǎn)是適用性強(qiáng)、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。適用于單件小批量生產(chǎn)中。
b、專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)，沒(méi)有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。
c、可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
d、組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。
（2）按夾具使用的機(jī)床分類
這是專用夾具設(shè)計(jì)所用的分類方法。按使用的機(jī)床分類，可把夾具分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具。
（3）按夾具動(dòng)力源來(lái)分類
按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。
1.3.2 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備的設(shè)計(jì)有較大的差別，設(shè)計(jì)機(jī)床夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列五項(xiàng)基本要求。
（1）在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具要具有以下要求:工件在夾具中的準(zhǔn)確定位；夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置；刀具的準(zhǔn)確位置。按加工要求，對(duì)夾具及其它元件的幾何參數(shù)提出一定的精度要求，夾具的設(shè)計(jì)精度應(yīng)滿足加工精度要求，具有一定的夾具制造精度。
（2）保證工人操作方便、省力、安全。
（3）達(dá)到一定的勞動(dòng)生產(chǎn)率要求。
（4）滿足一定的使用壽命要求。
（5）滿足設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求。
1.4 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類齊全的工藝裝備。
（1）機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批量多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(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(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50%～80%的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10%～20%。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
a、能迅速而方便地裝配新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；
b、能裝夾一組具有相似性特征的工件；
c、能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；
d、能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；
e、采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；
f、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
(2)現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，因而縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)準(zhǔn)備的成本等問(wèn)題已顯得十分突出。在現(xiàn)代制造業(yè)中，機(jī)床夾具如何適應(yīng)上述發(fā)展的要求，是廣大工藝設(shè)計(jì)人員值得注意的問(wèn)題。根據(jù)今后各種生產(chǎn)組織形式的發(fā)展特點(diǎn)，機(jī)床夾具的發(fā)展方向可以歸納為以下幾個(gè)方面。
a、功能柔性化
由于多品種、小批量生產(chǎn)方式將成為今后的主要生產(chǎn)形式，機(jī)床夾具應(yīng)能在一定范圍內(nèi)適用于不同的生產(chǎn)類型和不同的機(jī)床加工。
b、傳動(dòng)高效化、自動(dòng)化
為了減少夾緊的輔助時(shí)間和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，在現(xiàn)代機(jī)床夾具上普遍采用機(jī)械化和自動(dòng)化的高效傳動(dòng)部件。
c、制造的精密化
隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)夾具精度也提出了更高的要求，如定心夾具的定心精度目前可以達(dá)到微米級(jí)甚至亞微米級(jí)。
d、旋轉(zhuǎn)夾具的高速化
車(chē)削加工中為了獲得高表面質(zhì)量，對(duì)于有色金屬材料切削速度要求高達(dá)1000m/min以上，對(duì)于黑色金屬也要求超過(guò)600m/min，為了適應(yīng)高速切削的需要，夾具必須采用特殊結(jié)構(gòu)，自動(dòng)進(jìn)行夾緊力的檢測(cè)和補(bǔ)償，使動(dòng)態(tài)夾緊力始終保持在所需的范圍內(nèi)。
e、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化
夾具標(biāo)準(zhǔn)化是生產(chǎn)專業(yè)化和柔性化的基礎(chǔ)。模塊化是在夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和組合化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型夾具。
f、設(shè)計(jì)自動(dòng)化
隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的廣泛應(yīng)用，機(jī)床夾具的CAD技術(shù)也逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)。
1.5 課題設(shè)計(jì)的價(jià)值
如何把所學(xué)的機(jī)械制造工藝，金屬切削原理及刀具，夾具設(shè)計(jì)和CAD設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)出既有理論應(yīng)用，又有一定實(shí)踐和動(dòng)手能力的人才，這是各高校培養(yǎng)人才的方向。SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔半精加工工序組合機(jī)床方案及工藝裝備設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)調(diào)研，使學(xué)生熟悉現(xiàn)場(chǎng)加工件工藝分析過(guò)程，了解國(guó)內(nèi)外刀具廠的各種先進(jìn)刀具產(chǎn)品以及如何選用，從而設(shè)計(jì)出最佳工藝方案和最佳切削參數(shù)的專機(jī)機(jī)床工藝方案。通過(guò)刀具的合理選擇以及夾具的實(shí)際設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握用組合機(jī)床加工零件設(shè)計(jì)刀具布置圖（加工示意圖）的基本方法，掌握在組合機(jī)床上加工零件所具備的基本技能，提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。并通過(guò)用AutoCAD進(jìn)行全部任務(wù)設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)繪圖能力，為學(xué)生畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。
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第2章 SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
2.1.1 零件的作用
SD48汽車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)是長(zhǎng)春客車(chē)有限公司生產(chǎn)的汽車(chē)在運(yùn)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中的重要零件之一，它的質(zhì)量好壞將直接影響汽車(chē)的運(yùn)行和轉(zhuǎn)彎性能。
轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車(chē)前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車(chē)轉(zhuǎn)向。在汽車(chē)行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向節(jié)形狀比較復(fù)雜，集中了軸、套、盤(pán)環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要由支承軸頸、法蘭盤(pán)、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過(guò)渡圓角和端面組成的回轉(zhuǎn)體；法蘭盤(pán)包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體的。
2.1.2 零件的工藝性能
零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù)，在設(shè)計(jì)工藝路線之前，首先要認(rèn)真進(jìn)行工藝分析，通過(guò)了解零件的作用和工作條件，分析零件精度及其他重要的技術(shù)要求，以便更好地掌握構(gòu)造特點(diǎn)和工藝關(guān)鍵。在零件圖上，必需要有完整的表達(dá)構(gòu)型的視圖、剖面和剖視等，同時(shí)應(yīng)有標(biāo)示輪廓的定性尺寸、合理的精度及其他技術(shù)要求，還該有零件材料的牌號(hào)、熱處理、表面處理與特種檢驗(yàn)等得要求。在對(duì)零件圖要求有了一定了解后，一般要進(jìn)行下列幾個(gè)方面的分析：
1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；
2、怎么樣達(dá)到重要的技術(shù)要求及保證方法；
3、零件的表面位置尺寸標(biāo)注。
各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。
2.1.3 零件的加工表面分析
1、主要表面分析：零件的臺(tái)階軸為主要工作面、Φ46銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)面。
2、組成表面分析：Φ46的銷(xiāo)孔、Φ130的外圓臺(tái)肩、Φ122的外圓臺(tái)肩、Φ55.3外圓柱面及其所在端面、M45X2-6的外螺紋、Φ20的孔、斜面、倒角、各外圓及外輪廓表面。
2.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算：
根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過(guò)查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》可知該零件為大批量生產(chǎn)（5萬(wàn)/件）
2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.2.1 零件制造形式的確定
零件材料為40CrMn調(diào)質(zhì)。考慮到汽車(chē)在行駛過(guò)程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)向，零件在整個(gè)工作過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件的年產(chǎn)量為50000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。
模鍛有以下優(yōu)點(diǎn)：1、鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，可獲得較高的強(qiáng)度。2、鍛件的廢品少，因?yàn)殄懠](méi)有疏松、表面雜質(zhì)、內(nèi)部裂紋的缺陷。3、制成的小公差工件可以減少機(jī)加工工時(shí)。4、鍛件的表面質(zhì)量高。5、生產(chǎn)效率高。
考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，采用模鍛成型提高了生產(chǎn)率，保證加工精度，符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。
2.2.2 基準(zhǔn)的選擇
1、機(jī)械加工工序先后順序的安排原則：
（1）、先主要后次要，即先加工主要表面，然后加工次要表面。這里所說(shuō)的次要表面是指鍵槽螺孔等其它表面，主要表面是：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面、主要工作面。主要表面、次要表面和、之間往往有相互位置要求。
（2）、基準(zhǔn)先行，即最后加工其它表面，要先加工定位基面。這條原則有兩個(gè)含義：應(yīng)該是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面工藝路線開(kāi)始安排的加工面，然后再以精基準(zhǔn)定位加工其他表面。
（3）、先表面后圓孔，對(duì)于連箱體、支架桿等加工零件，應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因?yàn)槠矫娴陌卜藕投ㄎ槐容^可靠，輪廓平整，若先加工好平面，保證平面和孔的位置精度就能以平面定位加工孔。此外，先加工好平面后，使刀具的初始切削條件能得到改善給平面上的孔加工也帶來(lái)方便。這就是所謂的先加工平面，后加工孔。
（4）、先粗加工后精加工，即最后安排精加工工序要先安排粗加工工序。粗精加工應(yīng)該分開(kāi)，對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進(jìn)行，以免受其它工序的影響。基準(zhǔn)加工好以后，應(yīng)對(duì)精度要求較高的各主要表面經(jīng)行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需要進(jìn)行光整加工。
根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知各加工表面均應(yīng)通過(guò)正確的定位才能保證，故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。
2、粗基準(zhǔn)的選擇
在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，一般遵循下列原則；（1）保證加工表面加工余量合理分配的原則；（2）便于加工零件的裝夾原則；（3）保證相互位置要求原則；（4）為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基準(zhǔn)，不得用同一尺寸方向上；（5）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)適用的原則。
按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，為保證不加工表面的和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，故本零件Ф20的孔主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準(zhǔn)。
3、精基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)的重合問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)采用零件的底面及Φ20mm孔作為精基準(zhǔn)。
2.3 制定加工工藝路線
在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中提高生產(chǎn)率。制定工藝路線的出發(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。除此以外，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：
工藝路線方案：
工序1：鍛造
工序2：熱處理
工序3：粗車(chē)Ф130臺(tái)肩外圓
工序4: 粗車(chē)Ф122臺(tái)肩外圓
工序5: 粗車(chē)Ф55.3外圓
工序6: 粗車(chē)M45螺紋下端面
工序7: 粗車(chē)M45X2-6的外螺紋
工序8: 粗銑左端Ф46所在的左端面
工序9: 粗銑右端Ф46所在的右端面
工序10: 粗銑左端Ф46所在的圓弧面
工序11: 粗銑右端Ф46所在的圓弧面
工序12: 粗銑Ф46下端的斜端面
工序13: 鉆4-Ф20的通孔
工序14: 鉆2-M20的螺紋通孔
工序15: 粗鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
工序16: 半精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
工序17: 精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
工序18: 探傷退磁
工序19: 清洗
工序20: 終檢
工序21: 入庫(kù)
以上工藝過(guò)程祥見(jiàn)“機(jī)械加工工藝卡片”。
2.4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
因?yàn)樯a(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，加工零件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。所以加工設(shè)備應(yīng)該選用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水線。
車(chē)削外圓、端面：選用C7220仿形車(chē)床。選擇硬質(zhì)合金車(chē)刀、三爪看盤(pán)和游標(biāo)卡尺。
粗銑和半精銑端面：考慮到加工零件的定位加緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，采用臥式銑床，所以可以選用X6132臥式銑床。選擇端面銑刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
鉆通孔、螺紋孔：選擇Z525立式鉆床，刀具選擇鉆頭、游標(biāo)卡尺、螺紋量規(guī)。
2.5 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件的材料為40CrMn調(diào)質(zhì)，硬度為26-34HRC，根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、粗車(chē)Ф130臺(tái)肩外圓
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車(chē)：Ф130mm Z=3mm
2、粗車(chē)Ф122臺(tái)肩外圓
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車(chē)：Ф122mm Z=3mm
3、粗車(chē)Ф55.3外圓
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車(chē)：Ф55.3mm Z=3mm
4、粗車(chē)M45螺紋下端面
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車(chē)：M45mm Z=3mm
5、粗車(chē)M45X2-6的外螺紋
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
粗車(chē)：M45X2-6mm Z=1mm
6、粗銑左端Ф46所在的左端面
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
7、粗銑右端Ф46所在的右端面
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
10、粗銑Ф46下端的斜端面
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
11、鉆4-Ф20的通孔
參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》，確定加工余量分別為：
鉆孔：Ф18mm Z=1mm
12、鉆2-M20的螺紋通孔
參照《工藝孔的加工余量分配手冊(cè)》，確定加工余量分別為：
攻絲：M20mm Z=0.25mm
13、粗鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗鏜：Ф46mm Z=3mm
14、半精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
半精鏜：Ф46mm Z=1mm
15、精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
參照《工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=0.25mm，加工余量為：
精鏜：Ф46mm Z=0.25mm
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
2.6 確定切削用量及基本工時(shí)
1、粗車(chē)Ф130臺(tái)肩外圓
選擇在C7220仿形車(chē)床上進(jìn)行加工。
確定背吃刀量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取ap=3mm。
確定進(jìn)給量f查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取f=0.1mm/r。
確定切削速度v 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鋼材時(shí)，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。
取n=65r/min 故實(shí)際切削速度Vc=nπd/1000=26.53m/min
切削工時(shí) （min）
2、粗車(chē)Ф122臺(tái)肩外圓
選擇在C7220仿形車(chē)床上進(jìn)行加工。
確定背吃刀量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取ap=3mm。
確定進(jìn)給量f查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取f=0.1mm/r。
確定切削速度v 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鋼材時(shí)，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。
取n=65r/min 故實(shí)際切削速度Vc=nπd/1000=26.53m/min
切削工時(shí) （min）
3、粗車(chē)Ф55.3外圓
選擇在C7220仿形車(chē)床上進(jìn)行加工。
確定背吃刀量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取ap=3mm。
確定進(jìn)給量f查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鋼材時(shí)，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實(shí)際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時(shí) （min）
4、粗車(chē)M45螺紋下端面
選擇在C7220仿形車(chē)床上進(jìn)行加工。
確定背吃刀量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取ap=3mm。
確定進(jìn)給量f查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鋼材時(shí)，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實(shí)際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時(shí) （min）
5、粗車(chē)M45X2-6的外螺紋
選擇在C7220仿形車(chē)床上進(jìn)行加工。
確定背吃刀量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取ap=3mm。
確定進(jìn)給量f查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鋼材時(shí)，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實(shí)際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時(shí) （min）
6、粗銑左端Ф46所在的左端面
根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=95r/min。
故實(shí)際切削速度 （m/min）
當(dāng)n=95 r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 mm/min
切削工時(shí) （min）
7、粗銑右端Ф46所在的右端面
根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=95r/min。
故實(shí)際切削速度 （m/min）
當(dāng)n=95 r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 mm/min
切削工時(shí) （min）
8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面
根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=95r/min。
故實(shí)際切削速度 （m/min）
當(dāng)n=95 r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 mm/min
切削工時(shí) （min）
9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面
根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=95r/min。
故實(shí)際切削速度 （m/min）
當(dāng)n=95 r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 mm/min
切削工時(shí) （min）
10、粗銑Ф46下端的斜端面
根據(jù)《切削手冊(cè)》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=95r/min。
故實(shí)際切削速度 （m/min）
當(dāng)n=95 r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 mm/min
切削工時(shí) （min）
11、鉆4-Ф20的通孔
根據(jù)《工藝手冊(cè)》查得加工?20mm孔的進(jìn)給量?=0.31—0.37mm/r，按機(jī)床規(guī)格取=0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)及機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取v=12.3m/min，加工孔徑=?20mm。則
（r/min）
根據(jù)機(jī)床選取n=195r/min。
實(shí)際切削速度 （m/min）
切削工時(shí) （min）
12、鉆2-M20的螺紋通孔
根據(jù)《工藝手冊(cè)》查得加工M20的螺紋孔的進(jìn)給量?=0.31—0.37mm/r，按機(jī)床規(guī)格取=0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)及機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取v=12.3m/min，加工螺紋孔徑=18mm。則
（r/min）
根據(jù)機(jī)床選取n=195r/min。
實(shí)際切削速度 （m/min）
切削工時(shí) （min）
13、粗鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：粗鏜時(shí)其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。具體余量如下：
單邊余量
選用機(jī)床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①?zèng)Q定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進(jìn)給量
查表工件是鑄鐵時(shí)，刀頭是刀頭時(shí) 。
③、決定切削速度
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，可知道機(jī)床分18級(jí)8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實(shí)際速度為：
加工工時(shí)：=
14、半精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：粗鏜時(shí)其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。
選用機(jī)床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①?zèng)Q定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進(jìn)給量
查表工件是鑄鐵時(shí)，刀頭是刀頭時(shí) 。
③、決定切削速度
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，可知道機(jī)床分18級(jí)8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實(shí)際速度為：
加工工時(shí)：=
15、精鏜Ф46的主銷(xiāo)孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：粗鏜時(shí)其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。
選用機(jī)床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①?zèng)Q定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進(jìn)給量
查表工件是鑄鐵時(shí)，刀頭是刀頭時(shí) 。
③、決定切削速度
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，可知道機(jī)床分18級(jí)8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實(shí)際速度為：
加工工時(shí)：=
第3章 轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔鏜削加工機(jī)床設(shè)計(jì)
機(jī)床是根據(jù)工件加工需要以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專用機(jī)床。組合機(jī)床的主要組成部分為：滑臺(tái)、夾具、多軸箱、動(dòng)力箱、中間底座、側(cè)底座以及輔助部件等組成。加工時(shí)，刀具由電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力箱、多軸箱驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)滑臺(tái)帶動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)。
機(jī)床總體設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟與普通機(jī)床相同，但由于組合機(jī)床紙加工一種或數(shù)種工件的特定工序，工藝范圍窄，主要技術(shù)參數(shù)已知；且工藝方案一旦確定，就確定了結(jié)構(gòu)布局；因而總體設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)不同，主要是通過(guò)共建分析等掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的依據(jù)，畫(huà)出詳細(xì)的加工零件工序圖；通過(guò)工藝分析，畫(huà)出加工示意圖；然后進(jìn)行總體布局，畫(huà)出機(jī)床尺寸總圖。
3.1 加工示意圖的設(shè)計(jì)
加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖紙上的反應(yīng)，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。
3.1.1在加工示意圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容
（1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。
（2）工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸。如工件端至多軸箱端面間的距離，刀具刀尖至多軸箱端面之間的距離等。
（3）主軸的結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿（包括鏜桿）、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式。刀具應(yīng)按終了位置繪制。
3.1.2繪制加工示意圖的注意事項(xiàng)
（1）加工示意圖中的位置，應(yīng)按加工終了時(shí)的狀況繪制，且其方向應(yīng)與機(jī)床的布局吻合。
（2）工件的非加工部位用細(xì)實(shí)線繪制，其余部分一律按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。
（3）同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、尺寸完全相同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪制一根，但應(yīng)在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。
（4）主軸見(jiàn)的分布可不按真實(shí)的中心距繪制，但加工孔距很近或需設(shè)置徑向尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，則應(yīng)按比例繪制，以便于檢查相鄰主軸、刀具、導(dǎo)向裝置等是否產(chǎn)生干涉。
（5）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)，允許只繪制外形，標(biāo)上型號(hào)，但對(duì)于一些專用結(jié)構(gòu)如導(dǎo)向、專用接桿等應(yīng)繪出剖視圖，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。
3.1.3繪制加工示意圖之前的計(jì)算
（1）選擇刀具結(jié)構(gòu)及鏜桿
鏜桿的設(shè)計(jì)對(duì)鏜孔精度影響很大。所以在設(shè)計(jì)鏜模前應(yīng)確定鏜桿的尺寸。鏜桿的主要尺寸是直徑和長(zhǎng)度。直徑受到加工孔徑的限制，在可能的情況下應(yīng)盡量取的大些，以增加其剛度。一般取d=（0.6-0.8）D（D為工件鏜孔直徑）。在本道工序中D=46mm，鏜刀不宜在鏜桿外懸伸過(guò)長(zhǎng)，以免剛性不足。鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面之間的關(guān)系，參照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)第一冊(cè)》選取d=46mm。
初定鏜刀裝在鏜桿上的幾何參數(shù)為：主偏角Kψ=50°，前角Ψ。=5°，刃傾角λs＝0°，刀尖圓角半徑Υε=1（mm）。
（2）導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)
為了保證主銷(xiāo)孔的同軸度，在這次加工中采用雙鏜刀同時(shí)加工前后主銷(xiāo)孔的方案。由于精加工切削速度大于30m/min，所以采用滾動(dòng)鏜套。
（3）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸
最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到多軸箱端面之間的距離。它等于刀具懸伸長(zhǎng)度+螺母厚度+主軸外伸長(zhǎng)度+接桿伸出長(zhǎng)度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深（非通孔）。本設(shè)計(jì)中即為尺寸362mm。
（4）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定
工作進(jìn)給長(zhǎng)度按加工長(zhǎng)度最大的孔來(lái)確定，進(jìn)給長(zhǎng)度等于刀具切入值+加工孔深+切出值，切入值與切出值都取8mm加工孔深為69.5mm，所以工作進(jìn)給長(zhǎng)度為280mm。
3.2 機(jī)床聯(lián)系尺寸的設(shè)計(jì)
機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、機(jī)床各部件之間相對(duì)位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的總體布局圖。它的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)，工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖之前應(yīng)進(jìn)行如下計(jì)算：
3.2.1滑臺(tái)的選用
根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程和加工精度等因素來(lái)選用合適的滑臺(tái)。
（1）驅(qū)動(dòng)方式的確定
機(jī)械滑臺(tái)和液壓滑臺(tái)的用途、工作循環(huán)和導(dǎo)軌型式完全一樣。液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的主要區(qū)別是：液壓滑臺(tái)的進(jìn)給速度屬于無(wú)級(jí)調(diào)速，變換進(jìn)給量方便。液壓系統(tǒng)看安裝壓力繼電器，機(jī)床運(yùn)行安全，機(jī)床較易實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)循環(huán)。且液壓滑臺(tái)應(yīng)用廣發(fā)，所以選用液壓滑臺(tái)。
（2）確定軸向進(jìn)給力
滑臺(tái)所需進(jìn)給力
式中為各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力（N）。
（3）確定進(jìn)給速度
液壓滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。對(duì)液壓滑臺(tái)，確定刀具切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍。本次設(shè)計(jì)采用1HY32G型液壓滑臺(tái)，工進(jìn)速度20～650mm/min,.快速移動(dòng)速度為10m/min。
（4）確定滑臺(tái)的行程
滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及道具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般大于10~20mm。本設(shè)計(jì)中取為20mm；后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，以方便的裝卸刀具，后備量一般不小于40~50mm，所以后備量取為50mm。滑臺(tái)的總行程應(yīng)大于工作行程、前備量、后備量之和。本設(shè)計(jì)中選用1HY32G，行程為630mm。查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》16頁(yè)表2-4，與1HY32G配套滑臺(tái)側(cè)底座為1CC322M，其標(biāo)準(zhǔn)高度為560mm。
3.2.3 裝夾高度的計(jì)算
裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離。裝料高度在850-1060mm范圍內(nèi)選取。
3.2.4 夾具輪廓尺寸的計(jì)算
工件的尺寸和形狀是確定夾具底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座尺寸時(shí)應(yīng)考慮工件的定位件、夾緊機(jī)構(gòu)、刀桿導(dǎo)向裝置的需求空間，并應(yīng)滿足排屑和安裝的需要。鏜模架體厚度為150~300mm。由于夾具較復(fù)雜，所以在繪制出夾具的結(jié)構(gòu)草圖后，再確定夾具輪廓尺寸。詳細(xì)的夾具設(shè)計(jì)參見(jiàn)第4章。
第4章 鏜削Ф46孔專用夾具的設(shè)計(jì)
鏜床夾具的設(shè)計(jì)，主要包括工件的定位方案設(shè)計(jì)、刀具的引導(dǎo)方式設(shè)計(jì)即鏜套的設(shè)計(jì)、工件的加緊方案設(shè)計(jì)以及夾具的其他元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后將以上元件合理布置，確定夾具的形式及夾具的總體結(jié)構(gòu)。
4.1 問(wèn)題的提出
本文設(shè)計(jì)鏜Ф46通孔的鏜夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡”可以知道，在加工上是有先后順序的，要先進(jìn)行鉆Ф20通孔的鉆削加工，而后在進(jìn)行鏜Ф46通孔的鏜夾具設(shè)計(jì)的鏜削加工。夾具如何進(jìn)行定位及夾緊是本文所要考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。
4.2 夾具的設(shè)計(jì)要求
夾具是將加工零件定位，以使加工零件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把加工零件可靠地夾緊在機(jī)床上用以裝夾加工零件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。而要實(shí)現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個(gè)條件：
1、刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確定位。
2、夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置。
3、一批加工零件在夾具中占有正確的加工位置。
4.3 專用夾具設(shè)計(jì)
4.3.1 定位方案的設(shè)計(jì)
以?shī)A具體底面和2個(gè)圓柱銷(xiāo)限制6個(gè)自由度，本夾具設(shè)計(jì)采用“一面兩銷(xiāo)”的定位原理實(shí)現(xiàn)完全定位。本夾具在使用時(shí)一次只能安裝一個(gè)工件。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖：
4.3.2 定位元件的設(shè)計(jì)
本文中的定位元件為：夾具體底面以及圓柱銷(xiāo)。
4.3.3 夾緊裝置的確定
本夾緊裝置采用六角螺栓進(jìn)行夾緊。
4.3.4 鏜套的設(shè)計(jì)
為保證鏜孔精度，本夾具采用2個(gè)鏜套進(jìn)行鏜削加工的引導(dǎo)。為了提高加工效率，采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置。
4.3.5 夾具體的設(shè)計(jì)
本夾具體采用HT200的灰鑄鐵。用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖：
4.3.6 底座的設(shè)計(jì)
底座采用HT200的灰鑄鐵。用于機(jī)床可靠聯(lián)接。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖：
4.3.7 鏜削力的計(jì)算
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
圓周切削分力公式：
式中 —圓周切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。
式中
式中 ——考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)；——考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。
查表得： 取
由表可得： 即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中 —徑向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。
式中： 即：
軸向切削分力公式 ：
式中 —軸向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。
式中： 即：
根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式中 —實(shí)際所需夾緊力；—在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力；—安全系數(shù)。
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，
式中 —加工性質(zhì)；—刀具鈍化程度；—切削特點(diǎn)；—夾緊力的穩(wěn)定性；—手動(dòng)夾緊時(shí)的位置；—僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸。
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[10]表可得：粗鏜：代入得
所以，有：
精鏜：代入得
所以，有：
鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。
查表可得：
所以，
4.3.8 定位誤差分析
造成零件加工誤差是由多種因素構(gòu)成的, 這里僅驗(yàn)算工件的安裝誤差, 它包括定位誤差和夾緊誤差,因夾緊力不大, 且?jiàn)A緊力與支撐面垂直, 夾緊變形誤差很小, 因此只對(duì)定位誤差進(jìn)行討論。兩孔(φ41) 與其他部分的位置誤差主要是與軸心線之間9°角度誤差。角度誤差要求為±30′。由工件定位面的位置度而引起角度誤差
α = arctgΔ/ a = ±0.94′
式中Δ—定位面的位置度公差,Δ = 0.03 mm;
a —定位面寬度, a = 55 mm。
因定位軸與定位軸
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