殼體零件設(shè)計機電一體化

1、目錄1 零件分析 11.1 零件作用 11.2 零件的工藝分析11.3 工藝材料分析 22工藝規(guī)程的設(shè)計 22.1 確定毛坯的制造形式 22.2 基準的選擇 22.2.1 粗基準的選擇 22.2.2 精基準的選擇 32.3 制定工藝路線 32.3.1 工藝路線方案一 32.3.2 工藝路線方案二 82.3.3 工藝方案的比較與分析 92.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 102.4.1 外圓表面 112.4.2 長度方向 112.4.3 內(nèi)孔加工 122.4.4 其余孔系加工 122.5 確定切削用量及基本工時 132.5.1 粗車外徑 132.5.2 粗銑外形 172.5.3 鉆孔

2、 192.5.4 攻螺紋 202.6 工藝裝置 212.6.1 刀具設(shè)計 212.6.2 量具設(shè)計 222.6.3 夾具設(shè)計 25參考文獻 29致謝 301 零件分析1.1 零件作用殼體零件是某產(chǎn)品的關(guān)鍵件，該產(chǎn)品四個螺紋4-M2-6G及© 16.5H8與儀器艙連接，而內(nèi)孔© 55H8是萬向支架的支撐，在工作時，殼體零件隨某產(chǎn)品一起旋轉(zhuǎn)，但萬向支架 由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子軸在空間的方向保持穩(wěn)定不動，為某產(chǎn)品提供一個姿態(tài)測 量基準，測量彈體滾動姿態(tài)角，把大地坐標建立在該產(chǎn)品上。1.2 零件的工藝分析殼體零件有兩組主要加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：以

3、69; 16.5H8孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括© 16.5H8及其倒角、© 16.5H8對© 57.8 ±.25的同軸度© 0.2 ; 尺寸© 31H14及其對© 16.5H8的同軸度© 0.2、垂直度0.01 ;四個螺紋孔4-M2-6G及其 對© 16.5H8位置度© 0.2。其中，主要加工表面為© 16.5H8孔及倒角和其對© 57.8 ±).25同軸度© 0.2，表面粗糙度1.6。以© 55H8孔為中心的加工表面。這一組加工表面

4、包括© 55H8孔及其倒角、© 55H8對© 16.5H8的同軸度© 0.02、尺 寸2.2H12;長度尺寸52.6h11及其對© 16.5H8垂直度0.02 ; © 53.6H11孔及其對© 16.5H8 同軸度© 0.1 o這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1) 尺寸© 16.5H8與© 57.8 ±).25之間的同軸度公差為© 0.2。(2) 尺寸© 31H14與© 16.5H8之間的同軸度公差為© 0.2，以及其端面與

5、69; 16.5H8 之間的垂直度公差為 0.01 o(3) 尺寸© 55H8與© 16.5H8之間的同軸度公差為© 0.02，以及其端面與© 16.5H8 之間的垂直度公差 0.02o由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助 于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。1.3 工件材料分析由于殼體零件在產(chǎn)品飛行過程中受到 3500 g 的加速度沖擊，因此，需要該零件的 機械性能(即抗拉強度、 硬度較高)，同時鑄造性能好， 因此，在鑄造鋁合金中選擇 ZL111 能夠滿足產(chǎn)品性能要求。熱處理：人工時效。2 工藝

6、規(guī)程的設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為ZL111鋁合金，零件在使用過程中受到較大的直線慣性力及沖擊載荷且 形狀復(fù)雜，為了減少工作量，保證基本外形和內(nèi)腔的成型，使大批量的要求得以實現(xiàn)， 為此采用壓力鑄造，通過壓鑄使得鑄件的尺寸精度和表面粗糙度很高，鑄件的尺寸精度達到IT12IT11，表面粗糙度為 Ra3.2u Ra0.8u m,為保證毛坯成型質(zhì)量，采用大的澆冒口，以補充成形的收縮，對于輪廓峰谷、凸凹等都能清晰地鑄出，另外，其加工 方法生產(chǎn)效率極高。2.2 基準的選擇2.2.1 粗基準的選擇。對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對殼體零件而言，0如果以© 73

7、.4 0.06外圓表面作為粗基準（四點定位）則可能造成定位裝夾不牢靠，因為 該外圓為不連續(xù)表面，另外表面積寬度不夠僅有 11mm左右。按照有關(guān)粗基準的選擇原 則（即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準，若有若干個不加工表 面則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），為此，選擇©57.8±0.25 為粗基準，消除四個自由度。2.2.2 精基準的選擇。主要考慮基準統(tǒng)一、重合的問題。 對于殼體零件，主要加工表面是內(nèi)腔，以軸線為準的孔系加工，而殼體的兩個主要00表面，而在加工的一個表面不連續(xù)且寬度又短（© 73.4 0-06 ），利用粗加

8、工將© 73.4 0.06 外圓粗加工，反過來利用這個表面再加工©57.8 ±）.25，將精基準加工完成，即©057.8 0.19 ，且該精基準為產(chǎn)品圖中各個特征的位置的第一基準。2.3 制定工藝路線 在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批量的條件下，盡可能采用萬能型機床配以專用夾具，并盡可能使工序集中為原則來提高生產(chǎn)率；同時，由于我國現(xiàn)行機加工藝技術(shù)的提高，特別 是加工設(shè)備的數(shù)字程序化，設(shè)備精度有了很大提高，同時在數(shù)控設(shè)備中一次定為夾緊可 實現(xiàn)多工步加工，這樣更有利于零件尺寸、精度的保證，可使生產(chǎn)成本下降。2.3.1 工藝路線方案一工序 1：銑澆冒口。0工序2:粗車外

9、圓© 75 030。0工序3:車外圓© 57.8 0/19 ;端面9 ±.3。工序 4:車端面、外圓、擴孔 17.6±0.2； 7.56±0.04，垂直度 0.05（后道工序的精基準）；00.43© 73.6 0.06 及同軸度誤差 0.1 ;擴孔© 15.5 0（© 15.5H14）。0 0.62 0.1工序 5:內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面 45 0.11;鏜孔© 31 0 保證48 0 及同軸度公差©0.190.0460.10.2 ;粗、精鏜孔© 53.6 0保證32.2H13、3

10、8.2H13及100o；鏜孔© 55 0 保證尺寸2.2 0及倒角0.3 >45o；鏜孔© 16.5H8及同軸度公差© 0.1，倒角。其加工程序為；T0101;（端面刀）G97 S800 M3；G00 Z0.5 ；X64；G01 G99 X41 F0.1 ；W0.1 ；X57 ；G3 57.6 Z-0.3 R0.3；G01 X64 F1.0 ；G00 X150；Z100 ；T0202 （粗鏜刀1）G97 S500 M3 ；G00 Z3；X41.G00 Z-2.1 ；G01 X54.6 F0.08 ；X41.0 ；G00 Z-35.0 ；G01 Z-38.2

11、F0.1 ；X53.65 F0.08 ；X41.0 ；G00 Z-32.2 ；G01 X53.65 F0.05 ；X41.0 ；G00 Z-26.2 ；G01 X53.65 F0.05 ；X41.0 ；G00 Z-20.2 ；G01 X53.65 F0.05 ；X41 ；G00 Z-14.2 ；G01 X53.65 F0.05 ；X41.0 ；G00 Z-13.1 ；G01 X53.65 F0.05 ；X41.0 ；G00 X14.0 ；Z-40.0 ；G01 Z-47.5 F0.08 ；X31.1 ；X53.4 Z-38.0G00 X14.0 ；Z-46.0 ；G01 Z-47.82 F0.

12、08X31.1 ；X53.75 Z-38.38Z-13.4 ；G00 X41.0 ；Z-13.0 ；G01 53.75 F0.08 ；Z-13.4 ；G00 X41.0 ；Z100.0 ；X200.0 ；T0303;（粗鏜刀2）G97 S800 M3 ；G00 Z5.0 ;X54.85 ;G01 G99 Z-2.25 F0.1X41.0 ;Z-11.3;X53.7Z-38.38 ；X31.1 W-9.4Z-48.05 ；X17.5 ；U-1.4 W-0.7W1.0 ；Z-54.0 F0.08U-1.0 ；Z-45.0 ；X16.3 ；Z-54.0 F0.08U-1.0 ；Z-4.5 ；G00

13、Z5.0 ；X100.0 Z200.0T0404;（精鏜刀）G97 S800 M3 ；G00 Z3.0 ;X57.02 ;G01 Z0.7 F0.1X55.02 Z-0.3Z-2.25 F0.0441.0 ；G00 X16.4 ；Z-45.0 ；G01 Z-54.0 F0.08 ；U-0.5 ；Z-45.0 ；X16.51 ；G01 Z-54.0 F0.05 ；U-0.5 ；G00 Z5.0 ；Z100.0 ；X200.0 ；M30 ；工序 6:銑外形 28.9 ±.3 , R28.9 ±).3，角度 197o出O',272o出0' 工序 7:鉆 4- &#

14、169; 4.4H12。0.131鉆 4- © 1.567 0.019 孔。攻4-M2-6G螺紋。0.145工序 8:鉆 6-© 2.013 0.020孔。攻 6-M2.5-6G 螺紋。工序9:鉆© 1.5H14孔。工序 10:修正螺紋2.3.2 工藝路線方案二 工序 1:銑澆冒口0工序2:粗車外圓© 75 030。0工序3:車外圓© 57.8 0/19 ;端面9 ±.3。工序 4:車端面、外圓、擴孔 17.6±0.2； 7.56±0.04，垂直度 0.05（后道工序的精基準）；00.43© 73.6 0

15、.06 及同軸度誤差 0.1 ;擴孔© 15.5 0（© 15.5H14）。0 0.62 0.1工序 5:內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面 45 0.11;鏜孔© 31 0 保證48 0 及同軸度公差©0.190.0460.10.2 ;粗、精鏜孔© 53.6 0保證32.2H13、38.2H13及100o；鏜孔© 55 0 保證尺寸2.2 0及倒角0.3X45O；鏜孔© 16.5H8及 同軸度公差© 0.1，倒角。工序 6:銑外形 28.9 ±.3 , R28.9 ±）.3，角度 197o出O'

16、;,272o出0'。工序 7:鉆 4- © 4.4H12。0.131工序 8:鉆 4-© 1.567 0.019孔。工序 9:攻 4-M2-6G 螺紋。0.145工序 10:鉆 6-© 2.013 0.020孔。工序11:攻6-M2.5-6G螺紋。工序12:鉆© 1.5H14孔。工序 13:修正螺紋2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的基準點都是以外圓為基準加工，遵循著基準統(tǒng)一原則，一次性 加工，能保證位置度精度，尺寸精度和形狀用數(shù)控機床來控制。但不同點是方案一將小 孔系和螺紋孔都集中在一個組合機床上加工，生產(chǎn)率高，減少裝夾零件等輔助

17、時間，一 次性完成，但在成批生產(chǎn)時還得進行組合機床設(shè)計，因此，在能保證加工精度的情況下 盡量能不選用組合機床。而方案二是工序相對分散，主要考慮用萬能機床加上專用夾具來加工，這樣雖然費 點時間，但相對而言投資小、工序簡單。此外該零件的螺紋孔太小，易折斷刀具，若采 用方案二后增加了調(diào)刀、換刀時間，操作工的相對技術(shù)要求較高，為此我們采用方案二硫化碳方案一、方案二在關(guān)鍵工序中都采用數(shù)控機床進行內(nèi)控系加工。因為該內(nèi)孔各個尺 寸關(guān)聯(lián)較多，且零件屬薄壁零件及 100o 錐度孔，不能多次進行裝夾，同時采用數(shù)控機 床可進行多工步加工，縮短了輔助時間，提高了生產(chǎn)效率。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

18、零件原始資料：“殼體”零件材料： ZL111零件重量： 90g生產(chǎn)類型：大批量加工方法：壓鑄 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個表面的機械加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸如下：查機械加工工藝手冊 （以下簡稱工藝手冊 ）表 2.1-6 毛坯的制造方 法及其工藝特點。毛坯的制造方法，在壓鑄方法中：最大重量（Kg） 1016。最小壁厚（ mm）： 1 。 形狀的復(fù)雜性（由模具制造難易決定） 。材料：有色金屬及其合金。 生產(chǎn)類型：大批大量生產(chǎn)。精度等級（ IT）： 1112。毛坯尺寸公差（ mm）： 0.05 0.1 5 。表面粗糙度： 6.3 。 而我們所生產(chǎn)的殼體符合以上的范圍，所以采用壓鑄法

19、生產(chǎn)是合理可行的。查2.5表2.3-6 ;表2.3-11在“壓力鑄造”中得知：MA（加工余量等級）為E級, CT（尺寸公差等級）為57級。根據(jù)我們所擔(dān)負的零件情況（薄壁件），決定選E等級,1.5(單側(cè)加工)CT選7級。再查工藝手冊表2.3-5 MA=9(雙側(cè)加工每側(cè)加工量)mn查工藝手冊表2.3-91CTJ mm(鑄件尺寸4063為Imr,鑄件尺寸63100為1.1mn)。02.4.1 外圓表面(© 73.4 0.0657.8 ±).25 )2.4.1.1 考慮其加工長度不大，約11，其工序為粗車、精車，總余量2Z=3mm即73.4+3=76.4mm 圓整為76.5mm 取

20、76.5mm為自由尺寸即可。查表 2.3-39 (粗車外圓后半精車余量) 2Z=1.1mm 即精車余量 2Z=1.1mm 精車加工精 00度( 0.06 )；粗車余量 2Z=1.9mm 粗車加工精度( 0.30)。2.4.1.2 © 57.8 ±.25為外圓不加工表面,考慮其工藝編制要以此為精加工基準,在加工中零件數(shù)薄壁件，可能造成變形，所以采用定位套。同時為了其它尺寸加工精度，將© 57.8 ±).25的表面變?yōu)榧庸け砻?，余?Z=0.5mm即57.8+0.5=58.3mm,公差±0.25mm2.4.2 長度方向尺寸(52.6h11 ; 45

21、h11; 38.2H13; 48H10 17.6 ±).2 )2.4.2.1 52.6h11 ：兩端面都需加工，同時結(jié)合工廠實際加工工藝的方法取余量Z=2.4mm 即 52.6+2.4=55mm,公差 ±0.4mm>2.4.2.2 45h11 :兩端面都需加工，余量 Z=2.5mm 即 45+2.5=47.5mm公差±0.4mm2.4.2.3 38.2H13:在鏜孔是保證，即一面加工，余量 Z=0.5mm 即 38.2+0.5=38.7mm，公差±0.3mm2.4.2.4 48H10 :鏜孔是保證，即一面加工，余量 Z=0.5mm即48+0.5=4

22、8.5mm 公差±0.4mm。2.4.2.5 17.6±).2 :兩端面都需要加工，余量 Z=2.5mm 即 17.6+2.5=19.1mm,公差土0.2mm。2.4.3 內(nèi)孔加工(© 16.5H8；© 54±0.4；© 53.6H11)。內(nèi)孔的毛坯考慮減少加工，先鑄出毛坯孔，零件的精度要求IT8，因此要粗擴孔，又考慮零件的其余孔系和重要端面都與© 16.5H8存在位置要求，因此都集中在一道工序 中加工，才能保證要求。A: © 16.5H8:余量 2Z=2mm 即 16.5 2=14.5mm 公差±0.2

23、5mmB: © 54±）.4 :為不加工內(nèi)圓表面，為減少毛坯內(nèi)孔的鑄造復(fù)雜性，將六條筋從右到 左全部鑄出，這樣由于鑄鋁是輕金屬，易加工，同時在今后鏜孔時也不太難。C: © 53.6H11 :考慮存在位置要求和尺寸精度，因此同©16.5H8加工集中在同一道工序減少誤差。© 53.6H11為薄壁處，同時為減小由于壓鑄造成的形狀誤差，因此取余量 2Z=3mm 即 53.6 3=50.6mm ,公差 ±0.6mm下面將© 16.5H8孔的工序間尺寸公差分布計算如下：預(yù)先鑄出孔，在車床上加工時，加工工序一般為粗鏜、半精鏜及精鏜。毛坯尺

24、寸© 14.5 ±）.25mm0.43工序 1:© 15.5H14 （© 15.5 0 ）0.027工序 2:© 16.5H8 （© 16.5 0）孔的最終尺寸（基本尺寸）粗鏜尺寸（基本尺寸）毛坯丿P寸5粗鏜加工余量（公稱余量）1mm-最纟?加工余量（公稱余量）1mm1毛坯余量其余孔系加工其余孔系均在實體上加工，而在毛坯尺寸上就不考慮了4- © 4.4H12孔，毛坯為實心孔，不鑄出孔，而 4孔的精度為IT12，參照工藝手 冊表2.2-2需進行配有鉆模的鉆孔加工（IT11IT13）這樣既保證尺寸精度，同時也 保證其位置要求?？?/p>

25、體來說，本體為鋁合金優(yōu)點多。采用壓鑄法又適用大量生產(chǎn)，能獲得毛坯的精度 高，加工余量小，有些形狀可以直接鑄出，但為了保證毛坯質(zhì)量，需要采用過大的澆冒 口，所以在機械加工前需要切去澆冒口，并進行時效處理，消除鑄造內(nèi)應(yīng)力方可加工， 時效處理將本體加熱至180200C，保證68h自然冷卻，本體經(jīng)時效處理后，不僅消 除內(nèi)應(yīng)力，而且強度與硬度還能提高。2.5 確定切削用量及基本工時切削用量簡明手冊以下簡稱切削手冊 。2.5.1 粗車外徑0粗車外徑© 75 0.30 。本工序采用計算法確定切削用量。2.5.1.1 加工條件工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時效。0加工要求：粗車外徑©

26、; 75 0.30 。機床： C620-1 臥式車床。刀具：根據(jù)切削手冊表1.1，由于C620-1車床的中心高為200mm（表1.30）， 故選刀桿尺寸B>H =16mm25mm刀片厚度為4.5mm根據(jù)表1.2，粗車有色金屬毛坯， 可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。車刀幾何形狀（表 1.3 ） r 0 =20o a °=12o Kr=45o r B =0.5mm。2.5.1.2 計算切削用量。A:進給量f :根據(jù)切削手冊表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mr>25mma p < 3m（切削用量），工件直徑76mm寸，取f=0.50.7mm/r，由于加工表面為斷續(xù)且有沖擊地加工因此進

27、給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.750.85，此時K取0.8，所以f=0.400.56mm/r，按C620-1車床說明書（見切削手冊表1.30取f=0.400.56mm/r。B：計算切削速度按切削手冊表1.27，車削切削速度的計算公式為:Cvm xvT apKv根據(jù)表1.9車刀的磨鈍標準及壽命 Tmin=60min其中：Cv=262 Xv=0.12 Yv=0.50 m=0.28。2620.28 J.120.5Vc = 603°50.9 2.7 1.0 1.0 262=3.147 1.141 0.7072.43修正系數(shù)Kv見切削手冊表1.28即 Ksv=0.9Ksv:與毛坯表面狀態(tài)有關(guān)。Ktv=2

28、.7Ktv:與刀具材料有關(guān)。Kkv=1.0Kkv:與車削方式有關(guān)。Kkrv=1.0Kkrv:與車刀主偏角有關(guān)。所以:=125.3(m/min)。2.5.1.3 確定機床主軸轉(zhuǎn)速。1000Vc1000 125.3n dw=314 76.5 =521.9(r/min)其中：dw為零件直徑按機床說明書（見切削手冊表1.30 ），與521.9 r/min相似的機床轉(zhuǎn)速為480 r/min及600 r/min?，F(xiàn)選取nw =600r/min,如果選nw =480r/min，則速度損失太大。所以實際切削速度V= 1000 =1000=144m/min2.5.42.5.1切削工時L .i按切削手冊tm= n

29、f式中 L=l+y+ ,l=11.2mm。根據(jù)切削手冊表1.26車削時入切量及超切量 y+ =5.0mm本工最大加工余量 Zmax單邊)=0.3/2+1.9/2=1.1mm，可一次切除，因此i=1。11.2 5所以 tm=600 °_0.13 min班產(chǎn)量450合計時間：主要時間+輔助時間+布置工作地及休息時間_0.934 + 0.16 =1.06min 校驗機床功率主切削力Fc按切削手冊表1.29所示公式計算。XFc yFc nFcFCapf Vc KfcFc_ C X1=0.054(min)。主要時間：0.054min/每件輔助時間：0.88min/每件布置工作地及休息時間：48

30、0X12%=57.6mi n班產(chǎn)量：480 布置工作地及休息時間 _ 480 57.6 _ 422.4 _ 件主要時間 輔助時間0.054 0.88 0.934 450布置工作地及休息時間/每件：布置工作地及休息時間57.6Fc其中：CFc = 390 X FC = 1.0 y FC = 0.75 nFc=0 K所以:Fc=39031.00.50'7514401=695.68(N)切削時消耗功率Fc:FcVcPc=6 10 見表 1.29695.68 144所以：Pc= 6 10=1.67Kw由切削手冊表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8Kw, 當主

31、軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5Kw，所以機床功率足夠，可以正 常加工。校驗機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力：Fc=695.68N。徑向切削力Fp按切削手冊表1.29所示公式計算。XFP YFP nFPFp=CFP a P f Vc KFP由于加工該零件徑向切削力不大，所以表 1.29沒有給出，而機床進給系統(tǒng)強度足 夠，故無需校驗。粗銑外形2.5.2.1 加工條件工件材料鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時效。加工要求：粗銑外徑R29.8 °3 ；289 °25。機床：X61W型萬能銑床。刀具的選擇：根據(jù)銑削零件的外形，選取圓柱銑刀。銑刀直徑的大小直接影響切削

32、力、扭距、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。根據(jù)表3.4及及銑削零件實際切削寬度11.6mm吃刀量ap）。刀具材料 W18Cr4V 粗齒銑刀6 GB1110-85。銑刀的幾0 0 0 / 0 0 0何形狀(GB1110-85 : B =30 45 , 丫 n=15 , 丫 p =6 , 丫 °=10 , a 0=16 ,Z=3。2.522切削用量計算根據(jù) GB1110-85 銑刀 GB6118-85表 2 查：刀具每分鐘進給量：Vf =95mm/mi n=1.58mm/s刀具銑削速度：Vc=22mm/mind°n計算每齒進量 fz: V f=fz?Z? n/60, V

33、c= 10006CVf 60Vf ? d。60 1.58 3.14 6fz= Zn =Z ? 1000Vc =3 1000 22=0.027mm/Z由于銑削鑄鋁，根據(jù)切削手冊表 3.4得在進給中可增加30%40%。所以 fz=0.0271.40.04mm/Z。根據(jù)切削手冊表3.7銑刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm根據(jù)切削手冊表3.8銑刀平均壽命T=60mino根據(jù) GB6118-85表 2,查得 Vc=22m/mino1167(r/mi n)1000Vc 1000 22 ns = d0= 3.14 6現(xiàn)采用X61W型萬能銑床從表3.29查得n=1225(r/min)d0n314 6 1225

34、23.08(m/min)故實際切削速度V 1000 1000工作臺的每分鐘進給量fz應(yīng)為:fm=fz ? z? n0.04 3 1225147(mm/mi n)查機床說明書fm=165mm/min切削時，由于是粗銑，利用作圖法，可得出銑刀的實際切削行程l=46mm2.5.2.3 機動工時tm:I 1l I2tm=fm其中 Il+I2=l=46mmI:銑刀直徑。466所以tm= 165主要時間：輔助時間：0.315(mi n)0.315min/ 每件1.32min/ 每件布置工作地及休息時間：480%2%=57.6mi n班產(chǎn)量：480 布置工作地及休息時間 _ 480 57.6 _ 422.4

35、 _ 件 主要時間輔助時間0.315 1.32 1.635 250布置工作地及休息時間/每件：布置工作地及休息時間57.6_ 0.23 min班產(chǎn)量250合計時間：主要時間+輔助時間+布置工作地及休息時間_=1.87mi n0.315+1.32+0.23鉆孔2.5.3.1 機床：Z512 鉆床。加工要求：4- © 4.4H12孔。刀具選擇：W18Cr4V鉆頭。2.5.3.2 確定進給量：根據(jù)切削手冊表 2.7，當鋁合金硬度時，f=0.18 0.22mm/r。< 200HBS do = © 4mm取 f=0.22mm/rV=14m/mir。2.533 切削速度：根據(jù)切削

36、手冊表 2.13，查得加工材料為鋼時，再根據(jù)切削手冊表2.31加工材料不同時的修正系數(shù) KTV=1.0b所以 Vs=14m/min, 再計算ns。1000Vns=d°1000 143.14 41114.6(r /min)根據(jù)機床說明書取n=960(r/min)。故實際切削速度為d°nV=10003.14 4 960100012.1(m/mi n)2.5.3.4 計算加工一個孔的機動時間l=10mm根據(jù)表 2.29 I1+I2=5m mI h I2 tm= nf10 5960 0.220.07(mi n)本工序為 4 個孔：tm 總=tm >4=0.07 >4=0

37、.28(min)主要時間：0.38min/每件輔助時間：2.015min/每件布置工作地及休息時間：480>0%=48mi n班產(chǎn)量：480 布置工作地及休息時間 _48048 _ 432 _ 件主要時間輔助時間0.38 2.015 2.395 180布置工作地及休息時間/每件:布置工作地及休息時間48 c c .= 0.27 min班產(chǎn)量180合計時間：主要時間+輔助時間+布置工作地及休息時間=0.38+2.015+0.27=2.665mi n攻螺紋加工要求：4-M2-6G根據(jù)有關(guān)參考資料，采用 V=0.1m/s即6m/min,所以ns=238r/min。按機床資料選取 n=195r/

38、min 則V=4.9m/min。計算機動時間：已知 l=4.6mm I1+I2=3mm根據(jù)GB193-81普通螺紋f=0.4mm(I I1 I2) 2(4.6 3) 2120.195 0.2(mi n)tm=nf195 0.4因此四孔的機動時間：t總=tm 40.2 40.8(min)主要時間：1.1min/每件輔助時間：2.52min/每件布置工作地及休息時間：480X10%=48mi n班產(chǎn)量：480 布置工作地及休息時間 =48048 = 432 = 件主要時間輔助時間1.1 2.52 3.62 120布置工作地及休息時間/每件：布置工作地及休息時間48門，=0.4min班產(chǎn)量120合計

39、時間：主要時間+輔助時間+布置工作地及休息時間=1.1+2.52+0.4=4.02min2.6 工藝裝置2.6.1 刀具設(shè)計直柄立銑刀根據(jù)銑削零件的外形及其倒圓© 3,選取直柄立銑刀。銑刀的直徑大小直接影響切 削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。根據(jù)切削手冊表 3.4及銑削零件實際銑削寬度為11.6mm背吃刀量ap),而ae =0。零件形狀的成型由靠模夾具保證。刀具材料： W18Cr4V。粗齒銑刀 6 GB1110-85 。銑刀幾何形狀：由GB1110-85 得B =30o 40o, r n=15o,r p=6o,r 0=10o, a 0=16o,Z=3, f=0.4

40、mm。2.6.2 量具設(shè)計2.6.2.1 零件© 55H8對尺寸© 16.5H8的同軸度© 0.02M。由于© 55同© 16.5為同軸線尺寸，同時兩孔尺寸相差較大，因此，在設(shè)計該量規(guī)時， 考慮使用組合結(jié)構(gòu)。執(zhí)行尺寸計算：根據(jù)GB8069-87的執(zhí)行尺寸。d BP =D1MMC 。其中 dBP ：定位部位的基本尺寸D1MMC ：零件內(nèi)表面的最大實體尺寸0dLP=dBP TP 。其中dLP :定位部位的極限尺寸d W P =dBP -(T P+WP) 。其中 dWP ：定位部位的磨損極限尺寸P ：定位部位的允許最小磨損量dBM =D2 MMC -

41、t 。其中d BM ：測量部位的基本尺寸2MMC ：零件內(nèi)表面的最大基本尺寸零件被測要素的形位公差d LM =(d BM +FM )0TM其中dLM：測量部位的極限尺寸：測量部位的基本偏差：測量部位的尺寸公差d WM =(d BM +FM )-TM +WM )其中dWM ：測量部位的磨損極限尺寸M ：測量部位的允許最小磨損量A：定位部位根據(jù)量規(guī)公差：Tt =0.027 由表 2查得 T P =0.0025W P =0.0025 B: 測量部位根據(jù) Tt =0.02+0.046=0.066 由表 2 查得TM =0.004WM =0.004t P =0.006( 其中 t P 為工作部位的位置

42、公差 ) 。C:測量部位根據(jù)Tt =0.066和序號3由表3查得F m =0.012按公式計算量規(guī)工作部位的尺寸:d bp =dmmc =16.50odLP=dBP tp=16.5 0-0025d WP =d bp -(T p +WP )=16.5-0.005=16.495dBM =D2MMC -t=55-0.02=54.980 0 0dLM =(d bm+fm) tm =(54.98+0.012)°.°04 =54.992 0004dWM =(d bm+fm)- (tm +WM ) =54.992-0.008=54.984262.2 4-© 4.4H12 對&#

43、169; 16.5H8 的位置度0.2 M 。4- © 4.4H12孔在殼體中相對于基準 A 10o±0'為第一孔，與第一孔相對的第二孔、第三孔、第四孔的徑向位置為理論正確值94o、180o、274o，因此，四孔系在10o±0'確定位置后，它們四孔的位置公差為©0.2。量規(guī)公差:A:定位部位根據(jù)Tt =0.027由表2查得Tp =0.0025 Wp =0.0025B:測量部位根據(jù)Tt = 0.2+0.12 = 0.32 由表 2 查得TM =0.008 WpM =0.008 t=0.012C:測量部位根據(jù)T t =0.32和序號3由表3查

44、得FM =0.025按公式計算量規(guī)工作部位的尺寸dBP=DMMC =16.50 0dLP = d BP Tp =16.5 00025dWP = d BP -p p(T +W ) =16.5- (0.0025+0.0025 ) =16.495dBM=D1MMC -t=4.4-0.2=4.20 0 0dLM = (dBM F M) tm =(4.2+0.025 ) °.°08=4.225 a008 dWM = (dBM F m)-(tm +WM ) =4.225-0.016=4.209263夾具設(shè)計263.1 工序圖分析加工部位：設(shè)計4-© 4.4H12孔夾具。采用機

45、床：Z512臺鉆。加工要求：其表面粗糙度為12.5um,位置精度為位置度© 0.2 M。應(yīng)限制的自由度：四孔位置度相對于基準D,同時四孔為一組孔系且有相對位置關(guān)系，因此采用六點完全定位，即采用一平面，一短圓柱銷以及一止推銷定位板，這樣使加工工藝的定位基準同時設(shè)計基準完全重合，實現(xiàn)了基準重合原則，有利于保證加工精度。2.6.3.2 定位方案的選擇A:定位基準的選擇。方案一、采用直徑為© 55H18同寬度為2.2H12形成的平面定位，© 16.5H12孔及鑄 造0?的小平面。方案二.采用100?外錐面，© 16.5H12孔及鑄造0?的小平面。采用方案一雖然是

46、零件完全定位，但是夾緊結(jié)構(gòu)需設(shè)計在100?外錐位置，這樣在加 工4- © 4.4H12孔是使夾緊裝置復(fù)雜，且影響刀具加工行程。而方案二則使夾緊裝置同 刀具分別在兩個方向解決方案一的缺陷，具體各元件的分布見夾具圖。因此我們采用方 案二的定位方案。B:定位元件的設(shè)計計算。定位銷直徑采用與零件間隙配合，即©16.5g8，而定為與模具體的聯(lián)接采用過盈配合。定位銷限制兩個方向移動X*、°。定位板限制一個方向轉(zhuǎn)動Z模具體平面限制X、丫、乙263.3夾緊裝置的設(shè)計該鉆模采用鉸鏈式鉆模，這樣的夾具裝卸工件較方便，有利于大批量的生產(chǎn)。夾具元件的設(shè)計：螺旋夾緊以及為消除零件偏差所帶來的平面定位不可靠而采用一個活動塊，該活動塊為浮動結(jié)構(gòu)，消除零件尺寸偏差帶來的影響。263.4 鉆套的設(shè)計鉆套的內(nèi)孔尺寸及公差根據(jù)機床夾具設(shè)計，為保證刀具與鉆套