CA6140車床撥叉Ⅲ加工工藝與工裝設(shè)計

-9-第1章緒論1.1研究目的及意義由于撥叉零件的結(jié)構(gòu)十分復雜，其可用的加工表面更是數(shù)量眾多，其中最重要的是平面的加工，但是，由于其他五個部分的精確性，如孔的形狀、尺寸、尺寸、位置等，很少能夠得到滿足，因此，這些部分的準確性就變得至關(guān)重要。當規(guī)劃更改轉(zhuǎn)向機的切削方法時，重要的一點就是要注意確保切削的準確性。在進行切削之前，需要對切削的材料進行詳盡的檢查，包括切削的表面的光潔、粗糙、水平等。此外，還需要檢查切削的各部分的精度，包括軸線的同軸性、圓滑性、光滑性等。精準的定位和精細的切削技術(shù)對于完成精密的零部件來說至關(guān)重要。CA6140車床的撥叉被安裝在車床的變速器上，其功能在于實現(xiàn)快捷的調(diào)節(jié)，以滿足操作者的不同操控要求，從而實現(xiàn)車床的高效運行。換檔撥叉是一種極具挑戰(zhàn)性的零件，因為它的尺寸極小，結(jié)構(gòu)復雜，而且在加工內(nèi)部花鍵時，精度要求極高。此外，上端面的加工也極具挑戰(zhàn)性，必須滿足垂直度公差和平行度的要求，以確保其質(zhì)量和性能。由于機器或零件的尺寸、幾何形狀、相互位置和表面質(zhì)量的準確性對其性能和使用壽命有著至關(guān)重要的影響，因此，它們的加工工藝顯得尤為重要。一個優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)不僅需要符合設(shè)計標準，還需要具備良好的加工技術(shù)，以便更容易地進行加工，并且能夠保證質(zhì)量。此外，為了盡可能減少人力投入，設(shè)計師和技術(shù)專家都需要認真思考如何在技術(shù)上確保設(shè)計的完美。通過研究夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以更好地掌握課程基礎(chǔ)知識，并且可以提高解決實際工程問題的能力。夾具的使用可以大大改善機械制造的流程，它不僅可以確保產(chǎn)品的優(yōu)良性能，還可以減輕員工的負擔，并且可以大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時間。然而，由于現(xiàn)代化的制造技術(shù)的不斷推陳出新，以及激烈的市場競爭，使得傳統(tǒng)的夾具設(shè)計模式難以滿足當今的客戶的需求，因此，企業(yè)必須努力改善夾具的使用效果。1.2研究現(xiàn)狀近年來，現(xiàn)代制造技術(shù)的進步，使得許多制造工藝得以改進。其中，最顯著的例子就是使用高精度的數(shù)控機床和制造系統(tǒng)。這些技術(shù)的進步，使得許多制造工藝得以實現(xiàn)自動化和精確定位。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，它的處理能力不僅大大提高，而且還大大改善了傳統(tǒng)的夾具的效率，從而讓設(shè)計師們更加便捷地獲取到所需的工程參數(shù)，從而第一條線就可以按照自己的想法和邏輯來創(chuàng)造出滿足需求的KBV，實現(xiàn)了一次重大的突破。這些原理和規(guī)范被集成到3DCAD系統(tǒng)中。由于當今的生產(chǎn)力水平不斷攀升，以及激烈的市場競爭，使得傳統(tǒng)的夾具設(shè)計難以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。因此，采取更有效的方法來改善夾具的設(shè)計，如采用計算機輔助的設(shè)計，可以有效地幫助企業(yè)更好地完成生產(chǎn)任務(wù)，從而滿足客戶的期望。CAFD（CAFD）的出現(xiàn)，為工業(yè)界帶來了巨大的變革，它不僅極大地改善了工藝流程，而且還極大地提升了工作效率，為確保產(chǎn)品質(zhì)量、增加生產(chǎn)力、減輕工人負擔、縮短工作時間等方面都起到了至關(guān)重要的作用。隨著技術(shù)的進步，工件夾具制造商正在采取多種措施，如建立動力系統(tǒng)、探索新型原材料、改進傳統(tǒng)夾具的制造技術(shù)，還有探索有效的檢測和評估夾具性能的技術(shù)。1.3研究內(nèi)容CA6140車床的撥叉被安裝在車床的變速器上，用來滿足操作者的需求，通過操縱滑動齒輪來控制車床的轉(zhuǎn)矩，從而完成車床的正常操縱。該裝置可以有效地控制車床的行駛，從而提高車床的性能。這個裝置的Φ25mm的孔徑可以傳遞凸輪曲線槽的位置信息，兩個叉頭可以被精確地安裝在滑動齒輪上。CA6140車床有兩個具有特定位置要求的加工表面。其描述如下：（1）在上加工面和下加工面上，零件孔的直徑為22mm，而花鍵孔的直徑為25mm。這組加工表面所要達到的條件有：上、下加工表面孔徑為22mm，孔徑22m的內(nèi)表面粗糙度需要達到6.3um，Φ25mm的六齒花鍵孔的粗糙度需要達到3.2um，而兩端孔的粗糙度則需要達到6.3um;在“基準優(yōu)先”的指導下，我們將40mm的Φ22mm作為基準，對22mm的孔、25mm的六齒花鍵孔以及鉸孔進行精加工，以確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量；（2）兩側(cè)開孔Φ22mm撥叉端面該加工面具有兩個部分：一個是位于18mm處的平面，需要進行精銑處理，Ra=3.2um值為3.2um；另一個是位于8mm處的平面，Ra=1.6um值為1.6um，需進行精銑處理；在加工過程中，我們會使用22mm的孔和25mm的花鍵孔，并且將它們的上下平面作為參考；在考慮到成本效益的前提下，我們建議采取多種加工方式，而不是僅僅依靠傳統(tǒng)的機械設(shè)備。在處理復雜的表面時，我們應(yīng)該采取多組操作，包括首次處理一組，再次處理另一組，最終確保所處的表面符合我們的標準。第2章零件的分析2.1零件的作用CA6140車床的撥叉被安裝在車床的變速器上，負責更改車輛的檔次，并且能夠根據(jù)操作人員的指令進行旋轉(zhuǎn)。這個部分的功能包括通過操縱滑塊來改變車輛的行駛方向。這個裝置的Φ25mm的孔徑可以有效地將凸輪曲線槽的力量轉(zhuǎn)換為機械力，而且它的兩個叉頭也可以和滑移齒輪協(xié)調(diào)工作。2.2零件的工藝分析CA6140車床可以用來加工兩種不同的表面，并且它們之間存在著特定的位置要求。（1）在上加工面和下加工面上，φ22mm的零件孔和Φ25mm的花鍵孔均可進行精密加工。共有三個加工面組成：一個直徑22mm的上下孔，一個直徑22mm的內(nèi)部孔，一個具有較低的粗糙度的Ra值，一個直徑25mm的六齒花鍵孔，一個具有較低的粗糙度的Ra值，一個具有較高的寬度的3.2um的寬邊緣孔，一個具有較高的寬邊緣的寬邊緣孔；在進行加工之前，我們需要將“基準先行”》中的兩個部分作為參照，即上下端面，并且它們之間的間距也是相互對等的。這樣，我們就可以在22mm、25mm的直徑范圍內(nèi)進行孔的加工，并且可以進行擴孔；（2）孔Φ22mm兩側(cè)的撥叉端面這一加工表面要求更為準確的銑削，其中右側(cè)的上和下倆平面更要求精確的銑削，其中Ra=3.2um，距離8mm，Ra=1.6um，距離為8mm;加工中，我們會使用22mm的孔、25mm的花鍵孔和其上平面和下平面作為參考進行定位；我們可以在保證經(jīng)濟精度的同時，使用高精度的機床來加工難以加工的表面。我們可以使用常規(guī)的加工工藝來滿足這些技術(shù)要求，并通過使用專用夾具來確保加工的表面符合位置精度的標準。2.3零件的尺寸圖第3章工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯的制造形式由于HT200的零件具有良好的抗沖擊性能和結(jié)構(gòu)簡單，因此我們選擇了鑄件毛坯作為我們的零件材料。眾所周知，零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為每年20000件，因此查表（15-2）可以確定它是大量生產(chǎn)和工藝安排初步?jīng)Q定的一個基本趨勢是：加工過程分期分批進行，流程適當集中化，加工設(shè)備多為通用設(shè)備，使用專用夾具可以提高加工效率，降低投資成本，簡化操作流程，從而使轉(zhuǎn)產(chǎn)更為便捷。經(jīng)過精心挑選，我們選擇了HT200作為原始樣品，并采用了金屬模具和機械造型技術(shù)來制作（表15-4）。我們的產(chǎn)品的尺寸精度達到了CT9級別（表15-5）。3.2基面的選擇選擇合適的基面對于工藝規(guī)程的設(shè)計至關(guān)重要，它不僅能夠保證加工質(zhì)量，還能夠大大提升生產(chǎn)效率。（1）在設(shè)計過程中，我們會優(yōu)先考慮使用未經(jīng)處理的表面。如果我們需要處理多個未經(jīng)處理的表面，我們會優(yōu)先考慮那些具備更好的尺寸和更低的精度的表面。例如，我們會使用φ22孔的未經(jīng)處理的外輪廓底部作為我們的初始尺寸，并使用一個圓柱體和一個六個手指的夾具，確保它們的完整定向。最終，我們就會使用它們開始銑削。（2）在選擇精確的基準時，應(yīng)特別注意它們是否重合。如果設(shè)計基準和工序基準不一致，則需要進行尺寸轉(zhuǎn)換。3.3制定工藝路線為了達到最佳的效果，我們應(yīng)該按照生產(chǎn)綱領(lǐng)的規(guī)范，結(jié)合零部件的幾何形狀、尺寸和位置的特點，設(shè)計出合理的工藝流程，為了更有效地實現(xiàn)這一目標，我們建議采用多功能的數(shù)控設(shè)備和特殊的工作臺，將各個步驟有效地結(jié)合起來，從而提升效率。在進行制造時，我們不僅要關(guān)注經(jīng)濟性，而且要努力將生產(chǎn)成本最大限度地減少。3.3.1工藝路線方案工序一鑄坯。工序二粗銑圓柱底面。工序三將圓柱孔鉆出φ20。工序四將鉸孔擴展φ20到φ22。工序五將圓柱孔粗車斜度20°。工序六拉銷孔φ22成花鍵。工序七粗銑的右槽1的側(cè)平面為8mm高為18mm。工序八要對槽1的上下部分進行精銑，并對其內(nèi)部和外部進行精洗，以確保質(zhì)量。工序九去毛刺。工序十檢驗。工序號工序內(nèi)容定位基準01鑄件02粗銑下端面孔的外圓，上端面03鉆孔孔的外圓，下端面04擴孔φ22孔的外圓，下端面05車倒角，角度為20度孔的上下端面06拉花鍵槽孔的外圓，下端面07銑左邊鍵槽，銑右邊鍵槽孔，下端面08精銑左右兩槽孔，下端面09去毛刺10終檢3.3.2選擇機床在工序一、五、七中，我們都使用了XA5032銑床來銑削表面。在這個過程中，我們使用了Z305B搖臂鉆床來進行鉆孔和擴孔。工序六為拉花鍵，采用普通拉床。工序八用車床。在工序中，使用特定的夾具，并且應(yīng)該進行精心的設(shè)計和調(diào)整。使用刀具時，應(yīng)該根據(jù)工件的特性來確定：銑削時應(yīng)使用高速鋼立銑刀，銑削時應(yīng)使用三邊刃銑刀，但在車削時應(yīng)該用普通車刀加工，內(nèi)拉床要用矩形齒花鍵拉刀加工。在確定測量范圍時，應(yīng)使用能夠滿足更嚴格的精度需求的50~125毫米的內(nèi)徑千分尺，而使用0.02毫米的游標卡尺則是更佳的選擇。3.4機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140車床撥叉”采用HT200制作，其硬度介于190~210HB之間，可以滿足各種規(guī)格的大規(guī)模制作需求。根據(jù)所提供的信息和制造流程，我們決定了每個加工部位的機械加工剩余、制造步驟和最終產(chǎn)品的尺寸。（1）《工藝手冊》是一本關(guān)于機械制造工藝設(shè)計的簡明手冊，可以幫助您快速掌握相關(guān)知識。銑削加工余量為：粗銑2-4mm半精銑1-2mm精銑0-1mm（2）采用鑄造制作的圓柱（φ40）內(nèi)孔φ22，經(jīng)過鉆孔擴大后，加工余量如下：擴孔1.2mm（3）粗車加工余量：粗車1.2mm半精車0.8mm（4）在處理右凹槽時，我們發(fā)現(xiàn)它的槽的深度不夠，因此我們決定將槽的粗銑剩下8mm。此外，我們還決定在槽的兩邊進行精銑，以提高表面粗糙度并使槽的水平尺寸達到預期的標準。最終，我們將槽的雙面粗銑剩下0.5mm（5）因為這個平面并未經(jīng)過任何處理，所以我們僅需要對它進行了一次簡單的加工。這個凹槽的大小是（精確度較高，屬于IT6級），深度是15。我們已經(jīng)預制了這個凹槽，它的三個表面的光滑程度也符合我們的標準。（6）采用組合裝配式拉刀加工，將孔的尺寸調(diào)整至20mm，并在此基礎(chǔ)上增加2mm的加工余量，同時，將0.5mm的拉刀加工余量一次性拉出孔內(nèi)的花鍵槽。（7），其他尺寸直接鑄造得到鑒于這種特殊的零部件需要進行大規(guī)模的制造，我們建議使用調(diào)節(jié)加工來滿足這一要求。這樣，我們就可以通過使用調(diào)節(jié)加工來確保最佳的加工效率。3.5確立切削用量及基本工時工序一毛坯工序Ⅰ用鑄造尺寸如毛坯圖（CAD毛坯圖）工序二銑圓柱下面（1）加工條件采用HT200作為原料，σb值為σb=0.16GPaHB=190~241值范圍為190~241，經(jīng)過精密鑄造而成。加工要求：粗銑鑄件圓柱下面。機床：銑床，XA5032臥式銑床。YG6系列硬質(zhì)合金鋼端銑刀中,它能夠達到ae<=40mm的銑削長度和ap<=1.5mm的齒數(shù)z=10,因此,按照《切割用量簡明手冊》(下面又稱《剪切手冊》),可以將它在剪切后的最大尺寸確定為do=80mm。該刀具的前角為+5°,后角為8°,副后角’為8°,刀齒斜角λ為-10°,主刃為60°，過度刃為30°，副刃為5°，過度刃的長度為為1mm。切削用量1）銑削量較少，設(shè)置銑削深度ap=1.3mm。2）根據(jù)《切削手冊》，我們選擇了f值較小的對稱銑，其值在f=0.14~0.24mm/z之間[]。這意味著，我們使用的是f=0.14mm/z的機器來完成這項工作。3）查后刀面最大磨損及壽命根據(jù)《切削手冊》3.7的數(shù)據(jù)，可以推斷出，在使用該工具時，后刀面的最大磨損值在1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min計算切削速度按《切削手冊》， 式（3-5）算得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s根據(jù)XA6132銑床的設(shè)計，將nc值設(shè)定在nc=475r/min，Vfc=475mm/s值設(shè)定在Vfc=475mm/s，實際的切割速率是vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min，而對應(yīng)的進給量是fzc=vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z。5）經(jīng)過校驗，機床的Pcm值大于Pcc，該校驗結(jié)果符合要求。結(jié)果為ap=1.3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(40+40)/475=0.168min 工序三以φ22孔底面為精基準，鉆、擴φ22孔。（1）選擇鉆頭利用雙頭刃磨技術(shù)的高速鋼麻花鉆法,其粗鉆深度為do=20mm,其后角αo=12°,兩重刃的直徑均為bε=二點五mm,橫刃的直徑為b=1.5mm,長度則為l=3mm,而其棱帶的直徑則為（2）選擇切削用量1）決定進給量查《切》，所以，按鉆頭強度選擇按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量經(jīng)校驗校驗成功。2）鉆頭磨鈍標準及壽命查《切》，可知，后刀面的最高摩擦系數(shù)在0.5~0.8mm之間[]，其使用期可達.3）切削速度查《切》修正系數(shù)故。式（3-7）查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度式（3-6）4）校驗扭矩功率所以故滿足條件，校驗成立。（3）計算工時T=L/nf=65/272*1.45=0.163min（4）擴孔的切削用量如下：擴鉆：采用φ22孔底面作為精度基準，將其倒置至20度角，并使用普通車床進行加工。工序六拉銷花鍵使用拉刀來調(diào)整花鍵的單向齒高：按照相應(yīng)的操作指南，將花鍵的單向齒高調(diào)節(jié)至0.06mm，并且在調(diào)節(jié)拉削速率的情況下，使得拉刀能夠同步運行多個齒輪。切削工時式式（3-7）花鍵孔的工序尺寸加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級表面粗糙度工序尺寸Φ25mm拉花鍵1.8mmCT86.4um24.8mm鉸孔0.2mm3.2um25mm在工序七中，將φ20孔作為精確的基準，粗銑兩槽以及三端面，保證槽1和槽2上下粗糙度不大于3.2。（1）在粗銑的基礎(chǔ)上，精細地銑出平面的槽，以達到最佳的加工效果1）使用錯齒三面刃銑刀，可以根據(jù)機械手冊中的指示精確地調(diào)整粗銑上平面的槽的銑削速度，從而達到最佳的加工效果。式（3-8） 計算工時2）通過使用錯齒三面刃銑刀，我們可以將精密銑削的速度提高30%，從而在平面的槽的兩邊進行更高的精密加工。式（3-9）計算工時式（3-10）（2）粗銑下平面的槽，精銑下平面的槽的三個面1）通過閱讀機械手冊，可以輕松獲取粗銑削平面的槽的最佳速度信息采用鑲齒三面刃銑刀，。則計算工時式（3-11）通過使用鑲齒三面刃銑刀，我們可以將精密的銑削速度提高30%，從而使得我們能夠更準確地切割出平面的槽的三個面。計算工時式（3-12）工序九去毛刺工序十檢查。3.5.1圓柱表面工序尺寸經(jīng)過詳細的數(shù)據(jù)分析，我們已經(jīng)確定了工件的總加工余量，現(xiàn)在我們將對每一個表面的加工工序進行詳細的計算：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大Φ55IT12（D2）鑄件7.0CT12粗鏜4.0IT126.30.956.8半精鏜3.0IT103.22.93.25Φ22IT7（D1）鉆18IT1117.8918擴1.8IT106.31.7161.910粗鉸0.14IT83.20.1070.224精鉸0.06IT71.60.0390.0933.5.2平面工序尺寸工序號工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件5.0CT1201粗銑Φ22孔下端面4.036.0121.57.7502粗銑Φ22孔上端面4.032.0121.57.7503粗銑Φ55孔上端面4.014.0121.86.3807精銑Φ22孔下端面1.031.080.751.28308精銑Φ22孔上端面1.030.080.751.28310精銑Φ55孔端面1.0×212.080.9511.0163.5.3確定切削用量及時間定額在工序01中，我們對Φ22和Φ55的下端進行了粗銑，并將其作為粗基準。（1）加工條件采用HT200作為原始材質(zhì)，σb范圍在σb=170~240MPa之間，經(jīng)過精密的鑄造加工而成的工件，其尺寸為aemax=72mm，l=176mm;請求：對Φ22孔的下端面進行粗銑，并保留4mm的余量；機床：X51立式銑床；YG6精度需ae≤90、深度ap≤6、齒數(shù)z=12，選用d0=125mm銑刀材料。《切削手冊》中值3.16表明菜刀前角γ0=0°、后角α0=8°、副后角α0’=10°，以及菜刀的刃角：Λs為λs=-10°，主偏角為60°，過渡刃為30°，副偏角為5°。（2）切削用量1）確定切削深度ap剩余量有限，我們選擇ap=4mm。2）確定每齒進給量fz我們決定在這個工藝中，我們將忽略尺寸精度以及表面質(zhì)量，并且選用較好的方式實現(xiàn)非對稱端銑加工。這能夠增加進料量，并且能夠更有效的提高加工效率。我們將選用YG6硬質(zhì)合金的端銑刀，機床功率為4.5kw。fz=0.09~0.18mm/z確定fz=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標準《切削手冊》中的數(shù)據(jù)顯示，在切削時，每次切削的時間3.7，刀刃的最小摩擦力約為1.5mm毫米。此外，銑刀的直徑d0=125mm，它的使用壽命T約為180分鐘。4）通過測定vc的值以及vf的值，來確定最佳的加工效率?！肚邢魇謨浴分械臄?shù)值3.16顯示，在d0=125mm、Z=12、ap≤7.5、fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min、nt=250r/min、vft=471mm/min[3]。按照不同的調(diào)整比率，kMV可以調(diào)整至kMV=1.0，而kSV可以調(diào)整至kSV=0.8。此外，還可以使用以下的切削速度計算方法來確定：式（3-13）其中，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機床主軸轉(zhuǎn)速：。按照《簡明手冊》中的4.2-36，我們將nc設(shè)置為300r/min，vfc設(shè)置為390mm/min，這樣，我們就可以得出：vc==m/min=118m/min式（3-14）fzc=vfc/ncz=390/300×12mm/z=0.1mm/z5)校驗機床功率經(jīng)過《切削手冊》的3.24的數(shù)值推算，Pcc的值約等于3.3kw，而按照機床的使用說明，Pcm的值應(yīng)該是4.5×0.75kw，即3.375kw>Pcc。因此，經(jīng)過檢查，該設(shè)備的性能達到了要求。經(jīng)過進一步的測試，我們得出結(jié)論：ap的值約等于ap=4.0mm，nc的值約等于nc=300r/min，vf的值約等于vf=390mm/s，vc的值約等于vc=118m/min，fz的值約等于fz=0.1mm/z。6）計算基本工時tm＝L/vf，L=l+y+Δ，l=176mm.查《切削手冊》表3.26，入切量超切量為：y+Δ=40mm，則：tm＝L/Vf=(176+40)/390=0.81min。在工序02中，我們對Φ22的上端進行了粗銑，并將其作為T1的定位基準。采用工序01，確定切削用量和時間，并進行相應(yīng)的計算。工序03粗銑Φ55上端面，以T4為定位基準刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，機床：X51立式銑床根據(jù)《切削手冊》查得，。根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36查得，取：，故實際切削速度：式（3-15）當時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為：查說明書，取計算切削基本工時：因此在04號孔的基礎(chǔ)上，通過對Φ32外圓的加固，并將其與T2孔的孔徑進行比較，確保其垂直度偏移量小于0.05mm，從而使孔的精確性達到IT10。（1）選擇鉆頭按照《切削手冊》的要求，我們應(yīng)該使用高速鋼麻花鉆的鉆頭，其中，在進行粗鉆的情況下，do的值應(yīng)該為18mm，而且，我們應(yīng)該使用雙錐后磨的橫刀，其中α的值為o，α的值為12°，二重刃的長度為bε，二重刃的長度為3.5mm，橫刀的長度為b=2mm，寬度為l=4mm，（2）選擇切削用量確定進給量根據(jù)《切削手冊》中的2.7和0.5的參考值，我們可以精準地計算出所需的進給量，以滿足加工的需求。按照《切削手冊》中的2.8，可以確定最佳的鉆頭高度，以及最大的進給量；根據(jù)《切削手冊》中的2.9，當軸向力達到8330N的情況下，應(yīng)根據(jù)實際情況確定最佳的進給量。經(jīng)過對三種進給量的比較，我們發(fā)現(xiàn)，工藝要求的進給量范圍在0.215~0.265mm/r之間。綜合《簡明手冊》中的指標4.2-16，我們最終決定采用這一進給量。因為這種方法需要使用鉆頭，所以我們建議在接近完成鉆井任務(wù)的同時，暫停使用自動進料系統(tǒng)?！肚邢魇謨浴分械臄?shù)據(jù)顯示，鉆孔過程中的軸向力Ff應(yīng)該在Ff=2500N左右，而軸承力修正系數(shù)應(yīng)該在1.0左右。因此，F(xiàn)f應(yīng)該在Ff=2500N左右。此外，Z525立式鉆具的應(yīng)用說明書中規(guī)定，該鉆具的最佳軸向力應(yīng)該在8830N到Ff之間，因此，您的鉆具的軸承力是合適的。確定鉆頭磨鈍標準及壽命根據(jù)《簡明手冊》，后刀的最小磨損量可達0.6mm，這意味著它的使用期可以達到.切削速度根據(jù)《切削手冊》2.30的指引，可以使用以下方法來確定切削的速率：（m/min）式（3-16）其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度：式（3-17）檢驗機床扭矩及功率根據(jù)《切削手冊》的2.20，在f小于f≤0.26，do小于19mm的情況下[4]，Mt=31.78N?m，而且所有的修正系數(shù)都是1.0，因此MC=31.78N?m。查機床使用說明書：Mm=144.2N?m。根據(jù)《切削手冊》2.23的數(shù)據(jù)，Pc的消耗量為1.3kw。查機床使用說明書，。由于，，故切削用量可用，即：，，（3）計算工時式（3-18）（4）擴孔至Φ19.8根據(jù)《切削手冊》表2.10的數(shù)據(jù)，經(jīng)過詳細的參考和機床使用說明書的指導，最終確定的進給量為：根據(jù)相關(guān)資料，我們可以確定在使用相同尺寸的實心孔進行加工時，所需的切削速度應(yīng)該是：基本工時：式（3-19）工序04粗鏜Φ55孔，以D1為定位基準。機床：T60臥式鏜床如果單邊余量可以一次性切除，那么根據(jù)《簡明手冊》4.2-20的規(guī)定，應(yīng)該采用這種方式。計算切削基本工時：式（3-20）工序05銑斜肩，以D1和T2為定位基準。刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀機床：X51立式銑床根據(jù)《簡明手冊》查得：。根據(jù)《切削手冊》查得：因此：現(xiàn)采用X51立式銑床，?。?，故實際切削速度為：式（3-21）當時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為：根據(jù)《切削手冊》表4.2-37查得,?。骸Ｓ嬎闱邢骰竟r：因此：式（3-22）工序07T2為基準，精銑Φ22下端面刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機床：X51立式銑床；查《切削手冊》表3.5，進給量為：，固取為0.5mm/r查閱有關(guān)材料，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則：式（3-23）X51立式銑床，從《簡明手冊》中4.2-36可知，它的實際切削速度如下：式（3-24）當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min本工序切削時間為：min式（3-25）工序08精銑Φ22上端面，以T1為基準。切削用量同工序07精銑時基本工時：在09工序中，我們對Φ22孔進行了粗鉸，并將其作為T2和Φ32外圓的參考。（1）粗鉸至刀具：專用鉸刀機床：Z525立式鉆床按照相應(yīng)的操作指南，鉸刀的推力范圍在0.8~1.2mm/z之間，推力值設(shè)置在0.81mm/r，而機床的主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置在=140r/min，因此，它的最佳加工速率應(yīng)該是：。機動時切削工時，=38mm，式（3-26）(2)精鉸至刀具：機床：Z525立式鉆床按照相應(yīng)的操作指南，當鉸刀的進給量設(shè)置在0.48mm/r時，將機床的主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置在140r/min，這樣就可以確保它的最大切削速率達到：機動時切削工時，=38mm工序10精銑Φ55端面，以D1為基準。機床：X51立式銑床使用硬質(zhì)合金立銑刀（鑲齒螺旋形刀刃），《切削手冊》3.6可知得27m/min的加速度，固選中X51立式銑床，并且根據(jù)我們的測試結(jié)果，工作臺的每分鐘加速度應(yīng)該是：查機床使用說明書，取。銑削基本工時：采用D1作為定位基準，對工序11半精鏜Φ55孔進行精確加工。單邊余量,可一次切除，則。根據(jù)《切削手冊》表1.6的數(shù)據(jù)，我們將進給量設(shè)定為0.27mm/r，而根據(jù)《切削手冊》表1.1的數(shù)據(jù)，我們可以得出以下結(jié)論：式（3-27）查《簡明手冊》表4.2-20，取為630r/min。加工基本工時：式（3-28）工序12在T1軸上進行鉆削，并鉸接Φ8的錐形孔，作為零部件的軸心。刀具：專用刀具機床：Z525立式鉆床通過《切削手冊》中2.15的數(shù)值來精準地估測出機床的主軸轉(zhuǎn)速。式（3-29）按機床選取，所以實際切削速度為：式（3-30）計算切削基本工時：式（3-31）工序13在T1和零件中線的基礎(chǔ)上，進行鉆孔，并進行螺紋加工。（1）鉆螺紋底孔mm機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆查資料得，進給量為0.18～0.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=17m/min，則：式（3-32）查《簡明手冊》表4.2-15，取。實際切削速度為：式（3-33）計算切削基本工時：式（3-34）（2）攻螺紋M8機床：Z525立式鉆床刀具：絲錐M8，P=1mm根據(jù)機械的應(yīng)用介紹，將磨削數(shù)量設(shè)定為：，將機械的軸線速度設(shè)定為：，那么在進行機動操作的情況下，就可以根據(jù)這些信息來估算出磨削的總體工時。式（3-35）工序14銑斷，以D1為基準。使用鋸片銑刀，其長度為d為160mm，寬度為l為4mm，齒型為中齒，齒長為Z為40mm。采用X61臥式銑床查《切削手冊》，選擇進給量為：,切削速度為：，則：式（3-36）根據(jù)《簡明手冊》表4.2-39，取，故實際切削速度為：式（3-37）此時工作臺每分鐘進給量應(yīng)為：查《切削手冊》表4.2-40，剛好有。計算切削基本工時：式（3-38）第4章夾具設(shè)計4.1方案通過詳細的研究，我們最終選擇了一種新型的銑削刀頭。我們認為，選擇這種刀頭的最佳原因包括：①確保工件的精度和品質(zhì)；②采用最優(yōu)的工藝，并且最大限度地減少結(jié)構(gòu)復雜度；③易于操作，節(jié)約人力和物資；④精度和精度較高，可以大大提升生產(chǎn)效率；⑤價格實惠。重新審視并找到一個更加完美的解決方案。4.1.1確定定位方案、設(shè)計定位裝置由上圖可知，本實用新型采用花鍵軸線和右端面作為定位基準可以使工序基準和定位基準一致，消除基準的不一致誤差從而減小定位誤差。選擇了一種定位方法：利用花鍵定位短銷，對工件沿x、z和繞x方向進行了約束；利用平面支承，對工件進行了約束。其位置方案如下所示：4.1.2確定夾緊方案、設(shè)計夾緊機構(gòu)根據(jù)夾緊力的選擇原則，確定夾緊方案選用單螺旋夾緊機構(gòu)，夾緊方案簡圖如圖該夾緊機構(gòu)夾緊力的作用點正對于墊圈所形成的支承平面，且工件剛性較強部分即為花鍵軸部分，因此，這種夾緊機構(gòu)的夾緊力作用點就在工件剛性大的部位。另外，作用點距離加工表面更近，極大減小了切削力矩。工件的定位基面為墊圈所形成的支承平面，因此該夾緊機構(gòu)夾緊力作用力的方向便垂直于定位基面，且工件剛性較強方向為花鍵軸軸線方向，這樣，夾持壓力的方向和工件剛度更大的方向是一致的。由以上分析可知，該夾持機構(gòu)作用于夾持力時，遵循了夾持力作用點和作用方向的選擇原則，故選擇該夾持機構(gòu)是較為合理的。4.1.3夾具精度分析通過對夾具結(jié)構(gòu)的詳細描述，我們可以清楚地指明每個定位部位的位置和公差，并計算它們之間的誤差。通過檢驗這些誤差，我們可以判斷這些部位的精度是否符合我們的生產(chǎn)流程中的技術(shù)要求。如果不能滿足要求，就必須進行修改，例如調(diào)整公差、替換定位元件、修改定位基準，或者可能需要修改原有的設(shè)計，以便進行全面的分析和計算。4.1.4夾具夾緊力分析查《現(xiàn)代夾具設(shè)計手冊》可得銑削時的力計算公式為式（4-1）采用X62K6140臥式銑床，齒數(shù)為3，直徑為10mm的高速鋼立銑刀。工件材料：HT200,σb查得Cp