活塞銷加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)【鉆2-φ10孔】

活塞銷加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)【鉆2-φ10孔】,鉆2-φ10孔,活塞,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì),夾具,10 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 10 下料 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 臥式帶鋸床 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 下料φ115長(zhǎng)215 3米卷尺， 臥式帶鋸床 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 20 車 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 13.00 13.00 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車外圓至φ112，長(zhǎng)度213 游標(biāo)卡尺、外圓車刀 400 32 6.4 110 1 0.58 1.77 2 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 30 車 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 14.74 7.37 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆中間孔至φ30 游標(biāo)卡尺，鉆頭φ30 900 20 1.0 4.1 1 5.6 1.77 2 擴(kuò)孔至φ32 鉆頭φ32 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 40 車 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 13.2 13.2 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車內(nèi)孔至φ35公差尺寸到位 內(nèi)孔車刀 360 8.88 5 2.0 2 0.5 1.7 2 3 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 50 車 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z3050 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 0.3 0.3 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 以中間孔定位，鉆外圓面的六個(gè)φ9孔 鉆頭φ9 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 6 頁(yè) 第 6 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 60 鉆 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z3050 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 鉆孔夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 10.0 5.0 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 以中間孔定位，以鉆孔夾具裝夾，鉆端面上的2-φ10孔深185，并攻絲M12深20mm 鉆頭φ10，絲攻 600 30 1.00 2.0 2 3.0 2.0 中南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 7 頁(yè) 第 7 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 70 磨 20CrNiMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 棒料 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 磨床 MW1420 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 10.0 5.0 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 磨外圓面至φ110達(dá)到公差要求 磨砂輪 600 30 1.00 2.0 2 3.0 2.0 機(jī)械加工工藝流程表 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 活塞銷 零件名稱 活塞銷 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) 20CrNiMo 毛 坯 種 類 圓棒料 毛坯外形尺寸 Φ115x215 每毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 備注 1 下料 切長(zhǎng)Φ115x215 臥式帶鋸床 3米卷尺 3 車 粗車外圓至φ112，長(zhǎng)度213下公差-0.5mm CA6140 游標(biāo)卡尺、外圓車刀 4 車 鉆中間孔Φ30，擴(kuò)孔至φ32 CA6140 Φ28車床鉆頭，擴(kuò)孔鉆頭φ30 5 車 精車至內(nèi)孔φ35公差尺寸到位 CA6140 內(nèi)圓車刀 6 鉆 鉆外圓面上6-φ9孔深度12mm Z3050 游標(biāo)卡尺、φ9鉆頭 7 鉆 以中間孔定位鉆端面2-φ10孔深185mm，并攻M12螺孔深20mm Z3050 游標(biāo)卡尺、φ10鉆頭、M12絲攻 8 磨 磨外圓面至φ110公差尺寸到位 MW1420 外圓磨床 9 鉗 修毛刺，倒角 鉗工臺(tái) 10 熱處理 表面及端面淬火至硬度HRC56-65 熱處理爐 洛式硬度計(jì) 11 終檢 終檢 檢驗(yàn)臺(tái)上 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 1 1 活塞銷加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 題目：設(shè)計(jì)“活塞銷加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)“ 內(nèi)容：1. 零件圖 2．毛坯圖 3. 工藝過(guò)程卡 4. 夾具裝配圖 5. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)老師 系主任 20 年 0 月 日 2 目錄 1 序言 .....................................................2 2 活塞銷工藝設(shè)計(jì) ............................................4 2.1.1 零件的作用 .............................................4 2.1.2 零件的工藝分析 .........................................4 2.2 活塞銷加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 .....5 2.2.1 確定毛坯的制造形式 .....................................5 2.2.2 基面的選擇 .............................................5 2.2.3 確定工藝路線 ...........................................5 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .................6 2.2.5 確定切削用量 ...........................................7 2.2.6 確定基本工時(shí) ..........................................15 2.3 小結(jié) ....................................................16 3 活塞銷鉆孔夾具設(shè)計(jì) ......................................16 3.1 定位基準(zhǔn)和定位元件的選擇 ................................16 3.2 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 ................................17 3.3 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 ..................................18 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ................................18 總 結(jié) ......................................................19 參考文獻(xiàn)....................................................20 3 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技 術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械 制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為畢業(yè) 設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 4 2 活塞銷加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給的零件是活塞銷。活塞銷用來(lái)連接活塞和連桿，并將活塞承受的力傳給連桿 或相反?；钊N在高溫條件下承受很大的周期性沖擊負(fù)荷，且由于活塞銷在銷孔內(nèi)擺動(dòng)角 度不大，難以形成潤(rùn)滑油膜，因此潤(rùn)滑條件較差。為此活塞銷必須有足夠的剛度、強(qiáng)度和 耐磨性，質(zhì)量盡可能小，銷與銷孔應(yīng)該有適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和良好的表面質(zhì)量。在一般情況 下，活塞銷的剛度尤為重要，如果活塞銷發(fā)生彎曲變形，可能使活塞銷座損壞。 2.1.2 零件的工藝分析 由活塞銷的零件圖可知，零件圖如下： 零件的材料為 20CrNiMo，此材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。需要加工表面以及加工表面的位置要求。 現(xiàn)分析如下： （1）主要加工面： 1）左右兩端面； 2）中間 Φ35 孔； 5 3）Φ110 外圓面 （2）主要基準(zhǔn)面： 1）以中間孔 Φ35 孔為基準(zhǔn)的加工表面 2）Φ110 的外圓面 具體的工藝過(guò)程如表 2.1 所示。 表 2.1 最終工藝過(guò)程 工序 1 下料，用臥式帶鋸床切 Φ115 的圓料長(zhǎng) 215mm 工序 2 粗車外圓至 φ112，長(zhǎng)度 213 工序 3 鉆中間孔至 φ30，擴(kuò)孔至 φ32 工序 4 精車至內(nèi)圓孔 φ35 到公差尺寸要求 工序 5 鉆外圓面上 6-φ9 孔 工序 6 以中間孔為定位基準(zhǔn)，鉆端面上的 2 個(gè) φ10 孔深 185，并攻絲 M12 深 20mm 工序 7 磨外圓面 φ110 至公差尺寸要求 工序 8 表面及端面淬火處理 HRC55-60 工序 9 終檢驗(yàn) 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的材料是 20CrNiMo ，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。由于毛坯用棒料, 毛坯尺寸的確 6 定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只 是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余 量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 為了中批量生產(chǎn)切長(zhǎng) 115mm 的料一次性可以做 2 件，節(jié)省工序也節(jié)省時(shí)間。 1）加工外輪廓面，由于是帶鋸床下料較為粗糙，上車床車外圓面，只需粗加工即可， 外形狀大致即可，表面要求不高。 2）上下面加工。由于上下表面有粗糙度要求 12.5。只需一次粗加工即可，上下面留 余量 2-3mm。 3）加工中間孔 Φ35 孔，此孔為基準(zhǔn)孔，所以要求較高，采用多次加工孔達(dá)到孔的精 度要求，先用小鉆頭上車床即 28 鉆頭，再用 φ30 鉆頭擴(kuò)至中間 Φ32，然后用內(nèi)孔車刀 精車內(nèi)圓孔 φ35，以此達(dá)到中間孔要求，加工孔前留余量 2-3mm。 4）加工 2-Φ10 深孔，采用中心鉆先打孔，然后小鉆頭鉆孔，最后用 Φ10 鉆頭鉆孔， 以此達(dá)到加工精度要求。 2.2.5 確定切削用量 工序 1：帶鋸床下料 加工條件：臥式帶鋸床 工件材料：40Cr，Φ270 的棒料。 一次切長(zhǎng) 130mm，保證長(zhǎng)度±1mm 左右。 工序 2：車外圓表面 Φ112 刀具：外圓車刀，材料： ，因其單邊余量：Z=1.9mm15YT 所以車削深度 ：pa.9m? 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-75，取 車削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]表 30—0.2/faZV 34，取 。1.3/Vs 7 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式（2.1）n10Vd?? 式中 V—車削速度； d—刀具直徑。 由式 2.1 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n101.360854/min42???nr? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74 ? 實(shí)際銑削速度 ：v.3.7/1060?dns 進(jìn)給量 ： fV.28/4.8/??ffaZm 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.2infVs? ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 2.4-81,?a 0a? （2）粗車上下表面 加工條件： 工件材料：40Cr 機(jī)床： CA6140。 參考文獻(xiàn)[7]表 30—31 刀具：端面車刀： 。15YT 車削深度 ：pa?m 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 30—31，取f 0.8/famZ? 車削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]表 30—31，取V32Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（2.1）有：n100.3261/in14rd???? 按照參考文獻(xiàn)[7]表 3.1-31 75? 實(shí)際車削速度 ：v.0.4/06nms? 進(jìn)給量 ，由式（ 1.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZnms? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： mf2./3ins? 工序 3：加工孔 Φ35 到要求尺寸 工件材料為 20CrNiMo。中間孔的直徑為 35mm，表面粗糙度 1.6。加工機(jī)床為 Z3050 立式鉆床，選擇切削用量。在車床上已經(jīng)鉆出 Φ28 孔 （1 ）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-10 可查出 ，由于f 0.47~.5/fmr?表 孔深度比 ， ，故 。查0/3/21.6ld?0.9lfk?(0.4~.5)921f?表 8 Z3050 立式鉆床說(shuō)明書，取 。0.43/fmr? 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)'1.75/fmr? 允許的軸向力 （由機(jī)床說(shuō)明書查出），根據(jù)表 28-9，允許的進(jìn)給量max1569FN 。"1.8/fr? 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。f'f"f 2）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插入法v mP 得： ，17/in?表 4732FN?表 ，5.69NM?表 1.5mkW表 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in80.7.2(/in)???表 ''01/i16n rdm?表 查 Z3050 機(jī)床說(shuō)明書，取 。實(shí)際切削速度為：195/inr0295/in4/i10rv??? 由表 28-5， ，故.6MFTk473.6()FN5.954.8m??? 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為P'/)Mnk?表（1.2(261.0kWW? 機(jī)床有效功率 ' 4.5.835E mPkP??? 故選擇的鉆削用量可用。即 ， ， ，05dm?0.3/fr19/inr?14/inv? 相應(yīng)地 ， ，16FN54.8T?.05mPkW （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-31，f 。根據(jù) Z3050 機(jī)床說(shuō)明書，取 =0.57mm/r。表 （ 0.78） m/r0.7=9./r???f f 2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-33，取 。修正系數(shù)：vn 25/inv?表 ，.8vk?4.71.02(1.09)ppRavak?根 據(jù) 9 故 '25/min0.812./minv???表' '1)nd?表 （ ./i(4.7)86/ir 查機(jī)床說(shuō)明書，取 。實(shí)際切削速度為275/inr?301vdn???? 34./mi102/i?? （3）確定鉆削切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-36， ，按該表注 4，進(jìn)f 1.3~26fm?表 給量取小值。查 Z3050 說(shuō)明書，取 。1.6/fr? 2）確定切削速度 及 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-39，取 。由vn 8./inv表 參考文獻(xiàn)[7]表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk0.9pavk524.7(/152)pRa??根 據(jù) 故 '8./min0.89.4/minv??表 ' '1()d?表 7.4/i(25)95/ir? 查 Z3050 說(shuō)明書，取 ，實(shí)際鉸孔速度10/inr?30vdn??? 325/mi7.8/i??? （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔： ， ， ，0380.4/fr?195/minr?14/inv? 擴(kuò)孔： ， ， ，d522.3 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-31 7/in')mMPk表（ 1.(95/46)1.05WkW??? 324.75/i013/inr???? 工序 4：車中間 Φ35 的孔 機(jī)床 CA6140 車刀 刀具 內(nèi)孔車刀查[1]表 8 10 1. 計(jì)算切削用量 （1） 由[1]表 9.4—1 和[3]查得 走刀量 f=0.67 mm/r （2） 車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由[1]表 9.4—6 查得 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.2~0.3 表 9.4—7 查得 耐用度為 T=150min （3） 切削速度 由[1] 式 3.2 vPuwYfXpm qVkzaTdCVv0v? 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) .1?v 40?VC2q.0vX m=0.5.vY5.u1.p mzfaf 82467. 6?wa8 代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （4） 確定機(jī)床主軸速度 min/5.390/.610rsrdwvns ??? 由[3] 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s 所以 實(shí)際切削速度為 in/2.196/27.310sdnvw??? 2. 計(jì)算切削工時(shí) sznaylvLTffm.?? 工序 5：鉆 2-φ10 深孔 選擇鉆床及鉆頭 選擇 Z3050 鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=22mm，鉆頭采用雙頭刃磨法， 1）確定切削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-10 可查出 ，由于孔深f 0.25~.31/fmr?表 度比 ， ，故 。查0/3/12.5ld?1.0lfk?(0.25~.31)f?表 Z3050 立式鉆床說(shuō)明書，取 。3/mr 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)'.7/fr? 11 允許的軸向力 （由機(jī)床說(shuō)明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-9，允許的max15690FN? 進(jìn)給量 。".8/fr? 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。f'f"f 確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插入法得：v mP ，17/inv?表 4732?表 ，5.69TNM?表 1.5mPkW表 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-3， ， ，故0.8v.75lv?'17/in.72(/in)v??表 ''019mn rd??表 查 Z3050 機(jī)床說(shuō)明書，取 。實(shí)際切削速度為5/inr?0297.3/i110mv?? 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-5， ，故1MFTk473.473()FN?5.695.69TN??? 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mP '/)mMPnk表（ 1.2(/28)1.02WkW?? 機(jī)床有效功率 ' 4.5.365E mkP??? 故選擇的鉆削用量可用。即 ， ， ，012dm?0.2/fr19/inr?7.35/minv? 相應(yīng)地 ， ， 473FN51.6T??0.82mPkW 2.2.6 確定基本工時(shí) （1）車外表面 加工條件： 工件材料：20CrNiMo 機(jī)床：CA6140 車刀 刀具：外圓車刀 粗銑的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 l=215 毫米， l 12 刀具切入長(zhǎng)度 ：1l 210.5()(1~3lDa????240)7m? 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt1290.34in8jmlf??? 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 10.4ft? 車的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 l 90lm? 刀具切入長(zhǎng)度 ：車時(shí)11lD 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt129021.4in35jmlf???? （2）鉆孔 φ28 孔 加工條件： 工件材料：20CrNiMo 機(jī)床：CA6140 刀具：鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆； 鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀 鉆孔工時(shí)：切入 3mm、切出 1mm，進(jìn)給量 ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ， 0.43/fmr?195/minr? 鉸孔： ， ， ，025dm?1.6/fr1/inr7.8/inv =（30+3+1）/0.43×195=0.41min1t 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 1.ft 擴(kuò)孔工時(shí)：切入 3mm、切出 1mm，進(jìn)給量 ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速0.5/fr?275/inr? =（30+3+1）/0.57×275=0.22min2t 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 2.7ft 鉸孔工時(shí)：切入 3mm、切出 1mm，進(jìn)給量 ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1.6/fmr10/minr =（30+3+1）/1.6×100=0.21min3t 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 3.ft? 總工時(shí)：t= + + + + + =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min1t231ft2f3ft （3）鉆孔 Φ10 工件材料：20CrNiMo 加工要求：粗糙度要求 ，.aRm?? 13 機(jī)床：Z3050 刀具：高速鋼鉆頭 Φ10， 計(jì)算基本工時(shí) 用 Φ10 的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量 f=0.64mm/z，切削速度 0.193m/s，切削深度是 1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 195r/min。走刀長(zhǎng)度是 36mm。 基本工時(shí)： =2×36/(0.64×195)=0.58 min。1t 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 1.7ft? 基本工時(shí)： =2×36/(0.64×195)=0.58 min。2t 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 2.ft 總的基本工時(shí)：t= + + + =4.7min。1t21ft2f 2.3 小結(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。 對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生 產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工 藝來(lái)體現(xiàn)。 14 3 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 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。在加工 2 個(gè)深孔時(shí)，需要設(shè)計(jì) 專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工 2 個(gè) Φ10，以 Φ35 孔為基準(zhǔn)，加工 2 個(gè) Φ10 孔。 本夾具主要用來(lái)鉆兩個(gè) Φ10 錐孔。這 2-φ10 孔有尺寸精度要求，表面粗糙度為 3.2mm。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。 因此再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.1 定位基準(zhǔn)和定位元件的選擇 由零件圖可知，中間 Φ35 孔已經(jīng)加工完成，此中心 Φ35 孔和下平面作為基準(zhǔn)為，兩 個(gè) Φ10 孔以此為中心基準(zhǔn)加工的，所以設(shè)計(jì)的夾具以此中心孔為定位，下平面作為支撐 面。 由于中間孔 Φ35 為工藝孔，以中間孔定位不外乎用芯軸或者定位銷，本次設(shè)計(jì)中采 用定位銷定位。定位銷的大致圖如下： 圖 3-1 定位銷 另一定位元件采用外定位套，即活塞銷工件放置在定位套內(nèi)，用兩個(gè)夾緊螺釘通過(guò)定位套 插入外圓面上的 φ9 孔內(nèi)。此定位套的圖形如下： 15 圖 3-2 定位套的圖形 3.2 切削力及夾緊力的確定 由于本道工序主要完成鉆孔加工。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得： 鉆削力 6.08.2HBDfF? 鉆削力矩 ..91T 式中： 6Dm????231875323minaxmax ????15.0???rf ?0.80.625275.??FN 1.9..14??T 本道工序加工孔時(shí)。采用平壓板和壓壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺 釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式： 式（3.1）0' '12()ZQLWrtgt???? 式中： —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）；0 —原始作用力（N）； —作用力臂（mm）；L —螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；'r 16 —螺桿端部與工件間的摩擦角（°）；1? —螺紋中徑之半（mm）；Zr —螺紋升角（°）；? —螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）。'2 由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 1-2-23 可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力：0''35018954(1)WN?????? 3.3 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 本夾具裝夾很簡(jiǎn)單，采用側(cè)面用兩個(gè)壓緊螺釘壓緊，工件放在定位套內(nèi)，定位套側(cè)面開(kāi)有 孔用兩個(gè)壓緊螺釘對(duì)應(yīng)壓緊工件的四個(gè)外圓面上，以此實(shí)現(xiàn)壓緊。定位套外用兩個(gè)固定式 夾緊螺釘夾緊。固定式夾緊螺釘選用機(jī)床夾具附件。固定式手柄壓緊螺釘國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 JG/T8006.3-1999。 固定式手柄壓緊螺釘采用型號(hào)為 M12X70。固定式手柄壓緊螺釘?shù)拇笾聢D如下： 圖 3-3 固定手柄壓緊螺釘，國(guó)標(biāo)號(hào) JG/T8006.3-1999 17 3.4 夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 該夾具安裝簡(jiǎn)單，將活塞銷工件放入定位套內(nèi)，在定位套的外圓面上用兩個(gè)壓緊螺釘通過(guò) 外圓面上的 φ9 孔來(lái)壓緊活塞銷側(cè)面，中間用定位銷定位固定。并在定位套上有鉆模板， 鉆模板上有兩個(gè)固定鉆套，為了準(zhǔn)確定位鉆 2-φ10 深孔，達(dá)到精度要求。 圖 3-4 鉆孔夾具裝配圖 18 總結(jié) 通過(guò)本次設(shè)計(jì)過(guò)程，我對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課知識(shí) 進(jìn)行了復(fù)習(xí)，加深了對(duì)專業(yè)課知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同樣了解到了自己在知識(shí)實(shí)際運(yùn)用方面的不足。 在設(shè)計(jì)中，我通過(guò)查尋各種資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下掌握了夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程 方法，更加深該了機(jī)械行業(yè)需要嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的認(rèn)識(shí)。本次設(shè)計(jì)對(duì)以后的專業(yè)課設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè) 計(jì)都起到了很大的作用，同樣為以后工作打下了基礎(chǔ)。 19 參考文獻(xiàn) [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討，組合夾具，1982. 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