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摘 要 機械加工行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進的發(fā)展， 在新經(jīng)濟時代，行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其質量、性能要求有了新的變化。 現(xiàn)在機械加工行業(yè)發(fā)生著結構性變化，工藝工裝夾具的設計與改良已成為企業(yè)生存和 發(fā)展的必要條件，工藝工裝夾具的設計與改良直接影響加工產(chǎn)品的質量與性能。 本課題主要是針對支架工藝規(guī)程和加工 3×Φ7 螺紋孔工裝夾具設計及其調研, 文中 介紹了支架的加工工藝規(guī)程，以及在制定過程中所遇到問題的分析、工時定額、切削 用量的計算等。同時通過對夾具整體方案的設計，定位機構的設計，以及了解了專用 夾具的設計要求，詳細設計出了支架零件鉆 3×Φ7 螺紋孔的夾具機構，并對加工中用 到的夾具的設計過程，包括定位、夾緊及誤差進行了分析和計算。 通過設計，進一步熟悉了加工工件工藝分析過程，了解夾具的設計規(guī)程，通過調 研和查閱資料，從而設計出最佳的加工工藝方案和工件專用的夾具。通過刀具的合理 選擇以及夾具的實際設計，掌握了一個零件加工工藝方案如何制定、夾具如何設計， 并提高分析問題解決問題的能力。通過使用 AutoCAD 和 Proe 進行夾具設計，進一步 提高了計算機繪圖能力，為我以后的學習和工作奠定了良好的基礎。 關鍵詞：支架；工藝方案；夾具；刀具 ABSTRACT Mechanical processing industry as a traditional and vigorous industries,nearly ten years has achieved rapid development, In the new economic era，the profession has presented the recent trend of development, From this to its quality and the performance requirement had the new change. Now the machine-finishing profession is having the structural change, Technology to design the clamp and improved has become the enterprise survival and the development of the necessary conditions. Process design and improvement of jig directly affect the quality and performance of products. This topic is mainly directed against the stents procedure and processing 3 x Φ7holes’ Jig design and research. This paper introduces the processing stent procedures，and the problems encountered of analysis in the process of establishing, fixed working hours, Cutting dosages of the calculation. Through the whole scheme design of fixture, design of positioning mechanism, and the special jig design requirements, The detailed design a stent parts 3xΦ7holes’ Jig design, And the process of using fixture design process, Including positioning, clamping and error is analyzed and calculated. Through the design, Become more familiar with the process of machining the workpiece process analysis, learning fixture design rules, Through research and access to information, to design the best process technology program and a dedicated fixture workpiece. Through cutting tool's reasonable choice as well as jig's actual design, Grasping how to process a components craft plan to formulate, how to design a fixture, And improve the ability to analyze and solve problems. By using AutoCAD and Proe for fixture design, Have improved the computer painting ability further，F(xiàn)or my future study and work has laid a good foundation. Keywords: Stent Technology Program Tool Jig 目 錄 引 言 ....................................................................................................................................................................2 第一章 工件加工工藝安排 .........................................................................................................................3 第二章 機械加工工藝規(guī)程 .........................................................................................................................5 2.1 工藝規(guī)程 ..................................................................................................................................................5 2.1.1 確定毛坯的制造形式 ..................................................................................................................5 2.1.2 材料的技術要求............................................................................................................................5 2.1.3 基準的選擇 ....................................................................................................................................6 2.2 工藝規(guī)程涉及的計算 ..........................................................................................................................6 2.2.1 工序一 銑后側大平面................................................................................................................6 2.2.2 工序二 銑圓柱右側平面 ...........................................................................................................7 2.2.3 工序三 銑圓柱左側平面 ...........................................................................................................8 2.2.4 工序四 銑上平面 .........................................................................................................................9 2.2.5 工序五：加工 Φ20H7 孔 .........................................................................................................10 2.2.6 工序六：加工 Φ6H8 孔 ...........................................................................................................13 2.2.7 工序七：加工 3*Φ7-Φ14 孔 ...............................................................................................16 第三章 夾具設計 ..........................................................................................................................................20 3.1 夾具總體方案設計 ..............................................................................................................................20 3.2 定位機構的設計...................................................................................................................................20 3.3 專用夾具設計要求 ..............................................................................................................................21 3.4 加工支架 3*Φ7-Φ14 孔的工裝夾具 ..........................................................................................21 3.4.1 本工序零件的加工要求分析..................................................................................................21 3.4.2 確定夾具類型 ..............................................................................................................................21 3.4.3 擬定定位方案和選擇定位元件 .............................................................................................21 3.4.4 切削力及夾緊力計算 ................................................................................................................22 3.4.5 確定夾緊方案 ..............................................................................................................................23 3.4.6 總體結構分析 ..............................................................................................................................23 3.4.7 工作原理 ........................................................................................................................................24 3.5 夾具圖 ......................................................................................................................................................24 3.5.1 夾具裝配圖如下..........................................................................................................................24 3.5.2 夾具體如下 ...................................................................................................................................25 總 結 ..................................................................................................................................................................26 謝 辭 ..................................................................................................................................................................27 參考文獻..............................................................................................................................................................28 附 表 ..................................................................................................................................................................29 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 2 引 言 當今社會人們廣泛使用家用機器和大型機器，人們的生活水平得到了很大的改善。 因此我們的生活離不開制造業(yè)，當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時,很少談到工件夾具,但 是在零件生產(chǎn)的基本領域,夾具的生產(chǎn)的重要正逐步顯現(xiàn)出來。如今,制造商們需要供應 商提供一步到位服務,他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)毓棠軌蛑С秩蚧a(chǎn)。他們需 要交鑰匙解決辦法。他們堅持與供應商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以 及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。 那些制作夾具的人,必須采用與制作價值好幾 百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則,如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 夾具不僅保證了工件加工的相對位置，而且提高了勞動生產(chǎn)率、減輕了勞動強度， 更為重要的是保證了產(chǎn)品質量。許多工件夾具系統(tǒng)依然高度依賴操作人員，由他們圍 繞被裝夾的零件，依次松開和擰緊螺母和螺栓，這是一種費時又不可靠的作業(yè)。如果 沒有緊固某個螺栓，或者緊固有變化，則可能產(chǎn)生不合格的夾緊或工件變形。在像天 津一汽這樣大規(guī)模的汽車流水生產(chǎn)線上，往往要求采用大量高效的、快速的工裝夾具 以滿足汽車生產(chǎn)的要求。由于這些工裝夾具數(shù)量大，要求高，直接影響產(chǎn)品質量，在 設計時的數(shù)值顯得尤為重要。因為這些數(shù)值一經(jīng)確定則其精度直接影響生產(chǎn)出的產(chǎn)品 質量，若其數(shù)值偏大或偏小會造成資源的不必要浪費，還可能使產(chǎn)品出現(xiàn)一些不良影 響。因此，設計出精準的夾具對工件生產(chǎn)加工具有重要意義。 在本次設計當中，把所學的機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程 材料機械制造工藝，金屬切削原理及刀具，夾具設計和 AutoCAD 制圖有機結合起來， 既是對以前所學知識的檢驗，又為我步入社會，參加工作打下了基礎。 在這次對支架工藝規(guī)程及加工 3*Φ7 螺紋孔工裝夾具設計中，我查閱了不少于此相 關的資料，并進行了相關的調研，使我對支架有了更深層次的了解，了解了支架的基 本結構、功能、及工作原理。還使我對 AutoCAD、Proe 等制圖軟件和各種資料的相關 運用有了更深的理解。 在說明書編寫過程中，得到了宿崇老師以及相關同學的大力支持和熱情幫助，在 此謹以致意。 雖然如此，限于本人水平有限，時間倉促，在設計過程中難免有錯誤之處，敬請 各位老師批評指正。 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 3 第一章 工件加工工藝安排 圖 1-1 （根據(jù)零件圖上所標注的圖標為參考，工步如下） 表 1-1 工件的加工工藝安排 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 刀具名稱 量具名稱 1 鑄造毛坯 用灰鑄鐵鑄造 工件毛坯 端銑刀 游標卡尺 2 銑后側大平面 銑后側大平面 至8（ 0+0.087）粗 糙度為6.3 端銑刀 游標卡尺 3 銑圓柱右側平 面 銑圓柱右側面 至 43（ 0+0.025） 粗糙度為 6.3 端銑刀 游標卡尺 4 銑圓柱左側平 面 銑圓柱左側面 至 40（ 0+0.054） 粗糙度為 6.3 端銑刀 游標卡尺 5 銑上底面 銑上底面至 5（ 0+0.098）粗糙 度為 6.3 端銑刀 游標卡尺 6 鉆、擴、鉸 Φ20H7 孔 鉆孔至 Φ18（ 0+0.067） 標準鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 Φ19（ 0+0.054） 標準鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 硬質合金鉸刀 塞規(guī) 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 4 Φ20H7（ 0+0.006 ）粗糙度 1.6 7 鉆、擴、鉸 Φ6H8 孔 鉆孔至 Φ4（ 0+0.037） 標準鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 Φ5（ 0+0.072） 標準鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 Φ6H8（ 0+0.005） 粗糙度 3.2 硬質合金鉸刀 塞規(guī) 8 鉆、擴、鉸 3*Φ7-Φ14 孔 鉆孔至 Φ5（ 0+0.034）保 證大孔鉆孔至 Φ12（ 0+0.087） 階梯鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 Φ6（ 0+0.064）保 證大孔擴孔至 Φ13（ 0+0.056） 階梯鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 Φ7（ 0+0.007）保 證大孔鉸孔至 Φ14（ 0+0.007） 粗糙度 12.5 硬質合金鉸刀 塞規(guī) 9 清洗、檢驗 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 5 第二章 機械加工工藝規(guī)程 2.1 工藝規(guī)程 2.1.1 確定毛坯的制造形式 支架零件的毛坯通常采用鑄鐵件。因為灰鑄鐵表層為白口組織，具有比較高的硬 度和耐磨性。具有較高的抗壓強度。不易被破壞。價格也比較便宜，因此作為支架的 材料比較適合。 選零件的材料為 HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況， 選用砂型機鑄造。 2.1.2 材料的技術要求 (1).零件加工表面上，不應有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。 (2).未注形狀公差應符合 GB1184-80 的要求。 (3).未注長度尺寸允許偏差±0.5mm。 (4).鑄件公差帶對稱于毛坯鑄件基本尺寸配置。 (5).未注圓角半徑 R5。 (6).未注倒角均為 2×45°。 (7).銳角倒鈍。 (8).各密封件裝配前必須浸透油。。 (9).進入裝配的零件及部件（包括外購件、外協(xié)件），均必須具有檢驗部門的合格 證方能進行裝配。 (10).零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切 屑、油污、著色劑和灰塵等。 (11).裝配前應對零、部件的主要配合尺寸，特別是過盈配合尺寸及相關精度進行 復查。 (12).裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。 (13).規(guī)定擰緊力矩要求的緊固件，必須采用力矩扳手，并按規(guī)定的擰緊力矩緊固。 (14).同一零件用多件螺釘（螺栓）緊固時，各螺釘（螺栓）需交叉、對稱、逐步、 均勻擰緊。 (15).鑄件表面上不允許有冷隔、裂紋、縮孔和穿透性缺陷及嚴重的殘缺類缺陷 （如欠鑄、機械損傷等）。 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 6 (16).鑄件非加工表面上的鑄字和標志應清晰可辨，位置和字體應符合圖樣要求。 (17).鑄件非加工表面的粗糙度，砂型鑄造 R，不大于 50μm。 (18).鑄件有傾斜的部位、其尺寸公差帶應沿傾斜面對稱配置。 (19).鑄件非加工表面的皺褶，深度小于 2mm，間距應大于 100mm。 (20).機器產(chǎn)品鑄件的非加工表面均需噴丸處理或滾筒處理，達到清潔度 Sa2 1/2 級 的要求。 (21).鑄件必須進行水韌處理。 (22).鑄件不允許存在有損于使用的冷隔、裂紋、孔洞等鑄造缺陷。 (23).裝配前，都要進行脫脂、酸洗、中和、水洗及防銹處理。 (24).裝配時，對管夾、支座、法蘭及接頭等用螺紋連接固定的部位要擰緊，防止 松動。 2.1.3 基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。以零件的后側大平面作為基準面， 其他基準另行說明。以便消除基準不重合誤差和轉換的誤差。 2.2 工藝規(guī)程涉及的計算 2.2.1 工序一 銑后側大平面 1，選擇刀具 1）選擇YT15硬質合金刀片 根據(jù)表3.1，銑削深度a p=3mm時端銑刀直徑d 0=125mm，a e為64mm，由于采用標準 硬質合金端銑刀，齒數(shù)Z=12 （表3.16） 2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于 ≤200MPa，故 =60°， =30°， =5°，b?r?r?'r? =8°， ′=8°， =10°， =5°00s?0? 2，選擇切削用量 1）決定銑削深度a p由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完a p=h=1.5mm。走刀 兩次。 2）決定每齒進給量f z，采用不對稱端銑以提高進給量。當使用YT15，銑床功率 7.5Kw，f z=0.09～0.18m／z，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mm／z。 3）決定切削速度v c和每分鐘進給量v f，切削速度v c。 根據(jù)表3.16，當d 0=125mm時，z=12，a p≤4mm，f z=0.18mm／z時v t=98 mm／min，n t=250 r／mm， vft=471 mm／min 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0，k sv=ksn=0.8故 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 vc=vt·kv=98×1.0×0.8=78.4m/min n=nt·kn=250×1.0×0.8=200r/min vf=vft·kft=471×1.0×0.8=376.8mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=235r／mm，v fc=190mm／min， 因此實際切削速度和每齒進給量 2-101cdn?? 03.1425/mi92.4/incdnv??? 2-2fczvn 190/.067/235fczvzn??? 3 計算基本工時 2-3mfLtv? 式中 L=l+y+△ ,l=64mm,根據(jù)表 3.26 中不對稱 安裝銑刀入切量及超切量 y+△=17 所以，t m=0.43min 2.2.2 工序二 銑圓柱右側平面 1，選擇刀具 1）選擇YT15硬質合金刀片 根據(jù)表3.1，銑削深度a p=3mm時端銑刀直徑d 0=80mm，a e為30mm，由于采用標準 硬質合金端銑刀，齒數(shù)Z=10 （表3.16） 2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于 ≤200MPa，故 =60°， =30°， =5°，b?r?r?'r? =8°，0 ′=8°， =-10°， =5°as?0? 2，選擇切削用量 2）決定銑削深度a p由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完a p=h=1.5mm。走刀 兩次。 2）決定每齒進給量f z，采用不對稱端銑以提高進給量。當使用YT15，銑床功率 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 8 7.5Kw，f z=0.09～0.18m／z，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mm／z。 3）決定切削速度v c和每分鐘進給量v f，切削速度v c。 根據(jù)表3.16，當d 0=80mm時，z=10，a p≤4mm，f z=0.18mm／z 時v t=110 mm／min，n t=439 r／mm， vft=492 mm／min 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0， ksv=ksn=0.8故 vc=vt·kv=110×1.0×0.8=88m/min n=nt·kn=439×1.0×0.8=351.2r/min vf=vft·kft=492×1.0×0.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375r／mm，v fc=300mm／min， 因此實際切削速度和每齒進給量，根據(jù)公式 2-1，2-2 得03.1487594.2/min0cdv????./fzc zn 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-3mfLtv? 式中 L=l+y+△ ,l=30mm,根據(jù)表 3.26 中不對稱 安裝銑刀入切量及超切量 y+△=8 所以，t m=0.13min 2.2.3 工序三 銑圓柱左側平面 1，選擇刀具 1）選擇YT15硬質合金刀片 根據(jù)表3.1，銑削深度a p=3mm時端銑刀直徑d 0=80mm，a e為30mm，由于采用標準 硬質合金端銑刀，齒數(shù)Z=10 （表3.16） 2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于 ≤200MPa，故 =60°， =30°， =5°，b?r?r?'r? =8°，0 ′=8°， =-10°， =5°as?0? 2，選擇切削用量 3）決定銑削深度a p由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完a p=h=1.5mm。走刀 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 9 兩次。 2）決定每齒進給量f z，采用不對稱端銑以提高進給量。當使用YT15，銑床功率 7.5Kw，f z=0.09～0.18m／z，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mm／z。 3）決定切削速度v c和每分鐘進給量v f，切削速度v c。 根據(jù)表3.16，當d 0=80mm時，z=10，a p≤4mm，f z=0.18mm／z時v t=110 mm／min，n t=439 r／mm， vft=492 mm／min 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0，k sv=ksn=0.8故 vc=vt·kv=110×1.0×0.8=88m/min n=nt·kn=439×1.0×0.8=351.2r/min vf=vft·kft=492×1.0×0.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375r／mm，v fc=300mm／min， 因此實際切削速度和每齒進給量，根據(jù)公式 2-1，2-2 得03.1487594.2/min0cdv???? ./fzc zn 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-3mfLtv? 式中 L=l+y+△ ,l=30mm,根據(jù)表 3.26 中不對稱 安裝銑刀入切量及超切量 y+△=8 所以，t m=0.13min 2.2.4 工序四 銑上平面 1，選擇刀具 1）選擇YT15硬質合金刀片 根據(jù)表3.1，銑削深度a p=3mm時端銑刀直徑d 0=80mm，a e為12mm，由于采用標準 硬質合金端銑刀，齒數(shù)Z=10 （表3.16） 2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于 ≤200MPa，故 =60°， =30°， =5°，b?r?r?'r? =8°，0 ′=8°， =-10°， =5°as?0? 2，選擇切削用量 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 10 4）決定銑削深度a p由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完a p=h=1.5mm。走刀 兩次。 2）決定每齒進給量f z，采用不對稱端銑以提高進給量。當使用YT15，銑床功率 7.5Kw，f z=0.09～0.18m／z，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mm／z。 3）決定切削速度v c和每分鐘進給量v f，切削速度v c。 根據(jù)表3.16，當d 0=80mm時，z=10，a p≤4mm，f z=0.18mm／z時v t=110 mm／min，n t=439 r／mm， vft=492 mm／min 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0，k sv=ksn=0.8故 vc=vt·kv=110×1.0×0.8=88m/min n=nt·kn=439×1.0×0.8=351.2r/min vf=vft·kft=492×1.0×0.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375r／mm，v fc=300mm／min， 因此實際切削速度和每齒進給量，根據(jù)公式 2-1，2-2 得03.1487594.2/min0cdv???? ./fzc zn 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-3mfLtv? 式中 L=l+y+△ ,l=12mm,根據(jù)表 3.26 中不對稱 安裝銑刀入切量及超切量 y+△=4 所以，t m=0.053min 2.2.5 工序五：加工 Φ20H7 孔 計算步驟：一、鉆孔至Φ18（ 0+0.067） 機床—Z525立式鉆床 1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d 0=18mm。 2，選擇切削用量 (1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量，當加工要求H12～H13精度時，鑄鐵強度≤200時， d0=18mm時f=0.70～0.86mm／r 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 11 2)按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8當=200MPa， d0=18mm，鉆頭允許的進 給量f=1.75mm／r 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當≤200MPa，d 0≤20.5mm機床 進給機構允許的軸向力8330N時進給量為0.66 mm／ r 從以上三個進給量比較看出受限制的進給量是工藝要求。其值為f=0.81mm/r 由表2.19可看出鉆孔時的軸向力 當f=0.81，d 0≤21mm時軸向力F f=7260N軸向力的修正系數(shù)均為 1.0故F f=7260N 根據(jù)Z525機床說明書機床進給機構允許的最大軸向力為 Fmax=8830N。由于 Ff〈 Fmax故f=0.81 mm／r 可用 (2)決定鉆頭磨鈍標準壽命 由表2.12，當d 0=18mm時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.5mm壽命T=60min (3)決定切削速度 由表2.15 f=0.81mm ／r標準鉆頭d 0=18mm時V c=10m／min 切削速度修正值為K Tv=1.0，K cv=1.0 Klv=0.85，K tv=1.0 V=Vt·Kv 2-4 V=Vt·Kv=10×1.0×1.0×0.85×1.0=8.5 m／min 2-5 01nd??08.510.39/in34vr?? 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=195 r／min但因所選轉數(shù)較計算轉數(shù)為高，會 使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62mm／r，也可選擇較低一級 轉速n c=140 r／min，仍使f=0.81 mm／r 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.62mm／r nc=195 r／min nc·f=0.62×195=120.9 mm／min 2)第二方案 f=0.81mm／r nc=140 r／min nc·f=0.81×140=113.4 mm／min 因此第一方案n c·f的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=10 m／min，f=0.62mm／r 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f≤0.64mm／r，d 0=≤19mm，M t=51.99N·m 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=51.99N·m 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=195 r／min，M m=195.2N·m 根據(jù)表2.23當=170～213HBS，d 0=18mm，f≤0.63，V c=10 m／min 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M c＜M m Pc＜P E 故選擇之切削用量可用 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 12 即f=0.62mm／r，n=n c=195 r／min，V c=10m／min 3 計算基本工時 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=40mm,入切量及超切量 y+△=8mm 所以，t m=0.397min 二、擴孔至 Φ19（ 0+0.054） 機床—Z525立式鉆床 1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d 0=19mm。 2，選擇切削用量 (1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量，當加工要求H12～H13精度時，鑄鐵強度≤200時， d0=19mm時f=0.70～0.86mm／r 2)按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8當=200MPa， d0=19mm，鉆頭允許的進 給量f=1.75mm／r 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當≤200MPa，d 0≤20.5mm機床 進給機構允許的軸向力8330N時進給量為0.66 mm／ r 從以上三個進給量比較看出受限制的進給量是工藝要求。其值為f=0.81mm/r 由表2.19可看出鉆孔時的軸向力 當f=0.81，d 0≤21mm時軸向力F f=7260N軸向力的修正系數(shù)均為 1.0故F f=7260N 根據(jù)Z525機床說明書機床進給機構允許的最大軸向力為 Fmax=8830N。由于F f〈F max 故f=0.81 mm／r可用 (2)決定鉆頭磨鈍標準壽命 由表2.12，當d 0=19mm時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.6mm壽命T=60min (3)決定切削速度 由表2.15 f=0.81mm ／r標準鉆頭d 0=19mm時V c=10m／min 切削速度修正值為K Tv=1.0，K cv=1.0 Klv=0.85，K tv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得 V=Vt·Kv=10×1.0×1.0×0.85×1.0=8.5 m／min 018.5142.7/in39nrd???? 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=195 r／min但因所選轉數(shù)較計算轉數(shù)為高，會 使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62mm／r，也可選擇較低一級 轉速n c=140 r／min，仍使f=0.81 mm／r 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 13 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.62mm／r nc=195 r／min nc·f=0.62×195=120.9 mm／min 2)第二方案 f=0.81mm／r nc=140 r／min nc·f=0.81×140=113.4 mm／min 因此第一方案n c·f的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=10 m／min，f=0.62mm／r 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f≤0.64mm／r，d 0=≤19mm，M t=51.99N·m 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=51.99N·m 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=195 r／min，M m=195.2N·m 根據(jù)表2.23當=170～213HBS，d 0=19mm，f≤0.63，V c=10 m／min 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M c＜M m Pc＜P E 故選擇之切削用量可用 即f=0.62mm／r，n=n c=195 r／min，V c=10m／min 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=40mm,入切量及超切量 y+△=8mm 所以，t m=0.397min 三、鉸孔至 Φ20H7（ 0+0.006） 查表 2.25 可知：進給量 f=0.3mm/r,切削速度 vc =8m/min。 決定鉸刀磨鈍標準壽命 由表 2.12，當 d0=20mm 時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.4mm 壽命 T=60min 計算基本工時 根據(jù)公式 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=40mm,入切量及超切量 y+△=8mm 所以，t m=0.397min 2.2.6 工序六：加工 Φ6H8 孔 計算步驟：一、鉆孔至Φ4（ 0+0.037） 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 14 機床—Z525立式鉆床 1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d 0=4mm。 2，選擇切削用量 (1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量，當加工要求H12～H13精度時，鑄鐵強度≤200時， d0=4mm時f=0.27 ～0.33mm／r 2)按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8當=200MPa， d0=4mm，鉆頭允許的進給 量f=0.50mm／r 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當≤210MPa，d 0≤10.2mm機床 進給機構允許的軸向力8330N時進給量為1.6 mm／ r 從以上三個進給量比較看出受限制的進給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r 由表2.19可看出鉆孔時的軸向力 當f=0.28，d 0≤10.2mm時軸向力F f=2520N軸向力的修正系數(shù)均為 1.0故F f=2520N 根據(jù)Z525機床說明書機床進給機構允許的最大軸向力為 Fmax=8830N。由于F f〈F max 故f=0.28 mm／r可用 (2)決定鉆頭磨鈍標準壽命 由表2.12，當d 0=4mm時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.5mm壽命T=20min (3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mm ／r標準鉆頭d 0=4mm時V c=14m／min 切削速度修正值為K Tv=1.0，K cv=1.0 Klv=0.85，K tv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得 V=Vt·Kv=14×1.0×1.0×0.85×1.0=11.9 m／min011.947.5/in3nrd???? 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=960 r／min但因所選轉數(shù)較計算轉數(shù)為高，會 使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.22mm／r，也可選擇較低一級 轉速n c=680r／min，仍使f=0.28 mm／r 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.22mm／r nc=960 r／min nc·f=0.22×960=211.2 mm／min 2)第二方案 f=0.28mm／r nc=680 r／min nc·f=0.28×680=190.4 mm／min 因此第一方案n c·f的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=14 m／min，f=0.22mm／r 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f≤0.26mm／r，d 0≤11.1mm，M t=8.82N·m 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=8.82N·m 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=960 r／min，M m=29.4N·m 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 15 根據(jù)表2.23當=170～213HBS，d 0=4mm，f≤0.53，V c=14 m／min 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M c＜M m Pc＜P E 故選擇之切削用量可用 即f=0.22mm／r，n=n c=960r／min，V c=14m／min 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=10mm,入切量及超切量 y+△=2.5mm 所以，t m=0.06min 二、擴孔至 Φ5（ 0+0.072） 機床—Z525立式鉆床 1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d 0=5mm。 2，選擇切削用量 (1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量，當加工要求H12～H13精度時，鑄鐵強度≤200時， d0=5mm時f=0.27 ～0.33mm／r 2)按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8當=200MPa， d0=5mm，鉆頭允許的進給 量f=0.50mm／r 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當≤210MPa，d 0≤10.2mm機床 進給機構允許的軸向力8330N時進給量為1.6 mm／ r 從以上三個進給量比較看出受限制的進給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r 由表2.19可看出鉆孔時的軸向力 當f=0.28，d 0≤10.2mm時軸向力F f=2520N軸向力的修正系數(shù)均為 1.0故F f=2520N 根據(jù)Z525機床說明書機床進給機構允許的最大軸向力為 Fmax=8830N。由于F f〈F max 故f=0.28 mm／r可用 (2)決定鉆頭磨鈍標準壽命 由表2.12，當d 0=5mm時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.5mm壽命T=20min (3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mm ／r標準鉆頭d 0=4mm時V c=14m／min 切削速度修正值為K Tv=1.0，K cv=1.0 Klv=0.85，K tv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得 V=Vt·Kv=14×1.0×1.0×0.85×1.0=11.9 m／min011.975.6/in34nrd???? 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 16 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=960 r／min但因所選轉數(shù)較計算轉數(shù)為高，會 使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.22mm／r，也可選擇較低一級 轉速n c=680r／min，仍使f=0.28 mm／r 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.22mm／r nc=960 r／min nc·f=0.22×960=211.2 mm／min 2)第二方案 f=0.28mm／r nc=680 r／min nc·f=0.28×680=190.4 mm／min 因此第一方案n c·f的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=14 m／min，f=0.22mm／r 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f≤0.26mm／r，d 0≤11.1mm，M t=8.82N·m 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=8.82N·m 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=960 r／min，M m=29.4N·m 根據(jù)表2.23當=170～213HBS，d 0=4mm，f≤0.53，V c=14 m／min 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M c＜M m Pc＜P E 故選擇之切削用量可用 即f=0.22mm／r，n=n c=960r／min，V c=14m／min 3 計算基本工時 根據(jù)公式 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=10mm,入切量及超切量 y+△=2.5mm 所以，t m=0.06min 三、鉸孔至 Φ6H8（ 0+0.005） 查表 2.25 可知：進給量 f=0.2mm/r,切削速度 vc =8m/min。 決定鉸刀磨鈍標準壽命 由表 2.12，當 d0=5mm 時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.4mm 壽 命 T=60min 計算基本工時 根據(jù)公式 2-6mLtnf? 式中 L=l+y+△ ,l=10mm,入切量及超切量 y+△=2.5mm 所以，t m=0.06min 大連交通大學 2010 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 17 2.2.7 工序七：加工 3*Φ7-Φ14 孔 計算步驟：一、鉆孔至Φ5（ 0+0.034） ，保證大孔鉆孔至 Φ12（ 0+0.087）以小孔為基準， 使用階梯鉆頭。 （因為階梯鉆頭的剛度不同，應以小鉆頭為基準） 機床—Z525立式鉆床 1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d 0=5mm。 2，選擇切削用量 (1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量，當加工要求H12～H13精度時，鑄鐵強度≤200時， d0=5mm時f=0.27～0.33mm／r 2)按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8，當硬度為200HBS，d 0=5mm，鉆頭允 許的進給量f=0.60mm／r 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當硬度≤210HBS，d 0≤10.2mm 機床進給機構允許的軸向力8330N時進給量為1.6 mm ／r 從以上三個進給量比較看出受限制的進給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r 由表2.19可看出鉆孔時的軸向力 當f=0.28，d 0≤10.2mm時軸向力F f=4280N軸向力的修正系數(shù)均為 1.0故F f=4280N 根據(jù)Z525機床說明書機床進給機構允許的最大軸向力為 Fmax=