2362 車床軸套加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計

2362 車床軸套加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計,車床,軸套,加工,工藝,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,工序,工裝,設(shè)計 1車床軸套加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計1 引言機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，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題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的重要保證和重要依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮極其重要的作用 [1]。利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度；提高生產(chǎn)率、降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多工位加工 [2]。擴大機床工藝范圍，在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床工藝范圍。減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。1.1 機械制造業(yè)及其現(xiàn)狀在國民經(jīng)濟的各條戰(zhàn)線上廣泛使用著大量的機械、機床、工具、儀器、儀表等工藝裝備。這些工藝裝備的制造過程總稱為機械制造，生產(chǎn)這些工藝裝備的工業(yè)即是機械制造業(yè) [3]。機械制造業(yè)的主要任務(wù)就是圍繞各種工程材料的加工技術(shù)，研究其工藝，并設(shè)計和制造各種工藝裝備。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)和支柱，是向其他各部門提供工具、儀器和各種機械設(shè)備的技術(shù)裝備部。據(jù)西方工業(yè)國家統(tǒng)計，機械制造業(yè)創(chuàng)造了60%的社會財富，完成45%的國民經(jīng)濟收入。如果沒有機械制造業(yè)提供質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進的技術(shù)裝備，那么信息技術(shù)、新材料技術(shù)、海洋工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、以及空間技術(shù)等新技術(shù)群的發(fā)展將會受到嚴重的制約。因此，一個國家的經(jīng)濟競爭歸根結(jié)底是機械制造業(yè)的競爭，機械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標志之一。2機械制造業(yè)是一個歷史悠久的產(chǎn)業(yè)，經(jīng)歷了一個漫長發(fā)展過程。蒸汽機和電力的兩次工業(yè)革命使機械制造業(yè)發(fā)生了巨大變革，世界各國都逐漸充分重視、發(fā)展和應(yīng)用機械制造技術(shù)。經(jīng)過建國五十多年的發(fā)展，機械工業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機械工業(yè)引進了大量的國外先進技術(shù)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的成果，使機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向合理化方向發(fā)展，對市場的適應(yīng)能力日益明顯增強。但是，與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國的機械制造仍存在階段性的差距。集中表現(xiàn)為制造技術(shù)的落后——在設(shè)計方法和手段、制造工藝、制造過程自動化及管理技術(shù)諸方面都明顯落后于工業(yè)發(fā)達國家。制造技術(shù)的落后嚴重制約了機械工業(yè)的進一步發(fā)展，使我國機械傳動工業(yè)的技術(shù)來源大部分依賴引進國外技術(shù)，全員勞動生產(chǎn)率低，機械產(chǎn)品質(zhì)量差，可靠性低，缺乏競爭力 [4]。1.2 機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢1.2.1 常規(guī)工藝的不斷優(yōu)化常規(guī)工藝優(yōu)化的方向是實現(xiàn)高效化、精密化、強韌化、輕量化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少（無）污染的先進實用工藝為主要目標，同時實現(xiàn)工藝設(shè)備、輔助工藝、工藝材料、檢測控制系統(tǒng)的成套工藝服務(wù)，使優(yōu)化工藝易于為企業(yè)采用 [5]。1.2.2 新型加工方法的不斷出現(xiàn)和發(fā)展包括精密加工和超精密加工、微細加工、特種加工及高密度能加工、新硬材料加工技術(shù)、表面功能性覆蓋技術(shù)和復(fù)合加工，以適應(yīng)機械產(chǎn)品更新?lián)Q代對制造工藝提出的更高、更新的制造模式。1.2.3 自動化等高新技術(shù)與工藝的精密結(jié)合微電子、計算機和自動化技術(shù)與工藝及設(shè)備的相結(jié)合，使傳統(tǒng)工藝面貌產(chǎn)生顯著、本質(zhì)的變化，如生產(chǎn)線自動控制、在線檢測自適應(yīng)控制、計算機輔助工藝過程設(shè)計、計算機輔助夾具設(shè)計、計算機輔助裝備工藝設(shè)計和智能制造系統(tǒng)等。中國的機械制造工業(yè)任重而道遠，我們必須不斷開拓進取，改進制造技術(shù)，使制造業(yè)達到一個新的高度。32 零件工藝性分析2.1 零件的作用題目給的零件是 CA6140 臥式車床上的軸套，零件的 Ф 100 外圓上標有刻度線，用來對齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值。軸套中部的通孔則是給傳遞力矩通過，本身沒有受到多少力的作用。設(shè)計題目給定的零件是CA6140 車床軸套零件，生產(chǎn)綱領(lǐng)為 50000 件/年，查表可知該產(chǎn)品為大批生產(chǎn)。2.2 零件的工藝分析軸套共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)以 Ф 20 的孔為中心加工表面(2)兩端面(3)以 Ф 90 為中心的加工表面它們之間的位置要求主要是(1)Ф 100mm 左端面與 Ф 45mm 孔中心軸的跳動度 (2)Ф 90mm 右端面與 Ф 45mm 孔中心軸線的跳動度 經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。43 毛坯的選擇3.1 毛坯的種類毛坯的種類主要有碳鋼、合金鋼、不銹鋼與耐熱鋼、鑄鐵與黃銅、青銅、鋁合金；在選擇毛坯的制造方法時，首先考慮材料的工藝特性，如鑄鐵不能鍛造，這類材料只能選擇鑄造；高碳鋼的鑄造性和焊接性都較差，一般都采用鍛造。3.2 確定毛坯是應(yīng)考慮到的因素在確定毛坯時應(yīng)考慮以下因素(1)零件的材料及其力學(xué)性能 當零件的材料選定之后，毛坯的類型就大體確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；而對于重要的鋼質(zhì)零件，力學(xué)性能要求高時，可選擇鍛造毛坯。(2)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸形狀復(fù)雜的毛坯常采用鑄件，但對于形狀復(fù)雜的薄壁件，一般不能采用砂型鑄造；對于一般用途的階梯軸，如果各段直接相差不大，力學(xué)性能要求不高時，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應(yīng)選者鍛件 [6]。(3)生產(chǎn)類型當零件的生產(chǎn)批量較大時，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，這時毛坯制造增加的費用可由材料費減少的費用以及機械加工減少的費用來補償。(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇毛坯類型時，要結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力，外協(xié)的可靠性等。(5)充分考慮利用新技術(shù)，新工藝和新材料的可靠性為了節(jié)約材料和能源，減少機械加工余量，提高經(jīng)濟效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鍛造，精密鑄造，冷擠壓。粉末冶金和工程塑料等新工藝，新技術(shù)和新材料 [7]。3.3 確定毛坯時的幾項工藝措施5實現(xiàn)少切削，無切削加工，是現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。但是，由于毛坯制造技術(shù)的限制，加之現(xiàn)代機器對精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，為了保證機械加工能達到質(zhì)量要求，毛坯的某些表面仍需留有加工余量。加工毛坯時，由于一些零件形狀特殊，安裝和加工不大方便，必須采取一定的工藝措施才能進行機械加工。3.4 毛坯的確定零件材料是 HT15-33。零件年產(chǎn)量是大批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。64 工藝規(guī)程設(shè)計對于機器中的某一零件，可以采用多種不同的工藝過程完成。在特定條件下，總存在一種相對而言最為合理的工藝規(guī)程，將這個工藝規(guī)程用工藝文件的形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程 [8]。4.1 工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導(dǎo)工人操作的主要技術(shù)文件，也是工廠和車間進行設(shè)計或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術(shù)進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善。(1)根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術(shù)準備） 。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準備和技術(shù)準備工作，例如，關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究；刀、夾、量具的設(shè)計、制造或采購；設(shè)備改裝與新設(shè)備的購置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。(2)機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。(3)新建或擴建車間(或工段)，起原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程，根據(jù)機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數(shù)量，確定機床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量。4.2 定位基準的選擇4.2.1 粗基準的選擇因為軸套可歸為軸類零件，一般以外圓作為粗基準。一般以非加工表面作為粗基準，但本零件各面均需加工，此時應(yīng)以加工余量最小的面為粗基準，所以對于本零件可以先以軸套右端 Ф 45 的外圓及 Ф 90 的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊 Ф 45 mm 外圓可同時削除五個自由度，再以 Ф 90 的右端面定位可削除自由度。4.2.2 精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合與統(tǒng)一基準原則。以 Ф 20mm 孔為精基準。4.3 制定工藝路線7制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本 [9]。4.3.1 工藝路線方案一工序Ⅰ 粗車 Ф 100mm 柱體左右端面及外圓，外圓留有余量。以右端 Ф 45mm為粗基準工序Ⅱ 鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm 孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角工序Ⅲ 粗車 Ф 45， Ф 90 的外圓，粗車各端面，粗車 Ф 90 的倒角，粗車3×2 的槽， R5 的圓角，以 Ф 20 為精基準工序Ⅳ 半精車 Ф 90 外圓及各端面，車槽 3×2，R5 的圓角工序Ⅴ 半精車 Φ 100 左右端面及外圓，精車 Ф 100 的左端面工序Ⅵ 粗銑 Ф 90 的左端面；粗銑、精銑 Ф 90 柱體右側(cè)面工序Ⅶ 鉆 4— Φ 9 孔工序Ⅷ 鉆 Φ 4 孔，鉸 Φ 6 孔工序Ⅸ 磨削 Φ 100 的右端面， Φ 90 外圓及左右端面， Φ 45 外圓工序Ⅹ 磨削外圓面 Φ 100， Φ 90 工序Ⅺ 刻字刻線工序Ⅻ 鍍鉻工序ⅩⅢ 檢測入庫4.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 鉆、擴、鉸 Φ 20 的孔，以右端 Φ 45 的外圓為粗基準工序Ⅱ 粗車 Φ 100 外圓， B 面， Φ 90 外圓及右側(cè)面，3 ×2 槽， Φ 45 外圓工序Ⅲ 粗車零件左右端面，并倒 Φ 20 孔的倒角，以及零件右端 45 度倒角工序Ⅳ 半精車 Ф 100 外圓， Ф 90 外圓工序Ⅴ 半精車零件左端面工序Ⅵ 精車 Φ 100 外圓，并倒 Φ 100， Φ 90 的倒角工序Ⅶ 精車零件左端面工序Ⅷ 粗銑 Ф 90 的左端面；粗銑、精銑 Ф 90 柱體右側(cè)面工序Ⅸ 鉆 4— Φ 9 孔8工序Ⅹ 鉆 Φ 4 孔，鉸 Φ 6 孔工序Ⅺ 磨削 Φ 90 外圓及右側(cè) Φ 45 外圓工序Ⅻ 拋光 B 面工序ⅩⅢ 刻字刻線工序ⅩⅣ 鍍鉻工序ⅩⅤ 檢測入庫4.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以 Φ 20 孔為精加工基準，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ 20mm，這時很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。4.4 毛坯尺寸的確定與機械加工余量由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊得》 ，毛坯為雙側(cè)加工， MA 為 G，加工精度為 8 到 10 級，這里選取 9 級。則由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 2.2-4 得：零件延軸線方向的加工余量為：2 ×2.5mm=5mmФ 100 徑向加工余量為 6mm，軸向加工余量為 2×2.5mm=5mmФ 90 徑向加工余量為 2×2.5mm=5mm，軸向加工余量為 2×2.5mm=5mmФ 45 徑向加工余量為 2×2.5mm=5mm由《機械零件工藝性手冊》表：2-64 得： Ф 100， Ф 90 柱體圓角為： R=2mm；右端 Ф 45 的圓角為： R=4mm；鑄件上的過渡部分尺寸確定為：R=5mm， C=3mm， H=15mm。由以上資料得出毛坯尺寸圖。4.5 確定切削用量及基本工時工序Ⅰ 鉆，擴，鉸 Ф 20 孔加工條件工件材料： HT15-33 硬度 170—241HB，取 190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸 Ф 20 孔機床：轉(zhuǎn)塔車床 C365L計算切削用量(1)鉆 Ф 18 孔9(a)刀具選擇：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》選用 18 高速鋼錐柄標準花鉆(b)切削用量選擇查《切削用量手冊》得： f=0.70m 手冊》 C365L 車床進給量取 f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》取 V =13m/min=0.86mm/r，再由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》wsdn??10?按機床選取 n =238r/m，故 m/min (4.1)180?wnd??(c)計算基本工時：T=（ L+L1+L2） /(f×n) =0.66min (4.2)(2)擴 Ф 19.8 孔(a)刀具選擇：選用 19.8 高速鋼錐柄擴孔鉆(b)確定切削用量查《切削用量簡明手冊》得： f=0.90mm/r～1.1mm/r，再由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 C365L 車床進給量取 f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由《現(xiàn)代機械制造工藝流程設(shè)計實訓(xùn)教程》得公式： Vc 擴=（1/2～1/3） Vc 鉆 查《切削用量簡明手冊》取 Vc =0.29m/s=17.4m/minVc=（ 1/2～ 1/3） Vc =5.8 m/min～8.7m/min (4.3)r/min～140r/min 9310?wsdn??按機床選取 n =136r/m，故 m/min 5.810?wnd??(3)計算基本工時T=（ L+L1+L2） /(f×n) =(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中 L=91， L1=14， L2=23鉸 Ф 20 (a)刀具選擇：20 高速鋼錐柄機用鉸刀(b)確定切削用量背吃刀量 12.0?pa由《切削用量簡明手冊》表 2.11 f=1.3mm/r～2.5mm/r，取 f=1.68由《切削用量簡明手冊》表 2.30 得 m/min9.7??yxpmcfaT?10r/min (4.4)8.1250?wsdn??按機床選取 r/min36n所以實際切削速度 m/min54.810?wn?(c)計算基本工時T=(L+L1+L2)/(f×n) =0.44min工序Ⅱ 粗車 Ф 100 外圓、車 B 面。車 Ф 90 外圓及右側(cè)面、3 ×2 槽、 Ф 45 外圓(1)加工條件機床選擇： CA6140 車床刀具 1：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 B×H=16×25mm， 01?r06?rK05??S?08k05??.e?刀具 2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸 30×45刀具 3：刀片材料為高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸 16×25(2)計算切削用量粗車 Ф 100 外圓用刀具 1(a)確定背吃刀量 a (即切深 a ) 粗車的余量為 1.5mm，一次走刀完成，即 a =1.5mm(b)確定進給量查《切削用量簡明手冊》：加工材料 HT15-33、工件直徑 100mm、切削深度 a =1.5mm，則進給量為 0.6mm/r～0.9mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給f=0.86mm/r。選擇磨鈍標準及耐用度：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.9，取車刀后面最大磨損量為 0.8mm/r～1.0mm/r。焊接車刀耐用度 T=60mm。(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min (4.5)46.57??yxpmcfaT?r/min120wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 4.2－8）選擇與172r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n=200r/min，則實際切削速度 Vc=66.6m/min。11(d)計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： T=0.149min(3)粗車 Ф 90 外圓 選擇刀具：用刀具 1(a)確定背吃刀量 粗車外圓 mm.?pa(b)確定進給量由《切削用量簡明手冊》 HT15-33，刀桿尺寸 16x25，工件直徑為 Ф 90mm，則f=0.6 mm/r～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》表 1.9 查取后刀面磨損最大限度為 0.8～1.0，焊接耐用度 T=60mm。(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min4??yxpmcfaT?r/min6.170wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速 選擇與 157.5r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =160r/min，則實際切削速度V =47.728m/min(d)確定進給量T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n)=0.153min (4.6)(4) 粗車 Ф 45 外圓 選擇刀具 1(a)確定切削深度粗車外圓，一次走刀，則 ， HT15-33，刀桿尺寸 16× 25， ，工件?pa 1.?pa直徑為 Ф 45mm，則 f=0.4mm/r～0.5mm/r。再由《簡明手冊》表 4.2—3 查取 f =0.45mm/r。(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量手冊》表 1.27 查取：m/min7.62??yxpmcfaT?r/min3910wsdn?12按 CA6140 車床說明書，選擇與 399r/min 相近似的機床 轉(zhuǎn)速 n =400r/min，則實際切削速度V = 62.8m/min(d)計算基本工時T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n) =0.286min(5)成型車刀加工 B 面(a)確定切削深度，一次走刀，則 mm， T=120min5.2?pa(b)確定進給量f=0.035mm/r～0.070mm/r。取 f =0.050mm/r(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量手冊》表 1.27 查?。簃/min602.4??yxpmcfaT?r/min98710wsdn?按 CA6140 車床說明書，選擇與 121.987r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =125r/min，則實際切削速度V =41.605m/min(d)計算基本工時：T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n) =11.04min(6)車 90 右端面及 3×2 槽(a)確定切削深度，一次走刀，則 mm5.2?pa(b)確定進給量由《切削用量手冊》表 1.4， f=0.6mm/r～0.9mm/r。根據(jù) CA6140 機床說明書（見《工藝手冊》表 1.31）取 f=0.86mm/r(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量手冊》表 1.27 查?。簃/min965.13??yxpmcfaT?r/min8410wsdn?按 CA6140 車床說明書，選擇與 46.815r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =50r/min，則13實際切削速度 V = 15.072m/min(d)計算基本工時：T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n) =1.419min。工序Ⅲ 粗車零件左右端面，并倒 Ф 20 孔的倒角，零件右端 45 度倒角(1) 加工條件機床選擇： CA6140 車床刀具 1：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 B×H=16×25mm， 01?r06?rK05??S?08k05??.e?(2)計算切削用量粗車零件左端面，即粗車 Ф 100 左端面(a)確定切削用量 mm1.?pa(b)確定進給量查《切削用量簡明手冊》取進給量為 0.6 mm/r～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書（見《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 1.31 查取）進給量取 f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.9，取車刀后面最大磨損量為 0.8 mm/r～1.0 mm/r。焊接車刀耐用度 T=60mm。(3)確定切削速度 Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min56.49??yxpmcfaT?r/min10wsdn?按 CA6140 車床說明書，選擇與 149r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =160r/min，則實際切削速度Vc =53m/min(4）計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T= 0.385min粗車零件右端面(a)確定切削用量 mm5.2?pa14(b)確定進給量查《切削用量簡明手冊》：取進給量為 0.4 mm/r～0.5 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書（見《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 1.31 查?。┻M給量取 f =0.45mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》 ，取車刀后面最大磨損量為 0.8mm/r～1.0mm/r。焊接車刀耐用度 T=60mm。(c)確定切削速度 Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min14??yxpmcfaT?r/min8910wsdn?按 CA6140 說明書，選擇與 89r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =100r/min，則實際切削速度V =15.7m/min(d)計算基本工時：按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T= 0.674min工序Ⅳ 半精車 Ф 100 外圓、 B 面， Ф 90 外圓、 Ф 45 外圓(1)加工條件機床選擇： CA6140 車床刀具 1：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 B×H=16x25mm， 01?r06rK05??S?刀尖圓弧半徑 0.5mm08?k05?.?e?(2)計算切削用量(a)半精車 Ф 100 外圓 用刀具 1(b)確定背吃刀量 a (即切深 a )半車的余量為 0.9mm，一次走刀完成，即 a =0.9mm(3)確定進給量查《切削用量簡明手冊》表 1.6：加工材料 HT15-33、工件直徑 100mm、切削深度 a =0.9mm,表面粗糙度為 6.3 刀尖,圓弧半徑 0.5mm，則進給量為 0.25 mm/r～0.40 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.30mm/r。車刀耐用度15T=60mm(4)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min071.3??yxpmcfaT?r/min910wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 4.2－8）選擇與309.871r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =320r/min，則實際切削速度 Vc =106.509m/min(5)計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： T =0.2.6min半精車 Ф 90 外圓 選擇刀具：用刀具 1(a)確定背吃刀量 半精車外圓 mm。4.?pa(b)確定進給量由《切削用量簡明手冊》表 1.6， HT15-33，刀桿尺寸 16×25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑 0.5mm，工件直徑為 Ф 90mm，則 f =0.25 mm/r～0.40 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.30mm/r，車刀耐用度 T =60mm(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min071.3??yxpmcfaT?r/min9510wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速 選擇與 353.719r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =400r/min，則實際切削速度Vc =116.557m/min(d)計算基本工時T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n)=0.115min半精車 Ф 45 外圓 選擇刀具 1(a)確定切削深度粗車外圓，一次走刀，則 mm4.?pa(b)確定進給量16由《切削用量手冊》 ， HT15-33，刀桿尺寸 16× 25， ，工件直徑為1.?paФ 45mm，表面粗糙度為 6.3，刀尖圓弧半徑 0.5mm，則 f=0.25 mm/r～0.40mm/r。再由《簡明手冊》表 4.2—3 查取 f =0.30mm/r(c)確定切削速度 Vc根據(jù)《切削用量手冊》表 1.27 查?。簃/min071.3??yxpmcfaT?r/min96810wsdn?按 CA6140 車床說明書，選擇與 686.719r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =710r/min，則實際切削速度Vc = 107.457m/min(d)計算基本工時T=（ L+L1+L2+L3） ×i/(f×n) =0.246min工序Ⅴ 半精車零件左端面，即 Ф 100 左端面(1)加工條件機床選擇： CA6140 車床刀具 1：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 B×H=16×25mm， 01?r06rK05??S?刀尖圓弧半徑 0.5mm08?k05?.?e?(2)計算切削用量半精車 Ф 100 左端面(a)確定背吃刀量 a (即切深 a )半車的余量為 0.9mm，一次走刀完成，即 a =0.9mm。(b)確定進給量查《切削用量簡明手冊》表 1.6：加工材料 HT15-33、工件直徑 100mm、切削深度 a =0.9mm，表面粗糙度為 6.3，刀尖圓弧半徑 0.5mm，則進給量為 0.25 mm/r～0.40 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.30mm/r。車刀耐用度 T=60mm(c)確定切削速度 Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.2717m/min071.3??yxpmcfaT?r/min25610wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 4.2－8）選擇與316.235r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =320r/min，則實際切削速度 Vc =106.509m/min(d）計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： T=1.158min工序Ⅵ 精車 Ф 100 外圓，并倒 Ф 90， Ф 100 的倒角(1)確定背吃刀量 a (即切深 a )半車的余量為 0.5mm，一次走刀完成，即 a =0.5mm。(2)確定進給量查《切削用量簡明手冊》表 1.6：加工材料 HT15-33、工件直徑 100mm、切削深度 a =0.5mm，表面粗糙度為 1.6，刀尖圓弧半徑 0.5mm，則進給量為0.10mm/r～0.15mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.12mm/r。車刀耐用度 T=60mm。(3)確定切削速度 Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min02.14??yxpmcfaT?r/min9510wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 4.2－8）選擇與452.292r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =450r/min，則實際切削速度 Vc = 141.3m/min。(4）計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： T=0.315min工序Ⅶ 精車零件左端面，即 Ф 100 左端面(1)確定背吃刀量 a (即切深 a )半車的余量為 0.5mm，一次走刀完成，即 a =0.5mm。(2)確定進給量查《切削用量簡明手冊》表 1.6：加工材料 HT15-33、工件直徑 100mm、切削深度 a =0.5mm，表面粗糙度為 1.6，刀尖圓弧半徑 0.5mm，則進給量為0.10mm/r～0.15mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書，取橫向進給量取 f =0.12mm/r 車18刀耐用度 T=60mm(3)確定切削速度 Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27m/min02.14??yxpmcfaT?r/min9510wsdn?按 CA6140 車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 4.2－8）選擇與452.292r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =450r/min，則實際切削速度 Vc = 141.3m/min(4)計算基本工時按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： T=2.00min工序Ⅷ 粗銑 Ф 90 左右側(cè)面，精銑 Ф 90 右側(cè)面(1)加工條件：機床的選擇： X62W，功率 7.5KW，裝夾系統(tǒng)剛性好；刀具的選擇：銑刀材料為 YG6，由 ， mm～21mm，根據(jù)《工藝手冊》表 3.1—28，銑刀8?pa1e選擇為 80 mm～110mm；由《切削手冊》表 6-7 選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀 D0=100， ， ，r 0=15o， Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀 D0=100，0L4d， ，r 0=15o， Z=14，圓柱銑刀壽命為 180min。8L?4d(2)切削用量選擇粗銑左側(cè)面，粗銑刀具(a)切削用量 mm， mm，一次完成8?pa1e(b)確定進給量 由《切削手冊》表 3.5 當機床 X62W 功率為 5KW～10KW，采用YG6 硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取 =0.14mm/z～0.24mm/z，取 =0.24mm/zzf zf(c)確定切削速度 Vc 由《切削手冊》表 3，27m/min619.??yxpmcfaT?r/min528010wsdn?根據(jù) X61W 機床說明書(見《切削手冊》表 4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速 n =475r/min.則實際切削速度為 Vc =149.15m/min當 n =475r/min 時，工作臺為每分鐘進給量是進給速度 = ×z×n mfz19=0.24×10×475=1140mm/minX62W 機床說明書(見《切削手冊》表 3.23)取 =950mm/minmf(d)計算基本工時 T=(L+L1)/ =(38+5)/950=0.0453min (4.7)mf粗銑右側(cè)面，粗銑刀具(1)粗銑左側(cè)面，粗銑刀具(a)切削用量 mm， mm，兩次完成8?pa10e(b)確定進給量 由《切削手冊》表 3.5 當機床 X62W 功率為 5KW～10KW，采用YG6 硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取 fz =0.14mm/z～0.24mm/z，取 mm/z24.0?zf(c)確定切削速度 Vc 由《切削手冊》表 3，27m/min952.160??yxpmcfaT?r/min810wsdn?根據(jù) X61W 機床說明書(見《切削手冊》表 4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速 n =600r/min.則實際切削速度為 Vc =188.4m/min當 n =600r/min 時，工作臺為每分鐘進給量是進給速度mm/min (4.8)140624.0????zfmX62W 機床說明書(見《切削手冊》表 3.23)取 mm/min950?mf(d)計算基本工時 T=(L+L1)/ =(48.2+5+38)/950=0.096minmf精銑右側(cè)面精銑刀具(a)切削用量 ， mm，一次完成8?pa1e(b)確定進給量 由《切削手冊》表 3.5 當機床 X62W 功率為 5KW～10KW，采用YG6 硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取 mm/z～0.24mm/z，取 mm/z4.0zf 24.0?zf(c)確定切削速度 Vc 由《切削手冊》表 3.2720m/min312.40??yxpmcfaT?r/min68710wsdn?根據(jù) X61W 機床說明書(見《切削手冊》表 4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速 n =1180r/min.則實際切削速度為 Vc =370.52m/min當 n =1180r/min 時，工作臺為每分鐘進給量是進給速度= ×z×n=0.24×14×1180=2832mm/minmfzX62W 機床說明書(見《切削手冊》表 3.23)取 mm/min180?mf(d)計算基本工時 T=(L+L1)/ =(48.2+5)/1180=0.0451min (4.9)mf工序Ⅸ 鉆 4-Ф 9 孔(1)刀具選擇選用 Ф 9 高速鋼，錐柄標準麻花鉆。選用 Z525 型搖臂鉆床。(2)確定切削用量4 個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》 f=0.47mm/r～0.57mm/r，由鉆床取 f =0.40mm/r由《切削用量手冊》 ，取 V 查=0.36m/s=21.6m/min，則 n=764.331r/min由鉆床說明書，取 n 機=850r/min(3)計算基本工時其中 L1=8， L2=0， L=84T= 4x0.047min=0.188min工序Ⅹ(1)鉆 Ф 4mm 孔，鉸 Ф 6mm 孔選用 Z525 型搖臂鉆床。(a)刀具選擇：由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。(b)確定切削用量查《切削用量手冊》 f=0.18mm/r～0.22mm/r，由鉆床取 f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》取 V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m由 Z525 鉆床取 n =1700r/min21故 Vc =21m/min(c)基本工時L1=10， L2=0， L=12.5T= 0.07min鉸 Ф 6 孔(1)刀具選擇6 高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為 0.4—0.6，耐用度 T=60min(2)確定切削用量(a)加工余量為 2mm，故背吃刀量 asp=1mm。查《切削用量手冊》 f=0.27 mm/r～0.33mm/r，由《工藝手冊》 f=0.26mm/r(b)確定切削速度計算切削速度， (4.10)??vyxpmzvc kfaTdCVvV/0?其中 KV=1， CV=15.6， ZV=0.2， XV=0.1， YV=0.5， m=0.3V = 0.21m/s=12.8m/minn = 679r/min取 n =670V =8.415 m/min(c)基本工時其中 L1=10， L2=2， L=7T= 0.109min工序Ⅺ 磨削 Ф 90 外圓以及零件右端 Ф 45 外圓 選擇砂輪： WA46KV6P350×40×12(1)切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 n =1500r/min， v =27.5m/s軸向進給量 mm205.?Bfa工件速度 m/min1wV徑向進給量 mm/min（雙行程）.rf(2)切削工時(a)加工 Ф 90 外圓 min (4.11)819.0121??rabfklZt?22(b)加工 Ф 45 外圓 min60.1021??rabfklZt?工序Ⅻ 拋光 B 面工序ⅩⅢ 刻線、刻字工序 XIV 鍍鉻工序 XV 檢測入庫5 夾具的設(shè)計5.1 夾具的概述5.1.1 機床夾具的基本組成部分(1)定位元件及定位裝置 它與工件的定位基準相接處，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動之間的相對正確位置。(2)對刀及引導(dǎo)元件 這些元件的作用是保證工件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，稱為對刀元件。用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進行加工的元件，稱為引導(dǎo)元件 [10]。(a)夾緊裝置 用于加緊工作，在切削時使使工件在夾具中保持既定位置。(b)聯(lián)接元件 用以確定夾具在機床上的位置并于機床相連接(c)夾具體 用以聯(lián)接夾具各元件或裝置，使之成為一個整體，并通過它將夾具23安裝在機床上。(d)其他聯(lián)接或裝置 除上述元件或裝置以外的元件或裝置。如某些夾具上的分度裝置、防錯裝置、安全保護裝置、為便于拆下工件而設(shè)置的頂出器等。5.1.2 機床夾具的作用(1)保障加工質(zhì)量使用機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面互相之間的位置精度。使用機床夾具后，這種精度主要是靠夾具和機床來保證，不再依賴于工人的技術(shù)水平。(a)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，而且易實現(xiàn)多件、多工位加工?，F(xiàn)代機床夾具中廣泛采用氣動、液壓等機動夾緊裝置，可使輔助時間進一步減少。(b)擴大機床工藝范圍在機床上使用可使加工變得方便，并可擴大機床的工藝范圍。例如，在車床或鉆床上使用鏜膜，可以代替鏜床鏜孔。又如，使用靠模夾具，可在車床或銑床上進行仿形加工。(c)減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)。5.1.3 機床夾具的分類按機床夾具的使用范圍，可劃分為 5 種類型(1)通用夾具 如車床上常用的三爪自定心卡盤、頂尖，銑床上常用的平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺等均屬此類夾具。該類夾具由于具有較大的通用性，故得其名。通用夾具一般以標準化，并有專門的專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床的標準附件提供給用戶。(2)專用夾具 這類夾具是針對某一工件的某一工序而專門設(shè)計的，因其用途專一而得名。專用夾具廣泛用于批量生產(chǎn)中。(3)可調(diào)整夾具和成組夾具 這類夾具的特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同的零件的加工。用于相似零件成組加工的夾具，通常稱為成組夾具。與成組夾具相比，可調(diào)整夾具的加工對象不很明顯，適用范圍更廣一些。(4)組合夾具 這類家具有一套標準化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成，不同元件的不同組合和聯(lián)接可構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)和用途的夾具。夾具用完以后，元件可24以拆卸重復(fù)使用。這類夾具特別適合于新產(chǎn)品試制和小批生產(chǎn)。(5) 隨行夾具 這是一種在自動線或柔線制造系統(tǒng)中使用的夾具。工件安裝在隨行夾具上，除完成對工件的定位和夾緊外，還裝載著工件隨輸送裝置送往各機床，并在機床上被定位夾緊。為提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。根據(jù)我們所需加工的零件，由于其結(jié)構(gòu)較為特殊，一般機床的通用夾具較難以定位及夾緊，因此每道工序都運用專用夾具來加工，加工本零件所需的專用夾具為四個。5.1.4 夾具設(shè)計的基本要求一臺優(yōu)良的機床必須滿足下列基本要求(1)保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基準，定位方法和定位元件，必要時還需要進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。(2)提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相對應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率[11]。(3)工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于操作、裝配、調(diào)整、檢驗、維修等。(4)使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡便，省力，安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動、液壓等機械化夾具裝置，以減輕操作者的勞動強度。5.1.5 夾具設(shè)計規(guī)范化的意義研究夾具設(shè)計規(guī)范化程序的主要目的在于(1)保證設(shè)計質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，夾具設(shè)計質(zhì)量主要表現(xiàn)在(a)設(shè)計方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)的適應(yīng)性；(b)高位設(shè)計與定位副設(shè)置的相容性；(c)夾具設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟指標的先進性；(d)精度控制項目的完備性以及各種控制項目公差數(shù)值規(guī)定的合理性；(e)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝性；(f)家具制造成本低經(jīng)濟型。有了規(guī)范的設(shè)計程序，可以指導(dǎo)設(shè)計人員有步驟、有計劃、有條理的進行工作，提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期。25(2)有利于計算機輔助設(shè)計，有了規(guī)范化的設(shè)計程序，就可以利用計算機進行輔助設(shè)計，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，減輕設(shè)計人員的負擔。有利于計算機進行輔助設(shè)計，除了進行精度設(shè)計之外，還可以尋找最佳夾緊狀態(tài)，利用有限對零件的強度、剛度進行設(shè)計計算，實現(xiàn)包括繪圖在內(nèi)的設(shè)計過程的全部計算機控制。(3)有利于初學(xué)者盡快掌握夾具設(shè)計的方法。近年來，關(guān)于夾具設(shè)計的理論、研究和實踐經(jīng)驗總結(jié)已日漸完備，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出來的夾具規(guī)范化設(shè)計程序，使初級夾具設(shè)計人員的設(shè)計工作提高到了一個新的科學(xué)化水平 [12]。5.2 夾具的設(shè)計及操作簡要說明5.2.1 問題的提出本夾具用來鉆 Ф4 的孔，有一定的公差要求，但同時應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計時，對本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便。本夾具使用在 Z525 型搖臂鉆床上，選用偏心輪夾緊。5.2.2 夾具設(shè)計(1)定位基準的選擇由零件圖可知孔 Ф 4 對于 Ф 90 右端面有公差要求，經(jīng)過尺寸鏈計算，選用Ф 100 左端面作為基準；采用偏心輪夾緊便于裝卸。切削力及夾緊力計算(2)切削力的計算：軸向力： (5.1))(81.90NkfdcFFyZF?其中： （新的鉆頭） 742.2?9.0K10?FZ8.FY則： .3扭矩: (5.2)0981..MmyzMfck?其中： 2mCZ8.0?Y7.MK則： N·m4.F(3)夾緊力的計算：由《機床夾具設(shè)計手冊》表 1-2-20，查得：當 D=32， d=8， e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為 N3680?W5.2.3 切削力與夾緊力比較26由夾具結(jié)構(gòu)知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為：0.1～0.15。此處取小值 0.1。則 F 總 =2×368=736>449.238 所以安全 。由于鉆頭直徑為 Ф 4，所以產(chǎn)生的扭矩非常小，夾具可安全工作。5.2.4 夾具圖（見附圖）夾具中的 V 形塊用于對心，使用了快換鉆套，便于鉸 Ф 6 孔。5.2.5 操作說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動率.為此，在螺母夾緊時采用開口墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置，以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用） ；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，有利于銑削加工。6 組合機床組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進行加工的高效專用機床。組合機床能對工件進行多刀、多軸、多面、多工位同時加工。組合機床可分為具有固定夾具的單工位組合機床、具有移動夾具的多工位組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床三類 [13]。6.1 組合機床總體設(shè)計----“三圖一卡”繪制組合機床“三圖一卡” ，就是針對具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進行組合機床總體方案圖樣文件設(shè)計。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工27示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等。6.1.1 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研究合同外，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括：(1)被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工部位用粗實線表示，其余部位用細實線表示。當需要設(shè)置中間導(dǎo)向時，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。(2)本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機構(gòu)設(shè)計。(3)本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基地直接發(fā)生關(guān)系。當本工序定位基準與設(shè)計基準不符時，必須對加工部位的位置精度進行分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差。對工件毛坯應(yīng)有要求，對孔的加工余量要認真分析。當本工序有特殊要求時必須注明。(4)注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。6.1.2 加工示意圖(1)加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖；是設(shè)計刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)是對機床總體布局和性能的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件 [14]。加工示意圖應(yīng)表達和標注的內(nèi)容有：機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程，工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸，主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。28(2)繪制加工示意圖的注意事項加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，按比例用細實線畫出工件外形、加工部位，加工表面畫粗實線，必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。為簡化設(shè)計，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸(即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸，精度完全相同時，只畫一根，但必須在主軸上標注與工件孔號相對應(yīng)的軸號)。一般主軸的布置不受真實距離的限制，當主細彼此間很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，必須以實際中心距嚴格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向裝置等是否相互干涉 [15]。(3)選擇刀具、導(dǎo)向裝置及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸的計算。(a)刀具的選擇選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標準刀具。本工序是粗銑，選用硬質(zhì)合金銑刀配合通用銑刀桿。刀具尺寸應(yīng)滿足加工要求。(b)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇導(dǎo)向裝置的作用：保證刀具相對工作的正確位置，保證刀具間正確的位置，提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性 [16]。本工序的切削速度最大不過 V =50m/min。(c)確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動件尺寸、選擇滑臺、主電動機提供依據(jù)。銑削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率根據(jù)《機械加工工藝手冊第二版》第 1 卷（王先逵主編 機械工業(yè)出版社） P1-61 表 1.6-10 可得：粗銑周向力為 3883.1N 功率為 1.476kW，銑削轉(zhuǎn)矩為 310N·mm(d)確定主軸類型及相關(guān)尺寸主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給力和主軸、刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主軸軸頸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)切削轉(zhuǎn)矩 T 來確定。強度條件下 45 鋼質(zhì)主軸的直徑為 mm??13826.13??Td??29剛度條件下 45 鋼質(zhì)主軸的直徑為 mm??948.10183242???TGTd??因此粗銑時主軸直徑至少為 13mm