角形軸承箱加工工藝規(guī)程及夾具設計 學 生：郭賀偉 機械工程學院 指導教師：王立成 長江大學【摘要】該畢業(yè)畢業(yè)設計首先進行了對角形軸承箱的零件分析，通過對角形軸承箱零件進行的分析與研究，闡述了其零件工藝分析、毛坯制造形式、毛坯制造方法、基準選擇、工藝方案路線的確定等相關內(nèi)容；為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。在本次畢業(yè)設計中，根據(jù)所給的角形軸承箱的零件圖、技術要求和加工批量及設備，通過查閱有關書籍，了解和掌握了的機械工藝及夾具設計的一般步驟和方法，并運用了這些方法和步驟進行了角形軸承箱的機械加工工藝規(guī)程的編制與工序九的專用夾具的設計。整個設計的指導思想是“簡便、高效、經(jīng)濟”地生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品 【關鍵詞】：角形軸承箱；工藝過程；切削用量；工時：夾具設計。Angular bearing box processing procedure and fixture design Name: Guo hewei Mechanical Engineering Department Teacher：Wang Licheng Yangtze University Abstract the graduation design firstly, diagonal bearing box parts analysis, through the diagonal bearing box parts for analysis and research, elaborated the process analysis, the blank is made form, blank manufacturing method, benchmark selection, process route is related to the content; in order to improve labor productivity, ensure the processing quality, reduce labor intensity, it is necessary to design a special fixture.In this paper, according to the angle of bearing box of parts drawings, technical requirements and processing bulk and equipment, through consulting relevant books, understand and master the mechanical process and fixture design of the general steps and methods, and the use of these methods and steps of the angular bearing box of machine processing process specification preparation and process nine of the special fixture design. The design guiding ideology is" simple, efficient, economy" production to meet the requirements of the product Key words : angular bearing box; process; cutting parameters; working hours: fixture design.角形軸承箱加工工藝規(guī)程及夾具設計前言隨著市場競爭的日趨激烈，機床夾具如何快速適應產(chǎn)品變化并充分發(fā)揮機床加工設備的加工效能，怎樣規(guī)劃工件的工藝過程在滿足工件加工的技術要求的前提下，盡可能的減少成本，提高效率，成為企業(yè)關注的重要問題。 本課題的目的就是對角形軸承箱加工工藝進行規(guī)劃及典型夾具的夾具設計。首先先進行零件加工工藝分析，根據(jù)零件制訂加工工藝規(guī)程，并對典型工序進行切削用量的計算和制定工藝卡片。然后對鉆6-13這一工序做夾具設計。這需要對制造工藝學和機床夾具設計學有較深入的學習研究。在這幾個月里，通過查詢和閱讀大量有關的文獻資料，在指導老師的輔導下，學生逐步完成了各項任務并和完善了該畢業(yè)設計。因為學生能力有限，設計經(jīng)驗不足，可能有些問題沒能考慮到位，使學生的設計尚有一些不足之處，所以請各位老師給予點評和指教。1 選題背景1.1 課題來源生產(chǎn)實際。1.2 課題目的及意義隨著市場競爭的日趨激烈，數(shù)控機床夾具如何快速適應產(chǎn)品變化并充分發(fā)揮數(shù)控加工設備的加工效能，成為企業(yè)關注的重要問題。眾所周知，工裝夾具是工藝裝備的重要組成部分，是工藝過程中最活躍的因素之一，并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本1。隨著科學技術的不斷步，數(shù)控加工設備已經(jīng)飛速發(fā)展起來，與之相適應的數(shù)控機床夾具也在不斷發(fā)展變化。國內(nèi)數(shù)控加工設備已具有相當規(guī)模，數(shù)控加工在生產(chǎn)中已占有較大的比重并將繼續(xù)擴大，而與之對應的數(shù)控機床夾具卻并未受到足夠的重視。國內(nèi)企業(yè)對傳統(tǒng)工裝夾具歷來比較重視，但對數(shù)控機床夾具的應用卻缺乏足夠的認識和規(guī)劃。由于缺乏選用數(shù)控機床夾具系統(tǒng)的考慮，因而出現(xiàn)了在先進的加工設備上采用相對落后的通用夾具或?qū)Ｓ脢A具的情況，以至于不能充分發(fā)揮此類設備的效能。如何提高夾具的快速反應能力，以充分發(fā)揮數(shù)控機床和加工中心的加工效能，是目前夾具設計所面臨的課題2。1.3 國內(nèi)外夾具研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢迄今為止，夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夾具、量具、模具)之一。夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。1.3.1 國內(nèi)夾具發(fā)展史我國國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當時曾達到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當前我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。1.3.2 國外夾具發(fā)展史從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。1.3.3 國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為1020左右3。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；6）提高機床夾具的標準化程度。 1.3.4 發(fā)展趨勢近些年來，隨著數(shù)控機床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代或加工設備的廣泛應用，使傳統(tǒng)的機械加工的指導方法發(fā)生了重大變革，夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導刀具，轉變?yōu)檠b夾、定位。而數(shù)字化的設備加工功能的廣大化。給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。高 精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5m以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達5m；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達25m4。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 高 效為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用12秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 1.4 本課題應解決的主要問題1 確定毛坯尺寸；2 繪制毛坯-零件綜合圖；3 定位基準的選擇；4 制定工藝路線；5 選擇加工設備及工藝裝備；6 加工工藝設計、工序尺寸計算；7 加工孔6-13所需夾具的設計。 1.5 本課題研究的指導思想與技術路線根據(jù)老師給定的原始數(shù)據(jù)和任務書，制定課題的解決思路： 1、.計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型； 2、分析零件確定，根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊確定毛坯以及其加工余量和尺寸公差； 3、根據(jù)粗基準和精基準的選擇原則確定定位基準；4、根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定個表面的加工方法，依次來擬定加工工藝路線；5、考慮生產(chǎn)類型、工件表面加工要求以及夾具的設計等問題來選用合適的機床；6、確定生產(chǎn)6-13時工件的定位及定位元件，選擇工件的夾緊裝置、具體，最后得到所需的夾具。7、上機運用相關繪圖軟件（AUTOCAD）繪制夾具重要零件圖及總裝圖。8、制定典型的工藝過程卡片。9、打印相關文獻，整理并裝訂。 2 計算生產(chǎn)綱領，確定零件的生產(chǎn)類型如附圖所示為角形軸承箱，假設該產(chǎn)品產(chǎn)量為Q=5000臺/年，n=2件/臺，結合生產(chǎn)實際，設其備品率為16%，機械加工廢品率為2%，現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝規(guī)程。技術要求如下：1 鑄件應消除內(nèi)應力；2 未注明鑄造圓角為R2 R3；3 鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷；4 允許有非聚集的孔眼存在，其直徑不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小于30mm，整個鑄件上孔眼數(shù)不多于10個；5 去毛刺，銳邊倒鈍；6 材料 HT200，N=Qn（1+a%+b%）=50002（1+16%+2%）=11800。角形軸承箱年產(chǎn)量為11800件/年，零件重2.98。根據(jù)教材表1-5，生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型的關系，角形軸承座是輕型機械中的零件，屬輕型零件；則生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 3 零件的分析 3.1 零件的結構分析角形軸承箱是機用床的一個重要零件。它位于車床機構中，主要用來支撐、固定在軸承的箱體，通過固定軸承來實現(xiàn)軸承的正常運轉。槽50h11與端面100h11為配合表面有較高的精度和表面粗糙度。140h11為內(nèi)圓較高的定位基準，180H7孔為軸承配合有較高的精度。 3.2 零件的技術要求分析通過對該零件的重新繪制知，原樣圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。根據(jù)零件的尺寸圖，可以初步擬定零件的加工表面，其間有一定位置度要求。該零件上的主要加工面為兩個端面、兩個側面和180H7孔。為此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求，分述如下：在尺寸圖中，左視圖上標注的零件的兩側面（100h11）垂直于基準C（180H7孔的軸線）其垂直度公差為0.1mm。在左視圖上標注的寬度為50h11的（兩槽）槽的兩側面平行于基準B（左視圖中零件的左側面），其平行度公差為0.12mm。左視圖上標注的180H7的孔有圓度要求，其圓度公差為0.008mm。在尺寸圖中，樹視圖上標注的寬度為50h11的兩槽的內(nèi)槽面有垂直度要求，其垂直度公差為0.12mm。主視圖上標注為的孔，有位置度的要求，其位置度公差為0.6mm在尺寸圖中，俯視圖上標注的寬度為50h11槽，有位置度要求，其公差值為0.4mm。由零件圖可知，零件的不加工表面粗糙度值為6.3um。零件的材料為HT200。鑄件要求不能有吵眼、疏松、氣孔等鑄造缺陷，以保證零件強度、硬度及剛度，在外力作用下，不致于發(fā)生意外事故。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，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，并且保證它們的位置精度要求。 4 確定毛坯，畫毛坯圖零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，又是薄壁零件。故選擇鑄件毛坯?？紤]到軸承的正反轉和主要受徑向力等情況，以及參照零件圖上所給的該零件不加工表面的粗糙度要求，對于不進行機械加工的表面的粗糙度通過鑄造質(zhì)量保證，又已知零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，該零件的外形尺寸不復雜，又是薄壁零件，毛坯的鑄造方法選用金屬型澆注鑄造。又由于箱體零件的180H7孔需鑄出，故還應安放型芯。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 4.1 鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為16等級，由參考文獻工藝設計簡明手冊表1.3-1可知，由于大批量生產(chǎn)，該種鑄件的尺寸公差等級CT為79級，故取CT為9級；加工余量等級MA為F級；由表2.2-3可知，錯型值1.0mm。 4.2 鑄件機械加工余量由于MA為F級，對成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量由工藝設計簡明手冊得，各加工表面總余量如表1所示。 表1 各加工表面總余量 mm加工表面基本尺寸加功能余量等級加工余量數(shù)值說明B面250F3.5端面，雙側加工（取下行數(shù)據(jù)）直角面260F4.5單側加工孔180180G4孔降1級，雙側加工其它< 100F2.5單側加工由工藝手冊可得主要毛坯尺寸及公差如表2所示。 表2 主要毛坯尺寸及公差 mm主要面尺寸 零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT B面距加工基準的尺寸 10071072.5直角面距加工基準的尺寸584.5+2.5652.2直角面距孔180中心尺寸1484.5152.52.5孔1801804+41722.8鑄件的分型面選擇通過25孔軸線，且與B面平行的面。 4.4 毛坯圖毛坯圖一般包括以下內(nèi)容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準及其它有關技術要求等。毛坯零件綜合圖上技術條件一般包括下列內(nèi)容： 合金牌號； 鑄造方法； 鑄造的精度等級； 未注明的鑄造斜度及圓角半徑； 鑄件的檢驗等級； 鑄件綜合技術條件； 鑄件交貨狀態(tài)；如允許澆冒口殘根大小等； 鑄件是否進行氣壓或液壓試驗； 熱處理硬度。毛坯圖如下所示。 5 工藝規(guī)程設計 5.1 選擇定位基準基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。 5.1.1 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇箱體零件的重要孔180的毛坯孔和箱體一端面為粗基準。 保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 裝入箱內(nèi)的軸承與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； 能保證定位準確、夾緊可靠。 5.1.2 精基準的選擇：角形軸承箱的直角面面、B端面和180孔既是裝配基準，有事設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現(xiàn)孔與端面組合定位方式。其余各面和孔的加工也能用它們來定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外，B面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。 5.2 零件表面加工方法的選擇由上述的零件分析和查閱相關文獻，根據(jù)本零件的加工要求，使用到的主要機床有：銑床，鏜床，鉆床；銑床主要用來銑削直角邊、槽；鏜床主要用來鏜削端面，鏜孔；鉆床主要用來鉆孔。根據(jù)零件的表面粗糙度質(zhì)量要求和尺寸公差要求，對要求機械加工的各端面和孔，現(xiàn)制定加工方法如下：對于250mm的兩個端面，其表面粗糙度為6.3um，由參考文獻61.4-8可知：這兩端面可以通過粗銑和半精銑的加工方法獲得要求的表面質(zhì)量，同時如果在鏜削180H7mm孔時，首先就是鏜削端面，也是可以的，也是通過粗鏜，半精鏜。查閱相關資料可知，對于250mm的端面，可以在鏜孔前換上圓盤銑刀，進行鏜床上的銑削加工。對于兩個直角面，其表面粗超度值為12.5um，由參考文獻61.4-8可知：需通過粗銑的加工工序獲得。對于兩個直角面上的50h11mm的槽，其表面粗超度值為6.3um，由參考文獻61.4-7可知：這兩個槽通過粗銑和半精銑的加工工序可獲得。對于180H7mm的孔，其表面粗糙度值為1.6um，由參考文獻61.4-7可知：可通過粗鏜，半精鏜，精鏜的加工工序獲得。對于長度為75mm的凹臺，其表面粗糙度值為12.5um，由參考文獻61.4-7可知：只需進行一次銑削即可獲得。對于零件上的6-13以及側面的2-25，這8個孔，其表面粗糙度為12.5um，只需通過一次鉆削即可獲得。按照圖紙要求，其余未加工表面質(zhì)量，通過鑄造工藝保證。 5.3 制定工藝路線制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求來制定工藝路線?？梢钥紤]采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一如下：工序一 金屬型鑄造毛坯。工序二 人工時效。工序三 粗車250端面工序四 粗車180H7孔工序五 粗銑兩大平面，兩小平面工序六 半精鏜兩端面、半精鏜180H7孔工序七 銑槽工序八 鉆孔工序九 精鏜180H7mm孔工序十 鉗工去毛刺。工序方案二如下：工序一 金屬型鑄造毛坯。工序二 人工時效。工序三 以250端面為粗基準，定位安裝，銑加工一直角平面，保證尺寸148mm。工序四 以已加工的一直角平面為精基準，加工另一直角平面，保證兩平面垂直度公差小于0.12mm。工序五 以一直角平面為精基準，鏜銷端面及鏜加工180H7，保證孔中心距148mm。工序六 以180H7孔定位夾緊，銑加工另一端面保證尺寸100h11。工序七 以180H7孔及基準B面定位夾緊，銑加工槽50h11，保證尺寸140h11。工序八 以已加工好的槽50h11定位，加工另一槽50h11，保證尺寸140h11。工序九 以180H7孔及基準B面定位夾緊，銑一邊長度為75mm的凹臺。工序十 以180H7孔及基準B面定位夾緊，銑另一邊長度為75mm的凹臺。工序十一 以孔180H7定位，鉆6-。工序十二 以孔180H7定位，使用鉆模鉆2-25mm的孔。工序十三 鉗工去毛刺。工序十四 終檢入庫。由以上兩種方案可以看出：第一種方案是用車削的方法，在車端面的同時將孔一并粗車完成，然后將兩個端面一次銑出，能保證較好的平行度，在用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套中心，用鉆模直接壓緊;方案二是利用鏜床上加工而來的，并且在加工180H7時，是以一直角平面為精基準，鏜加工180H7，及端面，保證中心距148mm。為了達到這樣的加工要求，在鏜床上進行加工時，需要同時完成鏜端面，鏜孔的加工過程。方案一是按照先面后孔的原則，因為由于平面定位比較穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面為精基準，因此總是先加工平面后加工孔。但有些零件平面小，不方便定位，則應先加工孔。在這里的工序五中，是以加工好的直角面為精基準的。同時，由零件圖上，180H7的兩端面垂直于孔，而不是，孔垂直于面，也就是說，這兩個面是以孔為加工基準的。那么，首先加工一個面，同時完成孔的加工，這樣就能保證面與孔的垂直度在0.01mm之內(nèi)，然后再以孔為定位基準，加工另一端面，這樣的工藝才是本零件圖上位置度要求的。通過這樣的分析，使用適當?shù)脑瓌t，才能體現(xiàn)出設計的真正意義靈活，正確的使用已學的知識來指導我們的設計工作。 同時在車床上鏜180H7孔時，仍要做專用的夾具，而在鏜床上加工，則可不必用，并且更能保證零件圖中的位置度要求。對于鏜床上的經(jīng)濟性，可利用批鏜的加工方式。此外方案二中利用鏜床對于加工軸或孔的端面時，不能夠像和方案一利用車床那樣的車端面，而且在鏜床上鏜削端面的過程中，如果用鏜孔的鏜刀鏜削端面，并不能夠?qū)崿F(xiàn)自動的擴大鏜削直徑，只能通過人工進刀的方式來擴大鏜削直徑，這樣無疑就增加了操作上的難度和加工上的成本。與之相比較的另一種方案，就是使用直徑較大的盤刀，一次走到即可完成端面的加工，然后換鏜刀進行鏜孔，這樣相比較就節(jié)省了時間和節(jié)約了加工成本。這里的換刀看上去是比較麻煩，但對于30多公斤的工件來說，裝夾一次，通過換刀來完成多道加工工序，是經(jīng)濟可行的！因些選擇方案二。 5.4 機械加工余量、工序尺寸的確定“角形軸承座，零件材料為HT200，硬度180200HB，生產(chǎn)類型大批量，金屬型鑄造毛坯?！睋?jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下：由參考文獻6所得的加工余量可以確定毛配總加工余量如下表：工序號加工內(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01銑加工一直角平面（基準B面）4.5IT1212.502銑加工另一個直角平面（與B面相對的那個）4.5IT1212.503鏜加工B端面3.5IT96.31.02.5鏜180H7的另一端面3.5IT126.31.02.5鏜180H7孔9IT71.60.52.5倒角2翻遍倒角204銑50h11的槽8IT136.32405銑另一50h11的槽8IT96.312 06銑長度為75mm的凹臺23IT1212.507銑另一長度為75mm的凹臺23IT1212.508鉆6-的孔IT1212.51.52.009鉆2-25的孔IT1212.510鉗工去毛刺11終檢入庫 6. 確立切削用量及基本工時 工序一 1 加工條件工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造;加工尺寸：寬度為90mm，長度為148mm；加工要求：以250端面為粗基準，定位安裝，銑加工一直角平面，保證尺寸148mm加工余量為4.5mm。機床：銑床，XA6132型臥式萬能銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀，采用標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度ae=4.5mm,深度ap=90mm。根據(jù)參考文獻12切削手冊）表3.1，取刀具外徑d0=100mm, 根據(jù)表3.9取齒數(shù)Z=8。選擇刀具前角n10后角o12，副后角o=8，由于其表面粗糙度值為12.5um，因為148mm無尺寸公差要求，故只需進行一次粗銑即可達到要求。 2 切削用量2.1 確定每齒進給量fz根據(jù)參考文獻12六-常用銑床的技術資料，XA6132型臥式萬能銑床的功率為7.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，根據(jù)表3.3，查得每齒的進給量fz=0.20.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.2mm/z。2.2 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=180min。2.3 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量，切削速度可由參考文獻12計算公式3.27得： （式5.1 ）也可直接由表查出。根據(jù)表3.9，當=100mm，Z=8，ap=90mm，ae=4.5mm，fz0.24mm/z時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 因此實際切削速度和每齒進給量為 2.4 校驗機床功率 根據(jù)表3.20，當 時，。切削功率的修正值系數(shù)故實際切削功率為 根據(jù)XA6132型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。 3 基本時間根據(jù)參考文獻6 （式5.7）。根據(jù)表3.25，入切量及超切量，則，故 工序二 1 加工條件工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造;加工尺寸：寬度為90mm，長度為148mm；加工要求：以250端面為粗基準，定位安裝，銑加工一直角平面，保證尺寸148mm，加工余量4.5mm。機床：銑床，XA6132型臥式萬能銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀，采用標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度ae=4.5mm,深度ap=90mm。根據(jù)切削手冊）表3.1，取刀具外徑d0=100mm, 根據(jù)表3.9取齒數(shù)Z=8。選擇刀具前角n10后角o12，副后角o=8，由于其表面粗糙度值為12.5um，因為148mm無尺寸公差要求，故只需進行一次粗銑即可達到要求。由于加工余量不打，故可在一次走刀內(nèi)切完。2 切削用量2.1 確定每齒進給量fz根據(jù)參考文獻12六-常用銑床的技術資料，XA6132型臥式萬能銑床的功率為7.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，根據(jù)表3.3，查得每齒的進給量fz=0.20.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.2mm/z。2.2 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=180min。2.3 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量，切削速度可由參考文獻12計算公式3.27得： （式5.1 ）也可直接由表查出。根據(jù)表3.9，當=100mm，Z=8，ap=90mm，ae=4.5mm，fz0.24mm/z時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 因此實際切削速度和每齒進給量為 2.4 校驗機床功率 根據(jù)表3.20，當 時，。切削功率的修正值系數(shù)故實際切削功率為 根據(jù)XA6132型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。3 基本時間根據(jù)參考文獻12 （式5.7）。根據(jù)表3.25，入切量及超切量，則，故 工序三根據(jù)6 得 鏜銑加工余量加工表面加工方法余量粗糙度 umB端面粗鏜2.512.5B端面半精鏜1.06.1 粗鏜加工180H7的端面1 加工條件 工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造; 加工要求：以一直角平面為精基準，粗鏜180H7的端面； 機床：鏜床，T68臥式鏜床。 刀具：端銑刀，根據(jù)切削手冊表1.2，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)表3.1，切削深度，選擇刀具外徑D=315mm，刀具安裝孔d=60mm,H=80mm，b=25.7mm，刀齒斜角=14,主刃Kr=60，齒數(shù)z=22,鏜削寬度ae=250mm,深度ap=2.5mm。由于采用標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)z=22（表3.16）。銑刀幾何形狀（3.2）：由于。2 選擇切削用量2.1 確定切削深度由于加工余量不大，故可以在一次走刀內(nèi)切完，則 2.2決定每齒進給量根據(jù)參考文獻6表4.2-19，T68型臥式鏜床的功率為6.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，查得每齒的進給量fz=0.150.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.18mm/z。2.3 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，銑刀直徑D=315mm，耐用度T=300min（表3.8）。2.4 由參考文獻12計算公式3.27，確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ，可以根據(jù)表3.27公式計算，也可直接由表查出。 （式5.14）其中 Cv=18.9，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.1，pv=0.1，m=0.15，kv=0.63。根據(jù)表3.16，當=315，Z=22，時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)參考書1中T68型臥式鏜床說明書（表4.2-20），選擇因此，實際切削速度和每齒進給量為 2.5 校驗機床功率 根據(jù)表3.24，當 時，近似為 。根據(jù)參考書1T68型鏜床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。3 基本時間根據(jù)參考文獻6 （式5.7） 。根據(jù)表3.25，近似取入切量及超切量，則，故 基本時間半精鏜加工180H7的端面1 加工條件 工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造; 加工要求：以一直角平面為精基準，半精鏜180H7的端面； 機床：鏜床，T68臥式鏜床。 刀具：端銑刀，刀具外徑D=315mm，齒數(shù)z=22, 刀具外徑D=315mm，刀具安裝孔d=60mm,H=80mm，b=25.7mm，刀齒斜角=14,主刃Kr=60鏜削寬度ae=250mm,深度ap=1.0mm。2 切削用量2.1 確定切削進給量根據(jù)參考文獻6表4.2-19，T68型臥式鏜床的功率為6.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，根據(jù)參考文獻12，表3.4查得每轉的進給量f=1.22.7mm/r，現(xiàn)取f=2.2mm/r。2.2 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，銑刀直徑D=315mm，耐用度T=240min。2.3 根據(jù)參考文獻6表3.27中的計算公式，確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ （式5.20）其中 Cv=18.9，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.1，pv=0.1，m=0.15，kv=0.63。也可以直接由表中查出。根據(jù)參考文獻12表3.16，當=315，Z=22，時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)參考書1中T68型臥式鏜床說明書（表4.2-20），選擇因此，實際切削速度和每齒進給量為 根據(jù)參考文獻6表4.2-22，T68型臥式鏜床工作臺進給量表，則實際每齒的進給量。2.4 檢驗機床功率根據(jù)參考文獻12表3.24，當 時，近似為 。根據(jù)參考書1T68型鏜床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。3 基本時間根據(jù)參考文獻6 （式5.7） 。根據(jù)表3.25，近似取入切量及超切量，則，故 工序四 鏜銑加工180H7的另一端面根據(jù)參考文獻6 得 鏜銑加工余量加工表面加工方法余量粗糙度 umB端面粗鏜2.512.5B端面半精鏜1.06.1 粗鏜加工180H7的端面 1加工條件 工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造; 加工要求：以一直角平面為精基準，粗鏜180H7的端面； 機床：鏜床，T68臥式鏜床。 刀具：端銑刀，根據(jù)切削手冊表1.2，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)表3.1，切削深度，選擇刀具外徑D=315mm，刀具安裝孔d=60mm,H=80mm，b=25.7mm，刀齒斜角=14,主刃Kr=60，齒數(shù)z=22,鏜削寬度ae=250mm,深度ap=2.5mm。由于采用標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)z=22（表3.16）。銑刀幾何形狀（3.2）：由于。2 選擇切削用量2.1 確定切削深度由于加工余量不大，故可以在一次走刀內(nèi)切完，則 2.2決定每齒進給量根據(jù)參考文獻6表4.2-19，T68型臥式鏜床的功率為6.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，查得每齒的進給量fz=0.150.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.18mm/z。2.3 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，銑刀直徑D=315mm，耐用度T=300min（表3.8）。2.4 由參考文獻12計算公式3.27，確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ，可以根據(jù)表3.27公式計算，也可直接由表查出。 （式5.14）其中 Cv=18.9，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.1，pv=0.1，m=0.15，kv=0.63。根據(jù)表3.16，當=315，Z=22，時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)參考書1中T68型臥式鏜床說明書（表4.2-20），選擇因此，實際切削速度和每齒進給量為 2.5 校驗機床功率 根據(jù)表3.24，當 時，近似為 。根據(jù)參考書1T68型鏜床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。3 基本時間根據(jù)參考文獻6 （式5.7） 。根據(jù)表3.25，近似取入切量及超切量，則，故 基本時間半精鏜加工端面1 加工條件 工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造; 加工要求：以一直角平面為精基準，半精鏜180H7的端面； 機床：鏜床，T68臥式鏜床。 刀具：端銑刀，刀具外徑D=315mm，齒數(shù)z=22, 刀具外徑D=315mm，刀具安裝孔d=60mm,H=80mm，b=25.7mm，刀齒斜角=14,主刃Kr=60鏜削寬度ae=250mm,深度ap=1.0mm。2 切削用量2.1 確定切削進給量根據(jù)參考文獻6表4.2-19，T68型臥式鏜床的功率為6.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，根據(jù)參考文獻12，表3.4查得每轉的進給量f=1.22.7mm/r，現(xiàn)取f=2.2mm/r。2.2 銑刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻12表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，銑刀直徑D=315mm，耐用度T=240min。2.3 根據(jù)參考文獻6表3.27中的計算公式，確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ （式5.20）其中 Cv=18.9，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.1，pv=0.1，m=0.15，kv=0.63。也可以直接由表中查出。根據(jù)參考文獻12表3.16，當=315，Z=22，時，。各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)參考書1中T68型臥式鏜床說明書（表4.2-20），選擇因此，實際切削速度和每齒進給量為 根據(jù)參考文獻6 表4.2-22，T68型臥式鏜床工作臺進給量表，則實際每齒的進給量。2.4 檢驗機床功率根據(jù)參考文獻12表3.24，當 時，近似為 。根據(jù)參考書1T68型鏜床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所決定的切削用量可以采用，即。3 基本時間根據(jù)參考文獻6 （式5.7） 。根據(jù)表3.25，近似取入切量及超切量，則，故 鏜加工180H7的孔鏜孔加工余量加工表面加工方法余量粗糙度 um172孔粗鏜2.512.5177孔半精鏜1.06.1179孔精鏜0.5 1.6I 粗鏜加工177的孔1 加工條件工件材料：HT200, 硬度180200HB，鑄造;工藝要求：孔徑d=172mm，孔深l=100mm，通孔，精度為H12H13；機床： T68臥式鏜床。刀具：YG6硬質(zhì)合金車刀，根據(jù)參考文獻7表1-1查得，使用矩形刀桿，1625mm，刀片厚度5mm。根據(jù)參考文獻7表1-2，選擇鏜刀為型平面型硬質(zhì)合金車刀。根據(jù)參考文獻7表1-3選擇刀具前角o6后角o7.2 切削用量2.1 確定背吃刀量粗鏜的雙邊余量為5mm，則單邊ap=5/2=2.5mm.2.2 確定進給量根據(jù)參考文獻7表8-15，查得f=0.31.0mm/r，參考文獻12表1-5，查得f=0.40.6mm/r，參考文獻6T68機床主軸進給量表4.2-21，現(xiàn)取