CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì),ca6140,車(chē)床,法蘭盤(pán),加工,工藝,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,工序,工裝,設(shè)計(jì) CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì) 1 引言 法蘭盤(pán)是一種盤(pán)狀零件，法蘭盤(pán)也叫法蘭，成對(duì)使用。法蘭盤(pán)連接作為管道施工的重要連接方式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道工程中的管道連接。法蘭連接是一種可拆連接，它把兩個(gè)管道、管件或器材連接在一起，使用方便，能夠承受較大的壓力。有些管件和器材自帶法蘭盤(pán)。法蘭的主要作用是連接管路并保持管路密封性能、便于某段管路的更換、便于拆開(kāi)檢查管路情況、便于某段管路的封閉等。 法蘭盤(pán)連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi)，管道直徑小，而且是低壓，看不見(jiàn)法蘭盤(pán)連接。如果在一個(gè)鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，到處都是法蘭盤(pán)連接的管道和器材。 1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有極其重要的地位。 機(jī)械制造技術(shù)是一門(mén)非常重要的技術(shù)，人類(lèi)的發(fā)展過(guò)程就是一個(gè)不斷的制造過(guò)程。因此，制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它有以下四個(gè)方面的意義：社會(huì)發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)；制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)；制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱；制造技術(shù)國(guó)力和國(guó)防的后盾。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué)、進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)等所有重要課程之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。學(xué)生通過(guò)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉：首先，能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的時(shí)間知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。其次，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)借據(jù)（或量具）的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工的夾具的能力。最后，學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后從事機(jī)械行業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。 1.2 法蘭盤(pán)工藝設(shè)計(jì)的概況 法蘭盤(pán)是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件之一，生產(chǎn)量比較大。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行加工。本課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和支座體零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專(zhuān)用夾具及加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì)，并完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。 通過(guò)這樣一個(gè)典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 2 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型 該法蘭盤(pán)零件屬于大批量生產(chǎn)。大量生產(chǎn)的工藝特征有:具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法；廣泛采用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量?。粡V泛采用商效專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備；廣泛采用專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用組合機(jī)床，專(zhuān)用刀具，專(zhuān)用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求；對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低；有工藝過(guò)程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡；成本較低；生產(chǎn)率高；工人勞動(dòng)條件較好。 3 法蘭盤(pán)零件分析 3.1 零件工藝分析 法蘭盤(pán)的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求?，F(xiàn)分述如下： 以工件的外圓為基準(zhǔn)加工孔。鏜Φ90的孔，鏜Φ101的孔，鏜Φ209孔。其中主要加工孔Φ90。然后以Φ90 mm的孔為中心加工3-12直孔，3-12斜孔，直徑為17.5的孔。有以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 3.2 零件的作用 法蘭是機(jī)械連接的重要形式。題目所給的零件是CA6140車(chē)床的法蘭盤(pán)。主要是用來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式 “CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類(lèi)型中批量，鑄造毛坯。法蘭盤(pán)在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它只起壓緊的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 4.2 基準(zhǔn)的選擇 4.2.1 粗基準(zhǔn)的的選擇 對(duì)于一般的回轉(zhuǎn)體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。對(duì)于零件來(lái)說(shuō)Φ320 mm作為粗基準(zhǔn)。 4.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。所以以直徑為90的內(nèi)圓作為精基準(zhǔn) 4.3 工藝路線的選擇 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。同時(shí)還可降低生產(chǎn)成本。 4.3.1 工藝路線方案一（如表1） 工序一 鍛打 工序二 退火 工序三 車(chē)小端外圓和端面 工序四 掉頭車(chē)大端外圓和端面 工序五 鏜直徑為209，101，90的孔 工序六 鉆直徑為17.5的孔 工序七 鉆3-12孔 工序八 鉆，3-12斜孔 工序九 去毛刺 工序十 終檢 （表1） 4.3.2 工藝路線方案二（如表2） 工序一 鍛打 工序二 退火 工序三 車(chē)大端外圓和端面 工序四 掉頭車(chē)小端外圓和端面 工序五 鏜直徑為209，101，90的孔 工序六 鉆直徑為17.5的孔 工序七 鉆3-12孔 工序八 鉆3-12斜孔 工序九 去毛刺 工序十 終檢 （表2） 4.3.3 工藝方案的分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工小端外圓，然后加工大端外圓，。方案二則是先加工大端外圓，然后再加工小端外圓，此時(shí)方案一先加工小端外圓再加工大端外圓，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。 4.3.4 最終的加工工藝過(guò)程（如表3） 工序一 鍛打 工序二 退火 工序三 車(chē)小端外圓和端面 工序四 掉頭車(chē)大端外圓和端面 工序五 鏜直徑為209，101，90的孔 工序六 鉆直徑為17.5的孔 工序七 鉆3-12孔 工序八 鉆3-12斜孔 工序九 去毛刺 工序十 終檢 （表3） 5 正確選擇切削用量的原則 正確、合理地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證刀具耐用度，保證加工的經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 5.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯切削余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 金屬切除率可以用下式計(jì)算： Zw ≈V.f.ap.1000 式中：Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s） V切削速度（m/s） f 進(jìn)給量（mm/r） ap切削深度（mm） 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度（ap），其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f(wàn)，最后確定一個(gè)合適的切削速度V。 選用較大的ap和f以后，刀具耐用度顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)刀具耐用度的影響小得多，因此，使V、f、ap的乘積盡可能大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。 5.1.1 切削深度的選擇 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量很大，一次不能切完時(shí)，應(yīng)考慮分多次走刀。 5.1.2 進(jìn)給量的選擇 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。 5.1.3 切削速度的選擇 粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 5.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較粗加工高，加工余量小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。 5.2.1 切削深度的選擇 精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)背吃刀量較大時(shí)，切削力顯著增加，影響加工質(zhì)量。 5.2.2 進(jìn)給量的選擇 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力增大，表面質(zhì)量下降。 5.2.3 切削速度的選擇 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。 由此可見(jiàn)，精加工時(shí)選用較小的背吃刀量ap和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 6 夾具設(shè)計(jì) 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6.1.1 粗基準(zhǔn)的的選擇 對(duì)于一般的回轉(zhuǎn)體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。對(duì)于零件來(lái)說(shuō)Φ320 mm作為粗基準(zhǔn)。 6.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。所以以直徑為90的內(nèi)圓作為精基準(zhǔn)。 6.2 確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ切削用量及基本工時(shí)的確定：車(chē)Φ320端面和外圓，選用機(jī)床：CA6140車(chē)床 6.2.1 車(chē)Φ320端面和外圓 選擇75°車(chē)刀外圓車(chē)刀 （見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－27） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 床工作進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 6.2.2 半精車(chē)Φ320端面和外圓 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸為 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 6.2.3 鉆Φ3-12mm孔 機(jī)床：選用專(zhuān)用機(jī)床 刀具：選取高速鋼鉆頭. 首先，確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表10-66,當(dāng)45≤HRC200時(shí)，D=Φ18時(shí)，取f=0.3mm/r 其次，確定切削速度　　 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-70,及10-66,查得 V=35m/min. 再次，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 619.2r/min ,與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取=555r/min。 所以實(shí)際切削速度 == 最后，確定削工時(shí) t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= ==0.63(min) 6.3 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為定位心軸，該定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專(zhuān)用件，各定位面加工后對(duì)φ90mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保證。 6.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。夾具體上鉆套采用快換形式提高了加工生產(chǎn)效率。同時(shí)，在定位和夾緊方面采用的是帶有螺栓連接的定位心軸和快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)是螺母螺孔內(nèi)又斜鉆了孔，其孔徑略大雨螺紋外徑。螺母斜向沿著光孔套入螺桿，然后將螺母擺正，使螺母的螺紋與螺桿（即：定位心軸）嚙合，再略為擰動(dòng)螺母，便可夾緊工件?？焖傩D(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)同樣的提高了加工生產(chǎn)效率。 在用定位心軸定位時(shí)，采用的是間隙配合心軸，心軸工作部分按基孔制h6、g6或f7制造。此設(shè)計(jì)在裝卸工件時(shí)較方便，縮短了加工時(shí)的輔助時(shí)間。根據(jù)該法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的定位套一次限制5個(gè)自由度，外加一定位支承板限制2個(gè)自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用鉤形夾緊螺栓，操作方便。該夾具上設(shè)有擋塊，可防止零件在加工時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn)或者滾動(dòng)。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計(jì)而成，工件的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。 夾具的零件圖、零件毛坯圖和零件圖見(jiàn)隨附圖。 7 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床能對(duì)工件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工。組合機(jī)床可分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類(lèi)。 7.1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)----“三圖一卡” 繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。 7.1.1 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(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)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(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研究合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)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(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)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(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工部位用粗實(shí)線表示,其余部位用細(xì)實(shí)線表示。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，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(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （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(duì)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(dāng)本工序定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符時(shí)，必須對(duì)加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算為對(duì)稱公差。對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 （4）注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。 7.1.2 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(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖；是設(shè)計(jì)刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力件，繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)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(duì)位置及其聯(lián)系尺寸，主軸結(jié)構(gòu)類(lèi)型、尺寸及外伸長(zhǎng)度。 (2)繪制加工示意圖的注意事項(xiàng) 加工示意圖應(yīng)繪制成展開(kāi)圖，按比例用細(xì)實(shí)線畫(huà)出工件外形、加工部位，加工表面畫(huà)粗實(shí)線，必須使工件和加工方位與機(jī)床布局相吻合。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，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(shí)，只畫(huà)一根，但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào))。一般主軸的布置不受真實(shí)距離的限制，當(dāng)主細(xì)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(shí)，必須以實(shí)際中心距嚴(yán)格按比例畫(huà)，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向裝置等是否相互干涉。 (3)選擇刀具、導(dǎo)向裝置及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸的計(jì)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(biāo)準(zhǔn)刀具。本工序是粗銑，選用硬質(zhì)合金鉆頭。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(duì)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。本工序的切削速度最大不過(guò)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(dòng)件尺寸、選擇滑臺(tái)、主電動(dòng)機(jī)提供依據(jù)。 (d)確定聯(lián)系尺寸 其中最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到軸箱端面之間的距離，它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、主軸外伸長(zhǎng)度之和，再減去加工端面的厚度。為了使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量使工件端面至軸箱距離最小。因此首先從所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿(或卡頭)、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑(D／d)、外伸長(zhǎng)度L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸。 7.1.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 （1）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容 （a）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專(zhuān)用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的，是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖，用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專(zhuān)用部件設(shè)計(jì)提供主要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀簡(jiǎn)圖，由其輪廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境。 (b)機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容： 表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖(—般至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài))，用同一比例畫(huà)出各主要部件的外廓形狀和相對(duì)位置。表明機(jī)床基本型式(臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加上、單工位或多工位)及操作者位置等。 完整齊全地反各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專(zhuān)用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專(zhuān)用零部件，不得遺漏。 (2)繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容 (a)選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。 傳動(dòng)裝置選擇TD 25-A系列傳動(dòng),三軸主軸箱,和1HY-25液壓滑臺(tái) (b)確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí),首先要考慮工人操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車(chē)間運(yùn)送工件的滾道高度，以便允許內(nèi)腔通過(guò)隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求?？紤]剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，裝料高度為1370mm。 (c)確定工作臺(tái) 依據(jù)工序內(nèi)容，選擇1HY-25型多工位移動(dòng)工作臺(tái)。 7.1.4 機(jī)床機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過(guò)程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等的技術(shù)文件。通過(guò)其可以分析所擬定的方案是否滿足要求。 (1)理想生產(chǎn)率 =50000/2300= 21（件/h） 式中為年生產(chǎn)綱領(lǐng)取50000件 單班制取2300h (2)實(shí)際生產(chǎn)率 min 件/h 實(shí)際生產(chǎn)率大于理想生產(chǎn)率。因此本設(shè)計(jì)滿足要求。 (3)機(jī)床負(fù)荷率 機(jī)床負(fù)荷率不大于0.86～0.90。 結(jié)論 由本文的論述，我們了解到，通過(guò)對(duì)鏜床結(jié)合件加工設(shè)備及工藝的研究與應(yīng)用，在機(jī)床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，有效提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為解決此類(lèi)多孔同時(shí)加工問(wèn)題舉了一件實(shí)例。 本成果設(shè)計(jì)制造的機(jī)床為六軸鉆孔雙面臥式組合機(jī)床。我們將鉆削主軸設(shè)為機(jī)械傳動(dòng)，而進(jìn)給系統(tǒng)為液壓控制，使在滿足使用要求的前提下降低了成本。作為關(guān)鍵部件的液壓滑臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)通用部件。以比較簡(jiǎn)單的方式完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的同步進(jìn)行，非常實(shí)用。 本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng)，工件采用液壓定位夾緊，快速方便。定位采用兩面一銷(xiāo)的定位方式，夾緊采用液壓加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡(jiǎn)易方便，制造成本低，通用性好。 在刀具方面，由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高，采用麻花鉆。這種鉆頭采購(gòu)比較方便，而且價(jià)格比深孔鉆頭也要便宜。在刀具的幾何角度方面，麻花鉆頭的螺旋角即是其軸向前角。當(dāng)加工工件時(shí)，切削力和切削熱隨鉆頭螺旋角的增大而減小(減少)，切削輕快，刀具耐用度高。為此，我們選取鉆頭螺旋角為32，在保證強(qiáng)度的前提下，有效降低了切削力和切削溫度，提高了刀具使用壽命和生產(chǎn)效率。 通過(guò)本成果的實(shí)施，進(jìn)排氣搖臂的深孔加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到較大幅度提高，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。而且加工精度也完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。則在直接經(jīng)濟(jì)效益方面，節(jié)省了大量加工工時(shí)。 參考文獻(xiàn) [1]吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第3版.北京：高等教育也版社，2006. 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