支架工藝規(guī)程及加工3×φ7螺紋孔工裝夾具設計及建?！俱@3×φ7螺紋孔】【說明書+CAD+PROE】

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Benz.決定的。平滑長度是動態(tài)的，隨時間和空間變化。它隨著粒子之間的距離的增加而增加。隨著粒子之間的距離減少而減少。它的變化范圍為 HMIN*h0hHIMAX*h0 (4)其中h0是初始平滑的長度。SPH粒子的影響范圍是一個球形區(qū)域，其半徑為h，在每個時間段內(nèi)，這些粒子在該地區(qū)的。因此，必須執(zhí)行搜索。桶搜索算法應用的分類方法是用于在SPH搜索的。如圖1所示，第一，整個區(qū)域劃分為一些次區(qū)域，然后在每個粒子及其鄰區(qū)地區(qū)的搜查。通過使用搜索方法，計算大大減少。 圖1 桶分類和本區(qū)域搜索III. 建模與仿真A FEM和SPH的耦合模型在這篇文章里，大變形的SPH粒子模型，以及工件小面積變形和刀具的建模與拉格朗日網(wǎng)格有關。圖2顯示了耦合SPH和拉格朗日網(wǎng)格.圖2 耦合SPH示意圖顆粒和拉格朗日網(wǎng)這個顆粒示意圖左邊的部分是SPH粒子.它的右邊部分是拉格朗日網(wǎng)格。SPH粒子和拉格朗日網(wǎng)格是通過節(jié)點耦合面在LS- DYNA中。失敗連合接觸的標準10是+ (5)其中fu,fs,fu,fai,fs,fail是正應力，剪應力，正常的破壞應力和失效的剪應力，m1,m2分別是指數(shù)的正應力和剪應力。 SPH粒子 有限元網(wǎng)格為了減少計算時間，簡化了仿真模型，如圖3所示。工件是一個6毫米（長） 4毫米（高） 0.2毫米（寬）的長方體。有限元網(wǎng)格大小為0.1毫米。切削變形區(qū)是仿照與0.33毫米SPH粒子（半徑）。刀具前角0為10 ，后角0為6 。B.材料模型工件材料是45號鋼模型，適用于鋼的物質(zhì)模型有任意的壓力與疲勞曲線和各向同性的塑性。疲勞比率使用考貝.西蒙斯模型解釋。之間的應變率和屈服應力的關系10是 （6）其中是應變率，C和帕累托應變率參數(shù)，0是初始屈服應力和fn(peff)是有效的塑性應變硬化作用。刀具材料的硬質(zhì)合金（YT5）。它的硬度和強度遠高于工件。它被認為是彈性體。表1列出了刀具和工件，其中一些材料特性1.6有相應的屈服應力值，以及有效塑性應變值1.6 表一 磁特性刀具和工件 單位：kg-mm-ms彈性率(E) 泊松比密度() 應變率參數(shù)(C) 應變率參數(shù)(P) 123456 123456工件200 0.30 7.810-640 5 0.36 0.38 0.42 0.500.560.600.015 0.025 0.05 0.0750.10.15切割工具600 0.15 1.310-5 彈性率(E) 工件實際上也反映了固體顆粒顆粒附近的2h0邊界（h0是初始平滑的長度），如圖4所示。 虛擬的物理粒子和固體顆粒的數(shù)量對稱于固定邊界上。因此，虛擬粒子可以產(chǎn)生約束的固體顆粒。它使固體顆粒速度保持在零值，而無法穿透邊界。 固體顆粒 虛粒子平滑的長度初步平滑長度圖4 SPH對稱平面模型IV. 仿真結果分析A. 切屑的形成本文對切割變形和45號鋼的切屑的形成過程進行了模擬。切割速度VS是10米/秒，切削深度為0.5mm。從圖 5（a）可以看出，存在于邊緣之間的工具和切削層材料接觸帶有較大的接觸應力。正好是658.6MPa。該值高于生產(chǎn)的45鋼的強度。因此，在接觸帶的物質(zhì)產(chǎn)生不可逆變形，其他區(qū)的材料仍然處于彈性狀態(tài)。隨著工具的不斷移動，邊上的工具和切削層逐漸增加接觸面積。切割層材料堆積在刀面上。材料的內(nèi)應力逐漸增加。如圖所示5（b），小變形區(qū)有效應力遠高于屈服強度。 (a) t=0.02ms (b) t=0.06ms (c) t=0.14ms (d) t=0.35ms 圖5 變形過程中的切削層材料因此，在小變形區(qū)材料是塑料的狀態(tài)。刀具切削材料和流動擠壓后，在向上沿刀面程塑性狀態(tài)推動材料。切屑的材料從表格可以看出，流出的主要變形區(qū)，如圖所示5（c）。從圖 5（d）可以看出，表面層的組成物質(zhì)的內(nèi)部結構發(fā)生變化，并存在于表層形成的殘余應力。仿真過程表明，擠壓和摩擦，切割形成的冷卻表層材料是塑性變形力的結果，并形成殘余應力。圖 6顯示了工件在金屬切削過程中的最大有效應力變化曲線。可以看出，最大有效應力急劇增加的起步階段。最高值在0.11ms時高達1.4GPa，然后下降。在這個時候切屑逐漸形成。最高有效應力變化，最終在1.21.4GPa。 時間（ms）圖6 變化曲線的最大有效應力B. 切削力分析從圖 7可以看出，切削力急劇增加，然后下降，最終在一定范圍內(nèi)變化。在金屬切削過程中，隨著接觸面積刀具和切削層材料變化，切削力和在接觸帶的內(nèi)應力增加物質(zhì)逐漸增加。時間（ms）當內(nèi)應力達到屈服強度時，材料產(chǎn)生剪應力，切屑從主要變形區(qū)域流出。它使切削力減少一點。材料屈服和切屑形成不斷發(fā)生，因此減少在一定范圍內(nèi)的力波。C. 分析應力和應變刀具從動態(tài)模擬過程可以看出，首次切削存在著較大的接觸應力。隨著切割進行，材料變形向上沿刀面和前刀面擠壓動作。在刀面最大接觸應力點向上移動了。在切屑形成以后，最大有效的應力波在某一處達到最大值（如圖所示8）。因此，切削刀具在0.2ms時磨損嚴重。刀面應力分布曲線如圖所示 9，可以看出，切削刃接觸點應力較大。這時達到最大值為0.4毫米，然后逐漸減小。 圖8 0.2ms的有效應力分布距離前沿（mm）圖9 0.2ms的應力刀面分布曲線圖10顯示在刀具表面的最大有效應力應變變化曲線。沒有考慮到不正常的地方跳動曲線，可以看出，最大有效應力大幅增加至0.28GPa，并最終保持在0.35Gpa左右擺動。最高有效應變保持在0.03左右擺動。刀具的彈性變形很小。 時間（ms） （a）最大有效應力變化曲線 時間（ms）（b）最大有效應變變化曲線圖10 刀具表面最大有效應力和應變的變化曲線V. 結論1）耦合的有限元方法和SPH補充了單一方法的缺點。仿真結果表明，它是在金屬切削仿真有效的過程。2）切割過程是一個塑性變形過程，切削層材料產(chǎn)生的剪切滑移是由于刀具擠壓。3）從切割的擠壓和摩擦結果來看，在冷卻的條件下，在材料表面層形成塑性變形，并最終形成殘余應力。4）后形成的切屑，最高在一定范圍的有效應力波的前沿。因此，切削刀具磨損嚴重。自述我最主要是向我的上司王教授致以深切的感謝，他不斷的鼓勵和指導我.沒有他的一貫指導和啟發(fā)，本文不可能達到目前的形式。我還衷心感謝我的朋友和我同學抽出時間給我?guī)椭?，并且?guī)椭以谖恼鲁霈F(xiàn)困難的期間指出我的問題。參考文獻1 J.-Z. Lu, J.-N. Sun, The Theory of Metal Cutting and Cutting Tool, Beijing: Mechanical Industry Publishing House, 2001.2 S.-J Chen, Q.-L Pang and K. Cheng, “Finite element simulation of the orthogonal metal cutting process”, Materials Science Forum, no. 471-472, pp. 582-586, 2004. 3 A.-G. Mamalis, M. Horvath, A.-S. Branis, et al, “Finite Element Simulation of Chip Formation in Orthogonal Metal Cutting”, Journal of Materials Processing Technology, vol. 110, no. 5, pp. 19-27, Mar, 2001. 4 R. Vignjevic, J.-R. Reveles, “SPH in a total lagrangian formalism” CMES - Computer Modeling in Engineering and Sciences, vol. 14, no. 3, pp. 181-198, 2006. 5 W. Benz, E. Asphaug, “Simulation of Brittle Solids Using Smooth Particle Hydrodynamics”, Computer Physics Communications, vol. 87, no. 1-2, pp. 253-265, 1995.6 C. Antoci, M. Gallati and Sibilla, S, “Numerical simulation of fluid-structure interaction by SPH”, Computers & Structures, vol. 85, no 11-14, pp. 879-90, June-July,2007.7 M. Kikuchi, M. Miyamoto, “Numerical simulation of impact crush/buckling of circular tube using SPH method”, Key Engineering Materials, vol. 306-308, I, Fracture and Strength of Solids VI, pp. 697-702, 2006.8 L.-J. Zhu, Q.-M. Zhang, R.-R. Long, “SPH simulation of hypervelocity impacts”, Journal of Beijing Institute of Technology, vol. 13, no. 3, pp. 266-9, 2004.9 J.Limido, C. Espinosa, M.Salaun, et al, “SPH method applied to high speed cutting modeling”, International Journal of Mechanical Sciences, vol. 49, no. 7, pp 898-908, Sept, 2007.10 J.-Q. Hallquist, LS-DYNA Theoretical Manual, Livermore Software Technology Corporation. Livermore, California, 1998畢業(yè)設計(論文)記載題目支架工藝規(guī)程及加工37螺紋孔工裝夾具設計學生姓名張大偉學 院機械工程學院專業(yè)班級R機械05-8指導教師宿崇職稱講師所在單位機械制造及自動化教研室成績綜合評語：經(jīng)畢業(yè)設計（論文）答辯委員會綜合評定成績?yōu)椋捍疝q委員會主任（簽字）：年 月 日注：此表應存入學生個人檔案。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(zhì)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(zhì)量與性能。 本課題主要是針對支架工藝規(guī)程和加工 37 螺紋孔工裝夾具設計及其調(diào)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 37 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(diào) 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 7holes 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 3x7holes 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 tools reasonable choice as well as jigs 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 20H7 孔 .10 2.2.6 工序六：加工 6H8 孔 .13 2.2.7 工序七：加工 3*7-14 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*7-14 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(zhì)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(zhì)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(zhì)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*7 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(diào)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 20H7 孔 鉆孔至 18（ 0+0.067） 標準鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 19（ 0+0.054） 標準鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 硬質(zhì)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 20H7（ 0+0.006 ）粗糙度 1.6 7 鉆、擴、鉸 6H8 孔 鉆孔至 4（ 0+0.037） 標準鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 5（ 0+0.072） 標準鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 6H8（ 0+0.005） 粗糙度 3.2 硬質(zhì)合金鉸刀 塞規(guī) 8 鉆、擴、鉸 3*7-14 孔 鉆孔至 5（ 0+0.034）保 證大孔鉆孔至 12（ 0+0.087） 階梯鉆頭 塞規(guī) 擴孔至 6（ 0+0.064）保 證大孔擴孔至 13（ 0+0.056） 階梯鉆頭 塞規(guī) 鉸孔至 7（ 0+0.007）保 證大孔鉸孔至 14（ 0+0.007） 粗糙度 12.5 硬質(zhì)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 245。 (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 50m。 (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(zhì)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(zhì)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，brrr =8， =8， =10， =500s0 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=0.090.18mz，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mmz。 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 p4mm，f z=0.18mmz時v t=98 mmmin，n t=250 rmm， vft=471 mmmin 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=vtkv=981.00.8=78.4m/min n=ntkn=2501.00.8=200r/min vf=vftkft=4711.00.8=376.8mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=235rmm，v fc=190mmmin， 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(zhì)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(zhì)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，brrr =8，0 =8， =-10， =5as0 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=0.090.18mz，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mmz。 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 p4mm，f z=0.18mmz 時v t=110 mmmin，n t=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0， ksv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/min n=ntkn=4391.00.8=351.2r/min vf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375rmm，v fc=300mmmin， 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(zhì)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(zhì)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，brrr =8，0 =8， =-10， =5as0 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=0.090.18mz，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mmz。 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 p4mm，f z=0.18mmz時v t=110 mmmin，n t=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0，k sv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/min n=ntkn=4391.00.8=351.2r/min vf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375rmm，v fc=300mmmin， 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(zhì)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(zhì)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，brrr =8，0 =8， =-10， =5as0 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=0.090.18mz，但是因為采用不對稱端銑，f z=0.18 mmz。 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 p4mm，f z=0.18mmz時v t=110 mmmin，n t=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù) kmv=kmn=1.0，k sv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/min n=ntkn=4391.00.8=351.2r/min vf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，n c=375rmm，v fc=300mmmin， 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 20H7 孔 計算步驟：一、鉆孔至18（ 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H12H13精度時，鑄鐵強度200時， d0=18mm時f=0.700.86mmr 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=1.75mmr 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當200MPa，d 020.5mm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 021mm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 mmr 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=10mmin 切削速度修正值為K Tv=1.0，K cv=1.0 Klv=0.85，K tv=1.0 V=VtKv 2-4 V=VtKv=101.01.00.851.0=8.5 mmin 2-5 01nd08.510.39/in34vr 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=195 rmin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=0.62mmr，也可選擇較低一級 轉速n c=140 rmin，仍使f=0.81 mmr 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.62mmr nc=195 rmin ncf=0.62195=120.9 mmmin 2)第二方案 f=0.81mmr nc=140 rmin ncf=0.81140=113.4 mmmin 因此第一方案n cf的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=10 mmin，f=0.62mmr 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f0.64mmr，d 0=19mm，M t=51.99Nm 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=51.99Nm 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=195 rmin，M m=195.2Nm 根據(jù)表2.23當=170213HBS，d 0=18mm，f0.63，V c=10 mmin 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M cM m PcP 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=0.62mmr，n=n c=195 rmin，V c=10mmin 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 19（ 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H12H13精度時，鑄鐵強度200時， d0=19mm時f=0.700.86mmr 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=1.75mmr 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當200MPa，d 020.5mm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 021mm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 fF max 故f=0.81 mmr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=10mmin 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=VtKv=101.01.00.851.0=8.5 mmin 018.5142.7/in39nrd 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=195 rmin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=0.62mmr，也可選擇較低一級 轉速n c=140 rmin，仍使f=0.81 mmr 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=0.62mmr nc=195 rmin ncf=0.62195=120.9 mmmin 2)第二方案 f=0.81mmr nc=140 rmin ncf=0.81140=113.4 mmmin 因此第一方案n cf的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=10 mmin，f=0.62mmr 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f0.64mmr，d 0=19mm，M t=51.99Nm 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=51.99Nm 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=195 rmin，M m=195.2Nm 根據(jù)表2.23當=170213HBS，d 0=19mm，f0.63，V c=10 mmin 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M cM m PcP E 故選擇之切削用量可用 即f=0.62mmr，n=n c=195 rmin，V c=10mmin 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 20H7（ 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 6H8 孔 計算步驟：一、鉆孔至4（ 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H12H13精度時，鑄鐵強度200時， d0=4mm時f=0.27 0.33mmr 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=0.50mmr 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當210MPa，d 010.2mm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 010.2mm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 fF max 故f=0.28 mmr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=14mmin 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=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin011.947.5/in3nrd 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用n c=960 rmin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=0.22mmr，也可選擇較低一級 轉速n c=680rmin，仍使f=0.28 mmr 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.22mmr nc=960 rmin ncf=0.22960=211.2 mmmin 2)第二方案 f=0.28mmr nc=680 rmin ncf=0.28680=190.4 mmmin 因此第一方案n cf的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=14 mmin，f=0.22mmr 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f0.26mmr，d 011.1mm，M t=8.82Nm 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=8.82Nm 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=960 rmin，M m=29.4Nm 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=170213HBS，d 0=4mm，f0.53，V c=14 mmin 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M cM m PcP E 故選擇之切削用量可用 即f=0.22mmr，n=n c=960rmin，V c=14mmin 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 5（ 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H12H13精度時，鑄鐵強度200時， d0=5mm時f=0.27 0.33mmr 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=0.50mmr 3)按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9.當210MPa，d 010.2mm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 010.2mm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 fF max 故f=0.28 mmr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=14mmin 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=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin011.975.6/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 rmin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=0.22mmr，也可選擇較低一級 轉速n c=680rmin，仍使f=0.28 mmr 比較兩種選擇方案 1)第一方案 f=0.22mmr nc=960 rmin ncf=0.22960=211.2 mmmin 2)第二方案 f=0.28mmr nc=680 rmin ncf=0.28680=190.4 mmmin 因此第一方案n cf的乘積比較大，基本工時較少，故第一方案較好。 這時V c=14 mmin，f=0.22mmr 。 (4)檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，當f0.26mmr，d 011.1mm，M t=8.82Nm 扭轉修正系數(shù)均為1.0.故M c=8.82Nm 根據(jù)Z525鉆床說明書，當n c=960 rmin，M m=29.4Nm 根據(jù)表2.23當=170213HBS，d 0=4mm，f0.53，V c=14 mmin 時P c=1.0KW 根據(jù)Z525機床說明書P E=2.8KW 由于M cM m PcP E 故選擇之切削用量可用 即f=0.22mmr，n=n c=960rmin，V c=14mmin 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 6H8（ 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*7-14 孔 計算步驟：一、鉆孔至5（ 0+0.034） ，保證大孔鉆孔至 12（ 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H12H13精度時，鑄鐵強度200時， d0=5mm時f=0.270.33mmr 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=0.60mmr 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 010.2mm 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 010.2mm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=