工具座蓋零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)含CAD圖,工具,零件,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計(jì),cad 工具座蓋零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 摘要 根據(jù)工具座蓋的加工要求，本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是軸從工件出發(fā)，分析及確定毛坯選擇、夾具選擇、機(jī)床選擇，切削參數(shù)的確定等加工關(guān)鍵要素。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”?，F(xiàn)代工業(yè)的制造技術(shù)以及裝備情況代表著人類生產(chǎn)活動(dòng)最根本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)恰好又可以體現(xiàn)出當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)以及裝備情況的先進(jìn)性。數(shù)控技術(shù)廣泛于當(dāng)今世界各國工業(yè)、制造業(yè)方面，促使各國的制造能力和水平得到了很大提高，為復(fù)雜多變的多元化市場的適應(yīng)能力和競爭能力注入了新的活力。 關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；制造技術(shù)；加工工藝 目 錄 摘要 1 第一章： 緒論 4 1.1 工具座蓋零件設(shè)計(jì)的意義 4 1.2 工具座蓋零件設(shè)計(jì)需要完成的任務(wù) 4 1.21 工具座蓋零件圖形分析 4 1.22 工具座蓋零件的加工工藝分析 4 第二章： 零件圖紙分析 5 2.1零件圖? 5 2.2 零件圖分析 5 2.3 零件的作用 6 第三章：工具座蓋零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1 零件毛坯的選擇 7 3.11毛坯的選擇方法 7 3.12毛坯的確定 7 3.2基準(zhǔn)的選擇 8 3.21精基準(zhǔn)的選擇 8 3.22粗基準(zhǔn)的選擇 9 3.23工具座蓋零件粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)的確定 9 3.3.加工設(shè)備的選擇 9 3.4 工具、量具的選擇 11 3.5刀具的選擇 11 3.6夾具的選擇 12 3.61夾具種類 12 3.62夾具選擇的注意事項(xiàng) 12 3.63夾具的確定 13 3.7冷卻液的選擇 13 第四章 切削用量選用及工時(shí)的計(jì)算 14 4.1主軸轉(zhuǎn)速的確定 14 4.2進(jìn)給速度的確定 14 4.3背吃刀量的 確定 15 4.4切削速度的確定 16 4.41工序3：銑底面 16 4.42工序4：鉆直徑11mm孔 16 4.43工序5：鏜內(nèi)孔 16 4.44工序6：平端面 16 4.45工序7：φ9.8鉆頭鉆孔 17 4.46工序7：鉸φ10mm孔 17 4.5時(shí)間定額的計(jì)算 17 4.51工序3：銑平面工時(shí)計(jì)算 18 4.53工序4：鉆Ф11孔工時(shí)計(jì)算 19 4.51工序5：車外圓工時(shí)計(jì)算 20 結(jié)論 21 參考文獻(xiàn) 22 第一章： 緒論 近年來，數(shù)控加工和數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用發(fā)展迅速，以組合為主的大量生產(chǎn)正在向數(shù)控設(shè)備為主的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品更新速度越來越快,復(fù)雜形狀的零件越來越多,精度要求越來越高,多品種、小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，社會(huì)上對(duì)掌握數(shù)控技術(shù)的人才需求量越來越大，特別是對(duì)掌握數(shù)控加工技術(shù)的人才需求量最大。本次設(shè)計(jì)選擇了工具座蓋零件，該零件屬于盤類零件，是適合數(shù)控車削和銑削的主要加工對(duì)象。從成本角度考慮，成本適中，適合數(shù)控車削加工和銑削加工。 1.1 工具座蓋零件設(shè)計(jì)的意義 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是寬口徑機(jī)械類專業(yè)，我們?cè)趯W(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等專業(yè)課理論知識(shí)之后的一個(gè)實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，其目的是鞏固和加深理論內(nèi)容，培養(yǎng)我們學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題能力。 1.2 工具座蓋零件設(shè)計(jì)需要完成的任務(wù) 1.21 工具座蓋零件圖形分析 在加工零件圖之前我們首先要進(jìn)行圖紙的審查，找出主要的和關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。分析零件圖選擇毛坯尺寸，對(duì)零件加工尺寸、表面粗糙度等技術(shù)要求綜合分析，得出零件的加工過程，最后選擇合適的機(jī)床。 1.22 工具座蓋零件的加工工藝分析 毛坯選擇QT400鑄造。毛坯的形狀與零件圖形基本相同，根據(jù)需要加工的輪廓給出加工條件，查閱相關(guān)資料，計(jì)算出加工零件是所需要的切削速度，主軸轉(zhuǎn)速及背吃刀量，選擇所需的刀具（精加工和粗加工選擇不同的刀具加工），并制定加工的工藝卡片。 第二章： 零件圖紙分析 2.1零件圖? 2.2 零件圖分析 該零件的視圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素之間的關(guān)系準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注完整、清晰。 （1）尺寸精度 其中軸的軸承臺(tái)階精度要求較高，φ72屬于 IT7級(jí)精度，此處零件表面都屬于零件的重要表面，在加工時(shí)務(wù)必保證此處加工精度，圖紙中φ11及深度10mm屬于IT8級(jí)以下加工精度，在加工中精度相對(duì)來說比較容易保證，圖紙中一些未標(biāo)注公差的尺寸，如厚度110、長度78、等未標(biāo)注尺寸公差，在加工中可以按照GB/T1804-m中所規(guī)定的公差帶進(jìn)行加工。 （2）表面粗糙度的要求 由于零件表面工作部位不同，可以對(duì)不同的工作表面，選擇不同的表面粗糙度。零件整體的便面粗糙度要求較高，3處粗糙度要求Ra1.6，4處粗糙度要求Ra3.2，其余按照Ra12.6處理，Ra1.6粗糙度精度要求較高，在加工中需要通過粗加工，半精加工，精加工逐步達(dá)到要求，從而滿足零件對(duì)粗糙度的要求。 3） 形位公差要求 形位公差包括形狀公差和位置公差。任何零件都是由點(diǎn)、線、面構(gòu)成的，這些點(diǎn)、線、面稱為要素。機(jī)械加工后零件的實(shí)際要素相對(duì)于理想要素總有誤差，包括形狀誤差和位置誤差。 4） 其他技術(shù)要求 零件圖紙中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些其他技術(shù)要求，例如零件圖紙中說明了一下未注的倒角及圓角情況，還說明了未注尺寸公差按照GB/T1804-m執(zhí)行，在安排加工工藝時(shí)務(wù)必注意保證此類技術(shù)參數(shù)。 2.3 零件的作用 工具座蓋零件，在日常的機(jī)械中經(jīng)常見到，對(duì)于壓蓋零件一般有以下幾種作用： 1、夾緊軸零件，一般由兩上蓋和下蓋兩部分組成； 2、軸的軸向連接作用； 3、可以作為剛性聯(lián)軸器使用，傳遞一定的扭矩。 第三章：工具座蓋零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 零件毛坯的選擇 3.11毛坯的選擇方法 毛坯是根據(jù)零件所需要的形狀以及一些尺寸制成的然后供生產(chǎn)加工的材料。毛坯的選擇要考慮很多的因素： 1、零件的生產(chǎn)類型，本設(shè)計(jì)零件主要是以成批生產(chǎn)為主； 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸，本設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)比較簡易，尺寸清楚，屬于中小型零件。 3、零件的材料工藝性和力學(xué)性能要求，即零件的鑄造和鍛造性能，本設(shè)計(jì)零件是采用45#鑄鋼為材料， 4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件水平，即毛坯制造的水平和制造能力以及毛坯是否可以進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)以上條件可知，本零件應(yīng)采用鑄件為毛坯。 3.12毛坯的確定 1.選擇毛坯類型 由題目要求得知工件材料為QT400-15。毛坯選用鑄件，綜合零件加工過程分析，該零件加工余量小，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)，采用鑄件的方法制造毛坯，公差等級(jí)為普通級(jí)。 2.確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 （1）公差等級(jí)。由工件的功用及技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 （2）鑄件重量已知機(jī)械加工后零件的重量為0.65kg由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為0.8kg。 根據(jù)上諸因素，可確定毛坯的機(jī)械加工余量，所得結(jié)果如表3-2所示 表 3-2 毛坯機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 鑄件質(zhì)量 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)等級(jí) 公差等級(jí) 0.8kg 普通級(jí) 項(xiàng)目() 機(jī)械加工余量() 尺寸公差() 厚度70 1.0~2.5(取2.0) 72±0.5 內(nèi)孔72 1.0~2.5(取2.0) Φ68±0.5 凸臺(tái)2mm 1.0~2.5(取1.0) 4±0.5 3.繪制毛坯零件簡圖，如下 圖 3.5 毛坯簡圖 3.2基準(zhǔn)的選擇 對(duì)零件進(jìn)行基面選擇是工藝設(shè)計(jì)中的不可缺少的工作。因?yàn)榛孢x擇的合理性，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高零件的生產(chǎn)率。否則，加工工藝過程中會(huì)漏洞百出。 粗基準(zhǔn)：用毛坯上位經(jīng)過加工的表表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)：用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。 3.21精基準(zhǔn)的選擇 在選擇定位基準(zhǔn)是一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來。 (1)基準(zhǔn)重合原則一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。 1)基準(zhǔn)重合原則。應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。應(yīng)盡肯能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的表面，以 保證所加工的各個(gè)表面之間具有正確的相對(duì)位置關(guān)系。 3)互為基準(zhǔn) 原則。當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的尾椎精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。 4)自為基準(zhǔn)原則。一些表面的精加工工序，要求加工余量小二均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 上述4項(xiàng)選擇精基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不可能同時(shí)滿足，用根據(jù)實(shí)際條件決定取舍。 3.22粗基準(zhǔn)的選擇 保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則，被加工零件上如有不加工表面，應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有一定的相對(duì)位置關(guān)系。 2)合理分配加工余量的原則。從保證重要報(bào)名加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面最為粗基準(zhǔn)。 3)便于裝夾的原則。為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能 平滑光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切割或其他缺陷，并有足夠的支撐面積。 4)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般不得重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)通常在同一尺寸方向上只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大，所以組基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。 上述4項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有不能同時(shí)兼顧，只能根據(jù)主次抉擇。 3.23工具座蓋零件粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)的確定 工具座蓋零件首先采用零件毛坯的兩個(gè)端面為粗基準(zhǔn)，符合粗基準(zhǔn)選擇中：便于裝夾和合理分配加工余量兩規(guī)則，使用此粗基準(zhǔn)加工出底面作為精基準(zhǔn)，后序使用此面為精基準(zhǔn)加工出四個(gè)沉頭孔后，合鏜端面及內(nèi)孔。 3.3.加工設(shè)備的選擇 通過以上對(duì)零件的工藝分析，可知加工此零件需要的設(shè)備主要為車床及銑床，對(duì)于設(shè)備的型號(hào)的選擇主要考慮一下幾個(gè)方面： 1) 機(jī)床的加工范圍：例如機(jī)床的回轉(zhuǎn)直徑或者加工行程是否能夠滿足零件的機(jī)構(gòu)需求。 2) 機(jī)床的加工精度：所選擇的機(jī)床的加工精度必須大于零件的加工精度，這樣才能夠保證零件加工的可靠性 3) 機(jī)床的切削速度范圍：主要體現(xiàn)在機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速，一般來說較大的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備，轉(zhuǎn)速都比較低，而較小的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備轉(zhuǎn)速較高，從切削速度的角度來看，較大的設(shè)備是不適合加工較小尺寸的零件。 4) 機(jī)床的切削功率：機(jī)床所提供的切削力必須保證零件的順利加工，也就是說機(jī)床提供的切削力必須大于零件的切削抗力。 5) 機(jī)床的剛性 6) 機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性:在滿足上述條件的情況下，竟可能選擇成本較低的設(shè)備，這樣可以大大降低生產(chǎn)成本。 根據(jù)上述各點(diǎn)，為此零件選擇一臺(tái)鏜孔用車床，具體型號(hào)參數(shù)如下: 項(xiàng) 　目 技術(shù)參數(shù) 床身上最大件回轉(zhuǎn)直徑 Φ250 mm 拖板上最大件直徑 Φ160 mm 最大工件長度 10 / 800 mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍 70-3000 rpm 主軸通孔直徑 Φ25 mm 主軸內(nèi)孔錐度 MT6 主軸外端錐體錐度 D4 刀架刀位數(shù) 4 車刀刀桿最大尺寸 16x16 尾座套筒內(nèi)孔錐度 MT3 尾座套筒最大移動(dòng)距離 100mm 主電機(jī)功率 2.2kw 車床外形尺寸（長×寬×高） 1500/1850×800×1680mm 車床毛重 840kg/1000kg 3.4 工具、量具的選擇 加工零件圖所選用加工工具、量具 序號(hào) 名稱 規(guī)格 精度/mm 數(shù)量 1 游標(biāo)卡尺 0~150mm 0.02 1 3 內(nèi)徑百分表 50~75 0.01 1 4 半徑規(guī) R20~R30 0.5 1 5 粗糙度對(duì)比快 一套 1 6 計(jì)算器 函數(shù)計(jì)算器 1 7 -其他輔助工具 卡盤鑰匙、油石等 其他車工常用工具 3.5刀具的選擇 根據(jù)不同的加工內(nèi)容，則需要不同規(guī)格的刀具來進(jìn)行加工，該零件材料為45號(hào)鋼， 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能有： （1）高速鋼 比工具鋼硬，用于低速或不連續(xù)切削，刀具壽命較長； （2）高性能高速鋼 強(qiáng)韌、抗邊緣磨損性強(qiáng)，用于可粗切或精切任何材料，包括鋼、不銹鋼、非鐵和非金屬材料，切削速度可比高速鋼高，強(qiáng)度和韌性較粉末冶金好； （3）粉末冶金高速鋼 良好的抗熱性和抗碎片磨損，用于切削鋼、高溫合金、不銹鋼、鋁、碳鋼及合金鋼和其他不易加工的材料，切削速度可比高性能高速鋼高15%； （4）硬質(zhì)合金 耐磨損、耐熱，用于可鍛鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金的精加工，壽命比一般工具鋼高10-20倍； （5）陶瓷 高硬度、耐熱沖擊性好，用于高速粗加工，鑄鐵和鋼的精加工，也適合加有色金屬和非金屬材料不適合加工鋁、鎂、鈦及其合金，還可用于高速加工； （6）立方氮化硼 超強(qiáng)硬度、耐磨性好，用于硬度大于450HBW材料的高速切削，刀具壽命長，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工； （7）聚晶金剛石 超強(qiáng)硬度、耐磨性好，用于粗切和精切鋁等有色金屬和非金屬材料，刀具壽命長，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工。加工該工件所用刀具清單如下： 序號(hào) 刀具號(hào) 名稱及規(guī)格/mm 長度/mm 材質(zhì) 1 T01 Φ100mm面銑刀 100 硬質(zhì)合金 2 T02 端面車刀 100 硬質(zhì)合金 3 T03 內(nèi)孔鏜刀 120 硬質(zhì)合金 4 T04 Φ20立銑刀 120 硬質(zhì)合金 5 T05 Φ9.8mm鉆頭 130 高速鋼 6 T07 Φ11mm鉆頭 130 高速鋼 7 T08 Φ10鉸刀 60 高速鋼 3.6夾具的選擇 3.61夾具種類 在確定裝夾方案時(shí)，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。 （1）專用夾具：一般在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。除大批量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； （2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高的精度和賴磨性，可組裝成各種夾具。夾具用完可拆卸，清洗后可留、待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)； （3）通用夾具：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具。其尺寸、結(jié)構(gòu)已經(jīng)規(guī)范化，而且具有一定的通用性，這類夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，價(jià)格便宜。其缺點(diǎn)是夾具精度不高，生產(chǎn)效率也比較低，較難裝夾。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。 3.62夾具選擇的注意事項(xiàng) 選擇裝夾方法的要點(diǎn)： （1）盡可能的選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面的加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾； （2）機(jī)床高速強(qiáng)力切削時(shí)，定位基準(zhǔn)要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力且定位移動(dòng)可靠； （3）夾具本身要以車床工作臺(tái)上安裝法蘭或基準(zhǔn)孔來定位并安裝到機(jī)床上，這可確保零件的工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系固定的尺寸關(guān)系，這是和普通機(jī)床的一個(gè)重要區(qū)別。 3.63夾具的確定 該零件形狀規(guī)則，主要加工面為回轉(zhuǎn)體零件，內(nèi)孔的加工可以在車床完成，合鏜可以選擇三爪卡盤作為車床的主要夾具，除了車床工序，在前續(xù)的加工中還需要銑扁，鉆孔等工序，此時(shí)根據(jù)上述原則可以選擇平口鉗作為主要夾具。平口虎鉗如圖所示。 3.7冷卻液的選擇 切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。它可以有效的減少摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減少刀具的摩擦，提高生產(chǎn)效率和加工表面質(zhì)量。切削液它具有冷卻、潤滑、清洗和防銹作用，而在數(shù)控加工的過程中會(huì)放出大量的熱及產(chǎn)生大量的費(fèi)屑。而高溫易使工件變形，而費(fèi)屑也易影響工件的表面質(zhì)量。因此選擇切削液用以減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減小刀具的磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。 通過查表，將常用三種切削液列表，如下表6-1： 表6-1 常用冷卻液 冷卻液名稱 主要成份 主要作用 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動(dòng)植物油、復(fù)合油 潤滑 第四章 切削用量選用及工時(shí)的計(jì)算 數(shù)控切削用量即切削參數(shù)包括主軸轉(zhuǎn)速、銑削深度與寬度、進(jìn)給量、行距、殘留高度、層高等。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量是加工過程中重要的組成部分，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 4.1主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具）的直徑來選擇，其計(jì)算公式為： （3.6） 公式中：為切削速度，單位為/min由刀具的耐用度決定； 為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為； 為銑刀的直徑，單位為。 切削速度的選取如所示: 銑削時(shí)切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度/() 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 鑄鐵 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 160~320 4.5~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。 從理論上講，切削速度的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，根據(jù)每把刀具的加工的內(nèi)容不同，所選擇的切削速度也不同。 4.2進(jìn)給速度的確定 在保證機(jī)床、刀具不超出工件精度充許的數(shù)值，表面粗糙 度值不太大的前提下，盡量選擇大的進(jìn)給量，粗加工時(shí)限制進(jìn)給量的主要是切削力，半精加工和精加工時(shí)，限制進(jìn)給量的主要是表面粗糙度 切削進(jìn)給量是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)方向的相對(duì)位移，單位為mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速、銑刀齒數(shù)及每齒進(jìn)給量（mm/z）的關(guān)系為: （3.7） 式中 —銑刀齒數(shù)（mm/min） —銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每齒進(jìn)給量（mm/z） —主軸轉(zhuǎn)速 每齒進(jìn)給量的選取主要取決與工具材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工具材料的強(qiáng)度和硬度越高，越小，反之越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀。銑刀每齒進(jìn)給量如下表3-6所示 表3-6 銑刀每齒進(jìn)給量 工件材料 每齒進(jìn)給量/（） 粗銑 精銑 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 0.10~0.15 0.10~0.25 0.02~0.05 0.10~0.15 鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 根據(jù)每把刀具的加工的內(nèi)容不同，所選擇的每齒進(jìn)給量也不同，因此要依次選擇每把刀的下面為每把刀具切削進(jìn)給量的計(jì)算方法： 上面已計(jì)算出每把刀的主軸轉(zhuǎn)速、每把刀的齒數(shù)由表3-1可知，將其數(shù)據(jù)代入式 中計(jì)算得： 4.3背吃刀量的 確定 確定背吃刀量是根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使被吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)， 提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留0.2-0.5mm。所以每把刀的背吃刀量可以根據(jù)每道工序加工余量自行定義。 選擇時(shí)應(yīng)使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 4.4切削速度的確定 4.41工序3：銑底面 已知毛坯被加工長度為110mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可一次切削，切削深度ap=1mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定粗銑fz=0.1mm/r切削速度，盤銑刀為四刃銑刀： 當(dāng)nw=318r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×318×4=127(mm/min). 4.42工序4：鉆直徑11mm孔 已知毛坯被加工長度為25 mm，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定粗車f=0.1mm/r切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=20m/min 當(dāng)nw=579r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×579=57.9mm/min) 4.43工序5：鏜內(nèi)孔 已知毛坯被加工長度為70mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可一次切削，切削深度ap=1mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定粗車f=0.1mm/r切削速度， 參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=100m/min 當(dāng)nw=442r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×442=44.2(mm/min) 4.44工序6：平端面 已知毛坯被加工長度為10mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可一次切削，切削深度ap=1mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定粗車f=0.1mm/r切削速度， 參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=100m/min 當(dāng)nw=442r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×442=44.2(mm/min) 4.45工序7：φ9.8鉆頭鉆孔 已知毛坯被加工長度為160mm，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定f=0.1mm/r切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=20m/min 當(dāng)nw=650r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×650=65(mm/min) 4.46工序7：鉸φ10mm孔 已知毛坯被加工長度為16 mm，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），確定粗車f=0.1mm/r切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=10m/min 當(dāng)nw=318r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fn=0.1×707=31.8(mm/min) 4.5時(shí)間定額的計(jì)算 目前工時(shí)定額主要是按經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證積累起來的統(tǒng)計(jì)資料來確定（參閱有關(guān)手冊(cè)），隨著工藝過程的不斷改進(jìn)，也需要相應(yīng)地修訂工時(shí)定額。 對(duì)于流水線自動(dòng)線，由于有規(guī)定的切削用量，工時(shí)定額可以部分通過計(jì)算，部分應(yīng)與統(tǒng)計(jì)資料得出。 在計(jì)算出每一道工序的單件時(shí)間后，還必須對(duì)各個(gè)工序的單件計(jì)算時(shí)間進(jìn)行平衡，以最大限度地發(fā)揮各臺(tái)機(jī)床的生產(chǎn)效率，達(dá)到較高的生產(chǎn)率，保證完成生產(chǎn)任務(wù)。 具體方法時(shí)首先計(jì)算出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)所要求的單件時(shí)間： =60/Nmin 式中，T—年基本工時(shí)，單位為h； N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為件/年； --設(shè)備負(fù)荷率，一般取0.75-0.85。 將每個(gè)工序的單件計(jì)算時(shí)間Tc與Td進(jìn)行比較。對(duì)于Tc大于Td的工序，可通過下列方法縮短Tc，以達(dá)到平衡工序單件時(shí)間的目的。 若Tc大于Td在一倍以內(nèi)，可采用該井刀具，適當(dāng)提高切削用量，采用高效加工方法縮短工作進(jìn)程等措施來縮短Tc。 若Tc大于Td兩倍以上，則可采用增加順序加工工序或增加平行加工工序的方法來成倍地提高生產(chǎn)率，縮短Tc。 對(duì)于Tc小于Td的工序，因其生產(chǎn)率較高，則可采用一般的通用機(jī)床及工藝裝備，來降低成本。 下面以工序3銑平面、工序4鉆孔，工序5鏜孔為例來說明時(shí)間定額的計(jì)算方法。 基本時(shí)間的計(jì)算。 4.51工序3：銑平面工時(shí)計(jì)算 由于刀具寬度大于所銑平面寬度，所以為對(duì)稱銑削。其公式運(yùn)用如下： 根據(jù)對(duì)稱銑平面基本時(shí)間計(jì)算公式可求出銑削單個(gè)側(cè)面的基本時(shí)間為 式中，當(dāng)主偏角時(shí) 切入行程 切出行程 刀具半徑、所銑平面寬度 、工件長度、進(jìn)給速度 由毛坯圖可知= ，而 將上述參數(shù)代入式（3.8），則該工序的基本時(shí)間為： 輔助時(shí)間的計(jì)算。輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為：=（0.15~0.20），則各工序的輔助時(shí)間分別如下： 工序3的輔助時(shí)間： 布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～7％，休息與生理時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～4％，本例均取3％，則各工序的其 他時(shí)間()可按關(guān)系式(3％+3％)×(+)計(jì)算，分別如下： 工序1的其他時(shí)間： 完成該工序所需的總時(shí)間。單件時(shí)間與基本時(shí)間、輔助時(shí)間、其他時(shí)間（）的關(guān)系為 。各工序的單件時(shí)間如下： 工序3的單件時(shí)間 4.53工序4：鉆Ф11孔工時(shí)計(jì)算 根據(jù)鉆孔的基本時(shí)間計(jì)算公式可求出鉆孔工步的基本時(shí)間為： (3.9) 式中，，可根據(jù)，查表選取 鉆孔切入及切出行程/mm 背吃刀量 與主偏角有關(guān)的切入長度 切出長度 0.05 0.95 0.57 0.24 0.19 0.05 13 0.10 1.90 1.10 0.47 0.37 0.10 15 0.125 2.40 1.40 0.59 0.48 0.125 18 0.15 2.94 1.70 0.71 0.56 0.15 22 0.20 3.80 2.40 0.95 0.75 0.23 28 鉆孔令、，以此條件查表可得：，，而，，將上述參數(shù)代入公式，則該工序的基本時(shí)間為為： 輔助時(shí)間的計(jì)算。輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為：=（0.15~0.20），則各工序的輔助時(shí)間分別如下： 工序4的輔助時(shí)間： 布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～7％，休息與生理時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～4％，本例均取3％，則各工序的其 他時(shí)間()可按關(guān)系式(3％+3％)×(+)計(jì)算，分別如下： 工序1的其他時(shí)間： 完成該工序所需的總時(shí)間。單件時(shí)間與基本時(shí)間、輔助時(shí)間、其他時(shí)間（）的關(guān)系為 。各工序的單件時(shí)間如下： 工序4的單件時(shí)間 4.51工序5：車外圓工時(shí)計(jì)算 根據(jù)基本時(shí)間計(jì)算公式可求出該工序的基本時(shí)間為： （3.8） 式中，當(dāng)主偏角時(shí)， 切入行程 切出行程 毛坯長度 將上述參數(shù)代入式（3.8），則該工序的基本時(shí)間為： 輔助時(shí)間的計(jì)算。輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為：=（0.15~0.20），則各工序的輔助時(shí)間分別如下： 工序5的輔助時(shí)間： 布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～7％，休息與生理時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％～4％，本例均取3％，則各工序的其 他時(shí)間()可按關(guān)系式(3％+3％)×(+)計(jì)算，分別如下： 工序5的其他時(shí)間： 完成該工序所需的總時(shí)間。單件時(shí)間與基本時(shí)間、輔助時(shí)間、其他時(shí)間（）的關(guān)系為 。各工序的單件時(shí)間如下： 工序5的單件時(shí)間 結(jié)論 從開始設(shè)計(jì)零件，分析零件的加工工藝，選擇機(jī)床，選擇刀具，選擇毛坯，最終到編制出程序。在這個(gè)過程中我都學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)。這次從零件的設(shè)計(jì)完成結(jié)果來看，雖然還是存在著一些問題，但是自己的很多方面還是得到了提高。 通過這次對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，切實(shí)做到了將理論聯(lián)系到實(shí)際中，也只有理論與實(shí)際巧妙的結(jié)合在一起，才能達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。對(duì)于程序的編制是一個(gè)重要內(nèi)容，只有合理的編制程序，制定出走刀路線，才能在最短的時(shí)間內(nèi)加工出滿足要求的零件。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)以前的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次比較全面的復(fù)習(xí)，從中學(xué)到了不少課本以外的知識(shí)，也積累了一些加工的經(jīng)驗(yàn)和技巧。但在整個(gè)零件的加工和畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成都還存在著一定的不足，還懇請(qǐng)老師批評(píng)和指正。 總之用一句話來形容就是：即起到了溫習(xí)舊知識(shí)的作用，又起到了開拓新思維的作用。這為自己以后走向社會(huì)、走向工作崗位奠定了一定基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 雷賢卿，張玉琴.旋轉(zhuǎn)車削圓柱面專用機(jī)車參數(shù)的確定[J].制造技術(shù)與機(jī),1996第十期.35-36頁. 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