殼體零件畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　1 零部件分析</b></p><p>　　1.1 零部件作用</p><p>　　殼體零件是某型號(hào)產(chǎn)品的關(guān)鍵件，該產(chǎn)品四個(gè)螺紋4-M2-6G及φ16.5H8與儀器艙連接，而內(nèi)孔φ55H8是萬向支架的支撐，在工作時(shí)，殼體零件隨某產(chǎn)品一起旋轉(zhuǎn)，但萬向支架由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子軸在空間的方向保持穩(wěn)定不動(dòng)，為某產(chǎn)品提供一個(gè)姿態(tài)測(cè)量基準(zhǔn)，

2、測(cè)量彈體滾動(dòng)姿態(tài)角，把大地坐標(biāo)建立在該產(chǎn)品上。</p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　殼體零件有兩組主要加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：</p><p>　　以φ16.5H8孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括φ16.5H8及其倒角、φ16.5H8對(duì)φ57.8±0.

3、25的同軸度φ0.2；尺寸φ31H14及其對(duì)φ16.5H8的同軸度φ0.2、垂直度0.01；四個(gè)螺紋孔4-M2-6G及其對(duì)φ16.5H8位置度φ0.2。其中，主要加工表面為φ16.5H8孔及倒角和其對(duì)φ57.8±0.25同軸度φ0.2，表面粗糙度1.6。</p><p>　　以φ55H8孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括φ55H8孔及其倒角、φ55H8對(duì)

4、φ16.5H8的同軸度φ0.02、尺寸2.2H12；長度尺寸52.6h11及其對(duì)φ16.5H8垂直度0.02；φ53.6H11孔及其對(duì)φ16.5H8同軸度φ0.1。</p><p>　　這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：</p><p>　?。?）尺寸φ16.5H8與φ57.8±0.25之間的同軸度公差為φ0.2。</p><p>　?。?）尺

5、寸φ31H14與φ16.5H8之間的同軸度公差為φ0.2，以及其端面與φ16.5H8之間的垂直度公差為0.01。</p><p>　　（3）尺寸φ55H8與φ16.5H8之間的同軸度公差為φ0.02，以及其端面與φ16.5H8之間的垂直度公差0.02。</p><p>　　由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位

6、置精度要求。</p><p>　　1.3 工件材料分析</p><p>　　由于殼體零件在產(chǎn)品飛行過程中受到3500 g的加速度沖擊，因此，需要該零件的機(jī)械性能（即抗拉強(qiáng)度、硬度較高），同時(shí)鑄造性能好，因此，在鑄造鋁合金中選擇ZL111能夠滿足產(chǎn)品性能要求。</p><p><b>　　熱處理：人工時(shí)效。</b></p><

7、;p>　　2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為ZL111鋁合金，零件在使用過程中受到較大的直線慣性力及沖擊載荷且形狀復(fù)雜，為了減少工作量，保證基本外形和內(nèi)腔的成型，使大批量的要求得以實(shí)現(xiàn)，為此采用壓力鑄造，通過壓鑄使得鑄件的尺寸精度和表面粗糙度很高，鑄件的尺寸精度達(dá)到IT12～I(xiàn)T11，表面粗糙度為Ra3.2ｕm～Ra

8、0.8ｕm，為保證毛坯成型質(zhì)量，采用大的澆冒口，以補(bǔ)充成形的收縮，對(duì)于輪廓峰谷、凸凹等都能清晰地鑄出，另外，其加工方法生產(chǎn)效率極高。</p><p>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)殼體零件而言，如果以φ73.4外圓表面作為粗基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位）則可

9、能造成定位裝夾不牢靠，因?yàn)樵撏鈭A為不連續(xù)表面，另外表面積寬度不夠僅有11mm左右。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若有若干個(gè)不加工表面則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），為此，選擇φ57.8±0.25為粗基準(zhǔn)，消除四個(gè)自由度。</p><p>　　2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　主要考慮基

10、準(zhǔn)統(tǒng)一、重合的問題。</p><p>　　對(duì)于殼體零件，主要加工表面是內(nèi)腔，以軸線為準(zhǔn)的孔系加工，而殼體的兩個(gè)主要表面，而在加工的一個(gè)表面不連續(xù)且寬度又短（φ73.4），利用粗加工將φ73.4外圓粗加工，反過來利用這個(gè)表面再加工φ57.8±0.25，將精基準(zhǔn)加工完成，即φ57.8，且該精基準(zhǔn)為產(chǎn)品圖中各個(gè)特征的位置的第一基準(zhǔn)。</p><p>　　2.3 制定工藝路線</

11、p><p>　　在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批量的條件下，盡可能采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡可能使工序集中為原則來提高生產(chǎn)率；同時(shí)，由于我國現(xiàn)行機(jī)加工藝技術(shù)的提高，特別是加工設(shè)備的數(shù)字程序化，設(shè)備精度有了很大提高，同時(shí)在數(shù)控設(shè)備中一次定為夾緊可實(shí)現(xiàn)多工步加工，這樣更有利于零件尺寸、精度的保證，可使生產(chǎn)成本下降。</p><p>　　2.3.1 工藝路線方案一</p><p&g

12、t;<b>　　工序1：銑澆冒口。</b></p><p>　　工序2：粗車外圓φ75。</p><p>　　工序3：車外圓φ57.8；端面9±0.3。</p><p>　　工序4：車端面、外圓、擴(kuò)孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)）；φ73.6及同軸度誤差0.1；擴(kuò)孔φ15.

13、5（φ15.5H14）。</p><p>　　工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔φ31保證48及同軸度公差φ0.2；粗、精鏜孔φ53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔φ55保證尺寸2.2及倒角0.3×45º；鏜孔φ16.5H8及 同軸度公差φ0.1，倒角。其加工程序?yàn)椋?lt;/p><p>　　T0101；（端面刀）</p>

14、;<p>　　G97 S800 M3；</p><p>　　G00 Z0.5；</p><p><b>　　X64；</b></p><p>　　G01 G99 X41 F0.1；</p><p><b>　　W0.1；</b></p><p><

15、b>　　X57；</b></p><p>　　G3 57.6 Z-0.3 R0.3；</p><p>　　G01 X64 F1.0；</p><p>　　G00 X150；</p><p><b>　　Z100；</b></p><p>　　T0202（粗鏜刀1）</

16、p><p>　　G97 S500 M3；</p><p><b>　　G00 Z3；</b></p><p><b>　　X41.；</b></p><p>　　G00 Z-2.1；</p><p>　　G01 X54.6 F0.08；</p><

17、p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-35.0；</p><p>　　G01 Z-38.2 F0.1；</p><p>　　X53.65 F0.08；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00

18、 Z-32.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-26.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b&

19、gt;</p><p>　　G00 Z-20.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41；</b></p><p>　　G00 Z-14.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p

20、><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-13.1；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 X14.0；</p><p><b>

21、　　Z-40.0；</b></p><p>　　G01 Z-47.5 F0.08；</p><p><b>　　X31.1；</b></p><p>　　X53.4 Z-38.0；</p><p>　　G00 X14.0；</p><p><b>　　Z-46.0；

22、</b></p><p>　　G01 Z-47.82 F0.08；</p><p><b>　　X31.1；</b></p><p>　　X53.75 Z-38.38；</p><p><b>　　Z-13.4；</b></p><p>　　G00 X4

23、1.0；</p><p><b>　　Z-13.0；</b></p><p>　　G01 53.75 F0.08；</p><p><b>　　Z-13.4；</b></p><p>　　G00 X41.0；</p><p><b>　　Z100.0；<

24、;/b></p><p><b>　　X200.0；</b></p><p>　　T0303；（粗鏜刀2）</p><p>　　G97 S800 M3；</p><p>　　G00 Z5.0；</p><p><b>　　X54.85；</b></p>

25、<p>　　G01 G99 Z-2.25 F0.1；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p><b>　　Z-11.3；</b></p><p><b>　　X53.7；</b></p><p><b>　　Z-38.38

26、；</b></p><p>　　X31.1 W-9.4；</p><p><b>　　Z-48.05；</b></p><p><b>　　X17.5；</b></p><p>　　U-1.4 W-0.7；</p><p><b>　　W1.0；&

27、lt;/b></p><p>　　Z-54.0 F0.08；</p><p><b>　　U-1.0；</b></p><p><b>　　Z-45.0；</b></p><p><b>　　X16.3；</b></p><p>　　Z-54.0

28、 F0.08；</p><p><b>　　U-1.0；</b></p><p><b>　　Z-4.5；</b></p><p>　　G00 Z5.0；</p><p>　　X100.0 Z200.0；</p><p>　　T0404；（精鏜刀）</p>

29、<p>　　G97 S800 M3；</p><p>　　G00 Z3.0；</p><p><b>　　X57.02；</b></p><p>　　G01 Z0.7 F0.1；</p><p>　　X55.02 Z-0.3；</p><p>　　Z-2.25 F0.

30、04；</p><p><b>　　41.0；</b></p><p>　　G00 X16.4；</p><p><b>　　Z-45.0；</b></p><p>　　G01 Z-54.0 F0.08；</p><p><b>　　U-0.5；</

31、b></p><p><b>　　Z-45.0；</b></p><p><b>　　X16.51；</b></p><p>　　G01 Z-54.0 F0.05；</p><p><b>　　U-0.5；</b></p><p>　　G00

32、 Z5.0；</p><p><b>　　Z100.0；</b></p><p><b>　　X200.0；</b></p><p><b>　　M30；</b></p><p>　　工序6：銑外形28.9±0.3，R28.9±0.3，角度197

33、6;±30´，272º±30´。</p><p>　　工序7：鉆4-φ4.4H12。</p><p>　　鉆4-φ1.567孔。</p><p>　　攻4-M2-6G螺紋。</p><p>　　工序8：鉆6-φ2.013孔。</p><p>　　攻6-M2.5-6G螺紋

34、。</p><p>　　工序9：鉆φ1.5H14孔。</p><p><b>　　工序10：修正螺紋</b></p><p>　　2.3.2 工藝路線方案二</p><p><b>　　工序1：銑澆冒口。</b></p><p>　　工序2：粗車外圓φ75。</p&g

35、t;<p>　　工序3：車外圓φ57.8；端面9±0.3。</p><p>　　工序4：車端面、外圓、擴(kuò)孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)）；φ73.6及同軸度誤差0.1；擴(kuò)孔φ15.5（φ15.5H14）。</p><p>　　工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔φ31保證48及同軸度公差φ0.2；

36、粗、精鏜孔φ53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔φ55保證尺寸2.2及倒角0.3X45º；鏜孔φ16.5H8及 同軸度公差φ0.1，倒角。</p><p>　　工序6：銑外形28.9±0.3，R28.9±0.3，角度197º±30´，272º±30´。</p><p>

37、　　工序7：鉆4-φ4.4H12。</p><p>　　工序8：鉆4-φ1.567孔。</p><p>　　工序9：攻4-M2-6G螺紋。</p><p>　　工序10：鉆6-φ2.013孔。</p><p>　　工序11：攻6-M2.5-6G螺紋。</p><p>　　工序12：鉆φ1.5H14孔。</p>

38、;<p><b>　　工序13：修正螺紋</b></p><p>　　2.3.3 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個(gè)工藝方案的基準(zhǔn)點(diǎn)都是以外圓為基準(zhǔn)加工，遵循著基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，一次性加工，能保證位置度精度，尺寸精度和形狀用數(shù)控機(jī)床來控制。但不同點(diǎn)是方案一將小孔系和螺紋孔都集中在一個(gè)組合機(jī)床上加工，生產(chǎn)率高，減少裝夾零件等輔助時(shí)間，一次性完

39、成，但在成批生產(chǎn)時(shí)還得進(jìn)行組合機(jī)床設(shè)計(jì)，因此，在能保證加工精度的情況下盡量能不選用組合機(jī)床。</p><p>　　而方案二是工序相對(duì)分散，主要考慮用萬能機(jī)床加上專用夾具來加工，這樣雖然費(fèi)點(diǎn)時(shí)間，但相對(duì)而言投資小、工序簡單。此外該零件的螺紋孔太小，易折斷刀具，若采用方案二后增加了調(diào)刀、換刀時(shí)間，操作工的相對(duì)技術(shù)要求較高，為此我們采用方案二硫化碳。</p><p>　　方案一、方案二在關(guān)鍵工序

40、中都采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行內(nèi)控系加工。因?yàn)樵搩?nèi)孔各個(gè)尺寸關(guān)聯(lián)較多，且零件屬薄壁零件及100º錐度孔，不能多次進(jìn)行裝夾，同時(shí)采用數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行多工步加工，縮短了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p><b>　　零件原始資料：</b></p><p>　　“殼體”零件材

41、料：ZL111</p><p><b>　　零件重量：90g</b></p><p><b>　　生產(chǎn)類型：大批量</b></p><p><b>　　加工方法：壓鑄</b></p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下

42、：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡稱《工藝手冊(cè)》）表2.1-6毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)。</p><p>　　毛坯的制造方法，在壓鑄方法中：最大重量（Kg）10～16。</p><p>　　最小壁厚（mm）：1。</p><p>　　形狀的復(fù)雜性（由模具制造難易決定）。</p><p>　　材料：有色金屬及其合金。</p>&l

43、t;p>　　生產(chǎn)類型：大批大量生產(chǎn)。</p><p>　　精度等級(jí)（IT）：11～12。</p><p>　　毛坯尺寸公差（mm）：0.05～0.15。</p><p>　　表面粗糙度：6.3。</p><p>　　而我們所生產(chǎn)的殼體符合以上的范圍，所以采用壓鑄法生產(chǎn)是合理可行的。</p><p>　　查2.5表

44、2.3-6；表2.3-11在“壓力鑄造”中得知：MA（加工余量等級(jí)）為E級(jí)，CT（尺寸公差等級(jí)）為5～7級(jí)。根據(jù)我們所擔(dān)負(fù)的零件情況（薄壁件），決定選E等級(jí)，CT選7級(jí)。再查《工藝手冊(cè)》表2.3-5 MA=mm查《工藝手冊(cè)》表2.3-9 CT=mm（鑄件尺寸＞40～63為1mm，鑄件尺寸＞63～100為1.1mm）。</p><p>　　2.4.1 外圓表面（φ73.4，φ57.8±0.25）<

45、/p><p>　　2.4.1.1考慮其加工長度不大，約11，其工序?yàn)榇周?、精車，總余?Z=3mm即73.4+3=76.4mm，圓整為76.5mm，取76.5mm為自由尺寸即可。</p><p>　　查表2.3-39（粗車外圓后半精車余量）2Z=1.1mm 即精車余量2Z=1.1mm，精車加工精度（）；粗車余量2Z=1.9mm，粗車加工精度（）。</p><p>　　

46、2.4.1.2 φ57.8±0.25為外圓不加工表面，考慮其工藝編制要以此為精加工基準(zhǔn)，在加工中零件數(shù)薄壁件，可能造成變形，所以采用定位套。同時(shí)為了其它尺寸加工精度，將φ57.8±0.25的表面變?yōu)榧庸け砻?，余?Z=0.5mm，即57.8+0.5=58.3mm，公差±0.25mm。</p><p>　　2.4.2 長度方向 尺寸（52.6h11；45h11；38.2H13；4

47、8H10；17.6±0.2）</p><p>　　2.4.2.1 52.6h11：兩端面都需加工，同時(shí)結(jié)合工廠實(shí)際加工工藝的方法取余量Z=2.4mm，即52.6+2.4=55mm，公差±0.4mm。</p><p>　　2.4.2.2 45h11：兩端面都需加工，余量Z=2.5mm，即45+2.5=47.5mm</p><p><b&g

48、t;　　公差±0.4mm。</b></p><p>　　2.4.2.3 38.2H13：在鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即38.2+0.5=38.7mm，公差±0.3mm。</p><p>　　2.4.2.4 48H10：鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即48+0.5=48.5mm，公差±0.4mm。</p>

49、;<p>　　2.4.2.5 17.6±0.2：兩端面都需要加工，余量Z=2.5mm，即17.6+2.5=19.1mm，公差±0.2mm。</p><p>　　2.4.3 內(nèi)孔加工（φ16.5H8；φ54±0.4；φ53.6H11）。</p><p>　　內(nèi)孔的毛坯考慮減少加工，先鑄出毛坯孔，零件的精度要求IT8，因此要粗?jǐn)U孔，又考慮零件的

50、其余孔系和重要端面都與φ16.5H8存在位置要求，因此都集中在一道工序中加工，才能保證要求。</p><p>　　A:φ16.5H8：余量2Z=2mm，即16.5－2=14.5mm，公差±0.25mm。</p><p>　　B:φ54±0.4：為不加工內(nèi)圓表面，為減少毛坯內(nèi)孔的鑄造復(fù)雜性，將六條筋從右到左全部鑄出，這樣由于鑄鋁是輕金屬，易加工，同時(shí)在今后鏜孔時(shí)也不太難。

51、</p><p>　　C:φ53.6H11：考慮存在位置要求和尺寸精度，因此同φ16.5H8加工集中在同一道工序減少誤差。φ53.6H11為薄壁處，同時(shí)為減小由于壓鑄造成的形狀誤差，因此取余量2Z=3mm，即53.6－3=50.6mm ,公差±0.6mm。</p><p>　　下面將φ16.5H8孔的工序間尺寸公差分布計(jì)算如下：</p><p>　　預(yù)先鑄

52、出孔，在車床上加工時(shí)，加工工序一般為粗鏜、半精鏜及精鏜。</p><p>　　毛坯尺寸φ14.5±0.25mm</p><p>　　工序1：φ15.5H14（φ15.5）</p><p>　　工序2：φ16.5H8（φ16.5）</p><p>　　2.4.4 其余孔系加工</p><p>　　其余孔系均在實(shí)

53、體上加工，而在毛坯尺寸上就不考慮了。</p><p>　　4-φ4.4H12孔，毛坯為實(shí)心孔，不鑄出孔，而4孔的精度為IT12，參照《工藝手冊(cè)》表2.2-2需進(jìn)行配有鉆模的鉆孔加工（IT11～I(xiàn)T13）這樣既保證尺寸精度，同時(shí)也保證其位置要求。</p><p>　　總體來說，本體為鋁合金優(yōu)點(diǎn)多。采用壓鑄法又適用大量生產(chǎn)，能獲得毛坯的精度高，加工余量小，有些形狀可以直接鑄出，但為了保證毛坯質(zhì)

54、量，需要采用過大的澆冒口，所以在機(jī)械加工前需要切去澆冒口，并進(jìn)行時(shí)效處理，消除鑄造內(nèi)應(yīng)力方可加工，時(shí)效處理將本體加熱至180～200℃，保證6～8h自然冷卻，本體經(jīng)時(shí)效處理后，不僅消除內(nèi)應(yīng)力，而且強(qiáng)度與硬度還能提高。</p><p>　　2.5 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　《切削用量簡明手冊(cè)》以下簡稱《切削手冊(cè)》。</p><p><b>

55、;　　2.5.1粗車外徑</b></p><p>　　粗車外徑φ75。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。</p><p>　　2.5.1.1 加工條件</p><p>　　工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時(shí)效。</p><p>　　加工要求：粗車外徑φ75。</p><p>　　機(jī)床：C620-1

56、臥式車床。</p><p>　　刀具：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.1，由于C620-1車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H =16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.2，粗車有色金屬毛坯，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。車刀幾何形狀（表1.3） r =20º α=12º</p><p>　　Kr=45º r=0.5

57、mm。</p><p>　　2.5.1.2 計(jì)算切削用量。</p><p><b>　　A:進(jìn)給量f：</b></p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，α≤3mm（切削用量），工件直徑76mm時(shí)，取f=0.5～0.7mm/r，由于加工表面為斷續(xù)且有沖擊地加工因此進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.75～0.8

58、5，此時(shí)K取0.8，所以f=0.40～0.56mm/r，按C620-1車床說明書（見《切削手冊(cè)》表1.30取f=0.40～0.56mm/r。</p><p><b>　　B:計(jì)算切削速度。</b></p><p>　　按《切削手冊(cè)》表1.27，車削切削速度的計(jì)算公式為：</p><p><b>　　V=</b></p

59、><p>　　根據(jù)表1.9車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 Tmin=60min。</p><p>　　其中：Cv=262 Xv=0.12 Yv=0.50 m=0.28。</p><p>　　修正系數(shù)Kv見《切削手冊(cè)》表1.28。</p><p>　　即Ksv=0.9 Ksv：與毛坯表面狀態(tài)有關(guān)。</p>&l

60、t;p>　　Ktv=2.7 Ktv：與刀具材料有關(guān)。</p><p>　　Kkv=1.0 Kkv：與車削方式有關(guān)。</p><p>　　Kkrv=1.0 Kkrv：與車刀主偏角有關(guān)。</p><p><b>　　所以:</b></p><p

61、><b>　　Vc = =</b></p><p>　　=125.3（m/min）。</p><p>　　2.5.1.3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。</p><p>　　n = = =521.9(r/min) </p><p><b>　　其中:</b></p><p>&l

62、t;b>　　dw為零件直徑。</b></p><p>　　按機(jī)床說明書（見《切削手冊(cè)》表1.30），與521.9 r/min相似的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480 r/min及600 r/min?，F(xiàn)選取n=600r/min,如果選n=480r/min，則速度損失太大。</p><p>　　所以實(shí)際切削速度V===144m/min</p><p>　　2.5.4

63、切削工時(shí) </p><p>　　按《切削手冊(cè)》 tm=</p><p>　　式中L=l+y+Δ,　l=11.2mm。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.26</p><p>　　車削時(shí)入切量及超切量y+Δ=5.0mm。</p><p>　　本工最大加工余量Zmax(單邊)=0.3/2+1.9/2=1.1

64、mm，可一次切除，因此i=1。</p><p>　　所以tm=×1=0.054(min)。</p><p>　　主要時(shí)間：0.054min/每件</p><p>　　輔助時(shí)間：0.88min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間：480×12%=57.6min</p><p><b&

65、gt;　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間/每件：</p><p>　　合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間＋輔助時(shí)間＋布置工作地及休息時(shí)間＝0.934＋0.16 =1.06min</p><p>　　2.5.1.5 校驗(yàn)機(jī)床功率</p><p>　　主切削力Fc按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算。</p>

66、<p><b>　　Fc＝C</b></p><p>　　其中：C＝390 X＝1.0 y＝0.75 nFc=0 K＝1</p><p>　　所以:Fc=390=695.68(N)</p><p>　　切削時(shí)消耗功率Fc:</p><p>　　Pc= 見表1.29。</p>

67、;<p>　　所以：Pc==1.67Kw</p><p>　　由《切削手冊(cè)》表1.30中C620-1機(jī)床說明書可知，C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8Kw，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為5.5Kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　2.5.1.6 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度</p><p>　　已知主切削力：Fc=6

68、95.68N。</p><p>　　徑向切削力Fp按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算。</p><p><b>　　Fp=CαfVcK</b></p><p>　　由于加工該零件徑向切削力不大，所以表1.29沒有給出，而機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度足夠，故無需校驗(yàn)。</p><p>　　2.5.2 粗銑外形</p>

69、<p>　　2.5.2.1 加工條件</p><p>　　工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時(shí)效。</p><p>　　加工要求：粗銑外徑R29.8。</p><p>　　機(jī)床：X61W型萬能銑床。</p><p>　　刀具的選擇：根據(jù)銑削零件的外形，選取圓柱銑刀。銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭距、切削速度和刀具材料的消耗

70、，不能任意選取。根據(jù)表3.4及及銑削零件實(shí)際切削寬度11.6mm(吃刀量a)。刀具材料W18Cr4V 粗齒銑刀6 GB1110-85。銑刀的幾何形狀（GB1110-85）：β=30～45,γ=15,γ=6,γ=10,α=16,Z=3。</p><p>　　2.5.2.2 切削用量計(jì)算</p><p>　　根據(jù)GB1110-85、銑刀GB6118-85表2查:</p>

71、<p>　　刀具每分鐘進(jìn)給量：V=95mm/min=1.58mm/s</p><p>　　刀具銑削速度：Vc=22mm/min。</p><p>　　計(jì)算每齒進(jìn)量fz: V=fzZn/60, Vc=</p><p>　　fz====0.027mm/Z</p><p>　　由于銑削鑄鋁，根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.4得在進(jìn)給中可增加30％～

72、40％。</p><p>　　所以fz=0.027。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7 銑刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.8 銑刀平均壽命T=60min。</p><p>　　根據(jù)GB6118-85表2，查得Vc=22m/min。</p><p><

73、;b>　　n==</b></p><p>　　現(xiàn)采用X61W型萬能銑床從表3.29查得n=1225(r/min)</p><p>　　故實(shí)際切削速度 V</p><p>　　工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fz應(yīng)為：</p><p><b>　　fm=fz</b></p><p>　　查

74、機(jī)床說明書fm=165mm/min。</p><p>　　切削時(shí)，由于是粗銑，利用作圖法，可得出銑刀的實(shí)際切削行程l=46mm。</p><p>　　2.5.2.3 機(jī)動(dòng)工時(shí)tm:</p><p><b>　　tm= </b></p><p>　　其中l(wèi)1+l2=l=46mm</p><p>

75、;<b>　　l:銑刀直徑。</b></p><p><b>　　所以tm=</b></p><p>　　主要時(shí)間：0.315min/每件</p><p>　　輔助時(shí)間：1.32min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間：480×12%=57.6min</p>&

76、lt;p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間/每件：</p><p>　　合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間＋輔助時(shí)間＋布置工作地及休息時(shí)間＝0.315+1.32+0.23 =1.87min</p><p><b>　　2.5.3 鉆孔</b></p><p>　　2.5

77、.3.1 機(jī)床：Z512鉆床。</p><p>　　加工要求：4-φ4.4H12孔。</p><p>　　刀具選擇：W18Cr4V鉆頭。</p><p>　　2.5.3.2 確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋁合金硬度≤200HBS，d=φ4mm時(shí)，f=0.18～0.22mm/r。</p><p>　　取f=0.22mm/r 。&l

78、t;/p><p>　　2.5.3.3 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13，查得加工材料為鋼時(shí)，V=14m/min。</p><p>　　再根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.31加工材料不同時(shí)的修正系數(shù)KTV=1.0。</p><p>　　所以 Vs=14m/min, 再計(jì)算 ns。</p><p><b>　　ns=</b><

79、/p><p>　　根據(jù)機(jī)床說明書取n=960(r/min)。故實(shí)際切削速度為</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　2.5.3.4 計(jì)算加工一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間</p><p><b>　　l=10mm</b></p><p>　　根據(jù)表2.29 l1+l

80、2=5mm</p><p><b>　　tm=</b></p><p>　　本工序?yàn)?個(gè)孔：tm總＝tm×4=0.07×4=0.28(min)</p><p>　　主要時(shí)間：0.38min/每件</p><p>　　輔助時(shí)間：2.015min/每件</p><p>　　布置工作

81、地及休息時(shí)間：480×10%=48min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間/每件：</p><p>　　合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間＋輔助時(shí)間＋布置工作地及休息時(shí)間＝0.38+2.015+0.27 =2.665min</p><p><b>　　攻螺紋<

82、;/b></p><p>　　加工要求：4-M2-6G</p><p>　　根據(jù)有關(guān)參考資料，采用V=0.1m/s 即6m/min，所以ns=238r/min。</p><p>　　按機(jī)床資料選取n=195r/min 則V=4.9m/min。</p><p><b>　　計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間：</b></p>

83、<p>　　已知 l=4.6mm l1+l2=3mm </p><p>　　根據(jù)GB193-81《普通螺紋》f=0.4mm</p><p><b>　　tm=</b></p><p>　　因此四孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間：t總=tm</p><p>　　主要時(shí)間：1.1min/每件</p><p&g

84、t;　　輔助時(shí)間：2.52min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間：480×10%=48min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時(shí)間/每件：</p><p>　　合計(jì)時(shí)間：主要時(shí)間＋輔助時(shí)間＋布置工作地及休息時(shí)間＝1.1+2.52+0.4 =4.0

85、2min</p><p><b>　　2.6 工藝裝置</b></p><p>　　2.6.1 刀具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　直柄立銑刀</b></p><p>　　根據(jù)銑削零件的外形及其倒圓φ3，選取直柄立銑刀。銑刀的直徑大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取

86、。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.4及銑削零件實(shí)際銑削寬度為11.6mm(背吃刀量a),而a=0。零件形狀的成型由靠模夾具保證。</p><p>　　刀具材料：W18Cr4V。</p><p>　　粗齒銑刀6 GB1110-85。</p><p>　　銑刀幾何形狀：由GB1110-85 得β=30º～40º

87、，r=15º,r=6º,r=10º,α=16º,Z=3，f=0.4mm。</p><p>　　2.6.2 量具設(shè)計(jì)</p><p>　　2.6.2.1 零件φ55H8對(duì)尺寸φ16.5H8的同軸度φ0.02M。</p><p>　　由于φ55同φ16.5為同軸線尺寸，同時(shí)兩孔尺寸相差較大，因此，在設(shè)計(jì)該量規(guī)時(shí)，考慮使用組合結(jié)構(gòu)

88、。</p><p><b>　　執(zhí)行尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)GB8069-87的執(zhí)行尺寸。</p><p><b>　　d=D。</b></p><p>　　其中d：定位部位的基本尺寸</p><p>　　D：零件內(nèi)表面的最大實(shí)體尺寸</p>

89、<p><b>　　d=d。</b></p><p>　　其中d：定位部位的極限尺寸</p><p>　　T：定位部位的尺寸公差</p><p>　　d=d-(T+W)。</p><p>　　其中d：定位部位的磨損極限尺寸</p><p>　　W：定位部位的允許最小磨損量 </p

90、><p><b>　　d=D-t。</b></p><p>　　其中d：測(cè)量部位的基本尺寸</p><p>　　D：零件內(nèi)表面的最大基本尺寸</p><p>　　t :零件被測(cè)要素的形位公差</p><p><b>　　d =(d+F)</b></p><p&

91、gt;　　其中d：測(cè)量部位的極限尺寸</p><p>　　F：測(cè)量部位的基本偏差</p><p>　　T：測(cè)量部位的尺寸公差</p><p>　　d =(d+F)-（T+W）</p><p>　　其中d：測(cè)量部位的磨損極限尺寸</p><p>　　W：測(cè)量部位的允許最小磨損量</p><p>&

92、lt;b>　　量規(guī)公差：</b></p><p>　　A:定位部位根據(jù)T=0.027 由表2查得 T=0.0025</p><p><b>　　W=0.0025</b></p><p>　　B:測(cè)量部位根據(jù)T=0.02+0.046=0.066 由表2查得</p><p><b>　　T=0.

93、004</b></p><p><b>　　W=0.004</b></p><p>　　t=0.006(其中t為工作部位的位置公差)。</p><p>　　C:測(cè)量部位根據(jù)T=0.066和序號(hào)3由表3查得 F=0.012</p><p>　　按公式計(jì)算量規(guī)工作部位的尺寸：</p><p&g

94、t;<b>　　d=D=16.5</b></p><p><b>　　d=d=16.5</b></p><p>　　d=d-(T+W)=16.5-0.005=16.495</p><p>　　d=D-t=55-0.02=54.98</p><p>　　d =(d+F)=(54.98+0.012)=5

95、4.992</p><p>　　d =(d+F)-（T+W）=54.992-0.008=54.984</p><p>　　2.6.2.2 4-φ4.4H12對(duì)φ16.5H8的位置度φ0.2 M 。</p><p>　　4-φ4.4H12孔在殼體中相對(duì)于基準(zhǔn)A 10º±10´為第一孔，與第一孔相對(duì)的第二孔、第三孔、第四孔的徑向位置為理

96、論正確值94º、180º、274º，因此，四孔系在10º±10´確定位置后，它們四孔的位置公差為φ0.2。 </p><p><b>　　量規(guī)公差：</b></p><p>　　A:定位部位根據(jù) T=0.027 由表2查得</p><p>　　T=0.0025 W==0.0025

97、</p><p>　　B:測(cè)量部位根據(jù) T＝0.2+0.12＝0.32由表2查得</p><p>　　T =0.008 W=0.008 t=0.012</p><p>　　C:測(cè)量部位根據(jù) T=0.32和序號(hào)3由表3查得F=0.025</p><p>　　按公式計(jì)算量規(guī)工作部位的尺寸</p><p><

98、;b>　　d=D=16.5</b></p><p><b>　　d= d=16.5</b></p><p>　　d= d-（T+W）=16.5-（0.0025+0.0025）=16.495</p><p>　　d=D-t=4.4-0.2=4.2</p><p>　　d=（d）=（4.2+0.025）=4

99、.225</p><p>　　d=（d）-（T+W）=4.225-0.016=4.209</p><p>　　2.6.3 夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　2.6.3.1 工序圖分析</p><p>　　加工部位：設(shè)計(jì)4-φ4.4H12孔夾具。</p><p>　　采用機(jī)床：Z512臺(tái)鉆。</p><

100、p>　　加工要求：其表面粗糙度為12.5um,位置精度為位置度φ0.2 M。</p><p>　　應(yīng)限制的自由度：四孔位置度相對(duì)于基準(zhǔn)D，同時(shí)四孔為一組孔系且有相對(duì)位置關(guān)系，因此采用六點(diǎn)完全定位，即采用一平面，一短圓柱銷以及一止推銷定位板,這樣使加工工藝的定位基準(zhǔn)同時(shí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)完全重合,實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則,有利于保證加工精度。</p><p>　　2.6.3.2 定位方案的選擇&l

101、t;/p><p>　　A:定位基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　方案一、采用直徑為φ55H18同寬度為2.2H12形成的平面定位，φ16.5H12孔及鑄造0?的小平面。</p><p>　　方案二. 采用100?外錐面，φ16.5H12孔及鑄造0?的小平面。</p><p>　　采用方案一雖然是零件完全定位，但是夾緊結(jié)構(gòu)需設(shè)計(jì)在100?外錐位置，

102、這樣在加工4-φ4.4H12孔是使夾緊裝置復(fù)雜，且影響刀具加工行程。而方案二則使夾緊裝置同刀具分別在兩個(gè)方向解決方案一的缺陷，具體各元件的分布見夾具圖。因此我們采用方案二的定位方案。</p><p>　　B:定位元件的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　定位銷直徑采用與零件間隙配合，即φ16.5g8，而定為與模具體的聯(lián)接采用過盈配合。</p><p>　　定位銷限制兩個(gè)

103、方向移動(dòng) X 、 Y。</p><p>　　定位板限制一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng) </p><p>　　模具體平面限制X、Y、Z。</p><p>　　2.6.3.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　該鉆模采用鉸鏈?zhǔn)姐@模，這樣的夾具裝卸工件較方便，有利于大批量的生產(chǎn)。</p><p>　　夾具元件的設(shè)計(jì)：螺旋夾

104、緊以及為消除零件偏差所帶來的平面定位不可靠而采用一個(gè)活動(dòng)塊，該活動(dòng)塊為浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，消除零件尺寸偏差帶來的影響。</p><p>　　2.6.3.4 鉆套的設(shè)計(jì)</p><p>　　鉆套的內(nèi)孔尺寸及公差根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，為保證刀具與鉆套內(nèi)孔有一定的間隙，鉆套孔徑的基本尺寸應(yīng)等于刀具的最大極限尺寸，而我們加工的孔為4-φ4.4H12（φ4.4），因此一般刀具名義尺寸取其零件公差1/3。即鉆

105、頭公稱直徑為φ4.4+0.12／3＝φ4.44，而鉆頭上偏差為0，因此鉆頭尺寸為 φ4.44，鉆套的內(nèi)孔基本尺寸為 φ4.44。 由于加工的孔徑精度為IT12，因此，鉆套孔徑可按基軸制F8或G7制造，我們選用F8 即φ4.44F8為鉆套孔徑尺寸，鉆套的高度H：一般取H/d＝1～2.5（d：鉆套孔徑），因此H＝10mm。</p><p>　　鉆套的原材料及熱處理，根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，在加工過程中鉆套的內(nèi)孔由于同刀

106、具產(chǎn)生摩數(shù)，故要求鉆套必須有很好的耐磨性。當(dāng)鉆套孔徑d25mm采用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A制造，熱處理硬度為60～64HRC。</p><p>　　2.6.3.5 夾具精度分析計(jì)算</p><p>　　根據(jù)△D+△T+△A+△J+△G≤δk</p><p><b>　　其中△D：定位誤差</b></p><p><b&

107、gt;　　△T：導(dǎo)向誤差</b></p><p><b>　　△A：安裝誤差</b></p><p><b>　　△J：夾具制造誤差</b></p><p>　　△G：加工過程誤差，而其中一般△G=</p><p>　　a）分析10º±10´</p&g

108、t;<p>　　定位誤差△D：△D=△B+△y</p><p><b>　　△B=0</b></p><p><b>　　△y=0</b></p><p><b>　　∴△D=0</b></p><p><b>　　導(dǎo)向誤差△T：</b>&l

109、t;/p><p>　　△T=鉆套最大間隙X X=0.028－（－0.018）=0.046</p><p>　　折合角度：sin△α= ∴△α=0.07º</p><p>　　安裝誤差△A：△A=0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：鉆套相對(duì)安裝基面垂直度0.02</p><p>　　加工

110、過程誤差△G：△G==6.67´</p><p>　　b）分析位置度φ0.2（圓周方向）</p><p>　　定位誤差△D：△D=0 </p><p>　　導(dǎo)向誤差△T：△T=2X=2×0.046=0.092</p><p>　　安裝誤差△A：△A=0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：

111、定位元件和導(dǎo)向元件之間 △J=0.04</p><p>　　定位元件和安裝基面之間 △J=0</p><p>　　導(dǎo)向元件和安裝基面之間 △J=0.01</p><p>　　加工過程誤差△G：△G==0.06</p><p>　　∴△D+△T+△A+△J+△G=0.092+0.04+0.01+0.06=0.2=δk</p>&l

112、t;p>　　c）分析位置度φ0.2（徑向）</p><p>　　定位誤差△D：△D =0 </p><p>　　導(dǎo)向誤差△T：△T = X=0.046 </p><p>　　安裝誤差△A：△A =0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：定位元件和導(dǎo)向元件之間 △J=0.04</p><p>　　定位元件和安

113、裝基面之間 △J=0</p><p>　　導(dǎo)向元件和安裝基面之間 △J=0.01</p><p>　　加工過程誤差△G：△G =</p><p>　　△D+△T+△A+△J+△G =0.046+0.04+0.01+0.06 =0.156＜δk</p><p>　　綜上所述，該夾具滿足加工精度要求。</p><p>&l