面积大,定位稳定可靠;用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。 1.6.3 夹具使用
应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而大小头定位销是一次装夹中镗出,故须考虑“自为基准”情况,这时小头定位销应做成活动的,当连杆定位装夹后,再抽出定位销进行加工。
保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度。为此,精铣端面时,夹具可考虑重复定位情况,如采用夹具限制7个自由度(其是长圆柱销限制4个,长菱形销限制2个)。长销定位目的就在于保证垂直度。但由于重复定位装御有困难,因此要求夹具制造精度较高,且采取一定措施,一方面长圆柱销削去一边,另一方面设计顶出工件的装置。
1.7 切削用量的选择原则
正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。 1.7.1 粗加工时切削用量的选择原则
粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切削量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。
金属切除率可以用下式计算: Zw ≈V.f.ap.1000
式中:Zw单位时间内的金属切除量(mm3/s) V切削速度(m/s) f 进给量(mm/r) ap切削深度(mm)
提高切削速度、增大进给量和切削深度,都能提高金属切除率。但是,在这三个因素中,影响刀具耐用度最大的是切削速度,其次是进给量,影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是:首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap,其次选择一个较大的进给量度f,最后确定一个合适的切削速度V.
选用较大的ap和f以后,刀具耐用度t 显然也会下降,但要比V对t的影响小得多,只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值,因此,能使V、f、ap的乘积较大,从而保证较高的金属切除率。此外,增大ap可使走刀次数减少,增大f又有利于断屑。因此,根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是比较有利的。
1)切削深度的选择:
粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件
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组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大,一次切不完时,才考虑分几次走刀。
2)进给量的选择:
粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此,进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下,可选用大一些的进给量;在刚性和强度较差的情况下,应适当减小进给量。
3)切削速度的选择:
粗加工时,切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率,在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率,则应适当降低切削速度。 1.7.2 精加工时切削用量的选择原则
精加工时加工精度和表面质量要求较高,加工余量要小且均匀。因此,选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产效率。
1)切削深度的选择:
精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大,否则,当吃刀深度较大时,切削力增加较显著,影响加工质量。
2)进给量的选择:
精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时,虽有利于断屑,但残留面积高度增大,切削力上升,表面质量下降。
3)切削速度的选择:
切削速度提高时,切削变形减小,切削力有所下降,而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时,才选用低速,以避开积屑瘤产生的范围。
由此可见,精加工时选用较小的吃刀深度ap和进给量f,并在保证合理刀具耐用度的前提下,选取尽可能高的切削速度V,以保证加工精度和表面质量,同时满足生产率的要求。
1.8 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差
1.8.1 确定加工余量
用查表法确定机械加工余量:
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(根据《机械加工工艺手册》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27) (1)、平面加工的工序余量(mm) 单面加工方法 毛坯 粗铣 精铣 0.6 粗磨 0.3 精磨 0.1 单面余量 1.5 经济精度 IT12(?0.3200工序尺寸 43 ?0.32040(0) 表面粗糙度 12.5 12.5 ) ?0.10038.8(0) IT10(?0.10003.2 ) ?0.05038.2(0) IT8(?0.05001.6 ) 0.17038(??0.232) IT7(?0.02500.8 ) 则连杆两端面总的加工余量为:
A总=
?A?2ii?1n
=(A粗铣+A精铣+A粗磨+A精磨)?2 =(1.5+0.6+0.3+0.1)?2 =50?0.55mm
0(2)、连杆铸造出来的总的厚度为H=38+50?0.55=43?0.55mm
1.8.2 确定工序尺寸及其公差
(根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2—29 表2—34) 1)、大头孔各工序尺寸及其公差(铸造出来的大头孔为?55 mm) 工序名称 珩磨 精镗 半精镗 二次粗镗 工序基 本余量 0.08 0.4 1 2 工序经济 精度 ?0.019H6(0) ?0.046H8(0) ?0.19H11(0) 工序尺寸 最小极限尺寸 表面粗糙度 ?65.5 ?65.4 ?65 ?64 ?65.5H6(0?65.4H8(0?0.019) ) 0.4 0.8 1.6 6.3 ?0.046?0.19H11() 0?65?0.30H12() 0?64?0.30H12(0) 13
一次粗镗 扩孔
2 5 ?0.30H12(0) ?62 ?60 ?0.30H12() 0?6212.5 ?59(?1) 2)、小头孔各工序尺寸及其公差
(根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2—29表2—30) 工序 名称 精镗 铰 扩 钻
工序基本余量 0.2 0.2 9 钻至?20 工序经济 精度 ?0.033H8(0) 工序 尺寸 ?29.49 ?29.29 ?29.1 最小极限尺寸 ?0.033?29.49(0) 表面 粗糙度 1.6 6.4 12.5 12.5 ?0.052H9(0) ?0.052?29.29(0) ?0.084H10(0) ?0.084?29.1(0) ?0.33 H130?20 ?0.33 ?2001.9 计算工艺尺寸链
1.9.1 连杆盖的卡瓦槽的计算
增环为:A2 ; 减环为:A3 ;封闭环为:A0 1)、A0极限尺寸为:
??A0max??Aimax?i?1m?i?m?1?An?1?imin
= 30.20-4.95 = 25.25 mm
A0min??Aimin?i?1m?i?m?1?An?1?imax
= 29.8-5.1 = 24.7 mm 2)、A0的上、下偏差为:
ESA0??ESAi?i?1m?i?m?1?EIAn?1?i
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=0.20-(-0.05) =0.25(mm)
EIA0??EIAi?i?1m?i?m?1?ESAn?1?i
=-0.20-0.10 =-0.30(mm)
3)、A0的公差为:
T0?ESA0?EIA0 = 0.25-(0.30) = 0.55 mm
4)、A0的基本尺寸为:
A0=A2?A3 = 30-5 = 25 mm
5)、A0的最终工序尺寸为:
0.25A0= 25(??0.30)mm
1.9.2 连杆体的卡瓦槽的计算
增环为:A1 ; 减环为:A2 ;封闭环为:A0 1)、A0极限尺寸为:
A0max??Aimax?i?1m???i?m?1?An?1?imin
= 13.30-4.95 = 8.35 mm
A0min??Aimin?i?1m?i?m?1?An?1?imax
=12.9-5.1 =7.8 mm
2)、A0的上、下偏差为:
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