ap(mm) (0.3,2] 工件材料 热处理状态 (0.08,0.3] (2,6] f(mm/r) (0.3,0.6] vc(m/min) 低碳钢、易切钢 中碳钢 合金结构钢 工具钢 灰铸铁 高锰钢 铜及铜合金 铝及铝合金 铸铝合金(WSI13%) 热轧 热轧 调质 热轧 调质 退火 HBS<190 HBS=190~225 140~180 130~160 100~130 100~130 80~110 90~120 90~120 80~110 200~250 300~600 100~180 100~120 90~110 70~90 70~90 50~70 60~80 60~80 50~70 10~20 120~180 200~400 80~150 70~90 60~80 50~70 50~70 40~60 50~70 50~70 40~60 90~120 150~200 60~100 (0.6,1] (6,10] 注:切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60min
2)车螺纹时主轴的转速。在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。
大多数经济型数控车推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:n≤
式中:P----被加工螺纹螺距(mm);
k----保险系数,一般取为80。
–k
此外,在安排粗、精车削用量时,应注意机床说明书给定的允许切削用量范围,对于主轴采用交流变频调速的数控车床,由于主轴在低速时扭矩降低,尤其应注意此时的切削用量的选择。
总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。
第三章 夹具的选择
3.1 夹具的基本概念
1) 什么是夹具:是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用在机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。如在车床上广泛使用的三爪卡盘,顶尖和铣床上用的平口虎钳等都属于夹具。在机床---刀具---工件---夹具组成的工艺系统中,夹具是一个重要的环节 。
在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本。
3.2 夹具的选择
数控加工对夹具主要有两大要求:一是夹具应具有足够的精度和刚度;二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时,通常考虑以下几点:
1)尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具,避免采用专用夹具,以缩短生产准备时间。
2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。 3)装卸工件要迅速方便,以减少机床的停机时间。
4)夹具在机床上安装要准确可靠,以保证工件在正确的位置上加工。
3.3 夹具的作用
1)保证加工精度 用机床夹具装夹工件,能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系,可以保证加工精度。
2)提高生产效率 机床夹具能快速地将工件定位和夹紧,可以减少辅助时间,提高生 产效率。
3)减轻劳动强度 机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置,可以减轻工人的劳动强度。 4)扩大机床的工艺范围 利用机床夹具,能扩大机床的加工范围,例如,在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔,使车床、钻床具有镗床的功能。
3.4 夹具的类型
数控车床上的夹具主要有两类:一类用于盘类或短轴类零件,工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘(三爪、四爪)中,由卡盘传动旋转;另一类用于轴类零件,毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间,工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。
机床夹具的种类繁多,可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的类型有以下几种。
1、按夹具的使用特点分类
根据夹具在不同生产类型中的通用特性,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。
(1)通用夹具 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具,称为通用夹具,其结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性,如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强,可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应,只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高,生产率也较低,且较难装夹形状复杂的工件,故一般适用于单件小批量生产中。
(2)专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具,称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中,采用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。
专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外,中小批量生产中也需要采用一些专用夹具,但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。
(3)可调夹具 某些元件可调整或更换,以适应多种工件加工的夹具,称为可调夹具。可
调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件,只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大;后者则是一种专用可调夹具,它按成组原理设计并能加工一族相似的工件,故在多品种,中、小批量生产中使用有较好的经济效果。
(4)组合夹具 采用标准的组合元件、部件,专为某一工件的某道工序组装的夹具,称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性,可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸,清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期,元件能重复多次使用,并具有减少专用夹具数量等优点,因此组合夹具在单件,中、小批量多品种生产和数控加工中,是一种较经济的夹具。
(5)拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具,称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点,但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。 2、按使用机床分类
夹具按使用机床不同,可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。
3、按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
本设计加工的是小型零件,因此采用三爪卡盘。
第四章
4.1设备选择
零件图工艺分析