1、汽车弹簧吊耳机械加工工艺及夹具设计摘要:制造是人类科学理念物化的过程。制造业是国民经济的支柱产业,是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础,为信息与知识社会提供先进装备和技术平台,也是实现中国特色军事变革和国防安全的基础。本次设计首先对汽车弹簧吊耳的技术要求、结构特点以及加工工艺过程进行深入的分析,并对其制定了相应的加工工艺流程。加工工艺流程的制定即保证了加工精度又提高了加工效率和生产质量。在设计的过程中,针对吊耳的孔系加工设计了一套钻床用的夹具。其意义是提高了工件的加工质量,降低生产成本,达到高效率生产。本文以 CAD 和三维造型软件 UG (Unigrap
2、hics)为设计平台,分别绘制了汽车弹簧吊耳的零件图、三维模型以及工装夹具的零件图和三维模型。关键词:汽车零部件;弹簧吊耳;加工工艺;夹具Automobile springs hanging ear machining process and fixture designAbstract: Manufacturing is the process of materialization of the concept of human sciences. The manufacturing industry is a pillar industry of national economy, an
3、important manifestation of the national creativity, competitiveness and overall national strength. Not only does it provide the material basis for the modern industrial society, to provide advanced equipment and technology platform for information and knowledge society, but also to achieve the RMA w
4、ith Chinese characteristics and the basis of national defense and security.The design is first of all the technical requirements of the automotive spring lug structural features and the machining process in-depth analysis. And developed the process of processing the same time, the formulation in the
5、 machining process to ensure accuracy of the premise to improve processing efficiency and production quality. In the design process, design for the lug holes of a drilling machine with jig. Its meaning is to improve the processing quality, reduce production costs, high efficiency production.CAD and
6、3D modeling software UG (the Unigraphics) design platform, were drawn and automotive leaf spring lug parts diagram, three-dimensional model and fixture parts drawing and three-dimensional model.Key words: Auto parts; spring lug; process; fixture目 录第 1章 绪论 11.1 课题背景 11.2 国内外研究状况 11.3 国内机床夹具的发展 31.4 国
7、外机床夹具的发展 31.5 研究内容和研究方法 41.6 课题研究的意义和目的 51.7 论文正文的结构 5第 2章 零件工艺的总体设计 62.1 后钢板弹簧吊耳零件的介绍及技术要求分析 62.2 后钢板弹簧吊耳的加工工艺的分析 72.2.1 毛坯材料及制造方式的选择 82.2.2 基准的选择 92.3 确定工艺路线 10第 3章 加工工艺的详细设计 113.1 主要工序分析 113.1.1 后钢板弹簧吊耳的端面加工 113.1.2 后钢板弹簧吊耳的孔系加工 113.1.3 后钢板弹簧吊耳的槽系加工 123.2 切削用量选择 123.2.1 切削用量的基本概念 123.2.2 切削用量选择原则
8、 133.2.3 切削液 143.3 机械的加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 143.3.1 确定零件的毛坯及相关参数 143.3.2 确定零件的机械加工余量 153.3.3 确定零件的毛坯尺寸 163.3.4 确定零件的加工工序尺寸 163.3.5 尺寸连的计算 193.4 确定切削用量以及工额定时 203.4.1 铣 外圆端面 20603.4.2 孔的内外侧面铣削 2330+0.0520 3.4.3 的孔加工 2637+0.0250 3.4.4 孔加工 3030+0.0520 3.4.5 孔加工 3310.53.4.6 铣 槽 364第 4章 专用夹具设计 384.1 夹具的概念和作用
9、 384.1.1 夹具的概念 384.1.2 夹具的分类 384.1.3 夹具的组成 384.2 孔加工的夹具设计 3937+0.0250 4.2.1 零件加工整体分析 394.2.2 夹具设计 394.2.3 转矩以及夹紧力相关的数据计算 424.2.4 夹具定位误差分析 44结 论 46致 谢 47参考文献 481第 1 章 绪 论1.1 课题背景机械制造业的加工水平是衡量一个国家经济发展水平的标志。机械制造业为国民经济的各部门提供了加工装备,它的发展水平直接影响到国民经济各部门的技术水平以及经济效益的提高。没有现代化的机械制造业,就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。机床夹具是机
10、械制造中一项极其重要的工艺装备。工件在机床上加工时,为了保证工件的加工精度以及提高其生产效率,必须使工件在机床上相对于刀具占有正确的位置,这个过程称之为定位。在切削过程中为了克服工件受到外力(切削力,惯性力,重力等)的作用而破坏定位,还必须对工件实施加紧力,这个过程称之为夹紧。定位和夹紧两个过程的综合称为装夹,完成工件装夹的工艺装备则称为机床夹具。夹具从产生到现在,可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这时夹具的主要作用是作为人的单纯的辅助工具,使零件的加工过程提速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,且夹具的使用机能发生了变化,它主要用于工件的定位以及夹紧。当人
11、们越来越认识到,夹具与操作人员对改进工作及提高机床的性能有着密切的关系的时候,对夹具引起了相当高的重视;至此,第三阶段夹具的表现为与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。1.2 国内外研究状况机床夹具的现状研究国外的生产研究协会的统计数据,当前,企业生产的多品种、多批次的工件已占到了工件总数的 80左右。现代企业的生产,要求其所制造的产品品种需要具有经常更新更换的能力,以便适应于整个市场的需求和竞争。然而,一般企业任习惯于采用传统的专用夹具来进行加工。一些具有中等生产能力的工厂里,拥有数千乃至上万套的专用夹具;同时,在多品种生产的企业之中,平均每隔 2-3 年就要
12、更新 40-70左右的专用夹具。但是,在更换的夹具中,实际的磨损量仅为21525左右。特别是近几年来,随着数控机床、CNC 、成组技术、FMS 等新兴科技技术的推广,对夹具的制造和运用提出了一些新的要求:(1)首先是夹具在加工中能够迅速地对新产品进行装夹和定位,在降低其生产的成本的同时,能够缩短其工件的生产周期;(2)然后是夹具在装夹中,能够装夹具有互换性的工件;(3)其次是能适用于高精度加工的机床;(4)再次,夹具的装夹采用液压、气压以及电动等装置,从而减轻工人的劳动强度,与此同时,还可以提高其生产的效率;(5)最后,夹具的制造能够统一为国家标准,方便制造和运用。现代机床夹具的发展方向目前,
13、机床夹具的主要研究方向为四个方面:标准化、精密化、高效化和柔性化。(1)标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国有夹具零件及部件相关的国家标准:GB/T2148T225991。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化大批量的生产,同时也有利于工件生产准备周期的简短,降低了生产的总成本。(2)精密化 精度要求在机械零件加工中日渐增高,相应地,机床夹具精度的要求也就有了新的要求。精密化夹具的结构类型有很多,比如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1“;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。(3)高效化 高效化的夹具主要作用是减少其工件的加工时间和缩短相应的辅助
14、时间,以减轻工人的劳动强度,这样才能提高其劳动生产率。机床上常用的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。如果在铣床上安装虎钳装夹来工件,其动力装置为电动,这样可以提高 5 倍左右的效率。在生产流水线上安装相应的高效、自动化夹具,或者是在数控机床上(CNC)安装自动装夹工件的夹具或相关装置,可以充分发挥数控机床的加工效率,提高生产。(4)柔性化 机床柔性化的概念与夹具柔性化的概念很大程度上来说,具有一定的相似性。机床的夹具在采用调整、组合等一些方式后,能适应随加工工艺改变所带来的各种因素对夹具的影响。其工艺改变的原因主要有:加工工序的特征、生产数量的变化、工件形状的改进和尺
15、寸的改变。按照柔性化特征的机床夹具分类,可3分为:组合用的夹具、通用可调的夹具、成组夹具、模块化夹具、数控机床的夹具等。当前,机械产业呈现多品种、中小批量,其生产的需要日益扩大。由此,提高夹具的柔性化程度,是当前夹具发展的主要趋势。1.3 国内机床夹具的发展90 年代初,我国对机床组合夹具的元件设计与管理开始进行研究与开发。我国在槽系夹具研制的基础上,总结现代机械加工的特点和发展方向,自我开发出了新一代的孔系组合夹具系统。这个系统吸取了槽系夹具中,零件的平移可调性,孔的旋转可调性等优势,在加工中,可以直接获取测量任意直线和角度的相关尺寸。此系统把若干个系列的元件有机地结合在了一起,即在一块夹具
16、的安装板上,能单独组装较大工件的夹具,也能组装多个中小零件夹具。这样有利于夹具的安装板长期固定在机床的工作台上,并保持位置精度。位于北京的工商大学,麻建东和刘璇开发出了机床上的组合夹具元件库。元件的库模块采用 ObjectARX SDK2. 02 相关的程序,而界面程序则采用 AU TOCAD 提供的 DCL ,此系统在 VC + + 6. 0 下编译和联接组合而成,其生成的 ARX 程序在 AU TOCADR14 下可直接加载,并能完美运行。该元件库在使用过程中,可以提供 7 类组合夹具元件的三维图形浏览和交互设计功能,同时在屏幕上生成三维组合夹具的构形图,供使用者参考。吴玉光博士在孔系零件
17、加工的夹具设计方法中取得了一些突破。利用机械上连杆机构的原理,使夹具能够自动确定其夹紧的定位边界。吴博士所提出的理论,对国内外相关领域的发展和研究,开拓了新的局面。1.4 国外机床夹具的发展国外研究人员对机床夹具设计的发展,可以简述为三个步骤:机床设备的规划、加工时所用的夹具的规划以及其夹具的结构功能设计。目前, 在对 CAPP 方面的技术研究探讨中,Joneja、Ferreira 等人对机床设备的规划有了更深一步的探究结果。 CAFD 是计算机辅助夹具设计。在夹具的工作效率如何提高的方面 Chou YC ,Chandru V 等人提出了一种新的自动夹紧方案;De Meter EC 提出的方案
18、则是利用机械的杠杆原理来对工件进行定位和夹紧位置。目前,关于工件夹具的自动化配置方面的工作, AFCD 的设计中很少有人提及。TrappeyAJC 等人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。越来越多的人加入到对复杂几何形状工件的研究中去。研究的结果表明,其特定的夹具也仅适用于相对应的复杂几何体。Brost 和 Goldberg 对组合4夹具的研发,提出了一个新的算法。并在此基础上开发出了一个组合夹具的设计系统,其功能是针对一个任意形状的工件,使其能自动生成具有可行性的夹具装置。同时,该设计系统借鉴对力球分析的方式来对所产生的设计方案进行修改和优化。Brost 和 Goldberg 的算法对以后
19、夹具的发展产生了深远影响。组合夹具在动力学方面的研究也取得了一定的进步,Yu and Goldberg 在夹具的装夹上,提出了一个新的规划算法。Hockenberger 与 DeMter 提出的模式则是在工件加工期间,对被加工工件的静态进行相关的技术分析,这种分析是一种定性分析方式,其分析的因素则是抓紧或夹紧物体时,在最坏的情况下所发生的偏差。1.5 研究内容和研究方法本次的设计是针对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程以及一些加工工序的专用夹具的设计。后钢板弹簧吊零件的主要加工表面是平面及孔系的加工。根据加工工艺原则可知,保证零件平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。所以本次设计遵循先面后孔
20、的加工原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工阶段和精加工阶段,以满足零件的加工精度要求。基准选择以后以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准,再以后钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序的安排是先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面,再以已加工过的端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用已加工的端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。这样采用的互为基准,精基准可以提高其加工精度。(1)首先对零件的形状、尺寸、精度要求和力学性能等参数进行分析。并结合当今的制造条件、生产技术等因素,分析其零件的机械加工工艺性能。良好的机械加工工艺性应保证工序数目较少、占用的设备数量少
21、、生产效率较高、夹具结构设计简单,并且使用寿命高、产品质量稳定、以及操作的简单等特点。(2)确定加工工艺方案和主要的工艺参数。在零件的加工工艺分析基础上,找出后钢板弹簧吊耳制造工艺及其工装夹具设计的特点和难点。再根据实际的加工情况,提出实际可行的加工工艺方案。提出的内容要包括工序的性质、工步、加工顺序等等。在实际的生产过程中,同一种零件的加工可能存在着多个切实可行的加工工艺方案。这些方案通常各有优缺点,所以要从产品质量、生产效率、设备的使用情况、夹具制造的难易程度以及使用寿命的高低、生产成本的比较、安全程度等方面进行综合分析比较,这样才能确定出适合该零件的生产的最佳方案。(3)根据加工工艺方案
22、选择合适的机械加工设备。根据零件所需完成的工序的5要求,结合工厂现有的设备情况,选择适合该零件的加工设备。(4)工装夹具的设计。根据拟定的加工工艺方案,设计夹具的结构并计算其参数。设计时,需要对结构上的相关参数进行校核。(5)绘制夹具的装配图和零件图。夹具的装配图中,需要标注夹具的定位机构、加紧机构、导向机构以及其它辅助装置。装配图是用夹具体将零件连接起来,这样看上去更为直观形象。1.6 课题研究的意义和目的随着机械工业的迅速发展,对产品的品种以及生产率提出了更多更为严格的技术性要求,在市场的需求下,多品种,中小批量生产成为了当今机械生产的主流。为了适应这种新的发展趋势,就必须对机床的夹具设计
23、提出了更高的要求。今后夹具设计的发展过程中,应大力推广半组合、组合夹具,可调夹具等。机床技术的要求向着高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展,夹具技术也正朝着高精、高效、通用等方向发展。1.7 论文正文的结构设计正文分为四个章节,包括:第一章绪论(简述了课题的研究背景及国内外研究现状和研究方法以及意义和目的)。第二章零件的工艺设计(分析零件各部分的加工要求并拟定零件的加工工艺路线)。第三章零件工艺的详细设计(分析加工过程中的重要工序,并确定其切削用量)第四章专用夹具设计(设计第五道钻孔工序的夹具)。6第 2 章 零件工艺的总体设计2.1 后钢板弹簧吊耳零件的介绍及技术要求分析弹簧吊耳的主要
24、作用是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。吊耳的实体如图 2-1。7图 2-1 后钢板弹簧吊耳图 2-2 吊耳的工作示意图8后钢板弹簧吊耳零件需要加工的表面以及加工表面的位置精度要求分析如下:(1)平面:吊耳共有 6 处平面需要加工,其中 2 处规则外圆端面,4 处不规则端面。6 处端面均处于同一水平上,其主要工作面为 的左右外圆端面及60m孔的左右内侧面及外侧面。30+0.0520 的左右外圆端面为 Ra6.3m, 孔的左右外侧面为m 30+0.
25、0520 Ra50m, 孔的左右内侧面为 Ra12.5m.30+0.0520 孔的左右内侧面加工之后,需要保证 的距离。30+0.0520 77+0.0740 (2)孔:吊耳共有 5 个孔需要加工。1 个大孔 ,Ra1.6m ,为吊37+0.0250 耳的主要工作部位,粗糙度要求极高。2 个 孔以及 2 个 孔,430+0.0520 1.5m个孔 Ra12.5m,为次要工作部位。 2 个 孔要求同轴度为 0.01。2 个30+0.0520 孔则垂直于 孔。10.5m30+0.0520 (3)两个开口槽: 开口槽为 ,Ra50m 。42.2 后钢板弹簧吊耳的加工工艺分析生产纲领:年产 10000
26、 件产品,单班生产。吊耳的零件图如图 2-3 所示:9图 2-3 吊耳零件图2.2.1 毛坯材料及制造方式的选择零件材料的选择有 35、45 号钢、Q235 等。毛坯的成形方式有铸造,锻造等。对毛坯的成形方式的分析中,发现,金属在经过锻造之后能够改善其组织结构和力学性能。经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。在成批或者大量的生产中,一般是选用模锻。模锻的毛坯精度高,余量小,吊耳的非工作表面可以不加工。相同材质的零件,在锻造
27、和铸造中,其铸造零件的力学性能低于锻造的零件。10锻造在加工中使纤维组织与外形保持一致的同时,能够保证金属纤维组织的连续性。这样,锻造可以使零件在工作时具有良好的力学性能,同时保证零件具有较长的使用寿命。锻件的工艺性能,是铸件无法比拟的。由于年产量 10000 件,达到大批生成水平,所以,后钢板弹簧吊耳的毛坯选用模锻。吊耳的选材,考虑选用含碳量为 0.320.40%的 35 号钢优质碳素结构钢。35 号钢的工艺性能不仅具有较好的可加工塑性还具有一定的强度。其热处理方法大多采用正火处理,也可用调质等方案进行热处理。35 号钢的运用十分广泛。常用于各种锻件的制造以及相关机械零件的生产。 2.2.2
28、 基准的选择(1)粗基准的选择粗基准的选择是以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果在待加工的工件表面上有一些不需加工的面,则应在对待加工表面的位置精度有较高要求的未加工表面中选取作为该工序的粗基准。以使加工中,零件的壁厚加工均匀且具有对称性,同时减少装夹次数等。加工过程中,尽量选择具有均匀的加工表面余量以及该零件的重要表面作为次工序的粗基准。在加工的过程中,选取待加工部位余量最小的面作为此次工序的粗基准。这样可以保证该加工面在加工过程中有合适的加工余量来进行加工。选择粗基准时,应选择相对较平整的、具有较好的光洁度的、并且面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位
29、准确的夹紧可靠。在表面有飞边、冒口、毛刺和浇口的不能选为该工序的粗基准。 粗基准的选择应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证加工表面间的位置精度。故,在后钢板弹簧吊耳在加工时,粗基准的选择为:以后钢板弹簧吊耳的外圆端面作为粗基准;以后钢板弹簧吊耳的 外圆端面互为基准加工52 52出端面;以加工过端面定位加工出工艺孔。(2)精基准的选择精基准的选择主要考虑加工中保证加工精度并使工件装夹得方便、准确、可靠。精基准选择的原则有:重合原则,基准不变原则,互为基准原则,自为基准原则。11在后钢板弹簧吊耳的加工过程中,精基准的选择为:以加工过的 外圆端52面,已加工过的孔系
30、作为精基准。2.3 确定工艺路线后钢板弹簧吊耳的年产量为 10000 件,根据零件加工时所需要的技术要求,拟定工艺路线如下:表 2-2 零件的加工工艺路线工序号 工序名称 设备名称型号 夹具、刀检具及辅具1 铣 左侧外圆端面60m铣钻组合机床 以吊耳锻的 外圆522 铣 孔的左外侧面30+0.0520 同上 同上3 铣 右侧外圆端面 同上 同上4 铣 孔的右外侧面30+0.0520 同上 同上5 钻,扩,铰 孔,倒37+0.0250 角 1.53 同上 以已加工的 外圆端60m面为基准6 钻,扩, 孔,倒30+0.0520 角 4 同上以已加工的孔端面为基30+0.0520 准7 钻,扩, 孔
31、,倒30+0.0520 角 145 同上以已加工的孔端面为基30+0.0520 准8 铣 孔的左内侧面30+0.0520 组合铣床以 孔的两外30+0.0520 侧面为基准9 铣 孔的左内侧面30+0.0520 组合铣床以 孔的两外30+0.0520 侧面为基准10钻 孔1.5m组合钻床以 孔及37+0.0250 孔为基准30+0.0520 11 钻 孔0. 同上 同上12 铣宽度为 4 的开口槽 组合铣床 同上13 终检(具体的工艺过程见附录工艺卡片)12第 3章 加工工艺的详细设计3.1 主要工序分析3.1.1 后钢板弹簧吊耳的端面加工(1) 外圆端面60m该大圆端面为吊耳加工工艺的第一工
32、序,此后的加工中,大圆端面将在加工过程中作为精基准。端面的精度要求较高,表面粗糙度为 6.3,需要精加工。故,此端面的加工采用粗铣和半精铣,选用 IT11 精度。该端面为两侧加工,且两侧端面要相互平行。吊耳的两大圆端面加工为分开加工。以已加工的的一端面为基准,可以提高加工精度。(2) 孔的左右外侧面以及左右内侧面30+0.0520 这四个侧面均要求平行。其中 孔的左右外侧面表面粗糙度为 50,30+0.0520 孔的左右内侧面表面粗糙度为 12.5。因此,孔的左右外侧面的加工可30+0.0520 以采用粗加工,即粗铣,选用 IT14 级精度。而孔的左右内侧面也可以采用粗加工,也是采用粗铣的加工
33、方式,但是选用 IT12 级精度进行加工,这样可以达到表面粗糙度要求的同时,也可以减少加工步骤,节约时间及加工成本。以上六个平面的加工均要保持平行。3.1.2 后钢板弹簧吊耳的孔系加工(1) 孔加工37+0.0250 后钢板弹簧吊耳的主要工作部位其中一个就是 的孔。因为是工作37+0.0250 中常用的转动部位,故其表面粗糙度要求是 1.6 的高精度。其加工精度选取 IT8。孔的深度为 76。加工方法采用精加工,钻、扩、绞个步骤来加工。首先钻削的孔,扩 的孔,最后铰削 的孔。最后对孔的两侧进35 36.8 37+0.0250 行倒角 。1.530(2) 孔加工30+0.0520 13需要加工为
34、 的孔有两个,孔径表面粗糙度要求为 12.5。属于精30+0.0520 加工,选用 IT10 级精度,加工方式为钻孔和扩孔。该孔需要倒角 。该两个145孔加工要求同轴度为 0.01,两孔间距较大,分开加工。(3) 孔加工10.5需要加工为 的孔也有两个,分别位于零件的两边,呈对称性。两个孔10.5均垂直于 的孔。该孔要求较低,孔径表面粗糙度为 12.5,故选用 IT1030+0.0520 的精度等级,加工方式也采用钻孔和扩孔。3.1.3 后钢板弹簧吊耳的槽系加工在后钢板弹簧吊耳的尾部两端,需要在上面各开一个槽。槽的表面粗糙度要求为 50,故对其粗加工。采用 IT14 级精度,加工方式为粗铣。槽
35、的宽度为 4mm,长为 22mm,贯穿吊耳的两面。且两槽处于同一水平线上,故在加工时,一次性加工出来,这样即可以提高加工效率,又可避免重复装夹引起的加工误差。3.2 切削用量的选择3.2.1 切削用量的基本概念切削用量是切削加工过程中的切削速度、进给量和切削深度的总称。切削用量是切削加工的主要工艺参数,它不仅影响工件的加工精度和表面粗糙度,而且对设备、刀具和劳动生产率等都有重要影响。切削速度是在进行切削加工时,刀具切削刃上的某一点相对于代加工表面在主运动方向上的瞬时速度,一般用字母 v 表示,其单位一般为 m/min。进给量是工件或刀具每转或往复一次或多齿刀具每转过一齿时,工件与刀具在进给方向
36、上的相对位移,一般用字母 f 表示。进给量的单位一般用 mm/r(每转进给量) 、z/mm(每齿进给量) 、mm/st(双行程进给量)或 mn/min(每分进给量,又称进给速度) 。切削深度一般是指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离,通常用字母 ap表示,其单位是 mm。选择正确的零件切削的用量,是对零件的切削效率提高的有效保障。在保证刀具的耐用度的同时可以保证零件加工的经济性,还可以保证加工的质量。3.2.2 切削用量选用原则(1)一般原则14选择切削用量主要应根据工作时,待加工零件的材料、精度要求以及表面粗糙度等要求,同时还要考虑刀具材料的选取。另外,机床的功率和刚度也是一个重要的参数
37、。选择切削用量时,一般先选择切削深度 ap,再选进给量 f,最后选切削速度 v。(2)切削深度 ap 的选择粗加工时,留出精加工余量后,在机床-刀具-工件系统刚度允许的情况下,尽可能用一次或较少走刀次数将粗加工余量切除。不能一次切除时,应按先多后少的不等余量的方法加工。切削表层有硬皮(或夹砂)的铸件或切削不锈钢等冷硬较严重的材料时,应尽量使切削深度超过硬皮(夹砂)或冷硬层的厚度,避免损坏刀具。精加工时,为了逐步提高零件的加工精度和表面光洁度,采取的方式是,逐步减小切削深度,和多次走刀。如果精加工时,刀具较好,可以在一次加工中切除较大的余量,同时还可以保证较高的精度和表面质量。(3)进给量 f 的选择1)粗加工时,进给量的选择应考虑以下几点:机床-刀具 -夹具系统的刚度,如果该系统的刚度良好,进给量可以适当选取大一些,反之,怎尽可能选取较小的进给量。切削时,如果是切屑,则可以选取较大的进给量;如果是卷屑,则选取较小的进给量。在零件加工中,断续切