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余量时应按调整法加工方式加以确定。
4.6.1工序铣 P 面、底面的加工余量、工序尺寸和公差的确定
(1)以底面定位,粗铣 P 面,保证工序尺寸 P1。 (2)以 P 面定位,粗铣底面,保证工序尺寸 P2。
(3)以底面定位,半精铣 P 面,保证工序尺寸 P3,达到零件图设计尺寸D的要求,D=70±0.25mm。
由图 2 所示加工方案,可找出全部工艺尺寸链。如图 3 所示,求解各工序尺寸及公差的顺序如下:
图 2 第 1、2 道工序加工方案示意图
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图 3 第 1、2 道工序工艺尺寸链图
① 从图 3 知,P3=D=70±0.25mm;
② 从图 3 所示知,P2=P3+Z3,其中 Z3 为半精铣余量,查表 6-9[1]
确定 Z3=1 mm,则 P2=(70+1)mm=71mm,由于工序尺寸 P2 是在粗铣加工中保证的,查表 6-8[1]知粗铣 2 序的经济加工精度等级可达到底面的最终加工要求 IT12,因此确定该工序尺寸公差为 IT12,其公差值为 0.3 mm,故 P2=
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(71±0.15)mm。
③从图 3 所示工序尺寸链知,P1=P2+Z2, 其中 Z2 为粗铣余量,由于底面的加工余量是经粗铣一次切除的,故 Z2 应等于底面的毛坯余量,即 Z2=2mm,P1=(71+2) mm=73mm。由表 6-8[1]确定该粗铣工序的经济加工精度等级为IT13 ,其公差为 0.46mm ,故P1=(73±0.23)mm。
为验证确定的工序尺寸及公差是否合理,还需对加工余量进行校核。 (a )余量 Z3 的校核 在图 2 所示尺寸链中 Z3 是封闭环,故: Z3max=P2max-P3min=[71+0.15-(69-0.25)]mm=2.4mm(6-1) Z3min= P2min-P3max=[71-0.15-(69+0.25)]mm=1.6 mm
(b )余量 Z2 的校核,在图 2 所示尺寸链中 Z2 是封闭环,故: Z2max= P1max- P2min =[73+0.23- (71-0.15 )] mm=2.08 mm Z2 min= P1min- P2 max=[73-0.23-(71+0.15)] mm=1.92 mm
余量校核结果表明,所确定的工序尺寸公差是合理的,将工序尺寸按“入体原则”表示为:P3=70±0.25mm , P2=710-0.03 mm,P1=730-0.46 mm。 4.6.2确定切削用量
(1)工序 1 粗铣 P 面和底面
该工序分两个工步,工步 1 是以底面定位,粗铣 P 面,工步 2
是以 P 定位,粗铣底面。由于这两个工步是在一台机床上经过一次走 刀加工完成的,因此它们所选用的切削速度 v 和进给量 f 是一样的,
只有背吃刀量不同。
1)背吃刀量的确定工步1的背吃刀量 aP1 取位 Z1,Z1 等于P面的毛坯总余量减去工序 2 的余量 Z3,即 Z1=3mm-1mm=2mm,而工步 2 的背吃刀量 aP2 取位 Z2,则如前所已知 Z2=1mm,故 aP2=2mm。
2)进给量的确定 查表 9.4-27[10]按机床功率为 5~10kW,工件---夹具系统刚度为中等条件选取,该工序的每齿进给量fz取位0.04 mm? z。
3)铣削速度的计算,查表 4-4[5]按镶齿铣刀, d?z=200?20 的条件选取,铣削速度 v 可取为 20m?min。由公式
n=1000v?πd
可求得该工序铣刀转速。
n=1000×20/(π×200)=31.8r?min
参照表 5-1[3]所列组合机床的主轴转速,取转速 n=31.8 r?min。再 将此
(6-3)
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转速代公式,可求出该工序的实际铣削速度。
v=nπd?1000=31.8×π×200?1000=20(m?min)
(2)工序2精铣P面
1)选背吃刀量的确定,取 aP= Z3=1 mm。
2)进给量的确定 ,由表 3.6-14[10]按表面粗糙度 Ra1.6um 的条件选取,该工序的每转进给量 f 取 0.4 mm?z。
3)铣削速度的计算,查表2.6-36[10] 按 d?z=80?10 , fZ =f?z=0.05mm?z 的条件选取,铣削速度 v 取为 20m?min 。由 公式 n=1000v?πd 可求得铣刀转速
n=1000×20m?min?(π×80)mm=79r?min
参照组合机床的主轴转速,取转速 n=79r?min,再将此转速代入公式,可求出该工序的实际铣削速度
v= nπd ?1000=79r?min ×π×80mm?1000=20m?min
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