自行车脚蹬内板复合模设计

PAGE22-目录TOC\o"1-2"\h\z\u第1章绪论 1第2章冲压加工概述 22.1冷冲压加工及冲压分类 22.2冲压技术的现状及发展方向 3第3章冷冲压模具设计过程 43.1冲压零件的技术要求 43.2冲压工艺设计 43.3主要工艺参数计算 73.4主要工作部分尺寸计算 93.5冲裁模主要零件设计 123.6卸料、出件、弹性元件装置的设计 133.7模具总体结构设计 153.8模具装配要点 183.9模具动作过程 20结论 22参考文献 23致谢 24附录1英文资料及中文翻译 251英文资料 252译文如下 31附录2 36一绪论冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。冷冲压具有生产效率高，加工成本低，材料利用率高，产品的尺寸精度稳定，操作简单，易于实现机械化和自动化等。因而在批量生产中得到了广泛的应用，在现代化工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业和民用工业生产中必不可少的加工方法，在电子产品中，冲压件约占80％-85％，在汽车、农业机械产品中，冲压件约占75％-80％，在轻工业产品中，冲压件占约95％以上，此外，在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大比例。随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元(FMC)和冲压柔性制造系统(FMS)代表了冲压生产新的发展趋势。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。

二冲压加工概述(一)冷冲压加工及冲压分类1.冷冲压的概念冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。又因为它主要是用板料加工成零件，所以又称板料冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。2.冷冲压的特点及应用冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。主要有：冷冲压是少、无切屑加工方法之一，是一种省能、低耗、高效的加工方法，因而冲压件的成本较低。(1)冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，所以产品质量稳定。(2)冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。(3)冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程，其生产率高、操作简便、易于实现机械化和自动化。由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属于单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高的特点，生产成本比较高。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现出来，从而获得好的经济效益。3冷冲压工序的分类由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，其冲压方法多种多样，但慨括起来可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是将冲压件和毛坯沿一定的轮廓互相分离；变形工序是材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，成为所以需要的形状及尺寸的制件。冷冲压可分为五个基本工序：(1)冲裁使板料实现分离的冲压工序。(2)弯曲将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。(3)拉深将平面板变成各种开口空心件，或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。(4)成形用各种不同的性质的局部变形来改变毛坯形状的冲压工序。(5)立体压制（冲积冲压）将金属材料体积重新分布的工序。(二)冲压技术的现状及发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家上有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出越来越高的要求。三冷冲压模具设计过程(一)冲压零件的技术要求图3-1零件样图工件名称：自行车脚蹬内板生产形势：批量材料：Q235料厚：１mm技术要求：冲裁后进行表面氧化处理周边毛刺不大于0.1mm表面平整无起皱现象未注公差按IT12公差等级(二)冲压工艺设计冲压工艺设计包括冲压零件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最少的材料，最少的工序数和工时，使得模具结构简单且寿命长，能稳定地获得合格冲件，因而可以减小劳动量和冲件成本。1.分析零件的冲压工艺性工艺分析是制定工艺方案的基础，它包括技术分析和经济分析两方面内容。从技术方面看，主要分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及材料性能等是否适应冲压加工的要求，即审查冲压件的工艺性。从经济方面看，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压加工能否取得良好的经济效益，即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。所谓冲压工艺性好是指能用普通冲压方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲压零件。下面结合零件图要求进行具体分析：(1)零件材料Q235钢，属于普通碳素结构钢，具有良好的冲压性能。(2)工件结构该零件为近似圆形端盖，其形状的基本特征是一般带凸缘的浅拉深圆形盘类零件，形状简单，结构对称，主要成型方法是冲裁和拉深。零件的、都不算大，其拉深工艺性较好。(3)尺寸精度零件图上规定的2个孔属于IT10级精度，其余尺寸未标注公差，可按IT12级确定工件的尺寸公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。只是2个孔的中心距，属于IT10级精度，要求较高，可在拉深后进行冲孔，从而满足零件的要求。(4)结论综上所述，该零件的材料、形状、尺寸、精度均符合冲压工艺性要求，故可以采用冲压方法进行加工。2.冲压工艺方案的确定冲压工序可分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。单工序冲压是在压力机一次行程中完成一道工序；复合工序冲压是在压力机一次行程中，在模具的同一位置同时完成两道或两道以上工序；连续冲压是把完成一个冲件的几个工序，排列成一定的顺序，组成连续模，在冲压过程中，条料在模具中依次在不同的工序位置上，分别完成冲件所要求的工序，除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个(或几个)冲压件。组合冲压工序比单工序冲压生产效率高，加工的精度等级高。冲压方式根据下列因素确定：(1)根据生产批量来确定一般来说小批量与试制生产采用单工序冲压，中批量和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁。(2)根据冲压件尺寸和精度等级来确定复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲压的定位误差，并且在冲压过程中可以进行压料，冲压件较平整。连续冲压比复合冲压的冲压零件尺寸精度等级低。(3)根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定冲压件的尺寸较小时，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，常采用复合冲压或连续冲压。对于尺寸中等的冲压件，由于制造多副单工序模具的费用比复合模昂贵，则采用复合冲压；当冲压件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，不宜采用复合冲压或单工序冲压，宜采用连续冲压。所以连续冲压可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件，且可冲压的材料厚度比复合冲压时要厚，但连续冲压受压力机台面尺寸与工序数的限制，冲压件尺寸不宜太大。(4)根据模具制造安装调整的难易来确定对复杂形状的冲压件来说，采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。(5)根据操作是否方便与安全来确定复合冲压其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲压较安全。综上所述，下面对冲压件进行具体分析，可以得出多种工艺方案。该工件的主要成型方法冲裁和拉深，包括拉深、落料、冲孔三个基本工序。可以有以下六种工艺方案：方案一：先拉深，再落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：先落料，再冲孔，后拉深，采用单工序模生产。方案三：落料——冲孔——拉深复合冲压，采用复合模生产。方案四：落料——拉深——冲孔复合冲压，采用复合模生产方案五：拉深——落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案六：冲孔——落料——拉深连续冲压，采用连续模生产。下一步，必须对这些方案进行比较，选取在满足冲压件质量与生产率的要求下，模具制造成本较低、寿命较高、操作较方便及安全的工艺方案。从零件图可以看出，2个孔的孔径和中心距都有公差要求，并且对中心距的要求较高，而拉深工序能让凸缘上的材料向内收缩，从而导致孔径变形和中心距减小的现象，因此为保证孔的加工精度，必须将拉深工序安排在冲孔工序之前。另外，要保证拉深时不起皱，因此需要用压边圈，才能保证零件的形状和质量。因此，该工件的加工工艺方案只能在方案一和方案五中选择。由于产品批量较大，不宜采用单工序生产。因此，经过多方面论证比较，只有用一副拉深、落料、冲孔复合模完成此工件的加工，才能最好的体现出模具生产中优质、高产、低消耗的优点。故：该零件的冲压生产采用方案五为最佳。(三)主要工艺参数计算(八)模具装配要点1.冲模装配工艺要点(1)选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸、凹模及固定板等。(2)组件装配。组件装配是指模具在总装之前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模于固定板的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将会对整副模具的精度起到一定的保证作用。(3)总体装配。总装是将零件和组件结合成一幅完整模具的过程，在总装之前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。(4)调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉和销钉。(5)检验、调试。在装配完毕之后，必须保证装配精度，满足规定的技术要求，并要按照模具的验收的技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产冲件的情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。2.有导柱复合模装配要点复合模结构紧凑，模具零件加工精度较高，模具装配的难度较大，特别是装配对内、外形有同轴度要求的模具，更是如此。复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工位上先装配冲孔模然后以冲孔凸模为基准，再装落料模。基于此原理，装配复合模应遵循如下原则：(1)复合模装配应以凸凹模作装配的基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺钉固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸模的位置，调整间隙，用螺钉固定。(2)试冲无误后，将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销，在相应模座经钻铰或配钻、配铰销孔后，打入定位。3.模具装配过程在装配之前，必须仔细研究图样，根据模具的结构特点和技术要求，确定合理的装配顺序和装配方法。此外，还检查模具零件的加工质量，按规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下：(1)主要组件的装配模柄的装配因为这副模具的模柄2是从上模座3的下面向上压入的，所以在安装上模座垫板5和上模固定板7之前，应该先把模柄装好，模柄于上模座的配合要求是H7/m6。装配时，先在压力机上将模柄压入再加工定位销孔，然后把模柄端面部分磨平，安装好模柄后，用90度角尺检查与上模座上的垂直度。拉深凸模的装配将拉深凸模25与凸凹模22装配，然后把拉深凸模端面部分磨平。凸凹模的装配在装配之前，将拉深凸模垫板26装入上模固定板7内，然后将凸凹模与上模固定板配合要求是H7/m6。装配时，在压力机上将凸凹模压入上模固定板内，检查凸凹模的垂直度。在盖板8装在凸凹模上。推杆24与推板27装配。装配好放入上模固定板内。冲孔凸模装配冲孔凸模18与下固定板13的配合要求是H7/m6。装配时，先在压力机上将冲孔凸模压入下模固定板内，然后将冲孔凸模端面部分磨平。检查凸模的垂直度。(2)总装配模具的主要组件装配完毕后开始进行总装配。为了使它们和落料凹模11易于对中，总装时必须考虑上、下模的装配顺序，否则，可能出现无法装配的情况。上、下模的装配顺序与模具结构有关，通常是看上、下模中哪一个位置所受的限制大就先装，用另一个去调整位置。冲裁模的凹模装在下模座上，一般先装下模。装配步骤如下：在落料凹模11上安装挡料销21其配合要求是H7/n6。将拉深凹模20装入落料凹模内其配合要求H8/f7,再将碟弹簧29装入落料凹模。在下模座14装入橡胶15。将顶杆16装入到下模固定板13、落料凹模11、下模座14一起装配，预紧内六角螺钉12，找正固定板位置，然后加工销孔，装入圆柱销17并拧紧内六角螺钉12。将上模装配好的组件与上模垫板5、上模座3、打杆1、压边板10、橡胶9组装起来，在上模座装配圆柱卸料螺钉29和内六角螺钉4，并预紧所有螺钉。将上模与下模装配。调整凸、凹模的间隙。调整间隙可用切纸法进行，即以纸当作零件，用手锤敲击模柄，在纸上切出冲件的形状来。根据纸样有无毛刺和毛刺是否均匀，可以判断间隙的大小和均匀性。如果纸样的轮廓上没有毛刺或毛刺均匀，说明间隙是均匀的。如果局部有毛刺，说明间隙不均匀，调整时，用手锤轻轻敲击上模固定板7的侧面，使凸、凹模的位置改变，以得到均匀的间隙。调整好间隙后，将上模取下加工销孔并装入圆柱销6。(3)试冲与调整。(九)模具动作过程1.模具合模过程模具的合模过程动作分别为：首先，压力机滑块沿导轨下移，从而通过模柄带动整个上模一起向下运动，当卸料板与条料板接触并贴紧后，橡胶产生弹性变形，此时上模继续下压，是卸料板在工件条料上产生压紧力也就是压边力（压紧力大小为橡胶变形的弹力），这时拉深凸模下端面与条料接触，随着上模不断下移，并通过顶杆使下模中的橡胶变形，当凸凹模端面与条料接触时，此时模具完成第一道工序——拉深。拉深完成后，上模继续下移，凸凹模在条料上施加压力不断增大，当压力大于拉深凹模下面的碟形弹簧的弹性极限时，碟形弹簧也会产生受迫变形，直到条料在凸凹模与落料凹模的剪切作用下被迫断开，此时完成第二道工序——落料。上模继续下移，这时，坯料、拉深凹模、及顶杆继续随着凸凹模同时向下移动，并且坯料与冲孔凸模接触后，继续移动，直到坯料被冲孔凸模冲透后再下移一段距离，至坯料低于冲头顶面1mm时，完成最后一道工序——冲孔。使坯料成为最终的工件产品，此时压力机的滑块正好到下极限点，此后滑块开始沿着导轨向上运动。2.模具开模过程模具的开模过程动作分别为：伴随着滑块向上运动的同时，上模也在模柄的带动下一起向上移动，此时凹模内的强力弹簧及卸料橡胶开始回弹，使拉深凹模、顶杆及工件也一起随上模向上移动，待拉深凹模的凸肩被落料凹模挡死时，拉深凹模停止运动，而此时顶杆还未达到行程止点，因此随着上模的继续移动，顶杆在卸料橡胶的弹力作用下继续向上运动，并将工件向上顶起，等顶杆凸肩被下固定板挡死时，顶杆停止运动，这时上模与下模脱离，整个下模停止运动。上模与下模脱离后，继续向上运动，直到模柄中的打料杆撞到滑块内的挡铁，迫使打杆停止运动，由于上模一直向上运动，而打杆被挡铁撞停，这将使得打杆把推板也挡停，从而使得推杆一起停止运动，这时推杆可将凸凹模中的冲孔废料从排料孔中打出，完成脱模动作。在这时，压力机的滑块到达行程极点，此后滑块开始沿导轨向下运动，进入下一个循环。结论本次设计经过了三个阶段。第一阶段是确定设计方案，第二阶段是根据设计方案绘制装配图和零件图并修改完善设计方案。第三阶段是编写说明书以及试做并修正。在图书馆里查阅各方面的资料，翻看各种有关的期刊文献，根据课题零件的技术指标和对模具的功能分析，初步确定了模具的总体设计方案并绘出草图；随后根据所确定的方案及草图，查阅相关的手册，确定各个零、部件的尺寸和位置，尺寸确定后开始绘制具体的零件图和装配图，前期工作做好后进行了设计说明书的书写。总的来说，这次毕业设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了独立思考问题、解决问题的能力，增长了见识，开拓了视野。为我今后的工作和学习铺平了道路。此次设计使我对本专业有了更深的了解，接触了一些当代模具设计技术的新方法、新技术、新观念，特别是冷冲压模具。我开阔了视野，也对本专业的发展方向有了新的认识。同时，也让我看到自己的能力是非常有限的，需要学的东西还很多，但是此次设计的过程经历将让我终生难忘，会对我以后的工作和学习产生有益的影响，让我向更高的目标努力！参考文献[1]许发樾.冲模设计应用实例，第1版，机械工业出版社，1999[2]郑可锽.实用冲模模具设计手册，第1版，宇航出版社，第1版，1990[3]朱冬梅、胥北澜.画法几何及机械制图，第5版，机械工业出版社，2000[4]马正元、韩启.冷冲压工艺与模具设计，第1版，机械工业出版社，2003[5]江维健、林玉璟.冷冲压模具设计，第1版，华南理工大学出版社，2005[6]郑家贤.冲压工艺模具设计实用技术，第1版，机械工业出版社，2005[7]翁其金.冷冲压技术，第1版，机械工业出版社，2004[8]高鸿庭、刘建超.冷冲压设计及制造，第1版，机械工业出版社，2003[9]冯小明.冷冲压工艺及模具设计，第1版，重庆大学出版社，2004[10]姜奎华、肖景容.冲压工艺学，第1版，机械工业出版社，2004[11]王孝培.实用冲压技术手册，第1版，机械工业出版社，2001[12]沈兴东、韩森和.冲压工艺与模具设计，第1版，山东科学技术出版社，2005[13]丁松聚.冷冲模具设计，第1版，机械工业出版社，2001[14]王秀凤.冷冲压模具设计与制造，第1版，北京航天航天大学出版社，2005[15]史铁梁.模具设计指导，第1版，机械工业出版社，2003[16]中国机械过程学会、中国模具设计大典编委会，中国模具设计大典，江西科学出版社，2003致谢毕业设计的时光是短暂而宝贵的。毕业设计是大学本科教育中的重要环节，是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能、分析和解决问题能力的重要环节，是对学生素质和实践能力的全面检查。是大学本科生经过四年的学习向社会、学校交出的一张总结答卷。在这里我感谢学院给我们提供的良好的学习环境和学习条件，感谢系老师和同学给我们提供了力所能及的帮助；特别感谢的是我们的指导老师孙爽老师，整个课题的设计和论文的撰写，自始至终都是在他亲身指导和亲自关怀下进行的，孙老师严谨的治学态度，诲人不倦的品格与兢兢业业的精神使我们深受感染，终身收益；在设计过程中，他给予我们很大的支持和悉心指导，在设计完成和论文的撰写中每一步进展都渗透着指导老师们的汗水。以他丰富的实际经验，敏锐而别具一格的思路，一丝不苟的工作态度，勤奋的作风，平易近人的为人准则，不仅仅对课题的进行提供了非常大的帮助，而且对我个人也产生了很大的影响。至此设计完成之际，谨向院领导，系领导老师致以最真挚的谢意，向指导老师道一声：“老师您辛苦了！”在大学的最后的学习生活里，可以结识这么多新朋友，得到这么多老师、学长、同学们的帮助，是我人生的一笔可宝贵财富。最后，感谢参加答辩，并对论文进行评审的各位老师。由于本人的水平有限，其中难免有错误之处，希望各位专家和老师给予指正。附录1英文资料及中文翻译1.英文资料SawingSawingisthepartingofmaterialbyusingmetaldisks,blades,bands,orabrasivedisksasthecuttingtools.Sawingapiecefromstockforfurthermachiningiscalledcutoffsawing,whileshapingofformingapieceisreferredtoascontoursawing.Machinesawingofmetalisperformedbyfivetypesofsawsorprocesses:hacksawing,babdsawing,coldsawing,frictionsawing,andabrasivesawing.Hacksawsareusedprincipallyascutofftools.Thetoothedblade,heldintension,isreciprocatedacrosstheworkpiece.Aviseholdsthestockinposition.Thebladeisfedintotheworkbygravityorspring.Sometimesamechanicalorhydraulicfeedisused.Automaticmachines,handlingbar-lengthstock,areusedforcontinuousproduction.Bandsawscutrapidlyandaresuitedforeithercutofforcontoursawing.Theplaneinwhichthebladeoperatesclassifiesthemachineasbeingeitherverticalorhorizontal.Bandsawsarebasicallyaflexibleendlessbandofsteelrunningoverpulleysorwheels.Thebandhasteethononesideandisoperatedundertension.Guideskeepitrunningtrue.Theframeofthehorizontaltypeispivotedtoallowpositioningoftheworkpieceinthevise.Horizontalmachinesareusedforeitherstraightorangularcuts.Atablethatsupportstheworkpieceandthewidethroatbetweentheuprightportionsoftheblademakestheverticalbandsawidealforcontourwork.Bandsawsoperatingathighspeedarefrequentlyusedasfrictionsaws.Coldsawingisprincipallyacutoffoperation.Thebladeisacirculardiskwithcuttingteethonitsperiphery.Bladesrangeinsizefromafewinchestoseveralfeetindiameter.Thecuttingteethmaybecutintotheperipheryofthediskortheymaybeinsertsofahardermaterial.Theblademovesintothestockwithapositivefeed.Stockispositionedmanuallyinsomecold-sawingmachines,whileothermodelsareequippedforautomaticcyclesawing.Frictionsawingisarapidprocessusedtocutsteelaswellascertainplastics.Thisprocessisnotsatisfactoryforcastironandnonferrousmetals.Cuttingisdoneasthehigh-speedbladewipesthemetalfromthekerfaftersofteningitwithfrictionalheat.Circularalloy-steelbladesperformcutoffwork,thilefrictionalbandsawsdobothcutoffandcontoursawing.Circularbladesarefrequentlycooledbywaterorair.Circularbladesareadcancedintothework,thilethickwork-piecesrequirepower-tablefeedthenfriction-cutonabandsaw.Abrasivesawingisacutoffprocessusingthinrubberorbakelitebondedabrasivedisks.Inadditiontosteel,othermaterialssuchasnonferrousmetals,ceramics,glass,certainplastics,andhardrubberarecutbythismethod.Cuttingisdonebytheabrasiveactionofthegritinthedisk.Abrasivedisksareoperatedeitherwetordry.Forheavycuttingacoolingagentisgenerallyused.Theworkpieceisfirmlyheldwhilethewheeltraversesthroughit.Machinesaremadeinmanuallyoperatedandautomaticmodels.DrillingHolesareoneofthemostcommonfeaturesinproductsmanufacturedtoday.There-fore,drillingandotherrelatedprocessesandtoolsareextremelyimportant.Holesassmallas0.005in.maybedrilledusingspecialtechniques.Ontheotherhand,holeslargerthan2to2in.indiameterareseldomdrilled,becauseotherprocessesandtechniquesarelessexpensive.Thetwistdrill(showninFig.3-3)isthemostcommontypeofdrill.Theshankofthedrillisheldbythemachinetool,whichinturnimpartsanrotarymotion.Thisshankofthedrillisheldbythemachinetool.Whichinturnimpartsarotarymotion.Thisshankmaybestraightortapered.Thebodyofthedrillistypicallymadeupoftwospiralgroovesknownasflutes,whicharedefinedbyahelixanglethatisgenerallyabout30ºbutcanvarydependingonthematerialpropertiesoftheworkpiece.Thepointofthedrill(seeFig.12-3)generallyforma118ºangleandincludesa10clearanceangleandchiseledge.Thechiseledgeisflatwithawebthicknessofapproximately0.015*drilldiameter.Thisedgecancauseproblemsinholelocationowingtoitsabilityto“walk”onasurfacebeforeengagingtheworkpiece.Inthecaseofbrittlematerials,drillpointanglesoflessthan118ºareused,whileductilematerialsuselargerpointsanglesandsmallerclearanceangles.Complexholeconfigurationsmayoftenbecalledfor;theseincludemultiplediameters,chamfers,countersinks,andcombinationsofthese,asillustratedinFig.12-4.Ineachofthesecasesinispossibletomakespecialcombinationdrillsthatcanproducetheconfigurationsshowninasingleoperation.Althoughexpensive,theycanbeeconomicallyjustifiedforsufficientvolume.Theflatchiseledge,whichcan“walk”onthesurfaceoftheworkpiece,andthelong,slendershaftandbodyofthetwistdrill,whichcandeflect,makeitdifficulttomachineholestotighttolerances.Acombinationcenterdrillandcountersinkcanbeusedtoaccuratelystartahole,owingtoitssmallwebthicknessanditstendencytodeflectonlyverysmallamounts(becauseofarelativelylargediameter-to-lengthratio).Truingoftheholetomakeitstraightisaccomplishedbyboring.Reamingtheholeprovidesabetterfinishaswellasmoreaccuratesizing.Thefeedrateofadrillisnormallyproportionaltoitsdiameter,becauseitdependsonthevolumeofchipstheflutescanhandle.Howeverthefeedisindependentofthecuttingspeed,whichisafunctionofthetool-workcombination.Aruleofthumbwouldgiveafeedrateasapproximatelyd/65,sothata3/4-in.-diameterdrillwouldhaveafeedrateofabout0.012in./rev.Althoughtheholewalltendstosupportthedrillwhentheholedepthexceedsthreetimesthedrilldiameter,thereisatendencyforbucklingtooccurandthefeedrateshouldbereduced.Mostdrillsaremadefromhigh–speedsteelbecauseofitsrelativelylowcostandeaseofmanufacture.Sometypesofcarbidedrillsarenowavailablecommercially.Thedemandsofnumericallycontrolledmachinetoolshaveledtothedevelopmentofdrillsthatwillproduceporepreciseholesandthatwilloriginateaholeinlinewiththecenterlineofthedrill-pressspindle.Drillsthathaveheavierwebs,lessstickout,doublemargins,andaregroundwithaspiralpointhelpmeetthesenewdemands.ReamingReamingisamachiningprocessforenlarging,smoothingand/oraccuratelysizingexistingholesbymeansofmeansofmultiedgeflutedcuttingtools(reamers).Asthereamersand/orworkpieceisrotatedandadvancedrelativetoeachother,chipsareproducedtoremoverelativelysmallamountsofmaterialfromtheholewall.Reamingmaybeperformedonthesametypeofmachinesusedfordrilling.Accuracyoftheholeandqualityoffinishproducedbyreamingdependsprimarilyupontheconditionofthestartingbole,rigidityofthemachineandfixture,correctspeedsandfeeds,asuitableandproperlyappliedcuttingfluid,andpreciseresharpeningofdulltools.Sincestockremovalissmallandmustbeuniforminreaming,thestartingholes(drilledorotherwiseproduced)musthaverelativelygoodroundness,straightness,andfinish.Reamerstendtofollowtheexistingcenterlineoftheholebeingreamed,andinlimitedinstancesitmaybenecessarytoboretheholespriortoreamingtomaintainrequiredtolerances.Withtheproperconditionsandoperatingparameters,reamingcanproduceclosetolerancesandsmoothfinishes.ReamersAreamerisarotarycuttingtool,generallyofcylindricalorconicalshape,intendedforenlargingandfinishingholestoaccuratedimensions.Itisusuallyequippedwithtwoormoreperipheralchannelsorflutes,eitherparalleltoitsaxisorinaright–orleft-handhelixasrequired.Thosewithhelicalflutesprovidesmoothshearcutting,arelesssubjecttochatter,andproduceabetterfinish.Theflutesformcuttingteethandprovidechannelsforremovingthechips.KindsofReamersReamersaremadeinmanydifferentforms,includingsolidandinserted-bladetypes,adjustableandnonadjustable;theyareavailableforeithermanualoperation(handreamers)orformachineuse(chuckingreamers).Materialsfromwhichcuttingelementsofmostproductionreamersaremadeincludehigh-speedsteelandcementedcarbides.ofmostproductionreamersaremadeincludehigh-speedsteelandcementedcarbides.CarbidereamersThesetoolsarebeingusedincreasinglybecauseoftheirlingerlife,improvedaccuracy,andresistance.BorereamersThesetoolscombineboringandreaminginasingleoperationtominimizeproblemswithrespecttoholesize,straightness,andfinish.Single-pointborereamers,foruseinapplicationsforwhichguidebushingscanbeused,haveasingle-pointcuttingedgeontheendofthetool,followedbyareamingsection.Multipointborereamersareavailableforapplicationsforapplicationsforwhichbushingscannotbeused.Coolant-fedreamersThesetools,havingmeans(usuallyinternalpassages)fordirectingcoolanttothecuttingedges,offeradvantagesforsomeapplications,particularlywhenreamingblindholes.Insuchapplications,reducedfrictionandtemperaturesatthereamer/workpieceinterfacedecreasewearandlengthentoollife.Insomecases,feedsandspeedscanbeincreasedandimprovedaccuraciesandsmootherfinishesobtained.Theinitialcostofcoolant-fedreamersishigher,butincreasedproductivityandimprovedqualityoftenmakethemeconomicallydesirable.ReamerHolders/DriversReamersarecommonlyheldanddrivenbythree-jawchucks,straightsleevesandsetscrews,and,fortapershanks,sleevesorsockets.Reamerswithadaptersforquick-changechucksareusedforproductionapplications.Whenreamersmustguidethemselvesintopreviouslymadeholes,theyrequiregloatingholderstomaintainalignment.Thereareseveraltypesoffloatingholders.Somepermitangularfloat,otherspermitaparallel(axial)float,andstillotherspermitbothangularandparallelfloat.Floatingholdershavesomelimitations.Ifthereameraxisisvertical,floatingreamerdrivesoftendoagoodjobofcorrectingforsmallamountsofmisalignment.Whentheworkpiecesrotate,however,asisthecaseonscrewmachines,lathes,andsomeothermachinetools,floatingholdersaresometimesinadequate.Thisisbecauserelativelylargeamountsofmisalignmentareoftenfoundonthesemachinesandbecausetheweightofthereamerandholdertendtopushthetoolintoanoff-centerposition.Somefullfloatingholders,whichcompensateforbothangularandparallelmisalignment,areequippedwithspringsorothercomponentstocounterbalancethemassoftheholder.Afloatingholdercannotgenerallyoperatebothverticallyandhorizontallyandstillcorrectforbothangularandparallelmisalignment.Applicationdetails(verticalorhorizontaloperationandrotatingorstationarytool)shouldbespecifiedwhenafloatingholderisordered.WorkholdingforReamingJigdesignandtheuseofbushingsforreamingareessentiallythesameasfordrilling.Majorfunctionsofthejigsandbushingsareaccuratelocating,supporting,andsecuringoftheworkpieces,andpreciseguidingofthetools.Adifferenceforreamingisthatclosertolerancesaregenerallyrequiredonboththejigsandbushings.OperatingParametersforReamingFactorsthatmustbeestablishedforefficientandeconomicalreamingincludethepropercuttingspeed,feedrate,andcuttingfluidtobeusedOtherimportantconsiderationsareresharpeningthereamersandtroubleshootingtheoperations.2.译文如下锯削锯削是利用金属圆锯、锯条、带锯或砂轮作为切削工具将材料分开。从原料上锯下一块供进一步加工称为切断锯，而将这块毛坯成形或成型称为仿形锯。机械金属锯削有5种类型的锯或工艺完成；弓锯、带锯、冷锯、摩擦聚合砂轮锯。弓锯条主要用作切割工具。带齿的锯条被拉紧，来回穿过工件。一只台钳固定住原料。锯条通过重力或弹力向工件进给。有时使用机械或液压机给。处理长棒料的自动锯机用于连续生产。带锯切割快速，适合于切断锯或仿形锯。锯条工作的平面把锯机分为立式和卧式。带锯基本上就是一根在滑轮或轮子上运转的柔性环状钢带。带的一侧有齿，在拉紧的状态下工作。导轨保持其精确运转。卧式锯机的机架是铰链的，用来给台钳的工件定位。卧式锯机即可用于直切也可用于角切。支撑工件的工作台和位于锯条直立部分的宽的工作导槽是立式带锯适合于仿形工件。高速运转的带锯常常用作摩擦锯。冷锯主要是一道切断工序。锯条是一个周边带齿的圆盘，锯条的尺寸从直径几英寸到几英尺。切削齿可以是在圆盘周边切出也可是嵌入的坚硬材料。锯条利用机械进给切入原料。在一些冷锯机中，原料有工人定位，而装备其他型号锯机可进行自动循环切削。摩擦锯是用于切割钢和某些塑料的快速工艺。这一工艺不适于铸铁和有色金属。切割是利用摩擦热软化切口后由高速锯条擦掉。圆形合金钢锯条进行切断作业，而摩擦带锯锯可切断锯也可仿形锯。圆形锯条通常用水或空气冷却。圆形锯条向工件内切入，而厚的工件在带锯上进行摩割切割是需要机动工作台进给。砂轮锯是一种使用薄的橡胶或树脂结合剂制成的沙轮作切断工具。除钢外，其他材料如有色金属、陶瓷、玻璃、有些塑料和硬橡胶都有此法切断。切断是通过砂轮上沙粒的摩擦作用完成的。砂轮即可湿式工作，又可干式工作。对于厚金属切割一般要用冷却剂。当砂轮横穿工件是应被牢牢固定。锯既有人工操纵机型和自动机型。钻削孔是目前制造的产品的一个最为常见的特征。因此，钻削和其他相关工艺及刀具极为重要。小至0.005英寸的孔可以使用专门技术进行钻削。另一方面，直径大至2到21/2英寸的孔很少钻削，因为其他工艺和技术花费更低。图3-3麻花钻的几何形状麻花钻（如图3-3所示）是最普通类型的钻头。钻头的柄部通过机床固定，机床进而施加旋转运动。柄部可以是直的或锥形的。典型的钻的刀体有两个被称为钻沟的螺旋槽组成，钻沟由螺旋角规定范围，螺旋角一般为30º左右，但是可以根据工件材料特性而变化。钻头（见图3-3）的顶端一般构成一个118º的角，而且包括一个10º的后角和横刃。横刃是平的，其腹部厚度约为钻头直径的0.015倍。由于横刃在与工件结合前能在工件表面“行走”,因此横刃会引起孔的定位问题。对于脆性材料，使用小于118º的钻头顶角；而对于韧性材料使用较大的顶角和较小的间隙角。有可能经常需要复杂的孔型；这些孔型，如图3-4所示，包括多直径、多倒角、多埋头图3-4有专用钻头加工的内表面孔以及这些形式的组合。在每种情况中，又可能制作专用组合钻头再一次作业中制造出所示的孔型。虽然价格昂贵，但对于足够数量来讲已经被证明会相当经济。可以在工件表面行走的平的横刃以及可以挠曲的细长轴和刀柄，使加工精密公差的孔变得困难。组合式的中心钻和锥形扩孔，由于其较小的腹部厚度合非常小的挠曲（因为具有相对较大的经长比），可以用于精确的开始一个孔。扩孔完成对孔的平整以使其变直。铰孔产生更好的表面光洁度和更精确的尺寸。钻头的进给速度通常与其直径成比例，以为他取决于钻沟所能处理的切屑量。然而，进给独立于切削速度，切削速度是刀具-工件组合的函数。经验法则给出的进给速度约为d/65,因此，一个直径3/4英寸的钻头应有的进给速度约为一次回转0.012英寸。虽然当孔的深度超过3倍的钻头直径时孔壁有支撑钻头的倾向，但是也有发生弯曲的倾向，因此进给速度应减小。大多数钻头由高速钢制造，因此其成本相对较低和易于制造。现在在市场上可以买到一些类型的应制合金钻头。对于数控车床的需要已经导致了用以制造更加精密的孔和开始一个与钻床主轴中心线成一条直线的钻头的发展。钻头具有较大的腹部、较少的悬臂以及双刃带，而且使用一个有助于满足这些需要的螺尖接合表面。铰削铰削是一种利用多刃槽切削刀具对已经存在的孔进行扩大、平滑或精确确定尺寸的加工工艺。当铰刀或工件旋转并相对进给时，就会产生切屑从孔壁取出相对较少量的材料。铰削可以在同一型号的钻削机床上进行。铰削产生的孔精度和精加工质量主要取决于起始孔的情况、机床和夹具的刚性、正确的速度合进给量、适合的并恰当使用的切削液以及钝刀具的重新精确磨快。由于铰削的切削率较小而且必须均匀，起始孔（钻的或由其他方式制造的）必须具有相对较好的圆度、平直度和光洁度。铰刀倾向于沿已经铰出的孔的中心线而行，而且在有限的场合可能需要在铰削之前进行镗孔来维持所需的公差。利用合适的条件和工作参数，铰削可以产生精密公差和光