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重慶理工大學
畢業(yè)設計（論文）
題目 ??泵體零件的數控加工工藝夾具設計
（任務起止日期2013年 1 1月 日～2014年 月 日
專業(yè) 班
學生姓名 李祥勝 學 號
指導教師 袁建國 系（教研室）主任
院 長
摘 要
本設計專用夾具的設計泵體零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明顯的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，對于大批量，更高的生產力，滿足設計要求。
關鍵詞：泵體類零件；工藝；夾具；
II
ABSTRACT
Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.
Keywords: box type parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT I
1 加工工藝規(guī)程設計 4
1.1 零件的分析 4
1.1.1 零件的作用 4
1.1.2 零件的工藝分析 4
1.2 泵體加工措施 4
1.2.1 孔和平面的加工順序 5
1.2.2 孔系加工方案選擇 5
1.3 泵體加工定位基準的選擇 6
1.3.1 粗基準的選擇 6
1.3.2 精基準的選擇 6
1.4 泵體加工主要工序安排 6
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 9
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 9
1.7 時間定額計算及生產安排 22
2鏜孔夾具設計 27
2.1 研究原始質料 27
2.2 定位、夾緊方案的選擇 27
2.3切削力及夾緊力的計算 27
2.4 誤差分析與計算 28
2.5定位銷選用 29
2.6 夾具設計及操作的簡要說明 30
3 數控編程過程 31
3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點組 31
3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點組 31
3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點組 34
3.4 創(chuàng)建加工操作 37
3.5 后置處理 41
總 結 45
參 考 文 獻 46
致謝 47
III
47
1 加工工藝規(guī)程設計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是泵體,泵體零件的加工質量，泵體零件的加工質量，并確保組件正確安裝。
1.1.2 零件的工藝分析
泵體類零件圖。泵體是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：
（1）以寬度為150的底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；2-Φ13mm孔。
（2）以Φ100H7mm的支承孔為加工面。這一組包括：Φ100H7mm、、2-Φ5mm孔。
（3）以Φ34凸臺面為加工面。這一組加工表面包括：Φ34凸臺面銑削加工；2-RC3/8螺紋孔
（4）以φ132大端面為加工面
主要加工表面有以下5個主要加工表面;
1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求
2.內圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求
3.內表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.5
5. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求
1.2 泵體加工措施
由以上分析可知。泵體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
泵體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過泵體的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。
根據基泵體部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1） 鏜套加工
（2） 在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要泵體孔的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
1.3 泵體加工定位基準的選擇
1.3.1 粗基準的選擇
基準的選擇應滿足下列要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.3.2 精基準的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。
1.4 泵體加工主要工序安排
用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔加工中心的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
一 毛坯 準備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺面
五 銑 銑兩側邊φ34的凸臺面
六 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗入庫
工藝路線二：
一 毛坯 準備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺面
五 銑 銑兩側邊φ34的凸臺面
六 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
七 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗入庫
根據加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：
一 毛坯 準備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺面
五 銑 銑兩側邊φ34的凸臺面
六 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗入庫
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊》，余量值。
（2）螺孔毛坯實心，不沖孔
（3）端面加工余量。
端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯實心，不沖孔。
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序1：無切削加工，無需計算
工序2：無切削加工，無需計算
工序3：銑寬度為150的底平面
機床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：,取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序4：粗銑精銑φ132大端面
機床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序5：銑底部φ18的凸臺面
機床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序6：鉆、擴、鉸Φ13H7mm孔及C1倒角。
機床：加工中心VMC850
刀具：根據參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ11
鉸孔Φ13H7時先鉆孔
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～31，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
⑵ 擴孔
刀具：選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數為1
機動時間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據參照文獻選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。
切削深度：，且。
進給量：根據文獻取。
切削速度：參照文獻取。
機床主軸轉速：
按照文獻[3]表3.1～31取
實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
該工序的加工機動時間的總和是：
工序6：銑兩側邊φ34的凸臺面
機床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照參考取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：根據文獻取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序7、粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
機床：加工中心VMC850
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜Φ100H7mm孔
進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
⑵ 精鏜Φ100H7mm孔
進給量：確定進給量
切削速度：取
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
所以該工序總機動工時
工序8：鉆頂平面Φ14mm孔
機床：加工中心VMC850
刀具：根據選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ14
鉆孔Φ14時先鉆孔。
切削深度：
進給量：取。
切削速度取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
⑵ 擴孔
刀具：選擇擴孔鉆頭（硬質合金錐柄麻花材料）。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數為1
機動時間：
⑶ 鉸孔
刀具：選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。
切削深度：，且。
進給量： 取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
該工序的加工機動時間的總和是：
工序9、鉆孔攻絲頂平面3-M6螺紋孔
機床：加工中心VMC850
刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
（1）鉆底面M6-6H
切削深度：
進給量：根據《工藝手冊》取
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數為1
機動時間：
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
絲錐回轉轉速：取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機動時間：
工序10: 鉆頂平面2-Φ5mm孔
機床：加工中心VMC850
刀具：根據參照文獻選硬質合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據文獻：進給量,切削速度。
機床主軸轉速：
，
按照文獻，取。
實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取。
加工基本時間：
工序 13鉆孔攻絲2-RC3/8螺紋孔螺紋孔
鉆孔Φ8、選用Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85鉆
鉆孔進給量為0.20～0.35。
則取
確定加工速度，根據《工藝手冊》
加工速度計算公式為
查得為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
故 ==72
選取
故實際速度為=2.64
確定加工時間（一個孔） =
工序11鉆內腔2-Φ5mm孔
本工序采用計算法。
表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度（從gb6137-85）
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 主要幾何麻花鉆（根據GB6137-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆孔\擴孔
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進給量
查《工藝手冊》鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,進給量取f=0.60。
②.確定加工速度
灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）
則 = =131 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 150
則實際加工速度 = = =11.8
1.7 時間定額計算及生產安排
設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型）時間定額：大規(guī)模生產）
大規(guī)模生產：
參照《工藝手冊》（生產類型：中批以上）時間計算公式：
（大量生產時）
因此大批量單件時間計算：
其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）
—輔助時間。
—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
工序2：鉆底面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序3：粗銑凸臺
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序4：鉆側面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。由于生產線上裝時間很短，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序5：粗銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
一臺機床即能滿足生產要求。
工序6：銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序7：粗鏜48孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序8：精鏜支承孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序9：端面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序10：精銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。
取裝卸時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序11：精銑側面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序12：底面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
2鏜孔夾具設計
2.1 研究原始質料
利用本夾具主要用來加工鏜孔Φ100H7孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
2.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對鏜孔Φ100H7孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。
鏜孔Φ100H7孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即底平面。
2.3切削力及夾緊力的計算
鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）
刀具的幾何參數：
由參考文獻[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數：
即：
根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：
安全系數K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]表可得：
所以有：
該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數
實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：
安全系數K可按下式計算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。
2.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.6 夾具設計及操作的簡要說明
為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。
3 數控編程過程
3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點組
1、創(chuàng)建程序父節(jié)點組
（1）單擊“操作導航器”工具欄中的“程序視圖”圖標，切換操作導航器至程序視
（2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建程序”圖標，彈出“創(chuàng)建程序”對話框。選擇類型：mill_planar;程序:NC_PROGRAM，名稱：FAGAI。
（3）單擊確定，完成程序父節(jié)點組的創(chuàng)建。
3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點組
（1）單擊“操作導航器”工具欄中的“機床視圖”圖標，切換操作導航器至機床視圖。
（2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建刀具”圖標，彈出“創(chuàng)建刀具”對話框。
（3）在創(chuàng)建刀具對話框中，選擇類型為：mill_contour;選擇子類型為：（銑刀）；父節(jié)組為：GENERIC_MACHING;輸入名稱為：T1D12;如圖所示。
（4）單擊“確定”按鈕，彈出“銑刀-5參數”對話框
（5）如圖所示，在“銑刀參數”對話框中設置如下參數：
刀具直徑：12
刀具下半徑：0
刀具號：1
(6)設置完參數后，單擊確定按鈕，完成刀具的創(chuàng)建，其視圖如圖所示。
(7)同理 創(chuàng)建第二把刀具 ：平底刀，名稱：T2D8刀具直徑：10；刀具下半徑0；刀具號2，如圖所示
（8）創(chuàng)建第三把刀具，名稱：T3D2 如圖所示
(9)創(chuàng)建第四把刀具，名稱T4D6.8，如圖所示
3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點組
（1） 單擊“操作導航器”工具欄中的“幾何視圖”圖標，切換操作導航器至幾何視圖，如圖所示。其中將MCL_MILL復制如圖，內部粘貼如圖，修改為MCL_MILL01。
（2）定義加工坐標系：雙擊幾何視圖中的“MCS_MILL”節(jié)點，彈出“MILL_ORIENT”對話框，如圖所示，在此對話框中選中“間隙”復選框，單擊“安全設置選項”選擇“平面”；再在“指定平面”選項單擊按鈕，選擇工件上表面，偏置為50，如圖所示
（3）單擊“確定”完成安全平面的構建
（4）選擇零件幾何體：在幾何視圖中，單擊“MCS_MILL”節(jié)點前的“+”號，再雙擊“WORKPLECE”節(jié)點，彈出“MILL_GEOM”對話框，如圖所示。在該對話框中選擇“指定部件”中的圖標，彈出“部件幾何體”對話框，選擇整個零件作為部件幾何體如圖所示，再單擊“確定”，完成零件幾合體的選擇。
（5）定義毛坯幾何體：單擊“文件”選擇“導入”中的“部件”導
入文件；再在“MILL_GEOM” 對話框中選擇“毛坯幾何”
圖標，單擊按鈕，彈出“毛坯幾何體”對話框，如圖所示。
再在對話框中選擇“幾何體”，選擇毛坯，如圖所示，單擊確定，
完成毛坯幾何體的定義。
3.4 創(chuàng)建加工操作
在加工導航器中切換到“加工方法視圖”，在操作導航器中選擇MILL_ROUGH,右鍵彈出菜單，選擇插入→操作，在類型中選擇mill_contour，在操作子類型中選擇第一個型腔銑CAVITY_MILL，程序設置PROGRAM，刀具設置D20，幾何體設置WORKPIECE，方法MILL_ROUGH，確定進入型腔銑對話框。
在刀軌設置里切削模式選擇“跟隨周邊”，步距恒定，距離為5mm，全局每刀深度3mm。如圖所示：
編程基本參數表
參 數
參 數 值
參 數
參 數 值
刀具材料
硬質合金
進給速度
200
刀具類型
端面銑刀
主軸轉速
800
刀具刃數
2
公 差
0.03
刀具直徑
20
切削步距
5
刀具半徑
10
切削深度
3
圓角半徑
/
加工余量
側壁
1
快進速度
5000
底面
0
打開“切削參數”按鈕，在“策略”選項卡里選擇“切削方向”為順銑，“切削順序”為深度優(yōu)先，“圖樣方向”向內；在“余量”選項卡里設置部件側面余量1mm，部件底部面余量0,內外公差為0.03mm；在“連接”選項卡中設置區(qū)域排序為優(yōu)化，勾選區(qū)域連接；其余參數默認設置。如圖所示：
打開“非切削移動”按鈕，在進刀選項卡封閉區(qū)域中設置進刀類型為螺旋，直徑為刀具直徑的90%，傾斜角度15°；在開放區(qū)域中設置進刀類型為線性，長度為50%。
在傳遞/快速選項卡中設置安全設置為平面，指定平面為工件上表面偏置15mm傳遞類型為間隙。其余設置為默認設置，如圖所示：
在進給和速度選項里，設置主軸轉速為800，切削為200，其余參數如圖：
點擊生成按鈕，生成刀軌，如圖所示：
銑底面刀具軌跡圖
銑底面仿真圖
銑大端面刀具軌跡圖
銑大端面仿真圖
總體仿真圖
3.5 后置處理
具體操作：
最后在PROGRAM上右鍵彈出菜單，選擇“后處理”選項，彈出后處理器，在其中選擇后處理文件。
這里選擇已經編輯設置好的FANUC 0I MC系統(tǒng)后處理文件，如下圖所示的文件，指定存放位置，確認輸出，生成G代碼，至此，加工完成。如圖：
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
:0030 T00 M06
N0040 G0 G90 X4.1337 Y-3.8583 S0 M03
N0050 G43 Z1.0118 H00
N0060 Y-3.4646
N0070 G1 Y-3.3465 F9.8 M08
N0080 X3.543
N0090 X1.378
N0100 X.7874
N0110 Y-3.4646
N0120 G0 Y-3.8583
N0130 Z1.7008
N0140 X4.1339
N0150 Y-3.4646
N0160 G1 Y-3.3465
N0170 X3.5433
N0180 X1.378
N0190 X.7874
N0200 Y-3.4646
N0210 G0 Y-3.8583
N0220 Z2.3898
N0230 X4.1337
N0240 Y-3.4646
N0250 G1 Y-3.3465
N0260 X3.543
N0270 X1.378
N0280 X.7874
N0290 Y-3.4646
N0300 G0 Y-3.8583
N0310 X-.7874
N0320 Z1.0118
N0330 Y-3.4646
N0340 G1 Y-3.3465
N0350 X-1.378
N0360 X-3.543
N0370 X-4.1337
N0380 Y-3.4646
N0390 G0 Y-3.8583
N0400 Z1.7008
N0410 X-.7874
N0420 Y-3.4646
N0430 G1 Y-3.3465
N0440 X-1.378
N0450 X-3.5433
N0460 X-4.1339
N0470 Y-3.4646
N0480 G0 Y-3.8583
N0490 Z2.3898
N0500 X-.7874
N0510 Y-3.4646
N0520 G1 Y-3.3465
N0530 X-1.378
N0540 X-3.543
N0550 X-4.1337
N0560 Y-3.4646
N0570 G0 Y-3.8583
N0580 M02
%
總 結
在設計過程中，我們讀到一些技術資料和設計手冊，在機械領域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設計不僅要加強自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設計，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時間，手繪，所有這些因素都使我們學到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。
但知識有限，實際的經驗更多的問題，所以我的設計也有許多不足之處。如：每個時間分配不合理，雖然計算機圖形練習，但與手工繪圖相比，少，夾具設計的比例，步進機構為手動，并降低成本，但它太簡單了。需要在未來的設計改進。
最后，在這里，感謝老師的悉心指導和同學們的幫助。
參 考 文 獻
[1] 李 洪．工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．
[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．
[3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．
[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000．
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[6] 都克勤．機床夾具結構圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4
[7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．
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[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術出版社，2007
[12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．8．
致謝
這次畢業(yè)設計是在老師悉心指導下完成的。在畢業(yè)設計結束后我的所有幫助過我的老師和同學說，謝謝你,如果沒有他們幫助，畢業(yè)設計很難完成。
本畢業(yè)設計是在老師的指導下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識，嚴謹的風格，高度的責任感。在做設計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關心和幫助，并要求任何進展，我畢業(yè)于精心的指導我們的設計，也經常打電話或發(fā)送電子郵件來指導我們的設計。
在本文中，得到的幫助和機電工程相關領導和老師的支持，非常感謝你。
最后，在畢業(yè)設計中，我再一次感謝我的指導，關心和幫助的老師，領導和學生。謝謝你.