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畢業(yè)設(shè)計（論文） 作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 方刀架零件加工工藝及夾具設(shè)計 校內(nèi)指導(dǎo)教師： 企業(yè)指導(dǎo)教師 評閱者： 年 月 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 本課題主要是在機體零件加工過程的基礎(chǔ)上進行的專用夾具設(shè)計。主要加工部位是平面和孔。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔。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(chǔ)過程的基礎(chǔ)。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(shù)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(gòu)，因此，對于大批量，設(shè)計夾具會產(chǎn)生更高的生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：機體類零件；工藝；夾具； 畢業(yè)設(shè)計（論文）英文摘要 This topic is mainly dedicated fixture design based on body parts machining process. The main processing part is plane and the hole. In general, to ensure that it is easy to ensure precision hole machining. Therefore, the design principle is first machined surface after processing hole. Periodic hole machining plane is obvious that the rough machining and the machining precision of the machining hole. A good foundation of the bottom surface of the. The main process is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to machining process is positioned in the plane and the hole and hole process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities of fixture design, will have a higher productivity, improve production efficiency, to meet the design requirements. Key words: body parts; technology; fixture; 35 目錄 前 言 1 1 零件分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 1.2.1 零件圖樣分析 2 1.2.2 工藝分析 2 2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 4 2.1 選擇毛坯 4 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 2.3繪制方刀架鍛造毛坯簡圖 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計 6 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 擬訂工藝路線 7 3.3 加工余量、工序尺寸和公差的確定 11 3.4 切削用量的計算 12 3.5 時間定額計算 21 4 銑上端面夾具設(shè)計 27 4.1設(shè)計要求 27 4.2夾具設(shè)計 27 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 27 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 27 4.3定位誤差的分析 29 4.4 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 29 4.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 32 結(jié) 論 32 參考文獻 34 致 謝 35 前 言 機械制造加工工藝與機床夾具設(shè)計是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，進而使對機械有了進一步的認識，為以后的工作打下基礎(chǔ)。它是主要是對零件的加工工藝和對零件的某幾個工序加工進行專用夾具的設(shè)計，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進行加工時應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。通過這次設(shè)計，培養(yǎng)了編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計的能力，這也是在進行畢業(yè)之前對所學(xué)課程進行的最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計綜合了機械制造工藝學(xué)和其它專業(yè)課知識，充分展現(xiàn)了學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)中的實踐能力。本說明書是關(guān)于方刀架的一個簡單工藝設(shè)計過程，在這次為期兩個星期的設(shè)計，不僅讓我們對所學(xué)課程進行了一次全面深入的總復(fù)習(xí)，而且為畢業(yè)設(shè)計提供了一次熱身的機會，真正實現(xiàn)了理論聯(lián)系實際。本課程設(shè)計通過方刀架零件圖的分析，確定了該零件的毛坯材料及尺寸規(guī)格。通過對零件的加工工藝分析，確定了該零件的加工工藝路線，確定了該零件的加工工具，編寫了詳細的機械加工工藝文件，工藝過程卡片和工序卡片。 就我個人而言，希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力。在這次設(shè)計中，我最大的收獲是我懂得了要當(dāng)一名合格的設(shè)計師是多么的不容易，在此謝謝老師和同學(xué)們在設(shè)計過程中給我的幫助。 1 零件分析 1.1 零件的作用 方刀架是車床溜板箱中的一個主要零件。方刀架位于溜板箱上的小托板上用來安裝刀具，小托板又固定在轉(zhuǎn)盤上面，通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動來帶動方刀架的轉(zhuǎn)動從而改變刀具的方向和進刀的角度。通過用螺釘?shù)木o固作用在機床上快速的實現(xiàn)車刀固定，夾緊、轉(zhuǎn)換，為車工提供方便，同時也節(jié)省了大量的輔助時間，大大提高了生產(chǎn)效率。 1.2 零件的工藝分析 1.2.1 零件圖樣分析 由零件圖可知，其材料為45鋼。該材料具有足夠的強度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖載荷作用的工作條件。 （1）孔對基準(zhǔn)B的位置度要求為。 （2）圖中左端（方刀架底面）平面度公差為。 （3）圖中左端對基準(zhǔn)B的垂直度要求為。 （4）C表面熱處理40～45HRC. （5）材料為45鋼。 1.2.2 工藝分析 從方刀架這個零件所給零件圖可以看出，其主要有兩組加工表面，且它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)將這兩組表面分述如下： 1、以左端面為加工表面 這一組加工表面包括：4個直徑為Φ15mm的螺栓孔，尺寸為Φ25mm的孔。 2、以右端面為加工表面 這一組的加工表面包括：8個Φ12mm的螺紋通孔，尺寸為Φ35的孔及倒角。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： （1）兩軸孔之間的平行度為0.008； （2）左端面相對于孔Φ25mm表面的垂直度為0.015，左端面的平面度為0.008； （3）定位銷孔對軸孔的平行度為0.01。 3、該零件為車床用方刀架，中建周圍槽用于裝夾車刀，其C面直接與車刀接觸，所以要求有一定的硬度。因此表面淬火40～45HRC。 4、該零件左端面與車床托板面結(jié)合，并可以轉(zhuǎn)動。孔用于刀架定位時使用，以保證刀架與主軸的位置，其精度直接影響機床的精度。 5、零件中四個側(cè)面和左右兩端面均有較高的精度要求，因此在工序中安排磨削以保證定位時的精度。 2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯 零件材料為鋼，有較好的剛度和耐磨性，零件的輪廓尺寸125mm125mm72mm，屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度、垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高，鑄件適用于制造復(fù)雜形狀的毛坯，鍛件適用于形狀簡單，強度要求高的毛坯。但因此零件并不是很復(fù)，因此該零件選擇毛坯為鍛件，鍛件制造的方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小，生產(chǎn)率高、適用于中批以上生產(chǎn)的中小型零件毛坯。常用的鍛造材料為中、低碳鋼及低合金鋼。綜上所述，該零件應(yīng)選擇自由鍛的方法制造毛坯。 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2.2.1 公差等級 由方刀架的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。 2.2.2 鍛件重量 由毛坯圖上基本尺寸估算機械加工前方刀架件鍛件毛坯的重量為11kg。 2.2.3 鍛件復(fù)雜系數(shù) 對方刀架零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即 ，該方刀架鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為： =6kg／(135mm×135mm×82mm×7.8×10-6kg／mm3)≈11／12.7≈0.899 由于0.899介于0.63和1之間，故該方刀架的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S1級。 2.2.4 鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該方刀架材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65％的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1級。 2.2.5 鍛件分模線形狀 根據(jù)該方刀架件的形位特點，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線。 2.2.6零件表面粗糙度 由零件圖可知，該方刀架各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6μm。 根據(jù)上述諸因素，可查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—13鍛件內(nèi)外表面加工余量，確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表2.1中。 表2.1 方刀架機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差 加工表面 零件尺寸/mm 機械加工余量/mm 毛坯公差/mm 毛坯尺寸/mm 上下表面 2.0～3.0 （取2.5） 3.2 () 四周側(cè)面 2.0～3.0 （取2.5） 2.5 () 2.3繪制方刀架鍛造毛坯簡圖 由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如附圖二方刀架毛坯圖所示。 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工表面與非加工面（作為粗基準(zhǔn)的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。 如圖1所示，零件的毛坯鍛造時其兩端面難免有平行度的誤差。加工時若以小端面A作為粗基準(zhǔn)定位，則加工后大端面C能夠與小端面平行，可以保證零件壁厚均勻，但卻保證不了A、B兩面的厚度及B、C兩面的厚度；若以大端面C作為粗基準(zhǔn)定位，A面作為非配合表面的要求不高，這樣以配合表面作為基準(zhǔn)可以提高零件的精度，滿足要求。由上面的分析可知，我們要加工的零件必須保證壁厚均勻，對加工余量沒有特殊要求，所以可以選擇以大端面做為粗基準(zhǔn)。 3.1.3 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。有任務(wù)書中給定的零件圖上可以看出零件的設(shè)計基準(zhǔn)是左端面，如果我們選擇左端面做為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合的原則，同時又可以保證右端面和壓刀槽端面的精度要求，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，而且裝夾也很便。故選擇左端面作為精基準(zhǔn)。 3.2 擬訂工藝路線 3.2.1 工藝路線的確定 擬訂工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計的關(guān)鍵步驟。工藝路線的優(yōu)略，對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本以及工人的勞動強度，都有很大影響。通常情況下，制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便生產(chǎn)成本盡量下降。 1．工藝路線方案一 工序1：粗車右端面。 工序2：粗車左端面。 工序3：半精銑右端面。 工序4：半精銑左端面。 工序5：鉆、鏜Φ25mm孔及倒角1.545。 工序6：磨Φ25mm孔及左端面定位，磨右端面保證尺寸39mm。 工序7：以右端面定位，磨左端面保證尺寸72mm和18mm。 工序8：以Φ25mm孔及左端面定位，磨四側(cè)，保證尺寸。 工序9：鉆、擴4—Φ15mm的孔。 工序10：鉆8—Φ10mm的螺栓孔，攻絲。 工序11：鉆擴Φ10mm，其入口深18mm處，擴至Φ10.2mm，攻螺紋M-12—6H。 工序12：鉆φ10H7的斜孔 工序13：終檢。 2．工藝路線方案二 工序1：粗銑左端面。 工序2：粗銑右端面，半精銑右端面，倒角1.545。 工序3：精銑左端面，倒角1.545。 工序4：鉆通孔 Φ22mm，鏜Φ35mm孔，切內(nèi)槽Φ38mm2mm，倒角。粗鏜Φ25mm孔，精鏜，金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。 工序5：倒左端面Φ25mm孔處倒角 145。 工序6：粗銑四方，精銑四方。 工序7：銑四方壓刀槽，精銑D面至尺寸。 工序8：車環(huán)形槽。 工序9：鉆鉸4-Φ15mm孔。 工序10：鉆8-M12-6H通孔小徑。 工序11：攻8-M12-6H螺紋。 工序12：鉆鉸螺紋低孔M12-6H。 工序13：攻M12螺紋，深18mm。 工序14：鉆φ10H7的斜孔 工序15：終檢。 3．兩種工藝路線方案的比較 上述兩個方案的特點在于：方案一是以右端面為粗基準(zhǔn)，先銑右端面，然后以右端面粗基準(zhǔn)銑左端面，然后再以大端面定位，進行孔的加工；而方案二是以左端面為精基準(zhǔn)，先銑左端面，再以左端面為基準(zhǔn)銑右端面，最后進行孔的加工。 方案一以右端面粗基準(zhǔn)，保證了零件壁厚均勻及平行度的技術(shù)要求，裝夾次數(shù)也較多，但是左端面沒有進行精加工，從而不能保證右端面這一配合表面的精度。方案二左端面為精基準(zhǔn)，能保證零件的壁厚均勻，其裝夾次數(shù)較少。綜合兩個方案，方案二更可行，因此選用第二種方案： 工序1：粗銑左端面。 X62W 工序2：粗銑右端面，半精銑右端面，倒角1.545。 X62W 工序3：精銑左端面，倒角1.545。 X62W 工序4：鉆通孔 Φ22mm，鏜Φ35mm孔，切內(nèi)槽Φ38mm2mm，倒角。粗鏜Φ25mm孔，精鏜，金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。Z525 工序5：倒左端面Φ25mm孔處倒角 145。 C620 工序6：粗銑四方，精銑四方。 X62W 工序7：銑四方壓刀槽，精銑D面至尺寸。 X62W 工序8：車環(huán)形槽。 C620 工序9：鉆鉸4-Φ15mm孔。 Z525 工序10：鉆8-M12-6H通孔小徑。 Z525 工序11：攻8-M12-6H螺紋。 Z525 工序12：鉆鉸螺紋低孔M12-6H。 Z525 工序13：攻M12螺紋，深18mm。 Z525 工序14：鉆φ10H7的斜孔 Z525 工序15：終檢。 3.2.2 加工階段的劃分 該方刀架加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（方刀架右端面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑方刀架頭四周側(cè)面、方刀架的四周環(huán)槽和倒角。在半精加工階段，完成方刀架C面的精銑加工和四側(cè)面的磨削加工保證各表面的垂直度和平面度。最后進行各孔的鉆、鉸和螺紋的加工。 3.2.3 工序的集中與分散 選用工序集中原則安排方刀架的加工工序。該方刀架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.2.4 工序順序的安排 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——方刀架頭右端面和孔；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——方刀架兩端面和四周側(cè)面，后加工次要表面——四周環(huán)槽和左端面環(huán)槽；遵循“先面后孔”原則，先加工方刀架頭個表面最后加工各孔。由于C面有硬度要求所以中間過程要有熱處理。在綜合考慮上述工序順序原則上，擬定方刀架機械加工工序安排如表3.2所示。 表3.2 方刀架機械加工工序安排 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 選定基準(zhǔn) 1 下料 棒料Φ120㎜×135㎜ 2 鍛造 模鍛，鍛件尺寸130㎜×130㎜×77㎜ 3 熱處理 正火 4 粗車 粗車右端面鉆Φ22㎜孔，擴孔至Φ33㎜深35㎜，車孔至Φ 四側(cè)面和左端面 5 粗車 到頭車左端面保證厚度尺寸為 右端面 6 銑 銑床 右端面 7 銑 銑四側(cè)面環(huán)槽保證距右端面24.5mm距左端面19mm保證 右端面 8 銑 精銑C面保證距左端面18.5mm 右端面 9 銑 倒八條面角 右端面 10 熱處理 C面淬火至40～45HRC 右端面 11 車 車的孔至圖樣車環(huán)槽尺寸至 右端面 12 磨 磨右端面保證 左端面 13 磨 磨左端面保證 右端面 14 磨 粗精磨四側(cè)面保證并要對B基準(zhǔn)對稱，四面相互垂直 左端面 15 鉆 右端面及一側(cè)面 16 鉆 鉆粗精鉸 左端面和一側(cè)面 17 鉆 鉆粗精鉸攻螺紋M12-6H 右端面及兩側(cè)面 18 檢驗 按圖樣要求堅持各部分尺寸和精度 19 入庫 涂油入庫 3.3 加工余量、工序尺寸和公差的確定 方刀架零件材料為剛，C表面淬火硬度HB40～55，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1．毛坯尺寸 由給定任務(wù)書中的零件圖，鍛件尺寸為125mm125mm72mm，未加工表面鍛造可達到精度。 2．左右端面的粗加工余量 左端面加工余量取1mm，大端面加工余量2mm [見《機械制造工藝手冊》（以下簡稱《手冊》）表1-24] 3．精銑左端面的加工余量 左端面的精銑加工余量為0.5mm。[見《手冊》表1-24] 4．半精銑右端面的加工余量 右端面的半精銑加工余量為1.3mm。[見《手冊》表1-24] 5．鉆通孔Φ22mm孔余留加工余量單邊1.5 mm，用鏜刀。 精鏜再用金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。 6．粗精銑四方126 mm 126 mm（留加工余量1 mm ） 7．鉆 4—Φ15mm孔 選用Φ10mm的擴孔鉆進行擴孔，切削深度為1mm。即可達到加工精度。 8．鉆8—Φ10mm通孔及攻螺紋至M12-6H 選用Z525立式鉆床并用壓板夾緊，用Φ10mm高速鋼麻花鉆孔，切削深度為24mm。 9．鉆鉸螺紋低孔M12-6H，攻M12螺紋，深18mm。 選用Z525立式鉆床并用芯軸定位夾緊，用Φ10mm高速鋼麻花鉆通孔，攻螺紋深度為18mm。 10．終檢 3.4 切削用量的計算 3.4.1 工序4粗車 該工序分為6個工步，工步1是粗車右端面。工步2是鉆孔工步3是擴孔，工步4 是車孔深39.5㎜.工步5是切槽工步6是倒角。 1. 工步1粗車右端面 （1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為Zl，Z1等于Z1=2.5mm - 0.5mm = 2mm；而工步2的背吃刀量取為Z2，故= Z2=2mm。 (2) 進給量 查《切削用量手冊》表1.30得C620-1車床的中心高為200㎜.查《切削用量手冊》表1.1選擇刀桿尺寸為B×H=16㎜×25㎜.刀片的厚度為4.5㎜查《切削用量手冊》表1.2粗車鍛件的毛坯可選擇YT5牌號硬質(zhì)合金刀。車刀計劃形狀查《切削用量手冊》表1.3需安裝卷屑槽帶倒棱刀。前刀面 查《切削用量手冊》表1.4在粗車鋼料刀桿尺寸為B×H=16㎜×25㎜.，背吃刀量=3～5mm以及工件直徑為100～400mm時，進給量f=0.5～1.0mm/r按C620-1說明書選擇進給量f=0.5mm/r. (3)切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表1.10當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼料時進給量時切削速度。查《切削用量手冊》表1.28得切削速度的修正參數(shù)。 所以 所以 由本工序采用C620-1車床，取轉(zhuǎn)速=96r／min，故實際銑削速度為： 綜上得 2.工步2鉆φ22孔 由工件材料45號鋼，孔φ22選用高速鋼，麻花鉆頭查《切削用量手冊》表2.7知進給量f=0.39～0.46mm/r，取mm/r查《切削用量手冊》表2.13和2.14得。 ，由于本工序在C620-1上加工取機床轉(zhuǎn)速，而實際切削速度。 3.工步3擴φ33mm孔深 由工件材料45號鋼，孔φ12選用高速鋼，擴孔鉆由背吃刀量查《切削用量手冊》表2.10高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時得進給量mm/r，取由于和工步二在同一臺機床上加工，所以機床轉(zhuǎn)速切削速度。 4.工步4車φ深39.5mm孔 背吃刀量，可一次走刀完成，選用硬質(zhì)合金車刀，查《切削用量手冊》表1.4知進給量，取查《切削用量手冊》表1.10得切削速度，取。 ， 按機床c620-1取，所以實際。 5.工步5切槽φ 背吃刀量，可一次走刀完成，選用硬質(zhì)合金車刀，查《切削用量手冊》表1.4知進給量，取，查《切削用量手冊》表1.10得切削速度，取。 ，按機床c620-1取，所以實際。 3.4.2 工序5 工序5和工序4的第一工步，加工條件完全一樣，所以，，，。 3.4.3 工序6 銑四側(cè)面 3.4.3.1 刀具選擇 根據(jù)《切削用量手冊》表1.2選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表3.1銑削深度時，端銑刀直徑但已知銑削寬度，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度，選擇由于采用硬質(zhì)合金端銑刀，故Z=4，銑刀幾何形狀查《切削用量手冊》表3.2得。 3.4.3.2 選擇切削用量 1.背吃刀量 由于加工余量不大，故可一次走刀內(nèi)切完成，則。 2.每次進給量，采用不對稱端銑以提高進給量查表3.5，當(dāng)使用YT刀，銑床功率為7.5kw時，但因采用不對稱端銑刀，故取。 3. 選擇銑刀抹鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為 。由于銑刀直徑，故刀具壽命 （見查《切削用量手冊》表3.8） 4.切削速度 和每分鐘進給量 查《切削用量手冊》表3.10得根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進給量為 綜上 3.4.4 工序7 銑四側(cè)面環(huán)槽 3.4.4.1 選擇刀具 查《工藝手冊》表3.1-27銑刀種類及應(yīng)用范圍選用高速鑲齒面銑刀，查《工藝手冊》表3.1-28選擇銑刀直徑， 齒數(shù)Z=26 3.4.4.2 切削用量的選擇 1.背吃刀量 銑削寬度 2.每次進給量查《切削用量手冊》表3.3知 取 3.銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為查《切削用量手冊》表3.8銑刀平均壽命為 4. 切削速度 和每分鐘進給量 根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進給量為 終上 3.4.5 工序8 精銑C面和工序9倒八條邊角 3.4.5.1 選擇刀具 查《工藝手冊》表3.1-27銑刀種類及應(yīng)用范圍選用高速鑲齒面銑刀，查《工藝手冊》表3.1-28選擇銑刀直徑， 齒數(shù)Z=26 3.4.5.2切削用量的選擇 1.背吃刀量 銑削寬度 2.每次進給量查《切削用量手冊》表3.3知 取 3.銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為查《切削用量手冊》表3.8銑刀平均壽命為 4. 切削速度 和每分鐘進給量 根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進給量為 終上 3.4.6 工序11 車的孔φ和端面環(huán)槽及倒角 該工序分為三個工步：車φ的孔 車端面環(huán)槽φ103φ67 倒角 （1）工步1車φ的孔 （2）背吃刀量 選用YT15硬質(zhì)合金車刀查《切削用量手冊》表1.4知 取 查《切削用量手冊》表1.10得 取。 按機床C620-1取 ， 因此實際切削速度。 （3）工步2 車端面環(huán)槽 背吃刀量選用YT15硬質(zhì)合金車刀查《切削用量手冊》表1.4知 取 查《切削用量手冊》表1.10得 取 按機床C620-1取， 因此實際切削速度。 3.4.7 工序12和工序13磨端面 （1）選擇砂輪 查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表依表選為WA46.kv6p250×25×25×127其含義為砂輪磨料為白剛玉粒度為40號硬度為中軟.陶瓷法合劑6號組織平軟砂輪其尺寸為250×25×75（d×b×D） （2）切削用量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min 3.4.8 工序14 磨四側(cè)面保證 （1）選擇砂輪 查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表依表選為WA46.kv6p250×25×25×127其含義為砂輪磨料為白剛玉粒度為40號硬度為中軟.陶瓷法合劑6號組織平軟砂輪其尺寸為250×25×75（d×b×D） （2）切削用量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min 3.4.9 工序15 鉆8×M17-6H螺紋孔 （1）鉆φ10.2mm孔 由工件材料45鋼孔φ10.2孔高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7高速鋼鉆頭鉆孔時的進給量得f=0.25～0.3mm/r取f=0.25m/r查《切削用量手冊》表2.13及2.14得v=12m/min取ap= 由于本工序采用Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)數(shù)n=351 r/min 故實際切削速度V= （2） 3.4.10 工序16 鉆鉸4×φ （1）鉆粗鉸精鉸 由于工件材料為45鋼孔高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7知進給量f=0.31～0.37m/r取f=0.36m/r.查切表2.13及2.14得v=11～12m/min取v=12m/min 取ap=14.85mm 由于本工序理由Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)速n=250 r/min （2）粗鉸 取背吃刀量又工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.2知進給量f=0.3～0.5取f=0.4m/r切削量為v=5～7m/min取v=6m/min 根據(jù)Z550鉆床取n=125 r/min （3）精鉸工步 取背吃刀量又工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.2知進給量f=0.3～0.5mm/r取f=0.3mm/r切削量為v=5～7m/min取v=5m/min 3.4.11 工序17 （1）鉆 取由工件材料為45鋼高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7得進給量f=0.22～0.28取f=0.27查《切削用量手冊》表2.13及2.14得切削速度v=12～14m/min取v=14m/min 由于本工序采用Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)速n=500r/min （2）粗鉸 由于工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.24知進給量f=0.3～0.5mm/r取f=0.4mm/r切削量為v=5～7m/min取v=6m/min 根據(jù)Z550鉆床取n=185r/min （3）粗鉸 由于工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.24知進給量f=0.3～0.5取f=0.3m/r切削量為v=5～7m/min取v=5m/min 根據(jù)2550鉆床取n=185r/min （4）攻M12-6H螺紋 3.5 時間定額計算 3.5.1 工序4各工步工時計算 （1）工步粗車右端面 其中,根據(jù)《切削用量手冊》表1.26車削時的切量不超切量 （2）工步2鉆φ22mm孔 （3）工步3擴φ33mm孔 （4）工步4車φ36深39.5mm孔 （5）工步5切槽φ33mm 3.5.2 工序5 粗車左端面 該工序與工序4的工步1的加工條件完全一樣， 所以 3.5.3 工序6 銑四側(cè)面 3.5.4 工序7 銑四側(cè)面環(huán)槽 3.5.5 工序8 精銑槽C面 （2） 工步2倒角 3.5.6 工序11 車 3.5.6.1 工步1 車 根據(jù)《切削用量手冊》表1.26車削時的入切量和超切量 則 l=33+4.3=37.3mm 3.5.6.2 工步2 車端面環(huán)槽 3.5.7 工序12 磨右端面 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min 其結(jié)果為： 3.5.8 工序13 磨右端面 該工序加工過程與工序12完全一樣，所以結(jié)果為： 3.5.9 工序14 磨四側(cè)面保證 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min 3.5.10 工序15 鉆8×M12—6H 螺紋孔 該工序分為兩個工步，分別計算。 （1）工步1 鉆底孔 l=24mm查《切削用量手冊》表2.29得入切量與超切量y+=5mm故==0.33min （2）螺紋加工 3.5.11 工序16 鉆 （1）工步1鉆 （２）工步２粗鉆的孔 4 銑上端面夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。下面即為銑床夾具銑上端面的專用夾具，本夾具將用于X52K立式銑床。 4.1設(shè)計要求 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 4.2夾具設(shè)計 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，采用一面加上2個銷定位。 準(zhǔn)備采用手動夾緊。 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 （1）刀具： YG6銑刀 機床： 銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 4.3定位誤差的分析 制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度 . 取. （2）V型塊同軸度誤差（查表P297） 故， 則. 知此方案可行。 4.4 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成零件銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5.2所示： 圖5.2對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖5.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表5.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 4.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 結(jié) 論 此次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容主要有兩個方面：方刀架的加工工藝設(shè)計和夾具的設(shè)計。主要目的：在于通過對方刀架加工工藝的設(shè)計，熟悉和掌握零件從毛坯材料選擇到成品過程，培養(yǎng)實際生產(chǎn)中產(chǎn)品設(shè)計能力；另外通過對夾具的設(shè)計，熟悉和掌握夾具的基本知識和設(shè)計原則。通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí)，工藝的設(shè)計，能使我們更加了解毛坯材料的選擇，材料的熱處理，加工方法的選擇，加工余量的確定，更加熟悉了工藝規(guī)程和先進的加工工藝，學(xué)習(xí)到了工藝的制定過程，工藝卡片的制作，工藝手冊的查詢等方面的知識，先制定合理的加工工序，再選用合適的機床，查工藝手冊定合適的毛坯，再查進給、切削速度、轉(zhuǎn)速，計算實際轉(zhuǎn)速和時間完成工藝卡片；通過專用夾具的設(shè)計，使我們掌握了專用夾具的設(shè)計步驟及過程，六點定位原理，通過設(shè)計定位元件來實現(xiàn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，通過夾緊力的計算選用夾緊裝置，對毛坯夾緊的原則，最終完成零件的加工達到設(shè)計的要求。 腳踏實地，認真嚴(yán)謹(jǐn)，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計中最大的收益。 我相信通過畢業(yè)設(shè)計不僅提升了對我大學(xué)期間所學(xué)基本專業(yè)知識綜合運用也鍛煉了我們實際解決工程實際的能力，而且讓我們對所學(xué)的知識有了更加深刻的理解，對我們以后的學(xué)習(xí)、工作有了更大的幫助，為我們留下了寶貴的經(jīng)驗。 參考文獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[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(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)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． [5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] 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