塊零件加工工藝,設(shè)計(jì)銑槽工序在X6130臥銑上用三面刃銑刀加工夾具

1、不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印目 錄第一章 序言1第二章 零件的分析2 2.1零件的作用2 2.2零件的工藝分析2第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3 3.1確定毛坯形式3 3.2基面的選擇3 3.3制定工藝路線4 3.4機(jī)械加工余量.，工序尺寸及尺寸的確定5第四章 專用夾具設(shè)計(jì)11 4.1夾具設(shè)計(jì)114.2定位基準(zhǔn)的選擇11總結(jié)15參考文獻(xiàn)161、 序 言大學(xué)臨近尾聲，我們很多的基礎(chǔ)課，比如機(jī)械原理機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)都已經(jīng)結(jié)束了。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)就是我們學(xué)完了這些基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)

2、際的訓(xùn)練。因此。它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。對(duì)我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于知識(shí)范圍的限制和能力的欠缺，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我存在很多的不足，但是在老師的知道下我真的學(xué)到了很多以前沒有接觸到的知識(shí)和能力。二、 零件的分析 2.1零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件應(yīng)該是一些機(jī)械類中的配合件中的小零件，是用來(lái)與其他零件相配合使用的，所以只有部位粗糙度和其他標(biāo)準(zhǔn)要求較高，其他部位要求較低。而且零件對(duì)剛性和韌性有一定要求，所以使用45鋼。 2.2零件的工

3、藝分析 圖2.1 加工零件圖該零件為45鋼；零件圖如上圖2.1，中批量生產(chǎn)；該工序在臥式銑床上用三面刃銑刀加工。由零件圖可知，所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)滿足以下工序加工要求：1.槽寬。2.槽寬至工件底面的位置尺寸。3.槽兩側(cè)面對(duì)孔軸線的對(duì)稱度0.2mm。4.槽底面對(duì)工件B面的垂直度0.10mm。三. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式根據(jù)材料45鋼，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)及零件形狀要求，可選擇鑄造件。主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來(lái)。 3.2基面的選擇1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面

4、的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不

5、宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。2、 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為

6、精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。3.3制定工藝路線工序 備料工序 銑前后兩端面工序 銑底面，頂面工序 銑兩側(cè)面工序 銑兩臺(tái)肩面工序 鉆鉸孔工序 銑槽3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定及切削用量及基本工時(shí)選擇刀具

7、：根據(jù)工藝手冊(cè)表3.1-27，選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，同時(shí)銑削兩側(cè)面。銑刀外徑do=225，銑刀齒數(shù)Z=20。確定銑削深度 sp：由于單邊加工余量z=2.1，故可一次走刀內(nèi)切完， sp=2.1。確定每齒進(jìn)給量fz：由切削手冊(cè)表3.3，在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等，用高速鋼盤銑刀加工時(shí)，選fz=0.08/z。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：由切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為0.6，根據(jù)切削手冊(cè)表3.8，銑刀直徑do=225的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。確定Vc：確定Vc查=27m/min，則 n查=1000Vc查/（do）=1000×/

8、（×225）= 38 r/min由X63機(jī)床使用說(shuō)明書，選主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=37.5r/min，則實(shí)際的切削速度為Vc機(jī)=（n機(jī)do ）/1000=（×37.5×225）/1000=26.5m/min當(dāng)n機(jī)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf=fz·Z·機(jī)=0.08×20×37.5=60/min。由X63機(jī)床使用說(shuō)明書選銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，剛好有Vf=60/min，故直接選用該值。計(jì)算基本工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，利用作圖法，可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142 t=l/f

9、m=142/60=2.37min工序：鉆、擴(kuò)、鉸10孔。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。2）鉆14孔：莫式圓錐2號(hào)，d=9，L=90，根據(jù)工藝手冊(cè)表3.1-10=30，2=118°，=40，當(dāng)20，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8，耐用度T=60min。查切削手冊(cè)。表2.12（1）背吃刀量：鉆孔時(shí)=4.5（2）進(jìn)給量： f=（0.250.31）×0.75=0.180.23，f=0.2查切削手冊(cè)表2.7（3）計(jì)算切削速度：V =式中：=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手冊(cè)表2.31所以=1

10、5;0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72V = ×0.72=11.24 m/min=325根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=315，實(shí)際轉(zhuǎn)速為=10.89m/min（4）基本時(shí)間：=式中已知=42，=12.13，=3，f=0.2，n=315，所以孔的基本時(shí)間：=0.9min3）擴(kuò)孔14：錐柄擴(kuò)孔鉆，莫氏錐度2號(hào)，d=9.75，L=228查工藝手冊(cè)表3.1-8，T=30min查切削手冊(cè)。表2.12（1）背吃刀量=0.375（2）進(jìn)給量：f=0.50.6，按機(jī)床選取f=0.5（3）計(jì)算切削速度V =式中：=11.1,=0.4,=0.

11、2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0，=1.0查切削手冊(cè)表2.31所以=0.88V = ×0.88=17.01 m/min=460.98根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=500，實(shí)際轉(zhuǎn)速為=18.46m/min（4）基本時(shí)間=式中已知=42，=2.6，=4，f=0.5，n=200，所以孔的基本時(shí)間：=0.193min4）鉸孔14直柄機(jī)用鉸刀，L=151mm，d=12mm，查工藝手冊(cè)表3.1-16，T=40min查切削手冊(cè)。表2.12（1）背吃刀量=0.125（2）進(jìn)給量：f=0.651.4，按機(jī)床選取f=1.0（3）計(jì)算切削速度V =式中：=12

12、.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手冊(cè)表2.31 所以=0.66V = ×0.66=5.78m/min=153.3根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=200，實(shí)際轉(zhuǎn)速為=7.54m/min（4）基本時(shí)間=式中已知=42，=2.6，=18，f=0.63，n=200，所以孔的基本時(shí)間：=0.313min最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填如機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。四、夾具設(shè)計(jì)4.1定位基準(zhǔn)的選擇圖2.2 工件坐標(biāo)系根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件的五個(gè)自由度。建立坐標(biāo)系如圖

13、2.2所示。為保證槽底面至工件B面的垂直度，應(yīng)選B面為定位基面，限制；為保證工序尺寸，須限制、，所以選取A面為定位基面；為保證槽兩側(cè)面對(duì)孔軸線的對(duì)稱度要求，還必須在加工時(shí)限制自由度。另外，為了方便控制刀具的走刀位置，還需要限制。綜上所述，工件的六個(gè)自由度均被限制，為使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，選取的定位基準(zhǔn)是B面、孔和A面。4.2切削力及夾緊力的計(jì)算圖2.9作用于工件上的切削力工件在加工時(shí)的受力情況如圖2.9所示。加工時(shí)，工件受到切削合力F的作用，F(xiàn)可分解為水平和垂直方向的切削分力和，由經(jīng)驗(yàn)公式，和可通過(guò)切向銑削力分別乘以一個(gè)系數(shù)來(lái)得到。在對(duì)稱銑削情況下，=(11.2),=(0.20.3)。參照

14、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)【3】表1-2-9得銑削力的計(jì)算公式：參數(shù)的選?。呵邢蜚娤髁?（N）銑刀系數(shù) =669銑削深度 =3mm每齒進(jìn)給量 =0.15mm銑刀直徑 d=100mm銑削寬度 B=12mm銑刀齒數(shù) z=12修正系數(shù) （工件屈服應(yīng)力）綜上，計(jì)算得：銑削力 。故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。工件的主定位面是B面，故選擇夾緊力的作用方向?yàn)樗椒较蜃饔糜贐面。當(dāng)夾緊力水平作用于工件上時(shí)，所需要的理論夾緊力=+=1279+=3606N由公式 = 可計(jì)算出實(shí)際所需夾緊力?，F(xiàn)在計(jì)算安全系數(shù)K的值。安全系數(shù)K的計(jì)算公式為：由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-0得各安全系數(shù)K的取值如下：

15、基本安全系數(shù) 加工性質(zhì) 刀具鈍化程度 切削特點(diǎn) 穩(wěn)定性 手柄位置 工件與支撐面接觸情況 將各安全系數(shù)值代入上面公式計(jì)算得,K=1.95<2.5（注：若安全系數(shù)的計(jì)算值小于2.5，則取=2.5），則取K的值為2.5。所以實(shí)際所需夾緊力為： = =9015N。實(shí)際所需的夾緊力計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，一般只能作粗略的估算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，可只考慮切削力對(duì)夾緊的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的切削過(guò)程穩(wěn)定不變。【2】總 結(jié)設(shè)計(jì)是我們每個(gè)大學(xué)生在通過(guò)大學(xué)學(xué)習(xí)后都會(huì)進(jìn)行的一個(gè)必修課，在我們大學(xué)生的學(xué)習(xí)中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生學(xué)習(xí)生活中的一個(gè)重要的、總結(jié)性的、理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜

16、合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)把自己幾年來(lái)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，并運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，我順利的完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)一些理論問(wèn)題掌握的不夠充分，經(jīng)過(guò)多次向指導(dǎo)老師請(qǐng)教才得以解決。在今后的學(xué)習(xí)和工作中，我會(huì)更多的吸取相關(guān)方面的知識(shí)，不斷提高自己的專業(yè)水品平的能力。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我了解和掌握了機(jī)械、液壓等方面的諸多知識(shí)，鍛煉了自己的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于時(shí)間緊、任務(wù)重，再加上本人的知識(shí)水平和能力有限，以及經(jīng)驗(yàn)不足，實(shí)際中難免存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，歡迎各位老師給予批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 趙家齊主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19793 切削用量手冊(cè) 艾興，肖詩(shī)綱主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社4 金屬切削手冊(cè) 上海：上海科學(xué)文化技術(shù)出版社 5切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)艾興、肖詩(shī)綱主編M