銑床工作臺(tái)機(jī)械加工工藝及銑削T形槽夾具設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙和說明書】

銑床工作臺(tái)機(jī)械加工工藝及銑削T形槽夾具設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙和說明書】,含5張CAD圖紙和說明書,銑床,工作臺(tái),機(jī)械,加工,工藝,銑削,夾具,設(shè)計(jì),CAD,圖紙,說明書 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書 題 目 銑床工作臺(tái)機(jī)械加工工藝 及銑削T形槽夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 系 別 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 摘要 本文介紹了X5032銑床工作臺(tái)的毛坯的制造形式及其等級(jí)從而確定出其加工余量、基準(zhǔn)的選擇以及根據(jù)設(shè)定的基準(zhǔn)而制定的較為合理的工藝路線、之后根據(jù)加工條件等綜合因素確定出工作臺(tái)的整個(gè)加工過程中的切削用量以及加工工時(shí)。最后在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，考慮到工作臺(tái)的作用及使用要求設(shè)定出夾具的定位基準(zhǔn)為燕尾導(dǎo)軌面，而夾緊方式采用了汽動(dòng)滑塊的斜面來夾緊，從而實(shí)現(xiàn)了銑床工作臺(tái)銑T形槽的機(jī)械加工。 關(guān)鍵字：銑床工作臺(tái)、工藝、燕尾導(dǎo)軌、夾具、T形槽 Abstract This article introduced the X5032 milling machine work tablesemifinished materials manufacture form and its the rank thusdetermined its processing remainder, the datum choice as well as thebasis establish the datum formulates the more reasonable craft route,acts according to afterwards processes synthesis factor and so on thecondition determines the work table in the entire processing processcutting specifications as well as the processing man-hour. Finally isdesigning the jig time, considered the work table the function and theoperation requirements establish the jig the localization datum tolead for the dovetail Guide rail, but clamped the way to use the steam tomove the slide the incline to clamp, thus has realized the millingmachine work table mill T shape trough machine-finishing. Essential character：Milling machine work table, craft, dovetail guide rail, jig, T shapetrough. 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 第1章 零件的工藝分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 3 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3 2.1 毛坯的選擇 3 2.2基準(zhǔn)的選擇 3 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 3 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 3 2.3 制定工藝路線 3 2.4 加工方法的確定 4 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 2.6切削用量及工時(shí)的確定 6 第3章 夾具設(shè)計(jì) 29 3.1 問題的提出 29 3.2 夾具設(shè)計(jì) 29 3.2.1 夾具的作用 29 3.2.2 夾具應(yīng)滿足的條件 29 3.2.3 定位基準(zhǔn)的確定 29 3.2.4 切削力及夾緊力的計(jì)算 30 3.2.5 定位誤差分析 31 3.2.6 液壓控制回路的確定 32 3.2.7 夾具的使用及維護(hù) 32 第4章 結(jié)論 33 致謝 34 參考文獻(xiàn) 35 前 言 機(jī)械制造行業(yè)一個(gè)國家技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各式各樣的機(jī)械裝備。在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。機(jī)械制造的產(chǎn)品既可以供人們直接使用，也可以為其他行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備。而各種機(jī)器零部件的加工的核心問題就是工藝。 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在機(jī)械制造的切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等工藝過程中，要使用大量的夾具來安裝加工對(duì)象，使其占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率，從而提高經(jīng)濟(jì)性。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，是關(guān)于銑床工作臺(tái)的加工工藝以及銑削T形槽的專用夾具的設(shè)計(jì)。首先應(yīng)該明確題目的要求，根據(jù)題目要求制定設(shè)計(jì)思路。綜合考慮加工的效率，加工的經(jīng)濟(jì)性，制定出最佳的加工工藝路線，機(jī)床、刀具、夾具、量具、切削用量等，并以工藝過程卡和工序卡的形式反映出來。在夾具設(shè)計(jì)中題目要求設(shè)計(jì)出銑削T形槽的專用夾具，綜合考慮決定采用燕尾導(dǎo)軌面定位用汽動(dòng)來實(shí)現(xiàn)夾緊節(jié)省輔助時(shí)間。最后要明確設(shè)計(jì)的目的，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，能根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料，掌握與設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，且能熟練運(yùn)用等目的。為今后在工作中提高自身能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 35 第一章 零件分析 1.1零件的作用 題目給定的零件是數(shù)控銑床XK5032A工作臺(tái)，其規(guī)格是1325×320有三條T形槽。工作臺(tái)是安裝在銑床床鞍上的部件，其主要作用是用于裝夾工件或銑床夾具，并帶動(dòng)工件或夾具作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切削加工。 1.2零件的工藝分析 銑床工作臺(tái)共有六組加工表面，它們之間有一定的尺寸和位置要求?，F(xiàn)分述如下： （1）工作臺(tái)的上表面為一組的加工表面 這一組加工表面包括：銑面積為1325×320的工作臺(tái)的上表面及倒角，它對(duì)工作臺(tái)底面平行度公差為0.025/100，銑削三條T形槽及其倒角，排液槽的倒角，鉆排液孔16。其中主要加工表面為銑工作臺(tái)的上表面和銑削三條T形槽。 （2）工作臺(tái)的下表面為一組的加工表面 這一組加工表面包括：銑工作臺(tái)的下表面的加工，銑燕尾導(dǎo)軌面和退刀槽，銑與螺母配合的表面及鉆螺紋孔4-M12和2-M8。其中主要加工表面為工作臺(tái)的下表面和燕尾導(dǎo)軌面。 （3）工作臺(tái)的前表面為一組加工表面 這一組加工表面包括：銑工作臺(tái)的前表面的加工與倒角，鉆螺紋孔6-M6和4-M6底孔，直徑為9的孔與孔。 （4）銑工作臺(tái)的后表面的加工 （5）工作臺(tái)的左表面為組的加工表面：銑工作臺(tái)的左表面與倒角，鉆螺紋孔4-M10底孔。 （6）工作臺(tái)的右表面為組的加工表面：銑工作臺(tái)的右表面與倒角，鉆螺紋孔4-M10底孔。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第二章、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料為鑄鐵HT150，脆性材料。只能采用鑄造的方法來生產(chǎn)所以選擇鑄件。由于年產(chǎn)量為500件，已達(dá)到中等規(guī)模的生產(chǎn)水平，且工作臺(tái)的尺寸較大，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，故采用砂型鑄造。最后查表確定出毛坯的尺寸如下圖： 圖2-1毛坯圖 2.2基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中最重要的工作之一，基準(zhǔn)面選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率提高。否則，不但使加工過程中問題百出，更有甚者還會(huì)造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)有關(guān)粗基準(zhǔn)選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)應(yīng)當(dāng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)。若零件有若干個(gè)不加工不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，由于工作臺(tái)的各個(gè)表面都要加工，應(yīng)選余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)，這里選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于精基準(zhǔn)的選擇而言，主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，具體的精基準(zhǔn)根據(jù)加工情況而定。 2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，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(jì)效果以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案 1.劃線。 2.粗銑工作臺(tái)下表面 3.粗銑燕尾導(dǎo)軌面 4.銑寬度為6mm的退刀小槽 5.粗銑工作臺(tái)上表面 6.精銑工作臺(tái)上表面、倒角1 7.精銑工作臺(tái)下表面 8.精銑燕尾導(dǎo)軌面 9.粗銑T形槽 10.半精銑T形槽 11.倒角1.5 12.粗銑工作臺(tái)前、后表面 13.半精銑工作臺(tái)前后表面、倒角1 14.粗銑安裝濾液片的表面、粗精銑工作臺(tái)左、右表面 15.鉆底面中心小孔9 16.鉆濾液小孔 17.鉆底面螺紋孔4-M12 18.攻螺紋4-M12 19.鉆工作臺(tái)前表面上的深小孔9、孔 20.鉆工作臺(tái)前表面上的螺紋孔6-M812、4-M612 21.攻螺紋6-M812、4-M612 22.鉆工作臺(tái)左、右表面上的螺紋孔4-M1025 23.攻螺紋4-M1025 24.去毛刺，修整 25.檢驗(yàn) 26.入庫 2.4加工方法的確定 本零件的加工有工作臺(tái)的各個(gè)表面、螺紋孔、小孔、深小孔、T形槽等，材料為HT150。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》上的有關(guān)數(shù)據(jù)，其加工方法選擇如下： （1）工作臺(tái)的前、后端面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra1.6需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （2）工作臺(tái)的上、下表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （3）工作臺(tái)的左、右表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra3.2 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （4）工作臺(tái)的燕尾導(dǎo)軌面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （5）工作臺(tái)的T形槽表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定直槽公差等級(jí)為IT8T形槽的公差等級(jí)為IT11，直槽表面粗糙度為Ra6.3 ，需要進(jìn)行粗銑、半精銑表面。T形槽的表面粗糙度為Ra12.5只需進(jìn)行粗銑。 （6）小孔表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9,表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗鉆. （7）螺紋孔：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗鉆。螺紋的加工直接采用絲錐攻絲。 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “銑床工作臺(tái)”零件材料為鑄鐵HT150,最低抗拉強(qiáng)度為150MPa生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)采用砂型鑄造，9級(jí)精度。 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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）工作臺(tái)上表面（面積1325320）。由于零件材料為鑄件，鑄造方法為砂鑄造，且屬于雙邊加工，表面粗糙度為1.6要求粗加工和精加工，所以取其余量為Z=2mm。T形槽的表面粗糙度為6.3只要求粗銑和半精銑故取余量為4mm。參照《機(jī)械制造工藝手冊》表1-28和表1-38確定工序尺寸及余量為： 粗刨工作臺(tái)的上表面 Z=1.5mm 精刨工作臺(tái)上表面 Z=0.5mm 粗銑T形槽 Z=3mm 精銑T形槽 Z=1mm （2）工作臺(tái)的下表面。查《機(jī)械制造工藝手冊》表1-28，根據(jù)表面加工性質(zhì)、工件材料、尺寸規(guī)格，表面粗糙度為1.6要求粗加工和精加工，綜合考慮選取表面加工余量為2mm。燕尾導(dǎo)軌面為單邊加工加工余量確定為2.5mm，退刀小槽的表面粗糙度為余量為1.5mm12.5,底面與螺紋相配合的平面加工余量確定為4mm。加工見《機(jī)械制造加工工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量為： 鉆孔20 擴(kuò)孔21.8 2Z=1.8 粗鉸孔21.94 2Z=0.14 精鉸22 (3)工作臺(tái)的前、后表面。前后表面均屬于加工表面又由于是雙加工表面取加工余量為7mm（2Z=7mm）參見《機(jī)械制造加工工藝手冊》2.2-4。加工孔和深小孔9見《機(jī)械制造加工工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量為： 鉆孔9.8 2Z=0.2 鉸孔10 （4）工作臺(tái)的左、右表面。左右表面均屬于加工表面又由于是雙加工表面取加工余量為11mm（2Z=mm）參見《機(jī)械制造加工工藝手冊》2.2-4。 2.6確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：粗銑工作臺(tái)下表面。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 （1）加工條件 工件材料：HT150,=150MPa，砂型鑄造。 加工要求：粗銑工作臺(tái)上表面（面積1336327），表面粗糙度為1.6 機(jī)床：X53T立式銑床。 刀具：端面銑刀，刀具規(guī)格為直徑D=80mm 刀頭長度L=36mm 刀桿直徑d=27mm 齒數(shù)I=10 （2）計(jì)算切削用量 確定端面最大加工余量：已知工作臺(tái)上表面高度方向的加工余量為2Z=5mm。由于是雙邊加工所以在下表面留有的最大加工余量為Z=2.5mm粗銑時(shí)選擇吃刀深度為1.5mm，一次加工完成。 確定進(jìn)計(jì)量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）（以下簡稱《切削手冊》）表3.3當(dāng)機(jī)床功率大于10kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，工件材料為鑄鐵時(shí) f=0.250.40mm/r 按X53T銑床說明書（見《機(jī)械制造加工工藝手冊》表4-16）取 f=0.25mm/r 計(jì)算切削速度：按《切削手冊》表3-27切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=10.4min）： (m/s) 式中，，0.2，0.1，0.4，0.1， ，m=0.15。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即 1.51，，，。 所以 2.2m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 8.8（r/s） 按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》附表4-16-1），與528r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為450r/min及560r/min?，F(xiàn)取=560r/min.如果選取450r/min則速度損失過大。所以實(shí)際切削速度為v=141r/min。 （3）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊》表7-7，取 式中, , 所以， 4min （4）檢驗(yàn)機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表3.28所示公式計(jì)算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時(shí)消耗的功率為 =5.87kw 由《工藝手冊》表3.1-73中X53T機(jī)床說明書可知，X53T主電機(jī)功率為14.145kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 工序2：粗銑燕尾導(dǎo)軌面。選用機(jī)床：X53T立銑。 刀具：直柄燕尾銑刀，刀具規(guī)格為刀具長度為L=60，刀桿長度為刀具材料YG6。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量0.09mm/r(見《工藝手冊》表2.4-93) 確定切削速v=0.1m/s （見《工藝手冊》表2.4-93） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1.99r/s 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊》表3.1-75） 所以實(shí)際切削速度v=0.099m/s （2）切削工時(shí) 0.5d+(12)=9 1 所以， min （3）檢驗(yàn)機(jī)床功率：切削力按《工藝手冊》表2.4-97所示公式計(jì)算 式中，=0.8（見《工藝手冊》表2.4-94） 所以， =4770N 切削時(shí)消耗的功率為 0.4kw 由《工藝手冊》表3.1-73中X53T機(jī)床說明書可知，X53T主電機(jī)功率為14.145kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 工序4：銑寬度為6mm的小槽 刀具：直齒鑲齒三面刃銑刀，刀具規(guī)格直徑D=50mm，刀盤寬度L=6mm 刀內(nèi)徑d=16mm,齒數(shù)Ⅰ=16刀具材料高速鋼 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量:0.12mm/r（見《工藝手冊》表2.4-76） 確定切削速:（見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=0.15（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， = 2.8m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 17r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min 所以，實(shí)際切削速度v=2.9m/s （2）切削工時(shí) 0.5d+(12)=26 1 min 工序5：粗銑工作臺(tái)上表面 刀具：端銑刀，刀具規(guī)格直徑D=125mm，銑刀內(nèi)徑d=40mm，刀盤寬度L=40mm，齒數(shù)Ⅰ=14，刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 0.45mm/r（見《工藝手冊》表2.4-73） 確定切削速度： （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =0.71m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1.8r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為112r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.73m/s （2）切削工時(shí) 所以， （3）檢驗(yàn)機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計(jì)算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時(shí)消耗的功率為 =5.9kw 《工藝手冊》表3.1-73中X53T機(jī)床說明書可知，X53T主電機(jī)功率為14.145kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 工序6：精銑工作臺(tái)上表面 （1）計(jì)算切削用量 刀具：端面刀，刀具規(guī)格直徑D=80mm,刀盤寬度L=36mm,內(nèi)徑d=27 齒數(shù)Ⅰ=10，刀具材料高速鋼。 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r(見《工藝手冊》表2.4-73) 確定切削速度: （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =1.8m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 7.2r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 所以，實(shí)際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 1.05min 工序6：精銑工作臺(tái)下表面 刀具：鑲齒套式面銑刀，刀具規(guī)格直徑D=80mm,刀盤寬度L=36mm,內(nèi)徑d=27齒數(shù)Ⅰ=10，刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量: 確定切削速度: （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） =2.88m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 11.5r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為710r/min 所以，實(shí)際切削速度v=2.97m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 2min 工序7：精銑燕尾導(dǎo)軌面 刀具：直柄燕尾銑刀，刀具規(guī)格為刀具長度為L=60，刀桿長度為刀具材料YG6。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量0.09mm/r(見《工藝手冊》表2.4-93) 確定切削速v=0.1m/s （見《工藝手冊》表2.4-93） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1.99r/s 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊》表3.1-75） 所以實(shí)際切削速度v=0.099m/s （2）切削工時(shí) 0.5d+(12)=9 1 所以， min 工序8：粗銑T形槽 （1）計(jì)算切削用量 刀具：該道工序需要兩把銑刀首先用一把直柄立銑刀銑出直槽來，之后再用一把T形槽銑刀粗銑出T形槽來。 直柄立銑刀規(guī)格:直徑D=18mm,刀柄直徑d=18mm，刀長L=90mm，刀頭長40，粗銑齒數(shù)Ⅰ=3，刀具材料高速鋼 T形槽銑刀的規(guī)格：刀頭直徑d=16mm,刀盤直徑D=29mm,刀盤寬度B=13, 刀長L=105 確定進(jìn)計(jì)量：0.07mm/r(見《工藝手冊》表3-28) 確定切削速（見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=3.6（見《工藝手冊》 =0.83m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊》表3.1-75） 所以實(shí)際切削速度v=0.85m/s （2）切削工時(shí) 0.5d+(12)=10 1 所以， min 檢驗(yàn)機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計(jì)算 式中，=1.340.79=1.06 所以 切削時(shí)消耗的功率為 =2.5kw 《工藝手冊》表3.1-73中X53T機(jī)床說明書可知，X53T主電機(jī)功率為14.145kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 確定進(jìn)計(jì)量：0.09mm/r(見《工藝手冊》表2.4-93) 確定切削速v=0.1m/s （見《工藝手冊》表2.4-93） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1.99r/s 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊》表3.1-75） 所以實(shí)際切削速度v=0.099m/s 切削工時(shí) 0.5d+(12)=9 1 所以， min 工序11：粗精銑工作臺(tái)前、后表面 刀具：端銑刀，刀具規(guī)格直徑D=125mm，銑刀內(nèi)徑d=40mm，刀盤寬度L=40mm，齒數(shù)Ⅰ=14，刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 0.45mm/r（見《工藝手冊》表2.4-73） 確定切削速度： （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =0.68m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1.7r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為112r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.73m/s （2）切削工時(shí) 所以， 檢驗(yàn)機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計(jì)算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時(shí)消耗的功率為 =6.2kw 《工藝手冊》表3.1-73中X53T機(jī)床說明書可知，X53T主電機(jī)功率為14.145kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 精銑工作臺(tái)前、后表面 （1）計(jì)算切削用量 刀具：端面刀，刀具規(guī)格直徑D=80mm,刀盤寬度L=36mm,內(nèi)徑d=27 齒數(shù)Ⅰ=10，刀具材料高速鋼。 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r(見《工藝手冊》表2.4-73) 確定切削速度: （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =1.8m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 7.2r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 所以，實(shí)際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 1.05min 工序12：粗銑安裝濾液片的表面、粗精銑工作臺(tái)左、右表面 刀具：端面刀，刀具規(guī)格直徑D=80mm,刀盤寬度L=36mm,內(nèi)徑d=27 齒數(shù)Ⅰ=10，刀具材料高速鋼。 （一）銑安裝濾液片的小槽 （1）計(jì)算切削速度 確定進(jìn)計(jì)量：0.2mm/r(見《工藝手冊》表2.4-73) 確定切削速度： （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =1.6m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 6.4r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 所以，實(shí)際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 0.1min (二) 粗精銑工作臺(tái)左、右表面 （1）計(jì)算切削速度 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r(見《工藝手冊》表2.4-73) 確定切削速度： （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =1.5m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 6r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 所以，實(shí)際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 0.3min 精銑工作臺(tái)左、右表面 精銑工作臺(tái)前、后表面 （1）計(jì)算切削用量 刀具：端面刀，刀具規(guī)格直徑D=80mm,刀盤寬度L=36mm,內(nèi)徑d=27 齒數(shù)Ⅰ=10，刀具材料高速鋼。 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r(見《工藝手冊》表2.4-73) 確定切削速度: （見《工藝手冊》表2.4-96） 式中，(見《工藝手冊》表2.4-94)，T=10.8（見《工藝手冊》表2.4-71） 所以， =1.8m/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 7.2r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 所以，實(shí)際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時(shí) 由于是精銑，所以。于是 0.3min 工序14：鉆底面中心小孔9 （1） 加工條件: 機(jī)床：搖臂鉆床Z304016（見《工藝手冊》表3.1-30） 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=9mm，刀長=84mm，鉆頭長度=40mm刀具材料高速鋼。 （2） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.25mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.5m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 17.7r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1250r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.59m/s （3） 切削工時(shí)： 13.6r/s 式中， 4.6r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為320r/min 擴(kuò)孔22 7.3r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為500r/min 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 工序15：鉆濾液小孔 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=20mm，刀長=131mm，鉆頭長度=66mm刀具材料高速鋼。錐柄擴(kuò)孔鉆直徑D=22mm，刀長L=248mm，鉆頭長度=150mm 莫氏號(hào)2，刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.45mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.46m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 7.3r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為500r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.52m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 擴(kuò)孔22 （1） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：1.0mm/r（見《工藝手冊》表2.4-52） 確定切削速度：v=0.32m/s(見《工藝手冊》表2.4-53) 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 4.6r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為320r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.37m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為擴(kuò)孔后的孔徑，為擴(kuò)孔前的孔徑 鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 工序16：鉆底面螺紋孔4-M12 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=10.80mm，刀長=95mm，鉆頭長度=47mm刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.43m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 13.6r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1250r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.66m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 工序17：攻螺紋4-M12 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號(hào)M12，螺距P=1.75mm，絲錐直徑d=12mm,刀桿直徑9mm，刀頭長度=29mm，刀長=89mm，方榫寬度a=7.10mm （1） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 確定切削速度：v=0.148 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 4r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.157m/s (2)切削工時(shí)： （攻盲孔時(shí)，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.16min 工序18：鉆工作臺(tái)前表面上的深小孔9、孔 刀具：錐柄加長麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=9mm，刀長=245mm，鉆頭長度=165mm刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r（見《工藝手冊》表2.4-65） 確定切削速度：v=0.43m/s（見《工藝手冊》表2.4-65） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 15.2r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1250r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.59m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 刀具：直柄擴(kuò)孔鉆直徑D=10mm，刀長L=133mm，鉆頭長度=87mm 刀具材料高速鋼。 （2） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.7mm/r（見《工藝手冊》表2.4-52） 確定切削速度：v=0.37m/s(見《工藝手冊》表2.4-53) 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 11.8r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為800r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.42m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為擴(kuò)孔后的孔徑，為擴(kuò)孔前的孔徑 鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 工序19：鉆工作臺(tái)前表面上的螺紋孔6-M812、4-M612 鉆孔6-M812 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=7mm，刀長=74mm，鉆頭長度=34mm刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.20mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.48m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 19.5r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.7m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 攻螺紋6-M812 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號(hào)M8，螺距P=1..25mm，絲錐直徑d=8mm,刀桿直徑6.30mm，刀頭長度=22mm，刀長=72mm，方榫寬度a=5mm （2） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 確定切削速度：v=0.133 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 5.3r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為320r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.134m/s (2)切削工時(shí)： （攻盲孔時(shí)，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.08min 鉆孔4-M612 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=5.5mm，刀長=66mm，鉆頭長度=28mm刀具材料高速鋼。 （1）計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.20mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.43m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 24.9r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.58m/s （2）切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 攻螺紋4-M612 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號(hào)M6，螺距P=1mm，絲錐直徑d=6mm,刀桿直徑4.50mm，刀頭長度=19mm，刀長=66mm，方榫寬度a=3.55mm （3） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 確定切削速度：v=0.115 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 6.1r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為400r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.126m/s (2)切削工時(shí)： （攻盲孔時(shí)，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.075min 工序20：鉆工作臺(tái)左、右表面上的螺紋孔4-M1025 刀具：直柄短麻花鉆，刀具規(guī)格直徑d=9.2mm，刀長=84mm，鉆頭長度=40mm刀具材料高速鋼。 （4） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量：0.3mm/r（見《工藝手冊》表2.4-38） 確定切削速度：v=0.43m/s（見《工藝手冊》表2.4-41） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 14.9r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1250r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.6m/s （5） 切削工時(shí)： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時(shí) 所以， 工序21：攻螺紋4-M1025 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號(hào)M10，螺距P=1.50mm，絲錐直徑d=10mm,刀桿直徑8.00mm，刀頭長度=24mm，刀長=80mm，方榫寬度a=6.30mm （4） 計(jì)算切削用量 確定進(jìn)計(jì)量： 確定切削速度：v=0.148（見表2.4-105） 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速： 4.7r/s 按《工藝手冊》選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為320r/min 所以，實(shí)際切削速度v=0.167m/s (2)切削工時(shí)： （攻盲孔時(shí)，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.12min 第三章、夾具的設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度需設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第8道工序——銑T形槽的專用夾具。本夾具將用于X53T立式銑床。刀具為一把高速鋼T形槽銑刀和一把圓柱立銑刀先對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行直槽加工再用T形槽銑刀直接銑出T形槽。 3.1問題的提出 本夾具主要是用來對(duì)T形槽的加工，工作臺(tái)的兩側(cè)面相對(duì)于工作臺(tái)底面以及工作臺(tái)的對(duì)稱中心有一定的技術(shù)要求。加工本道工序時(shí)T形槽尚未加工，因此本道工序加工時(shí)主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率降低勞動(dòng)強(qiáng)度以及加工精度等問題。 3.2夾具的設(shè)計(jì) 3.2.1夾具在現(xiàn)代機(jī)械加工中應(yīng)用得相當(dāng)廣泛，它能夠起到下列作用： （1） 保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到各項(xiàng)加工精度要求 （2） 縮短加工工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 （3） 降低生產(chǎn)成本 （4） 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 （5） 可由較低技術(shù)等級(jí)的工人進(jìn)行操作 （6） 能夠擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 3.2.2機(jī)床夾具作用實(shí)現(xiàn)必須滿足三個(gè)條件： ①．夾具在機(jī)床上有正確的加工位置； ②. 工件在夾具中占的準(zhǔn)確裝夾； ③. 刀具相對(duì)于工件有準(zhǔn)確的位置。 3.2.3定位基準(zhǔn)的確定 圖3-2工序圖 由零件圖可知，T形槽側(cè)面應(yīng)對(duì)工作臺(tái)底面有垂直度的要求且對(duì)對(duì)稱中心有平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工作臺(tái)的底面。為了使定位誤差為零應(yīng)該以燕尾導(dǎo)軌面為定位基準(zhǔn)。 為了節(jié)省輔助時(shí)間，決定采用氣壓夾緊。 3.2.4切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼立銑刀 式中， 所以 = =6929N 刀具：T形槽銑刀， 式中， 所以 = =213N 在計(jì)算切削力的時(shí)候，必須要把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=。 其中：K為基本安全系數(shù)1.2； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.6； 為刀具鈍化系數(shù)1.2； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.0； 所以， 選用汽缸——斜面夾緊機(jī)構(gòu)，斜角，則擴(kuò)力比。為了克服切削力，實(shí)際的夾緊力應(yīng)為 N（）= ∴ N= 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，。則 31928N 汽缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力時(shí)，汽缸推力為12000N。由于已知斜面機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比為，故由汽缸產(chǎn)生的夾緊力為 N=1200041040N 此時(shí)已大于所需的31928N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3.2.5定位誤差的分析 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 在這里選擇“燕尾導(dǎo)軌面”和“工作臺(tái)底面”作為定位基準(zhǔn)的方式，燕尾導(dǎo)軌面限制2個(gè)自由度，工作臺(tái)底面限制3個(gè)自由度。 （2）定位元件尺寸及公差的確定。 本夾具的主要定位元件為工作臺(tái)的燕尾形導(dǎo)軌，該定位元件的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配合的燕尾槽的尺寸與公差相同。 3.2.6液壓控制回路的確定： 分析液壓缸在夾具各工作過程的動(dòng)作： 1.啟動(dòng)：活塞處于液壓缸最右端。 2.工進(jìn)：汽壓由右端的汽管進(jìn)入汽缸，推動(dòng)活塞向左移動(dòng)，夾緊工件。 3.保壓：保持活塞兩端壓力相等，活塞停止運(yùn)動(dòng)，直到工件加工完成。 4.工退：汽壓由左端的油管進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞向右移動(dòng)，松開工件。 裝夾工件的約時(shí)間為輔助時(shí)間的1/2，輔助時(shí)間6s，則夾緊、松開工時(shí)間不大于3秒。由于夾緊過程活塞行程不大于30mm，不需要快進(jìn)、快退過程。所以要求液壓系統(tǒng)能夠完成“工進(jìn)―保壓―工退”的工作循環(huán)即可。夾具裝配圖的繪制。 3.2.7夾具的使用及維護(hù)： 該夾具是用于精加工的，裝配完成后，安裝在Z3040鉆床的工作臺(tái)上，安裝后要檢查安裝是否存在誤差，如有應(yīng)設(shè)法消除，以免造成加工誤差。該夾具設(shè)計(jì)的是汽壓夾緊方式，安裝完成還要檢查管道連接是否緊密，有無泄露現(xiàn)象檢驗(yàn)用汽壓要高于夾緊要求的壓力，保證使用安全。