工藝夾具-銑床工作臺機(jī)械加工工藝及銑削T形槽夾具設(shè)計

工藝夾具-銑床工作臺機(jī)械加工工藝及銑削T形槽夾具設(shè)計,工藝,夾具,銑床,工作臺,機(jī)械,加工,銑削,設(shè)計 前 言 機(jī)械制造行業(yè)一個國家技術(shù)進(jìn)步和社會發(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、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)計中主要的設(shè)計內(nèi)容，是關(guān)于銑床工作臺的加工工藝以及銑削T形槽的專用夾具的設(shè)計。首先應(yīng)該明確題目的要求，根據(jù)題目要求制定設(shè)計思路。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)計中題目要求設(shè)計出銑削T形槽的專用夾具，綜合考慮決定采用燕尾導(dǎo)軌面定位用汽動來實現(xiàn)夾緊節(jié)省輔助時間。最后要明確設(shè)計的目的，通過這次畢業(yè)設(shè)計能熟練的運(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)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確的解決一個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)計能力，能根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、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)會使用手冊及圖表資料，掌握與設(shè)計有關(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實的基礎(chǔ)。 31 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，其規(guī)格是1325×320有三條T形槽。工作臺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，并帶動工件或夾具作縱向直線運(yùn)動，以實現(xiàn)對工件的切削加工。 1.2零件的工藝分析 銑床工作臺共有六組加工表面，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的工作臺的上表面及倒角，它對工作臺底面平行度公差為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的上表面和銑削三條T形槽。 （2）工作臺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的下表面和燕尾導(dǎo)軌面。 （3）工作臺的前表面為一組加工表面 這一組加工表面包括：銑工作臺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）銑工作臺的后表面的加工 （5）工作臺的左表面為組的加工表面：銑工作臺的左表面與倒角，鉆螺紋孔4-M10底孔。 （6）工作臺的右表面為組的加工表面：銑工作臺的右表面與倒角，鉆螺紋孔4-M10底孔。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第二章、工藝規(guī)程設(shè)計 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，更有甚者還會造成零件大批量報廢，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)。若零件有若干個不加工不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，由于工作臺的各個表面都要加工，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)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，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.粗銑工作臺上表面 6.精銑工作臺上表面、倒角1 7.精銑工作臺下表面 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.粗銑工作臺前、后表面 13.半精銑工作臺前后表面、倒角1 14.粗銑安裝濾液片的表面、粗精銑工作臺左、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.鉆工作臺前表面上的深小孔9、孔 20.鉆工作臺前表面上的螺紋孔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 26.入庫 2.4加工方法的確定 本零件的加工有工作臺的各個表面、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）工作臺的前、后端面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra1.6需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （2）工作臺的上、下表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （3）工作臺的左、右表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra3.2 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （4）工作臺的燕尾導(dǎo)軌面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra1.6 ，需要進(jìn)行粗銑、精銑表面。 （5）工作臺的T形槽表面：參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定直槽公差等級為IT8T形槽的公差等級為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)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為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)計簡明手冊》根據(jù)GB1800—79規(guī)定其公差等級為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”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： 粗刨工作臺的上表面 Z=1.5mm 精刨工作臺上表面 Z=0.5mm 粗銑T形槽 Z=3mm 精銑T形槽 Z=1mm （2）工作臺的下表面。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 工序1：粗銑工作臺下表面。本工序采用計算法確定切削用量。 （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）計算切削用量 確定端面最大加工余量：已知工作臺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粗銑時選擇吃刀深度為1.5mm，一次加工完成。 確定進(jìn)計量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 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 計算切削速度：按《切削手冊》表3-27切削速度的計算公式為（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。所以實際切削速度為v=141r/min。 （3）計算切削工時：按《工藝手冊》表7-7，取 式中, , 所以， 4min （4）檢驗機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表3.28所示公式計算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時消耗的功率為 =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）計算切削用量 確定進(jìn)計量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） 所以實際切削速度v=0.099m/s （2）切削工時 0.5d+(12)=9 1 所以， min （3）檢驗機(jī)床功率：切削力按《工藝手冊》表2.4-97所示公式計算 式中，=0.8（見《工藝手冊》表2.4-94） 所以， =4770N 切削時消耗的功率為 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）計算切削用量 確定進(jìn)計量: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，實際切削速度v=2.9m/s （2）切削工時 0.5d+(12)=26 1 min 工序5：粗銑工作臺上表面 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）計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.73m/s （2）切削工時 所以， （3）檢驗機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時消耗的功率為 =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：精銑工作臺上表面 （1）計算切削用量 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，實際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時 由于是精銑，所以。于是 1.05min 工序6：精銑工作臺下表面 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）計算切削用量 確定進(jìn)計量: 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，實際切削速度v=2.97m/s （2）切削工時 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）計算切削用量 確定進(jìn)計量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） 所以實際切削速度v=0.099m/s （2）切削工時 0.5d+(12)=9 1 所以， min 工序8：粗銑T形槽 （1）計算切削用量 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） 所以實際切削速度v=0.85m/s （2）切削工時 0.5d+(12)=10 1 所以， min 檢驗機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計算 式中，=1.340.79=1.06 所以 切削時消耗的功率為 =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） 所以實際切削速度v=0.099m/s 切削工時 0.5d+(12)=9 1 所以， min 工序11：粗精銑工作臺前、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）計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.73m/s （2）切削工時 所以， 檢驗機(jī)床功率：銑削功率按《工藝手冊》表2.4-96所示公式計算 式中，=1.150.89=1.02 所以 切削時消耗的功率為 =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。 精銑工作臺前、后表面 （1）計算切削用量 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，實際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時 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）計算切削速度 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時 由于是精銑，所以。于是 0.1min (二) 粗精銑工作臺左、右表面 （1）計算切削速度 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時 由于是精銑，所以。于是 0.3min 精銑工作臺左、右表面 精銑工作臺前、后表面 （1）計算切削用量 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，實際切削速度v=1.88m/s （2）切削工時 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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.59m/s （3） 切削工時： 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 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2，刀具材料高速鋼。 （1）計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.52m/s （2）切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 所以， 擴(kuò)孔22 （1） 計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.37m/s （2）切削工時： 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 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）計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.66m/s （2）切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 所以， 工序17：攻螺紋4-M12 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.157m/s (2)切削工時： （攻盲孔時，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.16min 工序18：鉆工作臺前表面上的深小孔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）計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.59m/s （2）切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.42m/s （2）切削工時： 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 所以， 工序19：鉆工作臺前表面上的螺紋孔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）計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.7m/s （2）切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 所以， 攻螺紋6-M812 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.134m/s (2)切削工時： （攻盲孔時，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）計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.58m/s （2）切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 所以， 攻螺紋4-M612 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.126m/s (2)切削工時： （攻盲孔時，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.075min 工序20：鉆工作臺左、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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量：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，實際切削速度v=0.6m/s （5） 切削工時： 式中， D為孔徑，鉆中心孔和盲孔時 所以， 工序21：攻螺紋4-M1025 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐代號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） 計算切削用量 確定進(jìn)計量： 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，實際切削速度v=0.167m/s (2)切削工時： （攻盲孔時，為使用絲錐數(shù)量） 所以， =0.12min 第三章、夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度需設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第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工作臺進(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T形槽的加工，工作臺的兩側(cè)面相對于工作臺底面以及工作臺的對稱中心有一定的技術(shù)要求。加工本道工序時T形槽尚未加工，因此本道工序加工時主要考慮提高勞動生產(chǎn)率降低勞動強(qiáng)度以及加工精度等問題。 3.2夾具的設(shè)計 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)到各項加工精度要求 （2） 縮短加工工時，提高勞動生產(chǎn)率 （3） 降低生產(chǎn)成本 （4） 減輕工人勞動強(qiáng)度 （5） 可由較低技術(shù)等級的工人進(jìn)行操作 （6） 能夠擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 3.2.2機(jī)床夾具作用實現(xiàn)必須滿足三個條件： 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)對工作臺底面有垂直度的要求且對對稱中心有平行度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為工作臺的底面。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)省輔助時間，決定采用氣壓夾緊。 3.2.4切削力及夾緊力計算 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 在計算切削力的時候，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，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“工作臺底面”作為定位基準(zhǔn)的方式，燕尾導(dǎo)軌面限制2個自由度，工作臺底面限制3個自由度。 （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作： 1.啟動：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，推動活塞向左移動，夾緊工件。 3.保壓：保持活塞兩端壓力相等，活塞停止運(yùn)動，直到工件加工完成。 4.工退：汽壓由左端的油管進(jìn)入油缸，推動活塞向右移動，松開工件。 裝夾工件的約時間為輔助時間的1/2，輔助時間6s，則夾緊、松開工時間不大于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)象檢驗用汽壓要高于夾緊要求的壓力，保證使用安全。