3631 銑床夾具設(shè)計,銑床,夾具,設(shè)計 大學(xué)畢業(yè)生設(shè)計,設(shè)計標(biāo)題:普通鉆床改造為多軸鉆床 班 級: 學(xué) 號: 設(shè) 計 人: 校內(nèi)指導(dǎo)老師: 校外指導(dǎo)老師:,前　言,本設(shè)計材料出自XXXXX有限公司 由于該產(chǎn)品為本公司核心產(chǎn)品，對該產(chǎn)品文件管理較嚴(yán)，故本次設(shè)計中涉及知識產(chǎn)權(quán)的的部分技術(shù)要求將不做詳細(xì)說明. 本設(shè)計產(chǎn)品主要是用于機(jī)械零件加工。,概述,本設(shè)計是關(guān)于普通鉆床改造為多軸鉆床的設(shè)計。普通鉆床為單軸機(jī)床，但安裝上多軸箱就會成為多軸的鉆床，改造成多軸鉆床后，能大大地縮短加工時間，提高生產(chǎn)效率。因此本設(shè)計的重點(diǎn)是多軸箱的設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括齒輪分布與選用、軸的設(shè)計、多軸箱的選用、導(dǎo)向裝置設(shè)計等。 據(jù)統(tǒng)計，一般在車間中普通機(jī)床的平均切削時間很少超過全部工作時間的15%。其余時間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機(jī)床、測量　以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機(jī)床雖然能提高85%，但購置費(fèi)用大。某些情況下，即使生產(chǎn)率高，但加工相同的零件，其成本不一定比普通機(jī)床低。故必須更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點(diǎn)，就鉆削加工而言，多軸加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。,多軸加工的優(yōu)勢,雖然不可調(diào)式多軸頭在自動線中早有應(yīng)用，但只局限于大批量生產(chǎn)。即使采用可調(diào)式多軸頭擴(kuò)大了使用范圍，仍然遠(yuǎn)不能滿足批量小、孔型復(fù)雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展，大型復(fù)雜的多軸加工更是引人注目。例如原子能發(fā)電站中大型冷凝器水冷壁管板有15000個ψ20孔，若以搖臂鉆床加工，單單鉆孔與锪沉頭孔就要842.5小時，另外還要劃線工時151.1小時。但若以數(shù)控八軸落地鉆床加工，鉆锪孔只要171.6小時，劃線也簡單，只要1.9小時。因此，利用數(shù)控控制的二個坐標(biāo)軸，使刀具正確地對準(zhǔn)加工位置，結(jié)合多軸加工不但可以擴(kuò)大加工范圍，而且在提高精度的基礎(chǔ)上還能大大地提高工效，迅速地制造出原來不易加工的零件。有人分析大型高速柴油機(jī)30種箱形與桿形零件的2000多個鉆孔操作中，有40%可以在自動更換主軸箱機(jī)床中用二軸、三軸或四軸多軸頭加工，平均可減少20%的加工時間。1975年法國巴黎機(jī)床展覽會也反映了多軸加工的使用愈來愈多這一趨勢。,多軸加工的設(shè)備,多軸加工是在一次進(jìn)給中同時加工許多孔或同時在許多相同或不同工件上各加工一個孔。這不僅縮短切削時間，提高精度，減少裝夾或定位時間，并且在數(shù)控機(jī)床中不必計算坐標(biāo)，減少字塊數(shù)而簡化編程。它可以采用以下一些設(shè)備進(jìn)行加工：立鉆或搖臂鉆上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機(jī)床心及自動更換主軸箱機(jī)床。甚至可以通過二個能自動調(diào)節(jié)軸距的主軸或多軸箱，結(jié)合數(shù)控工作臺縱橫二個方向的運(yùn)動，加工各種圓形或橢圓形孔組的一個或幾個工序?，F(xiàn)在就這方面的現(xiàn)狀作一簡介。,設(shè)計內(nèi)容與要求,在一批鑄鐵連接件上有同一個面上有多個孔加工。在普通立式鉆床上進(jìn)行孔加工，通常是一個孔一個孔的鉆削，生產(chǎn)效率低，用非標(biāo)設(shè)備，即組合機(jī)床加工，生產(chǎn)效率高，但設(shè)備投資大。但把一批普通立式普通單軸鉆床改造為立式多軸鉆床，改造后的多軸鉆床，可以同時完成多個孔的鉆、擴(kuò)、鉸、等工序。 件零件圖，材料：鑄鐵HT200；料厚：5mm；硬度：HBS170-240HBS；年產(chǎn)量：1000萬件；4-6.7尺寸精度IT13. 在規(guī)定的時間內(nèi)按時按量完成設(shè)計任務(wù)； 要會查閱相關(guān)資料和手冊； 注意設(shè)計說明書的完整性和統(tǒng)一性； 會運(yùn)用相關(guān)軟件。,被加工零件圖,,,,設(shè)計步驟,1 .多軸齒輪傳動箱的設(shè)計:設(shè)計前的準(zhǔn)備;傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算. 2.多軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計與零部件圖的繪制 :箱蓋、箱體和中間板結(jié)構(gòu) ;多軸箱軸的設(shè)計 3.導(dǎo)向裝置的設(shè)計 4.接桿刀具的設(shè)計,,結(jié) 束 語,因?yàn)楸救诉€未有多少社會實(shí)際經(jīng)驗(yàn)故本設(shè)計中有錯誤和不完善的地方，希望各位老師給予指導(dǎo)和幫助. 更希望各位老師讓我通過這次答辯，讓我得以畢業(yè). 在此我感謝老師和工程師對我的指導(dǎo)幫助. 感謝所有幫助我完成畢業(yè)設(shè)計的老師、同學(xué)和朋友. 感謝給我答辯的老師,請各位老師提問,謝謝！,1第一章 零件的工藝分析該氣動缸體只有一個加工表面（上表面，以∮80 的孔為中心）平面的技術(shù)要求只要是對平面度，表面粗糙度的要求 0.05。1.1 平面度分析平面度是指平面的平整程度,符號表示本零件的頂面和基準(zhǔn)面的平面度誤差在整個平面內(nèi)最大不允許超過 0.05mm ,即平面度公差為 0.05mm。1.2 表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性該零件粗糙度要求為 4。2第二章 毛坯的制造形式毛坯的選擇對零件工藝過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時應(yīng)該注意到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。零件材料為 HT200，其表面形狀比較復(fù)雜，內(nèi)腔也較復(fù)雜，因此選擇鑄造的方法獲得毛坯，鑄型用的材料來源廣泛，價格低廉，鑄件可部分用廢零件或廢金屬料熔煉而成。此外，鑄件的形狀尺寸與零件很接近，因而節(jié)約了大量金屬材料和加工工時，同時鑄件抗壓強(qiáng)度高，抗振性好，易于加工但生產(chǎn)周期長，需要進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。據(jù)以上分析，采用鑄造的方法獲得毛坯是比較合理的。3第三章 銑削方式的選擇3.1 端面銑 端面銑削是指用銑刀端面齒刃進(jìn)行的銑削，是利用分布在銑刀端面上的刀尖來加工平面的，在銑床上銑削平面，尤其是較寬，較大的平面和大平面，大都采用端面銑削的方法加工，用端面銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑床主軸軸線與進(jìn)給方向的垂直度，若主軸與進(jìn)給方向垂直，則刀尖旋轉(zhuǎn)時的軌跡為一個與進(jìn)給平行我圓環(huán)，這個圓環(huán)割出一個平面，此時，銑刀刀尖在工件表面銑出網(wǎng)狀的刀紋。若銑床主軸與進(jìn)給方向不垂直，則相當(dāng)于一個傾斜的圓環(huán)，把工件切出一個凹面，此時，工件表面將形成單向胡形刀紋，在銑削過程中，若進(jìn)給方向是從刀尖高的一邊移向低的一邊時，則會產(chǎn)生“拖刀”現(xiàn)象，反之則無“拖刀”現(xiàn)象3.2 周邊銑削周邊銑削是指用銑刀周邊齒刃進(jìn)行的銑削是指利用分布在銑刀圓柱面上的刀刃來銑削并形成平面,所以周邊銑削適用于加工不太寬和較窄的平面，也適用于周邊銑削加工，對寬度大于 120mm 的平面，就不太合適，除特殊情況外最好采用端面銑削，用周邊銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑刀餓圓柱度，因?yàn)橛弥苓呫娤鞣椒ㄣ姵龅钠矫?，相?dāng)于工件在圓柱下做直線運(yùn)動時被輾出一個平面，是用圓柱銑刀銑削平面的情況，精削時要保證銑刀的圓柱度。3.3 端面銑削和周邊銑削的比較端面銑削時，由于端銑刀桿短，剛性好，刀片裝夾方便，尤其是可轉(zhuǎn)位銑刀，適用于進(jìn)行高速銑削移動銑削，能顯著提高生產(chǎn)率和減少表面粗糙度值。端銑刀的直徑最大可達(dá) 1m 左右，能一次銑出較寬的表面，同時工作的刀齒比較多，故震動小而平穩(wěn)，效率也高。端銑刀的刃磨沒有圓柱形銑刀要求嚴(yán)格，在一把端銑刀上，若各個刀齒刃磨的高低不齊，半徑方向也出入不等，但對銑出平面的平面度是沒有影響的，只對銑削時平穩(wěn)性和表面粗糙度值有影響。4用端面銑削獲得的平面只可能是凹面，從使用情況看大都只允許凹不允許凸；而用周邊銑削獲得平面，則凸和凹都可能產(chǎn)生，因此 用端面銑削平面比較合理。對于銑削用量相同，并在端銑刀上不采用修光刀刃等措施的情況下，用周邊銑削加工出的表面粗糙度值小。用周邊銑削時，能一次切除較大的銑削層深度（吃刀量）據(jù)以上分析與比較本工件采用端面銑削的方法。3.4 端面銑削時的順銑與逆銑端面銑削時，根據(jù)銑刀與工件之間的相對位置不同而分為對稱對稱銑削和非對稱銑削。3.5 對稱銑削工件處在銑刀中間時的銑削稱為對稱銑削，銑削時，刀齒在工件的前半部分為逆銑，在進(jìn)給方向的銑削分力 Ff 與進(jìn)給方向相反。刀齒在工件的后半部分為順銑，與進(jìn)給方向相同。對稱銑時，在銑削層寬度較窄和銑刀齒數(shù)少的情況下，由于 Ff 在進(jìn)給方向上的交替變化，使工件和工作臺容易產(chǎn)生竄動。另外，在橫向的水平分力 Ff 較大，對窄長的工件易造成變形和彎曲，所以只有在工件寬度接近銑刀直徑時才采用對稱銑削。3.6 非對稱銑削 工件的銑削層寬度偏向銑刀一邊時的銑削稱為非對稱銑削，即銑刀中心與銑削層寬度的對稱線處在偏心狀態(tài)下的銑削，非對稱銑削時有順銑和逆銑兩種。非對稱逆銑銑削時，逆銑部分占的比例大，在各個刀齒上的 F 之和與進(jìn)給方向相反，所以不會拉動工作臺。端面銑削時刀刃切入工件雖由薄到厚，但不等于從零開始，因而沒有因而沒有像周邊銑削時那樣的缺點(diǎn)，從薄處切入刀齒的沖擊反而較小，故振動較小，另外工件所受的垂直銑削力 Ff 又于銑削方式無關(guān)，因此在端面銑削時，應(yīng)采用非對稱逆銑。非對稱順銑，銑削時，順銑部分占的比例大，為在各個刀齒上的 Fv 之和，與進(jìn)給方向相同，故易拉動工作臺。在銑削塑性和韌性好，加工硬化嚴(yán)重的（如不銹鋼和耐熱剛等）材料時，采用不對稱順銑，以減少5切削粘附和提高刀具壽命，此時必須調(diào)整好絲趕副的傳動間隙。經(jīng)上述端銑時順銑與逆銑的對比與分析，在端面銑削時采用非對稱逆銑。第四章 刀具的選擇4.1 基本要求銑刀切削部分的常用材料應(yīng)滿足以下基本要求：4.1.1 硬度在常溫下，刀具切削部分必須具有足夠的硬度才能切入工件，由于在切削過程中會會產(chǎn)生大量的熱量，因而要求刀具材料在高溫下仍能保持其硬度，并繼續(xù)進(jìn)行切削。4.1.2 韌性和強(qiáng)度高的強(qiáng)度和好的韌性 在切削過程中，刀具要承受很大的沖擊力，所以刀具眼材料要具有較高的強(qiáng)度，否則易斷裂和損壞。由于銑刀受到?jīng)_擊和振動，因此銑刀條件還具備好的韌性，才不易崩刃，碎裂。4.1.3 銑刀切削部分的材料的要求刀具的切削的切削部分不但要承受切削過程中的高溫，高壓及沖擊載荷，而且還要受到切削中工件的強(qiáng)烈摩擦，因此，作為刀具切削部分的材料必須具備較高的硬度，韌性，此外，還需有良好的冷熱加工性能。4.2 常用材料具有上述性能的材料很多，常用的銑刀材料有高速工具鋼和硬質(zhì)合金兩種。4.2.1 高速工具鋼（高速鋼和鋒鋼等）有通用高速鋼和特殊用途高速鋼兩種，通用高速鋼是指加工一般金屬材料用的高速鋼，其牌號有 W18Cr4V.W6Mo5Cr4V 等。W18Cr4V 是鎢高速鋼，具有較好的綜合性能，常溫時該材料硬度為HRC62～65，在 600℃高溫時，硬度約為 HRC51，抗彎強(qiáng)度約為 3500MPa，磨削性能好。所以各種通用銑刀都采用這種牌號的高速鋼材料制造。W6Mo5Cr4V 是鎢鋼系高速鋼，它的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和熱塑性均比W18Cr4V 好，而磨削性能稍比 W18Cr4V 差，而其他情況基本相同。用于其熱塑性和韌性較好故常用于制造成形刀具和承受沖擊力較大的銑刀。特殊用途高速鋼是通過改革高速鋼的化學(xué)成分來改變其切削性能而發(fā)展起6來的。它的常溫硬度和高溫硬度比才常用高速鋼高，這種材料的刀具主要用于加工耐熱鋼，不銹鋼，高溫或超強(qiáng)度材料等難加工材料。近年來，我們研究成功了許多新型高速鋼。用于制造銑刀的新型高速鋼牌號為 W6Mo5Cr4V2Al，C50（鋼）和Ｗ６Ｍo５Ｃr４Ｖ５ＳiＮ６Ａl２０鋼等。高速鋼具有以下特點(diǎn)：1）合金元素如Ｗ（鎢） ，Ｃr（鉻） ，Ｍo，Ｖ等的含量較高，淬火硬度可達(dá)６２～７０，在６００℃高溫下，仍能保持較高的硬度2）刃口強(qiáng)度和韌性好，抗振性強(qiáng)，能用于制造切削速度較低的刀具，即使剛性較差的機(jī)床，采用高速鋼銑刀仍能順利切削。3）工藝性能好，鍛造焊接、切削加工和刃磨都比較容易，還可以制造形狀復(fù)雜的刀具。4）與硬質(zhì)合金材料相比，能有硬度較低，熱硬性和耐磨性較差等特點(diǎn)。4.2.2 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是以金屬碳化物化 WC（碳化鎢） 、TiC（碳化鈦）和以 Co（鈷）粘接劑粉末冶金工藝制造而成，其主要特點(diǎn)如下：1）.耐高溫。在 800～1000 度左右仍能保持良好的切削性能切削時可選用比高速鋼高 4～8 倍的切削速度。2）.常溫硬度高，耐磨性好。3）.抗彎性低，沖擊刃度差，切削刃不易刃磨的很鋒利。為了節(jié)省高速剛，直徑較大而不太薄的銑刀大多作成鑲齒刀，為提高生產(chǎn)效率和銑刀壽命；成型銑刀很多采用涂層刀齒。經(jīng)上分析，比較后決定采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。根據(jù)圖樣給定的平面寬度尺寸現(xiàn)選用外徑為 200mm，Z=20 的鑲齒三面刃銑刀。7第五章 銑削用量 在銑削過程中所選用的銑削用量稱為銑削用量，銑削用量包括銑削層寬度，銑削層深度，銑削速度和進(jìn)給量，銑削用量的選擇，對提高生產(chǎn)效率，改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的關(guān)系。選擇銑削用量，是在保證銑削加工質(zhì)量和工藝系統(tǒng)剛性所允許的前提下進(jìn)行的，首先應(yīng)選用較大的每齒進(jìn)給量，最后確定銑削速度。銑削層深度選擇銑削層深度主要根據(jù)工件的加工余量和加工表明的精度來確定，當(dāng)加工余量不大時，應(yīng)盡量一次進(jìn)給銑去全部加工余量，只有當(dāng)工件的加工精度要求較高或加工表面粗糙度小于 Ra6.3 時，才分粗精銑兩次進(jìn)給。因本工件為鑄鐵，所選刀具為高速鋼銑刀，現(xiàn)選取粗銑時的銑削層深度為5～7mm，精銑銑削層深度為 0.5～1mm。5.１每齒進(jìn)給量的選擇粗銑時，限制進(jìn)給量提高的主要因素是切削力，進(jìn)給量主要根據(jù)銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，刀軸尺寸，刀齒強(qiáng)度以及機(jī)床夾具等工藝系統(tǒng)的剛性來確定，在強(qiáng)度，剛度許可的條件下，進(jìn)給量應(yīng)盡量選的大些。精銑時，限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度，為了減少工藝系統(tǒng)的彈性變形，減小已加工表面的殘留面積高度，一般采取較小進(jìn)給量。綜上分析，因本工件的加工刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀，所以選取每齒進(jìn)給量為０.１２～０.２０mm。5.2 銑削速度的選擇粗銑時，確定銑削速度必須考慮到銑床功率的限制，精銑時，一方面應(yīng)考慮提高工件的表面質(zhì)量，另一方面要從提高銑刀耐用度來考慮選擇。經(jīng)上述分析，現(xiàn)選取銑削速度選擇為 15～21r/min。5.3 切削液在銑削過程變形與摩擦所消耗的功絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苤率沟都獾臏囟壬暮芨?，高溫會使刀刃很快磨鈍和損壞，使加工出來的工件質(zhì)量降低，為了降8低切削溫度，目前.切削液的作用采用的方法是切削時，沖注切削液。5.3.1 切削液的作用 5.3.2 冷卻的作用：切削液能吸收和帶走熱量在洗削過程中產(chǎn)生大量的熱量充,分澆注切削液，能帶走大量熱量和降低溫度，有利于提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。 5.3.3 潤滑作用：切削液可以減少切削過程中的摩擦，減小切削阻力顯著提高表面質(zhì)量和刀具耐用度。 5.3.4 防銹作用 ：切削液能使機(jī)床，工件，刀具不受周圍介質(zhì)的腐蝕。5.3.5 沖洗作用：在澆注切削液時，能把銑刀齒槽中和工件上的切削沖擊大，具在銑削溝槽等切削不易，排出的地方，較大流量切削液能把切削沖出來使銑刀不因切削阻塞而影響銑削和表面質(zhì)量。5.4.切削液的種類5.4.1 水溶液：水溶液的主要成分是水，冷卻性較好。使用時一般加入定量的水溶性，防銹添加劑，由于水溶液比熱容大，流動性好，價格低廉，所以應(yīng)用廣泛。5.4.2 乳化液：乳化液是將乳化油用水稀釋而成的。這種切削液具有良好的冷卻性能，但潤滑，防銹能較差，使用時，常加入一定量的防銹添加劑和極壓添加劑（含硫，磷，等元素） 。5.4.3 切削油：切削油的主要成分是礦物油（柴油和機(jī)油）也可以選擇植物油，柴油和豆油，硫化油和其他的混合油等，這類切削液的比熱容低流動性差是一種以潤滑為主的 切削液。所有時也可以加入防銹添加接、以提高其銹和潤滑性能。5.5 切削液的選用切削液應(yīng)根據(jù)工件材料，刀具材料和加工工件來選用。5.5.1 粗加工時，由于切削量產(chǎn)生的熱量溫度高，而對表面質(zhì)量的要求并不高，所以應(yīng)采用以冷卻為主的切削液，5.5.2 精加工時，對工件表面、質(zhì)量要求高，并希望銑刀的耐用度高，希望用有良好的潤滑作用的切削液。精加工的切削量少產(chǎn)生的熱量也少，所以對冷卻的要求并不高，應(yīng)選用以潤滑為主，并具有一定的冷卻作用的切削液。本工件為鑄鐵，對于切削液粗銑時一般不用，必要時用壓縮空氣或乳化液，精銑時切削液一般也不用，必要時用壓縮空氣，乳化液或極壓乳化液。95.6 選擇測量方法1、平面度采用刀口形直尺檢驗(yàn)。2、平行面之間的尺寸和平行讀應(yīng)用外徑千分尺測量3、直度用 900 角尺檢驗(yàn)3、表面粗糙度采用測樣板類比檢驗(yàn)第六章 夾具設(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)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，現(xiàn)決定設(shè)計組合機(jī)車上銑削氣缸體上平面的夾具。6.1 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(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)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率的到提高，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。本工件以內(nèi)平面 N，前后兩半圓孔和前端面，以及上平面水套孔一側(cè)面 B 為定位基準(zhǔn)，分別以支持釘 5，定向塊 9，擋銷 2 及校正塊裝置定位，完成六點(diǎn)定位，由于工件較大，因此在工件底面有四個輔助支承釘 13，以增強(qiáng)定位的剛性與穩(wěn)定性。安裝時，先將工件放在兩個支承釘 5（消除 Z 一個自由度）和擋銷2 上（消除 Y 1 個自由度）并由兩個浮動定向塊 9 定向（消除 X X Z 三個自由度）然后翻下校正塊 4，調(diào)節(jié)螺釘 6 使調(diào)節(jié)銷 8 伸出，推動工件繞兩支承釘 5 回轉(zhuǎn)直到工件上平面水套孔的一側(cè)面 B 與貼合校正塊的量塊 14 工作面對齊，轉(zhuǎn)動手柄 11 通過鎖緊油缸動作，把工件夾緊，此時六個自由度全部消除。由于工件在后道工序加工氣缸孔時要求壁厚均勻，且保證與 M 面距離為 123 0.2mm,因此本夾具不用工件毛坯底面為定位基準(zhǔn)，而采用了校正塊裝置，校正塊共兩塊（也可用一塊） ，其校正精度由調(diào)整螺釘 3 調(diào)節(jié)，為保證氣缸孔 C 中心與該孔上平面垂直，以及尺寸 123 0.2mm，校正塊基面與定向塊中心距為 123 0.05mm，必要時尚需修刮量塊的工作面，這些是在工件定位時特別要注意的。6.2 加工方案的設(shè)計10由機(jī)械加工順序安排的原則；1) 先粗后精，粗精分開1） 先基準(zhǔn)后其他2） 先主要后其次3） 先面后孔現(xiàn)安排加工方案如下：序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn)01 鑄造02 時效03 粗銑工件上平面 內(nèi)平面 N 前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面 B04 精銑工件上平面 內(nèi)平面 N 前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面 B05 清洗，去毛刺06 檢驗(yàn)6.3 加工設(shè)備的選擇序號 加工內(nèi)容 設(shè)備 刀具01 銑上平面 組合機(jī)床 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=2002 銑上平面 組合機(jī)床 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=206.4 主軸轉(zhuǎn)速，切削力及夾緊力的計算：刀具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=201）.粗銑 取銑削速度 V=21m/min11每進(jìn)給量 fz=0.15mm/z.則銑床主軸轉(zhuǎn)速為n=1000V/3.14D=1000X21/3.14X200=33.43r/min每分鐘進(jìn)給量為Vf=fz*z*n=0.15*20*30=90mm/min實(shí)際調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速為：n=90mm/min，每分鐘進(jìn)給量 Vf=90mm/min。2）.精銑，取銑削速度 V=2m/min，每齒進(jìn)齒量fz=0.063mm/z，實(shí)際調(diào)速主軸轉(zhuǎn)速為 n=75r/min，每分鐘進(jìn)給量為 Vf=47.5mm/min.3）.粗銑時的銑削層深度為 5mm，精銑時為 0.5mm.銑削層寬度分別為F=Cf*ap*fz*ae*z/d*n其中：C F=514，ap=5mm，X F=1.0 fz=0.15mm/zYf=0.72.ae=40mm（在加工面上側(cè)面的近試值） ，UF=0.86，d=200mm，Qf=0.86WF=0，Z=20F=514*5*0.150.*400.8672*20/2000.86=1530（N）水平面力：F H=1.1F=1.1*1530=1683（N）12垂直分力：F V=0.3F=0.3*1530=459（N）在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) K=K 1K2K3K4其中：K 1為基本安全系數(shù) 1.5K2為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1K3為刀具鈍化系數(shù) 1.1K4為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1所以 ， =KFH=1.5*1.1*1.1*1683=3360（N）選用兩氣缸兩斜契夾緊機(jī)構(gòu)，鍥角 α=10 0其結(jié)構(gòu)選用 5 型，則擴(kuò)力比 I=3.42，為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力 N 為N（f 1+f2）=KF HN= KFH/ f1+f2其中 f1及 f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù), f 1+f2=0.25,則N=3360/0.5=13338(N)氣缸的選用 φ1.7mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓為 P=0.5Mp 時,氣缸推力為3900N,由于已知斜鍥機(jī)構(gòu)擴(kuò)力比為 I=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為N 氣 =3900i=3900*3.42=13338(N)此時 N 氣 已大于所需的 6720N 的夾緊力,故本夾具安全工作.6.5 定位誤差的分析一批工件逐個的在夾具上定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。13但對于本零件來說，因?yàn)闈M足了基準(zhǔn)重合的原則，所以，△B=0。雖然有兩處采用平面定位，△Y1=0。但是，因?yàn)檫€有一個孔定位，所以，△y=△d/2=(0.021+0.021)x0.5=0.021mm6.6 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。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用受動夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序在粗加工時，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削力深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜鍥夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由 0.4Mpa 增至 0.5Mpa） ，以增加氣缸推力。結(jié)果，本家具總的感覺還比較緊湊。14結(jié) 論通過這次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)到了許多以前我沒有接觸過的東西和學(xué)到了許多書本中沒有的知識，從中提高了我運(yùn)用各種知識的能力,并懂了怎樣運(yùn)用手中的知識去設(shè)計有價值的東西，來提高效率。通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)會了從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇緊固機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)，制定設(shè)計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計的基本技能。這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我機(jī)械設(shè)計的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，使我具備了綜合15運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程、機(jī)械制造課程和其他選修課程的理論和實(shí)際知識的能力，使我現(xiàn)在初步具備了解決機(jī)械設(shè)計問題的能力。通過設(shè)計時間，掌握了機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，樹立了正確的設(shè)計思想，進(jìn)一步培養(yǎng)了我分析解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計、公差與技術(shù)測量、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。進(jìn)一步提高了我運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。這次畢業(yè)設(shè)計我自己覺得做得還是比較成功的，在老師的指導(dǎo)下我成功的把液壓夾緊銑床夾具畫出來，把別人認(rèn)為簡單的東西做好了就不簡單。把別人認(rèn)為不可以的東西變得可以了你就成功了。雖然這次剛開始的時候遇到了很多困難，以前沒接觸過夾具，不知道從哪里下手做，在經(jīng)過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，自己感覺越來越有頭緒了，路子就漸漸清新起來，原來我們對加工零件的定位基準(zhǔn)怎么也拿不準(zhǔn)，又不會判斷。現(xiàn)在看來是很簡單的事，自己搞復(fù)雜了。在對于標(biāo)準(zhǔn)件的選擇還存在很多不足。還須在以后的日子里還需加倍努力學(xué)習(xí)，把它弄懂、弄會。以后的學(xué)習(xí)和生活中我會盡我所能將其完善，爭取能設(shè)計出比現(xiàn)在更好的夾具來。在這次設(shè)計中所出現(xiàn)的一些不合理的機(jī)構(gòu)將不再出現(xiàn)，我會在以后的工作中多積累一些這方面的知識，因?yàn)檫@不光能提高我自身的設(shè)計加工能力，同時也能為我創(chuàng)造財富。對于班級的同學(xué)我也要向他們說一聲謝謝，是他們在我遇到困難時給我無償?shù)奶峁椭夷苓@么順利地完成畢業(yè)設(shè)計多虧了他們的幫助。最后我還要感謝我的班主任祝文琴老師和我的指導(dǎo)老師，是他們給了我做畢業(yè)設(shè)計的機(jī)會，通過這次畢業(yè)設(shè)計我的各方面的能力都得到了提高，這對我以后找工作非常有幫助。16致 謝我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計我要感謝我的指導(dǎo)老師，他在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中給了我很多幫助，原本他的事情就多，每次我遇到問題向他請教時他都會很耐心的指導(dǎo)我，并給我提了很多寶貴的意見，正是由于他的寶貴意見才使我的課題得到完善，設(shè)計得比較合理，但他不管刮風(fēng)下雨，在百忙中抽出空余時間來指導(dǎo)我。正是由于他的悉心指導(dǎo)和耐心的教導(dǎo)才使我這么順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計，因此我要對他說一聲“感謝” 。17參考文獻(xiàn)作者：徐鴻本主編《夾具設(shè)計手冊》日期 2004 年 03 月作者：田玉順主編《金屬切削理論與實(shí)踐》 北京市《金屬切削理論與實(shí)踐》編委會主編-吳國洪《銑工》(初級)出版日期 1998 年 01 月第一版作者：顏景平主編、韓克筠副主編 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中央廣播電視大學(xué)出版社出版日期 1991 年 02 月作者：葛中民主編 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 》 中央廣播電視大學(xué)出版社 出版日期1991年 10 月作者：王平嶂主編《機(jī)械制造工藝與刀具》出版日期 2005 年 03 月大學(xué)畢業(yè)生設(shè)計,設(shè)計標(biāo)題:普通鉆床改造為多軸鉆床 班 級: 學(xué) 號: 設(shè) 計 人: 校內(nèi)指導(dǎo)老師: 校外指導(dǎo)老師:,前　言,本設(shè)計材料出自XXXXX有限公司 由于該產(chǎn)品為本公司核心產(chǎn)品，對該產(chǎn)品文件管理較嚴(yán)，故本次設(shè)計中涉及知識產(chǎn)權(quán)的的部分技術(shù)要求將不做詳細(xì)說明. 本設(shè)計產(chǎn)品主要是用于機(jī)械零件加工。,概述,本設(shè)計是關(guān)于普通鉆床改造為多軸鉆床的設(shè)計。普通鉆床為單軸機(jī)床，但安裝上多軸箱就會成為多軸的鉆床，改造成多軸鉆床后，能大大地縮短加工時間，提高生產(chǎn)效率。因此本設(shè)計的重點(diǎn)是多軸箱的設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括齒輪分布與選用、軸的設(shè)計、多軸箱的選用、導(dǎo)向裝置設(shè)計等。 據(jù)統(tǒng)計，一般在車間中普通機(jī)床的平均切削時間很少超過全部工作時間的15%。其余時間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機(jī)床、測量　以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機(jī)床雖然能提高85%，但購置費(fèi)用大。某些情況下，即使生產(chǎn)率高，但加工相同的零件，其成本不一定比普通機(jī)床低。故必須更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點(diǎn)，就鉆削加工而言，多軸加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。,多軸加工的優(yōu)勢,雖然不可調(diào)式多軸頭在自動線中早有應(yīng)用，但只局限于大批量生產(chǎn)。即使采用可調(diào)式多軸頭擴(kuò)大了使用范圍，仍然遠(yuǎn)不能滿足批量小、孔型復(fù)雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展，大型復(fù)雜的多軸加工更是引人注目。例如原子能發(fā)電站中大型冷凝器水冷壁管板有15000個ψ20孔，若以搖臂鉆床加工，單單鉆孔與锪沉頭孔就要842.5小時，另外還要劃線工時151.1小時。但若以數(shù)控八軸落地鉆床加工，鉆锪孔只要171.6小時，劃線也簡單，只要1.9小時。因此，利用數(shù)控控制的二個坐標(biāo)軸，使刀具正確地對準(zhǔn)加工位置，結(jié)合多軸加工不但可以擴(kuò)大加工范圍，而且在提高精度的基礎(chǔ)上還能大大地提高工效，迅速地制造出原來不易加工的零件。有人分析大型高速柴油機(jī)30種箱形與桿形零件的2000多個鉆孔操作中，有40%可以在自動更換主軸箱機(jī)床中用二軸、三軸或四軸多軸頭加工，平均可減少20%的加工時間。1975年法國巴黎機(jī)床展覽會也反映了多軸加工的使用愈來愈多這一趨勢。,多軸加工的設(shè)備,多軸加工是在一次進(jìn)給中同時加工許多孔或同時在許多相同或不同工件上各加工一個孔。這不僅縮短切削時間，提高精度，減少裝夾或定位時間，并且在數(shù)控機(jī)床中不必計算坐標(biāo)，減少字塊數(shù)而簡化編程。它可以采用以下一些設(shè)備進(jìn)行加工：立鉆或搖臂鉆上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機(jī)床心及自動更換主軸箱機(jī)床。甚至可以通過二個能自動調(diào)節(jié)軸距的主軸或多軸箱，結(jié)合數(shù)控工作臺縱橫二個方向的運(yùn)動，加工各種圓形或橢圓形孔組的一個或幾個工序。現(xiàn)在就這方面的現(xiàn)狀作一簡介。,設(shè)計內(nèi)容與要求,在一批鑄鐵連接件上有同一個面上有多個孔加工。在普通立式鉆床上進(jìn)行孔加工，通常是一個孔一個孔的鉆削，生產(chǎn)效率低，用非標(biāo)設(shè)備，即組合機(jī)床加工，生產(chǎn)效率高，但設(shè)備投資大。但把一批普通立式普通單軸鉆床改造為立式多軸鉆床，改造后的多軸鉆床，可以同時完成多個孔的鉆、擴(kuò)、鉸、等工序。 件零件圖，材料：鑄鐵HT200；料厚：5mm；硬度：HBS170-240HBS；年產(chǎn)量：1000萬件；4-6.7尺寸精度IT13. 在規(guī)定的時間內(nèi)按時按量完成設(shè)計任務(wù)； 要會查閱相關(guān)資料和手冊； 注意設(shè)計說明書的完整性和統(tǒng)一性； 會運(yùn)用相關(guān)軟件。,被加工零件圖,,,,設(shè)計步驟,1 .多軸齒輪傳動箱的設(shè)計:設(shè)計前的準(zhǔn)備;傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算. 2.多軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計與零部件圖的繪制 :箱蓋、箱體和中間板結(jié)構(gòu) ;多軸箱軸的設(shè)計 3.導(dǎo)向裝置的設(shè)計 4.接桿刀具的設(shè)計,,結(jié) 束 語,因?yàn)楸救诉€未有多少社會實(shí)際經(jīng)驗(yàn)故本設(shè)計中有錯誤和不完善的地方，希望各位老師給予指導(dǎo)和幫助. 更希望各位老師讓我通過這次答辯，讓我得以畢業(yè). 在此我感謝老師和工程師對我的指導(dǎo)幫助. 感謝所有幫助我完成畢業(yè)設(shè)計的老師、同學(xué)和朋友. 感謝給我答辯的老師,請各位老師提問,謝謝！,1第一章 零件的工藝分析該氣動缸體只有一個加工表面（上表面，以∮80 的孔為中心）平面的技術(shù)要求只要是對平面度，表面粗糙度的要求 0.05。1.1 平面度分析平面度是指平面的平整程度,符號表示本零件的頂面和基準(zhǔn)面的平面度誤差在整個平面內(nèi)最大不允許超過 0.05mm ,即平面度公差為 0.05mm。1.2 表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性該零件粗糙度要求為 4。2第二章 毛坯的制造形式毛坯的選擇對零件工藝過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時應(yīng)該注意到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。零件材料為 HT200，其表面形狀比較復(fù)雜，內(nèi)腔也較復(fù)雜，因此選擇鑄造的方法獲得毛坯，鑄型用的材料來源廣泛，價格低廉，鑄件可部分用廢零件或廢金屬料熔煉而成。此外，鑄件的形狀尺寸與零件很接近，因而節(jié)約了大量金屬材料和加工工時，同時鑄件抗壓強(qiáng)度高，抗振性好，易于加工但生產(chǎn)周期長，需要進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。據(jù)以上分析，采用鑄造的方法獲得毛坯是比較合理的。3第三章 銑削方式的選擇3.1 端面銑 端面銑削是指用銑刀端面齒刃進(jìn)行的銑削，是利用分布在銑刀端面上的刀尖來加工平面的，在銑床上銑削平面，尤其是較寬，較大的平面和大平面，大都采用端面銑削的方法加工，用端面銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑床主軸軸線與進(jìn)給方向的垂直度，若主軸與進(jìn)給方向垂直，則刀尖旋轉(zhuǎn)時的軌跡為一個與進(jìn)給平行我圓環(huán)，這個圓環(huán)割出一個平面，此時，銑刀刀尖在工件表面銑出網(wǎng)狀的刀紋。若銑床主軸與進(jìn)給方向不垂直，則相當(dāng)于一個傾斜的圓環(huán)，把工件切出一個凹面，此時，工件表面將形成單向胡形刀紋，在銑削過程中，若進(jìn)給方向是從刀尖高的一邊移向低的一邊時，則會產(chǎn)生“拖刀”現(xiàn)象，反之則無“拖刀”現(xiàn)象3.2 周邊銑削周邊銑削是指用銑刀周邊齒刃進(jìn)行的銑削是指利用分布在銑刀圓柱面上的刀刃來銑削并形成平面,所以周邊銑削適用于加工不太寬和較窄的平面，也適用于周邊銑削加工，對寬度大于 120mm 的平面，就不太合適，除特殊情況外最好采用端面銑削，用周邊銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑刀餓圓柱度，因?yàn)橛弥苓呫娤鞣椒ㄣ姵龅钠矫?，相?dāng)于工件在圓柱下做直線運(yùn)動時被輾出一個平面，是用圓柱銑刀銑削平面的情況，精削時要保證銑刀的圓柱度。3.3 端面銑削和周邊銑削的比較端面銑削時，由于端銑刀桿短，剛性好，刀片裝夾方便，尤其是可轉(zhuǎn)位銑刀，適用于進(jìn)行高速銑削移動銑削，能顯著提高生產(chǎn)率和減少表面粗糙度值。端銑刀的直徑最大可達(dá) 1m 左右，能一次銑出較寬的表面，同時工作的刀齒比較多，故震動小而平穩(wěn)，效率也高。端銑刀的刃磨沒有圓柱形銑刀要求嚴(yán)格，在一把端銑刀上，若各個刀齒刃磨的高低不齊，半徑方向也出入不等，但對銑出平面的平面度是沒有影響的，只對銑削時平穩(wěn)性和表面粗糙度值有影響。4用端面銑削獲得的平面只可能是凹面，從使用情況看大都只允許凹不允許凸；而用周邊銑削獲得平面，則凸和凹都可能產(chǎn)生，因此 用端面銑削平面比較合理。對于銑削用量相同，并在端銑刀上不采用修光刀刃等措施的情況下，用周邊銑削加工出的表面粗糙度值小。用周邊銑削時，能一次切除較大的銑削層深度（吃刀量）據(jù)以上分析與比較本工件采用端面銑削的方法。3.4 端面銑削時的順銑與逆銑端面銑削時，根據(jù)銑刀與工件之間的相對位置不同而分為對稱對稱銑削和非對稱銑削。3.5 對稱銑削工件處在銑刀中間時的銑削稱為對稱銑削，銑削時，刀齒在工件的前半部分為逆銑，在進(jìn)給方向的銑削分力 Ff 與進(jìn)給方向相反。刀齒在工件的后半部分為順銑，與進(jìn)給方向相同。對稱銑時，在銑削層寬度較窄和銑刀齒數(shù)少的情況下，由于 Ff 在進(jìn)給方向上的交替變化，使工件和工作臺容易產(chǎn)生竄動。另外，在橫向的水平分力 Ff 較大，對窄長的工件易造成變形和彎曲，所以只有在工件寬度接近銑刀直徑時才采用對稱銑削。3.6 非對稱銑削 工件的銑削層寬度偏向銑刀一邊時的銑削稱為非對稱銑削，即銑刀中心與銑削層寬度的對稱線處在偏心狀態(tài)下的銑削，非對稱銑削時有順銑和逆銑兩種。非對稱逆銑銑削時，逆銑部分占的比例大，在各個刀齒上的 F 之和與進(jìn)給方向相反，所以不會拉動工作臺。端面銑削時刀刃切入工件雖由薄到厚，但不等于從零開始，因而沒有因而沒有像周邊銑削時那樣的缺點(diǎn)，從薄處切入刀齒的沖擊反而較小，故振動較小，另外工件所受的垂直銑削力 Ff 又于銑削方式無關(guān)，因此在端面銑削時，應(yīng)采用非對稱逆銑。非對稱順銑，銑削時，順銑部分占的比例大，為在各個刀齒上的 Fv 之和，與進(jìn)給方向相同，故易拉動工作臺。在銑削塑性和韌性好，加工硬化嚴(yán)重的（如不銹鋼和耐熱剛等）材料時，采用不對稱順銑，以減少5切削粘附和提高刀具壽命，此時必須調(diào)整好絲趕副的傳動間隙。經(jīng)上述端銑時順銑與逆銑的對比與分析，在端面銑削時采用非對稱逆銑。第四章 刀具的選擇4.1 基本要求銑刀切削部分的常用材料應(yīng)滿足以下基本要求：4.1.1 硬度在常溫下，刀具切削部分必須具有足夠的硬度才能切入工件，由于在切削過程中會會產(chǎn)生大量的熱量，因而要求刀具材料在高溫下仍能保持其硬度，并繼續(xù)進(jìn)行切削。4.1.2 韌性和強(qiáng)度高的強(qiáng)度和好的韌性 在切削過程中，刀具要承受很大的沖擊力，所以刀具眼材料要具有較高的強(qiáng)度，否則易斷裂和損壞。由于銑刀受到?jīng)_擊和振動，因此銑刀條件還具備好的韌性，才不易崩刃，碎裂。4.1.3 銑刀切削部分的材料的要求刀具的切削的切削部分不但要承受切削過程中的高溫，高壓及沖擊載荷，而且還要受到切削中工件的強(qiáng)烈摩擦，因此，作為刀具切削部分的材料必須具備較高的硬度，韌性，此外，還需有良好的冷熱加工性能。4.2 常用材料具有上述性能的材料很多，常用的銑刀材料有高速工具鋼和硬質(zhì)合金兩種。4.2.1 高速工具鋼（高速鋼和鋒鋼等）有通用高速鋼和特殊用途高速鋼兩種，通用高速鋼是指加工一般金屬材料用的高速鋼，其牌號有 W18Cr4V.W6Mo5Cr4V 等。W18Cr4V 是鎢高速鋼，具有較好的綜合性能，常溫時該材料硬度為HRC62～65，在 600℃高溫時，硬度約為 HRC51，抗彎強(qiáng)度約為 3500MPa，磨削性能好。所以各種通用銑刀都采用這種牌號的高速鋼材料制造。W6Mo5Cr4V 是鎢鋼系高速鋼，它的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和熱塑性均比W18Cr4V 好，而磨削性能稍比 W18Cr4V 差，而其他情況基本相同。用于其熱塑性和韌性較好故常用于制造成形刀具和承受沖擊力較大的銑刀。特殊用途高速鋼是通過改革高速鋼的化學(xué)成分來改變其切削性能而發(fā)展起6來的。它的常溫硬度和高溫硬度比才常用高速鋼高，這種材料的刀具主要用于加工耐熱鋼，不銹鋼，高溫或超強(qiáng)度材料等難加工材料。近年來，我們研究成功了許多新型高速鋼。用于制造銑刀的新型高速鋼牌號為 W6Mo5Cr4V2Al，C50（鋼）和Ｗ６Ｍo５Ｃr４Ｖ５ＳiＮ６Ａl２０鋼等。高速鋼具有以下特點(diǎn)：1）合金元素如Ｗ（鎢） ，Ｃr（鉻） ，Ｍo，Ｖ等的含量較高，淬火硬度可達(dá)６２～７０，在６００℃高溫下，仍能保持較高的硬度2）刃口強(qiáng)度和韌性好，抗振性強(qiáng)，能用于制造切削速度較低的刀具，即使剛性較差的機(jī)床，采用高速鋼銑刀仍能順利切削。3）工藝性能好，鍛造焊接、切削加工和刃磨都比較容易，還可以制造形狀復(fù)雜的刀具。4）與硬質(zhì)合金材料相比，能有硬度較低，熱硬性和耐磨性較差等特點(diǎn)。4.2.2 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是以金屬碳化物化 WC（碳化鎢） 、TiC（碳化鈦）和以 Co（鈷）粘接劑粉末冶金工藝制造而成，其主要特點(diǎn)如下：1）.耐高溫。在 800～1000 度左右仍能保持良好的切削性能切削時可選用比高速鋼高 4～8 倍的切削速度。2）.常溫硬度高，耐磨性好。3）.抗彎性低，沖擊刃度差，切削刃不易刃磨的很鋒利。為了節(jié)省高速剛，直徑較大而不太薄的銑刀大多作成鑲齒刀，為提高生產(chǎn)效率和銑刀壽命；成型銑刀很多采用涂層刀齒。經(jīng)上分析，比較后決定采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。根據(jù)圖樣給定的平面寬度尺寸現(xiàn)選用外徑為 200mm，Z=20 的鑲齒三面刃銑刀。7第五章 銑削用量 在銑削過程中所選用的銑削用量稱為銑削用量，銑削用量包括銑削層寬度，銑削層深度，銑削速度和進(jìn)給量，銑削用量的選擇，對提高生產(chǎn)效率，改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的關(guān)系。選擇銑削用量，是在保證銑削加工質(zhì)量和工藝系統(tǒng)剛性所允許的前提下進(jìn)行的，首先應(yīng)選用較大的每齒進(jìn)給量，最后確定銑削速度。銑削層深度選擇銑削層深度主要根據(jù)工件的加工余量和加工表明的精度來確定，當(dāng)加工余量不大時，應(yīng)盡量一次進(jìn)給銑去全部加工余量，只有當(dāng)工件的加工精度要求較高或加工表面粗糙度小于 Ra6.3 時，才分粗精銑兩次進(jìn)給。因本工件為鑄鐵，所選刀具為高速鋼銑刀，現(xiàn)選取粗銑時的銑削層深度為5～7mm，精銑銑削層深度為 0.5～1mm。5.１每齒進(jìn)給量的選擇粗銑時，限制進(jìn)給量提高的主要因素是切削力，進(jìn)給量主要根據(jù)銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，刀軸尺寸，刀齒強(qiáng)度以及機(jī)床夾具等工藝系統(tǒng)的剛性來確定，在強(qiáng)度，剛度許可的條件下，進(jìn)給量應(yīng)盡量選的大些。精銑時，限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度，為了減少工藝系統(tǒng)的彈性變形，減小已加工表面的殘留面積高度，一般采取較小進(jìn)給量。綜上分析，因本工件的加工刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀，所以選取每齒進(jìn)給量為０.１２～０.２０mm。5.2 銑削速度的選擇粗銑時，確定銑削速度必須考慮到銑床功率的限制，精銑時，一方面應(yīng)考慮提高工件的表面質(zhì)量，另一方面要從提高銑刀耐用度來考慮選擇。經(jīng)上述分析，現(xiàn)選取銑削速度選擇為 15～21r/min。5.3 切削液在銑削過程變形與摩擦所消耗的功絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苤率沟都獾臏囟壬暮芨撸邷貢沟度泻芸炷モg和損壞，使加工出來的工件質(zhì)量降低，為了降8低切削溫度，目前.切削液的作用采用的方法是切削時，沖注切削液。5.3.1 切削液的作用 5.3.2 冷卻的作用：切削液能吸收和帶走熱量在洗削過程中產(chǎn)生大量的熱量充,分澆注切削液，能帶走大量熱量和降低溫度，有利于提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。 5.3.3 潤滑作用：切削液可以減少切削過程中的摩擦，減小切削阻力顯著提高表面質(zhì)量和刀具耐用度。 5.3.4 防銹作用 ：切削液能使機(jī)床，工件，刀具不受周圍介質(zhì)的腐蝕。5.3.5 沖洗作用：在澆注切削液時，能把銑刀齒槽中和工件上的切削沖擊大，具在銑削溝槽等切削不易，排出的地方，較大流量切削液能把切削沖出來使銑刀不因切削阻塞而影響銑削和表面質(zhì)量。5.4.切削液的種類5.4.1 水溶液：水溶液的主要成分是水，冷卻性較好。使用時一般加入定量的水溶性，防銹添加劑，由于水溶液比熱容大，流動性好，價格低廉，所以應(yīng)用廣泛。5.4.2 乳化液：乳化液是將乳化油用水稀釋而成的。這種切削液具有良好的冷卻性能，但潤滑，防銹能較差，使用時，常加入一定量的防銹添加劑和極壓添加劑（含硫，磷，等元素） 。5.4.3 切削油：切削油的主要成分是礦物油（柴油和機(jī)油）也可以選擇植物油，柴油和豆油，硫化油和其他的混合油等，這類切削液的比熱容低流動性差是一種以潤滑為主的 切削液。所有時也可以加入防銹添加接、以提高其銹和潤滑性能。5.5 切削液的選用切削液應(yīng)根據(jù)工件材料，刀具材料和加工工件來選用。5.5.1 粗加工時，由于切削量產(chǎn)生的熱量溫度高，而對表面質(zhì)量的要求并不高，所以應(yīng)采用以冷卻為主的切削液，5.5.2 精加工時，對工件表面、質(zhì)量要求高，并希望銑刀的耐用度高，希望用有良好的潤滑作用的切削液。精加工的切削量少產(chǎn)生的熱量也少，所以對冷卻的要求并不高，應(yīng)選用以潤滑為主，并具有一定的冷卻作用的切削液。本工件為鑄鐵，對于切削液粗銑時一般不用，必要時用壓縮空氣或乳化液，精銑時切削液一般也不用，必要時用壓縮空氣，乳化液或極壓乳化液。95.6 選擇測量方法1、平面度采用刀口形直尺檢驗(yàn)。2、平行面之間的尺寸和平行讀應(yīng)用外徑千分尺測量3、直度用 900 角尺檢驗(yàn)3、表面粗糙度采用測樣板類比檢驗(yàn)第六章 夾具設(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)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，現(xiàn)決定設(shè)計組合機(jī)車上銑削氣缸體上平面的夾具。6.1 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(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)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率的到提高，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。本工件以內(nèi)平面 N，前后兩半圓孔和前端面，以及上平面水套孔一側(cè)面 B 為定位基準(zhǔn)，分別以支持釘 5，定向塊 9，擋銷 2 及校正塊裝置定位，完成六點(diǎn)定位，由于工件較大，因此在工件底面有四個輔助支承釘 13，以增強(qiáng)定位的剛性與穩(wěn)定性。安裝時，先將工件放在兩個支承釘 5（消除 Z 一個自由度）和擋銷2 上（消除 Y 1 個自由度）并由兩個浮動定向塊 9 定向（消除 X X Z 三個自由度）然后翻下校正塊 4，調(diào)節(jié)螺釘 6 使調(diào)節(jié)銷 8 伸出，推動工件繞兩支承釘 5 回轉(zhuǎn)直到工件上平面水套孔的一側(cè)面 B 與貼合校正塊的量塊 14 工作面對齊，轉(zhuǎn)動手柄 11 通過鎖緊油缸動作，把工件夾緊，此時六個自由度全部消除。由于工件在后道工序加工氣缸孔時要求壁厚均勻，且保證與 M 面距離為 123 0.2mm,因此本夾具不用工件毛坯底面為定位基準(zhǔn)，而采用了校正塊裝置，校正塊共兩塊（也可用一塊） ，其校正精度由調(diào)整螺釘 3 調(diào)節(jié)，為保證氣缸孔 C 中心與該孔上平面垂直，以及尺寸 123 0.2mm，校正塊基面與定向塊中心距為 123 0.05mm，必要時尚需修刮量塊的工作面，這些是在工件定位時特別要注意的。6.2 加工方案的設(shè)計10由機(jī)械加工順序安排的原則；1) 先粗后精，粗精分開1） 先基準(zhǔn)后其他2） 先主要后其次3） 先面后孔現(xiàn)安排加工方案如下：序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn)01 鑄造02 時效03 粗銑工件上平面 內(nèi)平面 N 前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面 B04 精銑工件上平面 內(nèi)平面 N 前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面 B05 清洗，去毛刺06 檢驗(yàn)6.3 加工設(shè)備的選擇序號 加工內(nèi)容 設(shè)備 刀具01 銑上平面 組合機(jī)床 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=2002 銑上平面 組合機(jī)床 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=206.4 主軸轉(zhuǎn)速，切削力及夾緊力的計算：刀具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=201）.粗銑 取銑削速度 V=21m/min11每進(jìn)給量 fz=0.15mm/z.則銑床主軸轉(zhuǎn)速為n=1000V/3.14D=1000X21/3.14X200=33.43r/min每分鐘進(jìn)給量為Vf=fz*z*n=0.15*20*30=90mm/min實(shí)際調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速為：n=90mm/min，每分鐘進(jìn)給量 Vf=90mm/min。2）.精銑，取銑削速度 V=2m/min，每齒進(jìn)齒量fz=0.063mm/z，實(shí)際調(diào)速主軸轉(zhuǎn)速為 n=75r/min，每分鐘進(jìn)給量為 Vf=47.5mm/min.3）.粗銑時的銑削層深度為 5mm，精銑時為 0.5mm.銑削層寬度分別為F=Cf*ap*fz*ae*z/d*n其中：C F=514，ap=5mm，X F=1.0 fz=0.15mm/zYf=0.72.ae=40mm（在加工面上側(cè)面的近試值） ，UF=0.86，d=200mm，Qf=0.86WF=0，Z=20F=514*5*0.150.*400.8672*20/2000.86=1530（N）水平面力：F H=1.1F=1.1*1530=1683（N）12垂直分力：F V=0.3F=0.3*1530=459（N）在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) K=K 1K2K3K4其中：K 1為基本安全系數(shù) 1.5K2為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1K3為刀具鈍化系數(shù) 1.1K4為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1所以 ， =KFH=1.5*1.1*1.1*1683=3360（N）選用兩氣缸兩斜契夾緊機(jī)構(gòu)，鍥角 α=10 0其結(jié)構(gòu)選用 5 型，則擴(kuò)力比 I=3.42，為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力 N 為N（f 1+f2）=KF HN= KFH/ f1+f2其中 f1及 f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù), f 1+f2=0.25,則N=3360/0.5=13338(N)氣缸的選用 φ1.7mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓為 P=0.5Mp 時,氣缸推力為3900N,由于已知斜鍥機(jī)構(gòu)擴(kuò)力比為 I=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為N 氣 =3900i=3900*3.42=13338(N)此時 N 氣 已大于所需的 6720N 的夾緊力,故本夾具安全工作.6.5 定位誤差的分析一批工件逐個的在夾具上定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。13但對于本零件來說，因?yàn)闈M足了基準(zhǔn)重合的原則，所以，△B=0。雖然有兩處采用平面定位，△Y1=0。但是，因?yàn)檫€有一個孔定位，所以，△y=△d/2=(0.021+0.021)x0.5=0.021mm6.6 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。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用受動夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序在粗加工時，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削力深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜鍥夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由 0.4Mpa 增至 0.5Mpa） ，以增加氣缸推力。結(jié)果，本家具總的感覺還比較緊湊。14結(jié) 論通過這次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)到了許多以前我沒有接觸過的東西和學(xué)到了許多書本中沒有的知識，從中提高了我運(yùn)用各種知識的能力,并懂了怎樣運(yùn)用手中的知識去設(shè)計有價值的東西，來提高效率。通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)會了從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇緊固機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)，制定設(shè)計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計的基本技能。這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我機(jī)械設(shè)計的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，使我具備了綜合15運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程、機(jī)械制造課程和其他選修課程的理論和實(shí)際知識的能力，使我現(xiàn)在初步具備了解決機(jī)械設(shè)計問題的能力。通過設(shè)計時間，掌握了機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，樹立了正確的設(shè)計思想，進(jìn)一步培養(yǎng)了我分析解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計、公差與技術(shù)測量、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。進(jìn)一步提高了我運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。這次畢業(yè)設(shè)計我自己覺得做得還是比較成功的，在老師的指導(dǎo)下我成功的把液壓夾緊銑床夾具畫出來，把別人認(rèn)為簡單的東西做好了就不簡單。把別人認(rèn)為不可以的東西變得可以了你就成功了。雖然這次剛開始的時候遇到了很多困難，以前沒接觸過夾具，不知道從哪里下手做，在經(jīng)過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，自己感覺越來越有頭緒了，路子就漸漸清新起來，原來我們對加工零件的定位基準(zhǔn)怎么也拿不準(zhǔn)，又不會判斷。現(xiàn)在看來是很簡單的事，自己搞復(fù)雜了。在對于標(biāo)準(zhǔn)件的選擇還存在很多不足。還須在以后的日子里還需加倍努力學(xué)習(xí)，把它弄懂、弄會。以后的學(xué)習(xí)和生活中我會盡我所能將其完善，爭取能設(shè)計出比現(xiàn)在更好的夾具來。在這次設(shè)計中所出現(xiàn)的一些不合理的機(jī)構(gòu)將不再出現(xiàn)，我會在以后的工作中多積累一些這方面的知識，因?yàn)檫@不光能提高我自身的設(shè)計加工能力，同時也能為我創(chuàng)造財富。對于班級的同學(xué)我也要向他們說一聲謝謝，是他們在我遇到困難時給我無償?shù)奶峁椭夷苓@么順利地完成畢業(yè)設(shè)計多虧了他們的幫助。最后我還要感謝我的班主任祝文琴老師和我的指導(dǎo)老師，是他們給了我做畢業(yè)設(shè)計的機(jī)會，通過這次畢業(yè)設(shè)計我的各方面的能力都得到了提高，這對我以后找工作非常有幫助。16致 謝我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計我要感謝我的指導(dǎo)老師，他在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中給了我很多幫助，原本他的事情就多，每次我遇到問題向他請教時他都會很耐心的指導(dǎo)我，并給我提了很多寶貴的意見，正是由于他的寶貴意見才使我的課題得到完善，設(shè)計得比較合理，但他不管刮風(fēng)下雨，在百忙中抽出空余時間來指導(dǎo)我。正是由于他的悉心指導(dǎo)和耐心的教導(dǎo)才使我這么順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計，因此我要對他說一聲“感謝” 。17參考文獻(xiàn)作者：徐鴻本主編《夾具設(shè)計手冊》日期 2004 年 03 月作者：田玉順主編《金屬切削理論與實(shí)踐》 北京市《金屬切削理論與實(shí)踐》編委會主編-吳國洪《銑工》(初級)出版日期 1998 年 01 月第一版作者：顏景平主編、韓克筠副主編 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中央廣播電視大學(xué)出版社出版日期 1991 年 02 月作者：葛中民主編 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 》 中央廣播電視大學(xué)出版社 出版日期1991年 10 月作者：王平嶂主編《機(jī)械制造工藝與刀具》出版日期 2005 年 03 月