CM25自动车床挡杆摆动上摇臂加工工艺与钻夹具设计毕业设计.doc

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1、 某某学院毕业设计 CM25自动车床挡杆摆动上摇臂加工工艺与钻夹具设计 专 业：机械制造与设计 教 学 系：机 电 工 程 系 摘 要 本文在查阅相关的资料和参考文献的基础上，首先对CM25自动车床挡杆摆动上摇臂图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，明确加工内容和要求，确定加工方案，选择适合的数控机床、刀具和夹具，及选择合理的切削用量。最终根据CM25自动车床挡杆摆动上摇臂的零件图、技术要求和加工批量，设计出适合于该CM25自动车床挡杆摆动上摇臂的加工工艺和选择合适的加工工艺装备并最终加工出符合生产要求的合格零件。整个设计的指导思想是“简便、高效、经济”。通过CM25自动车床挡杆摆

2、动上摇臂设计与加工的整个过程，掌握零件设计与制造的步骤，为将来的发展打下基础。关键词 CM25 自动车床 挡杆摆动上摇臂 工艺 钻夹具目录第1章 前 言41.1 毕业设计的目的41.2 毕业设计的内容41.3 数控加工的特点41.4 数控加工工艺设计的特点51.4.1 数控加工工艺内容要求具体而详细51.4.2 制定数控加工工艺时要特别强调刀具选择的重要性61.4.3 数控加工工艺的特殊要求61.4.4 加工程序的编写是数控加工工艺的一项特殊内容61.5 数控加工工艺的主要内容6第2章CM25自动车床挡杆摆动上摇臂数控加工工艺设计82.1 零件工艺性分析82.1.1 零件结构和功用分析82.1

3、.2 零件图纸分析92.1.3 主要技术要求分析92.1.4 毛坯和材料的分析102.2 机械工艺路线确定102.2.1 定位基准的选择102.2.2 主要加工表面加工方法的选择112.2.3 加工阶段的划分122.2.4 加工顺序的安排132.2.6 确定切削用量及基本工时15第3章 钻螺纹孔的专用夹具的设计243.1 设计主旨243.2 专用夹具设计243.2.1 定位基准的选择243.2.2 定位元件的选择243.2.3 夹紧装置的设计253.2.4 导向元件253.2.5 钻模板263.2.6 定位误差分析263.2.7 夹具体设计263.2.8 夹具设计及操作的简要说明273.3 切

4、削力及夹紧力的计算273.4 夹具精度的分析283.4.1 影响加工精度的因素283.4.2 保证加工精度的条件283.5 结论29致 谢30参考文献31第1章 前 言随着我国市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，中、小批量的生产越来越多。在工业，中、小批零件的生产几乎占产品数量的35%一50%，而且零件外形越来越复杂，精度要求也越来越高。传统的机床的加工己不能满足要求，柔性加工的重要性更加突出，数控加工的需求日益增大。1.1 毕业设计的目的 综合运用所学知识，培养结合实际独立完成课题的工作能力。对自动车床摇臂设计更加了解，熟悉钻夹具设计的要点，正确的选择相应的数控机床

5、、刀具和夹具，熟练设置合理的走刀路线及选择合理的切削用量。运用理论结合实际去解决零件的设计和制造。1.2毕业设计的内容本毕业设计根据某公司生产加工需要进行CM25自动车床挡杆摆动上摇臂的零件图的分析、加工工艺设计、夹具体的设计、书写设计说明书和填写相关加工文件。毕业设计论文包括零件设计图纸、设计说明书、电子文档各一份，通过CM25自动车床挡杆摆动上摇臂设计与加工的整个过程，掌握零件设计与制造的步骤，为将来的发展打下基础。1.3 数控加工的特点 数控加工技术是与机床的控制密切结合而发展起来的，通常把采用数控装置来实现自动化和高效率加工的机床统称为数控机床。在实现加工合理化及高效率方面，数控机床与

6、普通机床相比具有许多优势，它突出地表现为:1、加工精度高，质量稳定。数控系统每输出一个脉冲，机床移动部件的位移量称为脉冲当量，数控机床的脉冲当量一般为0.001mm，高精度的数控机床可达0.0001mm，其运动分辨率远高于普通机床。数控机床加工零件的质量由机床保证，无人为操作误差的影响，所以同一批零件的尺寸一致性好，质量稳定。2、能完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件加工。例如，采用二轴联动或二轴以上联动的数控机床，可加工母线为曲线的旋转体曲面零件、凸轮零件和各种复杂空间曲面类零件。3、生产效率高。数控机床的主轴转速和进给量范围比普通机床的范围大，良好的结构刚性允许数控机床采用大的切削

7、用量，从而有效地节省了机动时间。对某些复杂零件的加工，如果采用加工中心，可实现在一次装夹下进行多工序的连续加工，减少了半成品的周转时间，生产率的提高更为明显。4、对产品改型设计的适应性强。当被加工零件改型设计后，在数控机床上只需变换零件的加工程序，调整刀具参数等，就能实现对改型设计后零件的加工，生产准备周期大大缩短。因此，数控机床可以很快地从加工一种零件转换为加工另一种改型设计后的零件，这就为单件、小批量新试制产品的加工，为产品结构的频繁更新提供了极大的方便。5、能减轻工人劳动强度、改善劳动条件。1.4 数控加工工艺设计的特点合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作

8、用。数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同，在设计零件的数控加工工艺时，首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。14.1 数控加工工艺内容要求具体而详细数控工艺不仅包括详细描述的切削加工步骤，而且还包括工夹具型号、规格、切削用量和其他特殊要求的内容以及标有数控加工坐标位置的工序图等。1.42 制定数控加工工艺时要特别强调刀具选择的重要性复杂型面的加工编程通常要用自动编程软件来实现，由于绝大多数三轴以上联动的数控机床不具有刀具补偿功能，在自动编程时必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹。若刀具预先选择不当，所编程序将只能推倒重来。1.4.3 数

9、控加工工艺的特殊要求（1）由于数控机床较普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因而在同等情况下，所采用的切削用量通常比普通机床大，加工效率也较高。选择切削用量时要充分考虑这些特点。（2）由于数控机床的功能复合化程度越来越高，因此，工序相对集中是现代数控加工工艺的特点，明显表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。（3）由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。1.4.4 加工程序的编写是数控加工工艺的一项特殊内容制定数控加工工艺的着重点在整个数控加工过

10、程的分析，关键在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。复杂表面加工的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。1.5 数控加工工艺的主要内容根据实际应用需要，数控加工工艺主要包括以下内容：1、选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容。2、对零件图样进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求。3、具体设计数控加工工序，如工步的划分、工件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。4、处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具补偿等。5、编程误差及其控制。6、处理数控机床上的部分工

11、艺指令，编制工艺文件。第2章CM25自动车床挡杆摆动上摇臂数控加工工艺设计2.1零件工艺性分析 图2.1 摇臂的零件图2.1.1零件结构和功用分析CM25双尾轴五刀高速精密自动车床是一种高性能、高精度、低噪音的凸轮式自动车床。自动车床：有五组滑板，二个尾轴，共有400多个零件组成，结构精密，通过凸轮来控制生产，凸轮每转一个回转即完成一个零件的加工。凸轮转速1.036转/分钟，可根据不同的加工零件进行调整，每分钟最快可加工36个零件。机床可装5把刀具、2支钻头和1支丝锥、1只板牙，复杂零件可同步进行外圆、球面、圆锥面、圆弧面、台阶、割槽、钻孔、攻丝、板牙、切割等加工，一次即可完成所有加工工序，无

12、需手工操作。由于机床的五把刀具与二个尾轴在加工过程中可以同时工作，所以这种机床比数控机床加工零件的速度要快46倍。CM25自动车床挡杆摆动上摇臂如图1所示，是自动车床上的一个零件。摇臂的结构比较简单，其结构特点是近似圆台、前后比较对称，摇臂的臂身是圆柱，然后由凸台和圆柱还有孔组合而成，摇臂比较厚，因此摇臂的刚性比较好，在加工时不需着重考虑自重、切削力、夹紧力等对零件变形的影响。2.1.2 零件图纸分析由零件图可知，该零件形状较为简单、外形尺寸比小。摇臂的表面粗糙度要求并不是很高，采用铣削加工就可以达到要求，此摇臂的孔比较多，所以需要钻孔，还有许多螺纹加工，在零件顶部还有一个深槽，表面粗糙度并不

13、高。这些加工形状和加工要求将影响到选择仪器的装配。 零件的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，无多余尺寸与封闭尺寸。 2.1.3 主要技术要求分析（1）主要加工表面的精度：主要加工表面没有尺寸要求，而且表面粗糙度也不高，只需要铣削就可以了。（2）螺纹孔的精度：螺纹技术要求少，而且表面粗糙度也不高。（3）孔的精度：摇臂顶部沉孔的表面粗糙度不高，而两个前后通孔的表面粗糙度高，尺寸精度也比较高。（4）槽的精度：槽比较深，但表面粗糙度不高。2.1.4 毛坯和材料的分析图2.2 毛坯图摇臂的产量120件/月，属于中等批量生产。摇臂材料为HT250，毛坯重量约为18.5Kg。毛坯主要采用砂型铸造，毛坯的加工

14、余量为3mm公差为0.5。2.2 机械工艺路线确定2.2.1 定位基准的选择粗基准的选择粗基准的选择应该遵循的五个原则：（1） 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准；（2） 在没有要求重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应该以加工余量最小的表面作为粗基准；（3） 在与2）中相同的前提下，若零件上有的表面不需要加工，则应以不加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准，以达到壁厚均匀、外形对称等要求；（4） 选用粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，这样可减小定位误差，并能保证零件夹紧可靠；（5） 粗基准一般只使用一次。这

15、个摇臂零件需加工的表面有：18mm圆柱的底平面，10mmX2圆台的端面，10mm孔的左端面和与10mm孔左端面垂直的平面，36mm圆柱的两端面，8H7(+0.018 0)mm和15H7(+0.015 0)mm的孔，5.5mm和10mm的孔，M6、M6X0.5、3XM5的螺纹，宽1.5的深槽。 a. 18mm圆柱的底平面：以摇臂底平面为基准。 b10mmX2圆台的端面：以18mm圆柱的底平面为基准。 c10mm孔的左端面和与10mm孔左端面垂直的平面：以18mm圆柱的底平面为基准。 d36mm圆柱的两端面：以10mm孔的左端面为基准。 e8H7(+0.018 0)mm和15H7(+0.015 0

16、)mm的孔：以10mm孔的左端面为基准。 f5.5mm和10mm的孔：以10mm孔的左端面为基准。 h宽1.5的深槽：以10mm孔的左端面为基准。精基准的选择精基准的选择应该遵循的四个原则：（1）“基准重合”原则；(2)“基准统一”原则；(3)“互为基准”原则；(4)“自为基准”原则；精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。以36mm圆柱的前后端面为精基准。2.2.2 主要加工表面加工方法的选择根据零件的结构形状及各加工表面的尺寸及形位公差、表面粗糙度要求，确定各表面加工方法如下：a、10mmX2圆台的端面：粗铣b、18mm圆柱的底平面：粗铣c、10

17、mm孔的左端面和与10mm孔左端面垂直的平面：粗铣d、36mm圆柱的两端面：粗铣-半精铣-精铣e、8H7(+0.018 0)mm和15H7(+0.015 0)mm的孔：钻-粗铰-精铰；钻-扩-粗铰-精铰f、5.5mm和10mm的孔:粗铣g、M6、M6X0.5、3XM5的螺纹：钻-手工攻螺纹h、 宽1.5的深槽：粗铣2.2.3 加工阶段的划分在工序安排上先加工定位基准，然后再加粗精加工主要表面，最后加工孔，符合“先面后孔”的机械加工工序安排原则。摇臂的工艺过程分析为以下三个阶段：（1）粗加工阶段粗加工阶段包括粗铣10mmX2圆台的端面、18mm圆柱的底平面、10mm孔的左端面和与10mm孔左端面

18、垂直的平面、36mm圆柱的两端面（留余量1mm）、粗铰7.8mm的孔至7.96mm、粗铰14.85mm至14.95mm。 （2）半精加工阶段半精加工阶段完成36mm圆柱的两端面（留余量0.5mm）。（3）精加工阶段精加工阶段包括精铣36mm圆柱的两端面,使表面粗糙度达Ra1.6和精 铰7.96mm达到8H7(+0.018 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7及精铰14.95mm达到15H7(+0.015 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7。（4）辅助加工阶段辅助加工阶段包括手工攻上面所有螺纹。摇臂的要加工表面比较多，为了保证各加工面精度，采用“工序集中”的原则。这样做

19、不仅可以减少辅助时间而且有利于保证加工精度。2.2.4 加工顺序的安排制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。工序一：铸造工序二：时效工序三：第一次装夹粗铣最左端10mm圆台的端面和10mm孔左端面 第二次装夹粗铣前端10mm圆台的端面和36mm圆柱前端面留余量1mm 第三次装夹粗铣18mm圆柱的底平面 第四次装夹粗铣36mm圆柱的后端面留余量1mm 第五次装夹粗铣与10mm孔左端面垂直的面工序四：半精铣36mm

20、圆柱的两端面留余量0.5mm（两次装夹）工序五：精铣36mm圆柱的两端面,使表面粗糙度达Ra1.6 （两次装夹）工序六：多次装夹：1、钻4.2mmX2和5mmX2的孔2、钻7.8mm和14mm的孔3、钻4.2mm的螺纹底孔工序七：扩14mm的孔至14.85mm 工序八：1、粗铰7.8mm的孔至7.96mm 2、粗铰14.85mm至14.95mm工序九：1、精铰7.96mm达到8H7(+0.018 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H72、精铰14.95mm达到15H7(+0.015 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7工序十：1、5.5mm的键槽铣刀铣5.5mm的孔深12

21、.95mm2、10mm的键槽铣刀铣10mm的孔深5.7mm工序十一：铣宽为1.5mm的深槽工序十二：攻M6，M6X0.5，3XM5的螺纹工序十三：去毛刺工序十三：检验2.2.5加工余量及工序尺寸的公差。表一 10mmX2圆台的端面工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差粗铣3毛坯3表二 18mm圆柱的底平面工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差粗铣3毛坯3 表三 10mm孔的左端面和与10mm孔左端面垂直的平面工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差粗铣3毛坯3 表四 36mm圆柱的两端面工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精铣0.317半精铣0.717.6粗铣219毛坯323 表五 3

22、XM5的螺纹工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差钻-4.2IT114.2毛坯-表六 2XM6的螺纹工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差钻-5IT115毛坯-表七 8mm的孔工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精铰0.048IT118粗铰0.167.96IT117.96钻-7.8IT117.8毛坯- 表八 15mm的孔工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精铰0.0515IT1215粗铰0.114.95IT1214.95扩0.8514.85IT1214.85钻-14IT1214毛坯- 表九 宽1.5的键槽工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差粗铣1.5毛坯1.5 2.26确定切削

23、用量及基本工时工序三：第一次装夹粗铣最左端10mm圆台的端面和10mm孔左端面第二次装夹粗铣前端10mm圆台的端面和36mm圆柱前端面留余量1mm 第三次装夹粗铣18mm圆柱的底平面 第四次装夹粗铣36mm圆柱的后端面留余量1mm 第五次装夹粗铣与10mm孔左端面垂直的面 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。加工要求：第一次装夹粗铣最左端10mm圆台的端面和10mm孔左端面 第二次装夹粗铣前端10mm圆台的端面和36mm圆柱前端面留余量1mm 第三次装夹粗铣18mm圆柱的底平面 第四次装夹粗铣36mm圆柱的后端面留余量1mm 第五

24、次装夹粗铣与10mm孔左端面垂直的面加工设备：X6030铣床刀具：选用高速钢直柄立铣刀。外径16mm，齿数3齿。2、计算切削用量：切削深度a p=0.9mm每齿进给量Vf：查参考文献1表10-210得Vf=0.5mm/z铣削速度c：查参考文献6表2-21得c=22m/min机床主轴转速n：选用x6030卧式铣床，根据参考文献2表3-9，取Nw=600。故实际切削速度为当Nw=600时，工作台的每分钟进给量Fm应为查参考文献表，得Fm=950 mm/min，故选工作台的进给量为950mm/min。 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件。利用作图法，可得铣刀的行程L1=24,机动工

25、时为铣刀的行程L2=82,机动工时为铣刀的行程L3=18,机动工时为铣刀的行程L4=68,机动工时为 铣刀的行程L5=14,机动工时为 工序四：半精铣36mm圆柱的两端面留余量0.5mm（两次装夹） 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：半精铣36mm圆柱的两端面留余量0.5mm（两次装夹） 加工设备：X6030铣床 刀具：选用高速钢直柄立铣刀。外径16mm，齿数3齿。2、计算切削用量：切削深度a p=0.35mm每齿进给量Vf：查参考文献1表10-210得Vf=0.3mm/z铣削速度c：查参考文献6表2-21得c=1

26、8m/min机床主轴转速n：选用x6030卧式铣床，根据参考文献2表3-9，取Nw=190 rmin。故实际切削速度为当Nw=190时，工作台的每分钟进给量Fm应为查参考文献6表3-9，得Fm=190 mm/min，故选工作台的进给量为190mm/min。 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件。利用作图法，可得铣刀的行程L=68,机动工时为 工序五：精铣36mm圆柱的两端面,使表面粗糙度达Ra1.6（两次装夹） 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：精铣36mm圆柱的两端面,使表面粗糙度达Ra1.6（两

27、次装夹） 加工设备：X6030铣床 刀具：选用高速钢直柄立铣刀。外径16mm，齿数3齿。2、计算切削用量：切削深度a p=0.1mm,可一次切除每齿进给量Vf：查参考文献1表10-210得Vf=0.2mm/z铣削速度c：查参考文献6表2-21得c=14m/min机床主轴转速n：选用x6030卧式铣床，根据参考文献2表3-9，取Nw=150 rmin。故实际切削速度为当Nw=150时，工作台的每分钟进给量Fm应为查参考文献6表3-9，得Fm=90mm/min，故选工作台的进给量为90mm/min。 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件。利用作图法，可得铣刀的行程L1=68,机动工

28、时为 工序六：多次装夹： 1、钻4.2mmX2和5mmX2的孔 2、钻7.8mm和14mm的孔 3、钻4.2mm的螺纹底孔 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：多次装夹1、 钻4.2mmX2和5mmX2的孔2、 钻7.8mm和14mm的孔3、 钻4.2mm的螺纹底孔 加工设备：Z535钻床 刀具: 1、4.2mm、5mm的钻头 2、7.8mm的钻头 3、14mm的钻头2、计算切削用量： 进给量：f1=0.13mm/r ，f2=0.22mm/r , f3=0.37mm/r (见参考文献1表11-10) 切削速度：v=2

29、.4m/min（见参考文献1表11-12） 主轴转速 按机床选取 Nw=275r/min(按参考文献2表3-9) 所以实际切削速度 切削工时 工序七：扩14mm的孔至14.85mm 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：扩14mm的孔至14.85mm 加工设备：Z535钻床 刀具: 14.85mm的扩孔钻 2、计算切削用量： 进给量：f=0.396mm/r (见参考文献2表11-10) 切削速度：v=1.35m/min（见参考文献2表11-12） 主轴转速 按机床选取 Nw=100r/min(按参考文献2表3-9) 所

30、以实际切削速度 切削工时 工序八：1、粗铰7.8mm的孔至7.96mm 2、粗铰14.85mm至14.95mm 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：1、粗铰7.8mm的孔至7.96mm 2、粗铰14.85mm至14.95mm 加工设备：Z535钻床 刀具: 7.96mm的铰刀和14.95mm的铰刀 2、计算切削用量： 进给量：f1=0.1mm/r ，f2=0.15mm/r (见参考文献2表11-10)切削速度：v=5.4m/min（见参考文献2表11-12） 主轴转速 按机床选取 Nw=530r/min(按参考文献2

31、表3-9) 所以实际切削速度 切削工时 工序九：1、精铰7.96mm达到8H7(+0.018 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7 2、精铰14.95mm达到15H7(+0.015 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：1、精铰7.96mm达到8H7(+0.018 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7 2、精铰14.95mm达到15H7(+0.015 0)mm，表面粗糙度达 Ra1.6，公差等级H7 加工设备：Z535钻床 刀具: 8mm的铰刀和

32、15mm的铰刀 2、计算切削用量： 给量：f1=0.15mm/r ，f2=0.25mm/r (见参考文献2表11-10) 切削速度：v=6.4m/min（见参考文献2表11-12） 主轴转速 按机床选取 Nw=530r/min(按参考文献2表3-9) 所以实际切削速度 切削工时 工序十：1、铣5.5mm的孔深12.95mm 2、铣10mm的孔深5.7mm 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件 工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：1、铣5.5mm的孔深6.3mm 2、铣10mm的孔深5.7mm 加工设备：X6030铣床 刀具：选用5.5mm的键槽铣刀和10

33、mm的键槽铣刀 2、计算切削用量： 铣削进给量：F=0.15mm/r 铣削速度c：查参考文献1表2-21得c=18m/min 机床主轴转速n： 选用x6030卧式铣床，根据参考文献1表3-9，取Nw=600rmin。故实际切削速度为 当Nw=600时，工作台的每分钟进给量Fm应为 查参考文献，得Fm=90 mm/min，故选工作台的进给量为90mm/min。 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件。利用作图法，可得铣刀的行程: L1=5.7mm,机动工时为 L2=6.3mm,机动工时为 工序十一：铣宽为1.5mm的深槽 本工序采用计算法确定切削用量，具体分析如下： 1、加工条件

34、工件材料：HT250人工时效热处理，铸件。 加工要求：铣宽为1.5mm的深槽 加工设备：X6030铣床 刀具：1.5mm的锯片铣刀，Z=24 2、计算切削用量: 每齿进给量Vf：查参考文献1表2-21得Vf=0.05mm/z 铣削速度c：查参考文献23-9得c=18m/min 机床主轴转速n： 选用x6030卧式铣床，根据参考文献，取Nw=300 rmin。故实际切削速度为 当Nw=300时，工作台的每分钟进给量Fm应为 查参考文献，得Fm=375mm/min，故选工作台的进给量为375mm/min。 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件。利用作图法，可得铣刀的行程L=22,机

35、动工时为.第3章 钻螺纹孔的专用夹具的设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第6道工序中的钻螺纹底孔的钻床夹具。3.1设计主旨 本夹具主要用来钻螺纹底孔，加工到本工序的时候，凸台表面已经加工，以此，在这道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。3.2专用夹具设计3.2.1定位基准的选择 由零件图可知，以36圆台的两端面作为精基准，以10孔的左端面作为粗基准。3.2.2定位元件的选择 对定位元件的基本要求：1、 足够的精度2、 足够的强度和刚度3、 耐磨性好4、 应协调好与有关元件的关系5、

36、良好的结构工艺性 根据摇臂零件钻5的螺纹孔的工序尺寸、形状要求，工件定位时需要限制6个自由度，运用两个支撑板和圆柱销来限制工件自由度。3.2.3夹紧装置的设计 夹紧装置设计的好坏不仅关系到工件的加工质量，而且对提高生产率，降低加工成本以及创造良好的工作条件等诸方面都有很大的影响，所以设计的夹紧装置应满足下列基本要求。1、 夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。2、 夹紧力的大小要可靠、适当，既要保证工件在整个加工过程中得位置不变，振动小，又要使工件不产生过大的加紧变形。3、 夹紧装置的自动化和复杂程度应适应与生产纲领相适应，保证生产率的前提下，其结构要力求简单，以便于制造和维修。4、 夹

37、紧装置的操作应当方便、安全、省力。 夹紧机构的三要素是加紧力方向、作用点、大小的确定。 夹紧力作用点的选择应遵循的规则： 为了使定位稳定，夹紧力作用点应该落在主要的定位支承面上，在主要的定位支承板上的支承点所围成的面积内。 1、夹紧力应作用在工件刚性较好的部位上，不应该使工件加紧变形或使工件产生翻转力矩。 2、为了防止工件在加工过程中产生振动，夹紧力的作用点应尽量靠近被加工表面。 3、夹紧力作用点的数目，应尽量在工件的整个接触面上分布均匀，以减少加紧变形。 本工序采用手动加紧装置。采用平面型压板进行加紧。 3.2.4导向元件 导向元件用来调整刀具的位置，并引导刀具进行切削。它是钻床夹具和 镗床

38、夹具所特有的特殊元件，主要指钻模中额的钻套和镗模中的镗套等。加工时， 钻头与钻套应留有适量间隙，因此钻头的中心就有可能略偏离理想位置，这是影 响钻床夹具加工精度的一个因素。 本工序钻的是M6X0.5的螺纹孔的底孔，使用的市高速钢麻花钻，需要使用导向元件钻套。在钻模板上安装一个固定式钻套，引导钻头靠近工件。 3.2.5钻模板 用于装夹钻套的钻模板，钻模板多装配在夹具体或支架上、与夹具体的其他元件相连接或在夹具体铸成一体，是钻床夹具的重要的组成部分，按其与夹具体的链接方式分为固定式、铰链式、分离式和悬挂式等几种。设计模板时因注意以下几点： a钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有足够的精

39、度。 b钻模板应具有足够的刚度，以保证钻套位置的准确性，但又不能做的太厚太重。注意布置加强肋以提高钻模板的刚性。 c为保证加工的稳定性，悬挂式的钻模板导杆上的弹簧力必须足够，使模板在夹具上能维持足够的定位压力。 分析零件图可知，采用固定式钻模板。本工序所用的钻模板采用螺钉紧固在夹具体上，精度较高。3.2.6定位误差分析 本工序采用10孔的左端面和36圆台的端面作为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。 3.2.7夹具体设计 夹具上的各类装置和元件通过夹具体连接成一个整体。因此夹具体的形状及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及与机床的连接。夹具体要有适当的精度和尺寸稳定性，有足

40、够的强度和刚度，结构工艺性要好，排屑方便，和在机床上安装稳定可靠的要求。 夹具体毛坯的类型采用焊接夹具体，并用一个肋板提高夹具体的刚度，半开式的结构形式。 3.2.8夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在钻床上加工平面上的螺纹孔。工件以两个面为定位基准，在圆柱销和支承板上实现完全定位。采用平面型压板夹紧机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用压板夹紧机构。本次设计中还按老师的要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见附图。 3.3切削力及夹紧力的计算 理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力相平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的钢度夹紧机构的传递效率等因素有关，