铣床工作台机械加工工艺及铣削T形槽夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘要 本文介绍了 床工作台的毛坯的制造形式及其等级从而确定出其加工余量、基准的选择以及根据设定的基准而制定的较为合理的工艺路线、之后根据加工条件等综合因素确定出工作台的整个加工过程中的切削用量以及加工工时。最后在设计夹具的时候，考虑到工作台的作用及使用要求设定出夹具的定位基准为燕尾导轨面，而夹紧方式采用了汽动滑块的斜面来夹紧，从而实现了铣床工作台铣 关键字： 铣床工作台、工艺、燕尾导轨、夹具、 T 形槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 5032 as as to so on in as as to to T 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 中文摘要 . 英文摘要 . 第 1 章 零件的工艺分析 . 2 . 2 . 3 第 2 章 工艺规程的设计 . 3 坯的选择 . 3 . 3 粗基准的选择 . 3 精基准的选择 . 3 定工艺路线 . 3 工方法的确定 . 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 . 6 第 3 章 夹具设计 . 29 题的提出 . 29 具设计 . 29 夹 具的作用 . 29 夹具应满足的条件 . 29 定位基准的确定 . 29 切削力及夹紧力的计算 . 30 定位误差分析 . 31 液压控制回路的确定 . 32 夹具的使用及维护 . 32 第 4 章 结论 . 33 致谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 前 言 机械制造行业 一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。在国民经济中占重要地位。机械制造的产品既可以供人们直接使用，也可以为其他行业的生产提供装备 。而各种机器零部件的加工的核心问题就是工艺。 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。 在机械制造的切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工艺过程中 ，要使用大量的夹具来安装加工对象，使其占有正确的位置，以保证零件和产品的加工质量，并提高生产率，从而提高经济性。 在这次毕业设计中主要的设计内容 ， 是关于铣床工作台的加工工艺 以及铣削 首先应该明确题目的要求，根据题目要求制定设计思路。 综 合考虑加工的效率，加工的经济性，制定出最佳的加工工艺路线，机床、刀具、夹具、量具、切削用量等，并以工艺过程卡和工序卡的形式反映出来 。在夹具设计中题目要求设计出铣削 合考虑决定采用燕尾导轨面定位用汽动来实现夹紧节省辅助时间。 最后要明确设计的目的，通过这次毕业设计能熟练的运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧 以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力，能根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省 力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册及图表资料，掌握与设计有关的各种资料的名称、出处，且能熟练运用等目的。为今后在工作中提高自身能力打下坚实的基础 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 一 章 零件分析 件的作用 题目给定的零件是数控铣床 作台，其规格是 1325 320 有三条 T 形槽。工作台是安装在铣床床鞍上的部件，其主要作用是用于装夹工件或 铣床夹具 ，并带动工件或夹具作纵向直线运动，以实现对工件的切削加工。 件的工艺分析 铣床工作台共有六组加工表面，它们之间有一定的尺寸和位置 要求。现分 述如下： （ 1）工作台的上表面为 一 组的加工表面 这一组加工表面包括：铣面积为 1325 320 的工作台的上表面及倒角，它对工作台底面平行度公差为 00，铣削三条 T 形槽及其倒角，排液槽的倒角，钻排液孔 16。其中主要加工表面为铣工作台的上表面和铣削三条 T 形槽。 （ 2）工作台的下表面为 一 组的加工表面 这一组加工表面包括：铣工作台的下表面的加工，铣燕尾导轨面和退刀槽，铣与螺母配合的表面及钻螺纹孔 4 2中主要加工表面为工作台的下表面和 燕 尾导轨 面 。 （ 3）工作台的前表面为 一 组加工表面 这一组加工表面包括：铣工作台的前表面的加工与倒角，钻螺纹孔 6 4直径为 9 的孔与孔 ( )H 。 （ 4）铣工作台的后表面的加工 （ 5）工作台的左表面为组的加工表面：铣工作台的左表面与倒角，钻螺纹孔 4 （ 6）工作台的右表面为组的加工表面：铣工作台的右表面与倒角，钻螺纹孔 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 二 章 、工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件的材料为铸铁 脆性材料。只能采用铸造的方法来生产 所以选择铸件。由于年产量为 500 件，已达到中等规模的生产水平，且 工作台的尺寸较大，结构也比较复杂，故采用砂型铸造。 最后查表确定出毛坯的尺寸 如下图： 图 2坯图 准的选择 基面的选择是工艺规程设计中最重要的工作之一，基准面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产效率提高。否则，不但使加工过程中问题百出，更有甚者还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 根 据有关粗基准选择原则，即当零件有不加工表面时应当以这些不加工表面作为粗基准。若零件有若干个不加工不加工表面时，则应以与加工表面相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准， 由于工作台的各个表面都要加工，应选余量均匀的重要表面作为粗基准，这里选择导轨面作为粗基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 基准的选择 对于精基准的选择而言，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 ，具体的精基准根据加工情况而定 。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案 退刀小槽 角 1 形槽 形槽 5 表面 角 1 精铣工作台左、右表面 9 ( )H 9、孔 ( )H 12、 412 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 12、 412 表面上的螺纹孔 425 25 整 工方法的确定 本零件的加工有 工作台的各个表面、螺纹孔、小孔、深小孔 、 ，材料为 考 机械制造 工艺设计简 明手 册 上的有 关数 据，其加工方法 选择 如下： （ 1）工作台的前 、后 端面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79规 定其公差等 级为 面粗糙度 为 行粗 铣 、 精铣 表面。 （ 2）工作台的上、下表面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79规 定其公差等 级为 面粗糙度 为 需要 进 行粗铣、精铣表面。 （ 3） 工作台的左、右表面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79规 定其公差等 级为 面粗糙度 为 需要 进 行粗铣、精铣表面。 （ 4） 工作台的燕尾导轨面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79规 定其公差等 级为 面粗糙度 为 需要 进 行粗铣、精铣表面。 （ 5） 工作台的 T 形槽表面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79规 定直槽公差等 级为 槽表面粗糙度 为 需要 进行粗铣、半精铣表面。 （ 6） 小孔表面： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79 规 定其公差等 级为 面粗糙度 为 需要 进 行粗钻 . （ 7）螺纹孔： 参考 机械制造 工艺设计简 明手 册 根据 79 规 定其公差等级为 面粗糙度 为 需要 进 行粗钻。螺纹的加工直接采用丝锥攻丝。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 铣床工作台”零件材料为铸铁 低抗拉强度为 150产类型为成批生产采用 砂 型铸造， 9 级精度。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 （ 1）工作台上表面（面积 1325 320）。由于零件材料为铸件，铸造方法为砂 铸造 ，且属于双边 加工，表面粗糙度为 m 要求粗加工和精加工，所以取其余量为Z=2T 形槽的表面粗糙度为 m 只要求粗铣和半精铣故取余量为 4照机械制造工艺手册表 1表 1定工序尺寸及余量为： 粗刨工作台的上表面 Z=刨工作台上表面 Z=铣 T 形槽 Z=3铣 T 形槽 Z=1 2）工作台的下表面。查机械制造工艺手册表 1据表面加工性质、工件材料、尺寸规格，表面粗糙度为 m 要求粗加工和精加工，综合考虑选取表面加工余量为 2尾导轨面为单边加工加工余量确定为 刀小槽的表面粗糙度为余量为 m ,底面与螺纹相配合的平面加工余量确定为 4工 ( )H 见机械制造加工工艺手册表 钻孔 20 扩孔 2Z=铰孔 2Z=铰 22 (3)工作台的前、后表面。前后表面均属于加工表面又由于是双加工表面取加工余量为 72Z=7参见机械制造加工工艺手册 工 孔 ( )H 和深小孔 9见机械制造加工工艺手册表 钻孔 2Z=孔 10 （ 4）工作台的左、右表面。左右表面均属于加工表面又由于是双加工表面取加工余量为 112Z=见机械制造加工工艺手册 定切削用量及基本工时 工序 1：粗铣工作台下表面。本工序采用计算法确定切削用量。 （ 1）加工条件 工件材料： b=150 型铸造。 加工要求：粗铣工作台上表面（面积 1336 327），床： 式铣床。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 刀具：端面铣刀，刀具规格为直径 D=80头长度 L=36杆直径 d=27数 I=10 （ 2）计算切削用量 确定端面最大加工余量：已知工作台上表面高度方向的加工余量为 2Z=5于是双边加工所以在下表面 留有的最大加工余量为 Z=次加工完成。 确定进计量 f：根据 切削用量简明手册（第 3 版）（以下简称切削手册）0艺系统刚性为中等，工件材料为铸铁时 f=r 按 机械制造加工工艺手册表 4 f=r 计算切削速度：按切削手册表 3削速度的计算公式为（寿命选T=10 0v v v y u z eC d a f a z(m/s) 式中，.2，.1，.4， m=正系数切削手册表 ， ， 。 所以0 . 4 0 . 1 0 . 11 8 . 9 8 0 1 . 5 1 0 . 8 1 . 0 0 . 80 . 2 5 8 0 1 0 s 确定机床主轴转 速： 1000 1000d r/s） 按机床说明书（见工艺手册附表 4与 528r/近的机床转速为 450r/60r/取60r/50r/速度损失过大。所以实际切削速度为 v=141r/ （ 3） 计算切削工时：按工艺手册表 7 12l fm 式中 , 1336l , 221 2 20 . 5 ( ) , 1el d d a l l 所以， 12 1 3 3 6 4 2 21 0 1 4 1 0 . 2 5l lT 4 4） 检验机床功率：铣削功率按工艺手册表 示公式计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 401 5 4 1 0m p f e p mP d a a a z n k 式中，pm v k k=以 切削时消耗的功率5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 41 5 4 1 0 8 0 1 . 5 0 . 2 5 8 0 1 0 1 . 0 2 =工艺手册表 床说明书可知， 电机功率为 以机床功率足够，可以正常加工。 工序 2：粗铣燕尾导轨面。选用机床： 铣。 刀具：直柄燕尾铣刀，刀具规格为 1 6, 5 5d 刀具长度为 L=60刀杆长度为 刀具材料 （ 1）计算切削用量 确定进计量 f r(见工艺手册表 确定切削速 v=s （见工艺手册表 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 13 . 1 4 1 6s d s 按机床选取 118r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l 1l1 2)=9 2l 1 30 130 所以， 1 3 3 6 9 1 211 1 8 6 0 . 0 9 3） 检验机床功率：切削力按工艺手册表 示公式计算 1 . 0 0 . 6 5 0 . 8 3 0 . 8 309 . 8 1 3 0 zz p f e FF a a a z d k 式中， 190=工艺手册表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 所以， 1 . 0 0 . 6 5 0 . 8 3 0 . 8 39 . 8 1 0 . 0 9 8 1 6 =4770N 切削时消耗的功率46 10 6 工艺手册表 床说明书可知， 电机功率为 以机床功率足够，可以正常加工。 工序 4：铣宽度为 6小槽 刀具：直齿镶齿三面刃铣刀，刀具规格直径 D=50盘宽度 L=6内径 d=16数 =16 刀具材料高速钢 （ 1）计算切削用量 确定进计量 : f r（见工艺手册表 确定切削速 : 0 . 200 . 1 5 0 . 5 0 . 4 0 . 1 0 . 1 0 . 8 535 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T=工艺手册表 所以， 0 . 20 . 1 5 0 . 5 0 . 4 0 . 1 0 . 1 0 . 8 53 5 5 00 . 1 5 0 . 1 2 1 6 6 0v = s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d 17r/s 按工艺手册选取机床主轴转速为120r/以，实 际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l 1l1 2)=26 2l 1 6 16 1 3 3 6 2 6 1 0 . 61 1 2 0 6 0 . 1 2 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 工序 5：粗铣工作台上表面 刀具：端铣刀，刀具规格直径 D=125 刀内径 d=40盘宽度 L=40数 =14，刀具材料高速钢。 （ 1）计算切削用量 确定进计量： f r（见工艺手册表 确定切削速度： 0 . 200 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 8 . 9 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T=工艺手册表 所以， 0 . 20 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 2 5 1 . 3 41 0 . 8 1 2 5 0 . 4 5 2 6 0v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d s 按工艺手册选取机床主轴转速为12r/以，实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l lT 1 0 020 . 5 ( ) (1 4 (1 2 5 4 ) 2 3 8 . 5( 0 . 0 3 0 . 0 5 ) 3 . 7 5 6 . 2 53l D C D 所以， 12 1 3 3 6 3 8 . 5 5 410 . 4 5l （ 3） 检验机床功率：铣削功率 按工艺手册表 示公式计算 5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 401 5 4 1 0m p f e p mP d a a a z n k 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 式中，pm v k k=以 切削时消耗的功率5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 41 5 4 1 0 1 . 0 2 =工艺手册表 床说明书可知， 电机功率为 以机 床功率足够，可以正常加工。 工序 6：精铣工作台上表面 （ 1）计算切削用量 刀具：端面刀，刀具规格直径 D=80盘宽度 L=36径 d=27 齿数 =10，刀具材料高速钢。 确定进计量： f r(见工艺手册表 确定切削速度 : 0 . 200 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 8 . 9 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T= 工艺手册表 所以， 0 . 20 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 . 3 41 0 . 8 0 . 3 6 0v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d s 按工艺手册选取机床主轴转速为50r/以，实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l lT 由于是精铣，所以128 0 , 3 5 。于是 12 1 3 3 6 8 0 50 . 3 4 5 0 1 0l lT 序 6：精铣工作台下表面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 刀具：镶齿套式面铣刀，刀具规格直径 D=80盘宽度 L=36径 d=27 齿数 =10，刀具材料高速钢。 （ 1）计算切削用量 确定进计量 : f mm r 确定切削速度 : 0 . 200 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 8 . 9 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T=工艺手册表 0 . 20 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 . 3 41 0 . 8 0 . 1 6 0v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d s 按工艺手册选取机床主轴转速为10r/以，实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l lT 由于是精铣，所以128 0 , 3 5 。于是 12 1 3 3 6 8 0 50 . 1 1 0l lT 2序 7：精铣燕尾导轨面 刀具：直柄燕尾铣刀，刀具规格为 1 6, 5 5d 刀具长度为 L=60刀杆长度为 刀具材料 （ 1）计算切削用量 确定进计量 f r(见工艺手册表 确定切削速 v=s （见工艺手册表 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 13 . 1 4 1 6s d s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 按机床选取 118r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l 1l1 2)=9 2l 1 30 130 所以， 1 3 3 6 9 1 211 1 8 6 0 . 0 9 序 8：粗铣 T 形槽 （ 1）计算切削用量 刀具：该道工序需要两把铣刀首先用一把直柄立铣刀铣出直槽来，之后再用一把 形槽来。 直柄立铣刀规格 :直径 D=18柄直径 d=18长 L=90头长 40，粗铣齿数 =3，刀具材料高速钢 T 形槽铣刀的规格：刀头直径 d=16 盘直径 D=29盘宽度 B=13, 刀长L=105 确定进计量： f r(见工艺手册表 3确定切削速 0 . 200 . 1 5 0 . 5 0 . 4 0 . 2 0 . 8 5 0 . 11 0 . 5 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T=工艺手册 0 . 20 . 1 5 0 . 5 0 . 4 0 . 2 0 . 8 5 0 . 11 0 . 5 1 8 1 . 3 43 . 6 9 0 . 0 7 6 0 3v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 . 7 /3 . 1 4s r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 按机床选取 900r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l 1l1 2)=10 2l 1 30 3 所以， 1 3 3 6 1 0 1 3 . 3 2 30 . 0 7 验机床功率：铣削功率按工艺手册表 示公式计算 5 0 . 1 7 0 . 6 5 0 . 8 309 2 . 4 1 0m p f e p mP d a a a z n k 式中，pm v k k=以 切削时消耗的功率5 0 . 1 7 0 . 6 5 0 . 8 39 2 . 4 1 0 1 . 0 6 =工艺手册表 床说明书可知， 电机功率为 以机床功率足够，可以正常加工。 确定进计量： f r(见工艺手册表 确定切削速 v=s （见工艺手册表 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 13 . 1 4 1 6s d s 按机床选取 118r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=s 切削工时 12l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 1l1 2)=9 2l 1 30 130 所以， 1 3 3 6 9 1 211 1 8 6 0 . 0 9 序 11：粗精铣工作台前、后表面 刀具：端铣刀，刀具规格直径 D=125刀内径 d=40盘宽度 L=40数 =14，刀具材料高速钢。 （ 1）计算切削用量 确定进计量： f r（见工艺手册表 确定切削速度： 0 . 200 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 8 . 9 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册 表 T=工艺手册表 所以， 0 . 20 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 2 5 1 . 3 41 0 . 8 1 2 5 0 . 4 5 6 0v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d s 按工艺手册选取机床主轴转速为12r/以，实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 12l lT 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 1 0 020 . 5 ( ) (1 4 (1 2 5 4 ) 2 3 8 . 5( 0 . 0 3 0 . 0 5 ) 3 . 7 5 6 . 2 53l D C D 所以， 12 1 3 3 6 3 8 . 5 5 2 m i 4 5l lT 检验机床功率：铣削功率按工艺手册表 示公式计算 5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 401 5 4 1 0m p f e p mP d a a a z n k 式中，pm v k k=以 切削时消耗的功率5 0 . 1 4 0 . 9 0 . 7 2 1 . 1 41 5 4 1 0 1 . 0 2 =工艺手册表 床说明书可知， 电机功率为 以机床功率足够，可以正常加工。 精铣工作台前、后表面 （ 1）计算切削用量 刀具：端面刀，刀具规格直径 D=80盘宽度 L=36径 d=27 齿数 =10，刀具材料高速钢。 确定进计量： f r(见工艺手册表 确定切削速度 : 0 . 200 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 8 . 9 60ve f a a a z（见工艺手册表 式中， (见工艺手册表 T=工艺手册表 所以， 0 . 20 . 1 5 0 . 1 5 0 . 4 0 . 1 0 . 8 5 0 . 11 . 3 41 0 . 8 0 . 3 6 0v =s 确定机床主轴转速 1 0 0 0 1 0 0 03 . 1 4s d s 按工艺手册选取机床主轴转速为50r/以，实际切削速度 v=s （ 2） 切削工时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 12l lT 由于是精铣，所以128 0 , 3 5 。于是 12 1 3 3 6 8 0 50 . 3 4 5 0 1 0l lT 序 12： 粗铣安装滤液片的表面、粗精铣工作台左、右 表面 刀具：端面刀，刀具规格直径 D=80盘宽度 L=36径 d=27 齿数 =10，刀具材料高速钢。 （一）铣安装滤液片