虎钳活动钳身的工艺设计 毕业设计论文.docx

成都航空职业技术学院虎钳活动钳身的工艺设计 专业： 数控技术 班级： 111312 姓名： 学号： 110894 指导教师： 二零一四年六月摘要在机械制造中，工件在机床上进行加工时，应保证工件相对于刀具及切削运动，处于一个正确的空间位置；对于批量生产，还应保证整批工件在同一加工工位上，所占据空间位置不变。产品的批量较小或是单件生产时，这个同一正确位置则可以通过通用夹具逐个保证。而批量较大时，往往为快速完成工件的装夹，提高生产效率，则使用专门的夹具。本次课题的内容是机用虎钳，使用计算机辅助设计软件（ug）完成整体机构建模与装配，加载伺服电机进行运动仿真分析，得出结论。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上，虎钳属于第二种装夹方法。根据我们所学的机床夹具机械设计基础研究了机用虎钳的组成构造，发现虎钳具有简练紧凑，夹紧力度强，增利特性好，易于操作使用等特点。一般很适合中型铣床、钻床、以及平面磨床等机械设备使用。关键词： 通用夹具 ug 仿真 三维造型 abstrsact the graduation project (thesis) did for the cylindrical cam parts machining process and tooling design, which includes the parts analysis, process analysis, process, equipment design choice and so on. in this thesis, cylindrical cam machining process, in the process technology and equipment design and selection of a detailed description, including the parts and materials, characteristics of the crude, the benchmark analysis to determine the fine, the choice of equipment and tooling, processing methods, process route , and parts machining process description, etc.; while in parts of the tooling description of the part positioning, clamping scheme, fixture design, and the use and maintenance of fixtures and so do a detailed explanation. keywords: universal fixture ug simulation three-dimensional modeling目 录1.绪 论11.1课题背景11.2设计夹具目的11.3夹具的分类11.4夹具成型图12.机构分析22.1装配图22.2钳口体32.3螺杆42.4轴套52.5链接方块63.零件工艺性分析73.1钳口体形状、结构及尺寸分析73.2螺杆形状、结构及尺寸分析73.3轴套形状、结构及尺寸分析73.4链接方块形状、结构及尺寸分析73.5零件材料分析74.零件工艺分析94.1定位基准分析94.1.1定位基准的选择94.1.2定位基准选择的原则94.1.3定位基准的确定94.2装夹方式分析114.2.1装夹方式的选择114.2.2 确定合理的装夹方式114.2.3零件的技术要求134.3数控刀具选择134.3.1 数控车刀的选择134.3.2 数控铣刀的选择145.工艺规程设计165.1基面的选择165.1.1粗基准选择165.1.2精基准的选择165.2零件加工方法165.3制定工艺路线185.4机械加工余量及公差的查询205.5设备及工装的选择225.6切削用量的合理选择246.零件加工现场分析266.1钳口体零件加工分析266.1.1钳口体成型图266.1.2钳口体加工现场路线综述266.2螺杆零件加工分析296.2.1螺杆成型图296.2.2螺杆加工现场路线综述296.3轴套零件加工分析306.3.1轴套成型图306.3.2.轴套加工现场路线综述306.4链接方块零件加工分析316.4.1链接方块成型图316.4.2链接方块加工现场路线综述326.5零件现场加工心得32总 结33致 谢34参考文献35 成都航空职业技术学院学生毕业论文 1.绪 论1.1课题背景现代加工业是综合应用计算机、自动控制、自动检测 以及精密机械等高新技术的产物，是典型的机电一体化产品，但是夹具的作用也显得越来越重要。迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。1.2设计夹具目的 本次加工目的为帮助成航数控教研室增加日常教学使用夹具，提高教学效率。并且通过这次夹具设计，提高本人对于零件加工材料、工序以及机床设备使用的认识等专业知识。 1.3夹具的分类夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，此次设计精密型夹具为手动夹具，已经标准化，可加工一定范围内不同工件的夹具，成为通用夹具。 1.4夹具成型图图1-1 夹具成型图2.机构分析2.1装配图2.2钳口体图2-2钳口体示意图 该零件材料为45钢，由台阶面，孔，槽，组成。毛坯尺寸为105*60*57，以上零件的支撑部分为底面，工作部分为阶梯孔，需要加工的表面有：99.9*44.7*52.2外轮廓，17.430.7阶梯孔，9.16.7孔，v型槽。加工时保证其表面粗糙度和平行垂直度等。2.3螺杆图2-3 螺杆示意图 该零件材料为45钢，由圆柱，螺纹组成。毛坯尺寸为25*215，以上零件为螺杆，从图上可知，需要加工的部分由：外轮廓，3通孔，15圆柱，20螺纹，12长为8mm圆柱。 2.4轴套图2-4 轴套示意图 该零件材料为45钢，毛坯尺寸为50*70。从图上可知需要加工的部分为：43*40，30*20圆柱，20*45内孔，3，10通孔。2.5链接方块图2-5 链接方块示意图 该零件材料为45钢，由孔，台阶面组成。以上图为钳口块，其加工的部分为：毛坯尺寸为53*20*43，48*14*38.3外轮廓，17*1的长方形台阶，15.39的通孔。3.零件工艺性分析3.1钳口体形状、结构及尺寸分析 该零件由图样可以看出为长方体和凸台的组合体，采取基孔制配合，偏差为0+0.08。该零件位置要求较高的为m9螺纹孔与17.4的台阶孔，上诉两个尺寸关系到螺杆的自由度限制，使其能够纵向移动。其次，该零件具有两个退刀槽，这也是钳口体能够移动的关键尺寸。背面有两个互相垂直的v型槽，由线切割加工。此零件由立式铣床加工。3.2螺杆形状、结构及尺寸分析 该零件为活动钳身关键零件，其梯形螺纹加工要求较高。此螺纹为30度梯形螺纹，梯形螺纹一般比三角形螺纹的螺纹牙大，所以切削量也多，和三角形螺纹的进给方法不同。根据梯形螺纹的基本牙型，用牙底宽的矩形螺纹的车刀开始加工牙宽的矩表螺纹。与一般的矩形螺纹相比牙底的宽度大得多，所以必须取好后角。 另外，螺杆与轴套采取销链接。轴套采取滚花处理。此零件由卧式车床加工。3.3轴套形状、结构及尺寸分析 该零件为螺杆配合固定零件，其3通孔需与螺杆3通孔配合，以用销固定。两个10通孔互为90度垂直，以确保使用者能够方便快捷的拧紧。 此零件由卧式车床加工。3.4链接方块形状、结构及尺寸分析 此零件相对来说较为简单，为长方体零件。加工时需要注意的是1mm的凸台加工，注意保持好尺寸余量。此零件由立式铣床加工。3.5零件材料分析 分析零件材料的种类、牌号及热处理要求，了解零件材料的切削加工性能，才能合理选择刀具材料和切削参数。同时要考虑热处理对零件的影响，如热处理变形，并在工艺路线中安排相应的工序消除这种影响。而零件的最终热处理状态也将影响工序的前后顺序。材料所选为45钢，常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。 正火可改善硬度小于160hbs毛坯的切削性能。该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为1217mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。 4.零件工艺分析4.1定位基准分析4.1.1定位基准的选择 选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。因为零件的加工过程中，定位基准的选择，首先应根据工件定位时要限制的自由度个数来确定定位基面的个数，然后再根据基准选择的规律正确地选择每个定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度的要求出发的，因此定位基准的顺序就应从精基准到粗基准。在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。4.1.2定位基准选择的原则 1 基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。2 便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。3 便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。4.1.3定位基准的确定1）钳口体： 钻铣加工时，以零件下端端面为定位基准。图4-1 钳口体2）螺杆：车削加工时，以零件的端面做定位基准。图4-2 螺杆3）轴套：车削加工时，以零件的端面做定位基准。图4-3 轴套4）链接方块：钻铣加工时，以零件上端端面为定位基准。图4-4 链接方块4.2装夹方式分析4.2.1装夹方式的选择为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。数控加工对于夹具的总要求是：要充分发挥数控机床的高速度、高精度和自动化的效能，还应该有相应的夹具进行配合。鉴于数控加工的特点，对其使用的夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，还应重点考虑一下几点：夹具应具有较高的定位精度，尽可能做到定位基准与设计基准重合，以缩小定位误差：各元件应具有较好的精度保持性，以利于唱起、可靠地使用。零件装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。夹具上各类零部件不应妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。排屑要方便顺畅，以免切屑聚集破坏工件的定位和切屑带来的大量热量引起热变形，影响加工质量。 为发挥数控加工的效率，批量较大的零件加工尽可能采用多工位、气动或液压夹具。4.2.2 确定合理的装夹方式1）钳口体：以底面为支撑，左右两端加持毛坯，左下角为坐标原点。图4-5 钳口体2）螺杆：以左端为加持对象，右端为坐标原点。图4-6 螺杆3）轴套：以左端为加持对象，右端为坐标原点。图4-7 轴套4）链接方块：以左右两端加持，左下角为坐标原点。图4-8 链接方块4.2.3零件的技术要求零件各个加工表面精度要求不一样，同时有垂直度要求，需磨削加工才能得到，圆柱外形尺寸可以在普通车床上进行，但考虑到加工的方便可以在数控车床上进行，选取同一加工坐标系，而且配有刀库，进而方便了加工，虽然提高了成本，但是同样提高效率。同样圆柱外轮廓的通孔也在数控设备上进行，既能保证平面精度要求而且方便加工。4.3数控刀具选择4.3.1 数控车刀的选择 数控车刀与普通车刀在使用上许多方面都相同，不过为了达到高效、多功能、快换、经济的目的，数控车刀与普通金属切削刀具相比应具有以下特点：（1） 具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能。（2） 高精度、高可靠性和较强的适应性。（3） 能够满足高切削速度和打进给量的要求。（4） 刀具的耐磨性以及刀具的使用寿命长，刀具的材料和切削参数与被加工工件材料之间要是以前。（5） 刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆装时要求重复定位精度高，安装调整方便。当前使用的刀具材料有许多，不过应用最多的还是工具钢（碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）和硬质合金类普通刀具材料。数控刀具材料选择考虑因素比较多，需要根据加工零件的材料、生产成本、企业经济状况、产品交货期、企业习惯等多方面因素选择。从零件材料看，一般铝合金、硬度低的碳钢和合金钢材料，采用高速钢刀具比较多;硬度高的零件一般采用硬质合金刀具和涂层刀具。刀具从结构类型上可分为：（1） 整体式 整体式是指刀片和刀杆一体，整体制成。高速钢刀具基本采用整体式，现在许多小型硬质合金刀具也采用整体式。（2） 机架可转位式 机架可转位刀具是指可转位刀片的机夹刀具。机夹式刀具有两个特点：一个是至少有两个加工好的切削刃，另一个特点是刀片转位后切削刃在导体上的位置不变，有相同的切削参数。（3） 焊接式 焊接式车刀一般是刀头与刀体采用不同的材料，将两部分焊接而成。（4） 减震式 当刀具的工作臂长与直径比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。（5） 内冷式 切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部，此类刀具一般用于深孔钻削。（6） 特殊形式 特殊形式刀具如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。一般零件在数控车床粗车时，要选用强度高，寿命长的刀具，以满足粗车时刀吃刀量和大进给量的要求;精车时，选用精度高、寿命长的刀具，以满足精度要求。数控加工的自动化程度高，为了减少换刀时间和方便对刀，尽可能采用机夹可转位式刀具。综合以上分析可以选择出转接框零件加工中所使用的车床刀具（见表）：产品名称或代号零件名称转接框零件图号序号 刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1t01硬质合金45端面车刀1车端面粗加工2t02硬质合金45端面车刀1车端面精加工3t03硬质合金90右偏刀1车外轮廓粗加工4t04硬质合金93右偏刀1车外轮廓精加工5t05硬质合金内孔镗刀1镗内孔粗加工6t06硬质合金内孔镗刀1镗内孔精加工7t07r1成型车刀1r1倒角表4-1 车床刀具清单4.3.2 数控铣刀的选择数控铣刀类型应与工件表面形状和尺寸相适应。加工较大的平面选择面铣刀；加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面等多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀。根据不同的加工材料和加工精度要求，应选择不同参数的铣刀进行加工。选用数控铣刀时应注意以下几点：（1） 在数控机床上铣削平面时，应采用可转位硬质合金刀片铣刀，一般采用两次走刀，一次粗铣，一次精铣。（2） 高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因为毛坯面有硬化层和夹砂现象，会加速刀具的磨损。（3） 加工余量较小，并且要求表面粗糙度值较低时，应采用立方氮化硼刀片面铣刀或陶瓷刀片面铣刀。（4） 镶硬质合金立铣刀可用于加工凹槽、窗口面、凸台面和毛坯表面。（5） 加工精度较高的凹槽时，可采用直径比槽宽小一些的立铣刀，先铣槽的中间部分，然后利用刀具的半径补偿功能铣削槽的两边，知道达到精度要求为止。（6） 在数控铣床上钻孔，一般不采用钻摸。钻孔深度为直径的5倍左右的深孔加工容易折断钻头，可采用固定循环程序，多次自动进退，以利于冷却排屑；而且钻孔前最好先用中心钻钻一个中心孔或采用一个刚性好的短钻头锪窝引正，因为锪窝除了可以解决毛坯表面钻孔引正问题外，还可以替代孔口边的倒角。 综合以上分析可以选择出转接框零件加工中所使用的铣床刀具（见表）：产品名称或代号零件名称转接框零件图号序号 刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1t0830硬质合金刀1铣轮廓2t0912硬质合金刀1铣轮廓，清根3t109麻花钻1m9螺纹4t113麻花钻13通孔5t1210麻花钻110通孔6t1320麻花钻120孔表4-2 铣床刀具清单5.工艺规程设计5.1基面的选择确定合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 我们将有三件零件进行找正：钳口体，螺杆，轴套，连接块。5.1.1粗基准选择 在小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。钳口体和连接块我们用到了虎钳，以左下角为粗基准。螺杆，轴套我们用到了三爪卡盘，直接找到了圆柱的中心。此基准为粗基准。5.1.2精基准的选择 钳口体和连接块我们仍以左下角为精基准，螺杆和轴套以粗加工后的圆柱中心为精基准。5.2零件加工方法（1） 技术要求 零件的技术要求主要是轴向孔和径向孔的尺寸精度和配合精度。相互位置精度主要是平面度和垂直度； （2）毛坯选择 块料。（3） 定位基准选择 钳口体和链接块定位基准选择下表面，螺杆和轴套为左端面。 （5） 热处理工序 毛坯在粗车前应根据材质和技术要求安排正火火退火处理，以消除应力，改善组织和切削性能。性能要求较高的毛坯在粗加工后、精加工前应安排调质处理，以提高零件的综合机械性能；对于硬度和耐磨性要求不高的零件，调质也常作为最终热处理。相对运动的表面需在精加工前或后进行表面淬火处理或进行化学热处理，以提高其耐磨性。 （6） 加工工序的划分一般可按下列方法进行：刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。这样可减少换刀次数,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。 （7）工件加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序一般应按下列原则进行：上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。 （8）走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹，刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。由于半精加工和精加工的走刀路线是沿其零件轮廓顺序进行的，所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。合理确定对刀点,对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。5.3制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应道考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。钳口体工艺路线方案如下：0 5 10 15备坯 线切割 热处理 检验1.按图铸造 1.退火 1.毛坯检验2.清砂 2.hrc403.按级精度检验20 25 30 35铣 铣 铣 线切割1.粗铣外轮廓 1.粗铣30.717.4台阶孔 1.粗铣m9螺纹孔 1.线切割均为3.4的退刀槽 2.精铣外轮廓 2.精铣30.717.4台阶孔 2.精铣m9螺纹孔40 45 50 55 线切割 线切割 钳工 检验 1.切v型方槽 1. 切v型方槽 1.去毛刺 1.检验各尺寸60终检螺杆工艺路线方案如下：0 5 10 15备坯 线切割 热处理 检验1.按图铸造 1.退火 1.毛坯检验2.清砂 2.hrc403.按级精度检验20 25 30 35车 车 钻 钳工1.粗车外轮廓 1.粗车20螺纹 1.钻 3通孔 1.去毛刺 2.精车外轮廓 2.精车20螺纹 40 45 检验 终检 1. 检验各尺寸轴套工艺路线方案如下：0 5 10 15备坯 线切割 热处理 检验1.按图铸造 1.退火 1.毛坯检验2.清砂 2.hrc403.按级精度检验20 25 30 35车 钻 钻 铣1.粗车外轮廓 1.钻20深45孔 1. 钻3通孔 1.铣10通孔 2.精车外轮廓 40 45 50钳工 检验 终检 1.去毛刺 1.检验各尺寸链接块工艺路线方案如下：0 5 10 15备坯 线切割 热处理 检验1.按图铸造 1.退火 1.毛坯检验2.清砂 2.hrc403.按级精度检验20 25 30 35铣 铣 铣 钳工1.粗铣外轮廓 1.粗铣17*1凸台 1.粗铣15.3深9.8孔, 9通孔 1.去毛刺 2.精铣外轮廓达图 2.精铣 17*1凸台 2.精铣15.3深9.8孔, 9通孔40 45 检验 终检 1.检验各尺寸注：钳口体与链接方块轮廓成型后，均需单边留0.2mm磨量进行磨削处理。5.4机械加工余量及公差的查询零件工序号工步名称加工表面尺寸（mm）余量(mm)公差（mm）钳口体0备坯5-820粗铣轮廓轮廓19.9*44.7*99.9125精铣轮廓轮廓19.9*44.7*99.9-0.03+0.0230铣孔前端面30.7深5.03-0.01+0.0335铣孔前端面17.4深20.04-0.01+0.0140切退刀槽上端面宽，深3.40+0.0145铣螺纹孔上端面m9x2-0.01+0.0350切v型槽背面大口9.5，小口2.3，深5,4-0.005+0.0155切v型槽背面同上-0.005+0.01表5-1 钳口体机械加工余量及公差零件工序号工步名称加工表面尺寸（mm）余量(mm)公差（mm）螺杆0备坯5-820粗铣轮廓轮廓25*215125精铣轮廓轮廓25*215-0.02+0.0230粗车螺纹圆柱表面20135精车螺纹圆柱表面20-0.01+0.0140钻孔圆柱表面3表5-2 螺杆机械加工余量及公差零件工序号工步名称加工表面尺寸（mm）余量(mm)公差（mm） 轴 套0备坯5-820粗铣轮廓轮廓50*70125精铣轮廓轮廓50*70-0.03+0.0230钻孔外缘20深45-0.01+0.0335铣孔外缘10通孔-0.01+0.0140钻孔外缘3通孔-0.01+0.01表5-3 轴套机械加工余量及公差零件工序号工步名称加工表面尺寸（mm）余量(mm)公差（mm）链接方块0备坯5-820粗铣轮廓轮廓48*38.3*15125精铣轮廓轮廓48*38.3*15-0.01+0.0130铣凸槽下端面17*10+0.0135铣孔上端面15.3深9.80+0.0140铣螺纹孔上端面m9x20+0.01表5-4 链接方块机械加工余量及公差5.5设备及工装的选择零件工序号工步名称加工表面选用刀具夹具量具设备 钳口体0备坯20粗铣轮廓轮廓10铣刀虎钳游标卡尺立式铣床25精铣轮廓轮廓6铣刀虎钳游标卡尺立式铣床30铣孔前端面6铣刀虎钳内径千分尺立式铣床35铣孔前端面6铣刀虎钳内径千分尺立式铣床40切退刀槽上端面游标卡尺线切割45切螺纹孔上端面内径百分表线切割50切v型槽背面游标卡尺线切割55切圆弧背面游标卡尺线切割表5-5 钳口体设备及工装的选择零件工序号工步名称加工表面选用刀具夹具量具设备螺杆0备坯20粗车轮廓轮廓外缘车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床25精车轮廓轮廓外援车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床30粗车螺纹圆柱表面螺纹车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床35精车螺纹圆柱表面螺纹车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床40钻孔圆柱表面3麻花钻虎钳游标卡尺立式铣床表5-6 螺杆设备及工装的选择零件工序号工步名称加工表面选用刀具夹具量具设备轴套0备坯20粗车轮廓轮廓外缘车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床25精车轮廓轮廓外援车刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床30钻孔圆柱表面20麻花钻三爪卡盘游标卡尺卧式车床35铣孔圆柱表面10麻花钻虎钳游标卡尺卧式车床40钻孔圆柱表面3麻花钻虎钳游标卡尺立式铣床表5-7 轴套设备及工装的选择零件工序号工步名称加工表面选用刀具夹具量具设备 链 接 方 块0备坯20粗铣轮廓轮廓10铣刀虎钳游标卡尺立式铣床25精铣轮廓轮廓6铣刀虎钳游标卡尺立式铣床30铣凸槽下端面6铣刀虎钳游标卡尺立式铣床35铣孔上端面6铣刀虎钳内径千分尺立式铣床40铣螺纹孔上端面6螺纹铣刀虎钳内径千分尺立式铣床表5-8 链接方块设备及工装的选择5.6切削用量的合理选择零件工序号工步名称加工表面ap(mm)f(mm/r)v（mm/min）钳口体0备坯20粗铣轮廓18004025精铣轮廓18006530铣30.7孔11008035铣17.4孔0.81004040铣上端面0.28004045铣m9螺纹孔x20.21006050铣背面18004055铣背面180040表5-9 钳口体切削用量的选择零件工序号工步名称加工表面ap(mm)f(mm/r)v（mm/min） 螺 杆0备坯20粗车轮廓16008025精车轮廓0.26006530粗车20螺纹16008035精车20螺纹0.26004040钻圆柱表面100表5-10 螺杆切削用量的选择零件工序号工步名称加工表面ap(mm)f(mm/r)v（mm/min） 轴 套0备坯20粗车轮廓16008025精车轮廓0.26006530钻20孔10035铣10通孔1004040钻3通孔100表5-11 轴套切削用量的选择零件工序号工步名称加工表面ap(mm)f(mm/r)v（mm/min）链接方块0备坯20粗铣轮廓15004025精铣轮廓14006530铣下端面14008035铣15.3孔0.84004040铣m9螺纹孔x20.240040表5-12 链接方块切削用量的选择详细工序内容见工艺规程卡片。6.零件加工现场分析6.1钳口体零件加工分析6.1.1钳口体成型图图6-1 钳口体现场实体图6-2 钳口体现场实体6.1.2钳口体加工现场路线综述 （1）备坯：自行购买45钢毛坯，按照尺寸要求于线切割机编制cad图形，绘制加工路线，并单边留出1mm余量。 （2）粗加工:将切好的毛坯于虎钳上装夹，在立式普通铣床上进行粗加工。首先选择一面进行铣削见光，确定粗基准。以粗基准面为底面，铣削加工凸台与台阶上表面。上述两面加工完成后，换面装夹，以地面和凸台上表面为装夹面，铣削正面与背面。以上四面铣削完成后，取下工件并于卧式普通铣床装夹。以粗基准面靠于事先准备好的单面垂直的长方体块，利用压板将零件固定，铣削左端面与右端面。以上各面加工完成后，将零件重新装夹于立式普通铣床，以工件左右两端面为装夹面，加工凸台左右两端面。以上各面粗加工时均留0.2mm磨量。（3）热处理：粗加工完成后，零件轮廓成型，此时将零件进行热处理，提高其硬度。热处理过后，零件硬度达到hrc3540。（4）精加工：此零件精加工全程采取精密磨床进行加工，按照图纸级精度采取基孔制配合，精度达到0+0.008mm。如图（7-3），以底面为基准面，首先进行见光磨削，随后以其为精基准面，加工台阶和凸台上表面。此时应注意，加工台阶左右两平面时，应同时进行，左端进刀磨削后，保持高度不变，移动砂轮至右端进行磨削，以确定两面的平行度。以上每刀进给0.01mm。 上述平面加工后，如图（7-4）所示，以其左端面为基准面，对零件进行打表找正，保持其平行度在0.01mm以内。以此面为基准面加工凸台左右两端面。按照砂轮刻度每刀进给0.02m。基准面图6-3 钳口体精加工基准面图6-4 钳口体精加工 （5）加工螺纹孔：按照图纸要求，于凸台上表面划线，找准孔位。上述两孔可装夹于虎钳上以钻台加工。 （6）台阶孔加工：首先，根据图纸要求划线找准孔位。将零件以四爪卡盘装夹，如图（7-5）所示。注意装夹时需铜片保护。先以麻花钻，钻出底孔，再以内圆车刀扩孔，完成加工图6-5 钳口体台阶孔加工（7）加工退刀槽与v型槽：将零件置于线切割机，如图（7-6）。按照图纸编绘cad图形和加工路线。图6-6 钳口体退刀槽与v型槽加工6.2螺杆零件加工分析6.2.1螺杆成型图 图6-7 螺杆现场实体6.2.2螺杆加工现场路线综述 此零件为此次加工较为特殊零件，梯形螺纹要求操作者技能较高。在进行初步试车后，决定利用现场废弃螺杆进行再处理，利用线切割机将其长度改小，以达到图纸要求。对其右端进行车削，按照图纸要求获得相应尺寸凹槽。6.3轴套零件加工分析6.3.1轴套成型图图6-8 轴套现场实体6.3.2.轴套加工现场路线综述 （1）加工外圆：以现场45钢棒料为毛坯，按照图纸要求装夹于普通车床，车削端面后首先加工外圆，先加工43外圆，按照大端外圆尺寸将零件统一进行外圆车削加工。 （2）滚花：外圆加工完成后，换上直线滚花刀，对零件未装夹部分进行整体滚花。 （3）加工外圆：将零件进行掉头装夹，车削端面后，按照图纸加工30外圆。 （4）镗孔：外圆加工完毕后，进行20深度为45mm的镗孔作业。 （5）钻孔：如图（7-9）所示，按照图纸要求，借助塞尺找中心，完成后加工10通孔。当第一个通孔加工完毕后，由于此孔仅拧紧作用，精度要求不高，可将尺寸想当的物体穿过孔，平行放与虎钳，以加工另一通孔。图6-9 轴套通孔加工 （6）钻与螺杆配合孔：将螺杆与轴套配合在一起，由于两者采取间歇配合，为保证期钻孔时不发生较明显位移，可镶嵌铜片或纸张以增加两者摩擦，以更好的固定。将配合后的零件置于立式普通铣床，找准中心后，按照图纸要求，首先用中心钻打孔，以防止钻头尺寸过小加工曲面时折断。再换上3麻花钻进行钻孔作业。6.4链接方块零件加工分析6.4.1链接方块成型图图6-10 链接方块现场实体图6-11 链接方块现场实体6.4.2链接方块加工现场路线综述（1）备坯：利用加工现场已经热处理过后的45钢材料，按照尺寸要求，单边留出0.2mm余量进行线切割加工，获得零件毛坯。（2）铣凸台：由于零件经过线切割后，以成型，所以直接上铣床加工1mm凸台。（3）钻孔：此零件可放置于钻台上，用虎钳装夹，加工前根据图纸划线，以8麻花钻为底孔进行打孔。（4）精加工：对底面进行见光处理，以其为基准面，对其他表面进行磨削。6.5零件现场加工心得 此次零件加工，为本人大学期间，加工过程最为完善，加工步骤最为详细，加工要求最为严格的一次加工作业。在这次加工作业中，从最初的备料到最后的成型，每一步都由自己亲力亲为，在这期间，熟识了零件加工的整体步骤顺序，加深了对数控操作的认识。 在这次