毕业设计（论文）轴套零件加工工艺及铣加工69×12（r6）槽夹具设计

1、XX大学 课程设计论文 轴套加工机床夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要轴套零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词

2、：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差全套设计请加 197216396或401339828目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc407396318 摘 要 PAGEREF _Toc407396318 h II HYPERLINK l _Toc407396319 目 录 PAGEREF _Toc407396319 h III HYPERLINK l _Toc407396320 第1章 序 言 PAGEREF _Toc407396320 h 5 HYPERLINK l _Toc407396321 第2章 零件的分析 PAGEREF _Toc407396321 h

3、 6 HYPERLINK l _Toc407396322 零件的形状 PAGEREF _Toc407396322 h 6 HYPERLINK l _Toc407396323 零件的工艺分析 PAGEREF _Toc407396323 h 6 HYPERLINK l _Toc407396324 第3章 工艺规程设计 PAGEREF _Toc407396324 h 7 HYPERLINK l _Toc407396325 3.1 确定毛坯的制造形式 PAGEREF _Toc407396325 h 7 HYPERLINK l _Toc407396326 3.2 基面的选择 PAGEREF _Toc40

4、7396326 h 7 HYPERLINK l _Toc407396327 3.3 制定工艺路线 PAGEREF _Toc407396327 h 8 HYPERLINK l _Toc407396328 3.3.1 工艺路线方案一 PAGEREF _Toc407396328 h 8 HYPERLINK l _Toc407396329 3.3.2 工艺路线方案二 PAGEREF _Toc407396329 h 9 HYPERLINK l _Toc407396330 3.3.3 工艺方案的比较与分析 PAGEREF _Toc407396330 h 10 HYPERLINK l _Toc4073963

5、31 3.4 选择加工设备和工艺装备 PAGEREF _Toc407396331 h 11 HYPERLINK l _Toc407396332 3.4.1 机床选用 PAGEREF _Toc407396332 h 11 HYPERLINK l _Toc407396333 3.4.2 选择刀具 PAGEREF _Toc407396333 h 12 HYPERLINK l _Toc407396334 3.4.3 选择量具 PAGEREF _Toc407396334 h 12 HYPERLINK l _Toc407396335 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 PAGEREF _Toc

6、407396335 h 12 HYPERLINK l _Toc407396336 确定切削用量及基本工时 PAGEREF _Toc407396336 h 13 HYPERLINK l _Toc407396337 第4章 铣加工6912（R6）槽液压夹具设计 PAGEREF _Toc407396337 h 26 HYPERLINK l _Toc407396338 研究原始质料 PAGEREF _Toc407396338 h 26 HYPERLINK l _Toc407396339 定位基准的选择 PAGEREF _Toc407396339 h 26 HYPERLINK l _Toc4073963

7、40 切削力及夹紧力的计算 PAGEREF _Toc407396340 h 26 HYPERLINK l _Toc407396341 定位误差的分析 PAGEREF _Toc407396341 h 30 HYPERLINK l _Toc407396342 4.5 确定夹具体结构和总体结构 PAGEREF _Toc407396342 h 31 HYPERLINK l _Toc407396343 4.6 夹具设计及操作的简要说明 PAGEREF _Toc407396343 h 32 HYPERLINK l _Toc407396353 总 结 PAGEREF _Toc407396353 h 34 H

8、YPERLINK l _Toc407396354 致 谢 PAGEREF _Toc407396354 h 35 HYPERLINK l _Toc407396355 参 考 文 献 PAGEREF _Toc407396355 h 35 第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经

9、济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴套零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析题目给的零件是轴套零件，主要作用是起连接作用。

10、零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。由零件图可知，其材料为45，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。轴套零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度。2.车外圆及端面，表面粗糙度。3.车装配孔，表面粗糙度。4.半精车侧面，及表面粗糙度，法兰面粗糙度。轴套共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面，100外圆，外圆90，外圆85圆，28内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达

11、到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；100的外圆，粗糙度为1.6；85的外圆，58的外圆，并带有倒角；其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，28的孔或内圆直接在上做镗工就行了。第3章 工艺规程设计本轴套来自假设年产量为产品的生产纲领5000台/年，该零件备品率为4，废品率为 0.5。结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=Qn(1+)（1+)=5226件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45，年产量已达成批生产水平，而且零件

12、轮廓尺寸不大，可以采用型材圆钢，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像轴套这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不

13、加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制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能得到合理的保证。在生产纲领已经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。3.3.1 工艺路线方案一10开料型材开料110X28520粗车粗车右端面，粗车外圆100，粗车外圆90，粗车外圆85，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留1mm的半精车余量30

14、粗车粗车外圆70以及两侧45度斜坡，注意各外圆留1mm的半精车余量40半精车半精车右端面，半精车外圆100，半精车外圆90，半精车外圆85，半精车各外圆台阶及倒角，达到图纸尺寸50半精车半精车外圆70以及两侧45度斜坡，车左端面，达到图纸尺寸60车退刀槽车退刀槽87X4，车退刀槽86.5X3.3，70车螺纹车螺纹M90X280钻钻中心孔通孔28，先钻底孔20，然后扩至2890粗车、半精车粗车、半精车内 孔60以45度倒角100粗车、半精车掉头，粗车、半精车内 孔32D、内 孔50D，以45度倒角110铣铣位于外圆70处深为3的平面120铣铣长为69，R6的键槽130钻孔攻丝钻圆周钻孔攻丝3XM

15、12140钻孔钻径向10D孔150钻孔钻径向15D孔160钻孔攻丝径向钻孔攻丝M8深15170钻孔攻丝钻内部一处M5深12，先钻孔后攻丝180钳去毛刺，清洗190终检终检入库3.3.2 工艺路线方案二10开料型材开料110X28520粗车粗车右端面，粗车外圆100，粗车外圆90，粗车外圆85，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留1mm的半精车余量30粗车粗车外圆70以及两侧45度斜坡，注意各外圆留1mm的半精车余量40半精车半精车右端面，半精车外圆100，半精车外圆90，半精车外圆85，半精车各外圆台阶及倒角，达到图纸尺寸50半精车半精车外圆70以及两侧45度斜坡，车左端面，达到图纸尺寸60

16、车退刀槽车退刀槽87X4，车退刀槽86.5X3.3，70车螺纹车螺纹M90X280钻钻中心孔通孔28，先钻底孔20，然后扩至2890钻孔攻丝钻圆周钻孔攻丝3XM12100钻孔钻径向10D孔110钻孔钻径向15D孔120钻孔攻丝径向钻孔攻丝M8深15130钻孔攻丝钻内部一处M5深12，先钻孔后攻丝140粗车、半精车粗车、半精车内 孔60以45度倒角150粗车、半精车掉头，粗车、半精车内 孔32D、内 孔50D，以45度倒角160铣铣位于外圆70处深为3的平面170铣铣长为69，R6的键槽180钳去毛刺，清洗190终检终检入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装

17、夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二增加了装夹次数，增加了机床的来回调换，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10开料型材开料110X28520粗车粗车右端面，粗车外圆100，粗车外圆90，粗车外圆85，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留1mm的半精车余量30粗车粗车外圆70以及两侧45度斜坡，注意各外圆留1mm的半精车余量40半精车半精车右端面，半精车外圆100，半精车外圆90，半精车外圆85，半精车各外圆台阶

18、及倒角，达到图纸尺寸50半精车半精车外圆70以及两侧45度斜坡，车左端面，达到图纸尺寸60车退刀槽车退刀槽87X4，车退刀槽86.5X3.3，70车螺纹车螺纹M90X280钻钻中心孔通孔28，先钻底孔20，然后扩至2890粗车、半精车粗车、半精车内 孔60以45度倒角100粗车、半精车掉头，粗车、半精车内 孔32D、内 孔50D，以45度倒角110铣铣位于外圆70处深为3的平面120铣铣长为69，R6的键槽130钻孔攻丝钻圆周钻孔攻丝3XM12140钻孔钻径向10D孔150钻孔钻径向15D孔160钻孔攻丝径向钻孔攻丝M8深15170钻孔攻丝钻内部一处M5深12，先钻孔后攻丝180钳去毛刺，清洗

19、190终检终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。.工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用万能磨床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经

20、济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表12-47，选择双斜边二号砂轮。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加

21、工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“轴套” 零件材料为45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铁的性能比较，45的硬度HB为143269，表2.2-23铁的物理性能，QT500-7密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50

22、000以上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。确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 工序20粗车右端面，粗车外圆100，粗车外圆90，粗车外圆85，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留1mm的半精车余量右端面的切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C

23、A6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量9）在机械制造工艺设计手册可知： 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，2），故实际进给力为： =950 （3-2）由

24、于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25

25、，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）3.6.1.3 确定粗镗的切削用量及基本工时.确定切削深度 =.确定进给量根据切削用量简明使用手册表1.5可知，当粗镗铸件时，镗刀直径，镗刀伸出长度为时： 9），选择， .确定切削速

26、度 = （3-9）式中=，=0.2，=0.20，=， （3-10） =37 = （3-11）按CA6140机床的转速，选择 =160.计算基本工时选镗刀的主偏角=，则=，则： =117 3.6.2 工序30粗车外圆70以及两侧45度斜坡，注意各外圆留1mm的半精车余量本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：a T=563.6.3 工序40半精车右端面，半精车外圆100，半精车外圆90，半精车外圆85，半精车各外圆台阶及倒角，达到图纸尺寸所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1

27、.1，由于C6021机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量9）在机械制造工艺设计手册可知： 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，2），故实际进给力为： =950 由于切削时进

28、给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=

29、，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+= =3.6.4 工序50半精车外圆70以及两侧45度斜坡，车左端面，达到图纸尺寸本工序仍半精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。3.6.5 工序80钻中心孔通孔28，先钻底孔20，然后扩至28表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途

30、GB1436-85直柄麻花钻在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用X308025摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-

31、85） mm直径范围直柄麻花钻ll1151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85） （）d (mm)2f30118124060表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）20高速钢铸铁（2）单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.确定进给量。.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-17高速钢钻头在球墨铸铁（190HB

32、S）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12=1.0，R=0.85。 V=12 （3-17）则 = =131 （3-18）可知， 取 n = 150则实际切削速度 .确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=233.6.5.2 确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。 则取切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =所以 =72选取 所以实际切削速度为确定切削时间（一个孔） =3.6.5.3 钻螺纹

33、底孔及攻螺纹钻螺纹底孔 取 （）所以 （）按机床选取= （）所以实际切削速度 （）切削工时（一个孔）： 攻螺纹根据表4-32选取所以 （293）按机床选取所以实际切削速度所以切削时间（一个孔）： 工序120 铣长为69，R6的键槽机床的选择：X52K型万能铣床（1）选择刀具：查，根据表，因为铣削宽度，可查得立铣刀 2）查，根据表，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铣削深度 铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为。2）决定每齿进给量 查，根据表，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量

34、，取，所以。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查，根据表，可选择高速钢立铣刀，粗铣，后刀面的最大磨损限度为，查，根据表，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度 查，根据表可查得：，（铣削余量较小时，） 铣削速度计算公式： 查，根据表可查得： 所以 m/min r/min 查，根据表，XA6132型万能铣床的使用说明书，选择： 这时实际切削速度为 m/min.1精铣（1）选择的机床、刀具的型号、尺寸均和粗铣相同（2）选择切削用量1）决定铣削深度根据，可查得精铣。2）决定每齿进给量 查，根据表，当铣削宽度时，铣刀每齿进给量，取，所以 mm/r3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查

35、，根据表，可选择高速钢铣刀，立铣刀，精铣，后刀面的最大磨损限度为，查，根据表，可查得选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度 查查得：，（铣削余量较小时，） 铣削速度计算公式： 查，根据表，可查得： 所以 m/min r/min 查，根据表， XA6132型万能铣床的使用说明书，选择： 这时实际切削速度为 m/min170：钻内部一处M5深12，先钻孔后攻丝选择钻床：Z525钻床1、刀具的选择：选择高速钢麻花钻，其直径。依据，根据表及表，可选择钻头的几何形状为：标准，。2、选择切削用量1）依据，根据表，可得钢的强度，钻头的直径时，。 因为，所以不需要乘孔深修正系数。 2）依

36、据，根据表，根据钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给力。 3）依据，根据表，按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330N(查，表2.35)时，进给量为。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据Z525钻床说明书，选择。查，根据表，当，时，查得轴向力。轴向力的修正系数为：故。查ZK546钻床的使用说明书，机床进给机构所允许的最大轴向力为，由于，所以可用。（2）决定钻头磨钝标准及寿命查，根据表，当时，可取得钻头的后刀面最大磨损量取为（），刀具的寿命T=15min。（3）决定切削速度查，根据表，可查得，。则。 =查，根据表，可查得，故： r

37、/min 查，根据ZK546钻头的使用说明书，可以考虑选择，但因为所选转数计算转数较高，会使刀具寿命下降，所以可将进给量降一级，即取，也可以选择较低一级的转数 ，仍用，比较这两种选择方案： 1）第一方案 , 2）第二方案 , 因为第一方案的乘积较大，基本工时较少，故第一方案好。这时, 。（4）检验机床扭矩及功率 查，根据表，当，时，。扭矩的修正系数为可查得，所以。根据Z525钻床的使用说明书，当时，。 由于，故选择之切削用量可用，即 f=0.17mm/r, , 。第4章 铣加工6912（R6）槽液压夹具设计利用本夹具主要用来铣加工6912（R6）槽，在铣槽时，为了保证技术要求，最关键是找到定位

38、基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对进行加工前，左端面外圆进行了粗铣加工，进行了精加工。因此，定位、夹紧方案有：采用V型块机构进行定位，通过联动机构进行夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力

39、的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。1液动夹紧装置液动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气

40、缸。2液压夹紧装置液压夹紧装置的结构和工作原理基本与液动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点：传动力大，夹具结构相对比较小；油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳Z噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。根据切削力，夹紧力的影响因素，在夹紧不利状态过程，该夹紧力的计算应该根据机械平衡原理来设计。最后，为了确保可靠夹紧，数值乘以安全系数实际所需夹紧力。初步确定液压缸参数表5-1 按负载选择工作压力1负载/ KN50工作压力/MPa 0.811.522.5334455表5-2 各种机械常用的系统工作压力1机械类型机 床农业机械小型

41、工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182032由于钻削力为4239N，往往要取大一些，在这取负载约为10000N，初选液压缸的设计压力P1=3MPa，为了满足工作这里的液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2（即液压缸内径D和活塞杆直径d应满足：。为防止切削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的背压，暂取背压为，并取液压缸机械效率。则液压缸上的平衡方程故液压缸无杆腔的有效面积：液压缸直径液压缸内径： 按GB/T2348-1980，取标准值D=

42、80mm；因A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径）则液压缸有效面积为：的校核查机械设计手册，取壁厚为10mm。则根据时； （4-2）可算出缸体壁厚为：10mm 则液压缸的外径式中 许用应力；（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，为位安全系数取5，即缸体的强度适中），P-缸筒试验压力。缸筒两端分别与缸盖和缸底链接，构成密封的压力腔，因而它的结构形式往往和缸盖及缸底密切相关6。因此，在设计缸筒结构时，应根据实际情况，选用结构便于装配、拆卸和维修的链接形式，缸筒内外径应根据标准进行圆整。活塞杆是液压缸传递力的主要零件，它主要承受拉力、压力、弯曲力及振动

43、冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。其材料取Q235钢。1由=2 可知活塞杆直径：按GB/T23481993将所计算的d值圆整到标准直径，以便采用标准的密封装置。圆整后得：d=56mm按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样本，调速阀最小稳定流量，因工进速度v=0.4m/min为最小速度，则由式 （4-3）本例，满足最低速度的要求。2.活塞杆强度计算： 56mm （4-4）式中 许用应力；（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，为位安全系数取5，即活塞杆的强度适中）3活塞杆的结构设计 活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应

44、液压缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。活塞杆的密封形式有Y形密封圈、U形夹织物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等6。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按H9/f9选取。薄钢片厚度为0.5mm。为方便设计和维护，本方案选择O型密封圈。由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用液压缸夹紧机构。夹具在装夹时，由在定位时造成圆周上存在定位误差；夹具体在零件的内孔端面上定位时，也存在定位误差，从而会造成由原来的面接触变成点接触，从而使零件在定位时发生。该夹具以一个侧平面和一个活动V型快和一个固定V型快

45、定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得： 定位误差： 当以任意边接触时 通过分析可得： 因此：当以任意边接触时 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具

46、有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间

47、：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。4.6 夹具设计及操作的简要说明在夹紧机构设计中，常常遇到工件需要多点同时夹紧，或多个工件同时夹紧，有时需要使工件先可靠定位再夹紧，或者先锁定辅助支承再夹紧等等，这是为了操作方便、迅速、提高生产率，减轻劳动强度，就需要采用联动夹紧机构。如图4所