0033-工藝夾具-AVC1200螺母座的機械加工工藝及鏜孔夾具設計
0033-工藝夾具-AVC1200螺母座的機械加工工藝及鏜孔夾具設計,工藝,夾具,avc1200,螺母,機械,加工,鏜孔,設計
畢業(yè)設計（論文）
第一章 AVC1200螺母座加工工藝
1.1 AVC1200螺母座工藝分析
AVC1200螺母座是AVC1200立式加工中心的一個重要零件。其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，其底面和兩側面精度要求高，須進行精加工。此外還有左右兩邊的8個孔要加工，但其表面粗糙度要求不高，所以不用精加工。零件軸線方向的兩個孔與底面和側面有公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。
1.2 AVC1200螺母座的工藝要求
圖1.1 AVC1200螺母座零件圖
一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。
1.3 確定毛坯的制造形式
根據設計任務書該零件材料為HT250，小批量生產，形狀中等復雜，輪廓尺寸不大，所以選擇砂型鑄造。
1.4 確定定位基準
1.4.1 粗基準的選擇
選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。
粗基準選擇應當滿足以下要求：
（1） 粗基準的選擇應以不加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。
（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
本零件大部分表面都需要加工，根據加工表面不同選擇的粗基準也不同。在加工時選擇孔做粗基準。
1.4.2 精基準的選擇
（1） 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
（2） 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。
（3） 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。
（4） 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。
此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證AVC1200螺母座在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從其零件圖分析可知，它的底平面與中心2孔平行而且占有的面積較大，而且左右表面以及前后端面都與底面有位置精度要求。因此選擇底面作為加工精基準。
1.5 確定個加工表面加工方案
一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計AVC1200螺母座的加工工藝來說，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。
1.5.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素
（1） 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。
（2） 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。
（3） 要考慮被加工材料的性質，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。
（4） 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。
（5） 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。
選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。
1.5.2 零件表面加工方法的選擇
本零件的加工表面分為平面以及孔，由參考文獻《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6到表1.4-8可以確定其加工方法選擇如下：
（1）頂面：其表面粗糙度為12.5，只需進行粗銑即可；
（2）底面：其表面粗糙度為1.6，且做為精基準加工要求高，因此需粗銑—精銑；
（3）左右表面：其表面粗糙度為1.6，需粗銑—精銑；
（4）前后端面：其表面粗糙度為1.6，需粗銑—精銑；
（5）孔：其表面粗糙度為6.3，需粗鏜；
（6）孔：其表面粗糙度為1.6，需粗鏜—半精鏜；
（7）、階梯孔：其表面粗糙度為12.5，需鉆—擴；
（8）、階梯孔：其中鉆—擴，鉆—鉸；
（9）螺紋孔：鉆—攻；
1.6 工藝路線的制定
對于小批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準，AVC1200螺母座的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗加工頂平面。
后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。
1.6.1 工序的合理組合
確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則：
（1）．工序分散原則
工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。
（2）．工序集中原則
工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。
一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
1.6.2 工序的集中與分散
制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。
（1） 工序集中的特點
工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。
（2） 工序分散的特點
工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。
工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。
由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。
1.6.3 加工階段的劃分
零件加工時，往往不是依次加工完各個表面，而是將個表面的粗、精加工分開進行。為此，一般將整個工藝過程分為幾個加工階段，這就是在安排加工順序時應遵循的工藝過程劃分原則。按加工性質哈作用的不同，工藝過程可劃分為以下幾個階段：
（1） 粗加工階段
主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準，因此主要是提高生產效率的問題。
（2）半精加工階段
作用是為零件主要表面的精加工做好準備（達到一定的精度和表面粗糙度，保證一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等），一般在熱處理前進行。
（3） 精加工階段
對于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面，好要安排精加工階段。目的主要是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度。
（4）光整加工階段
對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差。
此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。
1.6.4 加工工藝路線
通過以上分析，本零件的加工工藝路線如下：
工序010：鑄造；
工序020：清砂，除去澆冒口，鋒邊及型砂；
工序030：時效處理；
工序040：檢驗；
工序050：以孔定位粗銑頂面；
工序060：以孔定位粗銑、精銑底平面A；
工序070：以底面和孔定位粗銑、精銑左右表面；
工序080：以前后端面互為定位粗銑、精銑前后端面；
工序090：以底面定位粗銑55槽側面；
工序100：鉆、、、孔到；
工序110：擴孔鉆、、到指定尺寸；
工序120：以底面和孔定位粗鏜孔；
工序130：以底面和孔定位粗鏜、半精鏜孔，并倒角；
工序140：精鉸孔；
工序150：鉆孔；
工序160：攻螺紋M10；
工序170：鉗攻去毛刺；
工序180：檢驗、入庫；
1.7 AVC1200螺母座，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1.7.1 毛坯的結構工藝要求
（1）AVC1200螺母座為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求：
①、鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。
②、鑄造圓角要適當，不得有尖角。
③、鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
④、加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。
⑤、鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。
毛坯形狀、尺寸確定的要求
（2）設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到：
①、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。
②、工藝基準以設計基準相一致。
③、便于裝夾、加工和檢查。
④、結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。
在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，據此繪出毛坯圖。
1.7.2 AVC1200螺母座加工余量
（1）頂面加工余量計算：
頂面加工余量的計算取其于孔的中心線尺寸為60mm，根據加工要求只需粗銑。其余量如下：
粗銑：由參考文獻《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。
（2）底面加工余量計算：
底面于孔的中心線尺寸為mm，根據加工要求需進行粗銑再精銑。各步余量如下：
粗銑：由參考文獻《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。再由表3.2-27粗銑時的厚度偏差取-0.4mm。
精銑：有參考文獻《簡明機械制造工藝手冊》表5-142，其余量規(guī)定為1.0mm
鑄件毛坯基本尺寸為95+2.0+1.0=98，又根據《機械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為4.4mm。
毛坯的名義尺寸為：95+2.0+1.0=98
毛坯的最大尺寸為：98+2.2=100.2
毛坯的最小尺寸為：98-2.2=95.8
粗銑后的最大尺寸：95+1.0=96
粗銑后的最小尺寸：96-0.4=95.6
精銑后尺寸于零件圖上尺寸相符。
（3） 左右表面加工余量計算：
左右表面于孔的中心線尺寸為mm，根據加工要求需進行粗銑再精銑。各步余量如下：
粗銑：由參考文獻《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。再由表3.2-27粗銑時的厚度偏差取-0.4mm。
精銑：有參考文獻《簡明機械制造工藝手冊》表5-142，其余量規(guī)定為1.0mm
鑄件毛坯基本尺寸為110+2.0+1.0=113，又根據《機械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為5.0mm。
毛坯的名義尺寸為：220+4+2=226
毛坯的最大尺寸為：226+5.0=231
毛坯的最小尺寸為：226-5.5=221
粗銑后的最大尺寸：220+2.0=222
粗銑后的最小尺寸：222-0.8=221.2
精銑后尺寸于零件圖上尺寸相符。
（4） 前后端面加工余量計算：
前后端面互為基準，則其尺寸為190mm。根據加工要求需進行粗銑再精銑。各步余量如下：
粗銑：由參考文獻《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。再由表3.2-27粗銑時的厚度偏差取-0.4mm。
精銑：有參考文獻《簡明機械制造工藝手冊》表5-142，其余量規(guī)定為1.0mm
鑄件毛坯基本尺寸為190+4+2=196，又根據《機械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為5.6mm。
毛坯的名義尺寸為：190+4+2=196
毛坯的最大尺寸為：196+5.6=201.6
毛坯的最小尺寸為：196-5.6=190.4
粗銑后的最大尺寸：190+2=192
粗銑后的最小尺寸：192-0.8=191.2
精銑后尺寸于零件圖上尺寸相符。
（5）55槽兩側面加工余量計算：
側面加工余量的計算取其互為基準，根據加工要求只需粗銑。其余量如下：
粗銑：由參考文獻《機械加工工藝手則尺寸冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。
（6）中心孔的加工余量計算
粗鏜：
孔：由《切削加工簡明實用手冊》表8-21。取余量為5mm；
孔：由《切削加工簡明實用手冊》表8-21。取余量為2mm；
精鏜：
孔：取余量為1mm；
鑄件毛坯基本尺寸為100-2-1=97，又根據《機械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為4.4mm。
毛坯的名義尺寸為：100-2-1=97
毛坯的最大尺寸為：97+2.2=99.2
毛坯的最小尺寸為：97-2.2=94.8
粗銑后的最大尺寸：100-1=99
粗銑后的最小尺寸：99+0.8=99.8
精銑后尺寸于零件圖上尺寸相符。
（7）左右凸臺上的孔：、、、
參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
、階梯孔：
鉆孔：
擴孔：、
、階梯孔，其中為錐孔：
鉆孔：
擴孔：
鉸孔：
1.8 確定切削用量及基本工時
1.8.1 粗銑頂面
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑d=125mm，齒數Z=6，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據《機械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。
確定銑削用量：
銑削深度：=2mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取
=0.2mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=180min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取
V=64m/min=1.1m/s
機床主軸轉速：
（1-1）
根據X52K機床技術參數?。簄=190m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
（1-2）
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
校驗機床功率：
《機械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式：
（1-3）
（1-4）
式中， ，將以上數據代入式（1-4）得：
=1480.5N
V=1.24m/s
將、V代入式1-3得：
因為X52K機床主軸電動機功率為7.5KW，故切削用量可用。
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀對稱銑削的基本時間公式：
（1-5）
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=27mm，代入式1-5得：
1.8.2 粗銑、精銑底面
粗銑：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據《機械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。
確定銑削用量：
銑削深度：=2mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取
=0.2mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=420min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取
V=48m/min=0.8m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數取：n=47.5m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
校驗機床功率：
《機械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式：
式中， ，將以上數據代入式（1-4）得：
=2638.9N
V=0.99m/s
將、V代入式1-3得：
因為X52K機床主軸電動機功率為7.5KW，故切削用量可用。
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀對稱銑削的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=38mm，代入式1-5得：
精銑：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據《機械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。
銑削用量：
銑削深度：=1mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取
每轉進給量為0.5mm/r，則=0.5/20=0.025mm/z
銑削速度V：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-8得：
（1-6）
式中：
。
代入式1-6得：
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數?。簄=150m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀對稱銑削的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=38mm，代入式1-5得：
1.8.3 粗銑、精銑左右兩側面：
粗銑
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用莫式錐柄立銑刀。材料：高速鋼。d=25,L=147,l=45,Z=3。刀具幾何參數由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-26得：、、、、、、。
確定銑削用量：
銑削深度：=35mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-2，取
=0.1mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取0.4mm，耐用度T=60min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-24取
V=28m/min=0.47m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數?。簄=375m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
校驗機床功率：
《機械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式：
式中， ，將以上數據代入式（1-4）得：
=1034.4N
V=0.49m/s
將、V代入式1-3得：
因為X52K機床主軸電動機功率為7.5KW，故切削用量可用。
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=11mm，代入式1-5得：
精銑：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用莫式錐柄立銑刀。材料：高速鋼。d=25,L=147,l=45,Z=3。刀具幾何參數由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-26得：、、、、、、。
銑削用量：
銑削深度：=35mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-2，取
=0.12mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取0.4mm，耐用度T=60min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-24取
V=30m/min=0.5m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數取：n=475m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=11mm，代入式1-5得：
1.8.4 粗銑、精銑前后端面
粗銑：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據《機械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。
確定銑削用量：
銑削深度：=2mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取
=0.2mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=400min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取
V=48m/min=0.8m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數?。簄=47.5m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數取：
則實際每齒進給量為：
校驗機床功率：
《機械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式：
式中， ，將以上數據代入式（1-4）得：
=2361.46N
V=0.99m/s
將、V代入式1-3得：
因為X52K機床主軸電動機功率為7.5KW，故切削用量可用。
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀對稱銑削的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=21mm，代入式1-5得：
精銑：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據《機械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。
銑削用量：
銑削深度：=1mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取
每轉進給量為0.6mm/r，則=0.6/20=0.03mm/z
銑削速度V：V=1.2m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數取：n=60m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數?。?
則實際每齒進給量為：
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀對稱銑削的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=21mm，代入式1-5得：
1.8.5 粗銑55槽兩側面：
機床選擇：選擇X52K立式銑床。由《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術參數。
刀具選擇：選用莫式錐柄立銑刀。材料：高速鋼。d=25,L=147,l=45,Z=3。刀具幾何參數由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-26得：、、、、、、。
確定銑削用量：
銑削深度：=18mm
每齒進給量：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-2，取
=0.1mm
銑刀磨鈍標準以及耐用度：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取
后刀面最大磨損限度取0.4mm，耐用度T=60min。
銑削速度V：由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-24取
V=28m/min=0.47m/s
機床主軸轉速：
根據X52K機床技術參數?。簄=375m/min
實際銑削速度：
工作臺每分鐘進給量：
根據X52K技術參數取：
則實際每齒進給量為：
校驗機床功率：
《機械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式：
式中， ，將以上數據代入式（1-4）得：
=533.5N
V=0.49m/s
將、V代入式1-3得：
因為X52K機床主軸電動機功率為7.5KW，故切削用量可用。
基本時間的確定：
由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31的基本時間公式：
式中：，由《機械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得
=11mm，代入式1-5得：
1.8.6 粗鏜、半精鏜孔：
粗鏜： 孔
選擇機床：選用T68臥式鏜床，可由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-19至4.2-22查其技術參數。
選擇刀具：選用YT5硬質合金鏜刀。
切削深度：=2.5mm
進給量f：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112可知f在0.3-1.0之間，按照T68技術參數選取f=0.74mm/r
切削速度V：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112?。?
V=1.0r/s=60r/min
機床主軸轉速n：
根據機床技術參數選擇：n=200r/min
實際切削速度V：
工作臺每分鐘進給量：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1：
（1-7）
式中：=140mm， ，，
則：
粗鏜孔:
選擇機床：選用T68臥式鏜床，可由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-19至4.2-22查其技術參數。
選擇刀具：選用YT5鏜刀。
切削深度：=1mm
進給量f：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112可知f在0.3-1.0之間，按照T68技術參數選取f=0.74mm/r
切削速度V：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112?。?
V=1.0r/s=60r/min
機床主軸轉速n：
根據機床技術參數選擇：n=200r/min
實際切削速度V：
工作臺每分鐘進給量：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1：
式中：=50mm， ，，
則：
半精鏜孔
選擇機床：選用T68臥式鏜床，可由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-19至4.2-22查其技術參數。
選擇刀具：選用YT5硬質合金鏜刀。
切削深度：=0.5mm
進給量f：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112可知f在0.2-0.8之間，按照T68技術參數選取f=0.54mm/r
切削速度V：由《簡明機械制造工藝手冊》表5-112?。?
V=1.3r/s=80r/min
機床主軸轉速n：
根據機床技術參數選擇：n=250r/min
實際切削速度V：
工作臺每分鐘進給量：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1：
式中：=50mm， ，，
則：
1.8.7 鉆底面孔
包括、、、、兩組階梯孔。
選擇機床：選擇Z3025搖臂鉆床，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-11至4.2-13可查其技術參數。
選擇刀具：
鉆孔時用刀具：硬質合金錐柄麻花鉆，d=10mm；
擴孔時用刀具：硬質合金錐柄擴孔鉆；
鉸孔時用刀具：莫氏4號錐柄鉸刀；
（1）鉆孔；
切削深度：
進給量f：由《切削加工簡明手冊》表8-70取f=0.25-0.30mm/r，按機床技術參數取：
f=0.25mm/r
切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-72?。?
V=1.0m/s=60m/min
主軸轉速n：
由機床技術參數?。簄=1600r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
（1-8）
式中：，，
代入式1-8得：
（2） 擴孔：
切削深度： =1.75mm；
進給量f：由《切削加工簡明手冊》表8-79取f=0.5-0.60mm/r，按機床技術參數?。?
f=0.5mm/r
切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-81可知：
主軸轉速n：
由機床技術參數?。簄=630r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
式中：，，
代入式1-8得：
（3） 擴孔：
切削深度： =3.25mm；
進給量f：由《切削加工簡明手冊》表8-79取f=0.6-0.70mm/r，按機床技術參數?。?
f=0.63mm/r
切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-81可知：
主軸轉速n：
由機床技術參數取：n=630r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
式中：，，
代入式1-8得：
（4） 擴孔：
切削深度： =1.25mm；
進給量f：由《切削加工簡明手冊》表8-79取f=0.6-0.70mm/r，按機床技術參數?。?
f=0.63mm/r
切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-81可知：
主軸轉速n：
由機床技術參數取：n=500r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
式中：，，
代入式1-8得：
（5） 鉸孔
切削深度：=0.25mm
進給量f：由《切削加工簡明手冊》得f=0.8-1.2，由機床技術參數選取
F=1.0mm/s
切削速度V：由《機械加工工藝手冊》表2.4-60取
V=0.32m/s
主軸轉速n：
由機床技術參數?。簄=630r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
（1-9）
式中：，，
代入式1-9得：
1.8.8 鉆前端面螺紋孔
（1）鉆M10底孔
機床選擇：Z3025搖臂鉆床《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-11至表4.2-13可查技術參數。
刀具選擇：由《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1-6選硬質合金錐柄麻花鉆d=88mm。
切削深度：=4.4mm
進給量f：《切削加工簡明手冊》表8-70得：f=0.18-0.22，由機床技術參數選：
F=0.2mm/r
切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-72?。?
V=1.0m/s=60m/min
主軸轉速n：
由機床技術參數?。簄=2500r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-5得：
式中：，，
代入式1-8得：
（2）攻M10螺紋
機床選擇：Z3025搖臂鉆床《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-11至表4.2-13可查技術參數。
刀具選擇：高速鋼機動絲錐
進給量f：f=1mm/r
切削速度V：V=0.12m/s=7.2m/min
主軸轉速n：
由機床技術參數取：n=250r/min
實際切削速度：
基本時間：
由《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-14得：
（1-10）
式中：，，，i=1
代入式1-10得：
33
第二章 夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工AVC1200螺母座零件時，需要設計專用夾具。
經過與指導老師協(xié)商，決定設計工序130的專用夾具，本夾具將用于T68臥式鏜床。刀具為硬質合金鏜刀，對孔進行加工。
2.1 問題的提出
利用本夾具來鏜孔，這個孔對底面有平行度公差要求，在加工孔時底面已經加工完成達到技術要求。此孔有一定的粗糙度和精度，因此，加工本道工序時應主要考慮精度。
2.2 夾具設計
2.2.1 定位基準的選擇：
孔對底面有平行度公差要求，在加工孔時底面已經加工完成達到技術要求。因此選底平面為定位精基準來滿足平行度公差要求?？纵S線與底面兩側有位置公差，選擇其中2孔為基準，從而滿足位置公差要求。工件利用底面和2各孔進行定位。
2.2.2 切削力和夾緊力計算
鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）
刀具的幾何參數：
由《機床夾具設計手冊》查表可得：
圓周切削分力公式： （2-1）
式中
（2-2）
查表得： 取
由表可得參數：
則
即：
同理：徑向切削分力公式 ： （2-3）
即：
同理：軸向切削分力公式 ： （2-4）
即：
根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：
（2-5）
安全系數K可按下式計算，由式有：：
（2-6）
式中：為各種因素的安全系數，見《機床夾具設計手冊》表可得：
所以，由式（2-5）有：
由式（2-5）有：
由式（2-5）有：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。
單個螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：
（2-7）
式中參數由《機床夾具設計手冊》表1-2-20到表1-2-22可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
=2702N
該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過移動壓塊壓緊工件。
由表得：原動力計算公式 （2-8）
即：
由上述計算易得：
則夾緊機構可用。
2.2.3 定位誤差分析
本次定位是典型的一面兩孔定位，在分析計算定位誤差時，要求保證孔軸線與定位孔之間間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
兩定位銷的中心距的基本尺寸應等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般為：（～）
因，取
確定圓柱銷的直徑
圓注銷的基本尺寸是對應孔的最小極限尺寸，其配合一般按或選取。
因定位孔的直徑為mm，取圓柱銷直徑mm。
確定菱形銷的直徑
根據《機床夾具設計手冊》表1-3，得菱形銷的尺寸b或，得=4mm。因此得到菱形銷的直徑：0.3mm 。
由于采用修圓菱形銷，所以用代替原公式中的b。
=13.32mm
配合一般取或，所以：
計算定位誤差
由于定位基準與工序基準重合，所以。
由于加工尺寸與兩定位孔連心線平行，由《機床夾具設計手冊》表1-7選擇：
定位誤差小于工件公差1/3
則此定位方案可取。
2.2.4 夾具操作的簡要說明
由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋壓板夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。在操作夾具時先將夾具體放置于機床工作臺上并用螺栓固定，并將工件放置其上用定位銷定位，然后將移動壓板放在工件上并用螺母擰緊，利用壓板將工件固定。取工件時先將螺母擰松，移動壓板向后退出工件范圍，這時即可將工件取出。
結 論
通過本次的畢業(yè)設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。
參 考 文 獻
參 考 文 獻
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[16] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973
[17] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984
致 謝
首先，我要感謝我的畢業(yè)設計指導官中偉老師。在畢業(yè)設計中，他給予了我學術和指導性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導意見和鼓勵。
同時，我深深感謝各位老師。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識和想法。
我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中。
最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計的人們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計。
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工藝
夾具
avc1200
螺母
機械
加工
鏜孔
設計
- 資源描述：
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0033-工藝夾具-AVC1200螺母座的機械加工工藝及鏜孔夾具設計,工藝,夾具,avc1200,螺母,機械,加工,鏜孔,設計
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