毕业设计（论文）-机壳加工工艺及铣m68端面夹具设计

IXX大学课程设计论文机壳加工工艺及夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日II摘要机壳零件加工工艺及铣床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。关键词工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差全套设计请加197216396或401339828III目录摘要II目录III第1章序言5第2章零件的分析621零件的形状622零件的工艺分析6第3章工艺规程设计731确定毛坯的制造形式732基面的选择733制定工艺路线8331工艺路线方案一8332工艺路线方案二9333工艺方案的比较与分析934选择加工设备和工艺装备10341机床选用10342选择刀具10343选择量具1035机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1136确定切削用量及基本工时12第4章夹具设计32总结38参考文献40致谢414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济综合实力和科学技术水平的重要指标。机壳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。567第2章零件的分析21零件的形状题目给的零件是机壳零件，主要作用是起连接作用。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。22零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸造，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。机壳零件主要加工表面为1粗铣底面、半精铣，表面粗糙度值为AR32。2粗铣、半精铣上端面，表面粗糙度值32。3车M68X2外圆及外螺MARM纹，表面粗糙度值32。4车45孔、40孔内孔及台阶，及表面粗糙度ARM值32。5两侧面粗糙度AR值63、125，法兰面粗糙度值63。ARARM8机壳共有两组加工表面，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外圆端面，52内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有63的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。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端面的加工表面这一组加工表面包括端面，粗糙度为32；70的端面，并带有倒角；中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，55的孔或内圆直接在上做镗工就行了。第3章工艺规程设计本机壳假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19，废品率为025，每日工作班次为2班。该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q100000件/年，N1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取19和025代入公式得该工件的生产纲领N2XQN1（1238595件/年31确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，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。32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9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，对像机壳这样的零件来说，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。33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。331工艺路线方案一10铸件毛坯，时效处理20粗铣底面30半精铣底面40粗铣、半精铣上端面50粗铣、半精铣左端面M68X2端面60粗铣、半精铣46孔上端台阶面70粗铣、半精铣46孔下端面80车M68X2外圆及外螺纹90车45孔、40孔内孔及台阶100钻孔攻丝M27X2110钻孔攻丝M39X2120钻扩218孔10130钻扩214孔140终检入库332工艺路线方案二10铸件毛坯，时效处理20车M68X2外圆及外螺纹30粗铣底面40半精铣底面50粗铣、半精铣上端面60粗铣、半精铣左端面M68X2端面70粗铣、半精铣46孔上端台阶面80粗铣、半精铣46孔下端面90车45孔、40孔内孔及台阶100钻孔攻丝M27X2110钻孔攻丝M39X2120钻扩218孔130钻扩214孔140终检入库333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。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，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。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下10铸件毛坯，时效处理20粗铣底面30半精铣底面40粗铣、半精铣上端面1150粗铣、半精铣左端面M68X2端面60粗铣、半精铣46孔上端台阶面70粗铣、半精铣46孔下端面80车M68X2外圆及外螺纹90车45孔、40孔内孔及台阶100钻孔攻丝M27X2110钻孔攻丝M39X2120钻扩218孔130钻扩214孔140终检入库34选择加工设备和工艺装备341机床选用工序是粗车、和精车。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427。工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。342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。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀GB5343185,GB5343285。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102147及表10253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1247，选择双斜边二号砂轮。12343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。35机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“机壳”零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2217各种铸铁的性能比较，灰铸造的硬度HB为143269，表2223灰铸造的物理性能，HT200密度7273（），计算零件毛坯的重量约为2。3CMGKG表31机械加工车间的生产性质同类零件的年产量件生产类别重型（零件重2000KG）中型（零件重1002000KG）轻型（零件重1202506040顶、侧面底面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。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。36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。工序10铸造时效处理无切削加工，无需计算工序20、30粗铣、半精铣底面机床铣床X503214刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数。15YT0DM5Z单边余量Z3MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照文献，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVMS进给量FV18560712/FFAZNS工作台每分进给量M/45MINFV,取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入121053LDA6012M刀具切出取2L走刀次数为1机动时间1JT1242036IN75JMLF机动时间1JT126819MIJLF15所以该工序总机动时间105MINJJTT工序40粗铣、半精铣上端面机床铣床X5032刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数。15YT0D5Z单边余量Z22MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取，取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照文献，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVMS进给量FV18560712/FFAZNS工作台每分进给量M/45MINFV取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入121053LDA6012M刀具切出取2L走刀次数为116机动时间1JT1242036MIN75JMLF机动时间1JT126819IJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序50粗铣、半精铣左端面M68X2端面机床铣床X5032刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数，此为粗15YT0DM5Z齿铣刀。单边余量Z22MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVMS进给量FV18560712/FFAZNS工作台每分进给量M/45MINFV取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入117210513LDA602M刀具切出取2L走刀次数为1机动时间1JT1242036IN75JMLF机动时间1JT126819MIJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序60粗铣、半精铣46孔上端台阶面机床铣床X5032刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数，此为粗齿15YT32DM5Z铣刀。单边余量Z22MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照，取5/IR实际铣削速度V31407249/06DNVMS进给量FV18560712/FFAZNS18工作台每分进给量MF712/475/MINFVS取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入121053LDA6012M刀具切出取2L走刀次数为1机动时间1JT1242036IN75JMLF机动时间1JT126819MIJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序70粗铣、半精铣46孔下端面机床铣床X5032刀具面铣刀硬质合金材料，材料，齿数，此为粗齿15YT32DM5Z铣刀。单边余量Z22MM所以铣削深度PA2M精铣面余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量取取铣削速度FA5/FZ28/VMS每齿进给量取取铣削速度FMF847机床主轴转速N1024760197/IN31VNRD按照，取5/IR19实际铣削速度V314075249/06DNVMS进给量FV1860712/FFAZNS工作台每分进给量M/45MINFV取A60切削工时被切削层由毛坯可知，L14L68L刀具切入121053LDA6012M刀具切出取2L走刀次数为1机动时间1JT1242036IN75JMLF机动时间1JT126819MIJLF所以该工序总机动时间105INJJTT工序80车M68X2外圆及外螺纹已知加工材料灰铸铁CA6140普通车床所可转位车刀YG6硬质合金材料。根故选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知20刀杆尺寸为，进给量0510M1625PAM4FRM按进给量在工艺手册可知07FRCA6140进给力3530。MAXFN，时，PA4F750RRK045进给力950。R实际进给力为95011115（1FF17N2）所选可用。FRM70选择磨钝标准耐用度根据加工手册，最大磨损量取为，车刀寿命。M51TMIN60确定加工速度0V故TVK63（10018492013）MIN48120（1NDVC10127IR4）根据CA6140车床选择1250NMIR这时实际速度为CV（1C10CD01257MIN5）校验机床功率21由加工手册，加工速度HBS160245PAM3FR750时，MIN50VCPKW7实际功率为1712（1306）在CA6140上进行，最后用量为375，PAMFR70NMI125RSR08VMIN50精车加工所可转位车刀YG6硬质合金材料。选刀杆尺寸，刀片厚度为。HB251654确定加工深度PA可在一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，M1625PAM4进给量0510FR按CA6140进给量07CA6140进给机构允许进给力3530。MAXFN95011115故所选可用。F17FRM70选择刀具磨钝标准及耐用度根据加工手册车刀后刀面磨损量，车刀寿命。5TIN6确定加工速度0V当硬质合金刀度200219铸件，15YTHBS，加工速度。PAM4FR75VMIN63TVVK63001849201I4822120（3NDVC102748MINR13）根据CA6140车床1250IR实际速度为CV（3C10CDN01257MIN14）校验机床功率由加工手册加工速度时，IN50MVCPKW71加工功率修正系数07309，KRCPCRK0时间功率为1712C73K125，PAMFR0NMI125RSR08VMIN50工序90车45孔、40孔内孔及台阶已知加工材料灰铸铁CA6140普通车床所可转位车刀YG6硬质合金材料。根故选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，进给量0510M1625PAM4FRM按进给量在工艺手册可知07FR23CA6140进给力3530。MAXFN，时，PA4F750RRK045进给力950。R实际进给力为95011115（1FF17N2）所选可用。FRM70选择磨钝标准耐用度根据加工手册，最大磨损量取为，车刀寿命。M51TMIN60确定加工速度0V故TVK63（10018492013）MIN48120（1NDVC10127IR4）根据CA6140车床选择1250NMIR这时实际速度为CV（1C10CD01257MIN5）校验机床功率由加工手册，加工速度HBS160245PA3FR750时，MIN50VCPKW7实际功率为1712（130246）在CA6140上进行，最后用量为375，PAMFR70NMI125RSR08VMIN50精车加工所可转位车刀YG6硬质合金材料。选刀杆尺寸，刀片厚度为。HB251654确定加工深度PA可在一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，M1625PAM4进给量0510FR按CA6140进给量07CA6140进给机构允许进给力3530。MAXFN95011115故所选可用。F17FRM70选择刀具磨钝标准及耐用度根据加工手册车刀后刀面磨损量，车刀寿命。5TIN6确定加工速度0V当硬质合金刀度200219铸件，15YTHBS，加工速度。PAM4FR75VMIN63TVVK63001849201I48120（3NDC127INR13）根据CA6140车床1250MIR实际速度为CV25（3CV10CDN01257MIN14）校验机床功率由加工手册加工速度时，IN50MVCPKW71加工功率修正系数07309，KRCPCRK0时间功率为1712C73K125，PAMFR0NMI125RSR08VMIN50工序100钻孔攻丝M27X2已知加工材料灰铸铁CA6140普通车床所可转位车刀YG6硬质合金材料。根故选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，进给量0510M1625PAM4FRM按进给量在工艺手册可知07FRCA6140进给力3530。MAXFN，时，PA4F750RRK045进给力950。R实际进给力为95011115（1FF17N262）所选可用。FRM70选择磨钝标准耐用度根据加工手册，最大磨损量取为，车刀寿命。M51TMIN60确定加工速度0V故TVK63（10018492013）MIN48120（1NDVC10127IR4）根据CA6140车床选择1250NMIR这时实际速度为CV（1C10CD01257MIN5）校验机床功率由加工手册，加工速度HBS160245PA3FR750时，MIN50VCPKW7实际功率为1712（1306）在CA6140上进行，最后用量为375，PAMFR70NMI125RSR08VMIN50精车加工所可转位车刀YG6硬质合金材料。27选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA可在一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，M1625PAM4进给量0510FR按CA6140进给量07CA6140进给机构允许进给力3530。MAXFN95011115故所选可用。F17FRM70选择刀具磨钝标准及耐用度根据加工手册车刀后刀面磨损量，车刀寿命。5TIN6确定加工速度0V当硬质合金刀度200219铸件，15YTHBS，加工速度。PAM4FR75VMIN63TVVK63001849201I48120（3NDC127INR13）根据CA6140车床1250MIR实际速度为CV（3C10CDN01257MIN14）校验机床功率由加工手册加工速度时，IN50MV28CPKW71加工功率修正系数07309，KRCPCRK0时间功率为1712C73K125，PAMFR0NMI125RSR08VMIN50工序110钻孔攻丝M39X2已知加工材料灰铸铁CA6140普通车床所可转位车刀YG6硬质合金材料。根故选刀杆尺寸，刀片厚度为。HBM2516M54确定加工深度PA一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知刀杆尺寸为，进给量0510M1625PAM4FRM按进给量在工艺手册可知07FRCA6140进给力3530。MAXFN，时，PA4F750RRK045进给力950。R实际进给力为95011115（1FF17N2）所选可用。FRM70选择磨钝标准耐用度根据加工手册，最大磨损量取为，车刀寿命。M51TMIN60确定加工速度0V29故TVVK63（10018492013）MIN48120（1NDC10127IR4）根据CA6140车床选择1250NMIR这时实际速度为CV（1C10CD01257MIN5）校验机床功率由加工手册，加工速度HBS160245PA3FR750时，MIN50VCPKW7实际功率为1712（1306）在CA6140上进行，最后用量为375，PAMFR70NMI125RSR08VMIN50精车加工所可转位车刀YG6硬质合金材料。选刀杆尺寸，刀片厚度为。HB251654确定加工深度PA可在一次走刀内完成确定进给量F根据加工手册可知30刀杆尺寸为，M1625PAM4进给量0510FR按CA6140进给量07CA6140进给机构允许进给力3530。MAXFN95011115故所选可用。F17FRM70选择刀具磨钝标准及耐用度根据加工手册车刀后刀面磨损量，车刀寿命。5TIN6确定加工速度0V当硬质合金刀度200219铸件，15YTHBS，加工速度。PAM4FR75VMIN63TVVK63001849201I48120（3NDC127INR13）根据CA6140车床1250MIR实际速度为CV（3C10CDN01257MIN14）校验机床功率由加工手册加工速度时，IN50MVCPKW71加工功率修正系数07309，KRCPCRK0时间功率为1712C73K125，PAMFR0NMI125RSR08VMIN5031工序120钻扩218孔本工序采用计算法。表35高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（MM）用途GB143685直柄麻花钻20200在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB143785直柄长麻花钻10315在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB143885锥柄麻花钻301000在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB143985锥柄长麻花钻50500在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册孟少农主编，查机表2437钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表1025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2118，后角A10,横1800F0刃斜角50，L197MM,L116MM。0表36标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB613785）MM直柄麻花钻直径范围LL111801320151101表37通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB613785）（）DMM2F86180030118124060表38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钻头刀具材料加工材料直径D0（MM）3220高速钢铸铁0508（2）单刃加工刀具耐用度TMIN刀具直径D0（MM）刀具类型加工材料刀具材料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0508MM刀具耐用度T60MIN确定进给量查机械加工工艺手册孟少农主编，第二卷表104高速钢钻头钻孔的进给量为F025065,根据表413中可知，进给量取F060。ZMRM确定切削速度查机械加工工艺手册孟少农主编，表10417高速钢钻头在灰铸造（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V12，参考机械加工IN工艺手册孟少农主编，表10410钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K10，R085。MVTVV121032（3850MIN17）则131（3NIR18）查表4212可知，取N150MINR则实际切削速度118V实确定切削时间查机械加工工艺手册孟少农主编，表10443，钻孔时加工机动时间计算公式T（3IFNLLW119）253110DN014333其中LL5L23F2MDRKCOTWM1M则T913S工序130钻扩214孔机床立式钻床Z525刀具根据选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔14钻孔时先钻孔。9切削深度PA5M进给量取。FRF/30切削速度取。V48S机床主轴转速N，1006539/MIN3147VNRD按照文献，取/IR所以实际切削速度V1476305/0DS切削工时被切削层L42M刀具切入1171059622RDLCTGKCTGM刀具切出取L4L32走刀次数为1机动时间1JT605IN3JLFN扩孔14刀具选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号E4036057334切削深度PA135M进给量取。F06/FR切削速度取。V4S机床主轴转速N1006278/MIN3149VNRD按照文献取5/IR所以实际切削速度V3149502/06DS切削工时被切削层L42M刀具切入有11197208632RDDLCTGKCTGM刀具切出，取L42L3走刀次数为1机动时间2JT016IN5JLFN35第4章铣M68端面夹具设计41研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣M68端面，该M68端面对中心线要满足对称度要求以及其M68端面两边的平行度要求。在铣此M68端面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。42定位基准的选择由零件图可知在对M68端面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，底面孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。铣该M68端面时为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面；43切削力及夹紧分析计算刀具错齿三面刃铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数015001顶刃0N侧刃601530RK40DM6DM25L2Z8/FAMZAP2由参考文献55表129可得铣削切削力的计算公式0980135PZFAFBZN有098110120548362N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的数值，即FKW安全系数K可按下式计算654321036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60K13456,0,3由此可得130156所以8245KWFN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。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有210TGTQLWZ式中参数由参考文献5可查得627ZR9015229其中3LM8N螺旋夹紧力04该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如21由表得原动力计算公式261001KLWL即04782393275KWLNL由上述计算易得K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。44误差分析与计算该夹具以一面两销定位，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。GWJ与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示J37MJJWDAZWJ由参考文献5可得两定位销的定位误差11MINDWD121MIN2MINDDDDJWARCTGL其中，1052D20D，DM3DM，ININ4063DW2J夹紧误差COSMINAXYJ其中接触变形位移值1962NHBZYRAZKNCL查5表1215有。104,06,42,07RAZHBKCNCOS8JYM磨损造成的加工误差通常不超过MJM5夹具相对刀具位置误差取AD01误差总和0853JW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。45零、部件的设计与选用451定位销选用本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位，其参数如下表表51定位销DHD1H1B1DC138公称尺寸允差12181615001122514M1241452定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示O图21夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度A18MM定向键的结构尺寸如表54表24定向键夹具体槽形尺寸B公称尺寸允差D允差4LHHD12B2H39公称尺寸允差D18001200352512412451800195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图23所示标记四周倒圆图23平塞尺塞尺尺寸参数如表55表25塞尺公称尺寸H允差DC3000602546夹具设计及操作的简要说明如前所述，此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。由于该工件体积小，经过方案的认真分析