飞机支座工艺毕业设计.doc

前 言毕业设计是三年高职课程的最后学习阶段，同时也是冲刺的关键时刻，通过毕业设计的训练，可以检验我的学习成绩，培养我综合运用所学知识和技能，独立解决工程技术的能力，进行工程技术人员所必须具备的基本能力的初步训练，使自己毕业后能尽快的胜任工程技术工作。在毕业设计过程中，我学会了了解工程技术问题，如何综合运用基础理论和专业知识，培养了综合应用知识的能力，学习怎样查阅运用技术资料，学习怎样在技术工作中贯彻有关方针及上级部门的技术文件。学习本专业工程设计的一般程序和方法，明确什么是正确的设计方法和思想，树立实事求是严肃认真的科学工作作风。毕业设计整个过程分为三个阶段。首先在实习基地，了解了有关的技术，管理及设备现状及发展趋势，收集有关的技术条件和资料，与师傅沟通为拟定设计方案奠定基础；第二阶段是设计过程，先熟悉题目和相关资料，绘制零件图和毛坯图，拟定工艺规程，然后根据重点工序的要求制定专用夹具，明确定位方案选用专用刀具量具，然后再编写说明书，为答辩准备资料，争取以优异的成绩完成毕业设计。第三阶段是毕业答辩。. 目 录第一章 工艺规程的设计4一 零件分析 4 1零件的功用 4 2零件的工艺性分析 5 3零件的结构分析 6二 零件工艺过程的设计 6 1计算节律确定生产类型 6 2确定毛坯及技术条件的制定 7 3制定机械加工工艺规程的原则和依据 8 4工艺方案的论证及工艺路线的确定 9 5机械加工余量和工序尺寸及公差的确定 21第二章 夹具的设计22一 问题的提出22二 定位基准的选择和定位方案的确定23三 夹紧机构的设计24四 夹具体的设计24五 夹具精度分析25第三章 刀具的设计29一 问题的提出29二 刀具的设计30三 锪钻的设计33结束语35主要参考文献36第一章：工艺规程的设计一、零件分析1、设计题目是y8飞机上的一支座，是与5750和5710连接并支撑的系统零件。此零件在飞机上为一般受力构件，为减飞机重量；选用铝合金材料（zl10174）。因为铝镁锌铝合金的重量轻，强度高，对震动和冲击载荷承受能力虽不及镁，却也能满足，并且经济性能好，还是常用材料，市场范围广，疲劳强度高，有良好的切削性能，耐腐蚀性好。因在高空运行，因而必须加以防护，进行化学氧化，并涂漆保护。零件的功用：零件上的52h9孔为轴承孔，将与轴承配合。具有支轴承和其余支座y85750一起工作，起到转动支撑作用。46也是轴承孔，将与轴承配合，支承轴和其他件连接，起到支撑作用。35、48为支撑孔，起到支撑轴的作用。耳片上6.5h8孔内装有螺栓，耳片见装有摇臂连杆。 3h7为定位孔。其它耳片上5h8孔内也有螺栓，耳片间装有摇臂连杆。通过摇臂旋转，从而控制插销的行程，起到停机制动的作用，避免飞机在停机场上由于大气引起动作而损伤机体。用此停时，必须通插销锁住飞机上与之配合件，上端面装有y85710起到支承导向作用。连接从46孔内通过此零件具有支承连杆的作用。410是支座孔，内有螺栓，有21沉孔用以螺母位置，起到支承连接作用。m6是螺母孔，此处为加润滑油和检验其中轴承工作状况专用装以螺钉，配合使用为视孔。2、零件的工艺性分析该零件是支架箱体内零件，形状不太规则，尺寸精度，形状精度较高，零件的肋比较多，零件的主要技术邀请分析如下：零件上的54h9孔是重要孔，装配的装轴承，将会承受复杂的交变载荷，振动强烈，它要求装配可靠，转动灵活，孔表面粗糙度值要小，孔的表面质量要高，孔的中心轴线和底面加工要求严格。孔口不允许倒角。避免安装轴承时，因变形和轴线偏移而影响各滚动体之间的正常应力分布，使轴承的使用寿命下降，所以轴承孔52h9是重要部位。位置要求由夹具保证，因而必须一套车具。6.5h8、25h8装配时，孔端面之间要安装摇臂和y85710上的零件，如果摇臂倾斜，位置不正。就会影响摇臂和轴承的正常工作、甚至会导致锁口无法锁住锁芯，无法完成锁紧动作，可能引起其他零件损伤。如果造成其它零件的损坏操纵性能可能将大大降低，故耳片上的孔是重要孔，同轴度和孔距和52h9孔的距离要保证，使夹具保证孔的位置正确，用同心铰刀铰销6.5h8和25h8，保证同轴要求。锪制10、20、21孔端面时一定要保证其端面到孔中心间的距离。确保装配质量，避免给以后的部装车间安装时带来困难。铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以免影响 系统强度和钢度，在载荷的作用下，不致于发生损伤和事故现象。由于零件形状、结构复杂，壁板、筋板薄而高。因而钢度差，易变形，表面容易压伤，因此在夹紧和加工工件时和夹具设计时应特别加以注意和考虑。底板 底面 耳片上的间槽面表面粗糙度值为1.6要求较高，则用夹具和立铣来完成。3 零件的结构分析 本项零件为 支座箱体类零件，从构形来看个表面并不太复杂，但从零件的整体结构上看结构比较复杂，形状极不规格，有多处圆弧过度，有斜螺栓孔，筋板薄而形状特殊，不规则。 从精度方面来看，主要工作表面的精度为it7it8，52h9的工作表面粗糙度为0.8，46通孔表面粗糙度为1.6，精度为it8级，耳片内表面表面粗糙度为1.6，精度为it8。位置关系精度要求也较高，52h9的孔轴线到46通孔轴线的距离为110+0.2mm分别到底面的距离为66+0.2mm，95.5+0.2mm范围内，耳片与耳片相差120+0.2范围内。从材料方面分析，铝合金材料的抗腐蚀性能差，易腐蚀，为提高抗腐蚀性能，采用化学氧化的方法，使表面形成防护膜层，此氧化膜层对油漆的结合性好，但氧化层薄而软，使用过程中易划伤和擦伤，因此氧化后喷漆，尤是在高空飞行中。 二 零件工艺规程的设计1计算节律确定生产类型。计算节律： 节律t=(t/q) 其中：q年产量，为50架； t每年的工作时间； 机床效率。0.940.96取0.95则：t=(t/q)=（365-55.7-7）8600.95/501（1+10%）=2530(min)确定生产类型n=qn(1+)(1+)其中：q为年产量，为50架； n为该零件的单机数量，n=1件； 该零件备品率取0.5%； 该零件废品率去10%。n=501（1+0.5%）（1+10%） =57.75100 因此为单件小批量生产。2 确定零件的毛坯及技术条件的制订。（1）毛坯的选择 因为该零件结构复杂，形状特殊，只承受一般载荷，并且属于单件小批量生产，材料为为zl10174，易氧化腐蚀易划伤，焊接性能较差，且熔点低，因此采用焊接件显然其工艺性能较差，经济性也不佳，如果采用模锻件，则因其数量较少为小批生产，这样成本高而且不经济，且形状复杂，模具制造困难，并且铝合金的材料熔点低，有加工硬化现象，其锻造工艺行也差。综上所述，采用砂型铸造，铝合金的铸造性能良好，线收缩率为1.01.3%，有较高的流动性，热裂倾向小，成本低，市场范围广，能满足设计要求。但铝合金硬度低，抗蚀性差，易氧化，铸造时需加硫碘保护。铸件要求不能有砂眼，硫松，缩孔等缺陷，以保证零件的强度硬度刚度，在载荷的作用下，不致于发生意外事故和损伤现象。（2）毛坯的技术条件 根据铝合金铸件技术标准（hb965-70）和铸造铝合金技术标准（hb965-70）及铸件尺寸公差（hb0-1-67）确定如下：（1） 铸件的拔模斜度115；（2） 铸件尺寸公差按照hb0167验收；（3） 铸件技术条件按hb96582；（4） 按类铸件检验；（5） 铸件未著圆角尺=1毫米；（6） 铸件100%荧光检查。3制订机械加工工艺规程的原则和依据， 原则：（1）保证产品的质量符合图纸和技术条件所规定的要求， （2）保证高的生产效率和改善劳动条件； （3）保证合理的经济性 依据：（1）零件图及技术条件（包括零件的材料状态及工厂下发的技术文件）； （2）毛坯图及技术要求； （3）生产量； （4）生产条件等；4工艺方案的论证及工艺路线的确定。基准的选择（1） 粗基准的选择原则：（a） 选择工件上余量小的表面为基准，这样可以保证表面加工时有足够余量防止由于余量小而产生废品。（b） 被选择粗基准的表面应具备：定位准确，夹紧可靠，并且使夹具结构简单，操作方便。（c） 定位面应尽量接近尺寸被加工表面。防止加工时由于力矩过大而产生振动。（d） 如果已能用精基准定位时，一般不重复使用粗基准。（e） 分膜面，有浇冒口的表面不宜选作定位基准。（2） 零件粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，保证不加工表面与加工表面位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故应以46孔内表面为第一毛（粗）基准,来加工底面。来保证地面与b面垂直度不大于0.2。（3） 精基准的选择：精基准用于工件的精加工的定位基准，选精基准着重保证工件位置精度和装夹方便考虑，在精基准的选择中本次设计中遵循下列原则：（a） 基准重合原则；（b） 基准同意原则。（4） 该项零件精基准的确定。底平面加工后，以此平面作为加工孔及面的定位基准，基本上实现于基准重合原则，比面较大，定位加紧可靠。在加工过程中，可能出现基准不重合，这时，就需进行尺寸链的计算。（5） 工艺方案的拟定及工艺方案的分析。1） 工艺路线的拟定。为了包横该项零件的几何形状，尺寸精度，位置精度，技术要求和表面质量等制定合理的工艺路线。因为此零件生产纲领为单件小批量生产，通常尽量采用通用的工、量、夹具，并 考虑工序要集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本降低。 针对以上的具体情况，提出以下两种方案：方案：砂型铸件 zl101t4 hb=60 工序：1.铣切底平面（铣前去毛刺，冒口划线） 2.钻44.6+0.16孔（在钻模）（钻前去毛刺倒圆； 3车36h7，48h7孔及孔口端面。 4.车另一端48h7和孔端面。 5.车46孔和孔口端面。 6.铣槽口35+0.2（立铣） 7.铣7+0.2槽型，（立铣和铣具）（铣前锉修去毛刺） 8.铣各处耳片4-0.16；5-0.16耳片处形。（立铣） 9.钻绞各孔3h8、3.5h8、5h8、6.5h8，锪平20（除铣后毛刺，车滑过渡） 10.钻锪扩到制成螺纹m62（前划线） 11.车成一端52h9（车前荧光检查总检孔表面处理） 12.车另一端52h9 方案：砂型铸件 zl101t4 hb=60 工序：1.在镗床上镗铣底平面。 2.铣削44.5+0.16。 3.镗35h7，48h7孔及孔口端面。 4.镗铣另一端48h7和孔端面。 5.车46孔和孔口端面。 6.铣槽35+0.2（立铣）。 7.铣各耳片。 8.铣模型7+0.2 9.钻孔3h8、3.5h8、5h8、6.5h8，锪平20 10.钻锪扩制成螺纹m6 11.镗52h9 12.镗另一端52h9。 2）上述两种方案的比较和分析. 这两种方案的共同点，尽量考虑了加工分为粗加工和精加工两个阶段，先取的粗精基准，然后再利用取得的基准加工其他表面，取得粗精基准的方法也一样，先以底面10mm的上表面为粗基准，用铣刀铣出底平面或镗出，然后以底平面为精基准来加工孔和耳片及钻孔。在制螺纹m6时都采用钻锪扩的方法，能保证要安装和加工简单，还能满足其精度要求。 两个方案的不同点：方案是在镗床上用端铣刀盘安装上用飞刀来加工底平面， 粗基准定孔的内表面，然后来镗35、48、52h9的，能保证其同轴度的要求也能保证孔的精度。 两种方案的分析比较如下：（a） 用立铣铣切底平面，装夹容易简便，使用深口虎钳夹紧，另加一个轴助支承即可，加工方便，易于找正。在镗床上加工底平面，以侧面为粗基准，表面积比较大，定位可靠，需要三个轴助支承，找正后加紧，找正安装零件的时间较长，并且找正比较麻烦，夹紧时三个压板需逐渐均匀的压紧，易变形，影响了生产率的提高，镗床的加工费用比铣床高，故用铣床加工底平面比较经济，生产率高。（b） 加工35h7，48h7方案采用车床上车孔，尺寸公差等级it6it8表面粗糙度值ra0.81.6um，车孔的方法能满足此孔的精度要求。还可用一套车床夹具保证其位置精度，平行度0.2的要求，方案采用镗孔的方法，镗孔时尺寸公差等级为it5it7，表面粗糙度值ra0.40.2，大大超出了尺寸要求的精度。然镗孔能很好的校正孔轴线的偏斜，且适应性较强，但是综合其经济性，镗孔比车孔的费用高的多，而且车孔的适应性和适用性比镗孔更加强，而且镗床适用与大孔的镗削。所以，综合考虑，最后采用车床上的车制此孔。（c） 加工耳片凸台内侧端面时方案、都采用立铣刀来加工。易于进刀和保证耳片的尺寸精度和位置精度。其他工序在加工孔时方案、都采用工序集中的原则，易于保证之间的位置关系，但是有可能使校正时间多，不利于提高生产效率，然而可以配一套钻模来完成其的要求。 最后通过比较，确定方案，根据是第1种工艺方案，制定出详细的工序划分如下： 毛坯是砂型铸件，清理后，要按照以下程序处理，砍沙热处理除油热水洗酸处理冷水洗硝酸法氧化冷水洗干燥。在毛坯车间，需调整零件的变形，去除浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机力车间加工。 如需要在库房保存三个月以上则需油封。 工序： 5：钳工：检查毛坯生产批号，持检印及合格印证，去除浇冒口，表面型砂和局部不平整，按下面图位置打标记。 10划线：按上图；保证b面与加工面不垂直度不大于0.215铣工：按上图示及线，以b面为基准装夹铣底平面，保证底平面与b面垂不度不大于0.220钳工：除铣后毛刺。锐边倒圆r=0.3mm25按下页图示全面协调个加工部位尺寸线。 划线：零件对称中心线引至侧面供钳工钻孔用。30钳工：按下图示，在钻模上用中心线找正装夹，钻44.5h835车工：按下图示，车36h8，48h8孔及孔口端面 40车工：按上页图示车另一端48h8孔和孔口端面。45车工：按上页图示加工46h8和孔口端面，端面仅光平允许局部加工不出。50铣工：按上页图铣槽35+0.2，允许局部加工不出，底面与毛面接平55钳工：按上页图示，锉修46h8孔口端面车工未车到之处，与车工加工面齐平，除350.4槽处铣后去毛刺并锉修使加工面与非加工面平滑过渡，锪21。60划线：按下页图示65铣工：铣下页图所示70.2槽形深度按划线。70铣工：按图示4-0.16、5-0.16耳片形75钳工：除铣后毛刺图示80.1尺寸加工面非加工面平滑过渡80钳工：钻绞图示各孔：3h8、3.5h8、5h8、6.5h8，锪平2085划线：按图示90钳工：按图示及先钻4.2锪平10后，扩孔到5，制成螺纹m62，锉修3耳片中r5，并在筋扳处打批次件号y80121。95萤光检查：100%萤光检查。100总检：按交接状态031242247，要求48.2加工为4.5。 称重0.9060.465kg（0.465kg为工艺余量）105表面处理：铬酸阳极化110表面处理：涂军绿色h042环氧硝基磁漆。115车工：以36h7孔定位车成一端52h9120车工：以已车成52h9定位，车成另一端52h9两孔不同心度不大于0.05。125成检：根据上述工序安排，编出机械加工过程卡及工序卡片。 5. 机械加工余量和工序尺寸（公差）的确定 加工余量在留得合理，过大的余量将浪费材料，浪费工时，增加机床刀具及能源的损失，余量过小则不一定能保证质量，如无法修正上一道工序的误差和加工后的痕迹，造成超差或废品。由于铝合金材料性能好，因此没有精度较高的表面都可以采用一次铣去余量的方法加工，加工总余量即为毛坯余量。 确定工序公差： 根据零件图及其技术要求和装配情况。除去零件图上有特殊注明的公差外，一般尺寸公差按hb580082。铸件尺寸公差按hb610386。到以上为止，工艺设计就结束了。使我进一步的理解了所学过的理论知识，及具体的运用所学的知识。 第二章 夹具的设计 一问题的提出 y85370111支座结构形状复杂，底平面与孔的轴线有平行度要求。52h9孔的位置，尺寸精度要求较高，it7级与轴承配合表面粗糙度要求ra=0.8，46h8孔的尺寸精度8级，表面粗糙度要求ra=1.6。耳片上6.5h8孔轴线距46孔轴线尺寸160.2。这些位置精度的要求在加工时很难保证通过划线找正，误差太大，无法保证产品质量，而且装夹零件相当麻烦，因此考虑必须设计一套专用夹具，来确保工件上孔的相对位置，可靠方便的安装夹紧工件，这样既可以确定产品质量又可以提高生产效率，还可以降低劳动强度，所以设计夹具是完全必要的。 二定位基准的选择和定位方案的确定 （一）定位基准的选择： 根据精基准选择原则，在选择定位基准时尽量与原始基准一致，避免产生基准不重合误差，而且在选择主要定位基准时，优先选取面积最大的平面，因此选取底平面为主要定位基准面。而且考虑到零件的形状不规则，其他侧面都不为零件加工面，不能选择为精基准。因此选择其中一孔为定位基准孔，从而决定了采用通过底平面和孔46h8孔来定位的方法，这是车削夹具。 而铣耳片的一套铣具，是根据近定位原则，采用46孔内壁和侧面来定位的方法。 （二）定位方案的确定 1.在加工孔36h8，48h8孔的方案论证： 加工此处时是在车床上加工的，则夹具是安装在机床主轴上的。是由主轴带动夹具体旋转，刀具进给来切削工件的。 2.在加工耳片内处和耳片上的各孔时。 加工此处是在铣床上加工的，则工件装夹在铣床上，夹具安装在铣床工作台上，以螺栓定位，也可以键定位。由主轴带动刀具旋转来铣削工件的。 加工3h8、3.5h8、5h8、6.5h8时，由于距46孔轴线的位置要求较严，两耳片间距离较近。考虑由夹具来保证位置精度要求。由于其孔较小，如果采用机铰，则铰刀直径小，刚性较差，又要保证其同心要求，这样增加机床的应用时间，又降低了生产效率。最后决定由夹具来保证孔的位置要求，钻初孔由钳工用手用同心铰刀绞制，钳工绞孔切削速度低，余量也不大，被加工材料为易加工材料，劳动强度也不大，刀具的耐用度也提高了。这样满足了孔的尺寸精度和位置精度要求。 三.夹紧机构的设计 夹紧机构的选择，由于工件形状不规则，批量不大，尽量考虑使夹具结构简单，决定采用手动的螺旋压板夹紧机构。决定在两端采用“t”型压板，压爪同时两处压紧零件，既增大了压紧面积，又使夹紧机构简单，在压板的尾部设置了调节支撑，通过调节支撑的高低，使前后等高。保证夹具夹紧工件的可靠，为防止双头螺栓在旋紧螺母时，跟着一同旋转，或松开螺母时螺栓也旋转，在双头螺栓与夹具体连接处均匀点焊三点，保证夹具的正常使用。同时为了工件装卸方便，压板的压爪都要能够退出工件。 考虑到45号钢的综合机械性能良好，经调质后有较高的强度硬度韧性，选用45号钢制造压板，hrc3540，能很好的满足要求。 四.夹具体的设计： 1.定位元件的确定及所限制的自由度 根据零件的尺寸位置要求：在铣具中x，y，z三方向的全部自由度都要限制才能保证全部原始尺寸。定位板为一平面可以限制三个自由度x，y，z的转动，考虑到零件底面两孔定位时，为避免发生过定位现象，采用一个圆柱销和菱形销来实现定位。圆柱销限制了2个自由度x，y的平动。再加上菱形销共同限制了一个自由度z的平动，这样“一面两销”便得定位可靠，符合六点定位原则。 在车床夹具中也采用“一面两销”的形式。 2.夹具在机床上的定位及固定方法： 车具是将夹具通过主轴孔来定位固定的， 铣具是将夹具通过两键与机床工作台联接的。 五.夹具精度分析： 当利用底板两销定位时用螺栓压板进行夹紧元件后，加工过程中须保证110+0.2，660.31，95.50.43。 下面对这些尺寸进行精度分析： 根据查角度误差表格，因此最后决定夹具的制造误差取5下面计算一下36h8孔的角度误差， 查表：700.37，660.31 计算角度误差 tan1=（70+0.37）/（66+0.31）=0.309727 则 1=17.209=171232 tan2=（70-0.37）/（66-0.31）=0.30674 则 2=17.053=17310 所以 =（171232-17310）=922 因夹具制造误差一般选取零件误差的1/2 1/5，根据实践情况先取1/3，则取后取角度误差为3 计算一下由定位板的制造误差而引起的误差： tan (4+5）= x1/45 x1=tan(4-5)*45=2.927tan(4-5)= x2/45x2= tan(4-5) *45=2.807 所以 由于5引起的位置误差为 1=2.927-2.867=0.06 2=2.867-2.92=-0.06 1708方向上由于零件将安装在夹具定位板上，因此这个角度只引起角度误差。 因为在保证这些位置精度时，采用的定位方法是统一的。 下面来计算一下定位误差： 由于采用一面两销定位，计算定位误差如下： 圆柱销与零件孔之间采用h8/f7配合。 圆柱销4.5 f7（-0.01，-0.020），则入体后为4.49-0.012 。 圆柱孔4.5h8，即为4.5+0.018 两孔（零件上孔）间的距离1100.2 在选取b时，一般不考虑距离公差，而按基孔制间隙配合h8/f7，最小间隙： 两销之间距离为ll定=110+0.2=110.2 所以 b=（4.5*0.01）/2*（0.65+0.02）=0.3mm 为了加工方便，降低成本，选用标准件 定位1x=+1+定位1=0.018+0.01+0.12=0.04 定位2x=定位1x+2l=0.04+0.65*2=1.34 定位3x=1+1+定1=0.018+0.01+0.012 定位4x=2+2+定2=0.018+0.01+0.012=0.04 最大斜度atctg（1+1+定1+2+2+定2）/2l =0.015311. 分析影响尺寸95.50.43误差（1） 由于定位基准与原始基准不重合，因此产生基准不重合误差：定基=0.1（2） 采用“一面两销”定位在此方向上的定位误差：定位=定位1x=0.04（3） 因夹紧力所引起的变形方向对该原始尺寸无影响则 夹紧=0（4） 车具在车床上安装误差夹安，对原始尺寸在此方向上无影响 夹安=0（5） 调整误差两项调整=0.01mm(6) 钻头的引偏量 x6.5ft（+0.028+0.013） 6.5h6（-0.009）1max=0.028-（-0.009）=0.037x=（x/2+b）*xmax/h =（15+71）/2+20+9+9*0.037/（15+11） =0.072总误差按概率法合成总=0.1+0.04+0.01+（2*0.72）=0.034=0.1845 由于总误差0.18450.2mm尚有一定精度储备，所以可以认为该铣具能保证工件尺寸的精度要求。2. 影响原始尺寸660.31的误差分析。（1） 由于定位基准不重合所产生基准不重合误差 定基=0.1 （2） 定位误差定位=0.06（3） 因夹紧力所引起的夹紧误差，夹紧很小，可以忽略夹紧=0（4） 刀具的安装误差对该原始尺寸无影响。故：安装=0（5） 调整误差也可分为两项调整=0.01mm（6） 钻头引偏量x尺寸同前所计算为0.072引偏=0.072 总=0.1+0.06*2+0.2+0.01+0.072*2= =0.574mm0.62mm 故车具完全可以保证尺寸660.31精度要求。 通过验算这几处重要尺寸都能满足位置精度要求，则其余精度分析此处省略不写。 通过这次夹具设计，使我懂得了在保证夹具精度的前提下，应尽量使夹具结构简单，成本降低。设计出的夹具在生产中便于使用，方便生产。而且更进一步地学习了夹具的精度计算分析。第三章 刀具设计 一 问题的提出在图纸上（零件图）b-b剖面 耳片上5h8精度要求较高，为it8级，表面粗糙度 ，同轴度要求不小于0.02mm考虑到用绞刀难于保证其同轴度要求，决定设计一套同心绞刀，绞刀与主轴采用浮动式连接，但是由于零件结构复杂，形状不规则，被加工孔的孔径较小，设计出的绞刀直径较长，这样绞刀的长径比大，造成系统的刚性差，在加工过程中，容易 引起颤动和容易使刀具损坏，影响加工质量。由于夹具设计中考虑到了尺寸1100.2等尺寸的位置要求，由夹具来保证此孔的位置，最后决定设计一套带有前后手用同心绞刀。由于绞刀的加工余量小，齿数多，刚性和异向性好，绞孔后孔的公差等级可达到it6-it7，甚至it5级，表面粗糙度可达到ra1.6-0.4 um,由于绞刀设计有前后引导部分，从而保证5h8孔的精度要求。由于铝合金材料属于易加工材料，设计一套绞刀对零件的加工部分进行粗精加工，手绞时切削速度低，刀具切削工件时震动小，劳动强度也不大，刀具的耐用度高，这样既保证了产品质量，又降低了夹具制造成本。二 刀具的设计 1. 绞刀的构造 由于被加工部位是双耳片的同心孔，为保证其同轴度要求，刀具设计带有前后引导，加工一个耳片的孔时，以另一个孔为引导，切削部分设计带有前倒锥。校正部分带有后倒锥，只起校正和修光作用。 2.绞刀的材料 根据刀具设计手册，当其直径d10mm时，绞刀采用整体式结构，在选择刀具材料时要满足以下特点： 刀具材料本身必须有较高的硬度和耐磨性。 刀具必须有足够的强度和韧性。 刀具应具有良好的坚硬性。 刀具材料应有良好的导热性。根据上述要求选择绞刀材料（zl101-74）的特殊性能考虑：由于铝合金熔点低，耐蚀性差，易氧化，强度高，塑性大，切削性能好，决定采用 高速钢材料（w18cr4v）制造绞刀，其特点是其使用强度及韧性部较好，刀磨后切削韧锋利，特别是高速钢的导热性和坚硬都很好，能满足材料的切削要求。3铰刀的主要结构要素的选取：铰刀的直径公差对被加工孔的尺寸精度，铰刀的加工成本和铰刀的使用寿命有直接的影响。铰孔时，绞刀的径向跳动，切削用量，积屑瘤的产生，绞刀的震动以及铝合金零件加工时不允许使用冷却液等原因的影响，使铰孔后出现扩张现象。所以铰刀的直径公差就由被加工孔的公差，铰孔时产生的扩张量，铰刀制造公差和备磨量来决定。根据hb3538-85绞刀直径公差。分配图如图所示，精锻时：被加工孔h8+0.022，材料zl101-74，it8级的标准公差为0.02，则绞刀的切削部分最大直径dmax=dmax-p扩张=5.022-0.15*0.022=5.018mmdmin= dmax-p扩张-g=5.022-0.15*0.022-0.35*0.022=5.01 mm故绞刀的切削部分直径为5 即5.018同理，可得粗铰时d为4.918-0.008 绞刀的齿数与槽型 z=1.5 选取z=6为了方便制造 韧磨 选用直线齿背型 齿间角 =80绞刀的几何角度 a 为减轻劳动强度，获得良好的异向性，偏角kr=1 b 由于绞刀的前角规定在切深剖面内表示，为制造方便，提高刀齿强度，取rp=0 c 绞刀切削刃上的后角取 a=8,ap=12(减少摩擦)，刀具切削部分不留刃带，后倒锥留有刃带（0.15宽）主要起挤压导向作用。工作部分的直径与长度的确定a 前倒锥l3=0.5*45便于绞刀引入工作，并保护刀刃b 切削部分的长度l1=（1.31.4）a cotkr=6mmc 校准部分和倒锥部分，为减少绞刀与孔壁间的摩擦，校正部分沿全长磨出倒锥，取倒锥量0.01d 前后引导部分根据此项零件的实际情况，取前引导长度为35mm，后引导长73，前后颈部长取5，总长为170mm,尾部长30mm 根据hb3528-85技术条件，前后引导的公差按it9，其他尺寸见刀具图 4 绞刀的主要技术条件 a 工作部分hrc60-65，其余hrc35-40 b 前引导部分切削部分相对于后引导和颈向跳动最小0.015 c 绞刀前刀面，后刀面与韧带粗糙度 前后引导部分为 d 绞刀刀刃不允许有烧伤，前刃，裂纹，毛刺，磨钝缺陷 e 非磨削表面热处理后发蓝 f 打标记示例：90yd-126/y8-5730-111-1/2，5h8 三 锪钻的设计1 刀具的作用 在零件的52h9外轮上有锪窝，和四个底版孔处有锪窝。由于考虑到，尤其是52h9外轮上的锪窝，它是在斜45的情况下进行的，过去是由钳工在钻床上进行初孔为引导锪窝，工件在加工过程中，操作工人必须用手紧紧稳住零件，保持平衡，防止转动和倾斜，劳动条件不好，加工出的表面由于震动较大质量不好，为此设计一把锪钻，在床子上加工此窝，当钻完初孔后，在主轴上安装自动定心的钻夹头，装上锪钻，以初孔为前引导进行锪