铝合金薄壁异形件数控加工及工装设计毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 毕业设计 (论文 ) 题 目： 铝合金薄壁异型件数控加工及工装设计 学 院： 应用技术学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导老师： 2012 年 03 月 01 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 目 录 摘要 3 4 第一章 概论 第二章 零件分析及设计任务书 5 5 5 5 要求 5 控加工的特点 7 第三章 工艺规程的制定 8 产类型及工艺特征 8 件材料及毛坯 8 位基准的选择 8 艺路线的拟定 9 9 10 10 10 11 第四章 切削用量的选择 11 11 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 11 12 第五章 专用夹具设计 13 13 16 第六章 数 控加 工程序编制 17 数控加工程序 17 全文总结 28 致谢 29 参考文献 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 摘 要 铝合金薄壁异形件主要应用在航空航天等机载设备中 ,因此要求壁厚薄以达到减轻重量的目的 ,同时需要保证一定的强度与刚度 。 通过它将若干只微波器件按一定的相互位置关系装配在一起 ， 按电信设计要求实现微波信号的发射与接收 。 因此该类零件的加工精度要求更高 。 铝合金薄壁异形件的种类很多 ， 其尺寸 、 大小和结构形式随其用途的不同也有很大的差异 。 一般来说铝合金薄壁异形件的主要结构特点是 ： 有加工精度要求高的安装孔 ； 结构复杂 、 形状怪异 、没有明显基准面 ； 壁厚薄而且不均匀 ； 铝合金材料与一般钢件相比 ， 切削后容易产生切削应力 ， 导致变形等 。 该零件的加工精度要求较高 ， 加工面主要是孔和平面 ， 位置 、 形状 、 尺寸精度都各有要求 。 工艺设计时要考虑到节约成本 ， 提高生产率 ， 减轻工人劳动强度 ， 因此采用数控加工并设计了专用工装 ， 能有效地保证尺寸加工精度 。 零件表面层的物理力学性能，对零件的使用性能与使用寿命有很大影响，提高和改善零件表面层的物理力学性能，因此，零件最终工序加工方法的选择，应考虑该零件的具体工作条件及可能产生的破坏形式。受交变应力作用的零件，从提高零件疲劳强度出发，应选择使零件产生残余压应力避免产生残余拉应力的最终加工方法。 关键词： 薄壁 异形 机载设备 专用工装 疲劳强度 残余拉应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ he at an of by to in it to to to to of of to of is a of of to is no of to to in to to to to is e to a in of of a to to of to of of of of BE to in to of to to to to in to in to of an in to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 第一章 概论 引言 随着我国经济建设与社会文明在持续快速发展。材料、特别是金属材料的产量也得以迅猛增长。铝与铝合金是金属材料中产量最高，用量最大的材料。铝与铝合金是国民经济的支柱产业，同时是重要的国防材料。尤其是铝合金薄壁异形件主要应用于在航空、航天机载设备和地面交通工具中，因此要求壁厚薄以达到减轻重量的目的，同时需要保证一定的强度与刚度。通过它将若干只微波器件按一定的相互位置关系装备在一起，按电信设计要求实施微波信号额发射与接收。因此该类零件的加工精度要求更高。 铝合金薄壁异形件的种类很多，其尺寸、大小和结构形式随其用途的不同也有很大的差异。一般来说铝合金薄壁异形件的主要结构特点是：有加工精度要求的安装孔；结构复杂、没有明显基准面；壁厚薄而且不均匀；铝合金材料与一般钢铁相比，切削或镗孔后容易产生切削应力，都会由于振动面在工作表面上留下振纹，从而影响了加工质量；如采用传统的精车或者铣削的加工方式工件的变形量通常较大，会产生较高的废品率。因此，研究大型铝合金薄壁件的精加工法有着十分重要的实际意义和应用价值。 数控加工的特点 数控加工是指在数控机床上进 行零件切削加工的一种工艺方法。数控加工是现代制造的重要组成部分，它它和传统的机加工相比有如下优点。 （ 1）自动化程度高 在数控机床加工零件时，除了手工装卸工件外，其余加工过程都由机床自动完成。在柔性制造系统中，上下料、检测、诊断、对刀、传输、调度、管理等也都由机床自动完成，这样减轻了劳动者强度，改善了劳动条件。 （ 2）加工精度高 加工质量稳定 间，不受零件形状复杂程度的影响，加工中消除操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的一致性，使产品质量保持稳定。 （ 3） 对加工对象的适应性强 数控机床上实现自动加工的控制信息是加工程序。当加工对象改变时，除了相应更换刀具和解决工件装夹方式外，只要重新编写并输入该零件的加工程序，便可自动加工出新的零件，不必对机床作买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 复杂的调整，这样缩短了生产准备周期，给新产品的研制开发以及产品的改进、改型提供了捷径。 （ 4） 生产效率高 数控机床的加工效率高，一方面是自动化程度高，在一次装夹中能完成较多表面的加工，省去了划线、多次装夹、检验等工序；另一方面是数控机床的运动速度高，空行程时间短。目前，数控机床的主轴转速已达到 50007000r/控高速磨削的砂轮线速度达到 100200m/s，加工中心主转速已达到 2000050000r/轴的进给速度达到 1824m/s。 （ 5） 易于实现网络制造 由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计和制造（ 统连接，便于网络传输，形成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统。 一般来说，数控加工方法与通用机床加工方法在工艺原则上多半是相似的，但数控加工工序内容比通用机床加工内容复杂，这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，既不经济也不合理 ，加工工艺技术难度越大越能显示出数控加工方法的优越性。 数控机床，除了被指定要完成一些基本工序之外还可以完成一些其他工序，也可以把精度低、去除加工余量大和作用在机床上的切削力打得粗加工与精度高、切削力小的精加工在同一次装甲中完成。这表明零件加工工序越集中，越能显示数控加工的特点。 国内外研究状况 目前，薄壁件的切削加工已经引起了国内外的关注。 为了解决薄壁件加工变形等问题，主要有两种方法：一种是采用工艺的方法，从工序、热处理、夹紧力、切削参数等方面进行选择；还有一种是选 择新型的柔性夹具。 内研究状况 南京航空航天大学的王志刚 1等人应用有限元法分析薄壁件因切削力引起的变形，计算出加工误差，为此基础上提出一种数控补偿法：通过过切补偿让刀误差，精加工一次走刀达到加工精度要求。之后，南京航空航天大学和西北工业大学武凯、廖文和 2等人在不同的切削参数下切削力变化规律以及切削力引起的加工变形进行理论分析与实验研究，并以此为基础提出了高速切削铣削买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 参数选择原则，使薄壁件加工精度得到了保证，加工效率大大提高。 北京理工大学的袁光明、孙厚芳和陈光明 3提提出一种 可变夹紧力夹具方案，通过采用高速开关阀作为液压系统的动态控制元件，来控制夹紧力大小，以适应切削力，减少加工系统的切削变形。除此之外，还有利用楔形心轴填充在内孔中，以减小切削力、夹紧力对其变形的影响，以达到加工工艺的要求4；采用双刀符合切削，即加工时外圆车削与内孔镗削同时进行的方法，来保证加工质量 5。 为了研究受力变形， A， E， 等人对铣削加工力学模型进行研究；以力学模型为基础， E， 人在不同加工条件下对工件的加工变形进行了有限元模拟分析； 刀具与工件的动力学角度出发，建立了薄壁件变形仿真模型，提出了加工参数与刀具几何参数的优化选取方法。 入研究了具有三边自由，一边固定边界条件的高柔度型薄壁板件的数值建模与铣削变形误差的思路，建立了满足公差要求的进给速度粗略近似比例计算方法 6。而人研究了车削与平面铣削加工变形的有限元计算问题，将 解器集成在一起， 用于控制加工精度 7。 此外， r， E， 人对热变形，加紧变形，残余应力变形导致的加工变形也进行了广泛的研究。在这些理论研究的基础上，一些控制薄壁结构件加工变形的工艺方法得到了应用，如 和 提出了通过控制进给量减小变形， 出了通过改变刀具路径对加工误差进行数控补偿， 和 则研究了低熔点合金填充法进行变性控制等。 结合工厂中 的加工实际，提出了在精加工最后一次走刀后，无进给光切几次，并结合手工打磨的方法。该方法虽然能够将大部分残余材料切除掉，但大大增加了加工工时，且加工表面粗糙度也会大大增加。 俄罗斯方面也研究了一种特殊的锥形刀具，用这种刀具对薄壁零件进行加工，从而对壁厚精度进行了控制。 数控加工发展现状 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 由于 1946 年世界上第一台电子计算机“ 问世，它为产品制造由刚性自动化向柔性自动化发展奠定了基础。 1949 年美国帕特森斯公司与麻省理工学院 服机构协作，经过三年时间的开发研制，于 1952 年试制成功了世 界上第一台数控三坐标镗铣床。自第一台数控机床问世以来，数控系统已先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控 的通用 统。其中前三代为第一阶段称作硬件连结数控，简称 统；后三代为第二阶段称作计算机软件数控，也称 统。我国自 1958 年由清华大学和北京机床研制了第一代电子管 101 数控机床以来，也同样经历了六代历史。 数控机床从 20 世纪 50 年代到 70 年代末的近 30 年中，尽管经历了五代历史。但其实际应用普及率都一直比较低，分析其原因主要有机床 价格昂贵，加工费用高，故障发生频繁，应用技术复杂以及各项配套措施没跟上等。但近 20年来随着微电子机相关技术的发展，使得该方面因素已大有改善，特别是微处理器技术的应用，是数控机床性能价格比有了极大地提高，实际应用普及率也越来越高。 随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，作为传统工业之一的机械制造业，其技术发展也是一个不断提高和完善自动化水平的过程。自动化已成为机械制造业现代化的代名词，并且，自动化还在朝着“无人化”发展。也就是说，机械制造业自动化正经历着： 算机数控化 性制造系统算集 成制造系统“三部曲” 。它使机械制造业自动化不断趋向深化，即朝着设计、制造、管理全自动化的高层次方向发展。 课题的目的是让我们在以往对机械制造及工艺学习的基础上熟悉零件加工的设计流程；它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握 零件数控加工及工装 设计的技术，并与 等设计软件相结合，提高了我们的机械 加工及 设计能力 。 随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展，其他各工业部门都想着高 深度迈进，机械工业的发展日趋重要。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是集传买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术，网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。 根据数控机床切削加工的特点，以制造流程为核心，以刀具、刀具运用、刀具路径处理为主线，着重介绍数控机床切削加工的工艺技术，并介绍相关的金属切削原理、工件材料、刀具材料、热处理、基本加工工艺原则等基本工艺知识，同时补充一些实用的工艺经验、相关知识和高速切削方面的内容，并仔细研究了文献中的案例分析。文献中介绍了金属切削加工基本知识金属切削原理，其中包括零件表面的形成及切削运动、金属材料的使用性能及分类、金属热处理、金属切削刀具及刀具选择；数控加工工艺基础，工艺过程及组成、生产类型及其工艺特点、机械加工工艺规程、工件的安装及定位基准的选择、工件的装夹方式、 定位误差的分析与计算、夹紧装置的组成和基本要求、机械加工质量等内容；还介绍了车削加工工艺和螺纹加工、数控铣削 (加工中心 )加工工艺、高速切削加工常识、高速切削 的应用、刀具平衡对高速切削的影响及在模具加工中的应用。 结论 铝合金薄壁异形件在航空、航天机载设备和地面交通工具中应极其广泛。它具有质量轻、微型化并能提高生产效率，引起国内外的广泛关注。我国对铝合金薄壁件数控加工技术比发达国家还有很大差距，因此，研究大型铝合金薄壁件的精加工法十分的实际意义和应用价值。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 第二章 零件分析及设计任务书 铝合金薄壁异形件主要应用在航空航天等机载设备中 ,因此要求壁厚薄以达到减轻重量的目的 ,同时需要保证一定的强度与刚度 。 通过它将若 干只微波器件按一定的相互位置关系装配在一起 ， 按电信设计要求实现微波信号的发射与接收 。 因此该类零件的加工精度要求更高 。 铝合金薄壁异形件的种类很多 ， 其尺寸 、 大小和结构形式随其用途的不同也有很大的差异 。 一般来说铝合金薄壁异形件的主要结构特点是 ： 有加工精度要求高的安装孔 ； 结构复杂 、 形状怪异 、 没有明显基准面 ； 壁厚薄而且不均匀 ； 铝合金材料与一般钢件相比 ， 切削后容易产生切削应力 ， 导致变形等 。 （ 1） 零件加工后要求保证 75 (2) 零件表面不允许有任何划伤 ,磕碰 等缺陷 。 （ 3） 去清毛刺 ， 锐边倒钝 ， 但所有光孔孔口不得倒角 。 （ 4） 未注线性尺寸公差按 未注形位公差按 （ 5） 零件加工后要求表面处理 该零件的加工精度要求较高 ， 加工面主要是孔和平面 ， 位置 、 形状 、 尺寸精度都各有要求 。 工艺设计时要考虑到节约成本 ， 提高生产率 ， 减轻工人劳动强度 ， 因此采用数控加工并设计了专用工装 ， 能有效地保证尺寸加工精度 。 分析本次设计给出的零件图 （ 见图 3 1） ,零件的主要加工要求如下 。 （ 1） 孔的尺寸精度及表面粗糙度 + 0 . 0 3 + 0 . 0 3 + 0 . 0 20 0 02 1 . 5 2 5 1 . 6 ;aR u 、 、 孔 ， 表 面 粗 糙 度 为 + 0 . 0 2 + 0 . 0 2 + 0 . 0 20 0 02?8?3 、 、 孔 ， 表 面 粗 糙 度 为 2） 孔的相互位置精度 + 0 . 0 3 + 0 . 0 300 0 . 0 2 与 孔 距 公 差 为 ；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ + 0 . 0 5 + 0 . 0 2002? 25 孔 与 孔 距 公 差 为 3） 主要平面的形状精度 、 相互位置精度和表面粗糙度 基准 平面度公差为 表面粗糙度 为 外侧 面的表面粗糙度 为 . (4)平面与平面的相互位置精度 长度两侧面与基准 高度两面平行度公差为 图 3 零 件 简 图 （ 5） 加工完成后有一定的强度要求 ， 需进行强化处理 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 控加工的特点 数控加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法 。 数控加工是现代制造的重要组成部分 ， 它和传统的机加工方法相比有如下优点 。 （ 1） 自动化程度高 在数控机床加工零件时 ， 除了手工装卸工件外 ， 其余加工过程都由机床自动完成 。 在柔性制造系统中 ， 上下料 、 检测 、 诊断 、 对刀 、 传输 、 调度 、 管理等也都由机床自动完成 ， 这样减轻了 操作者的劳动强度 ， 改善了劳动条件 。 （ 2） 加工精度高 ， 加工质量稳定 不受零件形状复杂程度的影响 ,加工中消除了操作者的人为误差 ,提高了同批零件尺寸的一致性 ,使产品质量保持稳定 。 （ 3） 对加工对象的适应性强 数控机床上实现自动加工的控制信息是加工程序 。 当加工对象改变时 ， 除了相应更换刀具和解决工件装夹方式外 ， 只要重新编写并输入该零件的加工程序 ， 便可自动加工出新的零件 ， 不必对机床作复杂的调整 ， 这样缩短了生产准备周期 ， 给新产品的研制开发以及产品的改进 、改型提供 了捷径 。 （ 4） 生产效率高 数控机床的加工效率高 ， 一方面是自动化程度高 ， 在一次装夹中能完成较多表面的加工 ， 省去了划线 、 多次装夹 、 检测等工序 ； 另一方面是数控机床的运动速度高 ， 空行程时间短 。 目前 ， 数控车床的主轴转速已达到 50007000r/控高速磨削的砂轮线速度达到 100200m/s,加工中心主轴转速已达到 2000050000r/轴的进给 速度达到 1824m/s。 （ 5） 易于实现网络制造 由于数控机床是使用数字信息 ， 易于与计算机辅助设计和制造 （ 系统连接 ,便于网络 传输 ,形成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统 。 一般来说 ， 数控加工方法与通用机床加工方法在工艺原则上多半是相似的 ， 但数控加工工序内容要比通用机床加工内容复杂 ， 这是因为数控机床价格昂贵 ， 若只加工简单的工序 ， 既不经济也不合理 ， 所以在数控机床上尽可能安 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 排较复杂的工序 ， 以及那些通用机床上难以完成的工序 。 加工工艺技术难度越大越能显示出数控加工方法的优越性 。 数控机床 ， 除了被指定要完成一些基本工序之外 ， 还可以完成一些其他工序 ， 也可以把精度低 、 去除加工余量大和作用在机床上的切削力大的粗加工与精度高 、 切 削力小的精加工在同一次装夹中完成 。 这表明零件加工工序越 集中 ， 越能显示数控加工的特点 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 第三章 工艺规程的制定 产类型及工艺特征 划分生产类型时 ， 既要根据生产纲领 ， 同时还要考虑零件的体积 、 质量等因素 。 值得一提的是 ， 生产类型将直接影响工艺过程的内容和生产的组织形式 ，并在一定程度上对产品的结构设计也起着重要的作用 。 该零件的生产纲领为 2000件 /年 ,属于中批生产 。 它的主要工艺特征是普通加工以通用机床为主 ， 辅以专用夹具 ， 工件在各机床上的装卸和传递均需人工完成 。 件材料及毛坯 由于该零件生产纲领为中批生产 ， 零件属于薄壁异形件 ， 为了节省原材料 ， 使资源得以充分的利用 ， 同时提高生产效率 ， 降低生产成本 ， 零件 毛坯选用焊接件 ， 原材料选用牌号 6063（旧牌号 的铝合金热轧板材 。 这种材料经固熔加时效处理 ， 可获得良好的力学性能 ， 焊接性能良好 。 零件原材料选用铝合金热轧板材 ， 并进行 不得含有夹 渣 ,夹层 ,裂纹等缺陷 。 焊接件毛坯在焊接过程中受热不均匀 ， 导致焊后变形 ， 因此需留有一定的加工余量 。 根据零件的结构特点 ， 考虑零件外表面留 12 具体 见表 3 位基准的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 根据基准选择原则并结合该零件的特点 ， 设计了专用工装 。 由于该零件最大的特点就是壁薄 ， 导致铣削加工时刚性不足 。 因此在工装设计时既要考虑定位可靠 、 夹紧方便 ， 还要考虑如何增加工件的刚性 ， 减少铣削时的振动及由于刚性不足而引起的变形 ， 从而有效保证零件加工精度 。 图 3件毛坯图 注 ： 板 1、 板 2、 板 3分别为待焊接的板 。 技术要求 ： 并强化处理 。 2. 零件表面不允许有多余焊疤 。 艺路线的拟定 根据零件结构特点 、 技术要 求 ， 从数控加工工艺性及工厂现有生产条件考虑 ， 制订了如下加工工艺方案 。 毛坯制造 强化处理 数控加工 钳工 表面处理 该零件采用焊接件毛坯 ， 焊接方法采用手工铝钎焊 。 将该零件分成三块 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 见图 3、 板 2、 板 3、 对它们分别进行加工 。 按图纸要求原材料选用牌号为 6063铝合金热轧板材 ， 采用铣 、 线切割等加工工艺加工成焊接之前工艺图尺寸 。 零件其外表面留有焊后加工余量 ， 内表面直接加工至图 纸尺寸 ， 为了保证零件最终尺寸及形状精度 ， 所有安装孔暂不加工 。 焊接时需采用专用工装夹紧定位 ， 以保证焊接后毛坯形状精 度 ， 确保精加工 余量均匀性 。 尽管采用专用工装焊接 ， 焊后仍有一定的变形 ， 需由钳工校正 。 并由钳工按焊接工艺图钻工艺孔 9以便后道工序装夹使用 。 为了使零件在加工后获得一定的强度 ， 必须在焊接后精加工前进行强化处理 。 强化工艺过程如下 。 （ 1） 将零件清洗干净 ， 装入专用工装 ， 并用螺钉紧固 。 （ 2） 立式铝合金淬火炉进行固熔处理 ， 加热温度及保温时间按技术规范Q/ (3) 由钳工将零件从工装上卸下进行校正 ,消除固熔处理后的变形量 ,并将零件再次装入工装 ,用螺钉 紧固 。 （ 4） 进行人工时效处理 。 （ 5） 检测零件表面硬度 75 传统的机加工通常是加工 、 测量 、 再加工的模式 ， 其加工工艺某种程度上有一定的随意性 ， 且和操作人员的经验有很大关系 。 数控加工是通过计算机控制刀具做精确的切削加工运动 ， 是完全建立在复杂的数值运算基础之上的 ， 能实现传统的机加工无法实现的合理 、 完整的工艺规划 。 根据零件结构特点和技术要求选用卧式加工中心加回转工作台进行加工 ， 专用工装装夹 。 精加工转运阶段 ， 要求保护好已加工零件表面 ， 表面贴保护膜 ， 海绵隔离装周转箱 ， 严禁表面划伤 。 具体工艺过程见工艺过程卡片 。 钳工去清所有毛刺 ,锐边倒钝 ,但光孔孔口不能倒角 。 焊接后按图划线钻工艺孔 。 所有螺纹孔按图攻螺纹 ， 螺口倒角 表面处理后按图装入钢丝螺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 套 。 铝及其合金在大气中会自然形成一层氧化膜 ， 但膜薄而且疏松多孔 ， 是非晶态的 ， 不均匀也不连续 ， 不能作为防护装饰性膜层 。 因此需采用一定的表面处理工艺 $按技术要求进行 经化学氧化处理后获得的化学氧化膜 ， 质软 、 抗磨和抗蚀性能均较好 ， 同时具有较好的吸附能力 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 第四章 切削用量的选择 数控加工中切削用量根据加工技术要求 ,刀具耐用度 ,切削条件等加以确定 。 主轴转速 v(m/选取 : n=1000v/( d) r/中 d工件或刀具直径 ， 切削速度 自动换刀数控机床往主轴或刀库上装刀花费时间较多 ， 所以确定的切削用量要保证刀具能加工完一个零件或保证刀具耐 用度不低于一个工作班 ， 至少不低于半个工作班 。 背吃刀量 要根据机床 、 工件和刀具的刚性来确定 。 在刚性允许的情况下 ， 应尽可能使 等于加工表面的加工余量 ， 以便减少走刀次数 ， 提高加工效率 ， 当加工精度和表面粗糙度要求高时 ， 可以留一点余量 （ 一般 ， 最后光一刀 。 数控机床的精加工余量可较普通机床的精加工余量小一些 。 进给速度指令 通常根据加工精 度和表面粗糙度来选取 。 当要求较高时 ， 进给速度应选得小些 ， 例如通 常可在200500mm/ 而精铣时可取 200250mm/最大进给速度受机床刚性和拖动系统性能限制 。 铣基准 选用 =10 刀齿数 Z=3， 刀具材料为高速钢 ， 现对主轴转速 n、 背吃刀量 进给速度 （ 1）查 切削加 工 简明实用手册 可知 ： 采用高速钢铣刀加工铝合金（ 95100时 ， 可取 v=38m/s,现取 V=3m/s, 则 n=1000v/( d)=5732r/虑刀具耐用度及机床条件限制 ,故选取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ n=4000r/ （ 2） 背吃刀量 =半精铣 ）， 或 =精铣 ） （ 3） 根据 切削加工简明实用 手册 可知 ， 当机床主轴功率小于 5 高速钢立铣刀铣削铝合金时每齿进给量 为 z,现取=z,因此 f= Z n=00mm/虑多方面因素 ,实际取值需小于理论值 ,故选取 f=450mm/ 在切削用量确定以后 ， 为了验证所选切削用量是否满足机床主轴功率要求 ， 还必须进行铣削功率的校验 。 机床功率校验公式为 式中 切削功率； 机床主轴功率； 主轴传动效率，通常 取 切削功率即为刀具切削工件时主切削力所消耗的功率，切削功率计算公式为 Fc中 主切削力（圆周切削力）； 切削速度。 上式中铣切削力计算公式为 Z 0 . 8 6 0 . 8 6 0 . 7 2t e f pd a a a 式中 系数； 铣削接触弧深（ 每齿进给量（ ）； 铣刀直径（ 铣削深度； Z 铣刀齿数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 根据上式和实际铣削状况分别计算铣削力 削功率 因切削材料为铝合金，选用圆柱立铣刀，齿数 Z=3，直径0表取系数0，铣削接触弧深，每齿进给量z，铣削深度该数据待入上式得： Z 0 . 8 6 0 . 8 6 0 . 7 2t e f pd a a a 20 3 切削速度 3m/削功率为： 3m/s 于 ： 为 以 通过以上计算表明 ， 所选切削用量是符合机床功率要求的 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 第五章 专用夹具设计 机床夹具是在加工 时用来正确确定工件位置并将它牢固夹紧的工艺装备 它的主要作用如下 （ 1） 保证发挥机床的基本工艺性能 。 （ 2） 扩大机床的使用工艺范围 。 （ 3） 保证加工精度 。 （ 4） 提高加工效率 。 （ 5） 减轻劳动强度 ， 做到安全生产 。 夹具按照使用范围又可以分为通用夹具和专用夹具 。 专用夹具是专门为某一工件 ,某一工序设计制造的专用装备 ， 结构紧凑 ， 轮廓较小 ， 使用维护方便 ，并能符合加工的技术要求 ， 因此适用于批量生产 。 因该零件在焊接前是分成三块的 （ 即板 1、 板 2、 板 3）， 对它们分别进行加工 。 被加工零件工序图分别如 图 3图 3图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 3 1 加工简图买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 3 2加工简图 图 3 3 加工简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 在经过对本加工零件结构特点 、 精度要求详细分析的基础上 ， 设计了如图所示的专用工装 。 该零件为薄壁异型类零件 ， 为中批量生产 ， 通用夹具难以满足该零件的加工需要 、 保证该零件的各种精度要 求 ， 故在充分考虑本零件的结构特点和加工精度要求的基础上 ， 并借鉴了薄壁类零件的通用加工方法 ， 设计出了此零件的专用夹具 ， 如图 3 图 3具装配图 在工装的结构方面 ， 使用了组合的方式 ， 先加工好各零件再通过普通螺纹连接组合而成 ， 各定位面在组合后进行精加工 。 零件在加工过程中只需要普通的加 工方法就能达到要求 ， 降低了生产难度 ， 而整个夹具的具体精度要求只是在最后一道精加工完成 ， 既方便了零件的制造 ， 又提高了夹具总的位置精度 ，又能在较短