机用虎钳的设计终稿

机用虎钳的设计目录1前言21.1虎钳作用21. 2虎钳的结构21.3虎钳工作原理2由装配图拆画零件图3螺杆的加工工艺及编程43.1图纸的工艺分析43.2毛坯的选择53.3装夹方案53.3.1基准的选择63.3.2装夹63.4加工顺序及其路线63.5机床选择63.6切削用量的选择73.7刀具选择73.8加工工艺卡片83.9切削加工程序10活动钳身的加工工艺11.零件的分析与毛坯的选择114.2加工工艺分析114.3加工工序分析11.刀具的选择124.5活动钳身加工工艺卡片12参考文献13致谢141前言1.1虎钳作用虎钳是带有两个平行夹持面的机床夹具.主要目的的靠两个工作面来保持工件的平行度,垂直度等形位公差,从而在的在快速装夹的过程中保证了零件的加工精度.1. 2虎钳的结构如图1.1图1.1装配图1.3虎钳工作原理螺杆在活动钳身上，可以旋转，但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的螺母配合。当摇动手柄使丝杠旋转，就可以带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，起夹紧或放松的作用。弹簧借助挡圈和开口销固定在丝杠上，其作用是当放松丝杠时，可使活动钳身及时地退出由装配图拆画零件图主要零件图如图.图2.1螺杆图.护口钳图.方块螺母图.活动钳身螺杆的加工工艺及编程.图纸的工艺分析图3.1螺杆机用虎钳螺杆需要加工的表面有12、18、20、22、的外圆及4圆孔与大径18的螺纹，14X14的面。该零件要加工的有定位销孔、退刀槽、螺纹、方头、外圆。12的圆与20的圆粗糙度等级为1.6，需要进行半精车，18、 22 、18及其其他粗糙度要求不高均为6.3,粗车就可以达到要求，分为外圆粗车、调质热处理，半精车及铣削方头钻孔。车削时用两顶尖夹紧，方头通过铣削加工，螺纹通过钻削加工3.2毛坯的选择螺杆的主要受力方向为径向，根据零件的长度尺寸及以上信息在此选择长度为225，由于虎钳直接冲击比较小,对于螺杆来说可视为无冲击,再从材料费用及其加工经济来考虑,我们选择直径为30的45号圆钢作为毛坯。.装夹方案3.3.1基准的选择粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。3.3.2装夹根据上面基准，我们确定一下方案： 以右端面及18的圆为基准，加工左端面。两顶尖夹紧，由于工件长度与直径比较大，容易变形，所以需要用顶尖以增加稳定性，提高加工精度。以左端面及12的圆为基准，加工右端面。两顶尖夹紧形块定位夹紧进行铣削方头3.4加工顺序及其路线该零件复杂，必须使用多把刀才能完成切削，根据零件的具体要求和切削路线的确定原则该零件需要加工的顺序和进给路线确定如下：平右端面钻中心孔，掉头平左端面钻中心孔粗车左外圆掉头粗车有外圆调质处理精车22的外圆精车12、20的外圆切槽切削螺纹铣平面钻孔（钻床）.机床选择为提高加工效率及其加工精度,再根据实际条件,我们选择FUNUC0I系统的KA-12数控车床,普通车床选用CA6140，进行铣削的铣床选择LTX-1670A，钻床选用DC71253.6切削用量的选择根据以上尺寸及其材料要求，查表粗车外圆 ap3mmf0.4mm/rV80m/minn1000v/d1000X80/3.14x0.4900r/min0.45mm/rFnf900x0.4360mm/min精车外圆根据经验可取n1000r/minFnf1000X0.4400mm/min0.4mm/r螺纹切削n1200/pK1200/480220终上根据经验n200r/min槽加工n60n精0.6X1000600r/min3.7刀具选择数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干浅该半径不宜选择太小，否则不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。根据以上刀具选择要求，尽量减少换刀次数，我们在满足加工要求及其不影响加工质量的前提下选用普通高速钢的不重磨刀具进行加工。为此我们选择一下刀具进行加工：90外圆偏刀、93度外圆偏刀、8m切槽刀、90外螺纹切刀。数控加工刀具卡片刀具号刀具规格名称数量加工内容主轴转速进给速度备注T0190外圆偏刀1粗车12 18 20 22 18外圆900 r/min0.45mm/rT0293度外圆偏刀1半精车12 20的外圆1000 r/min0.4mm/rT038m切槽刀1切削8X13的槽600 r/min0.2mm/rT0490外螺纹切刀1车螺纹200 r/minT0520端铣刀铣方头200 r/minT06钻头钻孔100 r/min3.8加工工艺卡片工艺卡片工序名称工艺要求工作者备注1下料24X2152普车车端面达到长度210 mm,钻中心孔3数控车工步工步内容刀具号1自左向右粗车外圆T012自右向左粗车外圆T013调质4自作向右精车12 20圆T025切8x13退刀槽T036车要求M18X4螺纹到零件T044铣床铣方头T055钻床钻圆孔T066检验游标卡尺3.9切削加工程序 程序O0001N10 M03 T0101 S900N20 G00 X35.0 Z0N30 G01 X-2 F0.2N40 Z5.0N50 G00 X35.0N60 G90 X20.5 Z-172.0 F0.45N70 X19.0 Z-143.0N80 X16.0 Z-38.0N90 X13.0N100 X13.0N110 X35.0 Z100.0N120 T0100N130 M05 N140 M02 程序O0002N10 M03 T0101 S900N20 G00 X35.0 Z0N30 G01 X-2 F0.2N40 Z5.0N50 G00 X35.0N60 X21.0 Z-38.0 F0.45N70 X19.0 Z-30.0N80 G00 X35.0 Z100.0N90 T0100N100 T0202 S1000N110 G90 X22.0 Z-38.0 F0.4 N120 X18.0 Z-30.0N130 G00 X35.0 Z100.0N140 M05 N150 M02 活动钳身的加工工艺图4.1活动钳身的零件图.零件的分析与毛坯的选择活动钳身为虎钳的直接加紧机构，要求有一定的强度和韧性。钳身的受力方向为水平与垂直，钳身的直接冲击不是太大。通过图纸可看出该零件比较复杂，所以选用HT200进行铸造即可达到要求，较为合适，为方便加工，我们进行人工时效热处理如上图4.14.2加工工艺分析该零件的粗糙度要求较低，大部形面的粗糙度为100，进行一般的整模铸造就可以达到要求.铸造方法的选择原则: 1优先采用砂型铸造2铸造方法应和生产批量相适应3造型方法应适合工厂条件4要兼顾铸件的精度要求和成本根据以上原则，我们选用砂型铸造。主要型面粗糙度为6.3，半精铣就可达到R6.3，孔的粗糙度为通过一次钻与一次铰即可达到要求。4.3加工工序分析根据加工工艺要求，先面后孔，先粗后精，先粗糙度高的后为低的，以不加工表面与切削余量小的平面为基准，为此我们选用下底面为基准，加工上面及其台阶面，以加工后的上面为基准加工下表面及其内槽。然后再一下表面为基准，钻20的孔留2mm精加工余量。.刀具的选择铣上平面及其台阶面与下面选用端铣刀，铣下沟槽选用成型铣刀，上钻床麻花钻钻20的孔，然后铰孔达到20，镗孔加工28的孔达到要求。4.5活动钳身加工工艺卡片活动钳身加工的工艺过程表工序号工序名称工序内容工艺装备1铸2清砂清除浇铸系统冒口型砂飞钳工3热处理人工时效热处理4粗铣粗铣上下面及其台阶面普通铣床5半精铣半精铣以上面到要求数控铣床6钻扩孔钻20的孔，留余量2扩，28的孔专用钻床7绞铰20的孔到19.95铣床8钻钻2XM8铣床9攻螺纹攻M8螺纹钳工参考文献1邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 2赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，23孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 4李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，125邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 200067黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，768丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 199769储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1致 谢首先，我