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弓锯床料架体加工 弓锯床料架体

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弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计含5张CAD图,弓锯床料架体加工,弓锯床料架体

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弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计含5张CAD图需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609-图纸预览详情如下：lingjiangsanweitu.prtlingjiantu.stp任务书.doc夹具体.dwg夹具装配图.dwg夹具非标零件-压板.dwg夹具非标零件-过渡板.dwg弓锯床料架体零件图.dwg文件清单.txt目录.doc答辩-PPT.ppt设计说明书.doc附录2-零件三维图.doc附录4-数控加工工序卡.doc附录5-数控加工刀具卡片.doc附录6-数控加工进给路线图.doc附录7-数控加工程序.docx弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计摘 要这次设计内容涉及了机床夹具的设计及机械制造工艺、金属切削技术、公差配合、测量和数控加工程序等多个方面的专业知识。机械加工工艺是提高生产能力、降低企业成本和提高产品质量的一个非常重要的手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动的重要数据。专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造出的，在生产过程中它能有效的降低工作的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。首先针对零件进行整体分析。其中表面可以分为两组：一是上表面加工，二是下表面加工。然后就是下表面四个M12螺纹孔的加工，最后是对上表面18通孔的加工。接下来就是基面的选择、工序安排、工艺路线的制定、切削用量和工时的计算。最后就是18通孔的分析和计算，从而制定加工工艺。本设计对第五道工序钻孔进行了专用夹具设计。通过问题的提出和零件的重点技术分析来对夹具进行设计方案的确定，方案中包括了定位基准的选择，定位方式，钻模板的选择，夹紧方式选择等内容，然后进行夹具的总体设计和精度分析。关键词：弓锯床料架体，专用夹具设计，机械加工，定位，夹紧目 录摘要 10 引言21 课题背景 21.1 背景 21.2 零件图结构分析 31.3 零件的技术要求分析 42 零件的加工工艺过程的分析 42.1 定位基准的确定 42.1.1 粗基准的确定 42.1.2 精基准的确定52.2 零件的工艺分析 53 数控加工工艺分析 53.1 数控加工内容的确定 53.2 数控加工设备的选用 63.3 毛坯的选择 63.4 加工工序的制定 73.5 进给路线的确定 73.6 刀具的选择 93.7 削用用量的确定及计算 103.8切削力及夹紧力的计算 154 夹具设计 174.1 问题的提出 174.2 定位方案及定位元件的设计 174.3 夹紧方案及夹紧装置的设计 184.4 夹具方案的设计 194.5 夹具的钻模板 194.6 夹具的总体设计 204.7 夹具的精度分析 205 数控加工程序的编制 205.1 CAM编程的一般步骤 205.2 编程坐标系的确定 216 结论 23参考文献 25附录 26 顺通助学中心工作室= 温馨提示： 充值后即可下载设计源文件全套，提前祝购买设计的朋友顺利完成此次设计任务. 需要其他设计请联系QQ:1459919609或者QQ：1969043202咨询！ 用得好介绍你的朋友都过来！= 此课题为本工作室精心挑选整理的设计参考资料，成品课题的仅供参考学习之用，请知悉！ 所购买成品的参考设计图纸依所发截图预览为准，购买前请核对好再确认无误后确定购买，由于设计为电子数据文档具有很强的复制性，属于虚拟服务交易不可逆，所有设计类宝贝不可退货，现成设计仅提供参考作用均不提供不支持修改服务。 付款表示确认购买此图纸无误并承诺，仅作为参考使用，不足或者错误的地方自己可以修改。不需要本店做任何的修改服务。弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计任务书 任务规定进行日期自20XX年02月20日起，至20XX年06月09日止一、题目来源、目的、意义本毕业设计题目来源于7022型弓锯床。 选题目的在于通过本次毕业实践设计，培养学 生综合运用所学知识解决本 专业实际生产问题的能力，进一步培养调查研究、检索和阅读中外文献资料、 方案选 择和比较、理论分析、工装夹具设计和实验研究、计算机应用及写作等 方面的能力。使得学生通过本次毕业实践设计，能够独立对中等复杂程度的零 件技术 要求进行分析，并能根据零件图进行专用工装夹具设计，设计加工工艺， 编写数控加工程序并通过仿真加工测试。 本次毕业实践设计可以提高学生综合素质、 培养学生认真刻苦的钻研精神 和严格细致的工作作风，对学生未来的工作和学习起着 相当重要的作用。 二、主要工作内容（1）分析零件图纸与技术要求； （2）三维建模，根据零件二维图绘制二维平面图、 三维立体图； （3）制定机械加工工艺文件，根据产品技术资料、生产条件与生产纲领，制定零件机械 加工工艺规程，编写工艺规程卡片； （4）确定夹具方案，包括定位方案、夹紧方案、对刀以及与机床的连接、夹具体的设计 方案等，并绘制夹具零件图与装配图； （5）编制数控加工程序、仿真加工； （6）完成说明书。 三、主要技术指标（或主要论点）1. 编制的工艺文件完整，满足零件的加工技术要求，包括尺寸精度、形位公差、 粗 糙度、热处理及批量生产等； 2. 所设计的机床夹具要求定位正确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可 靠；操作 安全方便；夹具机构的复杂程度要与生产纲领相适应； 3. 绘制的夹具装配图及夹具零件图必须符合中华人民共和国国家标准：GB/T 4457.4- 2002、GB/T 1182-1996、GB/T 16948-1997等。 4. 数控加工程序格式正确，能通过仿真加工验证，实现加工要求。 四、进度计划2.20-2.26 分析零件图纸与技术要求，根据零件二维视图建立三维视图； 2.27-3. 19 制定数控加工工艺文件。制定零件数控加工工序卡片、刀具卡片； 绘制数控加工进给 路线图； 3.20-4.16 夹具设计，绘制夹具图； 4.17-4.23 编制零件数控加工程序，实施零件数控加工仿真； 4.24-5.21 按 毕业设计写作规范要求撰写毕业设计说明书； 5.22-6.9 修改毕业设计说明书，准备答辩。 五、主要参考资料（外文资料至少一篇）1 毕承恩等现代数控机床（上、下册）M北京：机械工业出版社，1993. 2 洪如瑾UG NX4 CAD快速入门指导M北京：清华大学出版社，2006. 3 数字化手册编委会 机床夹具设计手册M北京：机械工业出版社，2004. 4 李福生等实用数控机床技术手册M北京：机械工业出版社，1993. 5 于华等数控机床的编程及实例M北京：机械工业出版社，1996. 6 艾兴，肖 诗纲切削用量简明手册(第3版) M北京：机械工业出版社，1985. 7 李益民机械制造工艺设计简明手册M 北京：机械工业出版社，2003. 8 吴拓，方琼珊机械制造工艺与机床夹具课题设计指导M北京：机械工业出版社， 2005. 9 AMT Statistical Department. 1998-1999 Economic Handbook of the Machine Tool In dustry. 1998. 六、系审批意见系主任（签名）:七、院领导审核意见院领导（签名）:八、学生实际完成日期 九、同组设计（论文）者各位老师好,弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计 XXXXXX,单元介绍：,01,零件的材料为HT15-33钢。该零件的总体结构为架体类零件，零件主要由型腔、凸台、阶台、孔等特征组成。其轮廓曲线较复杂，主要由直线、圆弧组成。如图：,1.零件二维图,2.零件三维图,3.数控加工工艺制定,4.夹具装配图,4.夹具装配图,5.钻18孔夹具设计,由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产生振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理。 工件通过两块支撑板的定位限制了工件X、Y轴的旋转以及Z轴的移动，通过一块挡板的定位限制了工件Z轴的旋转以及X轴的移动。通过一个圆柱挡销定位限制了工件Y轴的移动。夹紧采用螺旋压板夹紧，能够有效的压紧工件。,感谢观看 THE END,目 录摘要 10 引言21 课题背景 21.1 背景 21.2 零件图结构分析 31.3 零件的技术要求分析 42 零件的加工工艺过程的分析 42.1 定位基准的确定 42.1.1 粗基准的确定 42.1.2 精基准的确定52.2 零件的工艺分析 53 数控加工工艺分析 53.1 数控加工内容的确定 53.2 数控加工设备的选用 63.3 毛坯的选择 63.4 加工工序的制定 73.5 进给路线的确定 73.6 刀具的选择 93.7 削用用量的确定及计算 103.8切削力及夹紧力的计算 154 夹具设计 174.1 问题的提出 174.2 定位方案及定位元件的设计 174.3 夹紧方案及夹紧装置的设计 184.4 夹具方案的设计 194.5 夹具的钻模板 194.6 夹具的总体设计 204.7 夹具的精度分析 205 数控加工程序的编制 205.1 CAM编程的一般步骤 205.2 编程坐标系的确定 216 结论 23参考文献 25附录 26弓锯床料架体数控加工工艺及夹具设计摘 要这次设计内容涉及了机床夹具的设计及机械制造工艺、金属切削技术、公差配合、测量和数控加工程序等多个方面的专业知识。机械加工工艺是提高生产能力、降低企业成本和提高产品质量的一个非常重要的手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动的重要数据。专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造出的，在生产过程中它能有效的降低工作的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。首先针对零件进行整体分析。其中表面可以分为两组：一是上表面加工，二是下表面加工。然后就是下表面四个M12螺纹孔的加工，最后是对上表面18通孔的加工。接下来就是基面的选择、工序安排、工艺路线的制定、切削用量和工时的计算。最后就是18通孔的分析和计算，从而制定加工工艺。本设计对第五道工序钻孔进行了专用夹具设计。通过问题的提出和零件的重点技术分析来对夹具进行设计方案的确定，方案中包括了定位基准的选择，定位方式，钻模板的选择，夹紧方式选择等内容，然后进行夹具的总体设计和精度分析。关键词：弓锯床料架体，专用夹具设计，机械加工，定位，夹紧0 引言 在经济生产不断发展的年代，人们对生产的要求也越来越高，因此对于制造业的要求也越来越高。然而制造出的产品要求高质、美观。数控加工技术是制造业所必须拥有的一项技术，它可以使制造变得高效、便捷，同时拥有高质量。为了提高劳动生产率，保证加工质量和降低劳动强度，在加工零件时，需要设计专用夹具。机械加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际综合应用，是对专业知识、技能的进一步提高。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。现针对制造出来弓锯床架体进行钻孔的加工工序，弓锯床主要是用来实现切削加工的构件，在机械工程中应用极其广泛。在设计弓锯床料架体加工工艺过程时要设计出各工序的夹具定位和夹紧方案，选择合理的加工方法，合理安排工艺路线，合理选择机床加工设备及相应的加工刀具、进给量、切削速度等用来保证其加工质量，提高加工精度。1 课题背景1.1 背景在近几十年里，数控技术正在迅速发展。从1952年试制成功的第一台三位数控铣床到现在几乎完善的人机对话式自动编制程序的数控装置，不得不说是是飞跃的发展。众所周知，发展源于需求，数控技术的研发势在必行。1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来。 在20余年间，我国数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。改进数控技术势在必行。1.2 零件图结构分析图1.1 弓锯床架体零件图如图1.1所示零件图，零件毛坯材料为HT15-33，单件大批量生产。 从图1.1中可以看出，该零件的总体结构为架体类零件，零件主要由型腔、凸台、阶台、孔等特征组成。其轮廓曲线较复杂，主要由直线、圆弧组成，在编程时会有些难度，为了提高编程效率，可以选择软件编程，这样不仅能节约时间，同时也能保证程序的准确性。而且该零件对加工平面，平行度，垂直度以及孔的加工等有一定的要求，由于零件比较复杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。1.3 零件的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。从图1.1分析得知，该零件的尺寸精度要求有：（1）外轮廓：长202mm宽194mm的上表面，精度等级为未注尺寸公差按IT12控制。长285mm宽244mm的下表面，精度等级为未注尺寸公差按IT12控制。表面粗糙度为Ra6.3。（2）通孔：尺寸精度等级为IT78级，表面粗糙度要求为Ra3.2。其余未注尺寸公差按IT12控制，未注表面粗糙度为Ra6.3。从以上分析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通立式数控铣床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题。2 零件的加工工艺过程的分析2.1 定位基准的确定在制定工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序的安排都有很大影响。当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到家具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度的要求出发的，因此，定位基准的选择应该先选择粗基准，再选择精基准。2.1.1 粗基准的确定对于本零件而言，只需加工上下表面和孔，故无法选取不加工表面为基准。由于工艺上的需要，粗加工阶段就要将上表面加工精细，故以下表面为粗基准，铣上表面已达到图纸要求。2.1.2 精基准的确定考虑基准重合的要求，以加工过的上表面为精基准进行螺纹孔的加工。再以精加工完成的下表面为精基准加工18的通孔。在下一次安装加工出来的孔与平面间保证了位置重合度。2.2 零件的工艺分析该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高的平面度和垂直度，某些地方（通孔等）需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。否则会影响机器设备的性能和精度。由于零件的结构比较复杂，加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位，并保持适当的夹紧力，可以用压板进行定位加紧，并用支撑板和圆柱销进行辅助定位。同时基准面的选择也是很重要的。最开始先以零件下表面为粗基准，用铣刀粗铣出上表面，再以粗铣后的上表面为精基准粗铣下表面，再精铣下表面，再以上表面为基准，钻、攻丝M12螺纹孔。下表面完成后，之后以下表面为精基准，精铣上表面，并达到图纸要求尺寸。完成后用专用夹具以下表面为精基准钻扩铰18通孔。在加工过程中，应尽量减少安装的次数，以减少安装时带来的安装误差。3 数控加工工艺分析3.1 数控加工内容的确定弓锯床料架体是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料HT15-33。铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好。为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。由于零件的结构复杂，用锻件是不太可能的，因此，需要先根据零件图，做出铸模，进行铸造，最好用成型铸造法，以减少加工余量和保证零件的结构准确性。最终选定的毛坯为铸件，单边多2mm余量，便于加工。毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。故其毛坯选择为铸件，毛坯材料为HT15-33，毛坯尺寸为244mm*285mm*280mm。3.2 数控加工设备的选用由于该零件属于单件大批量生产，因此考虑到生产效率等问题，要在能够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可，但为了减少人为的换刀量，根据现有的数控机床以及参考工序2，3，4，6，分别进行粗铣，精铣，选用普通的XH714型立式铣床最为合适如图3.1， 机床参数见表3.1。图3.1数控铣床XH714外形结构图表3.1 数控铣床XH714的主要参数X轴行程700mm工作台尺寸900*400mmY轴行程400mmT型槽3-18-130mmZ轴行程500mm最高转速8000rpm主轴端面至工作台100-600mm主轴直径120mm主轴中心至立柱510mm主轴锥孔BT40X轴快速移动10m/min冷却泵AB-12Y轴快速移动10m/min主电机功率7.5KWZ轴快速移动8m/min最大承重500kg切削进给速度4000mm/min机床重量3500kg3.3 毛坯的选择弓锯床架体是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料HT15-33。铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好。为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。对它提出的要求是：（1）保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量。（2）保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。3.4 加工工序的制定该零件的加工顺序为如表3.2表3.2 工艺过程卡工序号工序名称工序内容1铸造1 .HT15-332 .铸件：244mm*285mm*280mm2铣削粗、精铣上端面及各种台阶3铣削粗、精铣下端面及各种台阶余量4钻削钻12孔到11mm，扩孔到12.175mm，攻螺纹M125钻削钻18孔到15.6mm、扩孔到17.89mm、精铰孔至要求尺寸5磨磨各表面，去除所有残余的毛刺6检验按图纸技术要求检验7上油入库3.5 进给路线的确定工序2作为加工工件的第一道工序，以零件下表面为粗基准粗铣上表面以及各种台阶，如图3.2。图3.2 加工上表面工序3完成上表面的首道工序后，其次以上表面为精基准，加工下表面。切削模式采用跟随周边，刀轴垂直于第一个平面 ，步距恒定2mm，如图3.3。图3.3 加工下表面工序7作为最后一道工序，也是夹具设计的目的，以零件下表面为精基准，钻扩铰18mm孔，如图3.4。图3.4 18孔加工3.6刀具的选择合理的选择数控加工的刀具、夹具，是工艺处理工作中的重要内容，在数控加工中产品的加工质量和劳动生产率在很大程度上将受到刀具、夹具的制约，虽其大多数刀具、夹具与普通加工中所用的刀具、夹具基本相同，但对一些工艺难度较大或其轮廓、形状等方面较特殊的零件加工，所选用的刀具、夹具必须具有较高要求，或需做进一步的特殊处理，以满足数控加工的需求。一般优先采用标准刀具，必要的时候可以采用各种提高生产率的复合刀具及其他一些专用刀具。此外，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工需求，刀具材料应与工件材料相适应。数控加工所用的刀具在刀具性能上应高于普通加工中所用的刀具。所以选择数控加工刀具时，还应考虑以下几个方面：切削性能好 数控加工能采用大的背吃刀量和高进给速度，刀具必须要有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，以便实现按刀具寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。精度高 为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度，如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度达到0.005mm等。可靠性高 要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。耐用度高 数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀次数，从而提高数控机床的加工效率及保证加工质量。表3.3零件加工所需要用到的所有刀具。表3.3 刀具卡片工序号刀具号刀具各称刀具型号刀片刀尖半径(mm)刀柄型号型号牌号23T014刃标准可转位立铣刀EM90-32AP10NAPKT1003PDTREB12200.8MCLNR2020K12T024刃标准可转位立铣刀EM90-32AP10NAPKT1003PDTREB12200.8MCLNR2020K124T034刃麻花钻10.2-4DBT40-KPU16-100T04可调式单刃镗刀RBH25-35LAT05螺旋丝锥ZEM-BTBGH-09025T064刃麻花钻10.2-4DBT40-ER16-60T07可调式双刃镗刀RBH25-35LABT40-ER20-60T08可调式铰刀AR-FBT40-ER20-603.7 切削用量的确定及计算工序2：铣上表面切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用可转位立铣刀=30mm,齿数z=4。则=r/min=127.4r/min3.1现选用XH714铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为V=19.6m/min当nw=125r/min时，工作台的每分钟进给量应为 =0.084125mm/min=40mm/min刚好有=50mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面窄，所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程1212mm。因此，机动工时为 =20min3.2工序3：铣下表面，下端保证总长为224mm,上端保证总长96cn,工步1:粗铣，=0.08mm/ 齿切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用采用机夹可转位铣刀,=30mm,齿数z=4,则 r/min=127.4r/min现选用XH714立式铣床，取 =125r/min,故实际切削速度为 V=19.6m/min当=125r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.084125mm/min=40mm/min刚好有=40mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面宽所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程1722,由于是两端，所以=732=146mm因此机动工时为： =min=27.7min工步2:精铣下表面，=0.08mm/ 齿切削速度：参考有关手册，确定v=45m/min采用采用高速钢圆柱形铣刀,=24mm,齿数z=4,则 ns=r/min=286.6r/min现选用X51立式铣床，根据机床使用说明书，取 =300r/min,故实际切削速度为v= =47.1m/min当nw=300r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.088300mm/min=192mm/min切削工时：行程和粗铣的一样，所以切削工时为，=min=20min工序5：钻4-12螺纹孔机床：数控钻床Z525刀具：根据参照参考文献选4刃麻花钻头。 钻孔11钻孔11时先采取的是钻11孔，再扩到11.8。切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度：3.3 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 攻螺纹M12刀具：选择螺旋丝锥。片型号：E403因钻孔11时先采取的是先钻到11孔再扩到11.8切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：3.4取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间：工序6：精铣上表面机床：XH714数控铣床刀具：机夹可转位车刀 精铣，fz=0.08mm/ 齿切削速度：确定v=35m/min采用机夹可转位铣刀，在=30mm,齿数z=4。则 ns=r/min=223r/min现选用XH714立式铣床，取 =210r/min,故实际切削速度为 V=mm/min=32.97mm/min当nw=210r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.088210mm/min=134.4mm/min查表知，刚好有=130mm/min切削工时：行程和粗加工一样，= min=30.7min工序7：钻孔18的孔， 工步1:钻孔15.6孔 查相关的表知，=0.2mm/r, 选用Z525摇臂钻床，所以有：=r/min=227r/min按机床选取=265r/min。所以实际切削速度为：m/min=5.82m/min切削工时：由于是两个孔，所以，切削用时为min.工步2:扩17.89 由相关的表知， ，机床不变，所以有:=r/min=87r/min按机床选取=85r/min.所以实际的切削速度为m/min=2.93m/min切削工时：=0.078min由于是两个孔，所以，切削用时为min工序3:绞18的孔。查表知，,选用Z525摇臂钻床，所以有=r/min=199r/min按机床选取=170r/min所以实际切削速度为：=4.27m/min切削工时：=1.78min刀具切出： 取行程次数：机动时间：所以加工工时3.8 切削力及夹紧力的计算刀具：4刃可转位铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：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： 安全系数K可按下式计算： 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： 由此可得： 所以 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。 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料铝合金钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=2.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，4 夹具设计4.1 问题的指出由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。本次设计选择设计是做加工直径18的通孔的专用夹具。4. 2 定位方案及定位元件的设计夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。工件通过两块支撑板的定位限制了工件X、Y轴的旋转以及Z轴的移动，如图4.1。 图4.1 支撑板定位通过一块挡板的定位限制了工件Z轴的旋转以及X轴的移动,如图4.2。图4.2 挡板定位通过一个圆柱挡销定位限制了工件Y轴的移动，如图4.3图4.3 圆柱销定位4.3 夹紧方案及加紧装置的设计夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。夹紧装置的基本要求如下：1. 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置；2. 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。3. 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置。在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。4.4 夹具方案的设计如图所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如图4.4。图4.4 弓锯床料架体专用夹具装配图首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用: 由零件图可知，利用18的中心孔和零件的下表面作为定位基准，利用压板来进行压紧。采取的是手动压紧的方法。4.5 夹具的钻模板因为此次零件为大批量生产所以在加工这道工序孔时应采用快换钻套。当工件上被加工的孔需要再一次装夹下进行钻、扩、铰孔加工时，由于刀具直径依次增大，需采用外径相同而内孔尺寸随刀具变更的钻套来引导刀具。这就需要快换钻套来减少更换钻套的时间。快换钻套外圆与衬套的配合也采用加或等的配合。其紧固螺钉的凸肩比钻套台肩略高形成轴向间隙，这样去除钻套是无需松开螺钉，只需将快换钻套逆时针转一角度，使钻套削边正对螺钉头部时，即可卸下快换钻套。4.6 夹具的总体设计由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产生振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理。工件通过两块支撑板的定位限制了工件X、Y轴的旋转以及Z轴的移动，通过一块挡板的定位限制了工件Z轴的旋转以及X轴的移动。通过一个圆柱挡销定位限制了工件Y轴的移动。4.7 夹具的精度分析作为初次设计夹具，达不到高精度，最为重要的加工20的加工，运用了支撑板与圆柱挡销的定位，完全限制了零件的6个自由度，以达到定位的要求。圆柱销固定在夹具体上，由于配合精度不高，可能导致多次装夹产生定位误差。在夹具的另一个定位元件，支撑板中，为了满足覆盖整个底平面，支撑板尺寸较大，为此，对其的精度要求就较大，一旦出现磨损或者偏移，可能导致整个工件Z轴方向的偏移。5 数控加工程序的编制5.1 CAM编程的一般步骤表5.1 CAM编程的一般步骤零件模型加工模块指定加工环境分析/生成辅助几何生成/修改“父”组程序次序 加工刀具 几何体 加工方法生成/修改操作产生刀具路径校核后处理数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。（1）手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。（2）自动编程自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能及时地检查程序是否有错，并进行修改，得到正确的程序。为了节省编程时间，提高效率，保证刀具路径的正确性，选择该零件程序使用ug软件进行自动编程。5.2 编程坐标系的确定由零件图可知，该零件的设计基准在零件的对称中心上，故在编程时将其编程原点设置在此处能够方便对刀和编程。其中钻孔的数控加工编程步骤如下：（一）创建刀具（1）在“创建操作”工具条中选择“创建刀具”命令，进入“创建刀具”对话框。（2）先在“创建刀具”对话框中的类型选择项内选择“drill”，然后在“刀具子类型”选项栏中选择“麻花钻头（DRILLING-TOOL）”图标，并输入刀具名称DRILLING-TOOLD11，然后单击“应用”，进入“刀具参数”对话框，设置参数后单击“确定”，完成刀