机械制造技术课程设计-盘类零件工艺路线规划及夹具设计.docx

专业课程设计说明书“盘类零件”工艺路线规划及夹具设计目录第1章 设计要求31.1设计目的31.2 设计任务书31.3 生产纲领及工序节拍41.3.1 零件的生产纲领41.3.2 零件的生产节拍4第2章 零件分析52.1零件工艺性分析52.1.1精度要求52.1.2确定主要加工表面62.1.3审查零件的结构工艺性82.2零件分析表9第3章 拟定工艺路线、选取加工余量及工序尺寸123.1工艺路线123.1.1不同工艺路线比较123.1.2确定工艺路线133.2加工余量与工序尺寸的选取14第4章 选择设备和加工参数及计算工时定额等参数20第5章 UG仿真及程序后处理22第6章 专用夹具设计296.1定位方案：296.2夹具定位尺寸的计算306.3夹具定位精度的计算316.4钻孔切削力的计算316.5夹紧力方向和作用点的选择326.6夹紧力的计算326.7夹具方案设计336.8绘制夹具设计图34第7章 气缸参数计算347.1气缸工作压力计算347.2气缸参数计算347.2.1气缸直径D和活塞杆直径d的计算347.2.2 缸体壁厚计算357.2.3 气缸行程的确定357.3气缸主要零件材料及技术条件36第1章 设计要求1.1设计目的机械制造工程学课程设计是机械工程专业的一个重要的教学环节，在学完机械制造工艺学和生产实习之后进行，它要求学生综合运用过去所学过的各种知识，进行工艺及结构设计的基本训练，为今后从事这方面的工作培养分析问题和解决问题的能力，通过设计可从下面几个方面得到训练和提高。1. 熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论和方法及生产实习中学到的实践知识，在保证加工质量的前提下，正确制定一个零件加工的工艺路线，对于每道工序能选择合适的定位和加紧。2. 通过设计夹具，提高学生结构设计的能力，设计应符合高效、省力、经济的原则，并能保证加工质量的要求。3. 熟悉使用各种手册及图表、资料，掌握与本设计有关的各种资料的名称及出处，为毕业设计和今后的工作打好基础。1.2 设计任务书课程设计题目：盘类零件工艺设计生产纲领：“盘盖”年产量 M=10万台每台设备的盘盖数量 n=1个/台盘盖零件的备品率 a=15%盘盖零件的废品率 b=5%每日工作班次 z=2具体任务要求：1. 确定生产类型，分析零件图；2. 拟定零件机械加工工艺路线及供需设计（绘制综合工序卡）；3. 设计一道工序的夹具，采用气动加紧；4. 编写课程设计说明书。1.3 生产纲领及工序节拍1.3.1 零件的生产纲领零件的生产纲领即零件的实际计划年产量，计算公式如下：n 式中：N盘盖的实际计划年产量n 设备的年产量n n盘盖在设备所占的件数n a零件的备品率（%） n b零件的废品率（%）在上式中，由设计任务书可知：盘盖年产量 M=10万台每台设备的盘盖数量 n=1个/台零件的备品率 a =15%盖零件的废品率 b =5%所以实际计划年产量1.3.2 零件的生产节拍由于零件为轻型件，由机械加工工艺师手册（第二版）表1.4-8知对于轻型机械产品，年产量大于50000件时属于大批量产品。在大批量生产时，生产要有节奏性，要求每道工序时间应与生产所规定的节奏相等或成整数倍。生产节拍指生产出一个零件的时间，即生产线上每下线两个零件之间的时间间隔，其计算公式如下：式中：t生产节拍时间 T机床每年工作时间 N零件年产量 h机床效率机床每年工作时间计算公式如下：式中：7.5机床每天工作时间 250机床每年工作天数 z机床每年工作班次取z=2，则机床每年工作时间，机床工作效率=95%，则生产节拍为：第2章 零件分析2.1零件工艺性分析2.1.1精度要求在盘盖的零件图中，标注有精度要求的平面有6个，孔有15个，其精度要求初步分析可由半精加工与精加工完成，不需要磨削、抛光等加工方法。上下主要表面要求互为基准时，位置精度为19+0 -0.06。通槽深度要求相对基准面的位置精度为7.5+0.06 0。安装定位孔系要求相对基准面的位置精度为7.5+0.02 -0.02。中心沉头孔孔系求相对基准面的位置精度为11+0.07 06通孔要求相对基准面的位置精度为水平14.5+0.01 -0.01，垂直5.5+0.01 -0.01，侧面孔系要求相对基准面的位置精度为33+0.02 -0.02。 2.1.2确定主要加工表面根据加工精度、重要程度等的要求，零件的加工表面可以分为：重要表面，较重要表面，一般表面（不重要表面）。其中一般表面通常未标注公差，即IT12。重要表明是指定位表面、精度要求高的表面。根据对零件图的分析，“变速器盖”零件的主要加工表面如表2.1所示。表2.1 主要加工表面主要加工表面表面代号质量要求表面精度尺寸精度(mm)位置精度(mm)下平面T1Ra3.2上平面T2Ra3.2大圆柱面T3Ra3.20.053阶梯孔T4Ra1.60.05下表面通槽T5Ra3.20.02上表面孔系K1K7Ra3.2下表面孔系K8 K9Ra3.2侧面孔系K10K13Ra3.2 图2-1图2-2图2-3图2-42.1.3审查零件的结构工艺性盘盖类零件结构上呈现扁平的特点，长度宽度尺寸大，高度方向尺寸小。考虑到零件的毛坯在构型方面基本符合毛坯铸造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脱模的倒圆角设计。考虑到加工的质量和经济性，零件设计中简化了加工平面。在能保证接合的要求的前提下，加工表面的粗糙度等精度要求尽量降低。2.2零件分析表由于零件加工表面较多，为了能清楚地比较各表面精度和主次地位，总结以上分析，把所有的加工表面归类，以表格的形式表示出来。绘制零件分析表如下表2.2所示：表2.2零件加工表面分析表加工方法初步设想先粗铣 再精铣先粗铣 再精铣先粗铣 再精铣结构工艺性分析以未加工的T2面为工序基准，粗铣、精铣可达到精度要求，作为T1面加工的工艺基准。为上表面孔系加工的工艺基准。为侧面孔系加工的定位基准。表面功用作为T2面加工的精基准设计基准未加工的T2面做为粗基准T1面未加工的T4面做为粗基准质量要求位置精度尺寸精度表面精度Ra3.2Ra3.2Ra3.2加工表面T1T2T5平面类钻孔 铣孔钻孔 铣孔钻孔 铣孔作为K8 K9加工的定位基准作为侧面孔系的加工定位基准中心线中心线中心线0.05Ra3.2Ra3.2Ra3.2K1K7K8 K9T4孔类第3章 拟定工艺路线、选取加工余量及工序尺寸3.1工艺路线3.1.1不同工艺路线比较表3.1 工艺路线对比方案一方案二 以上表面为定位基准，粗、精铣下表面。 以下表面为定位基准，粗、精铣上表面。 以下表面为定位基准，粗、精铣大端外圆柱面。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔。 以下表面为定位基准，精铣加工孔。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔、。 以下表面为定位基准，精铣加工孔、。 以下表面为定位基准，精铣加工孔、倒角。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工通孔。 以下表面为定位基准，精铣加工孔。 以下表面为定位基准，精铣加工小平面。 以上表面为定位基准，粗、精铣小端外圆柱面。 以上表面为定位基准，精铣倒角C1.5。 以上表面为定位基准，粗、精铣小端凹槽。 以上表面为定位基准，先钻后精铣加工通孔。 以上表面为定位基准，精铣加工孔。 以上表面为定位基准，精铣加工小端倒角。 以大端外圆柱面为定位基准，先钻后精铣侧面两孔。 以下表面为定位基准，粗、精铣上表面。 以上表面为定位基准，粗、精铣下表面。 以上表面为定位基准，粗、精铣小端外圆柱面。 以上表面为定位基准，精铣倒角C1.5。 以上表面为定位基准，粗、精铣小端凹槽。 以上表面为定位基准，先钻后精铣加工通孔。 以上表面为定位基准，精铣加工孔。 以上表面为定位基准，精铣加工小端倒角。 以下表面为定位基准，粗、精铣大端外圆柱面。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔。 以下表面为定位基准，精铣加工孔。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔、。 以下表面为定位基准，精铣加工孔、。 以下表面为定位基准，精铣加工孔、倒角。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工孔。 以下表面为定位基准，先钻后精铣加工通孔。 以下表面为定位基准，精铣加工孔。 以下表面为定位基准，精铣加工小平面。 以大端外圆柱面为定位基准，先钻后精铣侧面两孔。方案一先加工大端特征，使得在加工小端时便于利用大端已加工出的孔设计专用夹具装卡工件，提高定位和加工精度。因此，最终选择方案一。3.1.2确定工艺路线经过对比比较，最终选择工艺路线一作为该零件的加工工艺，共分为9道工序，以下分别详细说明：1、 粗铣上平面，精铣上平面：上平面公差等级为IT11级，表面粗糙度要求Ra3.2，由机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31知先粗铣后精铣即可达到要求。2、 粗铣下平面，精铣下平面：下平面公差等级为IT11级，表面粗糙度要求Ra3.2，由表1.3-31知先粗铣后精铣即可达到要求。3、 粗铣左端面：按未注公差要求，左端面公差等级为IT14级，表面粗糙度要求Ra6.3，由机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31知粗铣即可达到要求。4、 粗铣ZG1/2螺纹孔两端面和f16+0.035 0孔两端面：f16+0.035 0孔左端面公差等级为IT14级，其余公差等级为IT11级，表面粗糙度要求Ra6.3，由表1.3-31知先粗铣即可达到要求。5、 钻4个f 8.5的孔，钻2个f 8.5+0.058 0孔的底孔，铰2个f 8.5+0.058 0的孔：钻孔公差等级IT12，铰孔公差等级IT10，表面粗糙度要求Ra3.2，由表1.3-31知先钻孔后铰孔即可达到要求。6、 钻f 7的孔，先钻后铰M81.25的底孔，锪倒角后攻M81.25的螺纹孔：钻孔公差等级IT12，铰孔公差等级IT10，先钻孔后铰孔，锪倒角后攻M81.25的螺纹孔即可达到要求。7、 钻3个f16+0.070 +0.020底孔，再铰f16+0.070 +0.020孔，扩钻3个ZG1/2孔的底孔后攻螺纹：钻孔公差等级IT12，铰孔公差等级IT10，表面粗糙度要求Ra1.6，先钻孔后铰孔，最后攻螺纹。8、 锪平面，钻2个M121.75的底孔，倒角后再攻螺纹：公差等级为IT14级，表面粗糙度要求Ra6.3，由表1.3-31知钻孔后攻螺纹即可满足设计要求。9、 钻3个f 4的孔和1个f 9.6+0.10 0的孔：钻孔公差等级IT12，铰孔公差等级为IT9级，表面粗糙度要求Ra6.3，先钻孔后铰孔即可满足设计要求。3.2加工余量与工序尺寸的选取机械加工中毛坯尺寸与加工后零件尺寸之差为毛坯的加工余量。加工余量的大小，取决于加工各个工步去除的金属层厚度的总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸之间的偏差数值。工序一：工位一：粗铣下平面，精铣下平面确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，下平面加工余量4mm。按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表13-27，精铣下平面的加工余量1mm。计算工序尺寸：粗铣 26mm精铣 25mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14，精铣可达公差等级IT10。粗铣精度等级达到IT13，精铣达到IT11，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5精铣公差0.06mm按入体原则标注尺寸公差精铣250 -0.06 按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2；精铣Ra3.20.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序一：工位二: 粗铣上平面，精铣上平面确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，粗铣上平面加工余量5mm。按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表13-27，精铣上平面的加工余量1mm。计算工序尺寸：粗铣 20mm精铣 19mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14，精铣可达公差等级IT10。粗铣精度等级达到IT13，精铣达到IT11，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5精铣公差0.06mm按入体原则标注尺寸公差精铣190 -0.06 按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2；精铣Ra3.20.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序二: 粗铣大端外圆，精铣大端外圆确定加工余量：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表12-2，粗铣大端外圆加工余量10mm。按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表13-27，精铣大端外圆的加工余量2mm。计算工序尺寸：粗铣 40mm精铣 36mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14，精铣可达公差等级IT10。粗铣精度等级达到IT13，精铣达到IT11，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5精铣公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，精铣36 0+0.05mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序二: 钻5通孔 铣6通孔 铣9沉头孔确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻5通孔加工余量2.5mm，铣6通孔加工余量0.5mm，铣9沉头孔加工余量1.5mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣6通孔公差0.05mm铣9沉头孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，6 0+0.05 mm，9 0+0.05按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序二：钻22底孔 铣3底孔 铣5沉头孔确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻2通孔加工余量1mm，铣3通孔加工余量0.5mm，铣5沉头孔加工余量1mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣3通孔公差0.05mm铣5沉头孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，3 0+0.05 mm，5 0+0.05按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra1.6工序二: 钻2盲孔 铣3盲孔 确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻2盲孔加工余量1mm，铣3盲孔加工余量0.5mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣3盲孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，3 0+0.05 mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序二: 钻2通孔 铣3通孔 铣8.5沉头孔确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻2通孔加工余量1mm，铣3通孔加工余量0.5mm，铣8.5沉头孔加工余量2.75mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣3通孔公差0.05mm铣8.5沉头孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，3 0+0.05 mm 8.5 0+0.05 mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序二：精铣小平面。确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，铣小平面加工余量1.5mm。计算工序尺寸：精铣 8mm 6mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14。粗铣精度等级达到IT13，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣公差0.02mm按入体原则标注尺寸公差，精铣8+0.01 -0.01mm 6+0.01 -0.01mm 1.5+0.01 -0.01mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣粗糙度可达Ra12.5-3.2。确定表面粗糙度：精铣Ra3.2。工序三: 粗铣小端外圆 精铣小端外圆确定加工余量：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表12-2，粗铣小端外圆加工余量12mm。按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表13-27，精铣小端外圆的加工余量1.5mm。计算工序尺寸：粗铣 36mm精铣 33mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14，精铣可达公差等级IT10。粗铣精度等级达到IT13，精铣达到IT11，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5精铣公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差， 精铣33 0+0.05mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序三: 倒角C1.5确定加工余量：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表12-2，倒角加工余量1.5mm。计算工序尺寸：C1.5按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，倒角刀加工时，Ra3.2。工序三：粗铣小端凹槽 精铣小端凹槽确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，粗铣小端凹槽加工余量6mm，精铣小端凹槽加工余量1.5mm。计算工序尺寸：粗铣 6mm精铣 7.5mm确定尺寸公差和表面粗糙度：按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-9，粗铣可达公差等级IT11-14。粗铣精度等级达到IT13，按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣公差0.06mm按入体原则标注尺寸公差，精铣7.5+0.06 0.mm 按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣粗糙度可达Ra12.5-3.2。确定表面粗糙度：精铣Ra3.2。工序三: 钻2通孔 铣3.2通孔 铣6沉头孔确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻2通孔加工余量1mm，铣3.2通孔加工余量0.6mm，铣6沉头孔加工余量1.4mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣3.2通孔公差0.05mm铣6沉头孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，3.2 0+0.05 mm 6 0+0.05 mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2工序四: 钻22侧面通孔 铣3通孔 铣4沉头孔确定加工余量：按机械制造工艺学课程设计指导书表5-3与表5-4，钻2通孔加工余量1mm，铣3通孔加工余量0.5mm，铣4沉头孔加工余量0.5mm。确定尺寸公差和表面粗糙度：按金属机械加工工艺人员手册（第三版）表2-5，精铣3通孔公差0.05mm铣4沉头孔公差0.05mm按入体原则标注尺寸公差，3 0+0.05 mm 4 0+0.05 mm按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，端铣刀铣削时，粗铣Ra12.5-3.2 ；精铣Ra3.2-0.4，确定表面粗糙度：粗铣Ra6.3，精铣Ra3.2按机械加工工艺师手册（第二版）表1.3-31，钻直径不大于15mm的孔表面粗糙度可达Ra6.3-3.2，确定表面粗糙度均为Ra6.3。第4章 选择设备和加工参数及计算工时定额等参数盘盖零件的加工表面可以分为两类：平面和孔。其中平面又分为加工面积较大的水平平面和加工面积较小的垂直平面以及圆弧面，所以将该零件的加工工序分为两类：（1）加工面积大的平面的端铣刀铣削加工；（2）加工孔的钻头和铣刀加工；均可在五轴数控加工中心进行。 加工材料铝合金。工艺要求4040mm的平面,使用切削液。机床五轴数控加工中心。4.1.选择铣刀选择端铣刀，周齿2。铣刀几何形状按照切削用量简明手册（第三版）表3.1及表3.2选择：硬质合金端铣刀，ap=2.5mm，a0=20mm，=30，d0 =80mm，r0=+5，21=70，0=8，0=8，e=-10，be=1mm。4.2.选择切削用量（1）决定进给量fz按加工要求决定进给量：根据切削用量简明手册（第三版）表3.5，当加工要求为Ra=6.4，铝合金的强度b800Mpa， vf=0.120.18mm/r。由于ap30mm，应乘修正系数0.7，则fz=0.010.04mm/r。（2）决定切削速度：由切削用量简明手册（第三版）表3.15，选择ve=62.8m/min，n=2500r/min。切削速度修正系数为：KMv=1.0，KMn=1.0，KMvf=1.0，KMv=1.0，KMn=1.0，kMvf=1.0，故ve=62.8m/min，n=2500r/min。4.3.确定工时定额单件工时其中，基本时间，辅助时间，工序时间，。工作地点技术服务时间，一般为的17%，取。工作地点组织服务，一般为的11.7%，取。休息及生理需要时间，一般为的2%，取。由机械制造工艺设计简明手册表6.2-1得，钻孔的基本时间对于粗铣：切削深度，选择2mm，=0.04mm/r，对于精铣，切削深度ap=0.5mm，选0.5mm，=0.01mm/r进给次数=2，所以辅助时间8.72min所以单件工时钻2的孔的基本时间为0.48s，辅助时间为0.4s。精铣3.2的孔的基本时间为0.96s，辅助时间为0.2s。精铣6的沉头孔的基本时间为0.72s，辅助时间为0.2s。第5章 UG仿真及程序后处理图5-1粗铣下表面图5-2粗铣上表面图5-3粗铣大端外圆图5-4钻铣中心孔图5-5钻铣3底孔、5沉头孔图5-6钻铣3盲孔图5-7钻铣3通孔、8.5沉头孔图5-8精铣小平面图5-9粗铣小端外圆图5-10铣C1.5倒角图5-11粗铣小端凹槽图5-12钻铣3.2通孔、6沉头孔 图5-13铣槽倒角图5-14钻铣3、4侧面孔所承担工序的详细编程过程：钻2的孔、精铣3.2的孔、精铣6的沉头孔一共需要三把刀，一把钻头和两把铣刀，所以先创建刀具： 图5-15 2钻头 图5-16 3.2铣刀 图5-17 6铣刀其次，创建钻孔几何体，要先创建要加工部位的毛坯，要指定所要加工的孔，选择孔的顶面和底面，完成几何体的创建。其他两个工步的几何体与之类似。图5-18 创建几何体然后创建程序，设置标准钻的孔参数，钻通孔第一项选择至底面，同时将Dwell调成开。图5-19 设置孔参数接着根据工序卡设置进给率和主轴转速。图5-20 主轴转速和进给率设置完所有参数即可生成程序，同时生成刀轨，观察动画，进行过切检查。 图5-21 生成刀轨 图5-22 检查动画钻孔、铣孔工序基本类似，只是几何体的创建有所不同。图5-23 加工出的工件图5-24 后处理第6章 专用夹具设计6.1定位方案：加工任务为先钻2的通孔，精铣通孔到3.2，最后精铣6沉头孔，由于零件为圆柱形，同时零件上有已加工完成的孔，所以采用圆柱销和圆锥销定位，圆柱销限制两个方向的平动，一个大平面限制两个方向的转动和另一个方向的平动，最后菱形销限制另一个方向转动，实现完全定位。6.2夹具定位尺寸的计算工件以一平面、两个圆柱孔为定位基准，为补偿工件定位孔的孔径和孔距误差及夹具定位销的直径误差，避免工件不能套入定位销，夹具的其中一个定位销应采用菱形销。中心孔与定位销的距离L=7.5mm，中心孔与定位孔中心距公差为0.02，菱形销宽度：由于定位孔直径D=5mm，由机械制造工艺学课程设计指导书表8-6得，b=4mm，B=D-0.5=4.5mm。补偿距离菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙菱形销最大直径菱形销高度的计算：两个定位孔深度为7.1mm工件两定位孔间的距离工件定位孔到端面间的距离工件定位孔的最小直径工件定位孔与定位销间的最小间隙右定位销计算高度： 左定位销计算高度：实际定位销的实际最大允许高度H应选中较小的值，取菱形销和圆柱销的高度为7mm。6.3夹具定位精度的计算定位误差主要来自两个方面，一个是基准位移误差，另一个是基准不重合误差。本工序工件以两圆柱孔定位，由于零件两孔间距有制造误差，公差带宽度为0.08mm，它将引起定位基准在两圆柱孔的对称轴线上产生变动，其最大变动量，即基准位移误差=0.025sin/4=0.035一面两销由于孔间隙引起的定位误差，即转角误差图6-1经计算=0.07由于定位基准和工序基准都是工件中心线，即定位基准与工序基准重合，所以不存在基准不重合误差。6.4钻孔切削力的计算查切削用量简明手册表2.32得，扭矩轴向切削力为刀具直径，该工序共用三把刀，钻孔时钻头直径为2mm，铣孔时铣刀直径为3.2mm，精铣沉头孔时铣刀直径为6mm。f为每转进给量，钻孔为0.04mm/r，精铣为0.01mm/r为修正系数，当材料的强度和硬度改变时，切削力的修正系数为考虑工件材料机械性能的系数，按表1.29-1，由于加工材料为铝合金，刀具材料为高速钢，指数nF=0.6，加工条件改变时钻孔轴向力及扭矩的修正系数由表2.33，根据刀具参数得，所以，所以，对于钻孔，Ft=31021.00.040.80.698=32.95 NMc=0.16121.7850.041.0220.519=1.0710-2N.m对于精铣3.2的孔：Ft=3103.21.00.010.80.698=17.39NMc=0.1613.21.7850.011.0220.519=6.0210-3N.m对于精铣6沉头孔： Ft=31061.00.010.80.698=32.61NMc=0.16161.7850.011.0220.519=1.8510-2N.m6.5夹紧力方向和作用点的选择根据夹紧力方向的选择原则，夹紧力应朝向主要定位基准面、朝向主要限位面，即底面，使工件装夹可靠，为增大夹紧力，用气缸活塞带动气缸轴，轴通过销连接斜楔，斜楔上安装滚子，滚子通过滚子轴销与压板相连，通过压板来压紧工件。该机构使水平方向的力转化为垂直方向的力，并且增大了加紧力，使工件装夹可靠。根据夹紧力作用点的选择原则，选择尽量靠近加工孔位置的点，使作用力在平面方向上分布均匀。 6.6夹紧力的计算钻孔产生的轴向力与零件的重力方向均竖直向下，压板的夹紧力也是向下，与底板提供的竖直向上支持力抵消。钻孔加工产生的扭矩由夹紧力产生的摩擦力的扭矩平衡，与夹紧力有关。工件在竖直方向上收到压板压力F，两个支持力F，根据受力平衡，F=1.414F，所加工孔的中心到中心孔的垂直距离分别为14.5mm、5.5mm，到压板的距离为3.5mm，可以列矩平衡方程，求出理论夹紧力。是工件与压板的摩擦因数，是工件与底板的摩擦因数，皆为光滑表面，查表得，所以，0.13.5+1.41423.4+1.41424.3F=MM分别为1.0710-2N.m、6.0210-3N.m、1.8510-2N.m求得理论夹紧力F分别为2.89N、1.62N、5.0N实际夹紧力等于理论夹紧力乘以安全系数，即式中，K是安全系数，基本安全系