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支架加工工艺及专用夹具设计[钻22和14孔]【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】

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关键词：: 基于液压夹紧支架专用夹具设计 22 全套 cad 图纸说明书仿单资料

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摘要

本文是对支架零件的加工工艺规程进行设计，并针对其中某一道工序进行基于液压的专用夹具设计，并进行了另一工序的普通夹具设计。支架零件作为叉架类零件，其主要加工表面是平面及孔。按照机械加工工艺要求，遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以支架大外圆端面作为粗基准，以支架大外圆端面与两个工艺孔作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。并按要求对其中一道工序进行了基于液压夹紧的专用夹具设计，在设计中计算了此道工序所受的切削力及切削力矩，进而确定了液压缸的负载，选定整个液压系统的压力，从而确定了液压缸的各参数，绘制了液压夹紧的专用夹具总图。整个加工过程均选用万能机床。

关键词支架；加工工艺；液压；专用夹具

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2 国内外的发展概况1

1.3 本课题应达到的要求2

2 支架零件的三维造型3

3 零件的分析10

3.1 零件的作用10

3.2 零件的工艺分析10

4 工艺规程设计11

4.1 确定毛坯的制造形式11

4.2 工艺过程设计所应采取的相应措施11

4.3 定位基准面的选择11

4.3.1 粗基准的选择11

4.3.2 精基准的选择12

4.4 制定工艺路线12

4.4.1 工艺路线方案一：12

4.4.2 工艺路线方案二：12

4.4.3 工艺方案的比较与分析13

4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定13

4.6 确定切削用量及基本工时15

4.6.1 工序三：铣的端面，铣的端面，铣×2的端面。16

4.6.2 工序四：钻－扩－铰－精铰的孔。18

4.6.3 工序五：钻－扩－铰－精铰的孔。20

4.6.4 工序六：钻孔，锪孔，倒角。22

4.6.5 工序七：铣端面。23

4.6.6 工序八：粗镗－半精镗－精镗的孔。23

5 基于液压夹紧的专用夹具设计26

5.1 设计主旨26

5.2 夹具设计26

5.2.1 定位基准的选择26

5.2.2 定位误差分析26

5.2.3 铣夹具设计的基本要求27

5.3 液压缸的设计计算27

5.3.1 切削力及切削力矩的计算与分析27

5.3.2 确定系统的工作压力29

5.3.3 确定液压缸的几何参数30

5.4 确定液压泵规格和电动机功率及型号32

5.4.1 确定液压泵规格32

5.5 确定各类控制阀33

5.6 管道通径与材料及管接头的选用33

6 专用普通夹具设计35

6.1 设计主旨35

6.2 夹具设计35

6.2.1 定位基准的选择35

6.2.2 切削力及夹紧力计算35

6.2.3 钻套、衬套、钻模板设计36

6.2.4 活动V形块的设计36

6.2.5 夹具体的设计36

6.2.6 夹具精度分析36

6.2.7 夹具设计及操作的简要说明37

7 结论与展望38

7.1 结论38

7.2 不足之处及未来展望38

毕业设计小结39

致谢41

参考文献42

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

机械的加工工艺及夹具设计是在完成大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，合理的机械加工工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

合理的机械加工工艺文件不仅能提高一个企业的技术革新能力，而且可以较大程度地提高企业的利润，因而合理地编制零件的加工工艺文件就显得时常重要。机械加工工艺文件的合理性也会受到企业各方面因素的制约，比如企业的生产设备、工人的技术水平及夹具的设计水平等，其中比较重要的是夹具的设计和生产。夹具是机械加工系统的重要组成部分，无论是传统的制造，或是现代制造系统，夹具设计都非常重要。优化夹具设计可以使产品劳动生产率得到提高，降低生产成本，使加工精度得到提高和保证，同时可以拓宽机床的使用范围，而且在保证精度的前提下可使产品效率提高、成本降低。在企业信息化和激烈的市场竞争的要求下，企业对夹具的设计及制造要求更高。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。

因而不仅要合理结合企业的生产实际来进行零件加工工艺文件的编制，而且还要根据零件的加工要求和先进的加工机床来设计先进高效的夹具。

该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。

在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。

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零件图.png

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钻孔夹具装配图.gif

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钻22和14孔夹具全套图纸汇总9张.png

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内容简介：: 机械加工工艺卡片工件名称支架工序号 VIII 零件名称支架零件号零件重量同时加工件数 1 材料毛坯牌号硬度型号重量钢板铸件 3.07KG 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床 Z525 安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度 mm 走刀次数切削深度 mm 进给量 mm/r 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 基本工时 min 1 钻 22 孔高速钢锥柄麻花钻游标卡尺 22 1 2 0.25 375 18 0.896 设计者指导老师共 1 页第 1 页 nts 机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格铸造时效处理铣 54 上下端面立式铣床 X51 专用夹具高速钢端铣刀铣 32 上下端面立式铣床 X51 专用夹具高速钢端铣刀卡尺钻，扩， 38 孔卧式车床 Z525 专用夹具高速钢锥柄麻花钻游标卡尺钻，扩， 22 孔卧式车床 Z525 专用夹具高速钢锥柄麻花钻游标卡尺 VII 铣 2- 22 端面立式铣床 X51 专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺 VIII 钻，扩 2- 14 孔立式钻床 Z525 专用夹具高速钢锥柄麻花钻游标卡尺 IX 钻 6 孔立式钻床 Z525 专用夹具高速钢锥柄麻花钻量规 X 去毛刺 XI 终检 nts编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：基于液压夹紧的专用夹具设计支架零件的工艺工装设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923816 学生姓名：孙皓指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2013 年 5 月 25 日nts 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）基于液压夹紧的专用夹具设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械 97 学号： 0923816 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 nts I 无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题： 1、题目基于液压夹紧的专用夹具设计 2、专题支架零件的工艺工装设计二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：该部件工作时，能运转正常；熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用； ntsII 拟定零件的机械加工工艺方案，并进行多方案对比分析，进行优化设计；对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步分析能力和改进设计的能力；理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高；设计绘制零件工作图若干；编制设计说明书 1 份。四、接受任务学生：机械 97 班姓名孙皓五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日至 2013 年 5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名 2012 年 11 月 12 日nts III 摘要本文是对支架零件的加工工艺规程进行设计，并针对其中某一道工序进行基于液压的专用夹具设计，并进行了另一工序的普通夹具设计。支架零件作为叉架类零件，其主要加工表面是平面及孔。按照机械加工工艺要求，遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以支架大外圆端面作为粗基准，以支架大外圆端面与两个工艺孔作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。并按要求对其中一道工序进行了基于液压夹紧的专用夹具设计，在设计中计算了此道工序所受的切削力及切削力矩，进而确定了液压缸的负载，选定整个液压系统的压力，从而确定了液压缸的各参数，绘制了液压夹紧的专用夹具总图。整个加工过程均选用万能机床。关键词支架；加工工艺；液压；专用夹具 nts IV Abstract This article is carries on the design of the bracket components machine process, and the clamp designed based on the hydraulic pressure which aimed at some working process, and has carried on another working procedure ordinary jig design. The bracket components take the boom trestle class components, its main processing surface is the plane and the hole. According to the machine-finishing technological requirement, after following the first surface, the hole principle, and is clear about the hole and the plane processing divides the rough machining and the precision work stage guarantees the working accuracy. The datum choice takes the thick datum by the support big outer annulus end surface, takes the fine datum by the support big outer annulus end surface with two craft holes, had determined in its processings craft route and the processing needs each technological parameter. And according to request to a working procedure has carried on based on the hydraulic pressure clamp unit clamp design. Entire processing process chooses all-purpose machine tool. Key words: bracket; processing technic ;special fixture; hydraulic pressure nts V 目录摘要 . III ABSTRACT . IV 目录 . V 1 绪论 . 1 1.1 本课题的研究内容和意义 . 1 1.2 国内外的发展概况 . 1 1.3 本课题应达到的要求 . 2 2 支架零件的三维造型 . 3 3 零件的分析 . 10 3.1 零件的作用 . 10 3.2 零件的工艺分析 . 10 4 工艺规程设计 . 11 4.1 确定毛坯的制造形式 . 11 4.2 工艺过程设计所应采取的相应措施 . 11 4.3 定位基准面的选择 . 11 4.3.1 粗基准的选择 . 11 4.3.2 精基准的选择 . 12 4.4 制定工艺路线 . 12 4.4.1 工艺路线方案一： . 12 4.4.2 工艺路线方案二： . 12 4.4.3 工艺方案的比较与分析 . 13 4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 13 4.6 确定切削用量及基本工时 . 15 4.6.1 工序三：铣 mm46 的端面，铣 mm34 的端面，铣 mm24 2 的端面。 . 16 4.6.2 工序四：钻扩铰精铰 mm14 的孔。 . 18 4.6.3 工序五：钻扩铰精铰的 mm22 孔。 . 20 4.6.4 工序六：钻 mm6 孔，锪 mm6 孔，倒角 90 。 . 22 4.6.5 工序七：铣 mm54 端面。 . 23 4.6.6 工序八：粗镗半精镗精镗 mm38 的孔。 . 23 5 基于液压夹紧的专用夹具设计 . 26 5.1 设计主旨 . 26 5.2 夹具设计 . 26 5.2.1 定位基准的选择 . 26 5.2.2 定位误差分析 . 26 5.2.3 铣夹具设计的基本要求 . 27 5.3 液压缸的设计计算 . 27 5.3.1 切削力及切削力矩的计算与分析 . 27 nts VI 5.3.2 确定系统的工作压力 . 29 5.3.3 确定液压缸的几何参数 . 30 5.4 确定液压泵规格和电动机功率及型号 . 32 5.4.1 确定液压泵规格 . 32 5.5 确定各类控制阀 . 33 5.6 管道通径与材料及管接头的选用 . 33 6 专用普通夹具设计 . 35 6.1 设计主旨 . 35 6.2 夹具设计 . 35 6.2.1 定位基准的选择 . 35 6.2.2 切削力及夹紧力计算 . 35 6.2.3 钻套、衬套、钻模板设计 . 36 6.2.4 活动 V 形块的设计 . 36 6.2.5 夹具体的设计 . 36 6.2.6 夹具精度分析 . 36 6.2.7 夹具设计及操作的简要说明 . 37 7 结论与展望 . 38 7.1 结论 . 38 7.2 不足之处及未来展望 . 38 毕业设计小结 . 39 致谢 . 41 参考文献 . 42 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 1 1 绪论 1.1 本课题的研究内容和意义机械的加工工艺及夹具设计是在完成大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，合理的机械加工工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。合理的机械加工工艺文件不仅能提高一个企业的技术革新能力，而且可以较大程度地提高企业的利润，因而合理地编制零件的加工工艺文件就显得时常重要。机械加工工艺文件的合理性也会受到企业各方面因素的制约，比如企业的生产设备、工人的技术水平及夹具的设计水平等，其中比较重要的是夹具的设计和生产。夹具是机械加工系统的重要组成部分，无论是传统的制造，或是现代制造系统，夹具设计都非常重要。优化夹具设计可以使产品劳动生产率得到提高，降低生产成本，使加工精度得到提高和保证，同时可以拓宽机床的使用范围，而且在保证精度的前提下可使产品效率提高、成本降低。在企业信息化和激烈的市场竞争的要求下，企业对夹具的设计及制造要求更高。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。因而不仅要合理结合企业的生产实际来进行零件加工工艺文件的编制，而且还要根据零件的加工要求和先进的加工机床来设计先进高效的夹具。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。 1.2 国内外的发展概况夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题，设计人员考虑的一般都会比较周全，但夹具设计还是会遇到一些小的问题，这些问题要是处理不好，不仅给夹具的使用造成很多不便，还会影响工件的加工精度。 nts无锡太湖学院学士学位论文 2 由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。基于液压夹紧的专用夹具设计，必须计算加工工序所受的切削力及切削力矩，按照夹紧方式进行夹紧力的计算，进而可以确定液压缸的负载，通过选定整个液压系统的压力，最终可以确定液压缸的各参数。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。 1.3 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论及液压与气动传动等相关知识充分掌握后，分析金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合液压与气动传动的相关理论知识，完成液压传动方案分析及液压原理图的拟定，设计液压专用夹具的驱动、夹紧装置，并进行主要液压元件的设计与选择及传动系统的验算校核等，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的零件加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 3 2 支架零件的三维造型打开 AutoCAD，单击“视图”工具栏上的主视图标，画一条垂直的中心线，再画六条与垂直相交的水平中心线 ,上下间距上边为 45mm下边为 43mm。如图 2.1 所示：由图 2.1 所确定的交点，以最下面第三个交点作为圆心分别作 54 、 38 的同心圆，再将所作两圆选中，并进行拉伸，拉伸高度为 39mm。其作图过程如图 2.2 所示，拉伸结果如图 2.3 所示：（拉伸命令 ext）。选中所做的两个柱体，单击复制，以端面圆心为基点，移动 39mm。分别如图 2.4、 2.5所示：图 2.2 拉伸图 2.3 拉伸实体图 2.5 复制实体图 2.4 复制图 2.1 中心线 nts无锡太湖学院学士学位论文 4 再按图 2.1 所确定的交点，以最上边第一个交点作为圆心分别作 34 、 22 的同心圆，再将两圆选中，进行拉伸，拉伸高度为 72mm。其过程和结果分别如图 2.6、 2.7 所示：继续按图 2.1 所确定的第一个交点为圆心分别作 34 、 22 的同心圆，并选中所做的两圆，反向拉伸，高度为 18mm。其结果分别如图 2.8、 2.9 所示：在刚刚拉伸的实体前端面确定为作图面，并确定圆心作 46 圆，再选中 46 的圆，进行拉伸，高度为 18mm。其作图过程结果分别如图 2.10、 2.11 所示：选中刚刚拉伸的 46 柱体，单击复制，以外端面圆心为基点，移动 18mm，其作图过程结果分别如图 2.12、 2.13 所示：图 2.6 拉伸图 2.7 拉伸实体图 2.8 拉伸图 2.9 拉伸实体图 2.10 拉伸图 2.11 拉伸实体 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 5 按图 2.1 所确定交点，以中间的交点为圆心作 16 的圆，再选中 16 的圆，进行拉伸，高度为 36mm。其作图过程和结果分别如图 2.14、 2.15 所示。以实体 46 圆高度的对称位置作为基面，画出 8846mm长方形的作为连接肋板的基面，再选中长方形进行拉伸，高度为 6mm。其作图过程与结果分别如图 2.16、 2.17 所示：选中 8846mm长方体，单击复制，以图 2.1 中最底下交点作为基点，移动 6mm，其过程与结果分别如图 2.18、 2.19 所示：图 2.12 复制图 2.13 复制实体图 2.15 拉伸实体图 2.14 拉伸图 2.16 拉伸图 2.17 拉伸实体 nts无锡太湖学院学士学位论文 6 再以刚刚拉伸出的肋板背面作为基面，以中心线为中心确定 8812mm的长方形作为另一个十字肋板的基面，选中此长方形，进行拉伸，高度为 16mm，其作图过程与结果分别如图 2.20、 2.21 所示。接着选中刚拉伸出的 8812mm长方体，单击复制，图 2.1 中最底下第三个交点作为基点，向前移动 16mm，其作图过程与结果分别如图 2.22、 2.23 所示。在以图 2.2中拉伸出的 54 的圆柱实体作为基面，按坐标确定圆心分别作两个 24 、 14的同心圆，并将此两圆选中，进行拉伸，其高度为 32mm。作图过程与结果如图 2.24、 2.25所示。图 2.18 复制图 2.19 复制实体图 2.20 拉伸图 2.21 拉伸实体图 2.23 复制实体图 2.22 复制 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 7 再按坐标确定圆心作 6 的圆，选中 6 的圆进行拉伸，高度为 23mm。其作图过程与结果分别如图 2.26、 2.27 所示。对拉抻好的实体进行孔的差集处理，再点合集，将所有外圆选中，然后右击 ,再点差集，选中外圆，按 Enter 键，在选中所要除去的部分，按 Enter 键。其作图结果分别如图2.28 所示。对造型好的零件进行倒角，点倒角，选择第一条直线，指定基面的倒角距离为 1，与其他基面的倒角距离为 1，选择倒角的边，按 Enter 键。结果如图 2.29 所示：图 2.24 拉伸图 2.25 拉伸实体图 2.26 拉伸图 2.27 拉伸实体图 2.28 合集差集 nts无锡太湖学院学士学位论文 8 确定位置，作一 45 直角三角形，单击面域，选中三角形的三条边，右击确定；单击旋转，选中三角形，右击确定，选中围绕旋转的轴，按 Enter 键，旋转角度 360 ，按 Enter键。作图过程与结果分别如图 2.30、 2.31 所示：点差集，选中外圆，右击确定，在选中所要除去的部分，按 Enter 键。如图 2.32、所示：图 2.29 倒角图 2.30 旋转图 2.31 旋转实体图 2.32 差集 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 9 进行圆角的处理，选中所要倒的角的边，按 Enter 键，输入半径，按 Enter 键，再选中所要倒的角的边，按 Enter 键。如图 2.33 所示：支架的最终造型如图 2.34 和 2.35 所示。图 2.33 倒角图 2.34 线框图 2.35 实体 nts无锡太湖学院学士学位论文 10 3 零件的分析 3.1 零件的作用课题所给的零件属于叉架类零件，叉架类零件在机器中一般都是组成传力构件的，在工作中也是大部分承受较大的冲击载荷，受力情况比较复杂，由于这些零件在机器中起不同作用，其形状和结构有较大的差异，其共同点是：不易定位，外形复杂；大、小头是由细长的杆身连接的，所以弯曲刚性差，极易变形。支架零件图如图 3.1 所示。 3.2 零件的工艺分析支架由零件图可知共有两个加工表面，他们有一定的位置要求。现分述如下： 1、 mm22 孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括： mm46 的端面和 mm34 的端面铣削，尺寸为 mm22 的孔，孔表面粗糙度要求为 mRa 6.1，尺寸为 mm6 孔，倒角 90 。其中，主要加工表面为 mm22 的孔。 2、两个 mm14 的孔为加工中心的加工表面。这一组加工表面包括： mm24 的两个端面的铣削，尺寸为 mm14 二孔。其中主要加工表面为 mm14 二孔。这两组加工表面之间并没有一定的位置要求，但对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，这样就可以很好的进行加工。图 3.1 支架零件图 ?38nts基于液压夹紧的专用夹具设计 11 4 工艺规程设计 4.1 确定毛坯的制造形式根据零件的功用分析，可以确定零件的材料为 HT200。考虑到零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构比较简单，生产类型为大批量生产，故采用铸造毛坯。考虑到零件在工作过程中有冲击载荷，并为了改善零件的切削加工性，故零件毛坯热处理采用正火。 4.2 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。换挡拨叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。换挡拨叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 4.3 定位基准面的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，可以保证零件的加工质量，提升生产率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 4.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（ 2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（ 3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（ 4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（ 5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 nts无锡太湖学院学士学位论文 12 所以对于本零件来说，加工 mm22 和两个 mm14 的三孔时，采用两夹两顶的方法来加工，即利用一组共两个长 V 形块分别夹 mm54 和 mm46 的外轮廓面作主要定位，并在mm54 的外轮廓面和 mm46 的端面用两个辅助支撑，达到完全定位。 4.3.2 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。如果设计基准和工序基准不重合，那么应进行尺寸换算。 4.4 制定工艺路线制定工艺路线的出发点是使零件的尺寸精度、位置精度和几何形状等技术要求能得到合理的保证。在确定生产纲领为大批生产的情况下，可采用万能机床配用专用工夹具，并尽量用工序集中以使生产率得到提高。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。初选的零件加工工艺路线如下： 4.4.1 工艺路线方案一：工序一：铸造工序二：热处理，正火。工序三：粗铣精铣 mm14 两孔的端面。工序四：钻扩 mm14 两孔 .。工序五：铣 mm46 的端面。工序六：粗铣精铣 mm34 两孔的端面。工序七：钻、扩、铰 mm22 孔 .。工序八：钻 mm6 孔，锪 mm6 孔，倒角 90 。工序九：钳工。工序十：终检。 4.4.2 工艺路线方案二：工序一：铸造。工序二：热处理，正火。工序三：铣 mm34 的两端面。工序四：铣 mm54 的两端面。工序五：钻 mm22 的孔， mm14 2 的孔。工序六：扩 mm22 的孔， mm14 2 的孔。工序七：钻 mm6 孔，并锪 mm6 孔，并倒角 90 。工序八：粗镗精镗 mm38 的孔。工序九：粗磨精磨 mm14 的孔。工序十：钳工。工序十一：终检。 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 13 4.4.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先粗铣精铣 mm14 两孔端面，钻扩mm14 二孔，然后再铣 mm46 的端面，粗铣精铣 mm34 二孔端面，钻、扩、铰 mm22孔 .，最后钻 mm6 孔，锪 mm6 孔，倒角 90 。而方案二先铣 mm34 的两端面，铣 mm54的两端面，钻 mm22 的孔， mm14 2 的孔，扩 mm22 的孔， mm14 2 的孔，钻 mm6 孔，并锪 mm6 孔，并倒角 90 ，最后粗镗精镗 mm38 的孔，粗磨精磨 mm14 的孔。方案二比方案一在操作时减少装夹，节省时间，提高效率，但在镗孔前先铣 mm54 的端面，而方案二又粗磨精磨 mm14 的孔，而没有在铣 mm24 2 的端面后，铣 mm54 的端面再装夹粗镗半精镗精镗 mm38 的孔，从而造成基准不重合的加工误差。故将钻扩铰精铰 mm14 的孔放在铣 mm54 的端面前面。因此最后的加工路线确定如下：工序一：铸造。工序二：热处理，正火。工序三：铣 mm46 的端面，铣 mm34 的端面，铣 mm24 2 的端面。粗铣 mm46 的端面，以 mm46 的端面为基准，铣铣 mm34 的端面，铣 mm24 2 的端面，选用 X51 立式铣床和专用夹具。工序四：钻扩铰精铰 mm14 的孔。选用 Z525 立式钻床和和专用夹具。工序五：钻扩铰精铰 mm22 的孔。选用 Z525 立式钻床和和专用夹具。工序六：钻 mm6 孔，锪 mm6 孔，倒角 90 。工序七：铣 mm54 的端面。以 mm46 的端面为基准，选用 X51 立式铣床和专用夹具。工序八：粗镗半精镗精镗 mm38 的孔。选用 Z525 立式钻床和和专用夹具。工序九：钳工。工序十：终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片。 4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “支架”零件材料 HT200，硬度为 148 222HBS，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。选择工序间加工余量的主要原则： 1、应采用最小的加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制作费用； 2、加工余量应能保证图纸上所规定的表面粗糙度及精度； 3、决定加工余量时应考虑零件热处理时引起的变形，否则可能产生报废； 4、决定加工余量时应考虑所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形； 5、考虑零件的大小，零件越大，则加工余量也越大；各种毛坯的表层厚度如表 4-1 所示。 nts无锡太湖学院学士学位论文 14 表 4-1 各种毛坯的表层厚度单位： mm 自由锻件模锻件铸件磁钢 1.5 磁钢 1 灰口铸铁 1 4 合金钢 2 4 合金钢 0.5 铸钢 2 5 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、铣 mm46 、 mm34 和 mm24 2 的端面考虑其表面粗糙度要求为 mRa 5.12 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取 2Z=3mm 已能满足要求。 2、加工 mm02.0014的孔考虑到其表面粗糙度的要求为 mRa 5.12 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三个步骤，根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： mm12 扩孔： mm5.13 2z=1.5 mm 铰孔： mm14 2z=0.5 mm 3、加工 22mm的孔其表面粗糙度的要求较高为 mRa 6.1 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三个步骤，根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： mm20 扩孔： mm5.21 2z=1.5 mm 铰孔： mm22 2z=0.5 mm 4、铣 mm54 的端面考虑到其表面粗糙度要求为 mRa 5.12 ，只要求粗加工即可，根据机械加工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=3mm 已能满足要求。 5、加工 mm38 的孔其表面粗糙度要求较高为 mRa 6.1 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：粗镗孔： mm36 2z=3 mm 半精镗孔： mm5.37 2z=1.5 mm 精镗孔： mm38 2z=0.5 mm 按以上原则确定的零件毛坯图如图 4.1 所示。 nts基于液压夹紧的专用夹具设计 15 4.6 确定切削用量及基本工时由第二章中分析可知，支架类零件主要由平面和孔所组成，而由肋板来进行孔与平面的连接，故从零件结构分析中可知：支架类零件的加工主要也是由铣削和钻削组成。对于铣削加工，为了提高劳动生产率，常采用多齿铣刀进行加工，并且由切削设计手册可以查得各种铣削情况下每齿的进给量及铣削加工时的推荐铣削速度。图 4.1 支架铸件毛坯图 nts无锡太湖学院学士学位论文 16 铣削时每齿进给量和铣削速度推荐表分别如表 4-2 和表 4-3 所示。表 4-2 铣削每齿进给量 fz 的推荐值刀具材料推荐进给量 /（ mm/z）高速钢圆柱铣刀钢 0.10 0.15 铸铁 0.12 0.20 端铣刀钢 0.04 0.06 铸铁 0.15 0.20 三面刃铣刀钢 0.04 0.06 铸铁 0.15 0.25 硬质合金铣刀钢 0.10 0.20 铸铁 0.15 0.30 表 4-3 铣削速度 V 的推荐值工件材料铣削深度说明高速钢铣刀硬质合金铣刀 20 20 45 150 190 1、粗铣时取小值，精铣时取大值 2、工件材料强度和硬度高时取小值，反之取大值 3、刀具材料耐热性能好取大值，耐热性能差取小值 45 20 35 120 150 40Cr 15 25 60 90 HT150 14 22 70 100 黄铜 30 60 120 200 铝合金 112 300 400 600 不锈钢 16 25 50 100 4.6.1 工序三：铣 mm46 的端面，铣 mm34 的端面，铣 mm24 2 的端面。加工条件：工件材料： HT20编号无锡太湖学院毕业设计（论文）相关资料题目：基于液压夹紧的专用夹具设计支架零件的工艺工装设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923816 学生姓名：孙皓指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2013年 5月 25日 nts目录一、毕业设计（论文）开题报告二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 nts无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：基于液压夹紧的专用夹具设计支架零件的工艺工装设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923816 学生姓名：孙皓指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2012年 11月 24日 nts课题来源无锡某企业生产实际科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） 1、课题科学意义本课题是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合零件加工工艺与常规普通铣床，针对在实际使用过程中存在的金属加工机床的工件夹紧及驱动问题，综合所学的机械理论设计与方法、气动与液压传动等理论知识，对快速、高效夹紧装置进行改进设计，进而实现金属加工机床的工件夹紧与驱动的半自动化控制。 2、国内外研究概况及发展前景夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题 ,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题 ,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角，则必须清根 ,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 )加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本 ,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。基于液压夹紧的专用夹具设计，必须计算加工工序所受的切削力及切削力矩，按照夹紧方式进行夹紧力的计算，进而可以确定液压缸的负载，通过选定整个液压系统的压力，最终可以确定液压缸的各参数。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。 nts研究内容通过实际调研和采集相对应的设计数据，分析金属切削加工过程中的机床工作台工件夹紧、驱动等方面的有关数据，再结合气动与液压传动的相关理论知识，完成液压夹紧传动方案分析及气压原理图的拟定，并进行主要功能元件的设计与选择及传动系统的验算校核等。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析通过实践与大量搜集、阅读相关资料相结合，在对金属切削机床、金属切削加工、机械设计与理论及气动与液压传动等相关知识充分掌握后，对普通铣床的夹紧、驱动装置进行数学建模，并通过模拟实验分析建立普通铣床的驱动、夹紧装置的实体模型，设计液压专用夹具的驱动、夹紧装置，进行现场实验，以达到产品的最优化设计。研究计划及预期成果研究计划： 2013 年 1 月 12 日 -2013 年 02 月 25 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 30 日 -2013 年 03 月 05 日：填写毕业实习报告。 2013 年 3 月 08 日 -2013 年 03 月 14 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 3 月 15 日 -2013 年 03 月 21 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 22 日 -2013 年 04 月 28 日：液压夹具设计。 2013 年 4 月 29 日 -2013 年 05 月 21 日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：通过现场调研、模拟、建模、实验、机器调试，达到产品的最优化设计，大大降低劳动强度和提高生产效率。在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。 nts特色或创新之处适用于现代加工企业安全、高效的液压夹具设计、夹紧装置的优化设计，可减少工人的劳动强度、降低机械加工工艺时间和机械零件的生产成本。已具备的条件和尚需解决的问题针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及快速、高效夹具设计问题，综合所学的机械理论设计与方法与液压与气动传动等方面的知识，实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计，进而提高学生开发和创新机械产品的能力。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日 nts英文原文 Basic Machining Operations and Cutting Technology Machine tools have evolved from the early foot-powered lathes of the Egyptians and John Wilkinsons boring mill. They are designed to provide rigid support for both the workpiece and the cutting tool and can precisely control their relative positions and the velocity of the tool with respect to the workpiece. Basically, in metal cutting, a sharpened wedge-shaped tool removes a rather narrow strip of metal from the surface of a ductile workpiece in the form of a severely deformed chip. The chip is a waste product that is considerably shorter than the workpiece from which it came but with a corresponding increase in thickness of the uncut chip. The geometrical shape of workpiece depends on the shape of the tool and its path during the machining operation. Most machining operations produce parts of differing geometry. If a rough cylindrical workpiece revolves about a central axis and the tool penetrates beneath its surface and travels parallel to the center of rotation, a surface of revolution is produced, and the operation is called turning. If a hollow tube is machined on the inside in a similar manner, the operation is called boring. Producing an external conical surface uniformly varying diameter is called taper turning. If the tool point travels in a path of varying radius, a contoured surface like that of a bowling pin can be produced; or, if the piece is short enough and the support is sufficiently rigid, a contoured surface could be produced by feeding a shaped tool normal to the axis of rotation. Short tapered or cylindrical surfaces could also be contour formed. Multiple-edged tools can also be used. Drilling uses a twin-edged fluted tool for holes with depths up to 5 to 10 times the drill diameter. Whether the drill turns or the workpiece rotates, relative motion between the cutting edge and the workpiece is the important factor. In milling operations a rotary cutter with a number of cutting edges engages the workpiece, which moves slowly with respect to the cutter. Plane or contoured surfaces may be produced, depending on the geometry of the cutter and the type of feed. Horizontal or vertical axes of rotation may be used, and the feed of the workpiece may be in any of the three coordinate directions. Introduction of Machining Machining as a shape-producing method is the most universally used and the most important of all manufacturing processes. Machining is a shape-producing process in which a power-driven device causes material to be removed in chip form. Most machining is done with equipment that supports both the work piece and cutting tool although in some cases portable equipment is used with unsupported workpiece. Low setup cost for small Quantities. Machining has two applications in manufacturing. For casting, forging, and press working, each specific shape to be produced, even one part, nearly always has a high tooling cost. The shapes that may be produced by welding depend to a large degree on the shapes of raw material that are available. By making use of generally high cost equipment but without special tooling, it is possible, by machining; to start with nearly any form ntsof raw material, so long as the exterior dimensions are great enough, and produce any desired shape from any material. Therefore .machining is usually the preferred method for producing one or a few parts, even when the design of the part would logically lead to casting, forging or press working if a high quantity were to be produced. Close accuracies, good finishes. The second application for machining is based on the high accuracies and surface finishes possible. Many of the parts machined in low quantities would be produced with lower but acceptable tolerances if produced in high quantities by some other process. On the other hand, many parts are given their general shapes by some high quantity deformation process and machined only on selected surfaces where high accuracies are needed. Internal threads, for example, are seldom produced by any means other than machining and small holes in press worked parts may be machined following the press working operations. Primary Cutting Parameters The basic tool-work relationship in cutting is adequately described by means of four factors: tool geometry, cutting speed, feed, and depth of cut. The cutting tool must be made of an appropriate material; it must be strong, tough, hard, and wear resistant. The tool s geometry characterized by planes and angles, must be correct for each cutting operation. Cutting speed is the rate at which the work surface passes by the cutting edge. It may be expressed in feet per minute. For efficient machining the cutting speed must be of a magnitude appropriate to the particular work-tool combination. In general, the harder the work material, the slower the speed. Feed is the rate at which the cutting tool advances into the workpiece. Where the workpiece or the tool rotates, feed is measured in inches per revolution. When the tool or the work reciprocates, feed is measured in inches per stroke, Generally, feed varies inversely with cutting speed for otherwise similar conditions. The depth of cut, measured inches is the distance the tool is set into the work. It is the width of the chip in turning or the thickness of the chip in a rectilinear cut. In roughing operations, the depth of cut can be larger than for finishing operations. The Effect of Changes in Cutting Parameters on Cutting Temperatures In metal cutting operations heat is generated in the primary and secondary deformation zones and these results in a complex temperature distribution throughout the tool, workpiece and chip. A typical set of isotherms is shown in figure where it can be seen that, as could be expected, there is a very large temperature gradient throughout the width of the chip as the workpiece material is sheared in primary deformation and there is a further large temperature in the chip adjacent to the face as the chip is sheared in secondary deformation. This leads to a maximum cutting temperature a short distance up the face from the cutting edge and a small distance into the chip. Since virtually all the work done in metal cutting is converted into heat, it could be expected that factors which increase the power consumed per unit volume of metal removed will increase the cutting temperature. Thus an increase in the rake angle, all other parameters remaining constant, will reduce the power per unit volume of metal removed and the cutting temperatures will reduce. When considering increase in unreformed chip thickness and cutting speed the ntssituation is more complex. An increase in undeformed chip thickness tends to be a scale effect where the amounts of heat which pass to the workpiece, the tool and chip remain in fixed proportions and the changes in cutting temperature tend to be small. Increase in cutting speed; however, reduce the amount of heat which passes into the workpiece and this increase the temperature rise of the chip m primary deformation. Further, the secondary deformation zone tends to be smaller and this has the effect of increasing the temperatures in this zone. Other changes in cutting parameters have virtually no effect on the power consumed per unit volume of metal removed and consequently have virtually no effect on the cutting temperatures. Since it has been shown that even small changes in cutting temperature have a significant effect on tool wear rate it is appropriate to indicate how cutting temperatures can be assessed from cutting data. The most direct and accurate method for measuring temperatures in high -speed-steel cutting tools is that of Wright & Trent, which also yields detailed information on temperature distributions in high-speed-steel cutting tools. The technique is based on the metallographic examination of sectioned high-speed-steel tools which relates microstructure changes to thermal history. Trent has described measurements of cutting temperatures and temperature distributions for high-speed-steel tools when machining a wide range of workpiece materials. This technique has been further developed by using scanning electron microscopy to study fine-scale microstructure changes arising from over tempering of the tempered martens tic matrix of various high-speed-steels. This technique has also been used to study temperature distributions in both high-speed -steel single point turning tools and twist drills. Wears of Cutting Tool Discounting brittle fracture and edge chipping, which have already been dealt with, tool wear is basically of three types. Flank wear, crater wear, and notch wear. Flank wear occurs on both the major and the minor cutting edges. On the major cutting edge, which is responsible for bulk metal removal, these results in increased cutting forces and higher temperatures which if left unchecked can lead to vibration of the tool and workpiece and a condition where efficient cutting can no longer take place. On the minor cutting edge, which determines workpiece size and surface finish, flank wear can result in an oversized product which has poor surface finish. Under most practical cutting conditions, the tool will fail due to major flank wear before the minor flank wear is sufficiently large to result in the manufacture of an unacceptable component. Because of the stress distribution on the tool face, the frictional stress in the region of sliding contact between the chip and the face is at a maximum at the start of the sliding contact region and is zero at the end. Thus abrasive wear takes place in this region with more wear taking place adjacent to the seizure region than adjacent to the point at which the chip loses contact with the face. This result in localized pitting of the tool face some distance up the face which is usually referred to as catering and which normally has a section in the form of a circular arc. In many respects and for practical cutting conditions, crater wear is a less severe form of wear than flank wear and consequently flank wear is a more common tool failure criterion. However, since various authors have shown that the temperature on the face increases more rapidly with increasing cutting ntsspeed than the temperature on the flank, and since the rate of wear of any type is significantly affected by changes in temperature, crater wear usually occurs at high cutting speeds. At the end of the major flank wear land where the tool is in contact with the uncut workpiece surface it is common for the flank wear to be more pronounced than along the rest of the wear land. This is because of localised effects such as a hardened layer on the uncut surface caused by work hardening introduced by a previous cut, an oxide scale, and localised high temperatures resulting from the edge effect. This localised wear is usually referred to as notch wear and occasionally is very severe. Although the presence of the notch will not significantly affect the cutting properties of the tool, the notch is often relatively deep and if cutting were to continue there would be a good chance that the tool would fracture. If any form of progressive wear allowed to continue, dramatically and the tool would fail catastrophically, i. e. the tool would be no longer capable of cutting and, at best, the workpiece would be scrapped whilst, at worst, damage could be caused to the machine tool. For carbide cutting tools and for all types of wear, the tool is said to have reached the end of its useful life long before the onset of catastrophic failure. For high-speed-steel cutting tools, however, where the wear tends to be non-uniform it has been found that the most meaningful and reproducible results can be obtained when the wear is allowed to continue to the onset of catastrophic failure even though, of course, in practice a cutting time far less than that to failure would be used. The onset of catastrophic failure is characterized by one of several phenomena, the most common being a sudden increase in cutting force, the presence of burnished rings on the workpiece, and a significant increase in the noise level. Mechanism of Surface Finish Production There are basically five mechanisms which contribute to the production of a surface which have been machined. These are: (l) The basic geometry of the cutting process. In, for example, single point turning the tool will advance a constant distance axially per revolution of the workpiecc and the resultant surface will have on it, when viewed perpendicularly to the direction of tool feed motion, a series of cusps which will have a basic form which replicates the shape of the tool in cut. (2) The efficiency of the cutting operation. It has already been mentioned that cutting with unstable built-up-edges will produce a surface which contains hard built-up-edge fragments which will result in a degradation of the surface finish. It can also be demonstrated that cutting under adverse conditions such as apply when using large feeds small rake angles and low cutting speeds, besides producing conditions which lead to unstable built-up-edge production, the cutting process itself can become unstable and instead of continuous shear occurring in the shear zone, tearing takes place, discontinuous chips of uneven thickness are produced, and the resultant surface is poor. This situation is particularly noticeable when machining very ductile materials such as copper and aluminum. (3) The stability of the machine tool. Under some combinations of cutting conditions; workpiece size

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