典型零件毕业设计.

1、毕业设计设计题目：经典零件的加工工艺系别：自动化工程系专业:机电一体化班级：106025姓 名：刘宏超学号：10602534设计小组：指导教师：马海国完成时间：2012 年11月第1页 共26页、/. L-*前 言 32. 工艺方案的分析与拟定 62.1 分析零件图62.2 毛坯的选择62.2.1 确定毛坯的制造形式 62.2.2 毛坯的热处理 62.2.3 确定加工余量 72.3 加工方案选择各表面及孔 72.4 各表面及孔的加工方案 82.4.1 平面的加工方案 82.4.2 孔的加工方案 82.5 切削用量的选择原则 82.5.1 进给量 f 的确定 82.5.2切削深度a p的确定 9

2、2.5.3铳削速度v c的确定 92.5.4 主轴转速 n 的确定 102.6 拟订并确定加工工艺方案 102.6.1 拟订加工方案 102.6.2 比较并确定最终加工工艺方案 122.7 机床的选择122.7.1 普通铣床的选择 122.7.2 加工中心的选择 132.8 工件的装夹与定位 152.8.1 工件的装夹方案 152.8.2 选择定位基准 152.9 夹具、刀具、量具的选择2.9.1 夹具的选择 172.9.2 刀具的选择 172.9.3 量具的选择 184. 工序内容拟定 184.1 工序三的装夹方案 184.2 工步（3）的工艺分析 184.2.2 工步（ 5）的工艺分析 2

3、0结 束 语 25谢 辞 26参考文献 27数控机床 (Numerial Control Machine Tool)是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床。 它是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一 体化加工设备， 是数控技术与机床相结合的产物， 它综合了应用计算机、 自动控 制、自动检测及精密机械等高新技术。利用数控机床加工，其产品加工质量好， 加工精度和效率均比普通机床高， 尤其在轮廓不规则、 复杂的曲线或曲面、 多工 艺复合化加工和高精度要求的产品加工时， 其优点是传统机床所无法比拟的。 它 的出现以及所带来的巨大效益引起世界各国科技界和工业界的重视。 随着数控机 床已是

4、衡量一个国家机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基 础。需要大批量能熟练掌握数控机床编程、操作、维修的人员和工程技术人员。 但是我们装备制造业仍存在“六有六缺”的隐忧，即有规模、缺实力，有数量、 缺巨人，有速度、缺效益，有体系、缺原创，有单机、缺成套，有出口、缺档次。 目前，振兴我国机械装备制造业的条件已具备， 时机也很有利。 我们要以高度的 使命感和责任感， 采取有效的措施， 克服发展中存在的问题， 把我国从一个制造 业大国建设成一个制造业强国，成为世界级制造业基地之一。我的题目是配合件加工工艺及铣床夹具设计 , 包括铣端面、铣凸台、钻通孔 等，对我们学过的知识进行一个概括总结。

5、 这份毕业设计主要分为 4 个方面：1. 抄画零件图 2. 工艺方案的分析与拟订 3. 工艺设计 4. 夹具设计。零件图通过在 AUTOCA上用平面的形式表现出来，更加清楚零件结构形状。然后具体分析零件 图由哪些形状组成， 通过对零件的工艺分析， 可以全面地了解零件， 及时对零件 结构和技术要求等做必要的修改，进而确定该零件是适合在哪台数控机床上加 工，此零件我选择在加工中心上进行是因为加工中心具有自动换刀装置 , 在一次 安装中, 可以完成零件上平面的铣削 ,孔系的钻削、镗削、铣削等多工位的加工。 加工的部位可以在一个平面上， 也可以在不同的平面上， 因此既有平面又有孔系 的零件是加工中心首

6、选的加工对象， 接着分析某台机床上应完成零件哪些工序加 工等。需要选择定位基准， 零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其 加工表面之间相互位置的正确性， 另一方面要满足加工中心工序集中的特点即一 次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。 定位基准最好是已加工面或孔。 再确 定所有加工表面的加工方法、 方案， 选择刀具和切削用量。 然后拟订加工方案确 定所有工步的加工顺序， 进行工序划分； 先面后孔的加工顺序， 因为平面尺寸较 大，用平面定位比较稳定， 而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的， 故先加工平 面后加工孔。 最后再将需要的其他工序如普通加工工序插入， 并衔接于数控加工 工序序列之中

7、， 就得到了要求零件的数控加工工艺路线。 数控技术的广泛应用给 传统的制造业的生产方式， 产品结构带来了深刻的变化。 也给传统的机械， 机电 专业的人才带来新的机遇和挑战。 通过本次毕业设计让我们毕业生更好的熟悉数 控机床，确定加工工艺，学会分析零件，工装设计。为即将走上工作岗位打下良 好的基础第 4页 共 26 页1零件简图B-B44. 3左血 M 丄44.$1:0.時零件一-T零件二第5页 共26页2. 工艺方案的分析与拟定2.1 分析零件图该工件材料为 45#钢，其具有较高的强度、硬度，良好的耐磨性、塑性、韧 性，切削性能较好。材料选取锻成型毛坯零件 1: 120mm*100mm*30m

8、毛坯零件 2: 120mm*100mm*30m从工件整体上看，该工件结构较简单。一个正方形板块 高为20mm板块两侧分别有深度为5mnm勺椭圆型凹槽，两侧钻有深15mnfi径为 10mm勺通孔，上下分别有一段圆环形凹槽，中心有 18通孔。另外一个板块 形板块高为20mmh还有一个复合型凹槽深 5mm大径为 28mmJ、径为 18的 圆台形凹槽，凹槽和18mn相目切，深度为10mm两侧有深为10mni的半圆形凹槽， 其中有一个 10mm深为5mm的通孔，外边延伸一个宽为5mm的矩形凹槽，上边和 下边都有一个相同的矩形凹槽。整体零件精度要求不是太高，以上平面及 18mm 勺通孔作为定位基准。2.2

9、毛坯的选择2.2.1 确定毛坯的制造形式数控铣床加工时，由于是自动化加工，除要求毛坯的余量要充分、均匀，毛 坯除装夹要方便、 可靠外，还应注意到数控铣床中最难保证的是加工面与非加工 面之间的尺寸。该零件为配合件，其形状较简单，但制造模具的材料，要求具有 高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形 （或少变形 ） 及淬火时不易开裂等性能。 铸造适用于形状较复杂的零件， 而锻造适用于强度较 高、形状较简单的零件， 最终根据该零件结构各特点的考虑， 确定毛坯的制造形 式为锻造。据机械加工技师综合手册表 2-10 可查得合金工具钢，牌号为 45。主要 特性为经调质处理后， 具有良好的

10、综合力学性能、 低温冲击韧度及低的缺口敏感 性。淬透性良好， 油淬时可得到较高的疲劳强度， 水淬时复杂形状的零件易产生 裂纹。冷弯塑性中等，正火或调质后切削性能好。一般在调质状态下使用，还可 以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 一经调质处理后用于制造中速、 中等载荷 的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆等，调质并高频表面淬火后用于制造高硬度、耐 磨的零件，如连杆、曲轴、套筒等。根据金属机械加工工艺人员手册表 3-13 查得合金结构钢45,淬火温度850E，冷却剂为油，回火温度520E，冷却剂为 水，油。抗拉强度为 980Mpa ,钢材退火或高温回火供应状态下布氏硬度不大于 207HBS从各方面考虑，所

11、得毛坯的材料选用 45的合金结构钢。2.2.2 毛坯的热处理由于毛坯锻造出来存在内应力， 为了消除内应力的对工件的的影响， 毛坯锻 造后应先缓冷，然后热处理淬火（850C）,中温回火（520C）,最后得到的组织 为回火索氏体， 应该零件表层要求有很高的耐磨性， 所以调质后再进行表面淬火 处理。2.2.3 确定加工余量 加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。加工余量分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工总余量（毛坯余量）是毛坯尺寸与零件图样的设 计尺寸之差；工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差。加工余量的大小对于工件的加工质量和生产率均有较大的影响。 加工余量过大，会增加机械加工的劳动量和

12、各种消耗，提高加工成本。加工余量过小，则不能消耗前工序的各种缺陷、误差和本工序的装夹误差，造成废品。 所以要合理地确定加工余量。总加工余量：自由锻件35mm工序余量： 粗铣11.5mm高速精铣0.4 0.5mm低速精铣0.10.15mm粗铰0.150.35mm精铰0.050.15mm-数控加工工艺P1012.3 加工方案选择各表面及孔主要的因素:1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求， 根据各加工表面的加工要求，选 择加工方法及分几次加工。2）根据生产类型选择， 在大批量生产中可专用的高效率的设备。 在单件小批 量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。 如、柴油机连杆小头孔的加工， 在 小批量

13、生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。3）要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色 金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。4）虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备， 推广新技术，提高工艺水平。5）还要考虑一些其它因素， 如加工表面物理机械性能的特殊要求， 工件形状和重量等。2.4 各表面及孔的加工方案2.4.1 平面的加工方案 查机械加工技师综合手册表 5-3 可以确定。加工方案：粗铣精铣， 经济加工精度等级为IT7IT9，加工表面粗糙度为6.31.6um, 般不淬硬的 平面，端铣表面粗糙度可较低。

14、2.4.2 孔的加工方案 查机械加工技师综合手册表 5-2 可以确定。加工方案：钻扩粗 铰一一精铰，经济加工精度等级为IT7 ,加工表面粗糙度为1.60.8um,加工 未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可以用于加工非铁金属，粗糙度稍高。2.5 切削用量的选择原则 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写 入程序中。 切削用量包括主轴转速、 背吃刀量及进给速度等， 对于不同的加工方 法，需选用不同的切削用量。 切削用量的选择原则是： 保证零件加工精度和表面 粗糙度，充分发挥刀具切削性能， 保证合理的刀具耐用度， 并充分发挥机床的性 能，最大限度提高生产率，降低成本。2.5.1

15、进给量 f 的确定 进给量是刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。 粗加工时，进给量的选择主要受切削力的限制。根据加工材料、刀杆尺寸、 工件直径及已确定的背吃刀量来选取较大的进给量。在半精加工和精加工时， 则按表面粗糙度要求， 根据工件材料、 刀尖圆弧半 径、切削速度来选择合理的进给量。当切削速度提高，刀尖圆弧半径增大，或刀 具磨有修光刃时，可以选择较大的进给量以提高生产率。粗铣时高速钢铣刀每齿进给量f=0.100.15 mm/z硬质合金钢铣刀每齿进给量 f=0.10 0.25 mm/z 精铣时高速钢铣刀每齿进给量f=0.020.05 mm/z硬质合金钢铣刀每齿进给量 f=0.10 0.15

16、 mm/z-数控加工工艺 P165钻中心孔时钻头每齿进给量f=0.05 0.1mm/r钻孔时钻头每齿进给量f=0.1 0.2mm/r数控加工工艺 P165扩孔时钻头每齿进给量f=0.2mm/r -切削用量手册表2.10粗铰时铰刀每齿进给量f=0.4mm/r -切削用量手册表2.24精铰时铰刀每齿进给量f=0.15mm/r -切削用量手册表2.252.5.2切削深度a p的确定切削深度是指在垂直于进给方向上，待加工表面与已加工表面间的距离。对于工艺系统刚性允许时， 可以选取较大的切削深度， 以减少走刀次数， 提 高生产效率。 对于零件的精度要求较高时， 考虑适当留出半精加工和精加工的切 削余量。

17、然而对于数控加工所留的精加工余量一般情况下比普通加工时所留余量 小。铣削时，精加工余量通常为 0.20.8mm. 和镗削加根据加工余量确定。粗加 工（Ra1080卩m）时,一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达810mm半精加工（Ra 1.2510卩m）时，背吃刀量取为0.52mm精 加工（Ra0.321.25卩m）时，背吃刀量取为0.10.4mm在工艺系统刚性不足或 毛坯余量很大， 或余量不均匀时， 粗加工要分几次进给， 一般第一次走刀为总加 工余量的2/33/4。当工件表面粗糙度值要求为 Ra 0.83.2卩m时，铣削分为 粗铣、半精铣、精铣三个阶段进行。精铣时面铣刀

18、的背吃刀量取0.51.0mm。总结，本图的背吃刀量选取如下：粗加工时a p=3mm-切削用量手册 P43精加工时a p=0.5mm-数控加工工艺 P216粗铰通孔时a p=0.05mm-切削用量手册表 2.24精铰通孔时a p=0.02mm-切削用量手册表 2.252.5.3铣削速度v c的确定铣削速度是在进行铣削加工时，刀具铣削刃的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度V c主要根据工件材料、刀具材料和机床功率来选择。刀具材料好，V c可选得高些；Ra要求小的，要避开积屑瘤、鳞刺产生的V c,高速钢V c刀取小于5m/min, 硬质合金钢刀v c取较高的v c （130160m/mi

19、n）;表面有硬皮或断续铣削时，应适当降低v c;工艺系统刚性差的，v c应减小。当主运动为旋转运动时，v c可按下式计算：v c= Dn/1000D为工件待加工表面或刀具的最大直径（mm）,n为主运动的转速（rpm或r/min ）2.5.4主轴转速n的确定在确定主轴转速时，要根据所选择的工件材料、刀具材料、机床功率和加工 性质（如粗、精加工）等条件下来确定其允许的铣削速度。铣削速度确定之后， 再根据n=1000v c/ ji D就可以计算出主轴转速了。2.6拟订并确定加工工艺方案2.6.1拟订加工方案根据零件图及相关技术要求和工艺、工步划分的原则来确定二个加工工艺方 案并选其较合理的一个作为最

20、终加工方案。 两个零件加工方案主要工序及工步如 下：零件一加工方案：工序1铣底面和四周侧面工步（1）粗、精铣上平面工步（2）粗、精铣侧面工序2 钻12mm的通孔与钻M10m的通孔工步（1）划线找正钻中心孔工步（2）钻2-10 （M8 mm勺通孔工步（3）扩2-10mm（ M8的通孔工步（4）粗铰2-10mm（ M8的通孔工步（5 ）精铰2-10mm（攻丝M8的通孔工序3粗精铣其配合面及钻铰中孔，加工深为5mm的凹槽，倒高5mm的角 工步（1）粗精铣上表面与其他配合面工步（2 ）铣28mn深为5mnt勺圆柱凹槽工步（3）铣深为5mm勺椭圆形凹槽工步（4）铣5mrr凹面工步（5）铣宽为5mm勺圆环

21、形凹槽工步（ 6）铣 2-30mm 槽工步（7）钻10mm（8）、18mrrt勺通孔（16）该方案中工序 1 在普通铣床上加工完成各工步，工序 2、 3 在加工中心上完 成各工步。在工序 1 中用平口虎钳夹持工件两侧，先加工出工件底面和侧面A，再钻，扩，粗精铰2-12mm勺通孔。然后在加工中心上完成工序 2、3中，以一 面两孔定位即以底面和2-12mm勺通孔定位，符合互为基准原则。将粗精铣其 他四周侧面与上表面放在工序二勺工步 1 中是为了尽量减少装夹次数， 尽可能避 免或减少装夹时间和装夹产生的误差。在加工中心中用Mastercam X编程，实现快速自动，便于达到精度要求。零件二加工方案：工

22、序 1 加工底面和侧面。工步（ 1 ） 粗、精铣上平面工步（ 2） 粗、精铣侧面工步（ 3） 粗、精铣其它 4 侧面工序2粗精铣其配合面及钻铰中孔，加工深为5mm凹槽和半圆形凹槽，倒 高5mm勺角工步（ 1 ） 粗精铣上表面与其他配合面工步（2）铣上位28mn下为18高为5mni的圆台形凹槽工步（3）铣深为5mm勺半圆形凹槽工步（4）铣深为5mn长22.5mm的矩形槽工步（5）钻2-10mm勺通孔工步（6）钻18mm（16）的通孔工序3钻2-12的通孔工步（ 1） 划线找正钻中心孔工步（2）钻2-10mm（ M8的通孔工步（2）扩2-10mm（ M8的通孔工步（4） 粗铰2-10mm（ M8的

23、通孔第 12页 共 26 页工步（5）精铰2-10mm（攻丝M8的通孔该方案中工序 1 在普通铣床上完成各工步， 工序 2、3、4 在加工中心上完成， 工序 1 在普通铣床上采用平口虎钳夹持工件的两侧面先粗精铣工件的底面和侧 面，再铣其他 3个侧面完成工序 1；工序 2以工件的底面作为定位面，用等高垫 块来垫工件的底面定位，工件一侧面A用一挡块来定位并承受部分铣削力， 采用 平口虎钳夹持工件的侧面，完成工序 2、3、4。在加工中心中用 Mastercam X编 程，实现快速自动，便于达到精度要求。2.6.2 比较并确定最终加工工艺方案方案一中工序3在加工中心上完成。将钻 2-10的通孔工步放在

24、工序2上 使用普通机床完成， 降低多次夹紧而产生的误差及工件变形， 且遵守工序集中原 则。零件图上这两个孔的加工精度要求不是太高，上偏差为 0.035 下偏差为 0 的通孔，在普通机床上加工能够达到精度要求。加工工序 2、 3 时采用一面两孔 定位，使工件在夹具中占有完全确定的唯一位置， 不易造成基准误差和工件变形， 且方案一中加工该零件的效率高、 精度高， 能保证工件质量， 保证精度要求和尺 寸要求。零件一加工工序 1 在普通铣床上完成，其中工序 1、 2在普通铣床上完成， 遵守工序分散原则。零件二加工方案中工序 2、 3、 4是在加工中心上完成，是以 一底面和侧面定位， 限制了 5 个自由

25、度， 未使工件在夹具中占有完全确定的唯一 位置，因而这样定位夹紧容易造成工件变形，基准不能统一，造成定位误差，难 以达到加工精度要求， 且零件二加工方案中加工时要多次装夹， 从而产生装夹误 差。综上所述，从工序的工步及加工顺序来看， 零件一加工方案能满足基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔、先近后远、同一把刀尽量连续加工、最短的空 行程进给加工路线等原则。2.7 机床的选择选择机床要考虑以下因素：1、机床规格应与工件的外形尺寸相适应；2、机床加工精度应与工件加工精度要求相适应；3、机床的生产效率应与工件的生产类型相适应；4、与现有条件相适应；5、机床的加工范围。2.7.1 普通铣床的选择第

26、 13 页 共 26 页根据工件的尺寸、精度要求、工件的加工类型等所选的普通铣床的型号为X6132B的卧式万能升降台铣床。该机床的技术参数、规格见下表：单位：mm技术参数规格工作台面积（宽X长）320X1320主轴中心线至工作台面距离30 350主轴中心线至垂直导轨距离215 470工作台行程纵向机/手680/700横向机/手245/255垂向机/手300/320级数18王轴转速范围 / (r/min )301500工作精度平面度0.02表面粗糙度/um1.6电动机主电动机功率/kW7.5电动机总功率/kW10重量/kg毛重4000净重2650外形尺寸长X宽X高2324X1770X1685生产

27、厂江西省江东机床厂2.7.2 加工中心的选择加工中心是一种集铣、镗、钻、扩、铰、攻螺纹和切螺纹等多种加工于一 体，具有刀库和自动换刀装置的数控机床。根据工件的尺寸、行程范围、精度要 求、工件的加工类型、主电动机功率和加工该工件所需的换刀次数等因素所选立 式加工中心。因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合加工z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，且价格方面比卧式加工中心便宜，所以我选择立式加工中心我所选的机床型号为：KT 1300VA型立式加工中心。该机床的技术参数、规格见下表:技术参数规格备注工作台工作面尺寸420X720mm工作台最大承重500kg工作行程X向510mm丫向410

28、mmZ向460mm切削进给速度1 4000mm/min快速移动速度X,Y,Z40,40,24m/min主轴主轴锥孔BT40ISO主轴转速3512000r/mi n主轴端面至工作台的距离140 600mm主轴至立柱导轨距离460mm自动换刀 装置刀库容量24把刀具最大直径（满库）80mm刀具最大长度249mm刀具最大重量7kg换刀时间（刀对刀）1.5s定位精度+0.005 -0.005mm重复定位精度+0.002 -0.002mm主轴电动机功率18.5/22kW外形尺寸长2920mm宽1800mm高2565mm机床重量4.7t制造厂北京机床研究所该加工中心的系统为FANUCOM型系统，该加工中心

29、采用流动导轨，运动 平稳，速度快。机床部件刚性好，主轴电机采用的是FANUC AC主轴交流伺服电 动机，主轴转速的恒功率范围宽，机床的主要构件刚度高，主轴箱内无齿轮传动， 主轴运转时噪声低、振动小、热变形小；该加工中心一方面可以节省普通机床上 加工所需的大量的工艺装备，缩短生产准备周期，另一方面能够保证工件的加工 质量，提高生产效率。2.8工件的装夹与定位2.8.1工件的装夹方案工序1、2在普通铣床上完成，铣床用平口虎钳夹紧工件就能完成加工各工 步。工序3在加工中心上完成，所以只考虑工序3的装夹与定位。工序3只需要 一次装夹，用一面两孔定位，即以底面和2-10mm(M8的通孔定位，工件这样来完

30、成定位。2.8.2选择定位基准1)粗基准选择原则选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗精准选择应当遵循以下原则：(1) 非加工表面原则。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精准，以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2) 加工余量最小原则。以余量最小的表面作为粗基准， 这样可以保证各表 面有足够的加工余量。(3) 重要表面原则。为保证重要表面的加工余量均匀， 应选择重要加工面为 粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要

31、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 第 18页 共 26 页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。（4）不重复使用原则。粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，二次安装 时，其在机床上（或夹具中）的实际位置可能与第一次安装时不一样，从而产生 定位误差， 导致相应加工表面出现较大的位置误差。 因此，粗基准一般不应重复 使用。（5）便于工件装夹原则。做为粗基准表面，应尽量平整光滑，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。要从保证孔与孔、 孔与平

32、面、 平面与平面之间的位置， 能保证配合件在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从零件图结构特点分析可知， 选择两 侧面作为配合件加工的粗基准，粗、精铣底面和另两侧面，钻2-10的定位通孔并扩、粗铰、精铰2-10的通孔。2） 精基准选择原则（1）基准重合原则。 即尽可能选择设计基准作为定位基准。 这样可以避免定 位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。（2）基准统一原则。基准的统一有利于保证各加工表面间的相互位置精度， 避免或减少因基准转换所带来的误差， 并且各工序所采用的夹具比较统一， 从而 可简化夹具的设计和制造工作，降低成本，缩短了生产准备周期。例如：轴类零 件常用顶针孔作为定

33、位基准。 车削、 磨削都以顶针孔定位， 这样不但在一次装夹 中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。（3）自为基准原则。 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀， 可以选 择加工表面本身为定位基准。 例如：磨削机床导轨面时， 是以导轨面找正定位的。 此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。（4）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反 复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨 齿面，这样能保证齿面余量均匀。（ 5）便于装夹原则。 所选精基准应能保证工件定位准确稳定， 装夹方便可靠， 夹具结构简单

34、适用，操作方便灵活。同时，定位基准应有足够大的接触面积，以 承受较大的切削力。此外，还应选择工件上精度高。 尺寸较大的表面为精基准， 以保证定位稳固 可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、 孔与平面、 平面与平面之间的位置， 能保证配合件在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从零件图结构特点分析可知， 仅用一第 # 页 共 26 页个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法， 以选择一面两则可以满足整个加工过程中基本上都采严一的基准定位要求 定位，。点是有利于保证工孔即工件底面 选择精基准。 丧2.9夹具、心心弋型号2.9.1夹具的

35、选择一一 IE我所选的夹具型号为Q12160的平 口虎钳 夹具的技术规格见下表：1112Q12160技术规格/mmK栓钳口宽径M16404 X 230 X 1555290外形尺寸长/mmX宽 /mmX高 /mm度张开度上P度十加工中心采用专用铣床夹具:2.9.2刀具的选择产品名称 或代号零件名称零件图号序 号刀具 编号刀具规格名称刀具材料数量加工表面备注1T0180mn镶齿套式面铣刀咼速钢2粗精铣工件上、下表面，粗精铣其他4侧面2T022mm R型弧形中心钻咼速钢1钻2-12 (M10 mm的孔3T0311mn直柄麻花钻咼速钢1钻2-12mm( M10的通孔至 11mm4T0411.85mm扩

36、孔钻咼速钢1扩2-12 ( M10 mm勺通孔至 11.85mm5T0511.95mm直柄机用咼速钢1粗铰2-12 (M10 mm的通孔第 22页 共 26 页铰刀6T0612mmS柄机用铰刀咼速钢1精铰2-12mn勺通孔7T0816mn直柄立铣刀硬质合金 钢1铣高为9.5mm 30mn的复合凸台平面；9T098mn直柄立铣刀咼速钢1铣深为4mm勺椭圆形槽10T11M10丝攻咼速钢1攻丝2-M10293量具的选择序号量具种类量具规格/mm数量1游标卡尺0 15012深度千分尺0 10013内径百分表25 5014外径百分表100 12515百分表01014.工序内容拟定4.1工序三的装夹方案工

37、序一，二中加工出底面和两通孔是为了工序三，四采用一面两销定位来铣各表面与凸台。平面支承限制 X、丫轴方向的转动，Z轴的移动，限制了三个自由度，而两个定位销分别限制了 X、丫轴方向的移动和Z的转动，限制了三个自由度。工件六个自由度都被限制，使工件在夹具中占有完全确定的唯一位置，因此避免或减少定位误差。4.2工步（3）的工艺分析工步（3）铣高为10.1mm的复合凸台平面工步(4) 铣高为10mm勺复合凸台平面1 、刀具的选择(1) 铣刀D的选择一般情况下 ,为减少走刀次数 , 提高铣削速度和铣削量 , 保证铣刀有足够勺刚 性以及良好的散热条件 , 应尽量选择直径较大的铣刀。铣刀的选择还应考虑零件

38、材料，刚性，加工部位的几何形状、尺寸及工艺要求等因素。因此所选硬质合金 立铣刀D=16m,齿数Z=3,硬质合金刀具的耐热性好加工时可以不用切削液。(2) 铣刀端刃圆角半径 r 的选择铣刀端刃圆角半径 r 的大小一般应与零件上的要求一致。 但粗加工铣刀因尚 未切削到工件的最终轮廓尺寸, 故可适当选得小些, 有时甚至可选为 “清角”(即 r二00.5mm，但不要造成根部“过切”的现象。因此所选硬质合金立铣刀端刃 圆角半径 r=1.8mm。(3) 立铣刀几何角度的选择为使端面切削刃有足够的强度, 在端面切削刃前刀面上一般磨有棱边。 根据 表7-57查得硬质合金立铣刀前角ro=0 ，后角a 0=17，

39、副后角a o =6 ,过 渡刃后角17 ,刀体上齿槽斜角2240,副偏角Kr =34 ,过渡刃偏 角 45，过渡刃宽度 0.81.3mm-机械加工技师综合手册2、选择切削用量( 1 )决定铣削深度 先粗铣高为10mm 9.5mm的复合凸台平面，其加工余量为 3mm分两次走刀 内铣完，则切削深度 a p=3mm( 2)决定每齿进给量 fz采用对称铣削，使用硬质合金立铣刀 D=16mm齿数Z=3,根据金属机械加 工工艺人员手册表 8-88 查得 KT 1 300VA 型立式加工中心，其主轴功率 18.5/22kW，中等系统刚度。根据表14-69查得装螺旋刀片的硬质合金立铣刀粗 精铣钢时，切削深度

40、a p=3mm则fz=0.050.08mm但因采用对称铣削，故 fz=0.05mm-机械加工技师综合手册(3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表 3.7 查得硬质合金立铣刀后刀面最大磨损限度为 0.81.0mm由于铣刀D=16mm再根据表3.8查得硬质合金立铣刀的平均寿命为 T=60min 切削用量简明手册（4）决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf查表14-79得到当硬质合金立铣刀 D=16mm齿数Z=3,切削深度a p=3mm fz=0.05mm 时，Vc =172m/min,在根据 Vc =（3.14*D*n ） /1000 算出主轴转速 n=3423.57r/min, 在根据 Vf=n*

41、fz*z 算出每分钟进给量 Vf=513.54mm/min（ 5）量具用光切显微镜百分表检测表面粗糙度和侧面垂直度4.2.2 工步（ 5）的工艺分析工步（5）在高24.5mm的凸台上铣深为10mnt勺椭圆形槽1、刀具的选择（ 1 ）铣刀的选择一般情况下 ,为减少走刀次数 , 提高铣削速度和铣削量 , 保证铣刀有足够的刚 性以及良好的散热条件 , 应尽量选择直径较大的铣刀。铣刀的选择还应考虑零件 材料,刚性,加工部位的几何形状、尺寸及工艺要求等因素。因此所选高速钢立 铣刀D=8mm齿数Z=5o（2）铣刀端刃圆角半径 r 的选择铣刀端刃圆角半径r的大小一般应与零件上的要求一致。但粗加工铣刀因尚 未

42、切削到工件的最终轮廓尺寸, 故可适当选得小些, 有时甚至可选为 “清角”（即 r二00.5mm），但不要造成根部“过切”的现象。因此所选硬质合金立铣刀端刃 圆角半径 r=1.8mmo（3）立铣刀几何角度的选择为使端面切削刃有足够的强度，在端面切削刃前刀面上一般磨有棱边。 根据 表7-57查得硬质合金立铣刀前角ro=15 ，后角a 0=14,副后角a o =18 , 副偏角Kr =3 ,过渡刃偏角45,过渡刃偏角45 ,过渡刃宽度0.51.0mm-机械加工技师综合手册2、选择切削用量（ 1 ）决定每齿进给量 fz采用对称铣削，使用高速钢立铣刀 D=8mm齿数Z=5,根据金属机械加工 工艺人员手册

43、表 8-88 查得 KT1300VA 型立式加工中心，其主轴功率 18.5/22kW，中等系统刚度。根据表14-69查得高速钢立铣刀粗铣槽时，槽深 a e=5mm贝U fz=0.010.02mm 但因采用对称铣削，故 fz=0.01mm-机械加工技师综合手册第 23 页 共 26 页(2)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表3.7查得高速钢立铣刀后刀面最大磨损限度为 0.150.20mm由于铣刀D=8mm再根据表3.8查得高速钢立铣刀的平均寿命为 T=60min-切削用量简明手册(3) 决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf查表14-79得到当硬质合金立铣刀 D=8mm齿数Z=5, fz=0.01mm

44、时，Vc =87m/min,在根据 Vc = (3.14*D*n ) /1000 算出主轴转速 n=3463.38r/min,在根 据Vf=n* fz*z 算出每分钟进给量 Vf=173.17mm/min(4) 量具用光切显微镜百分表检测表面粗糙度和侧面垂直度(5) 切削液的选择根据表1-101查得切削液是苏，苏U,乳(苏-苏打水溶液，苏U -带有 亚硝酸钠、磷酸三钠、水玻璃溶液、红矶等防腐添加剂中一种或其混合物的苏打 水溶液，乳-乳化液)-金属机械加工工艺人员手册4.3切削的工时定额粗铣1000 14.41000 V :苛 3.14 225= 20.38取53第30页 共26页= 0.4 2

45、0 53= 424t i _205 81.5 2= 0.7152424半精铣1l2f mz270 8.30 2424= 0.7193结合面的基本时间ti1 |2粗铣mz275 81.5 2242= 0.845lti = lll2 +半精铣2710.849424mz2lbZbktml h |2nwf（见工艺手册表6.2-8 ）结合面t二1000v f fa r2x220x71x1.1t1000 42 20 0.0287_ 34364_ 24108=1.43min当加工两个面时2.86mintm钻 12 孔 L=30mm | 3mm 2 = 1mmn960r/min30 3 1960 0.1 =

46、1.417min2 = 1 417 2当加工两组孔时t= tm 21.417 22.834min钻攻2-M10钻 L=25mm l3mm h=1mmnw = 960r/mintmL |1 |2nwf25 3 1 = 960 0.1二 0.604攻 L=25mm l 3mm l 1mmn195 v=4.9r/mintmL |1 |2nwf(25 3 3) 2 195 1=0.636minnw= 136实切削速度314dw nwv= 1000 一 1000=10.68m/mintm二 0.61 minL+h+l2 = 25+5+4nwf=136 0.41铰孔 12f=0.35 v=21m/min1

47、000 2s267.5r/minns 3.14 dwnw =260r/min (按工艺手册表4.2-2)314dw nw 3.14 25 260 实切削速度v=1000 一 1000二 20.4m/ mintmL+h+l2 = 25+5+4nwf260 0.35=0.374 min铣端面 v=0.45m/rd225 Z=20相关手册1000 2ns3.14 d= 38r/min查工艺手册表4.2-39取n53r/min3.14dw nw3.14 225 53v=1000 1000=37.4m/ min= 0.3 20 53=60mm/min mtmL+h+l2=110+3+2nwf =318=

48、0.3616 min因为有四面，所以t=0.733min半精铣 t=1.4465min因为有四面，所以t=5.76mintmL |i I2nwf与孔端面的孔一样，铣时0.405min ;攻时0.462min铣倒角：由查表可知n=68r/min v=8.26m/minL=2mm =3mm |2=023 04 = 0.236 min68 0.1结束语加工工艺主要是确定加工工艺路线， 机械加工余量和切削用量、 基本工时的 确定，加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手 段。首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求， 影响切削加工性的因素有工件材料的硬度

49、、 强度、塑性与韧性等， 通过采用适当 的热处理工艺、合适的刀具材料和切削用量等途径来改善金属材料切削加工性。 根据切削用量选择原则，合理选择背吃刀量、进给量、切削速度，从而对工件各 组成表面选择合适的加工方法。 再拟订较为合理的工艺规程， 充分体现质量、 生 产率和经济性的统一。这次毕业设计在指导老师细心、 耐心的指导和自己的努力下， 这次毕业设计 圆满的结束了，最大的收获就是自己在完成设计的过程中撑握了这三年来所学的 知识，同时也学到了更多的新知识。 通过这次的毕业设计提高了自己对资料的收 集和查阅能力； 会合理应用资料和工具软件解决设计问题， 提高设计效率； 锻炼 自己分析问题和解决问题的能力